DE102013108129A1 - Strahlenschutzelement und damit ausgerüstete Strahlenschutzkabine - Google Patents

Strahlenschutzelement und damit ausgerüstete Strahlenschutzkabine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Strahlenschutzelement zur Abschirmung von Laserstrahlung und zur Verwendung als Bestandteil einer Laserschutzkabine (9), wobei das Strahlenschutzelement (1) zumindest ein, wenigstens teilweise flächig ausgebildetes, Grundelement (2) umfasst, das zumindest teilweise aus einem organischen Werkstoff besteht. Das Strahlenschutzelement (1) zeichnet sich dadurch aus, dass der Werkstoff mit zumindest einem Zusatzstoff (3) versehen ist. Ferner wird eine Laserschutzkabine zum Schutz vor Laserstrahlung vorgeschlagen, wobei die Laserschutzkabine (9) mehrere Wandungen (10) besitzt, und wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass wenigstens eine der Wandungen (10) und/oder ein Deckenelement (11) der Laserschutzkabine (9) ein erfindungsgemäßes Strahlenschutzelement (1) umfassen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strahlenschutzelement zur Abschirmung von Laserstrahlung und zur Verwendung als Bestandteil einer Laserschutzkabine, wobei das Strahlenschutzelement zumindest ein, wenigstens teilweise flächig ausgebildetes, Grundelement aus einem organischen Werkstoff umfasst. Ferner wird eine Laserschutzkabine zum Schutz vor Laserstrahlung beschrieben, wobei die Laserschutzkabine mehrere Wandungen besitzt.
  • Im Stand der Technik sind Strahlenschutzelemente bzw. entsprechende Strahlenschutzkabinen bekannt, die vorrangig aus Metall gefertigt sind. Die genannten Kabinen dienen in der Regel der Abschirmung eines Arbeitsbereichs und verhindern, dass eine im Inneren, beispielsweise mit Hilfe eines Schweißroboters oder einer sonstigen Schweißvorrichtung, erzeugte Laserstrahlung nach außen tritt, um Verletzungen der sich dort aufhaltenden Personen zu verhindern.
  • Ferner ist es aus der DE 20 2008 007 197 U1 bekannt, Strahlenschutzelemente aus Massiv- oder Schichtholz zu fertigen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Strahlenschutzelemente bzw. damit ausgerüstete Strahlenschutzkabinen zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Strahlenschutzelement sowie eine Strahlenschutzkabine mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
  • Erfindungsgemäß zeichnet sich das erfindungsgemäße Strahlenschutzelement zur Abschirmung von Laserstrahlung und zur Verwendung als Bestandteil einer Laserschutzkabine nun dadurch aus, dass es zumindest ein, wenigstens teilweise flächig ausgebildetes, Grundelement aus einem organischen Werkstoff umfasst, wobei der Werkstoff mit zumindest einem Zusatzstoff versehen ist. Das Strahlenschutzelement kann beispielsweise plattenförmig ausgebildet sein, um es als Wandung, Wandelement und/oder als Deckenelement einer Laserschutzkabine einsetzen zu können. Das Strahlenschutzelement besitzt vorzugsweise eine Länge und/oder Breite von mehr als einem Meter und eine Dicke von 1 bis 30 Zentimetern. Zudem kann es rechteckig ausgebildet sein, so dass mehrere Strahlenschutzelemente miteinander verbunden werden können, um die genannte Wandung oder das erwähnte Deckenelement einer Strahlenschutzkabine zu bilden. Als Werkstoff kommen sämtliche organischen, d. h. natürlichen, Materialien in Frage, die entweder flächig vorliegen, oder die, insbesondere durch Zugabe eines Zusatzstoffes, zu einem zumindest teilweise flächigen Gebilde verpressbar sind. Denkbar ist beispielsweise der Einsatz von Bambus oder anderer nachwachsender Rohstoffe (in faseriger oder geschredderter Form), die beispielsweise nach Zugabe eines Kunststoffs oder eines Kleber zu Platten verpresst werden.
