DE9103105U1

DE9103105U1 - Schneidtisch zum Brennschneiden, mit Absaugung

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Publication number: DE9103105U1
Application number: DE9103105U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1991-06-13
Anticipated expiration: 2001-03-15

Description

Markus Schmalhofer
Plattling

Schneidtisch zum Brennschneiden, mit Absaugung

Die Neuerung bezieht sich auf einen Schneidtisch nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Brennschneiden metallischer Werkstoffe umfaßt das Schneiden mit einem Autogenschneidbrenner, das Plasmastrahlschneiden, das Elektronenstrahlschneiden oder auch das Laserstrahlschneiden. Bei allen diesen Brennschneidverfahren werden Gase, z.B. NO_x, frei und werden feste metallische Rückstände abgeschleudert, die teilweise geschmolzen oder oxidiert sind und je nach geschnittenem Werkstoff Chrom, Nickel und Zink umfassen können. Diese Abfallprodukte sind aus Gründen der Gesundheit sowie auch zur Vermeidung eines Belags am geschnittenen Werkstück abzuführen.

Es ist bekannt, die gesamte Unterseite des Schneidtisches abzusaugen, um so die an beliebiger Stelle durch den bewegten Schweißkopf freigesetzten .Substanzen einzufangen und einem Filter zuzuführen. Um bei einer solchen Anordnung an jeder Stelle einen wirksamen Luftstrom zu erzielen, bedarf es allerdings einer sehr hohen Verdichterleistung, beispielsweise wird bei Anstrebung einer Ansaug-Luftgeschwindigkeit von ca. 0,23 m/s über einer Ansaugfläche 9 m² eine Luftvolumenstrom von 7500 m³/h benötigt.

Es ist auch bekannt, gezielt am augenblicklichen Einsatzort des Schneidkopfs abzusaugen, indem an der Unterseite des Schneidtischs ein Saugkopf mitläuft, der den gesteuerten Bewegungen des Schneidkopfs folgt. Der Saugkopf kann beispielsweise an einem unten am Tisch beweglichen Schlitten sitzen. Es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten hinsichtlich der Weiterleitung des

Saugstroms, da eine flexible Ableitung, eine teleskopische Ableitung oder dergleichen erforderlich ist. Die heißen Gase und Partikel stellen an eine derartige Konstruktion hohe Anforderungen, außerdem neigen die Partikel dazu, sich in Falten oder Spalten der Leitung festzusetzen und dort anzuhäufen. Um dies wiederum zu vermeiden, ist es bekannt, Schlitten mit Rüttelwerken auszustatten, wodurch die Konstruktion dann aber sehr komplex und großbauend wird.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen, problemlosen Mitteln eine gezielte und damit wirkungsgünstige Absaugung zu erreichen. Dies wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Neuerung gelöst. Demnach ist die gesamte Schneidtisch-Unterseite mit Absaugfeldern abgedeckt, jedoch besteht die Möglichkeit, begrenzt nur diejenigen Absaugfelder zu aktivieren, die derzeit für die Absaugung von Interesse sind, da sich der Schneidkopf darüber befindet. Je nach Ansteuerung kann einzelfeldweise aktiviert werden oder können Gruppen von Feldern, in deren Bereich sich der Schneidkopf befindet, aktiviert werden. Der Betrieb dieser Schneidtischabsaugung läßt sich leicht automatisieren. Dies kann für einen rechteckigen Schneidtisch vorteilhafterweise gemäß Anspruch 3 erfolgen, also mit elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Berührungsschaltern, die vom Schlitten des Schneidkopfs betätigt werden. Je nach dem Muster der Anordnung der Absaugfelder ergibt die Maßnahme nach Anspruch 4 noch eine weitere Verfeinerung.

Die einzelnen Absaugfelder können den Aufbau und den Antrieb nach den Ansprüchen 5 bis 8 aufweisen, die eine einfache, robuste und unempfindliche Konstruktionen ergeben, wobei die Kanäle vollkommen stationär ausgeführt sind. Der pneumatische Antrieb der Klappen hat ruckartige Bewegungen und Bewegungsbeendigungen an Anschlägen zur Folge, wodurch einem Festsetzen heißer Partikel an den Klappen entgegengewirkt wird.

