DE19935222C2 - Unterlage für Blech - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterlage für Blech, das durch ein über dem Blech angeordnetes und auf das Blech fokussiertes Lasergerät durchtrennt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Hierbei sind zwischen Lasergerät und Blech beziehungsweise Unterlage Bewegungseinrichtungen vorgesehen, so daß das Lasergerät über die gewünschten Schnittstellen geführt werden kann. Hierbei kann es sich um gerade, um kurvenförmige Schnitte, oder auch um Quasi-Bohrungen durch rundes Ausschneiden handeln.

Die gleiche Problematik besteht auch bei anderen Geräten, bei denen über Wärmeentwicklung Schweiß- oder Schneidevorgänge ausgelöst werden, die auf die Unterseite des Bleches und damit auf die Unterlage für das Blech Auswirkungen haben.

Bei einer möglichen Version ist das Lasergerät ortsfest und das Blech wird über entsprechende Auflager entsprechend den gewünschten Ausschnitten in zwei senkrecht zueinanderstehenden Richtungen bewegt. Hierbei ist unterhalb des Lasergerätes ein Spalt vorgesehen, so daß Beschädigungen der Unterlage oder Verunreinigungen der Blechunterseite vermieden werden. Das Bewegen schwerer Massen mit erwünschter hoher Geschwindigkeit führt jedoch zu Ungenauigkeiten. Bevorzugt wird daher eher das Bewegen des verhältnismäßig leichten Lasergerätes oberhalb einer ortsfesten Blechunterlage. Insbesondere hier ergibt sich jedoch das Problem, daß der Laserstrahl auch die Unterlage des Bleches beeinträchtigt, so daß nach verhältnismäßig kurzer Zeit eine Vielzahl von geschmolzenen Blechpartikeln durch Funkenschlag etc. haften bleiben. Die auf die Blechunterseite auftreffenden geschmolzenen Blechteile müssen mühsam mit nachfolgenden Verfahren entfernt werden. Auch die Unterlage selbst ist üblicherweise nur kurze Zeit temperaturbeständig, was zu Anschmelzungen derselben und verhältnismäßig kurzer Lebensdauer führt. Die Verwendung hochtemperaturfesten Materiales scheidet aus Kostengründen aus.

Zur Verminderung der geschilderten Probleme wurden z. B. durch die Schweizer Firma Bystronic Unterlagen für Blech hergestellt, die im wesentlichen aus senkrecht befestigten parallelen Reihen von gleichen schmalen Blechstreifen bestehen, welche jeweils zwischen vertieften Furchen erhöhte integrierte Auflagebereiche für das Blech aufweisen. Das in die vertieften Furchen fallende geschmolzene Material richtet dadurch verhältnismäßig wenig Schaden an. Dennoch bleiben insbesondere die Auflagebereiche eine Problemzone, welche zu verringerter Lebensdauer und Verunreinigungen der Blechunterseite führen. Auch verschiedene Abhilfemaßnahmen, wie eine Rollenausbildung der Auflagebereiche der Unterlage für das Blech waren nicht voll zufriedenstellend.

In der DE 44 46 975 A1 ist ein Auflagerost für Werkstücke beschrieben, der beispielsweise aus Stützstiften bestehen kann, die an unteren nebeneinandergereihten Balken gelagert werden können. Diese Stützstifte sind verhältnismäßig breit und kegelförmig, so dass die Gefahr besteht, dass durch das Blech hindurch durch den Laser aufgesprühtes Blechmaterial von unten auf die Unterseite einer Blechunterlage reflektiert wird. Die Stützstifte halten beim Zusammentreffen mit einem Laserstrahl-Schneidepunkt der Hitzeeinwirkung nicht stand und haben entsprechend kurze Lebensdauer. Der Laser-Bearbeitungs­ kopf ist nur in einer einzigen geraden Linie bewegbar, in einer um 90° versetzten Richtung ist eine entsprechende geradlinige Bewegung der Tischunterlage vorgesehen, das Schneiden selbst findet an einem einzigen Schneideort statt. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Herabfallen von höchstens an einem oder zwei Punkten gelagerten Blechstücken und den Abtransport derselben. Beim Durchschneiden des letzten Punktes des auszuschneidenden Blechteiles kippt dieses nach unten und verursacht eine unsaubere Schneidefläche an diesem Endabschnitt, was zu einer Qualitätseinbuße und zu einer Nachbehandlung führt.

