-
Die Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsmaschine mit einer Werkstückauflage, einer relativ zu der Werkstückauflage bewegbaren Bewegungseinheit, mittels derer ein Laserbearbeitungskopf zumindest über der Werkstückauflage bewegbar ist, und mit einem Schaltschrank, in welchem zumindest ein Teil der Steuerkomponenten der Laserbearbeitungsmaschine vorgesehen ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Schaltschrank für eine maschinelle Anlage, insbesondere für eine Laserbearbeitungsmaschine.
-
Eine derartige Laserbearbeitungsmaschine ist beispielsweise aus der
US 5,854,460 bekannt. Die dort beschriebene Laserbearbeitungsmaschine weist einen Laserbearbeitungskopf auf, der mittels einer motorangetriebenen Bewegungseinheit über einer Werkstückauflage bewegbar ist. Die Bewegungseinheit umfasst einen bewegbaren Querträger, der an zwei gegenüberliegenden Seiten der Werkstückauflage über Linearführungen an einem Maschinengrundkörper gelagert ist. Die Laserbearbeitungsmaschine weist außerdem einen Schaltschrank auf, der neben dem Maschinengrundkörper aufgestellt ist.
-
Eine moderne, hochautomatisierte Laserbearbeitungsmaschine weist eine große Zahl an Steuerkomponenten bzw. -modulen usw. auf. Damit die Steuerkomponenten zumindest zum Großteil in einem Schaltschrank untergebracht werden können, muss der Schaltschrank daher in der Regel sehr große Ausmaße aufweisen. Häufig wird der Schaltschrank hierzu sogar aus mehreren nebeneinander stehenden Teilschaltschränken aufgebaut. Insbesondere weisen herkömmliche Schaltschränke teilweise relativ platzraubende Lüftungssysteme mit Lüftungskanälen zur gezielten Kühlung einzelner Bereiche des Innenraums der Schaltschränke.
-
Ziel der Erfindung ist es, die herkömmliche Laserbearbeitungsmaschine bzw. den herkömmlichen Schaltschrank derart weiterzuentwickeln, dass sich eine Laserbearbeitungsmaschine bzw. einen Schaltschrank mit einer kompakten Bauweise ergibt.
-
Erfindungsgemäß gelöst wird die Aufgabe durch eine Laserbearbeitungsmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch einen Schaltschrank mit den Merkmalen von Anspruch 15.
-
Im Sinne der Erfindung ergibt sich eine Laserbearbeitungsmaschine mit einem besonders vorteilhaft integrierten Schaltschrank. Der Schaltschrank ist derart angeordnet, dass sich unter wenigstens einem Abschnitt des Schaltschranks ein Bewegungsfreiraum ausbildet, in welchem zumindest ein Teil der Bewegungseinheit anordenbar ist. Insbesondere sind Teile der Bewegungseinheit des Laserbearbeitungskopfs bei jeder Stellung der Bewegungseinheit relativ zu der Werkstückauflage in dem Bewegungsspielraum unterhalb des Schaltschranks angeordnet und können dort bei einer Bewegung über ihre gesamte Laufstrecke entlang der Werkstückauflage ungehindert mitgeführt werden. Die für den Schaltschrank bei herkömmlichen Laserbearbeitungsmaschinen erforderliche Stellfläche kann eingespart werden, wobei aufgrund der Erfindung zugleich ein Bewegungsspielraum für Teile der Bewegungseinheit geschaffen wird.
-
Erfindungsgemäß kann die bewegbare Bewegungseinheit in Bodennähe angeordnet sein, während der in der Regel feststehende Schaltschrank über zumindest einem Teil der Bewegungseinheit angeordnet ist. Gerade im Falle einer modernen Laserbearbeitungsmaschine spielt die Steifigkeit der Lagerstruktur der Bewegungseinheit eine wichtige Rolle. Mittels moderner Bewegungseinheiten können meistens sehr hohe Beschleunigungswerte des Laserbearbeitungskopfes erreicht werden. Um auch bei hohen Beschleunigungen des Laserbearbeitungskopfes noch ausreichend präzise Werkstückbearbeitungen durchführen zu können, muss insbesondere auch die Lagerstruktur der Bewegungseinheit eine ausreichende Steifigkeit aufweisen. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Laserbearbeitungsmaschine trotz Integration des Schaltschranks aufgrund der bodennahen Anordnung der Bewegungseinheit ohne Weiteres möglich.
