加工ヘッドに配置された遮蔽装置ならびに加工ヘッドおよび遮蔽装置を備えた加工機械
遮蔽装置（８）は、加工機械（１）の加工ヘッド（６）において出射する加工ビーム（１９）および／または加工ビーム（１９）の加工箇所（２０）を周囲に対して遮蔽する。遮蔽装置（８）は、構成要素ホルダ（１６）に取り付けられた遮蔽要素（１８）を備えた少なくとも２つの遮蔽ユニット（１３）を有している。遮蔽ユニット（１３）の構成要素ホルダ（１６）は、加工ビーム（１９）を遮蔽するためかつ／または加工ビーム（１９）の加工箇所（２０）を遮蔽するために、構成要素ホルダ（１６）に対応して配置された遮蔽要素（１８）と共に、互いに相対運動可能である。加工機械の加工ヘッド（６）は、前述の遮蔽装置（８）を備えている。加工機械は、このような加工ヘッド（６）を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮蔽装置であって、遮蔽装置は、加工機械の加工ヘッドに配置するために設けられており、遮蔽装置により、加工ヘッドにおいて出射する加工ビームおよび／または工作物における加工ビームの加工箇所が周囲に対して遮蔽可能であり、遮蔽装置は、少なくとも１つの遮蔽ユニットを備えており、遮蔽ユニットは、運転時に加工ビームの軸と一致する装置軸線に沿って延在しており、遮蔽ユニットは、少なくとも１つの遮蔽要素と、１つまたは複数の遮蔽要素を保持する構成要素ホルダとを備えているものに関する。
【０００２】
さらに本発明は、加工ビームが出射するところの、工作物を加工するための加工機械の加工ヘッドに関し、ならびに本発明は、このような加工ヘッドならびに冒頭で述べたような遮蔽装置を備えた加工機械に関する。
【０００３】
工作物を加工するために、様々な種類の加工ビームが用いられる。たとえば高圧ウォータジェット、プラズマビームおよび特にレーザビームの構成をした加工ビームが挙げられる。人および物を保護するために、加工ビームおよび／または該当する工作物における加工ビームの加工箇所は、周囲から遮蔽されている。遮蔽は、たとえば加工機械の作業範囲全体を包囲する保護ボックスにより行われる。このような保護ボックスは、特に工作物の取扱いに際して、たとえば加工機械に対する取付けおよび取外しに際して邪魔である。それゆえ保護ボックスの代わりに遮蔽装置が用いられ、遮蔽装置は、位置的に加工ビームもしくは加工箇所の直ぐ傍の領域に限定される。
【０００４】
冒頭で述べたこのような構成の背景技術は、ドイツ連邦共和国実用新案登録第２９６２０３０４号明細書において公知である。この背景技術では、工作機械の加工ヘッドに遮蔽装置が設けられており、遮蔽装置は、リング状の保護ブラシとして構成された遮蔽ユニットを備えている。保護ブラシは、加工ビームの軸線と同軸的であり、ベースを備えており、ベースに、遮蔽要素として弾性的な毛が取り付けられている。保護ブラシの毛は、加工ビームの軸線に沿って延在していて、加工ビームならびに加工箇所を、加工ビームの半径方向に周囲に対して遮蔽する。保護ブラシの周方向に延在する毛の複数の列は、加工ビームの半径方向にみて相前後して、かつ特に効果的な遮蔽を保証するために、保護ブラシの周方向にみて互いにずらして位置する。保護ブラシ全体は、加工ビームを中心に回動可能である。
【０００５】
本発明の課題は、遮蔽状態が改善された遮蔽装置、ならびに加工ビームおよび／または加工ビームの加工箇所の遮蔽が改善された加工ヘッドおよび加工機械を提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１に記載された遮蔽装置、請求項１０に記載された加工ヘッドならびに請求項１１に記載された加工機械により解決される。
【０００７】
本発明による遮蔽装置は、少なくとも２つの遮蔽ユニットを備えており、遮蔽ユニットは、互いに相対運動し、これにより相対的に調節可能である。このようにして本発明による遮蔽装置は、柔軟に構成することができる。相対運動を実現するために、少なくとも１つの遮蔽ユニットは、位置変化可能に形成されている。本発明による遮蔽装置の柔軟性に基づいて、加工ビームおよび加工箇所の効果的な遮蔽は、特に加工されるべき工作物の幾何学形状が変化する場合でも保証されている。工作物幾何学形状の変化は、加工ビームの付近で、たとえば該当する工作物が一様でない幾何学形状を有し、加工に際して工作物と加工ビームとの相対運動が行われる場合に生じる。
【０００８】
構成要素ホルダの相対運動により、構成要素ホルダに取り付けられた遮蔽要素は、たとえば工作物幾何学形状に応じて、周囲が加工ビームおよび／または加工箇所からアプローチ不能であるかもしくは害を及ぼさない範囲でアプローチ可能であるように、位置決めすることができる。遮蔽ユニットとしてたとえばブラシが考えられ、ブラシの毛は遮蔽要素として機能する。さらに遮蔽要素として、経糸ならびに工作物表面に対して横方向に弾性変形可能または変位可能な要素が考えられる。遮蔽ユニットの遮蔽要素は、たとえば群を成して配置することができかつ／または互いにずらして配置することができる。構造方式とは無関係に、遮蔽要素は、加工ビームもしくは加工箇所の付近からの有害な放出を防止するという役割を有している。たとえばレーザビームによる工作物加工に際して、周囲は、有害な光線に対して遮蔽する必要がある。さらに工作物加工に際して発生する有害物質、たとえば健康を損なう蒸気および材料加工の生産物、たとえば材料の飛散物が加工ビームもしくは加工箇所付近から離間することを防止する必要がある。工作物、特に金属板のレーザ加工は、本発明による遮蔽装置の主な適用範囲である。遮蔽装置は、たとえばいわゆる「コンビ機械」、つまりレーザならびに打抜きおよび／または変形ユニットを備えた機械や純粋なレーザ加工に用いられる機械、たとえばレーザ平床（フラットベッド）機械に設けることができる。
【０００９】
請求項１、１０、１１に記載された発明の格別な態様は、従属請求項２〜９および１２〜１５から明らかである。
【００１０】
請求項２による本発明の好適な態様によれば、互いに相対運動可能な遮蔽ユニットが、運転時に加工ビームの軸線と一致する装置軸線の半径方向に段階的に設けられている。このようにして加工ビームもしくは加工箇所の周りに相前後して複数の遮蔽面が形成される。たとえば工作物が加工ビームの半径方向に遮蔽面の１つを越えて移動し、これにより遮蔽面の遮蔽ユニットに遮蔽隙間が生じると、この隙間は、別の遮蔽面の遮蔽ユニットが形成された遮蔽隙間を覆う位置に移動することにより、閉じられる。装置軸線の半径方向に形成された、遮蔽ユニットの相互間隔は、目的に応じて選択される。
【００１１】
遮蔽ユニットもしくは該当する構成要素ホルダの相対運動は、本発明によれば様々に行うことができる。装置軸線に沿った相対運動（図３）や装置軸線に対して横方向の相対運動、特に装置軸線の周方向の相対運動（図４）ならびに装置軸線の縦方向および横方向の相対運動が挙げられる。装置軸線に沿った１つまたは複数の遮蔽ユニットの運動は、工作物に相応に調節された圧力を及ぼすために利用される。このような圧力により、たとえば板状の工作物、特に金属板の、特に加工に伴う高速の工作物運動に際して危惧される「がたつき」が防止される。
【００１２】
本発明の別の好適な態様によれば、該当する構成要素ホルダの運動に関する連結により、遮蔽ユニットの自動の相対的な位置決めが実現される（請求項５）。構成要素ホルダの１つが、この構成要素ホルダが占める位置から変位される場合、好適には、別の構成要素ホルダも同様にその位置を変化するようになる。その際、構成要素ホルダの運動に関する連結は、構成要素ホルダの１つの位置変化により生じる遮蔽隙間が、別の構成要素ホルダの位置変化の結果として閉じられるように、行われる。
【００１３】
様々な遮蔽ユニットもしくは構成要素ホルダの運動が互いに連結されているか、または互いに分離されているかに応じて、形成される遮蔽隙間を閉じるために、好適には、遮蔽ユニットもしくは構成要素ホルダは、互いに逆向きに運動する（請求項６）。
【００１４】
遮蔽ユニットの相対運動を形成するために様々な可能性が提案されている。工作物加工に際して行われる、遮蔽装置と工作物との相対運動が、遮蔽ユニットもしくは構成要素ホルダの相対運動をもたらす場合には、要求される構造に関する手間は最小である（請求項１２）。遮蔽ユニット全体をモータ駆動なく相対的に位置決めすることが考えられる。モータレスに運動させられる遮蔽ユニットの運動に関する連結が考えられるが、これは必然的ではない。
【００１５】
極めて確実な機能性に関して、遮蔽ユニットの構成要素ホルダは、本発明によれば、モータ駆動装置により、互いに相対運動可能である（請求項７）。モータ駆動装置の数値制御式の制御装置が特に好適である（請求項１３）。特に遮蔽ユニットの相対運動を形成するために、モータ駆動装置の数値制御式の制御装置は、加工機械の数値制御式の制御装置に組み込むことができ、したがって機械制御装置の別の制御ユニットと協働する。たとえば工作物運動に対して遮蔽ユニットの相対運動を調整すると好適である。このようにして遮蔽装置の構成は、たとえば加工ビームもしくは加工箇所付近で変化する工作物幾何学形状に適合させることができる。