Die plattenförmigen Werkstücke liegen am Schneidtisch zumeist auf einem Gitter auf, das aus vertikalen stegartigen Träger-

streifen besteht. Zwischen diesen Trägerstreifen liegen also vertikale, zumeist mehr oder weniger quaderförmige Durchgangskanäle, die jedoch, wenn sie oben durch eine Metalltafel abgedeckt sind, im Verhalten eher Sacklöchern entsprechen. Die Absaugfelder könnten deshalb bei hohen Trägerstreifen des Auflagerosts zu viel Luft von der Seite her und zu wenig Luft von der Arbeitsstelle her ansaugen. Die Maßnahme nach Anspruch 9 dient nun dazu, auch innerhalb dieser sackartigen Gitterdurchgänge eine Strömung zu erzeugen, indem diese Durchgänge von Querkomponenten des Absaug-Luftstroms durchsetzt werden können und damit auch eine ausreichende Luftspülung desjenigen Gitterdurchgangs bewirken, über dem sich die augenblickliche Schneidstelle befindet.

Durch die neuerungsgemäße Ausbildung erzielt man eine optimale Absaugung bei mechanisch unbewegten Absaugkanälen und einer freien Arbeitsfläche auf dem Schneidtisch. Im Vergleich zur eingangs erwähnten Gesamttisch-Absaugung über 9 m² kommt man bei einer Einteilung in acht Absaugfelder bei einer Ansaug-Luftgeschwindigkeit von 1,85 m/s mit einem Luftvolumenstrom von ca. 1500 m³/h aus.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen neuerungsgemäßen Schneidtisch, mit einem nur teilweise dargestellten Auflagerost;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schneidtischs nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht von Einzelheiten des Schneidtischs nach Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Teildarstellung eines Auflagerosts.

Ein Schneidtisch gemäß den Fig.&eegr; 1 und 2 weist umfängliche Führungsbahnen 1 auf, zwischen denen ein Auflagerost 2 liegt.

Zur anschaulicheren Darstellung ist in Fig. 1 der Auflagerost 2 nur über einen Teil des Tisches eingezeichnet, um die darunter liegenden Konstruktionsteile deutlicher herauszustellen. Der Auflagerost dient dem Auflegen eines Werkstücks 3, nämlich eines Metallblechs oder einer Metalltafel, die von einem Schneidkopf 4 im - beim beschriebenen Beispiel - Plasmastrahlverfahren geschnitten werden soll. Der Schneidkopf 4 ist durch einen nicht dargestellten Antrieb längs eines Schlittens 5 verfahrbar, der seinerseits in der Längsrichtung des rechteckigen Schneidtischs verfahrbar ist und hierfür auf den Führungsbahnen 1 aufliegt und rollt.

Der Auflagerost 2 besteht aus einem Gitter aus Trägerstreifen 11, wobei beim dargestellten Beispiel die in Längsrichtung des Schneidtischs verlaufenden Trägerstreifen geradlinig und randparallel angeordnet sind und die in der Querrichtung des Schneidtischs verlaufenden Trägerstreifen bogenförmig angeordnet sind. Die Trägerstreifen 11 des Auflagerosts 2 können jedoch auch andere Gestaltungen aufweisen, die hauptsächlich nach dem Verlauf der Schneidlinien der hauptsächlich zu schneidenden Produkte gewählt sind.

Beim Schneiden der Bleche und Tafeln werden gasförmige und partikelförmige Abfallstoffe freigesetzt, die an der Unterseite des Auflagerosts 2 abgesaugt werden. Zu diesem Zweck ist bei der dargestellten Ausführung der Schneidtisch in zehn Absaugfelder 12 eingeteilt, die in zwei Längsreihen jeweils paarweise nebeneinander liegen. Jedes Absaugfeld besteht aus einem Trichterteil 13 mit von oben nach unten abnehmendem Rechteckguerschnitt, einem sich unten daran anschließenden Verschlußteil 14 und weiterhin einem kurzen Kanalstück 15, das in einen von zwei Vorsammelkanälen 16 mündet, die in Längsrichtung jeweils eine Hälfte der Absaugfelder 12 bedienen. Die beiden Vorsammelkanäle 16 münden in einen Hauptsammelkanal 17, der über einen Verdichter zu einem Filter leitet. Die Kanalanordnung ist vollständig stationär und insofern unempfindlich gegen den Durchsatz von Partikeln. Erforderlichenfalls können ohne großen Aufwand an den Kanälen Klappen angeordnet sein, durch

die abgelagerte Partikelmengen herausgekehrt werden können.