-
Im Übrigen kann ein erfindungsgemäß angeordneter Schaltschrank auch von mehreren, voneinander getrennten Teilschaltschränken gebildet sein.
-
In Bezug auf einen Schaltschrank nach Anspruch 15 ergibt sich eine kompakte Bauweise, indem ein Lüftungskanal zumindest abschnittsweise von wenigstens einer Kammer in einer Profilkonstruktion gebildet ist, die entlang zumindest eines Abschnitts wenigstens einer Seite des Schaltschrankinnenraums verläuft.
-
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 14.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Bewegungseinheit einen Laserbearbeitungskopf-Träger und eine mit dem Laserbearbeitungskopf-Träger bewegungsgekoppelte Leitungsführungseinrichtung auf. In der Praxis bewährt hat sich z. B. eine Bewegungseinheit mit einem Laserbearbeitungskopf-Träger in Form eines bewegbaren Auslegearms oder eines bewegbaren Querträgers, die zumindest abschnittsweise über die Werkstückauflage hinweg verlaufen. Da der Laserbearbeitungskopf an dem Laserbearbeitungskopf-Träger gelagert ist, wird in der Regel eine Vielzahl von Versorgungsleitungen für den Laserbearbeitungskopf über den Laserbearbeitungskopf-Träger geführt. Um die Versorgungsleitungen von einem feststehenden Bauteil der Laserbearbeitungsmaschine zu dem bewegbaren Laserbearbeitungskopf-Träger zu leiten, ist eine Leitungsführungseinrichtung vorgesehen. Vorzugsweise ist die Leitungsführungseinrichtung als Energieführungskette ausgebildet. An einem Ende ist die Leitungsführungseinrichtung an dem Laserbearbeitungskopf-Träger befestigt, an dem anderen Ende an einem feststehenden Bauteil der Laserbearbeitungsmaschine. Wenn der Laserbearbeitungskopf-Träger insbesondere bei der Werkstückbearbeitung bewegt wird, wird die Leitungsführungseinrichtung mitgeführt. Die Leitungsführungseinrichtung durchfährt bei der mit dem Laserbearbeitungskopf-Träger gekoppelten Bewegung einen erheblichen Bauraum der Laserbearbeitungsmaschine. Platzsparend ist dieser Bauraum zumindest teilweise durch den Bewegungsfreiraum unter dem Schaltschrank gebildet. Vorzugsweise ist die Leitungsführungseinrichtung sogar vollständig und über ihre gesamte Laufstrecke hinweg in dem Bewegungsspielraum unter dem Schaltschrank angeordnet.
-
Bei einer weiteren kompakten Bauart einer erfindungsgemäßen Laserbearbeitungsmaschine ist der Laserbearbeitungskopf-Träger selbst wenigstens teilweise in dem Bewegungsfreiraum unter dem Schaltschrank anordenbar.
-
Vorzugsweise ist unter dem Schaltschrank nicht nur ein Teil der Bewegungseinheit sondern zusätzlich auch zumindest ein Teil der Lagerstruktur der Bewegungseinheit vorgesehen. Da die Lagerstuktur der Bewegungseinheit häufig zumindest einen Teil des Maschinengrundkörpers darstellt, ist folglich auch wenigstens ein Teil des Maschinengrundkörpers unter dem Schaltschrank angeordnet.
-
Durch einen auf einfache und kompakte Weise geschützten Bewegungsfreiraum zeichnet sich eine besonders bevorzugte Erfindungsbauart aus. In diesem Fall ist die Bewegungseinheit an wenigstens einer Lagerstruktur bewegbar gelagert, die entlang zumindest einer Seite der Werkstückauflage verläuft. Dabei kann die Lagerstruktur z. B. über die Werkstückauflage derart vorstehen, dass sich eine Art Trennwand ausbildet, hinter welcher ein Abschnitt des unter dem Schaltschrank ausgebildeten Bewegungsfreiraums vorgesehen ist. Bauteile, welche in dem Bewegungsspielraum angeordnet sind, z. B. eine Energieführungskette, sind durch die Trennwand vor Emission seitens des über der Werkstückauflage definierten Arbeitsraums der Laserbearbeitungsmaschine geschützt.
