DE3042347C2 - Lärmarme Brenn- und Plasmaschneideinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine lärmarme- Brenn- und Plasmaschneideinrichtung mit einer Schneidmaschine und einem dieser zugeordneten als Auflage für das Werkstück dienenden gitterrostförmigen Tisch, der zur Minderung des beim Schneiden entstehenden Lärms in einzelne senkrecht stehende Waben unterteilt ist.

Mit Brennschneideinrichtungen werden niedriglegierte Stähle bis zu Blechdicken von etwa 300 mm geschnitten. Plasmaschneideinrichtungen sind geeignet, hochlegierte Stähle, Nichteisen-Metalle und unter Umständen auch Nicht-Metalle bis zu Blechdicken von etwa 100 mm zu schneiden.

Der beim Brenn- und Plasmaschneiden erzeugte Lärm läßt sich im wesentlichen auf zwei Geräuschquellen zurückführen, nämlich auf die Geräusche, die oberhalb des Werkstückes entstehen, und auf die Geräusche, die unterhalb des Werkstückes entstehen. Bei den bekannten Brennschneideinrichtungen dominiert im Halbraum oberhalb des Werkstückes die Schallquelle unter dem Werkstück, z. B. wegen der Reflektionen am Fußboden. Beim Plasmaschneiden dominiert die Schallquelle oberhalb des Werkstückes. Die hier beschriebene Erfindung beschäftigt sich mit der Lärmminderung insgesamt.

Die DE- PS 26 48 327 zeigt bereits eine Brennschneideinrichtung der eingangs beschriebenen Art, bei der jedoch die Waben des gitterrostförmigen Tisches mit schallabsorbierenden Elementen ausgestattet sind. Diese schallabsorbierenden Elememe, die sich auf den Außenseiten und auf den Innenseiten der Waben befinden, stellen gleichsam eine Auskleidung mit schalldämmendem Material dar. Die Waben besitzen in senkrechter Richtung eine vergleichsweise kurze Ausdehnung, die noch durch eine einschiebbare Baueinheit, die deckungsgleich unter den Waben des Tisches angeordnet werden kann, in bescheidenem Umfange verlängert werden kann. Die schallabsorbierenden Elemente, die auch auswechselbar an den Waben des gitterförmigen Tisches angeordnet sein können, bestehen im wesentlichen aus Steinwolleplatten, welche beidseitig mit einem Lochblech, einem Drahtnetz od. dgl. umgeben sind. Die bekannte Brennschneideinrichtung zeigt auch bereits einen Schneidbrenner, der mit einer Lärmschutzkappe ausgestattet ist Die bekannte Brennschneideinrichtung hat den Nachteü, daß die schallabsorbierenden Elemente durch die heißen Schlacke- und Schmelzespritzer zerstört bzw. zugesetzt werden, so daß die schallmindernde Wirkung der schallabsorbierenden Elemente beeinträchtigt bzw. beseitigt wird. Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, müssen die schallabsorbierenden Elemente häufig ausgewechselt werden, wodurch bei geringer Standzeit der schallabsorbierenden Elemente ein hoher Wartungsaufwand entsteht Weiterhin ist der konstruktive Aufwand für einen solchen Tisch außerordentlich hoch.