  • Bei dem Zusatzstoff kann es sich, wie im Folgenden noch näher erläutert, um verschiedenste Stoffe handeln, die die Eigenschaften des Werkstoffs im Hinblick auf dessen Verarbeitbarkeit, Haltbarkeit (insbesondere seiner Resistenz gegen bestimmte, noch näher zu nennende Substanzen) oder Stabilität verbessern. Mit anderen Worten sieht die Erfindung also vor, den organischen Werkstoff nicht in seiner Reinform einzusetzen, sondern diesen vor dem Einsatz als Strahlenschutzelement entsprechend zu veredeln.
  • Insbesondere ist es von Vorteil, wenn es sich bei dem organischen Werkstoff um Holz handelt. Denkbar ist beispielsweise die Verwendung von Massivholz (insbesondere Hartholz), Schichtholz oder Pressholz. Ebenso kann eine Kombination der genannten Werkstoffe zum Einsatz kommen, wobei die einzelnen Werkstoffe z. B. schichtartig miteinander verbunden sein können. Holz hat den Vorteil, dass es beim Beschuss mit Laserstrahlen verkokelt und hierdurch am Beschussort eine schwer entzündbare Oberfläche entsteht. Im Gegensatz zu Metall ist ein Schmelzen ausgeschlossen, so dass auch bei einem längeren Beschuss mit hochenergetischer Laserstrahlung (wie sie beispielsweise beim Schweißen eingesetzt wird) nicht die Gefahr besteht, dass das Strahlenschutzelement ein Loch erhält, durch das die Laserstrahlung durch das Strahlenschutzelement hindurchtreten kann.
  • Hinsichtlich des Zusatzstoffes hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dieser als Beschichtung vorliegt, der vollflächig oder abschnittsweise auf den Werkstoff aufgebracht ist. Die Beschichtung kann ein- oder mehrlagig vorliegen. Auch ist es möglich, mehrere Schichten aus einem Zusatzstoff oder einer Zusatzstoffmischung vorzusehen, wobei die Art bzw. Dicke des Zusatzstoffs oder der Zusatzstoffmischung von Schicht zu Schicht unterschiedlich gewählt werden kann. Die Beschichtung kann aufgespritzt, auflaminiert oder auf sonstige Weise auf den Werkstoff aufgebracht sein. Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn die Beschichtung eine höhere Dichte und/oder eine höhere Wärmeleitfähigkeit besitzt als der organische Werkstoff. Beim Auftreffen eines Laserstrahls auf die Beschichtung wird die Wärme im letztgenannten Fall zunächst flächig verteilt, so dass das Verkokeln des Werkstoffs erst zeitverzögert eintritt. Schließlich sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Beschichtung nur auf einer Seite des Werkstoffs oder aber auch beidseitig aufgetragen sein kann. Ebenso können neben den Hauptflächen auch die Stirnseiten des flächig vorliegenden Werkstoffs ganz oder teilweise mit der Beschichtung versehen sein.
  • Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn der Zusatzstoff zumindest teilweise in den Werkstoff eingebracht ist. Der Zusatzstoff kann beispielsweise in Form eines Granulats in den Werkstoff, der vor einem anschließenden Verpressen ebenso granulatförmig oder kleinstückig vorliegen kann, eingebracht bzw. mit diesem vermischt werden. Hierbei können beispielsweise Leime, Kleber, Metall- und/oder Kunststoffteilchen Verwendung finden, so dass das fertige Strahlenschutzelement eine Grundstruktur aus dem Werkstoff besitzt, die vom Zusatzstoff durchzogen ist.
  • Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der Zusatzstoff wenigstens ein Metall, vorzugsweise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, einen Kunststoff, beispielsweise eine Folie, ein Textilmaterial, eine Grundierung, eine Farbe, einen Lack und/oder einen zusätzlichen organischen Werkstoff umfasst. Besonders bevorzugt wird eine Lösung, bei der ein Holzwerkstoff zumindest auf einer Seite (die später der Laservorrichtung zugewandt ist) mit einer Aluminiumschicht beschichtet ist (wobei die Beschichtung beispielsweise als Aluminiumfolie- oder -platte vorliegen kann, die z. B. mit der Oberfläche des Holzwerkstoffs verklebt, verschraubt oder vernietet ist). Das Aluminium lässt sich leicht verarbeiten und bewirkt beim Beschuss mit einem Laser eine Wärmeverteilung entlang der Oberfläche des Strahlenschutzelements und/oder eine Reflektion des Laserstrahls. Hierdurch kann das Strahlenschutzelement dem Laserschutz besonders lange standhalten, bevor es zu einer übermäßigen Beschädigung desselben kommt.
  • Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Zusatzstoff feuerhemmend bzw. feuerresistent ist. Hierdurch wird verhindert, dass das Strahlenschutzelement beim Beschuss mit Laserstrahlung in Brand gerät. Ebenso ist es von Vorteil, wenn der Zusatzstoff wasserabweisend bzw. wasserresistent, fett- bzw. ölabweisend und/oder resistent gegenüber Reinigungsmitteln, Säuren, Laugen und/oder Lösungsmitteln ist. Das Strahlenschutzelement kann in diesem Fall unbedenklich gereinigt werden bzw. kann auch unter widrigen Umständen, wie sie teilweise in Produktionshallen vorzufinden sind, eingesetzt werden, ohne dass es zu einer Verwitterung oder Beschädigung des organischen Werkstoffs kommt.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das Strahlenschutzelement zumindest teilweise mit einem Rahmen und/oder einer Zwischenverstrebung versehen ist. Der Rahmen kann das Strahlenschutzelement beispielsweise im Bereich einer oder mehrerer seiner Stirnseiten, beispielsweise U-Förmig, umgeben. Auch ist es denkbar, entsprechende Rahmenelemente nur auf einer Seite des Strahlenschutzelements oder im Bereich einzelner Abschnitte vorzusehen. Die Zwischenverstrebung kann auf das Strahlenschutzelement aufgebracht sein oder auch das Innere des Strahlenschutzelements zumindest teilweise durchziehen.
  • Durch einen oder mehrere Rahmen bzw. Zwischenverstrebungen wird zum einen die Stabilität des Strahlenschutzelements erhöht. Dies ist beispielsweise in dem Bereich von Vorteil, der im Einsatz einer besonders hohen mechanischen Belastung ausgesetzt ist (beispielsweise können ein oder mehrere Rahmenelemente im Bereich von Kanten oder Ecken des Strahlenschutzelements vorgesehen sein, um auch einem Kontakt mit einer Gabelstaplergabel oder einem Hubwagen standzuhalten). Zum anderen erhält das Strahlenschutzelement durch entsprechende Rahmen- oder Zwischenverstrebungselemente eine besondere Angriffsfläche, über die es mit weiteren Strahlenschutzelementen oder einem Grundrahmen bzw. einer Stützstruktur einer Strahlenschutzkabine verbunden werden kann.
  • Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Strahlenschutzelement als Sandwichelement ausgebildet ist, wobei beispielsweise ein mittleres Element zumindest teilweise aus dem organischen Werkstoff besteht und wobei das mittlere Element beidseitig zumindest teilweise mit wenigstens einem Zusatzstoff umgeben ist. Denkbar ist ebenso, dass mehrere Schichten des organischen Werkstoffs schichtweise verbunden sind und dieser Verbund schließlich auf einer oder beiden Seiten mit einer oder mehreren Beschichtung(en) oder aber einer oder mehreren Schichten des mit einem Zusatzstoff versehenen organischen Werkstoffs versehen sind. Die einzelnen Schichten können beispielsweise miteinander verklebt oder aber mit Hilfe mechanischer Verbindungsmittel (Schrauben, Nägel, etc.) verbunden sein.
  • Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn der Zusatzstoff bei einem Kontakt mit Laserlicht rauchentwickelnd ist. Kommt es zu einem ungewünschten Beschuss des Strahlenschutzelements mit einem Laser, beispielsweise, weil es zu einer Fehlfunktion des von dem Strahlenschutzelement abgeschirmten Schweißroboters kommt, so ist an der Stelle, an der der Laser auf das Strahlenschutzelement trifft, nach einer gewissen Zeit eine Rauchentwicklung zu beobachten. Der Rauch kann schließlich vom Bedienpersonal oder einem hierfür ausgelegten Sensor detektiert werden, so dass der Laser möglichst schnell (manuell oder automatisch) ausgeschaltet werden kann, um eine weitere Beschädigung des Strahlenschutzelements oder eine Gefährdung von sich in der Nähe befindenden Personen zu verhindern. Neben rauchentwickelnden Zusatzstoffen können selbstverständlich auch Zusatzstoffe zum Einsatz kommen, die beim Beschuss mit Laserstrahlung ihre Farbe oder ihre Oberflächenstruktur verändern oder die im genannten Fall eine UV- oder IR-Strahlung emittieren, die wiederum von entsprechenden Sensoren detektiert werden kann.
  • Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn der Zusatzstoff ausschließlich oder unter anderem im Bereich einer oder mehrerer Stirnseiten des Strahlenschutzelements angebracht ist. Da die meisten in Frage kommenden organischen Werkstoffe, aus denen das Grundelement des Strahlenschutzelements gefertigt ist, beim Kontakt mit bestimmten Substanzen (beispielsweise Wasser) aufquellen oder beschädigt werden können, ist besonders im Bereich der Stirnseiten oder aber auch im Verbindungsbereich mehrerer Strahlenschutzelemente oder im Bereich, in dem das entsprechende Strahlenschutzelement mit einem Grundrahmen der Strahlenschutzkabine verbunden ist, ein Schutz des organischen Werkstoffs sinnvoll.
  • Die erfindungsgemäße Strahlenschutzkabine zeichnet sich schließlich dadurch aus, dass sie mehrere Wandungen und vorzugsweise auch ein oder mehrere Deckenelemente aufweist, wobei wenigstens eine Wandung und/oder ein Deckenelement ein oder mehrere Strahlenschutzelemente gemäß bisheriger und/oder nachfolgender Beschreibung aufweist (wobei die fakultativ genannten Merkmale in beliebiger Kombination verwirklicht sein können).
  • Während sämtliche Wandungen bzw. der gesamte Deckenbereich der Strahlenschutzkabine durch entsprechende Strahlenschutzelemente gebildet sein können, die entsprechend miteinander oder einer Stützstruktur der Strahlenschutzkabine verbunden sein können, ist es auch möglich, nur einzelne Abschnitte der Strahlenschutzkabine mit einer oder mehreren Strahlenschutzelementen zu versehen. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn bekannt ist, dass die von der innerhalb der Strahlenschutzkabine aufgestellten Laservorrichtung erzeugte Laserstrahlung (auch bei einem Fehlverhalten der Laservorrichtung) nur gewisse innere Oberflächenabschnitte der Strahlenschutzkabine erreichen kann.