-
Durch eine besonders gute Zugänglichkeit des in der Gesamtmaschine integrierten Schaltschranks zeichnet sich eine Ausführungsart der Erfindung aus, bei welcher der Schaltschrank einen Abschnitt der Seitenwand der Laserbearbeitungsmaschine bildet. Vorzugsweise ist die Laserbearbeitungsmaschine mit einer Einhausung versehen und bildet der Schaltschrank einen Abschnitt der Einhausung. Es ergibt sich eine in sich geschlossene Laserbearbeitungsmaschine, bei welcher der Schaltschrank in besonderem Maße in die Gesamtmaschine eingebunden ist. Vorteilhafterweise dient der Schaltschrank bzw. Tragelemente des Schaltschranks sogar zur Befestigung von Teilen eines Maschinengehäuses bzw. der Einhausung.
-
Durch eine besonders stabile Lagerung des Schaltschranks zeichnet sich eine Laserbearbeitungsmaschine aus, bei welcher der Schaltschrank bodenseitig eine Tragplattform aufweist, unter welcher sich, zumindest abschnittsweise, der Bewegungsspielraum ausbildet. Insbesondere ermöglicht die Lagerung des Schaltschranks mittels einer Tragplattform, eine schwingungsentkoppelte Lagerung des Schaltschranks.
-
Bei einer bevorzugten Erfindungsvariante ist die Tragplattform des Schaltschranks zur schwingungsentkoppelten Lagerung unabhängig von dem Maschinengrundkörper bzw. der Bewegungseinheit bodenseitig abgestützt. Alternativ kann die Tragplattform auch über Dämpfungselemente an dem Maschinengrundkörper bzw. der Lagerstruktur der Bewegungseinheit gelagert sein.
-
Durch Vorteile beim Transport der Laserbearbeitungsmaschine zeichnet sich eine Erfindungsbauart aus, bei welcher die Tragplattform wahlweise bodenseitig oder an einer Tragstruktur der Bewegungseinheit abstützbar ist. Beim Transport ist die Laserbearbeitungsmaschine teilweise starken Erschütterungen ausgeliefert. Die Tragstruktur, welche die Tragplattform des Schaltschranks bodenseitig abstützt, ist gegebenenfalls nicht stabil genug ausgebildet, um bei starken Erschütterungen nicht beschädigt zu werden. Aus diesem Grunde wird der Schaltschrank vorteilhafterweise beim Transport an der in der Regel wesentlich stabileren Lagerstruktur der Bewegungseinheit abgestützt. Nach dem Transport, d. h. bei der Installation der Laserbearbeitungsmaschine, kann die Tragplattform dann eigenständig am Boden abgestützt werden, um eine wirkungsvolle Schwingungsentkoppelung zu gewährleisten.
-
Ein besonders großer Bewegungsfreiraum bildet sich unter dem Schaltschrank aus, wenn die Tragplattform für den Schaltschrank mittels wenigstens zweier Stützanordnungen bodenseitig abstützbar ist, die den unter wenigstens einem Abschnitt des Schaltschranks ausgebildeten Bewegungsfreiraum stirnseitig begrenzen. Es ergibt sich eine brückenartige Tragstruktur für den Schaltschrank.
-
Eine Laserbearbeitungsmaschine mit einem besonders kompaktbauenden Schaltschrank ergibt sich, indem eine Tragplattform für den Schaltschrank zumindest einen Kabel- und/oder Lüftungskanal aufweist. Auf diese Weise können Bauelemente, die bei herkömmlichen Schaltschränken im Schaltschrankinnenraum untergebracht werden müssen, platzsparend in die Tragplattform verlegt werden.
-
Durch eine besonders effektive Kühlung des Schaltschrankinnenraums zeichnet sich eine Erfindungsbauart aus, bei welcher die Zufuhr von Kühlluft durch zumindest einen Lüftungskanal in der Tragplattform des Schaltschranks erfolgt, wobei die Kühlluft durch bodenseitige Zuführöffnungen, insbesondere düsenförmige Zuführöffnungen, dem Schaitschrankinnenraum zugeführt werden kann. Die Zuführöffnungen können in denjenigen Bereichen des Schaltschrankinnenraums vorgesehen sein, welche besonders intensiv zu kühlende Bauelemente aufweisen.
-
Durch die so optimierbare Kühlluftströmung kann die insgesamt erforderliche Kühlleistung gesenkt werden. Darüber hinaus können zumindest einzelne Zuführöffnungen bedarfsabhängig geöffnet oder geschlossen werden. Vorzugsweise sind mit einem steuerbaren Betätigungsantrieb versehene Verschlussmittel vorgesehen, um bedarfsabhängig einzelne Zuführöffnungen gesteuert zu öffnen oder zu schließen.
