СТОЛ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2008 года по МПК B23K7/10 

Изобретение относится к оборудованию для термической (плазменной, лазерной) обработки плоских заготовок из различных материалов. Предпочтительно использование изобретения для резки металлических листов или перфорации в них отверстий.

Известен раскроечный стол для термической резки металлических листов (см. авторское свидетельство СССР №969476, МПК В23К 7/02, опубл. 30.12.1980 г.), включающий каркас с дном и боковыми стенками, снабженный окнами для отсоса газов, съемные решетки для листов, размещенные на каркасе, а также поддоны для отходов резки. Дно каждого поддона выполнено из эластичного жаростойкого материала и на нем расположены подпружиненные к дну каркаса пластины-жалюзи. Стол снабжен направляющими козырьками, закрепленными под острым углом к дну каркаса на его боковых стенках у каждого окна.

В известном раскроечном столе отсос газов из зоны резки осуществляют по всей площади стола, что требует применения больших мощностей вентиляционных установок.

Известен стол для лазерной обработки листового материала (см. патент JP №9327787, МПК В23К 26/14, опубл. 22.12.1997 г.), включающий основание с направляющими, по которым перемещается портал, снабженный полым корпусом, имеющим снизу узкую продольную щель. Полый корпус соединен с гибким трубопроводом, подключенным к вытяжному устройству. Портал перемещается вместе с лазерной головкой.

Известный стол обеспечивает эффективный отсос газов над зоной лазерной обработки, но не обеспечивает удаления из зоны обработки более крупных, чем пыль, твердых отходов.

Известен адсорбирующий стол для лазерной обработки (см. заявка JP №2002283089, МПК В23К 26/10, опубл. 02.10.2002 г.), включающий рабочую поверхность в виде сотовой решетки из вертикальных пластин, установленной в корпусе на пластину со щелевыми прорезями. Днище корпуса снабжено воздуховодами, подключаемыми к вытяжному вентилятору.

Известный стол имеет высокую жесткость и эффективно собирает пыль, образующуюся по время работы лазера, но не обеспечивает удаления из зоны лазерной обработки более крупных, чем пыль, твердых отходов резки.

Известен стол машины для лазерной резки (см. патент JP №1127189, МПК В23К 26/14, опубл. 19.05.1989 г.), включающий раму, разделенную на секции параллельными вертикальными пластинами, торцы которых образуют рабочую поверхность стола. На закрепленных на раме направляющих ортогонально вертикальным пластинам установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения портал, снабженный сбоку полостью, сообщающийся с открытыми торцами секций. Полость, в свою очередь, соединена с гибким трубопроводом, подключенным к вытяжной вентиляции.

В известном столе отсос пыли и образующихся при резке металла газов осуществляется из той секции, над которой идет резка металла, что позволяет уменьшить мощность вытяжной вентиляции. Однако конструкция стола не обеспечивает удаления из зоны лазерной обработки более крупных, чем пыль, твердых отходов резки.

Известен металлический стол для лазерной или плазменной резки металла, совпадающий с заявляемым решением по наибольшему количеству существенных признаков и выбранный в качестве прототипа (см. патент US №6727457, МПК В23К 26/10, опубл. 27.04.2004 г.). Известный металлический стол-прототип включает рабочую поверхность в виде решетки из вертикальных металлических пластин, опирающуюся на раму, торцовые и боковые стенки которой образуют камеру ниже рабочей поверхности, и устройство для удаления газообразных и твердых отходов резки, включающее одну или более перегородок, расположенных ниже рабочей поверхности между боковыми стенками рамы и разделяющих камеру на множество зон вытяжки (секций), соединяемых воздуховодом с вытяжной вентиляцией, установленным параллельно боковым стенкам рамы, и снабженных задвижками с приводом, средство управления приводами заслонок, множество выдвижных емкостей для сбора твердых продуктов резки, установленных под заслонками.

Известный стол для лазерной или плазменной резки металла позволяет несколько снизить расход воздуха для удаления газов из зоны резки. Однако в известном столе воздух удаляется с площади всей секции, что приводит к снижению скорости всасывания и соответственно к снижению эффективности удаления газов из зоны резки. Кроме того, наличие большого количества секций с приводами заслонок приводит к удорожанию конструкции и снижению ее надежности.

Задачей заявляемого технического решения являлась разработка такого стола для термической резки листового материала, который бы требовал меньший расход воздуха для эффективного удаления газообразных и твердых отходов резки и был надежен в эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что стол для термической резки листовых материалов, включающий рабочую поверхность в виде решетки из вертикальных металлических пластин, опирающуюся на раму, и устройство для удаления газообразных и твердых отходов резки, содержит по меньшей мере один воздуховод с продольным щелевым пазом, обращенным к упомянутой решетке и снабженным по краям упирающимися друг в друга упругими буртиками, при этом воздуховод, подключаемый к вытяжной вентиляции, размещен ниже упомянутой решетки параллельно боковым стенкам рамы, а устройство для удаления газообразных и твердых отходов резки снабжено приводом и включает размещенную под решеткой емкость для сбора твердых отходов обработки, помещенную с зазором в открытый сверху кожух, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения параллельно боковым стенкам рамы, при этом днище кожуха снабжено по меньшей мере одним щелевым патрубком, параллельным боковым стенкам рамы и входящим в щелевой паз воздуховода.