  • Ebenso ist es vorteilhaft, wenn mehrere der genannten Strahlenschutzelemente vorhanden sind, die untereinander und/oder mit einer Stützstruktur durch Form- und/oder Kraftschluss und/oder mit Hilfe von Befestigungselementen verbunden sind. Ein Formschluss kann beispielsweise durch entsprechende Nut- und Federverbindungen erzeugt werden, die im Bereich der jeweiligen Stirnseiten der entsprechenden Strahlenschutzelemente bzw. der Stützstruktur der Strahlenschutzkabine vorhanden sein können. Durch die genannte Verbindung wird neben einer stabilen Fixierung der Strahlenschutzelemente auch verhindert, dass Laserstrahlung durch Spalte zwischen den Strahlenschutzelementen bzw. einem Strahlenschutzelement und der genannten Stützstruktur der Strahlenschutzkabine hindurchtreten können.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn zumindest ein Teil der Strahlenschutzelemente Durchbrechungen oder Vertiefungen für die Aufnahme bzw. die Durchfuhr von beispielsweise Schläuchen und/oder Kabeln besitzt. Hierdurch ist es möglich, die in der Strahlenschutzkabine vorhandenen Einrichtungen, beispielsweise einen Schweißroboter oder entsprechende Steuer- und/oder Regeleinheiten mit diversen Versortungsleitungen (z. B. Strom- und/oder Wasserleitungen) zu versorgen, wobei die Leitungen durch die Durchbrechungen ins Innere der Strahlenschutzkabine geführt werden können. Die Durchbrechungen sollten in diesem Fall derart gegenüber den Leitungen abgedichtet sein, dass ein Austreten von Laserstrahlung ausgeschlossen werden kann. Die genannten Vertiefungen können der Aufnahme von Einrichtungen dienen, die für den Betrieb der Strahlenschutzkabine bzw. der darin vorhandenen Vorrichtungen nötig sind. Ebenso kann die Aufnahme, d. h. eine entsprechende Vertiefung innerhalb bzw. an der Oberfläche des jeweiligen Strahlenschutzelements, wiederum mit einem Zusatzstoff in der beschriebenen Art versehen sein.
  • Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn die Laserschutzkabine wenigstens einen Sensor umfasst, mit dessen Hilfe sich eine über einem Sollwert liegende Wärme- und/oder eine Feuer- und/oder eine Rauchentwicklung im Bereich eines oder mehrerer Strahlenschutzelemente detektieren lassen. Hierdurch kann auf einfache Weise erkannt werden, wenn die in der Strahlenschutzkabine betriebene Laservorrichtung einen Laserstrahl in eine nicht gewollte Richtung aussendet, der infolgedessen auf das entsprechende Strahlenschutzelement trifft. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Rauch- oder Feuerdetektor oder eine Wärmebildkamera handeln. Der Sensor kann bei Detektion des von ihm detektierten Ereignisses eine Fehlermeldung oder einen Alarm generieren. Ebenso ist es denkbar, dass der Sensor ein definiertes Signal an eine Steuer- und/oder Regeleinheit liefert, die infolgedessen die Laservorrichtung stillsetzt, um eine Beschädigung der Strahlenschutzkabine bzw. eine Verletzung von Bedienpersonal zu verhindern.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 bis 5 schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Strahlenschutzelements, und
  • 6 bis 9 schematische Ansichten einer erfindungsgemäßen Strahlenschutzkabine.
  • 1 zeigt eine erste mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strahlenschutzelements 1. Prinzipiell weist das Strahlenschutzelement 1 ein Grundelement 2 aus einem organischen Werkstoff auf, wobei es sich hierbei vorzugsweise um einen Holzwerkstoff (Massivholz, Schichtholz oder Pressholz) handelt. Das Grundelement 2 kann flächig ausgebildet sein, um es als Wandelement und/oder Deckenelement 11 einer beispielsweise in den 6 bis 9 gezeigten Strahlenschutzkabine 9 einsetzen zu können. Ebenso ist es von Vorteil, wenn das Grundelement 2 bzw. das gesamte Strahlenschutzelement 1 zumindest auf einer Seite eben ausgebildet ist, wobei selbstverständlich auch geschwungene Oberflächenstrukturen denkbar sind.
  • Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das Grundelement 2 bzw. der eingesetzte Werkstoff mit einem Zusatzstoff 3 versehen ist. Bei dem Zusatzstoff 3 kann es sich um Metall (z. B. Aluminium) oder einen Kunststoff bzw. eine Metall- oder Kunststoffmischung oder auch eine Mischung aus den genannten Materialien handeln. Ebenso sind Lacke oder Farben oder Substanzen denkbar, die resistent gegenüber Flüssigkeiten (insbesondere Wasser, Öle, Fette, Säuren, Laugen, Reinigungsmittel und/oder Lösungsmittel) sind.
