DE102021123644A1 - Device for separating workpieces - Google Patents
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- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
- B23K26/706—Protective screens
Abstract
Vorrichtung zum Trennen eines Werkstückes (6) mittels eines Laser-strahls (8) auf einem Auflagetisch (9), wobei der Laserstrahl (8) unterhalb des Werkstückes (6) durch einen Spalt (10) in einen Freiraum (7) gerichtet ist, wobei in dem Freiraum (7) unterhalb des Spaltes (10) ein in der Achse des Laserstrahls (8) befindliches zylindrisches Rohr angeordnet ist, in das der Laserstahl (8) zentrisch eintritt, wobei in dem dem Spalt (10) zugewandten Eingangsbereich (12) des Rohres (11) Düsen (17) zum Einspritzen von Wasser (18) derart angeordnet sind, dass sich in Längsrichtung des in dem Rohr (11) befindlichen Laserstrahls (8) das Wasser (18) wirbelartig zum anderen Ende (13) des Rohres (11) bewegt. Damit können Metallfunken unterhalb des Spaltes (10) sicher gelöscht werden.Device for separating a workpiece (6) by means of a laser beam (8) on a support table (9), the laser beam (8) being directed below the workpiece (6) through a gap (10) into a free space (7), wherein a cylindrical tube located in the axis of the laser beam (8) is arranged in the free space (7) below the gap (10) and into which the laser beam (8) enters centrally, wherein in the entry area (12 ) of the tube (11) nozzles (17) for injecting water (18) are arranged in such a way that in the longitudinal direction of the laser beam (8) located in the tube (11) the water (18) swirls towards the other end (13) of the Tube (11) moves. Metal sparks below the gap (10) can thus be safely extinguished.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls auf einem Auflagetisch, wobei der Laserstrahl unterhalb des Werkstückes durch einen Spalt in einen Freiraum gerichtet ist.The invention relates to a device for separating a workpiece by means of a laser beam on a support table, the laser beam being directed through a gap into a free space underneath the workpiece.
Bei einem Laserschneidgerät wird das Lichtbündel von dem Erzeuger über Umlenkspiegel zu der auf einem Auflagetisch liegenden Materialplatte geführt. Der Auflagetisch besteht aus einem Metallrahmen, in den mit geringem Abstand sogenannte Stege eingehängt werden, um die Auflagefläche zu bilden. Eine neuere Art von Auflagetischen stellt der Variotisch aus der aus der
Bei beiden Auflagetischen wird das dicke Laserlichtbündel mit Glaslinsen genau über der Materialplatte zu einem stecknadeldünnen Lichtstrahl fokussiert und schneidet das Material. Mit und ohne Schutzgas werden feine glühende Metallpartikel in einer Metallstaubwolke nach unten mitgerissen.With both support tables, the thick laser light beam is focused with glass lenses exactly above the material plate to form a pin-thin light beam and cuts the material. With and without inert gas, fine glowing metal particles are swept down in a cloud of metal dust.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit vorzuschlagen, mit der die glühenden Metallteilchen (Metallfunken) gelöscht werden können.The present invention is therefore based on the object of proposing a possibility with which the glowing metal particles (metal sparks) can be extinguished.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen sind dem rückbezogenen Unteranspruch zu entnehmen.According to the invention, this object was achieved by a device having the features of claim 1 . Further advantageous configurations can be found in the dependent claim.
Danach wird erfindungsgemäß in dem Freiraum unterhalb des Spaltes ein in der Achse des Laserstrahls befindliches zylindrisches Rohr angeordnet. Dieses Rohr weist ein dem Spalt zugeordnet oberes offenes Ende und ein gegenüberliegendes unteres offenes Ende auf. Der Laserstrahl tritt zentrisch in das obere offene Ende ein und aus dem unteren offenen Ende aus. In dem Eingangsbereich des oberen Endes des Rohres befinden sich Düsen zum Einspritzen von Wasser. Diese Düsen sind derart angeordnet, dass sich in Längsrichtung des in dem Rohr befindlichen Wasserstrahls das Wasser wirbelartig zum anderen Ende des Rohres bewegt. Das Wasser wirbelt bis zum Ende des Rohres um den Laserstrahl und fließt dann ab. Damit ein Wirbel erzeugt werden kann, muss die Anordnung der Düsen derart sein, dass sie weder senkrecht auf den Laserstrahl noch tangential zu einem Radius um den Laserstrahl angeordnet sind. Dabei dürfte eine halbtangentiale Anordnung der Düsen am zweckmäßigsten sein. Damit der Wasserwirbel auch von Beginn an in dem Rohr nach unten erzeugt wird, ist es zweckmäßig, die Düsen gegenüber der Horizontalen um einen Winkel zu neigen, wobei ein Neigungswinkel in der Größenordnung von 15° ausreichend sein dürfte. Sofern bei dem Trennvorgang mit dem Laserstrahl Schutzgas verwendet wird, wird bereits die Gasströmung den Wirbel mit durch das Rohr reißen. In diesem Fall wäre eine Neigung der Düsen gegenüber der Horizontalen nicht unbedingt erforderlich. Für eine universelle Anwendung ist es jedoch zweckmäßig.According to the invention, a cylindrical tube located in the axis of the laser beam is then arranged in the free space below the gap. This tube has an upper open end associated with the gap and an opposite lower open end. The laser beam enters centrally into the upper open end and exits through the lower open end. In the entrance area of the upper end of the pipe there are nozzles for injecting water. These nozzles are arranged in such a way that, in the longitudinal direction of the water jet in the pipe, the water moves in a whirling manner towards the other end of the pipe. The water swirls around the laser beam up to the end of the tube and then flows out. In order for a vortex to be generated, the arrangement of the nozzles must be such that they are neither perpendicular to the laser beam nor tangential to a radius around the laser beam. A semi-tangential arrangement of the nozzles should be the most appropriate. So that the water turbulence is generated downwards in the pipe from the start, it is expedient to incline the nozzles at an angle relative to the horizontal, with an inclination angle of the order of 15° being sufficient. If protective gas is used during the cutting process with the laser beam, the gas flow will already tear the vortex through the pipe. In this case, the nozzles would not necessarily have to be inclined relative to the horizontal. However, it is convenient for universal use.