В заявляемой конструкции стола отсос газообразных отходов осуществляется через зазор между емкостью и кожухом, что позволяет увеличить скорость отсоса и тем самым повысить эффективность удаления газообразных отходов резки.

Площадь зазора между верхними кромками емкости для сбора твердых отходов резки и кожуха может быть выполнена меньше площади зазора между их боковыми стенками, что позволяет еще более увеличить в этом месте скорость отсоса.

Емкость для сбора твердых отходов резки может быть установлена на направляющих, закрепленных на торцовых стенках упомянутого кожуха.

Емкость для сбора твердых отходов резки может быть выполнена съемной, что облегчает удаление скопившихся отходов.

Решетка стола может быть выполнена из вертикальных металлических пластин, установленных на боковых стенках рамы.

Упомянутый кожух может быть снабжен по бокам опорными роликами, передвигающимися по направляющим, закрепленным на боковых стенках рамы.

Привод устройства для удаления газообразных и твердых отходов резки может быть выполнен в виде электродвигателя, соединенного с устройством посредством цепной, реечной или какой-либо другой известной передачи, обеспечивающей возвратно-поступательное перемещение устройства вдоль воздуховода.

При больших габаритах стола ниже решетки может быть размещено два параллельных воздуховода, а днище кожуха снабжено двумя щелевыми патрубками, каждый из которых входит в продольный щелевой паз соответствующего воздуховода.

Закрепленные по краям продольной щели воздуховода и упирающимися друг в друга упругие буртики могут быть выполнены из резины или пластмассы.

Заявляемый стол для термической резки листового материала иллюстрируется чертежами, где:

на фиг.1 изображен общий вид стола сбоку с частичным разрезом;

на фиг.2 показан стол, вид сверху;

на фиг.3 изображено устройство для удаления газообразных и твердых отходов резки в продольном разрезе (узел I на фиг.1);

на фиг.4 показано изображенное на фиг.3 устройство для удаления газообразных и твердых отходов резки в процессе резки;

на фиг.5 приведен вид стола в разрезе по А-А.

Заявляемый стол для термической резки листового материала включает (см. фиг.1 и 2) решетку 1 из вертикальных металлических пластин 2, опирающуюся на раму 3. Рама 3 установлена на опорах 4. Ниже решетки 2 установлены два воздуховода 5 параллельно боковым стенкам рамы 3, один торец 6 которых закрыт, а второй открытый торец 7 снабжен фланцем 8 для подключения к вытяжной вентиляции (на чертеже не показана). В воздуховоде 5 выполнен продольный щелевой паз 9 (см. фиг.5), обращенный к решетке 1 и снабженный по краям упирающимися друг в друга своими боковыми поверхностями упругими буртиками 10, которые могут быть выполнены из резины или пластмассы. При небольших габаритах стола устанавливают один воздуховод 5 по продольной оси симметрии стола. Устройство для удаления газообразных и твердых отходов резки (узел I), включает (см. фиг.3 и 4) размещенную под решеткой 1 емкость 11 для сбора твердых отходов резки, помещенную с зазором в открытый сверху кожух 12, на боковых стенках 13 которого установлены опорные ролики 14, передвигающимися по направляющим 15, установленным по боковым стенкам рамы 3. Емкость 11 установлена на направляющих 16, закрепленных на торцовых стенках 13 кожуха 12 и может быть выполнена съемной. Днище кожуха 12 снабжено двумя щелевыми патрубками 17, щели которых параллельны боковым стенкам рамы 3. Патрубки 17 входят в продольный щелевой паз 9 соответствующего воздуховода 5 и обжимаются упругими буртиками 10. Таким образом, обеспечивается удаление газообразных продуктов резки из полости между емкостью 11 и кожухом 12 при возвратно-поступательном перемещении устройства для удаления газообразных и твердых отходов резки (узел I) вдоль воздуховодов 5. Перемещение устройства для удаления газообразных и твердых отходов резки (узел I) осуществляется приводом, включающим электродвигатель 18 с цепной передачей 19, концы которой подсоединены элементами крепления 20 к кожуху 12. Привод перемещает устройство синхронно с порталом резательной машины (на чертеже не показан), при этом резательная головка машины при перемещении все время находится в зоне действия устройства (узел I), которое не имеет механической связи с порталом резательной машины. Синхронное перемещение портала и устройства (узел I) обычно обеспечивают при присоединении стола к резательной машине с помощью одного из известных датчиков, который отслеживает перемещение портала и управляет приводом устройства (узел I). Привод может быть выполнен как цепным, так и реечным или каким-либо другим известным приводом, обеспечивающим перемещение устройства вдоль воздуховодов.