Die Verschlußteile 14 sind mit zweiblättrigen handelsüblichen Absperrklappen ausgestattet, d.h. in jedem Verschlußteil 14 befinden sich zwei Klappen 21, die auf parallelen Achsen 22 sitzen und einander in ihrer horizontalen Stellung leicht überlappen. Die vertikale Stellung der Klappen 21 liegt in der Situation nach Fig. 1 und 2 bei den beiden als zweite von rechts dargestellten Absaugfeldern vor, ist jedoch nur in einem der Absaugfelder sichtbar, da sie im anderen durch das Werkstück 3 verdeckt ist. In dieser Stellung ist eine etwa rechtekkige oder quadratische Öffnung 23 durchgängig, an die das im wesentlichen querschnittsgleiche Kanalstück 15 anschließt. Die Öffnung 23 nimmt als Fläche etwa 1/3 der Fläche des einzelnen Absaugfelds 12 ein. Der zur Öffnung 23 hin führende Trichterteil 13 hat eine Wandsteilheit in der Größenordnung von etwa 45" bis 60° zur Horizontalen. Die Wandsteilheit hat Einfluß auf das Abtransportieren der Partikel, und die relative Fläche der Öffnung 23 hat Einfluß auf die örtliche Luftgeschwindigkeit, die am Werkstück 3 ausreichend hoch sein soll, um alle Abfangstoffe einzufangen, und im Bereich der Öffnung 23 und der Kanäle ausreichend hoch sein soll, um auch die Partikel sicher mitzureißen.

Beim dargestellten Beispiel werden stets zwei in der Querrichtung benachbarte Absaugfelder gleichzeitig geöffnet und geschlossen. Die Ansteuerung hierzu ist in Fig. 3 veranschaulicht. Demnach schaltet der Schlitten 5 des Schneidkopfs 4 beim Entlangfahren am Schneidtisch nacheinander jeweils einen von dort im Abstand angeordneten Berührungsschaltern 27. Es handelt sich um pneumatische Schalter, die durch einen am Ende mit einer Rolle versehenen Schwenkhebel betätigt werden, der vom Schlitten verschwenkt wird. Die Schalterbetätigung führt zur Druckbeaufschlagung eines pneumatischen Zylinders 28, der auf eine Kurbel 29 wirkt, die mit einer der Achsen 22 verbunden ist. Die andere der Achsen ist über eine Hebelstange 30 angeschlossen. Nicht dargestellte Anschläge begrenzen den Verschwenkungsweg der Klappen 21. Durch die schlagartige

Zuschaltung des pneumatischen Drucks erfolgen auch die Verschwenkung und das Anhalten der Schwenkbewegung ziemlich schlagartig, wodurch von den Klappen Partikel abgeschüttelt werden.

Wie dargelegt, werden durch jede Schalterbetätigung die Klappen zweier benachbarter Absaugfelder 12 gleichzeitig geöffnet und geschlossen. Durch eine weitere Verfeinerung der Steuerung, nämlich durch entsprechende Schalter auch auf dem Weg des Schneidkopfs 4 entland dem Schlitten 5, kann auch noch eine Seitenselektivität bewirkt werden.

Die Trägerstreifen 11 des Auflagerosts 2 bilden ein tragfähiges Gitter für die Werkstücke. Aufgrund einer vertikalen Höhe der Trägerstreifen 11, die beispielsweise in der Größenordnung von 1 dm liegen kann, schließen im Gitter die jeweils benachbarten Trägerstreifen zwischen sich vertikale vierkantige Durchgänge ein. Wird ein solcher Durchgang oben vom Werkstück abgedeckt, so hat er die Eigenschaft eines Sacklochs.