Die JP 63-52 790 A, Patent Abstracts of Japan M-723, 1988, Vol. 12, No. 269, beschreibt bei einem Auflagerost einen zweiteiligen Stützstift, dessen Oberteil aus einem kegelförmigen Einsatz aus hochschmelzendem Material wie Molybdän oder Wolfram besteht. Die breite Kegelabschrägung und die niedrige Kegelhöhe führen zu einem Rückreflektieren von durch das Lasergerät geschmolzenem, nach unten geschleudertem Material auf die Blechunterseite. Die verhältnismäßig breite Basis ermöglicht nicht, auch sehr kleine Blechteile, herab bis unter ein Quadratzentimeter Fläche, stabil durch drei Punkte zu lagern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Unterlage für Blech gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszugestalten, daß die Lebensdauer erhöht und eine Beschädigung der Blechunterseite vermieden wird, insbesondere bei einem bewegbaren Lasergerät über eine ortsfeste Blech- Unterlage.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Beim Erfindungsgegenstand wird auf die Auflagebereiche eine Nadel oder ähnliches dünnes Material aufgesetzt. Auf die freien Enden dieser Nadel, welche selbstverständlich alle die gleiche Höhe aufweisen, wird das Blech aufgelegt. Diese Nadeln, die ja massenmäßig nur einen verschwindend kleinen Teil ausmachen, sind aus temperaturbeständigerem Material als die Blechstreifen hergestellt, wie aus Wolfram. Das übrige Material besteht üblicherweise aus nichtrostendem Stahl.

Die Nadeln ragen etwa ein bis zehn Zentimeter von den Auflagebereichen nach oben, vorzugsweise zweieinhalb bis dreieinhalb Zentimeter. Dieser Abstand reicht aus, um sicher eine Beschädigung der Blechstreifen auszuschließen, und zwar nicht nur der vertieften Furchen, sondern auch der höheren Auflagebereiche. Diese Bereiche sind darüberhinaus auf den minimal erforderlichen Flächenbereich beschränkt, um eine sichere definierte Lagerung der einzelnen Nadeln in gleicher Höhe zu ermöglichen.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird folgender Aufbau vorgesehen:

An einem unteren Befestigungsträger zur Befestigung an einem Unterlagentisch wird ein Streifen befestigt, der oben um 360° nach unten umgebogen wird, so daß sich zwei Blechschenkel ergeben. Dieser enthält oben die breiten vertieften Furchen und die schmalen erhöhten integrierten Auflagebereiche für die Nadeln. In den Auflagebereichen ist eine obere Durchtrittsöffnung für die Nadel vorgesehen, die zwischen den beiden umgebogenen Blechschenkeln verläuft. In diesen Durchschnittsöffnungen ist eine gemeinsame durchgehende äußere Führung für alle Nadeln vorgesehen.

Unterhalb der gemeinsamen äußeren Führung ist eine gemeinsame innere Führung vorgesehen, welche auch in einer Richtung senkrecht zur Richtung der äußeren Führung eine Justierung der Nadeln bewirkt. Für die Erzielung eines definierten Anschlages ist weiterhin ein unterer gemeinsamer Anschlag für alle Nadeln vorgesehen.

Obwohl die Unterlage für alle Bleche und unterschiedliche Anwendungszwecke geeignet ist, wird sie bevorzugt bei Einrichtungen mit ortsfester Unterlage für das Blech und einem darüber angeordnetem Lasergerät eingesetzt, das über Steuereinrichtungen horizontal in zwei zueinander senkrechten Richtungen steuerbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 das Gesamtschema einer aus einer Anzahl von parallel zueinander angeordneten Blechstreifen bestehenden Unterlage, auf welche das Blech aufgelegt wird, und über welchem das Lasergerät angeordnet ist,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines einzelnen Blechstreifens in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 den Querschnitt durch den in Fig. 2 dargestellten Blechstreifen entlang der Linie A-A,

Fig. 4 den Längsschnitt durch den in Fig. 2 dargestellten Blechstreifen entlang der Linie B-B.

In Fig. 1 ist die Gesamtunterlage für die einzelnen Blechstreifen mit 11 bezeichnet, darauf sind senkrecht parallele einzelne Blechstreifen 12 angeordnet, die im wesentlichen aus breiten Furchen 20, erhöhten schmalen Auflagebereichen 22 und darauf aufgesetzten einzelnen schmalen Nadeln aus hochtemperaturfestem Material, vorzugsweise Wolfram, bestehen und mit 24 bezeichnet sind. Die obere Begrenzung der Nadeln 24, auf welchen das Blech aufliegt, ist mit 26 bezeichnet.

Oberhalb des Bleches 100 ist das Lasergerät 200 schematisch dargestellt, welches auf das Blech optisch fixiert ist und in Pfeilrichtung sowie in einer hierzu senkrechten Richtung aufgrund von Steuereinrichtungen bewegbar ist.

