本發(fā)明一般地涉及一種容器系統(tǒng)，更具體地涉及用于與激光或等離子切割機(jī)共同使用的容器式地板系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

已知對各種規(guī)格的金屬工件的機(jī)械加工在全世界范圍是標(biāo)準(zhǔn)的，并且在車用零部件方面尤其通用。這些加工包括利用各種類型的切割工具執(zhí)行的鉆孔、切割或其它金屬操作加工。等離子切割是利用等離子體割炬切割不同厚度的鋼和其它金屬(以及有時其它材料)的一種工藝。典型地，在該工藝中，惰性氣體(或壓縮空氣)被高速吹出噴嘴，同時通過從噴嘴到被切割的表面的氣體形成電弧，將氣體的一部分轉(zhuǎn)化成等離子體。由于等離子切割機(jī)產(chǎn)生非常熱和非常集中的“錐形”來用于切割，其在切割彎曲的或有角度的板材金屬時是極其有用的。等離子體足夠熱從而熔化被切割的金屬并且移動的足夠快從而將熔化的金屬從切割處吹走。

等離子切割機(jī)還用于CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)字控制)機(jī)器。切割頭的移動與機(jī)器的移動相協(xié)調(diào)，從而在零件上限定了精確的路徑。切割頭和激光或等離子弧被控制以貫穿并切割工件從而在材料中形成孔和外形，然后從材料上將零件切下。制造商建造CNC切割臺，有些還將切割機(jī)建在切割臺中。由于切割機(jī)在極端高溫下進(jìn)行切割和移除材料，在切割操作的下方區(qū)域內(nèi)沉積浮渣(dross)或渣(slag)。渣(slag)是煉鋼的副產(chǎn)品，由金屬氧化物或硫化物的混合物組成。浮渣是浮在熔化的金屬上或位于其中的大量固體雜質(zhì)，通常在例如錫、鉛、鋅或鋁等低熔點(diǎn)的金屬或合金熔化時出現(xiàn)，或在將金屬氧化時出現(xiàn)。如本領(lǐng)域已知，熔渣(scoria)是指熔化或熔煉金屬或后留下的廢料、浮渣或渣，在本發(fā)明中用于描述廢棄物(offal)或副產(chǎn)品。

已知從切割機(jī)收集和移除熔渣碎屑的各種方法。其中一個方法是允許碎屑堆積在切割區(qū)域下方的地板或平臺或機(jī)架上。當(dāng)堆積物過多時被鏟出。這種方法成本低，但是具有缺點(diǎn)。當(dāng)移除碎屑時機(jī)器必須關(guān)閉，這降低了生產(chǎn)能力，并且這個方法不適合大工廠，大工廠的等離子切割系統(tǒng)的地板必須是行人走路用的。另外，從鏟子掉下的碎片可能落在通道覆蓋物上或機(jī)器零件上而導(dǎo)致提前失效，這是不想要的。

另一方法是在切割區(qū)域的下方提供一個或多個碎片收集盤用于收集碎片。該方案在某種程度上是低成本的，但還是具有缺點(diǎn)。當(dāng)移除碎片時，機(jī)器通常要關(guān)閉，這降低了生產(chǎn)能力。如果允許積累過量的碎片，則盤不可替換地被損壞和/或非常難以移除。碎片盤可能很大，很多個，且很難操作。另外，這種方法不可在例如制造廠或工廠環(huán)境中大規(guī)模使用。

工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是這樣的，大型制造設(shè)備中，等離子切割操作通常在容器式地板系統(tǒng)的上方進(jìn)行，該容器式地板系統(tǒng)具有加長的金屬板條，板條通常豎直地對齊并與地板垂直，每個板條之間具有開放的間隔，用于收集來自切割機(jī)的廢料副產(chǎn)品。從切割操作掉到地板上的廢料主要落在金屬板條上，金屬板條熔化并與落在其上的熱的廢料副產(chǎn)品熔在一起，形成不可移除、不能替換的狀況。一旦容器被熔化的金屬板條填滿，過量的廢料堆積在金屬板條上，容器開始變得不可操作并必須被替換。這些容器是不可回收再用的，導(dǎo)致用于更換每個地板容器的過高更換成本。

本發(fā)明旨在解決和克服上文所述的一個或多個問題以及長期需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種在金屬切割中使用的容器式支承結(jié)構(gòu)，其包括地板結(jié)構(gòu)/底承結(jié)構(gòu)(flooring structure)和位于地板結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁，所述混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁寬度為100mm。

本發(fā)明的另一方面涉及一種方法，該方法為在金屬切割操作過程中應(yīng)用可重復(fù)利用的容器式系統(tǒng)來收集金屬副產(chǎn)品，該方法包括幾個步驟：將混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁定位于地板系統(tǒng)內(nèi)，其中所述地板結(jié)構(gòu)包括多個縱向地延伸的金屬支承件，其定位成用于容納所述梁；實(shí)施金屬切割操作；將金屬副產(chǎn)品收集到混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁上；移除所述梁；從所述梁上清除金屬副產(chǎn)品；將混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁返回金屬支承件。