【００１６】
用いられる遮蔽ユニットの幾何学形状は、本発明に従って様々であってよい。特に装置軸線を少なくとも部分的に包囲する遮蔽ユニットが好適である（請求項８）。実地において特にリング状の遮蔽ユニットが認められる。さらにたとえば直方体またはローラ状のブラシの構成をした真っ直ぐに延びる遮蔽ユニットも考えられる。このような遮蔽ユニットは、加工ビームもしくは加工箇所の周りに全面的な遮蔽が形成されるように配置される。
【００１７】
好適には、装置軸線に対して横方向に可撓性のもしくは柔軟な遮蔽要素を備えた遮蔽ユニットが用いられる。このような遮蔽要素は、変化する工作物幾何学形状に適合させることができる。遮蔽装置と工作物との相対運動に際して遮蔽要素が工作物表面上を僅かな摩耗で擦過するために、遮蔽要素の長さは、遮蔽要素を通過する工作物の高さよりも極めて大きくなっている。たとえば遮蔽要素として設けられた柔軟な毛の長さは、最大工作物高さの少なくとも２倍であってよい。したがって工作物表面と、該当する構成要素ホルダに固定された、遮蔽要素の端部との間に、比較的大きな間隔が残ることがある。この中間スペースは、本発明の好適な態様によれば、閉じたカバー、好適には遮蔽板により覆われる（請求項９）。閉じたカバーは、工作物の上側で効果的な遮蔽が保証されるように機能し、それも、可撓性の遮蔽要素が工作物の上側で遮蔽隙間形成につながる位置（姿勢）を占める場合にも機能する。
【００１８】
レーザ加工機に本発明を用いると特に実用的であり、そのレーザ加工ヘッドにおいてレーザ加工ビームが出射する（請求項１４）。このようなレーザ加工ビームに基づいて、不規則な運転状況では、加工箇所の周囲において人および材料に極めて高い危険性が生じることがある。このことはとりわけレーザ加工ビームが可視範囲または可視範囲に近い範囲、たとえば０．２μｍ〜０．３μｍにある波長を有する場合に当てはまる。このようなレーザ加工ビームは、たとえば固体レーザから形成される。したがって本発明は、好適には、レーザ加工ビームが固体レーザに起因するようなレーザ加工機械に用いられる（請求項１５）。同等の波長範囲を有するレーザビームは、別の活性媒体により形成することもできる。その際にも、本発明による遮蔽装置を使用すると好適である。
【００１９】
以下に、図面に基づいて本発明を詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】加工ヘッドと遮蔽装置とを備えた加工機械の全体を示す図である。
【図２】図１に示す遮蔽装置を詳しく示す図である。
【図３】加工ヘッドと共に図１および図２に示す遮蔽装置の断面図である。
【図４】図１〜図３に示す遮蔽装置の駆動構造を示す断面図である。
【図４ａ】図１〜図４に示す遮蔽装置の変化態様を示す断面図である。
【図５】図１に示す加工機械において変形された金属板パネルを加工する際の状態を示す図である。
【図６】第２の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【図７】第３の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【図８】第４の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【図９】第５の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【図１０】第６の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【図１１】第７の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【００２１】
図１からいわゆる「コンビ機械」として構成された加工機械１が看取される。コンビ機械では、工作物のレーザ加工だけでなく打抜き加工／変形加工も実施することができる。加工機械１は、開口スペース３を有するＣ字形の機械フレーム２を備えており、開口スペース３に、一般的な構造をした座標ガイド４が配置されている。座標ガイド４には、加工されるべき工作物として金属板パネル５が設置されている。
【００２２】
機械フレーム２の上側のフレーム脚部は、自由端部で、レーザ加工ヘッドとして構成された加工ヘッド６を支持している。加工ヘッド６の周りに、装置軸線７に沿って運動可能もしくは位置決め可能な遮蔽装置８が配置されている。遮蔽装置８は、機械フレーム２に取り付けられていて、装置軸線７に沿って運動する際に、機械フレーム２においてガイドされる。加工ヘッド６は、遮蔽装置８とは別に、装置軸線７の方向に運動可能かつ調節可能である。加工ヘッド６の他に、機械フレーム２の上側のフレーム脚部に、打抜き／変形ステーション９が設けられており、打抜き／変形加工ステーション９により、打抜き加工、エンボス加工ならびに変形加工および任意の工作物加工を実施することができる。
【００２３】
加工機械１でレーザ加工する際に、金属板パネル５は、公知のように、座標ガイド４により、加工ヘッド６の下側で、図１からは看取されないレーザ加工ビームに対して相対的に移動させられる。レーザ加工ビームの軸線は、装置軸線７と重なる。
【００２４】
レーザ加工ヘッドの代わりに、加工ヘッド６として、たとえば高圧・ウォータジェット・加工ヘッドまたはプラズマ加工ヘッドを設けてもよい。
【００２５】
主要な全機能、特に加工機械１の全ての駆動は、数値制御式の機械制御装置１０により制御され、機械制御装置１０には、特に遮蔽装置８の数値制御式の制御ユニット１１が組み込まれている。
【００２６】
加工ヘッド６において出射するレーザビームは、図示していない固体レーザにより形成され、光導体を介して加工ヘッド６に供給される。
【００２７】
図２には、遮蔽装置８の詳細を示している。遮蔽装置８には、遮蔽金属板として形成された閉じたカバー１２が設けられており、カバー１２は、加工ヘッド６において出射する加工ビームおよび／または金属板パネル５における加工ビームの加工箇所を部分的に周囲に対して遮蔽する。
【００２８】
図２において遮蔽ユニット１３は殆ど隠れて示されており、全部で４つの遮蔽ユニット１３を遮蔽装置８が備えており、遮蔽ユニット１３は、装置軸線７と同軸的なブラシとして構成されている。遮蔽装置８の基板１４に遮蔽ユニット１３が支承されており、遮蔽ユニット１３は、加工ヘッド６の運転時に、レーザビーム軸線と一致する装置軸線７を中心に回動可能に形成されている。遮蔽ユニット１３を回動駆動するために駆動モータ１５が働き、駆動モータ１５は、制御ユニット１１により数値制御式に制御される。
【００２９】
リング状に形成された、遮蔽ユニット１３の構成要素ホルダ１６は、遮蔽装置８の基板１４に向いた側に、それぞれ歯環１７を備えている（図３）。歯環１７とは反対側で、構成要素ホルダ１６は、弾性的なブラシ毛として形成された遮蔽要素１８を保持しており、毛は、装置軸線７に沿って延在している。
【００３０】
図３には、遮蔽装置８の、装置軸線７の半径方向にみて互いにずらして位置する４つの遮蔽ユニット１３を示している。遮蔽ユニット１３の遮蔽要素１８は、図３に示す加工ビーム１９、図示の態様ではレーザ加工ビームと、金属板パネル５におけるレーザ加工ビームの加工箇所２０とを、周囲に対して遮蔽する。運転時には、加工ヘッド６は、基板１４の中央の開口を通って遮蔽装置８に進入する。ホルダアングル部材２１を介して、遮蔽装置８は、加工機械１の機械フレーム２に支承されており、その際、装置軸線７の方向に調節可能にガイドされる。
【００３１】
遮蔽ユニット１３は、装置軸線７を中心に互いに相対運動可能である。
【００３２】
遮蔽ユニット１３の相対運動は、駆動モータ１５（図１〜図４）を用いて行うことも、モータレス（図４ａ）で行うこともできる。金属板パネル５等が工作物加工前または加工中に座標ガイド４により遮蔽装置８に対して相対的に運動させられると、金属板パネル５により、遮蔽ユニット１３は、互いに相対運動させられる。択一的に、遮蔽ユニット１３は、駆動モータ１５により互いに相対運動可能である。この場合、遮蔽ユニット１３の駆動は、駆動ピニオン２２（図４）を介して行われ、駆動ピニオン２２は、駆動モータ１５のモータシャフトに被せ嵌められていて、遮蔽ユニット１３に設けられた、モータシャフトに対応して配置された歯環１７と噛合う。モータレス駆動の場合、駆動モータ１５および駆動モータ１５の駆動ピニオン２２は省略可能である（図４ａ）。
【００３３】
図４に示す遮蔽ユニット１３のモータ駆動では、装置軸線７の半径方向に隣合う遮蔽ユニット１３は、装置軸線７を中心に互いに逆向きに回動する。図４において半径方向外側に位置する遮蔽ユニット１３およびこの遮蔽ユニット１３に隣合う遮蔽ユニット１３では、逆向きの回動運動が駆動ピニオン２２によりもたらされ、駆動ピニオン２２は、両方の遮蔽ユニット１３の歯環１７に噛合い、両方の遮蔽ユニット１３を運動に関して互いに連結する。
【００３４】