Um die beim Brennschneiden oberhalb des Werkstükkes entstehenden Geräusche in ihrer Intensität zu mindern, ist es aus der DE-OS 24 15 655 bekannt den Schneidbrenner mit einer Lärmschutzvorrichtung auszustatten. Diese Schutzvorrichtung ist an dem gasaustrittsseitigen Bereich des Schneidbrenners angeordnet und schirmt dabei das entstehende Schneidgeräusch gegenüber der Umgebung ab. Da beim Brennschneiden der größere Teil des entstehenden Lärms aus dem Halbraam unterhalb des Werkstückes stammt, bewirkt die am Schneidbrenner angeordnete Lärmschutzvorrichtung nur eine maximale Minderung des Schallpegels von 2 dB(A). Wird die Lärmschutzvorrichtung so am Brenner befestigt, daß zwischen Werkstückoberfläche und Lärmschutzvorrichtungsunterkante nur wenig Umgebungsluft unter die Lärmschutzvorrichtung strömen kann, verringert sich die Schnittqualität, da das Heizgasgemisch zur vollständigen Verbrennung Sauerstoff aus der Umgebungsluft benötigt. Wird eine solche Schutzvorrichtung dagegen an einem Plasmabrenner angebracht, bewirkt sie eine Lärmminderung von maximal 5 dB(A). Bei normalen Plasmaanlagen beträgt der Schallpegel am Ohr der Bedienungsperson etwa 105 dB(A). Damit wird durch eine Lärmschutzvorrichtung am Brenner der Schallpegel auf etwa 10OdB(A) gesenkt Es ergibt sich für die Bedienungsperson kein nennenswerter Vorteil, da die schallmindernde Wirkung der Lärmschutzvorrichtung die Sichtbehinderung nicht rechtfertigt. Die Bedienungsperson muß auch weiterhin einen persönlichen Schallschutz in Form von Gehörschutzkappen bzw. -stöpseln tragen.

Aus der DE-PS 21 47 284 ist eine Vorrichtung zur Unterstützung von mit einem Laserstrahl zu schneidender Werkstücke bekannt, bei dem ebenfalls als Auflage fur das Werkstück ein gitterrost-förmiger Tisch, der auch als Wabenrost ausgebildet sein kann, eingesetzt wird. Zur Vermeidung einer Reflexion des Laserstrahls von der Werkstückauflage zum Werkstück ist der

Gitter- oder Wabenrost an der dem Werkstück zugewandten Seite spitz angeschrägt Dabei ist es möglich, unterhalb des Werkstückes eine Absaugvorrichtung vorzusehen, mit der beim Schneidvorgang entstehende Dämpfe sowie Schutzgas abgesaugt werden können. Da der Gitter- bzw. der Wabenrost des Tisches nur eine relativ geringe axiale Erstreckung aufweist, findet eine nennenswerte Verminderung des Lärmpegels durch eine solche Gestaltung nicht statt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bei der Brenn- und Plasmaschneideinrichtung der eingangs beschriebenen Art entstehenden abgestrahlten Lärm zu vermindern, um die Lärmbelästigung der Bedienungsperson zu verringsrn. Dabei soll der gitterrostförmige Tisch besonders beanspruchungsgerecht ausgebildet sein und an der Schneideinrichtung keine Verschlechterung des Bedienungskomforts eintreten.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die aus schallhartem Material bestehenden Waben von der das Werkstück aufnehmenden Oberflg-:he des Tisches bis dicht über den Boden herabreichen und eine Vielfachreflexionen an den schallharten Wabenbegrenzungsfiächen gestattende, möglichst große axiale Länge aufweisen. Die Erfindung baut damit nicht mehr auf einer Schallabsorption durch Schalldämmung mit schalldämmendem Materia¹, auf, sondern verringert den Lärm durch Vielfachreflexionen. Hierzu müssen die Waben in vertikaler Richtung eine möglichst große axiale Länge aufweisen. Durch die Verwendung von schallhartem Material für die Waben werden die schalldämmenden Elemente aus dem Stand der Technik vermieden, die sich als sehr wartungsaui wendig erwiesen haben. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Waben wird erreicht, daß die Schallquelle, die in dem Halbraum unterhalb des Werkstückes abstrahlt, so stark vermindert wird, daß sie praktisch zum Gesamtlärm nicht mehr beiträgt. Die Waben weisen geschlossene Wabenbegrenzungsflächen auf und sind nur oben und unten offen gestaltet Auf diesen in sich geschlossenen Waben wird das Werkstück im Bereich der die Oberfläche des Tisches bildenden Ebene aufgenommen. Die Tischhöhe ist dabei für die möglichst große axiale Länge der Waben ausgenutzt. Als schallharter Werkstoff für die Waben kommen Stahl, Aluminium und andere Metalle zur Anwendung, und zwar in Form von Blech, Profilblech, Rohr oder Profilrohr. Hierdurch vereinfacht sich der Konstruktionsaufwand des Tisches erheblich. Die Form der Waben kann an sich beliebig gestaltet sein, beispielsweise rund, rechteckig, sechseckig usw.