Fig. 2 zeigt den unteren Befestigungsträger 30, an den ein Streifen befestigt ist, der oben um 360° umgebogen ist, so daß sich zwei sich gegenüberliegende Blechschenkel 32, 33 ergeben. In dem einzelnen Blechstreifen 12 sind die breiten vertieften Furchen 20 und die dazwischenliegenden schmalen erhöhten Auflagebereiche 22 erkennbar. In den Auflagebereichen 22 ist jeweils eine Durchtrittsöffnung 34 für die Nadel 24 vorgesehen. Im unteren Abschnitt des Blechstreifens 12 ist ein Anschlag für die einzelnen Nadeln vorgesehen.

Der Querschnitt von Fig. 3 entlang der Linie A-A von Fig. 2 zeigt den unteren Befestigungsträger 30, die beiden seitlichen Blechschenkel 32 und 33, die obere Öffnung 34 und die in diese eingesetzte Nadel 24, deren unteres Ende an einem Anschlag 36 aufliegt, sowie eine innere Führung 40.

Im Längsschnitt von Fig. 4 entlang der Linie B-B von Fig. 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Insbesondere sind dort die obere gemeinsame äußere Führung 38 zu sehen, welche in der Durchtrittsöffnung 34 angeordnet ist, sowie die darunter angeordnete innere Führung 40, durch welche ebenfalls die Nadel 24 bis zum unteren Anschlag 36 hindurchgeführt und senkrecht justiert ist.

Claims (7)

1. Unterlage (10) für Blech (100), das durch ein über dem Blech angeordnetes und auf das Blech fokussiertes Lasergerät (200) durchtrennt wird, mit Bewegungseinrichtungen zwischen Lasergerät und Blech beziehungsweise Unterlage, wobei die Unterlage aus im wesentlichen senkrecht befestigten parallelen Reihen von gleichen schmalen Blechstreifen (12) besteht, welche jeweils zwischen vertieften Furchen (20) erhöhte integrierte Auflagebereiche (22) für das Blech (100) aufweisen, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß auf die integrierten Auflagebereiche (22) einstückige schmale Nadeln (24) aufgesetzt werden, deren obere freie Enden Auflagepunkte (26) für das aufgelegte Blech (100) bilden,
• b) daß die Nadeln (24) aus erheblich temperaturbeständigerem Material als die übrige Unterlage bestehen,
• c) dass jede der schmalen, temperaturbeständigen Nadeln so deutlich über die Auflagebereiche (22) nach oben ragt, dass keine Beschädigung des weniger temperaturbeständigen Materiales der Auflagebereiche (22) und keine Verschmutzung der Unterseite des Bleches erfolgt.
• d) dass das untere Ende jeder der schmalen, temperaturbe­ ständigen Nadeln (24) in einer oberen Durchtrittsöffnung (34) der erhöhten integrierten Auflagebereiche (22) für das Blech (100) gehaltert ist.

2. Unterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als temperaturbeständigeres Material Wolfram und als Material für die Blechstreifen Edelstahl eingesetzt wird.

3. Unterlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertieften Furchen (20) den wesentlichen Teil der Blechstreifen (12) umfassen, und daß die erhöhten integrierten Auflagebereiche (22) auf den konstruktiv zur Halterung der Nadeln (24) erforderlichen Bereich beschränkt sind.

4. Unterlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierten Auflagebereiche (22) eine definierte Lagerung für jede der Nadeln (24) hinsichtlich oberer Begrenzung der Auflagepunkte (26) und senkrechter Ausrichtung in beiden Richtungen innerhalb der Blechstreifen (12) enthalten.

5. Unterlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgenden Aufbau jedes Blechstreifens:

• a) einen unteren Befestigungsträger (30) zur Befestigung an einem Unterlagentisch (11),
• b) einen oben um 360° zu zwei Blechschenkeln (32, 33) umgebogenen Streifen, der mit dem unteren Befestigungsträger (30) verbunden ist,
• c) der oben die breiten vertieften Furchen (20) und die schmalen erhöhten integrierten Auflagebereiche (22) aufweist,
• d) wobei in den Auflagebereichen (22) jeweils eine obere Durchtrittsöffnung (34) für eine Nadel (24) vorgesehen ist, die zwischen den beiden umgebogenen Blechschenkeln (32, 33) in einer gemeinsamen ersten äußeren Führung (38) geführt ist,
• e) wobei unterhalb der äußeren Führung (38) eine gemeinsame zweite innere Führung (40) für die Nadeln (24) in einer zur ersten Führungsrichtung senkrechten Richtung vorgesehen ist,
• f) wobei unten zwischen den beiden Blechschenkeln (32, 33) ein Anschlag (36) für das untere Ende der Nadel (24) vorgesehen ist.

6. Unterlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln 1 bis 8 cm, vorzugsweise 2,5 bis 3,5 cm, aus den Auflagebereichen (22) nach oben vorstehen.

7. Verwendung der Unterlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bei einer Einrichtung mit ortsfester Unterlage für das Blech (100) und darüber angeordnetem über Steuereinrichtungen horizontal bewegbarem Lasergerät (200).