Заявляемый стол для термической резки листового материала после присоединения к резательной машине и к вытяжной вентиляции работает следующим образом. Подлежащий резке лист помещают на решетку 1. При резке струя газа проходит через решетку 1, ударяется в дно емкости 11, отражаясь от дна, поднимается вверх по стенкам емкости 11 (см. фиг.4), далее захватывается всасываемым воздухом в зазор между стенками емкости 11 и стенками кожуха 12 и через щелевые патрубки 17 поступает в воздуховоды 5, а из воздуховодов 5 в вытяжную вентиляцию. Скорость отсоса газа значительно повышается, когда площадь зазора между верхними кромками емкости 11 и кожуха 12 (см. фиг.3 линия "а-а") меньше площади зазора между их боковыми стенками (линия "b-b"). При ударе струи газа в дно емкости 11 ее скорость уменьшается, и часть твердых отходов резки оседает в емкости 11. В емкость 11 также падают мелкие обрезки металла, что обеспечивает удобство их удаления. При перемещении портала резательной машины одновременно перемещается и устройство (узел I), так что резательная головка всегда расположена над емкостью 11. При заполнении емкости 11 на 1/3 объема устройство (узел I) перемещают в зону разгрузки в конце стола, где очищают емкость 11 или заменяют ее.

В соответствии с заявляемым изобретением были изготовлены экземпляры стола для термической резки листового материала, испытания которых продемонстрировали повышенную эффективность удаления газообразных и твердых продуктов резки, уменьшение объема отсасываемого воздуха, сокращение энергозатрат, улучшение условий работы обслуживающего персонала.

Стол для термической резки листового материала относится к оборудованию для термической (плазменной, лазерной) обработки плоских заготовок из различных материалов и содержит рабочую поверхность в виде решетки из вертикальных металлических пластин, опирающуюся на раму, по меньшей мере один воздуховод, размещенный ниже решетки параллельно боковым стенкам рамы, и снабженное приводом устройство для удаления газообразных и твердых отходов резки. Устройство включает размещенную под решеткой емкость для сбора твердых отходов резки, помещенную с зазором в открытый сверху кожух, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения параллельно боковым стенкам рамы. В воздуховоде выполнен продольный щелевой паз, обращенный к решетке и снабженный по краям упирающимися друг в друга упругими буртиками, а днище кожуха снабжено по меньшей мере одним щелевым патрубком, параллельным боковым стенкам рамы и входящим в продольный щелевой паз воздуховода. Обеспечиваются эффективное удаление твердых и газообразных отходов резки при меньшем расходе воздуха и надежность в эксплуатации. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Стол для термической резки листового материала, содержащий рабочую поверхность в виде решетки из вертикальных металлических пластин, опирающуюся на раму, по меньшей мере один воздуховод, размещенный ниже решетки параллельно боковым стенкам рамы и подключаемый к вытяжной вентиляции, и снабженное приводом устройство для удаления газообразных и твердых отходов резки, включающее размещенную под решеткой емкость для сбора твердых отходов резки, помещенную с зазором в открытый сверху кожух, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения параллельно боковым стенкам рамы, отличающийся тем, что в воздуховоде выполнен продольный щелевой паз, обращенный к решетке и снабженный по краям упирающимися друг в друга упругими буртиками, а днище кожуха снабжено по меньшей мере одним щелевым патрубком, параллельным боковым стенкам рамы и входящим в продольный щелевой паз воздуховода.2. Стол по п.1, отличающийся тем, что площадь зазора между верхними кромками емкости для сбора твердых отходов резки и кожуха меньше площади зазора между их боковыми стенками.3. Стол по п.1, отличающийся тем, что емкость для сбора твердых отходов резки установлена на направляющих, закрепленных на торцовых стенках кожуха.4. Стол по п.3, отличающийся тем, что емкость для сбора твердых отходов резки выполнена съемной.5. Стол по п.1, отличающийся тем, что решетка выполнена из вертикальных металлических пластин, установленных на боковых стенках рамы.6. Стол по п.1, отличающийся тем, что кожух снабжен по бокам опорными роликами, передвигающимися по направляющим, закрепленным на боковых стенках рамы.7. Стол по п.1, отличающийся тем, что привод устройства для удаления газообразных и твердых отходов резки выполнен в виде электродвигателя, соединенного цепной передачей с кожухом.8. Стол по п.1, отличающийся тем, что привод устройства для удаления газообразных и твердых отходов резки выполнен в виде электродвигателя, соединенного реечной передачей с кожухом.9. Стол по п.1, отличающийся тем, что привод устройства для удаления газообразных и твердых отходов резки выполнен в виде электродвигателя, соединенного реечной передачей с кожухом.10. Стол по п.1, отличающийся тем, что ниже решетки размещено два воздуховода, а днище кожуха снабжено двумя щелевыми патрубками, каждый из которых входит в продольный щелевой паз соответствующего воздуховода.11. Стол по п.1, отличающийся тем, что буртики щелевого паза воздуховода выполнены из резины.12. Стол по п.1, отличающийся тем, что буртики щелевого паза воздуховода выполнены из пластмассы.