Unter den Waben kann ein insbesondere verfahrbarer Behälter zum Auffangen von Schlacke und/oder Schmelze vorgesehen sein, der die Waben in gewissem Grade unten abdeckt. Die Waben und auch teilweise der Behälter können von vertikal durchgehenden Seitenwänden umschlossen sein, damit auf diese Weise ein Übertritt von Form in den unteren Halbraum und damit auch in den oberen Halbraum vermieden wird. Der Behälter kann an der Seite, an der er unter den Waben hervorziehbar gestaltet ist, eine vertikale Aufkantung aufweisen, die in der eingeschobenen Stellung schalldicht an die entsprechende Seitenwand des Tisches anschließt, so daß der Tisch auf diese Art und Weise rundum in den Bereich der vertikalen Seitenwände abgeschlossen ist.

Die einzelnen Waben oder alle Waben gemeinsam können ganz oder teilweise, wie an sich bekannt, insbesondere in ihren der das Werkstück aufnehmenden Oberfläche zugekehrten Teiler, auswechselbar ausgebildet sein. Dabei werden nur die Wabenbegrenzungsflächen, also schallhartes Material, ersetzt

Im Sinne einer Gesamtlärmminderung kann dicht an das Werkstück absenkbar eine als Absaugtrichter ausgebildete Lärmschutzhaube über der Schnittstelle vorgesehen sein. Diese Lärmschutzhaube ist in erster Linie zur Bekämpfung des Lärms im oberen Halbraum eingesetzt, besitzt jedoch auch eine Wechselwirkung auf ίο den geringen Teil des Lärms, der durch die Schnittstelle aus dem unteren Halbraum nach oben eindringt Durch beide Lärmschutzmaßnahmen, nämlich die besondere Ausbildung des Tisches und die zusätzliche Anwendung der Lärmschutzhaube wird eine überraschend große Lärmminderung erreicht Die Lärmschutzhaube kann zur Beobachtung der Schnittstelle mit einem oder mehreren Fenstern versehen sein, so daß der Bedienungskomfort nicht beeinträchtigt wird. Zumindest eines der Fenster kann mit einem Augenschutzfüter versehen bzw. ein solcher in den Bereich des Fensters einschwenkbar sein, damit die Schnittstelle auch während der Bearbeitung einsehbar und kontrollierbar bleibt

Beim Brennschneiden erzielt man bei Verwendung des erfindungsgemäß ausgebildeten gitterrostförmigen Tisches am Ohr der Bedienungsperson eine Schallpegelminderung bis zu 10 dB(A), verglichen mit bekannten als Werkstückauflage dienenden Tischen. Da die Schallwelle unterhalb des Werkstückes praktisch ausgeschaltet ist, wird auch der Hallenschallpegel drastisch gesenkt d. h. in der Umgebung beschäftigte Arbeitnehmer werden deutlich weniger durch I^ärm belästigt Schneidet man auf dieser Werkstückauflage zusätzlich mit einer lärmärmeren Düse, kann der Schallpegel zusätzlieh etwa um weitere 5 dB(A) abgesenkt werden. Bei zusätzlicher Verwendung einer Lärmschutzhaube am Brenner vermindert sich der Schallpegel etwa um bis zu 1OdB(A). Bei gemeinsamer Anwendung dieser drei Maßnahmen ergibt sich eine Verringerung des Schallpegels um mehr als 2OdB(A).