  • Durch die Anbringung des Zusatzstoffs 3 können die physikalischen Eigenschaften des Werkstoffs erheblich verbessert werden, so dass das Strahlenschutzelement 1 auch unter widrigen Bedingungen (beispielsweise in einer Produktionshalle) Verwendung finden kann.
  • Der Zusatzstoff 3 ist beispielsweise, wie in 1 gezeigt, auf einer oder mehreren Seiten als Beschichtung 4 angebracht, wobei die Beschichtung 4 in flüssigem Zustand auf den Werkstoff aufgebracht werden kann. Ebenso kann die Beschichtung 4 durch ein flächiges Gebilde, beispielsweise eine Metallplatte, gebildet sein, die mit dem Werkstoff verbunden, z. B. verklebt, ist. Kommt eine Metallbeschichtung zum Einsatz, so kann die beim Auftreffen eines Laserstrahls entstehende Wärme besonders zuverlässig über eine größere Fläche verteilt werden, so dass es erst nach einer längeren Lasereinwirkung auf das Strahlenschutzelement 1 und dem damit verbundenen Schmelzen der Metallbeschichtung zu einem Verkokeln des organischen Werkstoffs kommt.
  • Während in 1 lediglich eine einschichtige Beschichtung 4 gezeigt ist, können selbstverständlich auch mehrere Beschichtungsschichten vorgesehen sein. Ebenso muss sich die Beschichtung 4 nicht zwangsläufig über die gesamte Oberfläche des Grundelements 2 erstrecken. Denkbar ist ebenso, nur einen Teil einer oder beider Seitenflächen des organischen Werkstoffs zu beschichten.
  • Eine weitere Möglichkeit, den organischen Werkstoff mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen Zusatzstoff 3 zu versehen, zeigt 2. So ist es denkbar, den Zusatzstoff 3 in den organischen Werkstoff einzubringen. Beispielsweise wäre es möglich, einen kleinstückigen oder granulatförmigen organischen Werkstoff (z. B. Holzspäne) mit dem oder den Zusatzstoff(en) 3 zu vermischen und anschließend zu verpressen, um die gewünschte flächige Form des Strahlenschutzelements 1 zu erhalten. Ebenso ist eine Kombination der in den 1 und 2 gezeigten Möglichkeiten nicht ausgeschlossen, wobei hinsichtlich der Platzierung und der Anzahl der Beschichtung(en) 4 auf die bisherige Beschreibung verwiesen wird.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der in den Figuren gezeigte Zusatzstoff 3 eine oder mehrere Eigenschaften aufweisen kann, die in der allgemeinen Figurenbeschreibung beschrieben sind.
  • 3 zeigt zwei weitere mögliche Merkmale eines Strahlenschutzelements 1, die gemeinsam, einzeln oder in Kombination mit den an anderer Stelle beschriebenen Merkmalen verwirklicht werden können. Wie ersichtlich, ist es denkbar, den organischen Werkstoff beidseitig mit einer Beschichtung 4 aus dem erfindungsgemäßen Zusatzstoff 3 zu versehen (wobei die Beschichtungen 4 unterschiedliche Abmessungen oder eine voneinander abweichende Zusammensetzung haben können). In diesem Fall liegt das Strahlenschutzelement 1 als Sandwichelement vor, wobei ein mittleres Element 7 aus dem organischen Werkstoff besteht oder diesen zumindest enthält.
  • Ferner zeigt 3 exemplarisch, dass es von Vorteil sein kann, einzelne Strahlenschutzelemente 1 über eine formschlüssige Verbindung, beispielsweise eine im Bereich ausgewählter Stirnseiten 8 benachbarter Strahlenschutzelemente 1 vorgesehene Nut- und Feder-Verbindung, miteinander zu verbinden. Der Durchtritt von Laserstrahlung im Bereich des Verbindungsbereichs benachbarter Strahlenschutzelemente 1 wird hierdurch effektiv verhindert.