-
Durch eine besonders kompakte und zugleich stabile Konstruktion zeichnet sich eine Variante aus, bei welcher die Tragplattform des Schaltschranks mehrere Längsstreben aufweist, wobei vorzugsweise wenigstens eine der Längsstreben eine Trennwand zwischen zwei Längskanälen der Tragplattform bildet. Die Längsstrebe erfüllt folglich vorteilhafterweise eine Doppelfunktion.
-
Vorzugsweise weist die Tragplattform des Schaltschranks als tragendes Bauelement zumindest ein in Längsrichtung der Tragplattform verlaufendes Profil auf. Dieses Profil ist derart gestaltet, dass zumindest ein Flächenlängsabschnitt des Profils eine Längsstrebe bildet, der zugleich als Trennwand zwischen zwei Längskanälen der Tragplattform dient. Es ergibt sich eine besonders kompakte und stabile Tragplattform, die als Profilkonstruktion ausgebildet ist.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend erläuterten Ausführungsformen eines Schaltschranks, insbesondere der vorstehend und im Folgenden beschriebene Aufbau einer als Profilkonstruktion ausgebildeten Tragplattform des Schaltschranks, auch in Bezug auf den erfindungsgemäßen Schaltschrank, ohne die Einbausituation des Schaltschranks innerhalb einer maschinellen Anlage zu berücksichtigen, vorteilhaft sind.
-
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen erläutert, die in den Figuren gezeigt sind. Es zeigen:
-
1: eine Laserbearbeitungsmaschine in einer perspektivischen Ansicht,
-
2: die Laserbearbeitungsmaschine aus 1 in einer Draufsicht,
-
3: die Laserbearbeitungsmaschine aus 1 in einer Seitenansicht,
-
4: eine Schnittdarstellung der Laserbearbeitungsmaschine aus 1,
-
5: eine Seitenansicht der Laserbearbeitungsmaschine aus 1, nach Entfernen eines Teils einer Einhausung,
-
6: eine Innenansicht der Laserbearbeitungsmaschine aus 1,
-
7: eine Schnittdarstellung des Schaltschranks der Laserbearbeitungsmaschine aus 1, einschließlich einer Tragplattform des Schaltschranks, und
-
8: eine Schnittdarstellung der Tragplattform aus 7.
-
In 1 ist eine Laserbearbeitungsmaschine 1 zum Schneiden von plattenartigen Werkstücken, insbesondere von Blechtafeln, gezeigt. Ein Laserbearbeitungsstrahl für die Laserbearbeitungsmaschine 1 wird mittels eines Festkörperlaserresonators erzeugt und mittels eines Laserlichtleitkabels der Laserbearbeitungsmaschine 1 zugeführt (nicht gezeigt).
-
Aus Strahlenschutzgründen ist die Laserbearbeitungsmaschine 1 allseitig von einer als Strahlenschutzeinhausung 2 ausgebildeten Maschinenverkleidung umgeben. Insbesondere ist die Laserbearbeitungsmaschine 1 auch mit einer Abdeckung 3 versehen, so dass ein Arbeitsraum 4 der Laserbearbeitungsmaschine 1 auch nach oben abschlossen ist.
-
Die Laserbearbeitungsmaschine 1 weist eine Werkstückauflage 5 auf, die als Einheit aus der Laserbearbeitungsmaschine 1 herausgeschoben werden kann. In den 1 bis 3 ist die Werkstückauflage 5 in einer aus der Einhausung 2 herausgeschobenen Stellung gezeigt. In dieser Stellung ist die Werkstückauflage 5 besonders gut zugänglich, um zu bearbeitende Blechtafeln auf Auflagestegen 7 der Werkzeugauflage 5 abzulegen bzw. bearbeitete Blechtafeln zu entfernen.
-
Die Geometrie der Stellfläche 8 der Laserbearbeitungsmaschine 1 (ohne herausgeschobene Werkstückauflage 5) ist der in 2 gezeigten Draufsicht zu entnehmen. Die Stellfläche 8 der Laserbearbeitungsmaschine 1 ist rechteckig. Die Laserbearbeitungsmaschine 1 zeichnet sich insbesondere durch eine verhältnismäßig kleine Stellfläche 8 aus. Die kleine Stellfläche 8 ergibt sich vor allem dadurch, dass ein Schaltschrank 9 der Laserbearbeitungsmaschine 1 platzsparend innerhalb der Einhausung 2 angeordnet ist.