半径方向内側に位置する遮蔽ユニット１３では、回動方向の変向は、図４によれば、伝動ピニオン２３により行われ、伝動ピニオン２３は、両方の遮蔽ユニット１３の歯環１７に係合し、独自のモータ駆動装置を備えていない。内側に位置する両方の遮蔽ユニット１３をモータ駆動するために、モータ駆動式の駆動ピニオン２２が働き、駆動ピニオン２２は、内側に位置する２つのうちの外側の遮蔽ユニット１３における歯環１７と噛み合う。
【００３５】
数値制御式の制御ユニット１１もしくは機械制御装置１０により、遮蔽ユニット１３の相対運動が制御可能である。特に遮蔽ユニット１３の回動運動は、遮蔽装置８に対する金属板パネル５の運動に適合させることができる。したがってたとえば遮蔽ユニット１３の回動運動を、金属板運動に適合させることができ、それも、金属板パネル５上に載る遮蔽要素１８が金属板パネル５に追従して、したがって金属板パネル５の運動にもかかわらず、側方へ変向されず、むしろ鉛直の方向性が維持されるように適合させることができ、その際、加工ビーム１９もしくは加工箇所２０の最適な遮蔽が保証される。
【００３６】
図４ａによれば、遮蔽ユニット１３は、モータレスであるだけでなく、運動に関して互いに分離されている。図４に示すような駆動ピニオン２２および伝動ピニオン２３は設けられていない。その他の点では、図４の構成と図４ａの構成とは一致している。金属板パネル５と遮蔽ユニット１３との相対運動に基づいて、後者は、同一方向のみならず逆方向に回転可能である。専ら記載の相対運動に基づいて、図４ａに示す遮蔽ユニット１３は、加工ビーム１９および加工ビーム１９の加工箇所２０が周囲に対して効果的に遮蔽されるように、位置決めされている。
【００３７】
図４および図４ａに示す４つの遮蔽ユニット１３の代わりに、相対運動可能な３つの遮蔽ユニット１３も考えられる。
【００３８】
閉じたカバー１２の端部は、金属板パネル５ひいては遮蔽要素１８の自由端部から装置軸線７の方向に間隔を有している、つまり、カバー１２は、金属板パネル５ひいては遮蔽要素１８の自由端部から装置軸線７の方向に間隔を有して終了している。カバー１２の下縁と金属板パネル５との間の間隔は、金属板パネル５が、図５に示すように縁曲げ部２４を備えている場合にカバー１２の下を通過できるように、設定されている。縁曲げ部２４は、遮蔽装置８もしくは加工ヘッド６に対する相対運動に際して、遮蔽装置８のブラシ状の遮蔽要素１８を運動方向（図５の矢印）に変向する。したがって縁曲げ部２４の上側で、遮蔽要素１８により形成される遮蔽に隙間が生じる。このような遮蔽隙間は、カバー１２によりカバーされる。したがってカバー１２は、たとえば有害なレーザビームが加工箇所２０から周囲に放射し得る角度を低減する。
【００３９】
さらに遮蔽隙間は、個々の遮蔽ユニット１３が装置軸線７を中心に互いに相対回動することにより、閉じられる。たとえば縁曲げ部２４が遮蔽ユニット１３に遮蔽隙間を形成する場合、少なくとも１つの別の遮蔽ユニット１３が、装置軸線７を中心に、形成された遮蔽隙間を覆う回動位置に移動する。
【００４０】
金属板パネル５の表面に対する遮蔽要素１８の自由端部の間隔は、様々であってよい。たとえば加工箇所２０の傍に配置された遮蔽要素１８は、通常そこに作用する極端な状況に基づいて比較的安定しており、したがって丈夫である必要があるが、遮蔽要素１８は、僅かに金属板パネル５の表面から間隔を有しており、それゆえ遮蔽要素１８は、金属板パネル５と遮蔽装置８との相対運動を妨げず、特に金属薄板パネルの運動に際して、金属板パネル５の表面に擦過痕を形成することはない。加工箇所２０から離れて、したがって僅かな要求しか存在しない遮蔽要素１８は、比較的軟らかく形成することができ、したがって金属板パネル５の運動を妨げることなく、もしくは金属板パネル５の擦過痕形成が危惧されることなく金属板パネル５の表面に載置可能である。さらに遮蔽ユニット１３もしくは遮蔽ユニット１３の遮蔽要素１８を介して装置軸線７の方向に金属板パネル５に圧力を掛けることができ、このようにして特に金属薄板パネル５の高い移動速度に際して金属板パネル５のがたつきが防止される。
【００４１】
図１〜図４ａに示す状況とは異なり、図６に示す態様では、２つの遮蔽ユニット１３しか設けられていない。図６でも、遮蔽ユニット１３は、装置軸線７を中心に互いに相対回動可能である。図１〜図４ａに示す遮蔽ユニット１３の場合と同様に、図６に示す遮蔽ユニット１３の各構成要素ホルダ１６に毛状の遮蔽要素１８が設けられており、遮蔽要素１８は、装置軸線７の半径方向にも装置軸線７を中心とする周方向にも互いにずらして位置する複数の構成要素列もしくはブラシ列を形成する。
【００４２】
図７には、同心的な３つの遮蔽ユニット１３を示しており、そのうちの半径方向内側に位置する２つの遮蔽ユニット１３だけが、装置軸線７を中心に相対運動可能である。半径方向外側の遮蔽ユニット１３は、遮蔽装置８の基板１４に固定されている。
【００４３】
図８において遮蔽ユニット３３が設けられており、この遮蔽ユニット３３は、前述の遮蔽ユニット１３とは異なり、装置軸線７を包囲せず、むしろカーブせずに真っ直ぐに延びる構成要素ホルダ３６を備えて形成されている。したがって遮蔽ユニット３３は、互いに相対回動不能であり、相対的に長手方向移動可能である。装置軸線７に対して横向きの、遮蔽ユニット３３の運動は、図８において両矢で示す。図８に示す遮蔽ユニット３３を用いて加工ビーム１９もしくは加工箇所２０を周囲に対してできるだけ確実に遮蔽するために、遮蔽ユニット３３の対偶は、たとえば矩形または多角形状に装置軸線７の周りに配置されている。遮蔽ユニット３３の相対運動も、モータレスに金属板パネル５の運動により、または好適には数値制御式のモータ駆動装置によりもたらされる。
【００４４】
図９には、遮蔽ユニット４３を示しており、この遮蔽ユニット４３は、たとえば図８に示す相対運動可能な遮蔽ユニット３３と組み合わせることができる。遮蔽ユニット４３は、構成要素ホルダ４６に、遮蔽要素４８としてばね荷重の掛けられたピンを備えており、ピンは自由端部において、全方向に回動可能に支承された球４９で、金属板パネル５に載設されている。球による支承に基づいて、金属板パネル５は、僅かな摩擦でかつ擦過痕を形成せずに、遮蔽ユニット４３の下側で遮蔽ユニット４３を通過可能である。遮蔽要素４８のばね荷重を掛けられた支承に基づいて、遮蔽ユニット４３は、金属板パネル５の様々な表面形状に柔軟に適合する。
【００４５】
図１０には、遮蔽ユニット５３を示しており、この遮蔽ユニット５３は、たとえば図８に示す遮蔽ユニット３３のような構成を有し、この遮蔽ユニット５３に対して可動の第２の遮蔽ユニット５３と組み合わせることができる。前述の遮蔽ユニット１３，３３，４３とは異なり、遮蔽ユニット５３は、構成要素ホルダ５６に、斜めに設置された遮蔽要素５８を備えている。この遮蔽要素５８は毛として構成されていて、相並んで位置する複数の列を成して配置されている。相並んで位置する列のブラシは、互いに逆向きに傾斜している。
【００４６】
図１１において、真っ直ぐに延びる遮蔽ユニット６３が、ローラ状の遮蔽ユニット６４と組み合わされている。遮蔽ユニット６３，６４は、組付状態で、装置軸線７の半径方向に互いにずらして位置する。遮蔽ユニット６３の構成要素ホルダ６６ならびに回転シャフトにより形成される、ローラ状の遮蔽ユニット６４の構成要素ホルダ６７に、毛の構成をした遮蔽要素６８が取り付けられている。遮蔽ユニット６４は、回転軸線６９を中心に、モータレスにまたはモータ駆動式に回動可能であり、これにより外側に位置する２つの遮蔽ユニット６３に対して運動可能である。択一的または追加的に、遮蔽ユニット６３は、回転軸線６９に沿って、モータレスまたはモータ式に互いに相対運動可能であり、ひいては遮蔽ユニット６４に対して運動可能である。遮蔽ユニット６４は、構成要素ホルダ６７の軸方向にみて相並んで配置された複数の群の遮蔽要素６８を備えている。各群の遮蔽要素６８は、構成要素ホルダ６７から星状に延在している。隣合う群の遮蔽要素６８は、周方向に回動軸線６９を中心に角度値（β）だけ互いにずらして位置する。遮蔽ユニット６４における端部側の各遮蔽要素６８は、構成要素ホルダ６７を中心に延びる螺旋軌道の開始点を成す。図１１の配置構造も、別の遮蔽ユニットと組み合わせて、加工ビーム１９もしくは加工箇所２０を矩形または多角形状に包囲する遮蔽を形成することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮蔽装置であって、遮蔽装置は、加工機械の加工ヘッドに配置するために設けられており、遮蔽装置により、加工ヘッドにおいて出射する加工ビームおよび／または工作物における加工ビームの加工箇所が周囲に対して遮蔽可能であり、遮蔽装置は、少なくとも１つの遮蔽ユニットを備えており、遮蔽ユニットは、運転時に加工ビームの軸と一致する装置軸線に沿って延在しており、遮蔽ユニットは、少なくとも１つの遮蔽要素と、１つまたは複数の遮蔽要素を保持する構成要素ホルダとを備えているものに関する。
【０００２】
