DE3235027C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Brenn­ schneiden plattenförmiger Materialien, bei der der Schneidkopf ortsfest angeordnet und das platten­ förmige Werkstück mit einem steuerbare Längs- und Querbewegungen ausführenden Halter auf einer fest­ stehenden Tischplatte zur Erzielung des Vorschubes verschiebbar ist.

Bei dieser bekannten Vorrichtung kann der zum Verschieben des plattenförmigen Werkstückes auf der feststehenden Tischplatte dienende Halter vorprogrammierte Bewegungs­ abläufe durchführen, so daß das plattenförmige Werk­ stück die vorbestimmte Gestalt erhält. Schnittlinien, die in der Längsbewegung bzw. in der Querbewegung des plattenförmigen Werkstückes verlaufen, sind dabei in einfacher Weise herstellbar. Kurvenförmige bzw. bogenförmige Schnittverläufe werden durch Überlagerungen der Längs- und Querbewegungen erzielt. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß kreisförmige Schnitt­ verläufe zur Erzielung von Paßbohrungen nicht ohne Nachbearbeitung hergestellt werden können, da der Schnittverlauf mit feinen Stufen erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung der eingangs erläuterten Art zu schaffen, bei der solche Nachteile vermieden sind und mit der ein kreisförmiger Schnittverlauf ohne feine Stufen erzielbar ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem steuerbare Längs- und Querbewegungen ausführenden Halter für das Werkstück eine zuschaltbare mechanische Zwangsführung für eine kreisförmige Vorschubbewegung zugeordnet ist und die Antriebe der steuerbaren Längs- und Querbewegungen mindestens jeweils ein elastisch nachgebendes Glied aufweisen. Dadurch wird in ein­ facher Weise erreicht, daß der Antrieb des Halters für das Werkstück zwar mit den sich überlagernden Längs- und Querbewegungen erfolgt und somit fein­ stufig ist, die feinen Stufen jedoch durch die mecha­ nische Zwangsführung für die kreisförmige Vorschub­ bewegung vermieden werden, da die Antriebe der steuer­ baren Längs- und Querbewegungen mindestens jeweils ein elastisch nachgebendes Glied aufweisen. Mit der mechanischen Zwangsführung wird somit eine kreis­ förmige Vorschubbewegung ohne feine Stufen erzielt, so daß eine Nachbearbeitung in den meisten Fällen nicht erforderlich ist.

Die mechanische Zwangsführung für eine kreisförmige Vorschubbewegung des steuerbare Längs- und Querbe­ wegungen ausführenden Halters für das Werkstück kann von einer am Halter vorgesehenen Strebe gebildet sein, die an einer frei drehbar auf einem ortsfesten, recht­ winklig zur Längs- und Querbewegung verlaufenden Zapfen gelagerten Drehscheibe angelenkt ist. Der Halter für das Werkstück führt somit eine genau kreisförmige Vorschub­ bewegung aus, da der Halter mit einer Strebe an einer Drehscheibe angelenkt ist, so daß der Halter für das Werkstück genau die Drehbewegung ausführt, die die Drehscheibe durchmacht.

Die Drehscheibe kann für eine verstellbare Anlenkung der am Halter für das Werkstück angreifenden Strebe ein radial verlaufendes Langloch aufweisen. Der Angriffs­ punkt der Strebe an der Drehscheibe kann somit inner­ halb des radial verlaufenden Langloches variiert werden um unterschiedliche Durchmesser der kreisförmigen Vorschub­ bewegung zu erzielen.

Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken kann zum Ver­ schieben des plattenförmigen Werkstückes auf der fest­ stehenden Tischplatte mit dem steuerbare Längs- und Querbewegungen ausführenden Halter ein an der Unter­ seite Laufkugeln aufweisender Gitterrost vorgesehen sein, der an der Oberseite Halterungen für das platten­ förmige Werkstück aufweist. Mit diesem an der Unter­ seite Laufkugeln aufweisende Gitterrost ist ein be­ sonders leichtgängiges Verschieben des zu bearbeitenden Werkstückes auf der feststehenden Tischplatte erreicht. Da der Gitterrost an der Oberseite Halterungen aufweist, ist das plattenförmige Werkstück auch zuverlässig an dem Gitterrost gehaltert.