Die Lärmschutzhaube ist gleichzeitig als Absaugtrichter ausgelegt. Hiermit ergibt sich der weitere Vorteil der Erfindung, daß die anfallenden Schadstoffe, (Gase, Stäube, Rauche) mit einfachen und preiswerten Mitteln abgesaugt werden, da nur das geringe Volumen unterhalb der Lärmschutzhaube abgesaugt werden muß. Um die Lärmschutzhaube möglichst dicht an die Werkstückoberfläche heranbringen zu können und ihre Lärmminderung dadurch zu optimieren, werden in der Lärmschutzhaube bzw. in ihrer Halterung am Brenner parallele Bohrungen oder Durchbrechungen angeordnet. Durch diese Bohrungen kann die zur vollständigen Verbrennung des Heizgasgemisches benötigte Umgebungsluft vom Brenner angesaugt werden.
Beim Plasmaschneiden befindet sich die Hauptschallquelle oberhalb des Werkstückes. Dadurch erzielt man bei alleiniger Verwendung des erfindungsgemäßen Wabentisches zunächst nur eine geringe Schallpegelminderung. Bei zusätzlicher Verwendung der dargestellten Lärmschutzhaube erhält man am Ohr der Bedienungsperson eine Schallpegelminderung über 15 dB(A). Die Verwendung der Lärmschutzhaube auf einer konventionellen Plasmaschneideinrichtung ergibt lediglich eine Schallpegeimindening bis zu 5dB(A). Dies bedeutet, daß bei Verwendung der Lärmschutzhaube in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Tisch der Schallpegel am Ohr der Bedienungsperson von z. B. 105dB(A) auf unter 9OdB(A) verringert werden kann.

Damit ist die Sichtbehinderung für die Bedienungsperson durch die Lärmschutzhaube gerechtfertigt, da die Bedienungsperson auf persönlichen Schallschutz verzichten kann. Die Sichtbehinderung der Bedienungsperson kann dadurch deutlich reduziert werden, in dem in der Lärmschutzhaube Fenster eingebaut werden, die die lärmmindernde Wirkung nicht verringern. Gerade beim Plasmaschneiden wirkt sich die zusätzliche Verwendung der Lärmschutzhaube, die als Absaugtrichter ausgebildet ist, insofern besonders vorteilhaft aus, als die Absauganlage wegen des deutlich geringeren Absaugvolumens sehr viel kleiner ausgebildet sein kann als beim Absaugen des gesamten Raumes an der Plasmaschneideinrichtung.

Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematisierte Ansicht der Schneideinrichtung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den wabenförmigen Tisch, F i g. 3 eine Ansicht des wabenförmigen Tisches, F i g. 4 eine Detailansicht des wabenförmigen Tisches, F i g. 5 eine Wabenbegrenzungsplatte, F i g. 6 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt aus dem wabenförmigen Tisch und

Fig.7 eine perspektivische Darstellung eines aufsteckbaren Verbindungsstückes.

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Schneideinrichtung besitzt einen auf einer Stange 1 zwischen zwei Ständern 2 verfahrbaren Brennerwagen 3, auf dem der Brenner 4 befestigt ist, dessen Düse 5 von einer Lärmschutzhaube 6 abgedeckt ist, die zur Lärmminderung des im oberen Halbraum über dem Werkstück 7 entstehenden Lärmes dient. Das Werkstück 7 möge beispielsweise aus einem Blech bestehen. Das Werkstück 7 liegt auf einem Tisch 8, der aus einer Vielzahl von Waben 9 gebildet ist, die aus schallhartem Material bestehen und senkrecht angeordnet sind. Die Waben 9 können auch aus Profilabschnitten, beispielsweise aus Rohrabschnitten od. dgl. gebildet sein. Ihre Querdadurch gemindert wird. Der Tisch 8 besitzt eine Höhe bzw. die vertikal angeordneten Waben 9 besitzen eine solche axiale Erstreckung, daß die Gesamthöhe des Tisches bis dicht auf den Boden für die axiale Länge der Waben 9 ausgenutzt ist. Unterhalb der Waben 9 ist ein Behälter 10 zum Auffangen von Schlacke und/oder Schmelze vorgesehen. Im unteren Bereich 11 sind die Waben 9 des Tisches 8 ortfest angeordnet, während sie im oberen Teil 12 auswechselbar gestaltet sind. Es ist ίο auch möglich, die Waben 9 im Ganzen oder teilweise jeweils auswechselbar zu gestalten. Der Tisch 8 ist von Seitenwänden 13 allseits umschlossen und damit gegen Lärm abgedichtet Der Behälter 10 zur Aufnahme von Schlacke und/oder Schmelze besitzen an der einen Seite eine Aufkantung 14, die an die entsprechende Seitenwand 11 schalldicht anschließt. Der Behälter 10 ist zweckmäßig verfahrbar ausgebildet bzw. angeordnet, so daß er an der Seite seiner Aufkantung 11 unter dem Tisch 8 hervorgezogen werden kann.
In den Fig.4 bzw. 7 sind Details des Tisches 8 dargestellt. F i g. 7 zeigt eine geschnittene Ansicht entsprechend der Linie IV-IV in Fig.6. Im unteren Bereich 11 sind die einzelnen Waben 9 durch aneinandergesetzte Platten gebildet. In den Kreuzungspunkten dieser Platten werden aufsteckbare Verbindungsstücke 15, die beidseitig kreuzweise geschlitzt ausgebildet sind, wie dies aus F i g. 7 hervorgeht, aufgesetzt. Auf diese Verbindungsstücke 15 können dann wiederum einzelne Platten 16 aufgesetzt werden, die die aus den F i g. 5 und 6 ersichtliche Formgebung besitzen. Selbstverständlich lassen sich die einzelnen Waben 9 — auch hinsichtlich ihrer Auswechselbarkeit im oberen Bereich 12 oder insgesamt — auch ganz anders aufbauen, beispielsweise durch Profilabschnitte, die senkrecht nebeneinander angeordnet werden.