-
Aus den 1 bis 3 ist ersichtlich, dass der Schaltschrank 9 sich nahezu über eine gesamte Längsseite 10 der Laserbearbeitungsmaschine 1 erstreckt. Er bildet einen Abschnitt einer Seitenwand 11 der Laserbearbeitungsmaschine 1 und folglich auch einen Abschnitt der Einhausung 2 der Laserbearbeitungsmaschine 1. Des Weiteren ragt ein Abschnitt des Schaltschranks 9 über die Abdeckung 3 vor (1).
-
In 3 ist eine Seitenansicht in Richtung auf diejenige Seitenwand 11 der Laserbearbeitungsmaschine 1 gezeigt, die abschnittweise durch den Schaltschrank 9 gebildet ist. Der Schaltschrank 9 weist drei Öffnungsklappen 12 auf. Ein Innenraum 13 ist in Längsrichtung 14 des Schaltschranks 9 durchgängig ausgebildet. Der gesamte Innenraum 13 ist für eine neben der Laserbearbeitungsmaschine 1 stehende Person angenehm einzusehen und gut erreichbar. Weitere Details der vorteilhaften Anordnung des Schaltschranks 9 in der Laserbearbeitungsmaschine 1 werden im Folgenden anhand 4 erläutert.
-
4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Laserbearbeitungsmaschine 1 entlang einer in 3 angedeuteten Schnittebene A-A. Im Unterschied zu den in den 1 bis 3 gezeigten Verhältnissen ist die Werkstückauflage 5 innerhalb der Einhausung 2 der Laserbearbeitungsmaschine 1 angeordnet. Auf der Werkstückauflage 5 lagert eine zu bearbeitende Blechtafel 16. Bei der Werkstückbearbeitung bleibt die Werkstückauflage 5 unbewegt.
-
Die zur Werkstückbearbeitung erforderliche Relativbewegung zwischen einem Laserbearbeitungskopf 17 und der Blechtafel 16 wird mittels einer relativ zu der Werkstückauflage 5 bewegbaren Bewegungseinheit 18 erzeugt. Mittels der Bewegungseinheit 18 ist der Laserbearbeitungskopf 17 über der Werkstückauflage 5 entlang drei senkrecht zueinander verlaufender, linearer Bewegungsachsen x, y, z bewegbar. Der Laserbearbeitungskopf 17 ist entlang der z-Achse, die senkrecht zur Ebene der Blechtafel 16 verläuft, an einem z-Achsgehäuse 19 bewegbar gelagert. Das z-Achsgehäuse 19 ist zusammen mit dem Laserbearbeitungskopf 17 entlang der x-Achse, die parallel zur Ebene der Blechtafel 16 verläuft, an einem Laserbearbeitungskopf-Träger in Form eines Querträgers 20 bewegbar. Schließlich ist der Querträger 20 mitsamt dem Laserbearbeitungskopf 17 usw. entlang einer y-Achse bewegbar, die ebenfalls parallel zur Ebene der Blechtafel 16 und in 4 senkrecht zur Zeichenebene verläuft.
-
Der bewegbare Querträger 20 verläuft längs der x-Achse über die gesamte Werkstückauflage 5 hinweg. Die Enden 21, 22 des Querträgers 20 sind mittels Führungsschlitten 23 jeweils an Führungsschienen 24 verschiebbar gelagert. Die Führungsschienen 24 sind an jeweils einer entlang einer Längsseite 26, 27 der Werkstückauflage 5 verlaufenden Lagerstruktur 28, 29 angeordnet. Die Lagerstrukturen 28, 29 bilden einen Teil eines Maschinengrundkörpers 30 der Laserbearbeitungsmaschine 1.
-
Die in 4 links angeordnete Lagerstruktur 29 ist von einer geschlossenen Stahlkonstruktion gebildet. Die in 4 rechts angeordnete Lagerstruktur 28 ist im Wesentlichen durch einen Längsträger 32 gebildet, der an seinen Enden auf einem weiteren bodenseitigen Längsträger 33 abgestützt ist. Zum Antrieb des Querträgers 20 entlang der y-Achse dienen Zahnstangenantriebe. Nicht gezeigte motorangetriebene Ritzel der Zahnstangenantriebe greifen in Zahnstangen 34, die seitlich an den Lagerstrukturen 28, 29 befestigt sind.