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung ist in dem Eingangsbereich des Rohres ein Düsenring mit einem kreisförmigen Innenraum angeordnet. In diesem Düsenring ist ein umlaufender Kanal mit mindestens einem Zulauf angeordnet von dem in den Innenraum des Düsenrings gerichtete und dort endende Düsenkanäle abzweigen. Der umlaufende Kanal kann dabei von der Innenwand des Rohres gebildet werden. Der Düsenring weist einen äußeren und einen inneren Durchmesser auf wobei zwischen dem äußeren und dem inneren Durchmesser der umlaufende Kanal und die Düsenkanäle angeordnet sind, welche in den, den inneren Durchmesser aufweisenden kreisförmigen Innenraum münden. Der äußere Durchmesser kann dem Außen- oder Innendurchmesser des Rohres entsprechen. Zu dem kreisförmigen Innenraum sind die Düsen bzw. Düsenkanäle, wie vorstehend beschrieben anzuordnen.According to a further embodiment of the device, a nozzle ring with a circular interior is arranged in the inlet area of the pipe. A circumferential channel with at least one inlet is arranged in this nozzle ring, from which branch off nozzle channels directed into the interior of the nozzle ring and ending there. The circumferential channel can be formed by the inner wall of the tube. The nozzle ring has an outer and an inner diameter, the circumferential channel and the nozzle channels being arranged between the outer and the inner diameter and opening into the circular interior space having the inner diameter. The outer diameter can correspond to the outer or inner diameter of the tube. The nozzles or nozzle channels, as described above, are to be arranged in relation to the circular interior space.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es somit möglich, unter dem Spalt vorhandener Metallfunken erfolgreich zu löschen und abzutransportieren. Der Abtransport erfolgt mit dem Ende des wasserbildenden Wasserstromes.With the device according to the invention it is thus possible to successfully extinguish and transport away metal sparks present under the gap. The removal takes place at the end of the water-forming water flow.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar. Zur Ausführung der Erfindung müssen nicht alle Merkmale des Anspruchs 1 verwirklicht sein. Auch können einzelne Merkmale der unabhängigen Ansprüche durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombinationen ersetzt werden. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. In den Figuren werden gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet.The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own. Not all features of claim 1 have to be realized in order to carry out the invention. Individual features of the independent claims can also be replaced by other disclosed features or combinations of features. All of the features and/or advantages resulting from the claims, the description or the drawing, including structural details, spatial arrangement and method steps, can be essential to the invention both on their own and in a wide variety of combinations. In the figures, the same or similar components are identified with the same or similar reference symbols.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es stellen dar:
-
1 eine schematische seitliche Darstellung mit einem Auflagetisch mit variablen Auflageflächen (Variotisch) und einem Löschrohr in einer Schnittdarstellung; und -
2 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch das Löschrohr im Bereich des Düsenrings.
-
1 a schematic side view with a support table with variable support surfaces (vario table) and an extinguishing tube in a sectional view; and -
2 a schematic representation of a section through the extinguishing pipe in the area of the nozzle ring.
Die Darstellung in
Die
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Umlenkeinrichtungdeflection device
- 33
- Transportkettetransport chain
- 55
- Auflageflächebearing surface
- 77
- Freiraumfree space
- 99
- Auflagetischsupport table
- 1111
- RohrPipe
- 1313
- unteres Endelower end
- 1515
- Düsenringnozzle ring
- 1717
- Düsenkanalnozzle channel
- 1919
- Ringkanalring canal
- 22
- Umlenkeinrichtungdeflection device
- 44
- Auflageflächebearing surface
- 66
- Werkstückworkpiece
- 88th
- Laserstrahllaser beam
- 1010
- Spaltgap
- 1212
- oberes Endetop end
- 1414
- Absaugrohrsuction pipe
- 1616
- Innenrauminner space
- 1818
- WasserWater
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- WO 2003016004 A1 [0002, 0011]WO 2003016004 A1 [0002, 0011]
- EP 1695802 A1 [0002, 0011]EP 1695802 A1 [0002, 0011]
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021123644.4A DE102021123644A1 (en) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | Device for separating workpieces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021123644.4A DE102021123644A1 (en) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | Device for separating workpieces |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021123644A1 true DE102021123644A1 (en) | 2023-03-16 |
Family
ID=85284504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021123644.4A Pending DE102021123644A1 (en) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | Device for separating workpieces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021123644A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003016004A1 (en) | 2001-07-24 | 2003-02-27 | Reinhard Diem | Device for accommodating flat materials during separation by a separating device, and a separating method |
EP1695802A1 (en) | 2005-02-28 | 2006-08-30 | Reinhard Diem | Device and method for the transport and storage of workpieces to be used with a cutting device |
-
2021
- 2021-09-13 DE DE102021123644.4A patent/DE102021123644A1/en active Pending
Patent Citations (2)
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Legal Events
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