さらに本発明は、加工ビームが出射するところの、工作物を加工するための加工機械の加工ヘッドに関し、ならびに本発明は、このような加工ヘッドならびに冒頭で述べたような遮蔽装置を備えた加工機械に関する。
【０００３】
工作物を加工するために、様々な種類の加工ビームが用いられる。たとえば高圧ウォータジェット、プラズマビームおよび特にレーザビームの構成をした加工ビームが挙げられる。人および物を保護するために、加工ビームおよび／または該当する工作物における加工ビームの加工箇所は、周囲から遮蔽されている。遮蔽は、たとえば加工機械の作業範囲全体を包囲する保護ボックスにより行われる。このような保護ボックスは、特に工作物の取扱いに際して、たとえば加工機械に対する取付けおよび取外しに際して邪魔である。それゆえ保護ボックスの代わりに遮蔽装置が用いられ、遮蔽装置は、位置的に加工ビームもしくは加工箇所の直ぐ傍の領域に限定される。
【０００４】
冒頭で述べたこのような構成の背景技術は、ドイツ連邦共和国実用新案登録第２９６２０３０４号明細書において公知である。この背景技術では、工作機械の加工ヘッドに遮蔽装置が設けられており、遮蔽装置は、リング状の保護ブラシとして構成された遮蔽ユニットを備えている。保護ブラシは、加工ビームの軸線と同軸的であり、ベースを備えており、ベースに、遮蔽要素として弾性的な毛が取り付けられている。保護ブラシの毛は、加工ビームの軸線に沿って延在していて、加工ビームならびに加工箇所を、加工ビームの半径方向に周囲に対して遮蔽する。保護ブラシの周方向に延在する毛の複数の列は、加工ビームの半径方向にみて相前後して、かつ特に効果的な遮蔽を保証するために、保護ブラシの周方向にみて互いにずらして位置する。保護ブラシ全体は、加工ビームを中心に回動可能である。
【０００５】
本発明の課題は、遮蔽状態が改善された遮蔽装置、ならびに加工ビームおよび／または加工ビームの加工箇所の遮蔽が改善された加工ヘッドおよび加工機械を提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１に記載された遮蔽装置、請求項１０に記載された加工ヘッドならびに請求項１１に記載された加工機械により解決される。
【０００７】
本発明による遮蔽装置は、少なくとも２つの遮蔽ユニットを備えており、遮蔽ユニットは、互いに相対運動し、これにより相対的に調節可能である。このようにして本発明による遮蔽装置は、柔軟に構成することができる。相対運動を実現するために、少なくとも１つの遮蔽ユニットは、位置変化可能に形成されている。本発明による遮蔽装置の柔軟性に基づいて、加工ビームおよび加工箇所の効果的な遮蔽は、特に加工されるべき工作物の幾何学形状が変化する場合でも保証されている。工作物幾何学形状の変化は、加工ビームの付近で、たとえば該当する工作物が一様でない幾何学形状を有し、加工に際して工作物と加工ビームとの相対運動が行われる場合に生じる。
【０００８】
構成要素ホルダの相対運動により、構成要素ホルダに取り付けられた遮蔽要素は、たとえば工作物幾何学形状に応じて、周囲が加工ビームおよび／または加工箇所からアプローチ不能であるかもしくは害を及ぼさない範囲でアプローチ可能であるように、位置決めすることができる。遮蔽ユニットとしてたとえばブラシが考えられ、ブラシの毛は遮蔽要素として機能する。さらに遮蔽要素として、経糸ならびに工作物表面に対して横方向に弾性変形可能または変位可能な要素が考えられる。遮蔽ユニットの遮蔽要素は、たとえば群を成して配置することができかつ／または互いにずらして配置することができる。構造方式とは無関係に、遮蔽要素は、加工ビームもしくは加工箇所の付近からの有害な放出を防止するという役割を有している。たとえばレーザビームによる工作物加工に際して、周囲は、有害な光線に対して遮蔽する必要がある。さらに工作物加工に際して発生する有害物質、たとえば健康を損なう蒸気および材料加工の生産物、たとえば材料の飛散物が加工ビームもしくは加工箇所付近から離間することを防止する必要がある。工作物、特に金属板のレーザ加工は、本発明による遮蔽装置の主な適用範囲である。遮蔽装置は、たとえばいわゆる「コンビ機械」、つまりレーザならびに打抜きおよび／または変形ユニットを備えた機械や純粋なレーザ加工に用いられる機械、たとえばレーザ平床（フラットベッド）機械に設けることができる。
【０００９】
請求項１、１０、１１に記載された発明の格別な態様は、従属請求項２〜９および１２〜１５から明らかである。
【００１０】
請求項２による本発明の好適な態様によれば、互いに相対運動可能な遮蔽ユニットが、運転時に加工ビームの軸線と一致する装置軸線の半径方向に段階的に設けられている。このようにして加工ビームもしくは加工箇所の周りに相前後して複数の遮蔽面が形成される。たとえば工作物が加工ビームの半径方向に遮蔽面の１つを越えて移動し、これにより遮蔽面の遮蔽ユニットに遮蔽隙間が生じると、この隙間は、別の遮蔽面の遮蔽ユニットが形成された遮蔽隙間を覆う位置に移動することにより、閉じられる。装置軸線の半径方向に形成された、遮蔽ユニットの相互間隔は、目的に応じて選択される。
【００１１】
遮蔽ユニットもしくは該当する構成要素ホルダの相対運動は、本発明によれば様々に行うことができる。装置軸線に沿った相対運動（図３）や装置軸線に対して横方向の相対運動、特に装置軸線の周方向の相対運動（図４）ならびに装置軸線の縦方向および横方向の相対運動が挙げられる。装置軸線に沿った１つまたは複数の遮蔽ユニットの運動は、工作物に相応に調節された圧力を及ぼすために利用される。このような圧力により、たとえば板状の工作物、特に金属板の、特に加工に伴う高速の工作物運動に際して危惧される「がたつき」が防止される。
【００１２】
本発明の別の好適な態様によれば、該当する構成要素ホルダの運動に関する連結により、遮蔽ユニットの自動の相対的な位置決めが実現される（請求項５）。構成要素ホルダの１つが、この構成要素ホルダが占める位置から変位される場合、好適には、別の構成要素ホルダも同様にその位置を変化するようになる。その際、構成要素ホルダの運動に関する連結は、構成要素ホルダの１つの位置変化により生じる遮蔽隙間が、別の構成要素ホルダの位置変化の結果として閉じられるように、行われる。
【００１３】
様々な遮蔽ユニットもしくは構成要素ホルダの運動が互いに連結されているか、または互いに分離されているかに応じて、形成される遮蔽隙間を閉じるために、好適には、遮蔽ユニットもしくは構成要素ホルダは、互いに逆向きに運動する（請求項６）。
【００１４】
遮蔽ユニットの相対運動を形成するために様々な可能性が提案されている。工作物加工に際して行われる、遮蔽装置と工作物との相対運動が、遮蔽ユニットもしくは構成要素ホルダの相対運動をもたらす場合には、要求される構造に関する手間は最小である（請求項１２）。遮蔽ユニット全体をモータ駆動なく相対的に位置決めすることが考えられる。モータレスに運動させられる遮蔽ユニットの運動に関する連結が考えられるが、これは必然的ではない。
【００１５】
極めて確実な機能性に関して、遮蔽ユニットの構成要素ホルダは、本発明によれば、モータ駆動装置により、互いに相対運動可能である（請求項７）。モータ駆動装置の数値制御式の制御装置が特に好適である（請求項１３）。特に遮蔽ユニットの相対運動を形成するために、モータ駆動装置の数値制御式の制御装置は、加工機械の数値制御式の制御装置に組み込むことができ、したがって機械制御装置の別の制御ユニットと協働する。たとえば工作物運動に対して遮蔽ユニットの相対運動を調整すると好適である。このようにして遮蔽装置の構成は、たとえば加工ビームもしくは加工箇所付近で変化する工作物幾何学形状に適合させることができる。
【００１６】
用いられる遮蔽ユニットの幾何学形状は、本発明に従って様々であってよい。特に装置軸線を少なくとも部分的に包囲する遮蔽ユニットが好適である（請求項８）。実地において特にリング状の遮蔽ユニットが認められる。さらにたとえば直方体またはローラ状のブラシの構成をした真っ直ぐに延びる遮蔽ユニットも考えられる。このような遮蔽ユニットは、加工ビームもしくは加工箇所の周りに全面的な遮蔽が形成されるように配置される。
【００１７】
好適には、装置軸線に対して横方向に可撓性のもしくは柔軟な遮蔽要素を備えた遮蔽ユニットが用いられる。このような遮蔽要素は、変化する工作物幾何学形状に適合させることができる。遮蔽装置と工作物との相対運動に際して遮蔽要素が工作物表面上を僅かな摩耗で擦過するために、遮蔽要素の長さは、遮蔽要素を通過する工作物の高さよりも極めて大きくなっている。たとえば遮蔽要素として設けられた柔軟な毛の長さは、最大工作物高さの少なくとも２倍であってよい。したがって工作物表面と、該当する構成要素ホルダに固定された、遮蔽要素の端部との間に、比較的大きな間隔が残ることがある。この中間スペースは、本発明の好適な態様によれば、閉じたカバー、好適には遮蔽板により覆われる（請求項９）。閉じたカバーは、工作物の上側で効果的な遮蔽が保証されるように機能し、それも、可撓性の遮蔽要素が工作物の上側で遮蔽隙間形成につながる位置（姿勢）を占める場合にも機能する。
【００１８】