-
Des Weiteren weist die Bewegungseinheit 18 für den Laserbearbeitungskopf 17 eine Leitungsführungseinrichtung in Form einer Energieführungskette 36 auf. Die Energieführungskette 36 ist mittels eines Mitnehmers 37 an einem Ende 22 des Querträgers 20 befestigt. Die Energieführungskette 36 ist folglich mit dem Querträger 20 bewegungsgekoppelt. Das andere Ende der Energieführungskette 36 ist ortsfest an der Lagerstruktur 29 angebracht. Die Energieführungskette 36 dient zur Führung von Versorgungsleitungen, wie Strom- oder Datenübertragungskabel, Gas- oder Wasserleitungen usw., ausgehend von der feststehenden Lagerstruktur 29 zu dem bewegbaren Querträger 20. Insbesondere wird mittels der Energieführungskette 36 dem Querträger 20 ein Laserlichtleitkabel (nicht gezeigt) zugeführt und dort weiter zum Laserbearbeitungskopf 17 geführt. Über das Laserlichtleitkabel kann ein Laserbearbeitungsstrahl dem Laserbearbeitungskopf 17 zugeleitet werden.
-
Ausweislich 4 ist der Schaltschrank 9 der Laserbearbeitungsmaschine 1, in welchem ein Großteil der Steuerkomponenten 40 der Laserbearbeitungsmaschine 1 untergebracht ist, derart angeordnet, dass sich unter ihm ein Bewegungsfreiraum 41 ausbildet. Nach außen wird der Bewegungsfreiraum 41 von Abdeckblechen 42 begrenzt, die Teil der Maschinenverkleidung bzw. Einhausung 2 sind. Die Abdeckbleche 42 sind an einer Tragplattform 43 des Schaltschranks 9 aufgehängt. Zudem ist auch eine Seite der Abdeckung 3 der Laserbearbeitungsmaschine 1 an dem Schaltschrank 9 befestigt.
-
In dem Bewegungsfreiraum 41 unter dem Schaltschrank 9 ist die gesamte Energieführungskette 36 bewegbar angeordnet. Außerdem sind ein Teil des Mitnehmers 37 und ein Ende 22 des Querträgers 20 in dem Bewegungsfreiraum 41 unter dem Schaltschrank 9 angeordnet. Schließlich ist ein Teil der Lagerstruktur 29 – folglich auch ein Teil des Maschinengrundkörpers 30 – unter dem Schaltschrank 9 angeordnet.
-
Wenigstens derjenige Abschnitt des Bewegungsfreiraums 41, in welchem die Energieführungskette 36 angeordnet ist, ist durch einen Abschnitt der Lagerstruktur 29 von dem über der Werkstückauflage 5 definierten Arbeitsraum 4 der Laserbearbeitungsmaschine 1 getrennt. Die Lagerstruktur 29 bildet eine Trennwand zwischen diesem Abschnitt des Bewegungsfreiraums 41 und dem Arbeitsraum 4 aus. Dadurch ist insbesondere die Energieführungskette 36, einschließlich der daran befestigten Versorgungskabel, vor Emissionen geschützt ist, die bei der Werkstückbearbeitung entstehen können.
-
In 5 ist ein Abschnitt der Laserbearbeitungsmaschine 1 aus der gleichen Blickrichtung wie in 3 gezeigt, wobei in 5 die Abdeckbleche 42 unterhalb des Schaltschranks 9 weggelassen wurden. Ausweislich 5 erstreckt sich zumindest ein Abschnitt des Bewegungsfreiraums 41 über die gesamte Länge des Schaltschranks 9. Die Energieführungskette 36, der Mitnehmer 37 und das Ende 22 des Querträgers 20 sind über ihre gesamte Laufstrecke in dem Bewegungsfreiraum 41 ungehindert verfahrbar. Die Laufstrecke ist in den 2 und 5 durch die mit dem Bezugszeichen 44 versehene Strecke angedeutet.
-
Ein Teil der Versorgungsleitungen, die durch die Energieführungskette 36 geführt sind, verläuft entlang einer in 5 angedeuteten Bahn 45 in den Schaltschrankinnenraum 13.