Der Gitterrost kann aus einem nicht brennschneidbaren Werkstoff, wie hochlegierter Stahl, Aluminium, Kupfer od.dgl. bestehen. Dadurch wird in einfacher Weise der Gitterrost beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Vor­ richtung nicht beschädigt.

Die Halterungen, mit denen das plattenförmige Werkstück auf dem Gitterrost gehalten ist, können von Magneten gebildet sein. Mit diesen Magneten sind die platten­ förmigen Werkstücke zuverlässig an dem Gitterrost be­ festigt.

Die die Halterungen bildenden Magnete können versetz­ bar am Gitterrost gehaltert sein. Dadurch sind die Magnete in einfacher Weise jeweils an den Stellen an­ ordbar, an denen kein Brennschneiden stattfindet.

Die die Halterungen bildenden Magnete können mit ihren Auflageflächen im Abstand zur Oberfläche des Gitter­ rostes angeordnet sein. Dadurch können in einfacher Weise ausgeschnittene Teile des Werkstückes nach unten auf den Gitterrost fallen, ohne die Wirkung der Vor­ richtung zu beeinträchtigen.

Die Halterungen, mit denen das plattenförmige Werk­ stück auf dem Gitterrost gehalten ist, können auch von Stiften gebildet sein, die in entsprechende Aus­ sparungen des plattenförmigen Werkstückes eingreifen. Dadurch ist das plattenförmige Werkstück ebenfalls in einfacher Weise zuverlässig an dem Gitterrost gehaltert.

Bei der Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werk­ stücken kann die Halterung über einen konzentrischen Haltestift erfolgen. Dadurch wird in einfacher Weise das rotationssymmetrische Werkstück konzentrisch auf dem Gitterrost gehalten.

Der das plattenförmige Werkstück tragende Gitterrost kann über lösbare und nachsetzbare Klauen mit dem die steuerbare Längs- und Querbewegungen ausführenden Halter verbunden sein. Mit diesen lösbaren Klauen ist in besonders einfacher Weise eine schnelle und zu­ verlässige Befestigung des Gitterrostes und damit des Werkstückes an dem Halter gewährleistet, wobei die lösbaren Klauen auch nach einem ersten Teil der Be­ arbeitung nachgesetzt werden können, um einen zweiten Teil der Bearbeitung durchführen zu können.

Die feststehende Tischplatte, auf der der Gitter­ rost mit dem aufliegenden plattenförmigen Werkstück verschiebbar ist, kann unterhalb des feststehenden Schneidkopfes eine Absaugöffnung aufweisen, die mindestens vier Gitteröffnungen des Gitterrostes erfaßt. Da der Gitterrost verhältnismäßig kleine Gitteröffnungen aufweist, ist somit nur eine ver­ hältnismäßig kleine Absaugöffnung erforderlich, um die Abdämpfe absaugen zu können, wobei trotzdem eine zuverlässige Absaugung der Abdämpfe erzielt wird, da die seitlichen Gitterrostwände als zusätzliche Leit­ bleche dienen.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Aus­ führungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Brennschneiden plattenförmiger Materialien in Seitenansicht und

Fig. 2 den steuerbare Längs- und Querbewegungen ausführenden Halter für das Werkstück in Draufsicht.

Die auf der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum Brennschneiden plattenförmiger Werkstücke 10 mit einem nicht näher dargestellten Laserstrahl. Die Vorrichtung weist einen ortsfest angeordneten Schneid­ kopf 11 auf, während das plattenförmige Werkstück 10 mit einem steuerbare Längs- und Querbewegungen aus­ führenden Halter 12 auf einer feststehenden Tisch­ platte 13 zur Erzielung des Vorschubes verschiebbar ist.

Zum Verschieben des plattenförmigen Werkstückes 10 auf der feststehenden Tischplatte 13 mit dem steuer­ bare Längs- und Querbewegungen ausführenden Halter 12 ist ein an der Unterseite Laufkugeln 14 auf­ weisender Gitterrost 15 vorgesehen, der an der Oberseite Halterungen in Form von Magneten 16 für das plattenförmige Werkstück 10 aufweist. Der Gitterrost 15 ist dabei aus einem nicht brennschneid­ baren Werkstoff, wie hochlegierter Stahl, Aluminium, Kupfer oder einem anderen NE-Metall gefertigt. Der Gitterrost 14 wird somit beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Vorrichtung nicht beschädigt.