レーザ加工機に本発明を用いると特に実用的であり、そのレーザ加工ヘッドにおいてレーザ加工ビームが出射する（請求項１４）。このようなレーザ加工ビームに基づいて、不規則な運転状況では、加工箇所の周囲において人および材料に極めて高い危険性が生じることがある。このことはとりわけレーザ加工ビームが可視範囲または可視範囲に近い範囲、たとえば０．２μｍ〜０．３μｍにある波長を有する場合に当てはまる。このようなレーザ加工ビームは、たとえば固体レーザから形成される。したがって本発明は、好適には、レーザ加工ビームが固体レーザに起因するようなレーザ加工機械に用いられる（請求項１５）。同等の波長範囲を有するレーザビームは、別の活性媒体により形成することもできる。その際にも、本発明による遮蔽装置を使用すると好適である。
【００１９】
以下に、図面に基づいて本発明を詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】加工ヘッドと遮蔽装置とを備えた加工機械の全体を示す図である。
【図２】図１に示す遮蔽装置を詳しく示す図である。
【図３】加工ヘッドと共に図１および図２に示す遮蔽装置の断面図である。
【図４】図１〜図３に示す遮蔽装置の駆動構造を示す断面図である。
【図４ａ】図１〜図４に示す遮蔽装置の変化態様を示す断面図である。
【図５】図１に示す加工機械において変形された金属板パネルを加工する際の状態を示す図である。
【図６】第２の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【図７】第３の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【図８】第４の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【図９】第５の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【図１０】第６の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【図１１】第７の構造を有する遮蔽装置の遮蔽ユニットを示す図である。
【００２１】
図１からいわゆる「コンビ機械」として構成された加工機械１が看取される。コンビ機械では、工作物のレーザ加工だけでなく打抜き加工／変形加工も実施することができる。加工機械１は、開口スペース３を有するＣ字形の機械フレーム２を備えており、開口スペース３に、一般的な構造をした座標ガイド４が配置されている。座標ガイド４には、加工されるべき工作物として金属板パネル５が設置されている。
【００２２】
機械フレーム２の上側のフレーム脚部は、自由端部で、レーザ加工ヘッドとして構成された加工ヘッド６を支持している。加工ヘッド６の周りに、装置軸線７に沿って運動可能もしくは位置決め可能な遮蔽装置８が配置されている。遮蔽装置８は、機械フレーム２に取り付けられていて、装置軸線７に沿って運動する際に、機械フレーム２においてガイドされる。加工ヘッド６は、遮蔽装置８とは別に、装置軸線７の方向に運動可能かつ調節可能である。加工ヘッド６の他に、機械フレーム２の上側のフレーム脚部に、打抜き／変形ステーション９が設けられており、打抜き／変形加工ステーション９により、打抜き加工、エンボス加工ならびに変形加工および任意の工作物加工を実施することができる。
【００２３】
加工機械１でレーザ加工する際に、金属板パネル５は、公知のように、座標ガイド４により、加工ヘッド６の下側で、図１からは看取されないレーザ加工ビームに対して相対的に移動させられる。レーザ加工ビームの軸線は、装置軸線７と重なる。
【００２４】
レーザ加工ヘッドの代わりに、加工ヘッド６として、たとえば高圧・ウォータジェット・加工ヘッドまたはプラズマ加工ヘッドを設けてもよい。
【００２５】
主要な全機能、特に加工機械１の全ての駆動は、数値制御式の機械制御装置１０により制御され、機械制御装置１０には、特に遮蔽装置８の数値制御式の制御ユニット１１が組み込まれている。
【００２６】
加工ヘッド６において出射するレーザビームは、図示していない固体レーザにより形成され、光導体を介して加工ヘッド６に供給される。
【００２７】
図２には、遮蔽装置８の詳細を示している。遮蔽装置８には、遮蔽金属板として形成された閉じたカバー１２が設けられており、カバー１２は、加工ヘッド６において出射する加工ビームおよび／または金属板パネル５における加工ビームの加工箇所を部分的に周囲に対して遮蔽する。
【００２８】
図２において遮蔽ユニット１３は殆ど隠れて示されており、全部で４つの遮蔽ユニット１３を遮蔽装置８が備えており、遮蔽ユニット１３は、装置軸線７と同軸的なブラシとして構成されている。遮蔽装置８の基板１４に遮蔽ユニット１３が支承されており、遮蔽ユニット１３は、加工ヘッド６の運転時に、レーザビーム軸線と一致する装置軸線７を中心に回動可能に形成されている。遮蔽ユニット１３を回動駆動するために駆動モータ１５が働き、駆動モータ１５は、制御ユニット１１により数値制御式に制御される。
【００２９】
リング状に形成された、遮蔽ユニット１３の構成要素ホルダ１６は、遮蔽装置８の基板１４に向いた側に、それぞれ歯環１７を備えている（図３）。歯環１７とは反対側で、構成要素ホルダ１６は、弾性的なブラシ毛として形成された遮蔽要素１８を保持しており、毛は、装置軸線７に沿って延在している。
【００３０】
図３には、遮蔽装置８の、装置軸線７の半径方向にみて互いにずらして位置する４つの遮蔽ユニット１３を示している。遮蔽ユニット１３の遮蔽要素１８は、図３に示す加工ビーム１９、図示の態様ではレーザ加工ビームと、金属板パネル５におけるレーザ加工ビームの加工箇所２０とを、周囲に対して遮蔽する。運転時には、加工ヘッド６は、基板１４の中央の開口を通って遮蔽装置８に進入する。ホルダアングル部材２１を介して、遮蔽装置８は、加工機械１の機械フレーム２に支承されており、その際、装置軸線７の方向に調節可能にガイドされる。
【００３１】
遮蔽ユニット１３は、装置軸線７を中心に互いに相対運動可能である。
【００３２】
遮蔽ユニット１３の相対運動は、駆動モータ１５（図１〜図４）を用いて行うことも、モータレス（図４ａ）で行うこともできる。金属板パネル５等が工作物加工前または加工中に座標ガイド４により遮蔽装置８に対して相対的に運動させられると、金属板パネル５により、遮蔽ユニット１３は、互いに相対運動させられる。択一的に、遮蔽ユニット１３は、駆動モータ１５により互いに相対運動可能である。この場合、遮蔽ユニット１３の駆動は、駆動ピニオン２２（図４）を介して行われ、駆動ピニオン２２は、駆動モータ１５のモータシャフトに被せ嵌められていて、遮蔽ユニット１３に設けられた、モータシャフトに対応して配置された歯環１７と噛合う。モータレス駆動の場合、駆動モータ１５および駆動モータ１５の駆動ピニオン２２は省略可能である（図４ａ）。
【００３３】
図４に示す遮蔽ユニット１３のモータ駆動では、装置軸線７の半径方向に隣合う遮蔽ユニット１３は、装置軸線７を中心に互いに逆向きに回動する。図４において半径方向外側に位置する遮蔽ユニット１３およびこの遮蔽ユニット１３に隣合う遮蔽ユニット１３では、逆向きの回動運動が駆動ピニオン２２によりもたらされ、駆動ピニオン２２は、両方の遮蔽ユニット１３の歯環１７に噛合い、両方の遮蔽ユニット１３を運動に関して互いに連結する。
【００３４】
半径方向内側に位置する遮蔽ユニット１３では、回動方向の変向は、図４によれば、伝動ピニオン２３により行われ、伝動ピニオン２３は、両方の遮蔽ユニット１３の歯環１７に係合し、独自のモータ駆動装置を備えていない。内側に位置する両方の遮蔽ユニット１３をモータ駆動するために、モータ駆動式の駆動ピニオン２２が働き、駆動ピニオン２２は、内側に位置する２つのうちの外側の遮蔽ユニット１３における歯環１７と噛み合う。
【００３５】
数値制御式の制御ユニット１１もしくは機械制御装置１０により、遮蔽ユニット１３の相対運動が制御可能である。特に遮蔽ユニット１３の回動運動は、遮蔽装置８に対する金属板パネル５の運動に適合させることができる。したがってたとえば遮蔽ユニット１３の回動運動を、金属板運動に適合させることができ、それも、金属板パネル５上に載る遮蔽要素１８が金属板パネル５に追従して、したがって金属板パネル５の運動にもかかわらず、側方へ変向されず、むしろ鉛直の方向性が維持されるように適合させることができ、その際、加工ビーム１９もしくは加工箇所２０の最適な遮蔽が保証される。
【００３６】
図４ａによれば、遮蔽ユニット１３は、モータレスであるだけでなく、運動に関して互いに分離されている。図４に示すような駆動ピニオン２２および伝動ピニオン２３は設けられていない。その他の点では、図４の構成と図４ａの構成とは一致している。金属板パネル５と遮蔽ユニット１３との相対運動に基づいて、後者は、同一方向のみならず逆方向に回転可能である。専ら記載の相対運動に基づいて、図４ａに示す遮蔽ユニット１３は、加工ビーム１９および加工ビーム１９の加工箇所２０が周囲に対して効果的に遮蔽されるように、位置決めされている。
【００３７】