Fig. 4 zeigt einen kleinen Ausschnitt aus einem Auflagerost 2 mit rechtwinklig geradlinigen Trägerstreifen 11. Wie ersichtlich, weisen die einzelnen Trägerstreifen 11 hierbei fensterartige Durchzugsöffnungen 35 auf, und zwar beim dargestellten Beispiel drei kreisförmige Öffnungen 35 je Seitenwand eines vertikalen Durchgangs, jeweils mit einem Durchmesser in Größenordnung von 2 bis 3 cm. Die Öffnungen sind so angeordnet, daß je Seitenwand zwei Öffnungen weiter oben und eine weiter unten angeordnet sind. Die Bildung dieser Öffnungen beeinträchtigt nicht in unzulässiger Weise die Tragfähigkeit des Auflagerosts, jedoch bewirken die Öffnungen, daß die durch das Werkstück oben ganz oder teilweise zugedeckten Durchgänge seitwärts von Luft durchströmt werden können. Die Luftabsaugung zieht also nicht die Masse der Luft seitlich unter dem Gitter an, das oben vom Werkstück abgedeckt ist, sondern quer durch die Trägerstreifen 11 des Gitters hindurch. Hierdurch werden Gasansammlungen in diesen Räumen verhindert und wird auch die Belagbildung am Werkstück vermindert.

Claims

Schutzansprüche

1. Schneidtisch zum Brennschneiden von Metallblechen oder -tafeln (3), mit einem über dem Schneidtisch gesteuert verfahrbaren Schneidkopf (4) und einer an der Unterseite des Schneidtischs am Ort des Schneidkopfs wirksamen Absaugung der beim Brennschneiden frei werdenden Gase und abgeschleuderten Partikel, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Unterseite des Schneidtischs eine Mehrzahl von aneinander angrenzenden, in ihrer Gesamtheit die ganze Unterseite abdeckenden Absaugfeldern (12) befindet, von denen jedes wahlweise aktivierbar und sperrbar ist.

2. Schneidtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugfelder (12) automatisch durch eine Steuerung aktivierbar und sperrbar sind, der wenigstens eine Koordinate des momentanen Orts des Schneidkopfs (4) als Meßsignal eingespeist ist.

3. Rechteckiger Schneidtisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (4) auf einem Schlitten (5) sitzt, der in der Längsrichtung des Schneidtischs verfahrbar ist, und sich entlang einer Seitenkante Berührungsschalter (27) befinden, die bei Betätigung einen Aktivierungantrieb (28) für die vom Schlitten (5) überdeckten Absaugfelder (12) in Gang setzen.

4. Schneidtisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch am Schlitten (5) des Schneidkopfs (4) Berührungsschalter sitzen, die den Ort des am Schlitten entlangbewegbaren Schneidkopfs abfühlen und nur bei einer Schalterbetätigung gleichzeitig mit der Betätigung eines der Berührschalter an der Seitenkante den Aktivierungsantrieb für das vom Schlitten überdeckte Absaugfeld in Gang setzen.

5. Schneidtisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Absaugfelder (12) über eine oder mehrere Klappen (21) verfügt, die auf einer um 90°

Q
verdrehbaren Achse (22) sitzt.

6. Schneidtisch nach dem auf Anspruch 3 oder 4 rückbezogenen Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappenachsen (22) in Kurbelverbindung mit einem pneumatischen Zylinder (28) stehen.

7. Schneidtisch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Absaugfelder (12) Trichter mit einer verschließbaren unteren Trichteröffnung (23), an die sich ein Abzugskanal (15, 16) anschließt, sind.

8. Schneidtisch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die einzelnen Absaugfelder (12) Absaugkanäle (15) anschließen, die in einen oder mehre Sammel-Absaugkanäle (16, 17) münden.

9. Schneidtisch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Auflagerost (2) für die Bleche oder Tafeln, der aus einem Gitter vertikaler Trägerstreifen (11) besteht, deren Gitterteilung wenigstens in einer Dimension kleiner ist als die entsprechende Abmessungen der einzelnen Absaugefelder (12), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Trägerstreifen (11), die guer über eines der Absaugfelder (12) laufen, innerhalb der Gitterteilung mit Durchzugsöffnungen (35) für den Saugstrom versehen sind.