基于閱讀下文的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖和所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它的方面與優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域技術(shù)人員將會是顯而易見的。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的容器式支承結(jié)構(gòu)的一個方面的透視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的容器式支承結(jié)構(gòu)的一個方面的底部的透視圖，其示出了結(jié)構(gòu)梁的一部分；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的容器式支承結(jié)構(gòu)的一個實(shí)施例的透視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)具體參考根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其實(shí)例如附圖中所示。在任何可能的情況下，相同的附圖標(biāo)記將在所有附圖中用于指代相同或相似的零件。

具體參考圖1，其示出了本發(fā)明的用于與金屬切割工藝共同使用的容器式支承結(jié)構(gòu)10。金屬切割工藝包括但不限于等離子弧和激光切割。

配備了等離子和激光的加工工具常用于從板材金屬和相對較厚或較薄的板材上切割零件。這些加工工具經(jīng)常是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)的并且制造成多種結(jié)構(gòu)和尺寸，且具有多個類型和功率的切割炬。切割頭的移動與機(jī)器的移動相配合從而在零件上限定精確的路徑。切割炬和激光或等離子弧被控制以貫穿并切割工件從而在材料中形成孔和外形，然后從材料上切下零件。

在本領(lǐng)域中，由切割產(chǎn)生的材料殘余可以稱作渣(slag)。附著在零件上的再固化材料可以稱作氧化皮。如本領(lǐng)域已知的，熔渣/金屬渣20是熔化或熔煉金屬之后留下的殘?jiān)?、渣滓或廢渣或浮渣(scum)，在本文中將用于描述本發(fā)明所述的廢棄物(offal)或副產(chǎn)品。熔渣是粗糙的有小氣泡的類似煤渣的材料，盡管重量很輕，但一般地具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。術(shù)語“熔渣/金屬渣”(scoria)在本領(lǐng)域具有多種不同的意義，并且最普遍地用于代表金屬切割的廢料或廢棄物。在本發(fā)明中，術(shù)語“熔渣”在包括說明書和權(quán)利要求的全文中代表上文描述和限定的“熔渣”含義。

本發(fā)明通過提供混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁而消除了或大大地減輕了現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，所述結(jié)構(gòu)梁的重量輕，具有完全足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以用于等離子切割機(jī)用的容器式地板系統(tǒng)，并且結(jié)構(gòu)梁具有高度的重復(fù)利用性，從而避免了報(bào)廢整個地板收集容器并且刮擦的必要。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)混凝土梁12還具有完全足夠的抗熱性能。

現(xiàn)參照圖2，對本發(fā)明具有特殊意義的是構(gòu)成梁12的高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低重量的水泥質(zhì)(cementitious)的混凝土。梁12通常被放置成使得梁(剖面14)的頂點(diǎn)13、脊線或凸起形狀位于最高點(diǎn)且以最大距離遠(yuǎn)離地板結(jié)構(gòu)40。這有助于降低熔渣20或金屬副產(chǎn)品累積在梁12上的一個集中區(qū)域處。相應(yīng)地，需要的是這個輕重量的梁12能抵抗來自熔渣20的熱而不損失其強(qiáng)度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣的混凝土可以構(gòu)造成在其中包含熔渣20作為一種骨料而總體上賦予其強(qiáng)度，該混凝土還可包含特定的渣或浮渣作為其它骨料或者代替特定的渣或浮渣而總體上提供相似的強(qiáng)度特性。

包含熔渣骨料(聚集體，aggregate)的混凝土通常地顯示出堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。然而熔渣混凝土通常具有從大約1200p.s.i.到大約3000p.s.i.的范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，該范圍至少最低限度地足夠用于本發(fā)明的這些結(jié)構(gòu)用途。

現(xiàn)有技術(shù)在可經(jīng)濟(jì)地達(dá)到的混凝土強(qiáng)度方面包括幾種輕重量的骨料。結(jié)構(gòu)混凝土通常包括礫石、沙子等堅(jiān)硬、密度大的骨料。要注意的是輕重量的混凝熔渣20能夠產(chǎn)生大約每立方英尺80或90磅(p.c.f.)的輕重量混凝土，其具有的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高達(dá)3000磅每平方英寸(p.s.i.)。要注意的是3000至4200p.s.i.的強(qiáng)度是本發(fā)明的水泥質(zhì)混凝土混合物所預(yù)期的強(qiáng)度，如上所述，其可以包括熔渣或其它已知的骨料。

