DE19855793A1 - Laserschutzwand - Google Patents

Abstract

Laserschutzwand, die aus mindestens einer metallischen oberflächenbehandelten Blechwandung (W1-W6) besteht, wobei die metallischen Wandungen (W1-W6; S1, S2) aus eloxiertem oder chromatiertem Leichtmetall besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Laserschutzwand, die aus min­ destens einer metallischen oberflächenbehandelten Blechwandung besteht.

Aus der DE 196 29 037 C1 sind Laserschutzwände bekannt, die zum Abschirmen von Laserarbeitsstationen, insbes. von leistungsstarken Metallbearbeitungslasern, dienen, wobei die Schutzwände aus zueinander parallel beabstandet gehal­ tenen Metallblechen bestehen, deren jeweils dem Laser zu­ gewandte Oberfläche mit einer Lichtabsorbtionsschicht ver­ sehen ist. Zur Halterung der Bleche dient eine Rahmenkon­ struktion, innerhalb welcher die Bleche selbsttragend aus­ gebildet sind, was je nach der Wandgröße eine erhebliche Blechdicke bedingt.

Versuche haben gezeigt, daß die absorbierende Farbschicht, insbes. auch Grafitschicht, kaum ein nennenswertes Hinder­ nis für einen Laserstrahl darstellt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine wesentlich wirksa­ mere Laserschutzwand zu offenbaren bei unveränderter oder geringerer Wandstärke.

Die Lösung besteht darin, daß die metallischen Wandungen aus eloxiertem oder chromatiertem Leichtmetall besteht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Umfangreiche Versuche haben überraschend gezeigt, daß eine Eloxalschicht oder eine Chromatschicht auf einem Leichme­ tallteil ein wesentliche Erhöhung der Ein- und Durchbrenn­ zeit eines Laserstrahles erbringt und bei einem schwachen oder durch Streuung geschwächten Laserstrahl ein Eindrin­ gen des Strahles ganz verhindert. Darüberhinaus erhöht ei­ ne austrittseitige Eloxalschicht die Streuung eines durch­ getretenen Laserstrahles, so daß dessen Durchdringungslei­ stung an einer nachfolgenden Wand demgemäß geschwächt ist.

Vorzugsweise wird die Rahmenkonstruktion, die die metalli­ schen Blechwände einfaßt und/oder seitlich stützt, auch aus eloxiertem Leichtmetall hergestellt. Als zweckmäßig hat sich ein solches Leichmetallprofilmaterial erwiesen, das viele unterschiedlich gewinkelte Innenstege und zwi­ schenliegende Hohlräume aufweist. In diese lassen sich Verbindungselemente einsetzen, die lösbar gerastet gehal­ ten sind, wenn die äußeren Wandungen nach innen erweiterte Nuten aufweisen. Vorzugsweise sind solche Nuten an allen Seiten vorgesehen, so daß auch Ecken von vielschichtigen Blechwänden an den Profilträgern ausgebildet werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Wandkonstruktion in einem Eckbereich bei verkürzt gezeigten Wänden;

Fig. 2 zeigt ein Verbund-Schichtaufbau einer Wand;

Fig. 3 zeigt einen Lamellenaufbau einer Wand.

Der Aufbau der Laserschutzwand gemäß Fig. 1 besteht aus eloxierten Leichtmetallstützen S1, S2, die auch durch ei­ nen oder mehrere Querverbinder gleicher Art rahmenartig - nicht dargestellt - zusammengefügt sein können, und einer oder mehreren zwischen diesen eingesetzten Wandungen W1-W4 aus eloxiertem Leichtmetallblech. Die Wandstärke der Bleche beträgt beispielsweise 1 mm. Ihre Dicke ist einerseits durch die nötige Stabilität der Wandung be­ stimmt als auch durch die erforderliche Wärmeleitung, die ausreichen muß, um die von einem auftreffenden Laserstrahl der maximal abzuschirmenden Intensität durch die hoch­ schmelzende Eloxalschicht hindurch aufgenommene Wärme seitlich abzuführen, so daß der Schmelzpunkt der Eloxalschicht und der Verdampfungspunkt des Leichtmetalles nicht erreicht wird. Die mechanische Stabilität des Ble­ ches läßt sich in bekannter Weise durch eine wellblechar­ tige Profilierung, die nicht dargestellt ist, steigern.

In Fällen, in denen nur ein flächenspezifisch leistungs­ schwacher Laserstrahl abzuschirmen ist, z. B. bei größerer Entfernung der Wandung vom Brennpunkt, wo der Strahl be­ reits den vielfachen Brennpunkt-Durchmesser aufweist, ge­ nügt eine Blechwand W1. Bei höheren spezifischen Strahl­ leistungen kommen ein oder mehrere weitere Wandungen W2-­ W4 zum Einsatz.

Die Stützen S1, S2 weisen auf allen Seiten sich nach innen öffnende Längsnuten N1-N6 auf, in denen Klemmleisten K1-­ K5 rastend lösbar gehalten sind, die die Wandbleche W1-­ W6 an den Stützen kraftschlüssig halten.