  • Wie aus 4 ersichtlich, kann es ferner von Vorteil sein, wenn das Strahlenschutzelement 1 eine Durchbrechung 12 und/oder eine beliebig gestaltbare Vertiefung 13 aufweist. Hierdurch werden Freiräume geschaffen, die der Durchführung von Versorgungsleitungen oder -kanälen oder der Aufnahme von Einbauten dienen können.
  • Um die Stabilität des Strahlenschutzelements 1 zu erhöhen, kann dieses, wie in 5 beispielhaft gezeigt, mit einem oder mehreren Rahmen 5 der Zwischenverstrebungen 6 versehen sein. Diese können beispielsweise aus Metall bestehen und können schließlich auch der Anbindung des Strahlenschutzelements 1 an einen oder mehreren Strahlenschutzelemente 1 oder eine Stützstruktur einer Strahlenschutzkabine 9 dienen. Während der Rahmen 5 in 5 nur im Bereich der vorderen Seite vorhanden ist, ist es selbstverständlich auch denkbar, andere bzw. weitere Seiten des Strahlenschutzelements 1 mit einem Rahmen 5 (oder auch einer Zwischenverstrebung 6) zu versehen. Besonders vorteilhaft kann es auch sein, eine oder mehrere Stirnseiten 8 (die aus Übersichtsgründen lediglich in 1 mit Bezugszeichen versehen sind) mit einem Rahmen 5 zu versehen, der beispielsweise U-förmig ausgebildet sein kann und die entsprechende(n) Stirnseite(n) 8 umschließt.
  • Schließlich zeigen die 6 bis 9 perspektivische Ansichten einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Strahlenschutzkabine 9 aus vier Richtungen.
  • Die Strahlenschutzkabine 9 besitzt im gezeigten Beispiel vier nach außen weisende Wandungen 10, wobei selbstverständlich auch mehr (beispielsweise im Inneren) oder weniger Wandungen 10 vorhanden sein können. Ferner ist ein Deckenelement 11 vorhanden, mit dessen Hilfe die Strahlenschutzkabine 9 nach oben abgeschlossen ist. Die Strahlenschutzkabine 9 dient in der Regel der Einhausung einer Laserquelle, beispielsweise eines Schweißroboters, und bietet einen Schutz von sich außerhalb der Strahlenschutzkabine 9 aufhaltenden Personen.
  • Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Wandungen 10 und/oder des Deckenelements 11 durch ein oder mehrere der beschriebenen Strahlenschutzelemente 1 gebildet wird oder diese umfasst. Hinsichtlich möglicher Ausgestaltungen oder Verbindungsmöglichkeiten der Strahlenschutzelemente 1 wird auf die bisherige Beschreibung verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.
  • Ferner kann die Strahlenschutzkabine 9 eine oder mehrere Türen 15 (die beispielsweise über eine labyrinthartige Schleuse den Zutritt in die Strahlenschutzkabine 9 erlauben) oder eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen 16 aufweisen, über die schließlich die Teile, die im Inneren von der dort stationierten Laservorrichtung bearbeitet werden sollen, in die Strahlenschutzkabine 9 gelangen und von dort wieder nach draußen transportiert werden können. Hierfür können z. B. nicht gezeigte Förderer vorhanden sein, die durch die Durchtrittsöffnungen 16 in die Strahlenschutzkabine 9 ragen.
  • Ebenso kann die Strahlenschutzkabine 9 eine oder mehrere Versorgungsöffnungen 17 aufweisen, über die die nötige Verkabelung ins Innere der Strahlenschutzkabine 9 geführt werden kann. Die Versorgungsöffnungen 17 können beispielsweise durch die im Zusammenhang mit 4 diskutierten Durchbrechungen 12 eines oder mehrerer Strahlenschutzelemente 1 realisiert sein.