図４および図４ａに示す４つの遮蔽ユニット１３の代わりに、相対運動可能な３つの遮蔽ユニット１３も考えられる。
【００３８】
閉じたカバー１２の端部は、金属板パネル５ひいては遮蔽要素１８の自由端部から装置軸線７の方向に間隔を有している、つまり、カバー１２は、金属板パネル５ひいては遮蔽要素１８の自由端部から装置軸線７の方向に間隔を有して終了している。カバー１２の下縁と金属板パネル５との間の間隔は、金属板パネル５が、図５に示すように縁曲げ部２４を備えている場合にカバー１２の下を通過できるように、設定されている。縁曲げ部２４は、遮蔽装置８もしくは加工ヘッド６に対する相対運動に際して、遮蔽装置８のブラシ状の遮蔽要素１８を運動方向（図５の矢印）に変向する。したがって縁曲げ部２４の上側で、遮蔽要素１８により形成される遮蔽に隙間が生じる。このような遮蔽隙間は、カバー１２によりカバーされる。したがってカバー１２は、たとえば有害なレーザビームが加工箇所２０から周囲に放射し得る角度を低減する。
【００３９】
さらに遮蔽隙間は、個々の遮蔽ユニット１３が装置軸線７を中心に互いに相対回動することにより、閉じられる。たとえば縁曲げ部２４が遮蔽ユニット１３に遮蔽隙間を形成する場合、少なくとも１つの別の遮蔽ユニット１３が、装置軸線７を中心に、形成された遮蔽隙間を覆う回動位置に移動する。
【００４０】
金属板パネル５の表面に対する遮蔽要素１８の自由端部の間隔は、様々であってよい。たとえば加工箇所２０の傍に配置された遮蔽要素１８は、通常そこに作用する極端な状況に基づいて比較的安定しており、したがって丈夫である必要があるが、遮蔽要素１８は、僅かに金属板パネル５の表面から間隔を有しており、それゆえ遮蔽要素１８は、金属板パネル５と遮蔽装置８との相対運動を妨げず、特に金属薄板パネルの運動に際して、金属板パネル５の表面に擦過痕を形成することはない。加工箇所２０から離れて、したがって僅かな要求しか存在しない遮蔽要素１８は、比較的軟らかく形成することができ、したがって金属板パネル５の運動を妨げることなく、もしくは金属板パネル５の擦過痕形成が危惧されることなく金属板パネル５の表面に載置可能である。さらに遮蔽ユニット１３もしくは遮蔽ユニット１３の遮蔽要素１８を介して装置軸線７の方向に金属板パネル５に圧力を掛けることができ、このようにして特に金属薄板パネル５の高い移動速度に際して金属板パネル５のがたつきが防止される。
【００４１】
図１〜図４ａに示す状況とは異なり、図６に示す態様では、２つの遮蔽ユニット１３しか設けられていない。図６でも、遮蔽ユニット１３は、装置軸線７を中心に互いに相対回動可能である。図１〜図４ａに示す遮蔽ユニット１３の場合と同様に、図６に示す遮蔽ユニット１３の各構成要素ホルダ１６に毛状の遮蔽要素１８が設けられており、遮蔽要素１８は、装置軸線７の半径方向にも装置軸線７を中心とする周方向にも互いにずらして位置する複数の構成要素列もしくはブラシ列を形成する。
【００４２】
図７には、同心的な３つの遮蔽ユニット１３を示しており、そのうちの半径方向内側に位置する２つの遮蔽ユニット１３だけが、装置軸線７を中心に相対運動可能である。半径方向外側の遮蔽ユニット１３は、遮蔽装置８の基板１４に固定されている。
【００４３】
図８において遮蔽ユニット３３が設けられており、この遮蔽ユニット３３は、前述の遮蔽ユニット１３とは異なり、装置軸線７を包囲せず、むしろカーブせずに真っ直ぐに延びる構成要素ホルダ３６を備えて形成されている。したがって遮蔽ユニット３３は、互いに相対回動不能であり、相対的に長手方向移動可能である。装置軸線７に対して横向きの、遮蔽ユニット３３の運動は、図８において両矢で示す。図８に示す遮蔽ユニット３３を用いて加工ビーム１９もしくは加工箇所２０を周囲に対してできるだけ確実に遮蔽するために、遮蔽ユニット３３の対偶は、たとえば矩形または多角形状に装置軸線７の周りに配置されている。遮蔽ユニット３３の相対運動も、モータレスに金属板パネル５の運動により、または好適には数値制御式のモータ駆動装置によりもたらされる。
【００４４】
図９には、遮蔽ユニット４３を示しており、この遮蔽ユニット４３は、たとえば図８に示す相対運動可能な遮蔽ユニット３３と組み合わせることができる。遮蔽ユニット４３は、構成要素ホルダ４６に、遮蔽要素４８としてばね荷重の掛けられたピンを備えており、ピンは自由端部において、全方向に回動可能に支承された球４９で、金属板パネル５に載設されている。球による支承に基づいて、金属板パネル５は、僅かな摩擦でかつ擦過痕を形成せずに、遮蔽ユニット４３の下側で遮蔽ユニット４３を通過可能である。遮蔽要素４８のばね荷重を掛けられた支承に基づいて、遮蔽ユニット４３は、金属板パネル５の様々な表面形状に柔軟に適合する。
【００４５】
図１０には、遮蔽ユニット５３を示しており、この遮蔽ユニット５３は、たとえば図８に示す遮蔽ユニット３３のような構成を有し、この遮蔽ユニット５３に対して可動の第２の遮蔽ユニット５３と組み合わせることができる。前述の遮蔽ユニット１３，３３，４３とは異なり、遮蔽ユニット５３は、構成要素ホルダ５６に、斜めに設置された遮蔽要素５８を備えている。この遮蔽要素５８は毛として構成されていて、相並んで位置する複数の列を成して配置されている。相並んで位置する列のブラシは、互いに逆向きに傾斜している。
【００４６】
図１１において、真っ直ぐに延びる遮蔽ユニット６３が、ローラ状の遮蔽ユニット６４と組み合わされている。遮蔽ユニット６３，６４は、組付状態で、装置軸線７の半径方向に互いにずらして位置する。遮蔽ユニット６３の構成要素ホルダ６６ならびに回転シャフトにより形成される、ローラ状の遮蔽ユニット６４の構成要素ホルダ６７に、毛の構成をした遮蔽要素６８が取り付けられている。遮蔽ユニット６４は、回転軸線６９を中心に、モータレスにまたはモータ駆動式に回動可能であり、これにより外側に位置する２つの遮蔽ユニット６３に対して運動可能である。択一的または追加的に、遮蔽ユニット６３は、回転軸線６９に沿って、モータレスまたはモータ式に互いに相対運動可能であり、ひいては遮蔽ユニット６４に対して運動可能である。遮蔽ユニット６４は、構成要素ホルダ６７の軸方向にみて相並んで配置された複数の群の遮蔽要素６８を備えている。各群の遮蔽要素６８は、構成要素ホルダ６７から星状に延在している。隣合う群の遮蔽要素６８は、周方向に回動軸線６９を中心に角度値（β）だけ互いにずらして位置する。遮蔽ユニット６４における端部側の各遮蔽要素６８は、構成要素ホルダ６７を中心に延びる螺旋軌道の開始点を成す。図１１の配置構造も、別の遮蔽ユニットと組み合わせて、加工ビーム１９もしくは加工箇所２０を矩形または多角形状に包囲する遮蔽を形成することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮蔽装置であって、
当該遮蔽装置は、加工機械（１）の加工ヘッド（６）に配置するために設けられており、当該遮蔽装置により、加工ヘッド（６）において出射する加工ビーム（１９）および／または工作物（５）における加工ビーム（１９）の加工箇所（２０）が周囲に対して遮蔽可能であり、当該遮蔽装置は、少なくとも１つの遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）を備えており、該遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）は、運転時に加工ビーム（１９）の軸と一致する装置軸線（７）に沿って延在しており、該遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）は、少なくとも１つの遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）と、１つまたは複数の遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）を保持する構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）とを備えているものにおいて、
少なくとも２つの遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）が設けられており、加工ビーム（１９）を遮蔽するためかつ／または加工ビーム（１９）の加工箇所（２０）を遮蔽するための、該遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、該構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）に対応して配置された遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）と共に、互いに相対運動可能であることを特徴とする、遮蔽装置。
【請求項２】
互いに相対運動可能な遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）は、装置軸線（７）の半径方向に互いにずらして配置されている、請求項１記載の遮蔽装置。