本發(fā)明還考慮了利用本領(lǐng)域已知的模鑄工藝澆注混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁12。該梁形成用于金屬切割工藝的容器式支承結(jié)構(gòu)10的至少一部分，如前文所述，并且結(jié)構(gòu)梁由輕重量的水泥質(zhì)材料和基于金屬的材料的混合物組成，上述水泥質(zhì)材料和基于金屬的材料共同作用使得梁12在結(jié)構(gòu)上堅(jiān)固并且耐磨損。

再參考圖1，容器式支承結(jié)構(gòu)包括地板結(jié)構(gòu)40和位于地板結(jié)構(gòu)40內(nèi)的多個混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁12。梁12可以縱向地延長并基本上水平地放置在地板結(jié)構(gòu)40內(nèi)。另外，梁可以從地板結(jié)構(gòu)40移除以便清潔或更換。

如圖3中所示，地板結(jié)構(gòu)40可以包括由金屬或其它合適的材料制成的底部件44。底部件44通常覆蓋整個容器式結(jié)構(gòu)并且可選地穿孔。地板結(jié)構(gòu)40可以包括多個縱向地延伸的金屬支承件22，其構(gòu)造成用于接受多個混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁12。

金屬支承件22可以固定在底部件44上并且可以占據(jù)容器式支承結(jié)構(gòu)10的全部長度。金屬支承件22可以與底部件44基本垂直地對齊。金屬支承件22優(yōu)選地成形為接受或承載混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁12，并且可具有自適應(yīng)的突出片(未顯示)以暫時地緊固所述梁12。地板結(jié)構(gòu)還可以在地板結(jié)構(gòu)40的外邊緣處具有一對或兩對平行且互相對置的側(cè)壁26。另外，梁12可從支承件處移除以便清潔或更換。

盡管本發(fā)明的各方面已經(jīng)參考上述實(shí)施例特別地示出和描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是可以實(shí)施多種其它實(shí)施例而不脫離根據(jù)下文權(quán)利要求及其等同權(quán)利要求確定的本發(fā)明的宗旨與范圍。

工業(yè)適用性

本發(fā)明的容器式系統(tǒng)提供了在等離子或機(jī)器切割時的任何情況下當(dāng)需要控制所

排放的熔渣、浮渣或其它金屬副產(chǎn)品的沉積時的潛在應(yīng)用。所附權(quán)利要求的容器式支承結(jié)構(gòu)提供了在大型工廠和制造設(shè)備中的特定應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，本發(fā)明的系統(tǒng)可以用于關(guān)聯(lián)的具有或不具有等離子弧切割機(jī)的其它切割系統(tǒng)。

本發(fā)明涉及的為在金屬切割操作過程中收集金屬副產(chǎn)品而應(yīng)用可重復(fù)利用的容器式系統(tǒng)的方法包括如下步驟：將混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁定位于地板結(jié)構(gòu)內(nèi)，其中地板結(jié)構(gòu)包括多個縱向地延伸的金屬支承件用以容納所述梁；實(shí)施金屬切割操作；將金屬副產(chǎn)品收集在混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁上；移除梁；從梁上清除金屬副產(chǎn)品；將混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁安裝回到金屬支承件上。

為在金屬切割操作過程中收集金屬副產(chǎn)品而應(yīng)用可重復(fù)利用的容器式系統(tǒng)的方法還可以包括如下步驟：在結(jié)構(gòu)完整性形成之后更換混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁；以及返回或增加新的替代的混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)梁到金屬支承件上。此外，該方法考慮通過澆注、模具成型或本領(lǐng)域已知的相關(guān)工藝制造混凝土結(jié)構(gòu)梁。

前面的描述提供了用于與機(jī)器切割過程共同使用的新穎的容器式系統(tǒng)的實(shí)例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到本發(fā)明的與前面所述實(shí)例在細(xì)節(jié)上不同的其它實(shí)例。對本發(fā)明或其實(shí)例的全部參考旨在參考在特定點(diǎn)所討論的特定實(shí)例，并不代表對本發(fā)明的范圍的任何限制。關(guān)于某些特征的區(qū)別或不良評價的全部語言旨在指出對該特征并不優(yōu)選，但不是將其完全地從本發(fā)明的范圍排除，除非另行指出。

本文對數(shù)值或尺寸范圍的列舉僅作為對落入該范圍內(nèi)的各單個數(shù)值的引用的簡化方法，除非另行指出，并且各單個數(shù)值均包括在該說明書內(nèi)，如同單獨(dú)地在此處引用一樣。在此描述的全部方法可以以任意合適的順序?qū)嵤?，除非在此處另行指出，或由上下文明確地否認(rèn)。因此，如同可適用的法律所允許的那樣，本發(fā)明包括對所附權(quán)利要求中列舉的主題的全部變型例和等同物。此外，除非此處另有說明或上下文明確地否認(rèn)，本發(fā)明包含上述元素在所有可能的變化中的任意組合。

本發(fā)明的其它方面、主旨和優(yōu)勢可以從對附圖、說明書和所附權(quán)利要求的研究中獲得。