  • Schließlich kann wenigstens ein Sensor 14 vorhanden sein, der vorzugsweise im Inneren der Strahlenschutzkabine 9 platziert ist und mit dessen Hilfe eine Rauch-, Feuer- und/oder Wärmeentwicklung im Bereich der Strahlenschutzelemente 1 detektiert werden kann, die wiederum Rückschlüsse auf einen Laserbeschuss des jeweiligen Strahlenschutzelements 1 zulässt. Hierdurch kann ein Fehlverhalten der Laservorrichtung erkannt und diese, beispielsweise automatisch, abgeschaltet werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202008007197 U1 [0003]

Claims (14)

  1. Strahlenschutzelement zur Abschirmung von Laserstrahlung und zur Verwendung als Bestandteil einer Laserschutzkabine (9), wobei das Strahlenschutzelement (1) zumindest ein, wenigstens teilweise flächig ausgebildetes, Grundelement (2) umfasst, das zumindest teilweise aus einem organischen Werkstoff besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff mit zumindest einem Zusatzstoff (3) versehen ist.
  2. Strahlenschutzelement gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Werkstoff um Massivholz, Schichtholz oder Pressholz oder um eine Kombination der genannten Werkstoffe handelt.
  3. Strahlenschutzelement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (3) als Beschichtung (4) vorliegt, der vollflächig oder abschnittsweise auf den Werkstoff aufgebracht ist.
  4. Strahlenschutzelement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (3) zumindest teilweise in den Werkstoff eingebracht ist.
  5. Strahlenschutzelement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (3) wenigstens ein Metall, vorzugsweise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, einen Kunststoff, beispielsweise eine Folie, ein Textilmaterial, eine Grundierung, eine Farbe, einen Lack und/oder einen zusätzlichen organischen Werkstoff umfasst.
  6. Strahlenschutzelement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (3) feuerhemmend, feuerresistent, wasserabweisend, wasserresistent, fett- bzw. ölabweisend und/oder resistent gegenüber Reinigungsmitteln, Säuren, Laugen und/oder Lösungsmitteln ist.
  7. Strahlenschutzelement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenschutzelement (1) zumindest teilweise mit einem Rahmen (5) und/oder einer Zwischenverstrebung (6) versehen ist.
  8. Strahlenschutzelement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenschutzelement (1) als Sandwichelement (1) ausgebildet ist, wobei beispielsweise ein mittleres Element (7) zumindest teilweise aus dem organischen Werkstoff besteht, und wobei das mittlere Element (7) beidseitig zumindest teilweise mit wenigstens einem Zusatzstoff (3) umgeben ist.
  9. Strahlenschutzelement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (3) bei einem Kontakt mit Laserlicht rauchentwickelnd ist.
  10. Strahlenschutzelement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff (3) ausschließlich oder unter anderem im Bereich einer oder mehrerer Stirnseiten (8) des Strahlenschutzelements (1) angebracht ist.
  11. Laserschutzkabine zum Schutz vor Laserstrahlung, wobei die Laserschutzkabine (9) mehrere Wandungen (10) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Wandungen (10) und/oder ein Deckenelement (11) der Laserschutzkabine (9) ein oder mehrere Strahlenschutzelemente (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche umfassen.
  12. Laserschutzkabine gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der genannten Strahlenschutzelemente (1) vorhanden sind, die untereinander und/oder mit einer Stützstruktur durch Form- und/oder Kraftschluss und/oder mit Hilfe von Befestigungselementen verbunden sind.
  13. Laserschutzkabine gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Strahlenschutzelemente (1) Durchbrechungen (12) und/oder Vertiefungen (13) für die Aufnahme bzw. die Durchfuhr von beispielsweise Schläuchen und/oder Kabeln besitzt.
  14. Laserschutzkabine gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserschutzkabine (9) wenigstens einen Sensor (14) besitzt, mit dessen Hilfe sich eine über einem Sollwert liegende Wärme- und/oder eine Feuer- und/oder eine Rauchentwicklung im Bereich eines oder mehrerer Strahlenschutzelemente (1) detektieren lassen.
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