Die die Halterungen bildenden Magnete 16, mit denen das plattenförmige Werkstück 10 am Gitterrost 15 gehalten wird, sind versetzbar am Gitterrost 15 gehaltert. Durch dieses Versetzen der Magnete 16 ist es möglich, das plattenförmige Werkstück immer zuverlässig an dem Gitterrost 15 zu haltern, ohne daß die Magnete an den Stellen angeordnet sind, an denen ein Brennschneiden stattfinden soll. Die die Halterungen bildenden Magnete 16 sind mit ihren Auflageflächen 17 im Abstand zur Oberfläche des Gitterrostes 15 angeordnet, so daß herausgeschnittene Teile des plattenförmige Werk­ stückes 10 nach unten auf an Gitterrost 15 fallen können, ohne die Wirkungsweise der Vorrichtung zu beeinträchtigen.

Der das plattenförmige Werkstück 10 tragende Gitter­ rost ist über lösbare und nachsetzbare Klauen 18 mit dem die steuerbare Längs- und Querbewegungen aus­ führenden Halter 12 verbunden. Das zu bearbeitende plattenförmige Werkstück kann somit in einfacher Weise zusammen mit dem Gitterrost 15 schnell und einfach an dem die steuerbare Längs- und Querbewegungen aus­ führenden Halter 12 befestigt werden. Dabei ist auch in einfacher Weise ein Umsetzen des Gitterrostes mit dem darauf liegenden plattenförmigen Werkstück 10 nach einem ersten Teil der Bearbeitung möglich, um dann einen zweiten Bearbeitungsteil durchführen zu können.

Die feststehende Tischplatte 13, auf der der Gitter­ rost 15 mit dem aufliegenden plattenförmigen Werk­ stück 10 verschiebbar ist, weist unterhalb des fest­ stehenden Schneidkopfes 11 eine Absaugöffnung 19 auf, die verhältnismäßig klein ausgebildet werden kann. Die Größe der Absaugöffnung 19 sollte dabei so groß sein, daß mindestens 4 Gitteröffnungen des Gitter­ rostes 15 erfaßt werden. Die Wände des Gitterrostes 15 bilden dabei zusätzliche Führungen für die abzusaugenden Abdämpfe, so daß in einfacher und zuverlässiger Weise alle Abdämpfe nach unten entfernt werden.

Wie bereits erwähnt, führt der Halter 12 steuerbare Längs- und Querbewegungen aus. Die Längsbewegung ist dabei in der Fig. 2 mit dem Pfeil X angedeutet, während die Querbewegung mit dem Pfeil Y gezeigt wird. Der Vorrichtung ist dabei ein nicht näher dargestelltes, vorprogrammierbares Steuergerät zugeordnet, so daß gewünschte Schnittverläufe einprogrammiert werden können und somit wiederholbar sind. Schnittverläufe, die in Längsrichtung bzw. in Querrichtung des Halters 12, d.h. in Richtung der Pfeile X und Y verlaufen, sind mit großer Präzision durchführbar. Zur Erzielung kurven­ förmiger bzw. bogenförmiger Schnittverläufe müssen sich die Längsbewegungen und die Querbewegungen überlagern, so daß nur eine feinstufige bogenförmige oder kurven­ förmige Schnittlinie erzielt wird.