【請求項３】
遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、該構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）に対応して配置された遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）と共に、装置軸線（７）に沿って互いに相対運動可能である、請求項１または２の遮蔽装置。
【請求項４】
遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、該構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）に対応して配置された遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）と共に、装置軸線（７）に対して横方向に、特に装置軸線（７）の周方向に、互いに相対運動可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項５】
遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の、互いに相対運動可能な構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、運動に関して互いに連結されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項６】
遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の、互いに相対運動可能な構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、互いに逆向きに運動可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項７】
遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、モータ駆動装置（１５）により互いに相対運動可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項８】
少なくとも１つの遮蔽ユニット（１３）は、装置軸線（７）を少なくとも部分的に包囲する、請求項１から７までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項９】
少なくとも１つの遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）に遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）が設けられており、該遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）は、装置軸線（７）に対して横方向に可撓性であり、遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）の、装置軸線（７）から離れて位置する外側に、閉じたカバー（１２）、好適には遮蔽金属板が設けられており、該カバー（１２）は、遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）の自由端部から間隔を有して終了している、請求項１から８までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項１０】
工作物（５）を加工するための加工機械（１）の加工ヘッドであって、
当該加工ヘッドにおいて加工ビーム（１９）が出射するものにおいて、
請求項１から９までのいずれか１項記載の遮蔽装置（８）が設けられており、該遮蔽装置（８）により、加工ビーム（１９）および／または工作物（５）における加工ビーム（１９）の加工箇所（２０）が、周囲に対して遮蔽可能であることを特徴とする、工作物を加工するための加工機械の加工ヘッド。
【請求項１１】
工作物を加工するための加工機械であって、
加工ヘッド（６）を備え、該加工ヘッド（６）において加工ビーム（１９）が出射し、該加工ヘッド（６）に遮蔽装置（８）が設けられており、該遮蔽装置（８）により、加工ビーム（１９）および／または工作物（５）における加工ビーム（１９）の加工箇所（２０）が、周囲に対して遮蔽可能であるものにおいて、
遮蔽装置（８）は、請求項１から９までのいずれか１項記載の遮蔽装置（８）として形成されていることを特徴とする、工作物を加工するための加工機械。
【請求項１２】
工作物（５）の加工に際して、遮蔽装置（８）と工作物（５）とが相対運動し、この遮蔽装置（８）と工作物（５）との相対運動に基づいて、遮蔽装置（８）の複数の遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）が、互いに相対運動可能である、請求項１１記載の加工機械。
【請求項１３】
遮蔽装置（８）は、請求項７記載の遮蔽装置（８）として形成されており、遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）を相対運動するためのモータ駆動装置（１５）のために数値制御式の制御ユニット（１１）が設けられており、該制御ユニット（１１）は、加工機械の少なくとも１つの別の制御ユニットと協働する、請求項１１または１２記載の加工機械。
【請求項１４】
レーザ加工ヘッドとして構成された加工ヘッド（６）を備え、該加工ヘッド（６）において加工ビーム（１９）としてレーザ加工ビームが出射する、レーザ加工機械として構成された、好適にはコンビ機械またはレーザ平床機械として構成された、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の加工機械。
【請求項１５】
レーザ加工ヘッドとして構成された加工ヘッド（６）を備え、該加工ヘッド（６）において加工ビーム（１９）としてレーザ加工ビームが出射し、該レーザ加工ビームの波長は、可視範囲付近または可視範囲内にあり、レーザ加工ビームは、好適には個体レーザから発生させられる、レーザ加工機械として構成された、好適にはコンビ機械またはレーザ平床機械として構成された、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の加工機械。
【請求項１】
遮蔽装置であって、
当該遮蔽装置は、加工機械（１）の加工ヘッド（６）に配置するために設けられており、当該遮蔽装置により、加工ヘッド（６）において出射する加工ビーム（１９）および／または工作物（５）における加工ビーム（１９）の加工箇所（２０）が周囲に対して遮蔽可能であり、当該遮蔽装置は、少なくとも１つの遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）を備えており、該遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）は、運転時に加工ビーム（１９）の軸と一致する装置軸線（７）に沿って延在しており、該遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）は、少なくとも１つの遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）と、１つまたは複数の遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）を保持する構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）とを備えているものにおいて、
少なくとも２つの遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）が設けられており、加工ビーム（１９）を遮蔽するためかつ／または加工ビーム（１９）の加工箇所（２０）を遮蔽するための、該遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、該構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）に対応して配置された遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）と共に、互いに相対運動可能であることを特徴とする、遮蔽装置。
【請求項２】
互いに相対運動可能な遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）は、装置軸線（７）の半径方向に互いにずらして配置されている、請求項１記載の遮蔽装置。
【請求項３】
遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、該構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）に対応して配置された遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）と共に、装置軸線（７）に沿って互いに相対運動可能である、請求項１または２の遮蔽装置。
【請求項４】
遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、該構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）に対応して配置された遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）と共に、装置軸線（７）に対して横方向に、特に装置軸線（７）の周方向に、互いに相対運動可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項５】
遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の、互いに相対運動可能な構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、運動に関して互いに連結されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項６】
遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の、互いに相対運動可能な構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、互いに逆向きに運動可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項７】
遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）は、モータ駆動装置（１５）により互いに相対運動可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項８】
少なくとも１つの遮蔽ユニット（１３）は、装置軸線（７）を少なくとも部分的に包囲する、請求項１から７までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項９】
少なくとも１つの遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）に遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）が設けられており、該遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）は、装置軸線（７）に対して横方向に可撓性であり、遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）の、装置軸線（７）から離れて位置する外側に、閉じたカバー（１２）、好適には遮蔽金属板が設けられており、該カバー（１２）は、遮蔽要素（１８，４８，５８，６８）の自由端部から間隔を有して終了している、請求項１から８までのいずれか１項記載の遮蔽装置。
【請求項１０】
工作物（５）を加工するための加工機械（１）の加工ヘッドであって、
当該加工ヘッドにおいて加工ビーム（１９）が出射するものにおいて、
請求項１から９までのいずれか１項記載の遮蔽装置（８）が設けられており、該遮蔽装置（８）により、加工ビーム（１９）および／または工作物（５）における加工ビーム（１９）の加工箇所（２０）が、周囲に対して遮蔽可能であることを特徴とする、工作物を加工するための加工機械の加工ヘッド。
【請求項１１】
工作物を加工するための加工機械であって、
加工ヘッド（６）を備え、該加工ヘッド（６）において加工ビーム（１９）が出射し、該加工ヘッド（６）に遮蔽装置（８）が設けられており、該遮蔽装置（８）により、加工ビーム（１９）および／または工作物（５）における加工ビーム（１９）の加工箇所（２０）が、周囲に対して遮蔽可能であるものにおいて、
遮蔽装置（８）は、請求項１から９までのいずれか１項記載の遮蔽装置（８）として形成されていることを特徴とする、工作物を加工するための加工機械。
【請求項１２】
工作物（５）の加工に際して、遮蔽装置（８）と工作物（５）とが相対運動し、この遮蔽装置（８）と工作物（５）との相対運動に基づいて、遮蔽装置（８）の複数の遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）が、互いに相対運動可能である、請求項１１記載の加工機械。
【請求項１３】
遮蔽装置（８）は、請求項７記載の遮蔽装置（８）として形成されており、遮蔽ユニット（１３，３３，４３，５３，６３，６４）の構成要素ホルダ（１６，３６，４６，５６，６６，６７）を相対運動するためのモータ駆動装置（１５）のために数値制御式の制御ユニット（１１）が設けられており、該制御ユニット（１１）は、加工機械の少なくとも１つの別の制御ユニットと協働する、請求項１１または１２記載の加工機械。
【請求項１４】
レーザ加工ヘッドとして構成された加工ヘッド（６）を備え、該加工ヘッド（６）において加工ビーム（１９）としてレーザ加工ビームが出射する、レーザ加工機械として構成された、好適にはコンビ機械またはレーザ平床機械として構成された、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の加工機械。
【請求項１５】
レーザ加工ヘッドとして構成された加工ヘッド（６）を備え、該加工ヘッド（６）において加工ビーム（１９）としてレーザ加工ビームが出射し、該レーザ加工ビームの波長は、可視範囲付近または可視範囲内にあり、レーザ加工ビームは、好適には個体レーザから発生させられる、レーザ加工機械として構成された、好適にはコンビ機械またはレーザ平床機械として構成された、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の加工機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図４ａ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図４ａ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２０１３−５０７２５７（Ｐ２０１３−５０７２５７Ａ）
【公表日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３３５３５（Ｐ２０１２−５３３５３５）
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６１６１０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４５０９８
【国際公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（５０２３００６４６）トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト (76)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｒｕｍｐｆ Ｗｅｒｋｚｅｕｇｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＧｍｂＨ ＋ Ｃｏ． ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｊｏｈａｎｎ−Ｍａｕｓ−Ｓｔｒａｓｓｅ ２，Ｄ−７１２５４ Ｄｉｔｚｉｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６１６１０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４５０９８
【国際公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（５０２３００６４６）トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト (76)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｒｕｍｐｆ Ｗｅｒｋｚｅｕｇｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＧｍｂＨ ＋ Ｃｏ． ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｊｏｈａｎｎ−Ｍａｕｓ−Ｓｔｒａｓｓｅ ２，Ｄ−７１２５４ Ｄｉｔｚｉｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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