-
Im Folgenden wird anhand 5 die besonders vorteilhaft ausgebildete Tragstruktur 50 des Schaltschranks 9 näher erläutert. Der Schaltschrank 9 weist bodenseitig die Tragplattform 43 auf, die plattenartig ausgebildet ist und sich über die gesamte Länge und Breite des Schaltschranks 9 erstreckt. Der Schaltschrank 9 ist an den Querseiten 51 der Tragplattform 43 jeweils mittels einer Stützanordnung 52 bodenseitig abgestützt. Die Stützanordnungen 52 begrenzen zumindest einen Abschnitt des Bewegungsfreiraums 41 stirnseitig. Es ergibt sich eine brückenförmige Tragstruktur 50.
-
Bei einer alternativen Variante könnte die Tragplattform 43 auch entlang der Längsseite 10 der Laserbearbeitungsmaschine 1 bodenseitig abgestützt werden. Durch eine derartige, seitliche Stützeinrichtung würde sich die Stellfläche 8 der Laserbearbeitungsmaschine 1 aber verbreitern.
-
Die Stützanordnungen 52 sind jeweils zweiteilig ausgebildet. An einer Stützplatte 53 ist die Tragplattform 43 unmittelbar befestigt. Die Stützplatte 53 ist ihrerseits auf einem Standteil 54 gelagert. Das Standteil 54 ist mittels einer Befestigungslasche 55 an der Lagerstruktur 29 gegen ein seitliches Wegrutschen gesichert.
-
Zwischen der Lagerstruktur 29 und der Tragplattform 43 sind im Bereich der Endabschnitte der Tragplattform 43 jeweils zwei weitere Stützelemente 56 vorgesehen. Die Stützelemente 56 sind auf der Oberseite der Lagerstruktur 29 gegenüber der Führungsschiene 24 für den Querträger 20 seitlich nach außen versetzt befestigt. Die Stützelemente 56 begrenzen den zwischen der Lagerstruktur 29 und der Tragplattform 43 des Schaltschranks 9 ausgebildeten Abschnitt des Bewegungsfreiraums 41 stirnseitig.
-
Mittels der Stützelemente 56 kann die Tragplattform 43 und folglich der gesamte Schaltschrank 9 beim Transport der Laserbearbeitungsmaschine 1 an der Lagerstruktur 29 abgestützt werden. Auf diese Weise werden Beschädigungen der Stützanordnungen 52 aufgrund von Erschütterungen beim Transport vermieden.
-
Bei der Installation der Laserbearbeitungsmaschine 1 wird der Schaltschrank 9 mitsamt der Tragplattform 43 aber von den Stützelementen 56 abgehoben und lagert anschließend ausschließlich auf den Stützanordnungen 52. Die Lagerstruktur 29 ist ausweislich 5 mittels zweier Standelemente 57 bodenseitig abgestützt. Dank der getrennten bodenseitigen Abstützung des Schaltschranks 9 und der Lagerstruktur 29 ergibt sich eine wirkungsvolle Schwingungsentkopplung des Schaltschranks 9 von der Lagerstruktur 29 und insbesondere von der Bewegungseinheit 18.
-
Bei einer alternativen Ausführungsart weisen die Stützelemente z. B. Dämpfungselemente auf, so dass sich ebenfalls ein Schutz des Schaltschranks 9 vor Vibrationen ergeben kann, ohne dass dieser getrennt von der Lagerstruktur 29 bodenseitig abgestützt ist.
-
6 ist eine Innenansicht der Lagerstruktur 29 des Querträgers 20 sowie des Schaltschranks 9 einschließlich dessen Tragstruktur 50 zu entnehmen, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit einige Bauteile weggelassen wurden.
-
Weitere Details des Schaltschranks 9 und insbesondere der Tragplattform 43 des Schaltschranks 9 werden anhand der 7 und 8 erläutert. 7 zeigt den Schaltschrank 9 und dessen Tragplattform 43 gemäß derselben Schnittebene A-A wie 4. 8 zeigt die Tragplattform 43 nochmals vergrößert in Alleinstellung.
-
Generell ist es denkbar, dass ein Schaltschrankgehäuse vorgesehen ist, welches den Innenraum 13 des Schaltschranks 9 auch bodenseitig umgibt und welches auf der Tragplattform 43 lagert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die Tragplattform 43 vorteilhafterweise aber selbst den Boden bzw. Sockel des Schaltschranks 9.