Die Ständer S1, S2 sind vorzugsweise dünnwandige Extru­ sionsprofilstangen von rechteckigem Querschnitt, wobei das Seitenverhältnis bevorzugt gradzahlig, z. B. zwei zu eins, ist und dementsprechend die Nuten N1-N6 angeordnet sind, daß in gleicher Bauweise ein- oder mehrschichtige Wände auch um eine beständerte Ecke herum gleichartig gebaut werden können.

Die Klemmstücke K1, K2, K3 sind im wesentlichen flache eloxierte oder chromatierte Leichtmetall-Streifenextruda­ te, deren Breite etwa der Breite der Schmalseiten einer Stütze S1 entspricht. Die Klemmstücke weisen eine hakenar­ tig beidseitig sich spreizende Feder F1 auf, die sich in der Nut N1, N3, N5 lösbar verklammert. Die flachen seitli­ chen Streifen überdecken die Randzonen der an dem Ständer außen anliegenden Wandbleche.

Der Halterung von innenliegenden Wandblechen W3, W4 dienen im Querschnitt bügelförmige Klemmleisten K4, K5, die vor dem Einbringen der Wandbleche W3, W4, W6 in die Nut N2, N6 eingelegt werden und seitlich zur Nutwandung je ein Wand­ blech W3, W4, W6 oder innen zwischen den Bügelarmen ein Wandblech einklemmen.

Auch die Klemmleisten K1-K5 sind bevorzugt aus eloxier­ tem Leichtmetallextrudat hergestellt.

In der Stütze S1, S2 bieten die vielschichtigen Querstege mit den zwischenliegenden Hohlräumen auch durch ihre Elo­ xalschichten eine Gewähr dafür, daß auch durch diese kein Laserstrahl aus der Schutzwand ausbrechen kann. Die Anzahl der im Winkel angeordneten Blechwandungen W1-W4; W5, W6 sind beispielhaft unterschiedlich gewählt, was dann er­ laubt ist, wenn diese unterschiedliche Entfernung zum La­ serstrahlfokus haben und somit die abzuschirmende spezifi­ sche Strahlleistung unterschiedlich ist.

Fig. 2 zeigt bei teilweise entfernter Deckwand eine in sich stabile dreischichtige Verbundwand aus eloxiertem oder chromatiertem Leichtmetall, bei der zwichen zwei ebe­ nen Abschlußwänden WA1, WA2 eine gewellte Zwischenwand WW eingelagert und verschweißt ist.

Fig. 3 zeigt in verkürzter Form, teilweise aufgeschnit­ ten, eine weitere Variante einer selbsttragenden Leichtme­ tallwand, bei der wellenförmige Lamellenstreifen L1, L2, L3 parallel zueinander zwischen ebenen Abschlußwänden WA1*, WA2* angeordnet sind. Solche Wandstücke können be­ liebig aneinandergereiht werden.

Claims (10)

1. Laserschutzwand, die aus mindestens einer metalli­ schen oberflächenbehandelten Blechwandung (W1-W6) be­ steht, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Wan­ dungen (W1-W6; S1, S2) aus eloxiertem oder chromatiertem Leichtmetall besteht.

2. Laserschutzwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß Wandung aus eloxiertem oder chromatiertem dünn­ wandigen Leichmetall-Extrudsionsprofilstangen (S1, S2) und/oder aus mindestens einer chromatierten oder eloxier­ ten Leichtmetall-Blechwand (W1-W6) besteht.

3. Laserschutzwand nach einem der vorstehenden Ansprü­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Profilstangen (S1, S2) eine Stützen- oder Rahmenkonstruktion gebildet ist, an der eine oder mehrere der Blechwände (W1-W6) festgelegt sind.

4. Laserschutzwand nach einem der vorstehenden Ansprü­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Blechwände (WW, L1, L2, L3) wellblechartig geformt sind.

5. Laserschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Profilstange (S1, S2) Längs­ nuten (N1-N6) aufweist, in denen die Blechwände (W3, W4, W6) eingesteckt unmittelbar oder mittelbar mit Klemmlei­ sten (K4, K5) erster Art festgelegt sind oder in denen an der Profilstange (S1, S2) außen anliegende Blechwände (W1, W2, W5) durch Klemmleisten (K1-K3) zweiter Art mittelbar gehalten sind.

6. Laserschutzwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmleisten (K1-K5) aus eloxierten Leicht­ metallprofilstangen bestehen.

7. Laserschutzwand nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klemmleisten (K1-K3) zweiter Art im wesentlichen flach streifenförmig ausgebildet sind und eine doppelseitig spreizende Feder (F1) sich senkrecht da­ zu erstreckt, die in die Nut (N1) rastend lösbar paßt.

8. Laserschutzwand nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klemmleisten (K4, K5) erster Art klammerartig und griffig profiliert ausgebildet sind, so daß sie in die Nut (N2, N6) eingesteckt ein eingelegtes Wandblech fest umklammert halten oder seitlich an der Nut­ wandung ein Wandbleche (W6) oder beidseitig je ein Wand­ blech (W3, W4) anpressen.

9. Laserschutzwand nach einem der Ansprüche 2 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Extrusionsprofilstangen (S1, S2) viele dünne Innenwände mit zwischenliegenden Hohlräu­ men aufweisen.

10. Laserschutzwand nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gewellte Wandung(en) (WW, L1-L3) zwi­ schen ebenen Abschlußwandungen (WA1, WA2; WA1*, WA2*) sandwichartig eingebettet ist/sind.