Um eine einwandfreie kreisförmige Vorschubbe­ wegung zu erzielen, ist dem steuerbare Längs- und Querbewegungen ausführenden Halter 12 für das Werk­ stück 10 eine zuschaltbare mechanische Zwangsführung zugeordnet. Die mechanische Zwangsführung ist von einer am Halter 12 vorgesehenen Strebe 20 gebildet die an einer frei drehbar auf einem ortsfesten, recht­ winklig zur Längs- und Querbewegung verlaufenden Zapfen 21 gelagerten Drehscheibe 22 angelenkt ist. Beim be­ stimmungsgemäßen Gebrauch der mechanischen Zwangs­ führung für eine kreisförmige Vorschubbewegung erfolgt die entsprechende Bewegung des Halters 12 weiterhin mit seiner vorprogrammierten Antrieben, wobei jedoch die feinen Stufen vermieden werden. Der Gitterrost 15 mit dem plattenförmigen Werkstück 10 führt somit eine kreisförmige Vorschubbewegung aus, wobei der Radius R der kreisförmigen Vorschubbewegung dem Radius R entspricht, mit dem die Strebe 20 an der Dreh­ scheibe 22 angelenkt ist. Die Drehscheibe 22 weist für eine verstellbare Anlenkung der am Halter 12 für das Werkstück 10 angreifenden Strebe 20 ein radial verlaufendes Langloch 23 auf. Durch eine Verstellung innerhalb des Langloches 23 kann somit der Radius R der kreisförmigen Vorschubbewegung variiert werden. Die Antriebe der steuerbaren Längs- und Querbewegungen weisen mindestens jeweils ein nicht näher dargestelltes elastisch nachgebendes Glied auf, damit durch die Zwangsführung 20, 22 die Antriebe für die steuerbaren Längs- und Querbewegungen nicht zerstört werden.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung lediglich eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung. Weitere Ausführungen und Ab­ änderungen sind möglich. So kann der Gitterrost 15 für die Halterung der plattenförmigen Werkstücke 10 auch Stifte aufweisen, die in entsprechenden Aus­ nehmungen des Werkstückes eingreifen. Für die Bear­ beitung von rotationssymmetrischen Werkstücken kann die Halterung auch über einen konzentrischen Halte­ stift erfolgen.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Brennschneiden plattenförmiger Materialien, bei der der Schneidkopf ortsfest angeordnet und das plattenförmige Werkstück mit einem steuerbare Längs- und Querbewegungen ausführen­ den Halter auf einer feststehenden Tischplatte zur Erzielung des Vorschubes verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem steuerbare Längs- und Querbewegungen aus­ führenden Halter (12) für das Werkstück (10) eine zuschaltbare mechanische Zwangsführung für eine kreisförmige Vorschubbewegung zugeordnet ist und die Antriebe der steuerbaren Längs- und Querbewegungen mindestens jeweils ein elastisch nachgebendes Glied aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Zwangsführung für eine kreis­ förmige Vorschubbewegung des steuerbare Längs- und Querbewegungen ausführenden Halters (12) für das Werkstück (10) von einer am Halter (12) vorge­ sehenen Strebe (20) gebildet ist, die an einer frei drehbar auf einem ortsfesten, rechtwinklig zur Längs- und Querbewegung verlaufenden Zapfen (21) gelagerten Drehscheibe (22) angelenkt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehscheibe (22) für eine verstellbare Anlenkung der am Halter (12) für das Werkstück (10) angreifenden Strebe (20) ein radial verlaufendes Langloch (23) aufweist.

4. Vorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ver­ schieben des plattenförmigen Werkstückes (10) auf der feststehenden Tischplatte (13) mit dem steuer­ bare Längs- und Querbewegungen ausführenden Halter (12) ein Gitterrost (15) vorgesehen ist, der an der Oberseite Halterungen für das plattenförmige Werkstück (10) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gitterrost (15) aus einem nicht brennschneidbaren Werkstoff, wie hochlegierter Stahl, Aluminium, Kupfer od.dgl. besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Halterungen, mit denen das plattenförmige Werkstück (10) auf dem Gitterrost (15) gehalten ist, von Magneten (16) gebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Halterungen bildenden Magnete (16) versetzbar am Gitter­ rost (15) gehaltert sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Halterungen bildenden Magnete (16) mit ihren Auflageflächen (17) im Abstand zur Oberfläche des Gitterrostes (15) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Halterungen, mit denen das plattenförmige Werkstück (10) auf dem Gitter­ rost (15) gehalten ist, von Stiften gebildet sind, die in entsprechender Aussparung des plattenförmigen Werkstückes (10) eingreifen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werkstücken die Halterung über einen konzentrischen Haltestift erfolgt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der das plattenförmige Werkstück (10) tragende Gitterrost (15) über lösbare und nachsetzbare Klauen (18) mit dem die steuerbaren Längs- und Querbewegungen ausführenden Halter (12) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Tischplatte (13), auf der der Gitterrost (15) mit dem aufliegenden plattenförmigen Werkstück (10) verschiebbar ist, unterhalb des feststehenden Schneidkopfes (11) eine Absaugöffnung (19) aufweist, die mindestens vier Gitteröffnungen des Gitterrostes (15) erfaßt.