-
Die Tragplattform 43 weist im Wesentlichen zwei über die gesamte Länge der Tragplattform 43 verlaufende Profile 60, 61 auf. Alternativ könnte Tragplattform 43 aber auch im Wesentlichen monolithisch ausgebildet sein. Die Profilkonstruktion hat aber insbesondere fertigungstechnische Vorteile. Die als Profilkonstruktion ausgebildete Tragplattform 43 verläuft entlang zumindest eines Abschnitts wenigstens einer Seite des Schaltschrankinnenraums 13. Insbesondere verläuft die Tragplattform 43 entlang der gesamten Unterseite des Schaltschrankinnenraums 13.
-
Ein wannenförmiges Profil 60 bildet die Seitenwände 62 und den Boden 63 der Tragplattform 43. Ein Innenstrukturprofil 61 ist in dem ersten Profil 60 angeordnet und bildet die Innenstruktur der Tragplattform 43 aus. Beide Profile 60, 61 stellen tragende Bauteile der Tragplattform 43 dar. Sie sind miteinander verschweißt und zusätzlich mittels Befestigungsschrauben 64 miteinander verbunden.
-
Das Innenstrukturprofil 61 weist mehrere durch rechtwinkelige Abkantungen 65 voneinander getrennte Flächenlängsabschnitte 66 auf (8), die derart angeordnet sind, dass sich in der Tragplattform 43 drei in Längsrichtung 14 des Schaltschranks 9 verlaufende Kammern ausbilden, die als Längskanäle 67, 68, 69 dienen. Zwei äußere Längskanäle 67, 69 sind an allen vier Längsseiten von einem der Profile 60, 61 umgeben. Diese Längskanäle 67, 69 dienen als Lüftungskanäle. Ein mittig angeordneter Längskanal 68 ist zum Schaltschrankinnenraum 13 hin offen. Er dient zur Aufnahme von Leitungen, insbesondere Stromkabeln und Datenübertragungskabeln. In 7 sind beispielhaft einzelne Kabel 70 in dem Kabelkanal 68 dargestellt.
-
Die durch das Innenstrukturprofil 61 gebildeten Trennwände 71 (8) der Längskanäle 67, 68, 69 stellen zugleich Längstreben zum Erhöhen der Steifigkeit der Tragplattform 43 dar. Außerdem sind mehrere, in Längsrichtung 14 des Schaltschranks 9 verteilte Querstreben 72 vorgesehen, um die Stabilität der Tragplattform 43 zu erhöhen.
-
Die beiden Lüftungskanäle 67, 69 sind mit einem Wärmeaustauscher 75 und einer Luftumwälzeinrichtung 76 strömungsverbunden, die gesondert in einem Endabschnitt des Schaltschranks 9 untergebracht sind (5). Die Kühlluft kann dem Schaltschrankinnenraum 13 über in Längsrichtung 14 des Schaltschranks 9 verteilte Zuführöffnungen 77 zugeführt werden, welche in die dem Innenraum 13 zugewandten Flächenlängsschnitte 66 des Innenstrukturprofils 61 eingebracht sind. Dabei sind die Zuführöffnungen 77 bzw. relativ viele Zuführöffnungen 77 in Bereichen des Schaltschranks 9 vorgesehen, welche besonders intensiv gekühlt werden sollten. Durch eine entsprechende Wahl der Positionen der Zuführöffnungen 77 sind daher die Strömungsverhältnisse in dem Schaltschrankinnenraum 13 optimal einstellbar. Beispielhaft ist die Luftzirkulation in 5 durch eine Vielzahl von Strömungspfeilen veranschaulicht.
-
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Schaltschrankinnenraum 13 in Längsrichtung 14 mittels einzelner Trennwände in Sektionen unterteilt sein. In den einzelnen Sektionen ist die Intensität der Luftkühlung über die Anzahl der dort vorgesehenen Zuführöffnungen optimal einstellbar. Um weiterhin eine Zirkulation der Kühlluft zu dem Wärmeaustauscher 75 zu ermöglichen, lassen die Trennwände in einem oberen Abschnitt des Innenraums 13 einen in Längsrichtung 14 durchgehenden Strömungskanal frei.
-
Es versteht sich, dass der beschriebene Schaltschrank 9 einschließlich der Tragstruktur 50 des Schaltschranks 9, insbesondere der Aufbau des Schaltschranks 9 mit der Tragplattform 43, allgemein, insbesondere auch unabhängig von einer konkreten Einbausituation des Schaltschranks 9 in einer maschinellen Anlage, vorteilhaft ist.
-
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
-