Zum Schneiden, sei es Brennschneiden, sei es Plasmaschneiden, wird das Werkstück 7 auf den Tisch 8 aufgelegt und gegebenenfalls fixiert. Sodann wird der Brennerwagen 3 auf seine erforderliche Position

schnittsform ist an sich nicht entscheidend. Wichtig ist, 40 gebracht und der Brenner 4 bzw. die an ihm daß sie aus schallhartem Material, also beispielsweise vorgesehene Lärmschutzhaube 6 derart abgesenkt, daß aus Stahl, Aluminium od. dgl. bestehen, in sich ihre Oberfläche bis dicht an die Oberfläche des geschlossen sind und eine beachtliche axiale Länge Werkstücks 7 heranreicht Durch die in der Lärmschutzaufweisen, so daß der unterhalb des Werkstückes 7 haube 6 vorgesehenen Fenster 17 ist das Werkstück erzeugte Lärm an den schallharten Wabenbegrenzungs- 45 bzw. die vorgesehene Schnittstelle und die Düse 5 des flächen vielfach zur Reflektion gebracht wird und Brenners 4 sichtbar bzw. kontrollierbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Lärmarme Brenn- und Plasmaschneideeinrichtung mit einer Schneidmaschine und einem dieser zugeordneten, als Auflage für das Werkstück dienenden gitterrostförmigen Tisch, der zur Minderung des beim Schneiden entstehenden Lärms in einzelne senkrecht stehende Waben unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus schallhartem Material bestehenden Waben (9) von der das Werkstück aufnehmenden Oberfläche des Tisches bis dicht über den Boden hinabreichen und eine Vielfachreflexionen an den schallharten Wabenbegrenzungsflächen gestattende möglichst große axiale Länge aufweisen.

2. Brenn- und Plasmaschneideinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Waben (9) ein insbesondere verfahrbarer Behälter (10) zum Auffangen von Schlacke und/oder Schmelze vorgesehen ist

3. Brenn- und Plasmaschneideinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Waben (9) und auch teilweise der Behälter (10) von vertikal durchgehenden Seitenwänden (13) umschlossen sind.

4. Brenn- und Plasmaschneideinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) auf der Seite, auf der er unter den Waben (9) hervorziehbar gestaltet ist, eine vertikale Aufkantung (14) aufweist, die in der eingeschobenenen Stellung schalldicht an die entsprechende Seitenwand (11) des Tischer, (8) anschließt.

5. Brenn- und Plasmaschneideinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dicht an das Werkstück (7) absenkbar eine als Absaugtrichter ausgebildete Lärmschutzhaube (6) über der Schnittstelle vorgesehen ist.