AT393051B - Vorrichtung fuer einen laengsgestroemten co2-leistungslaser - Google Patents

Vorrichtung fuer einen laengsgestroemten co2-leistungslaser Download PDF

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AT393051B
AT393051B AT1722/88A AT172288A AT393051B AT 393051 B AT393051 B AT 393051B AT 1722/88 A AT1722/88 A AT 1722/88A AT 172288 A AT172288 A AT 172288A AT 393051 B AT393051 B AT 393051B
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Description

AT 393 051 B
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für einen längsgeströmten COj-Leistungslaser, dessen
Strahlenstrecken im Rechteck, insbesondere im Quadrat, angeordnet sind, mit drei in den Ecken des Rechteckes angeordneten Eck-Zwischenflanschen und drei in den zugehörigen Eckbereichen des Rechteckes angeordneten Umlenkspiegeln, sowie mit einem Endflansch, einem Auskoppelspiegel und einem 180°-Totalreflexionsspiegel im vierten Eckbereich des Rechteckes, wobei zwischen den Eck-Zwischenflanschen bzw. dem Endflansch vier Gasrohrstränge angeordnet sind, mit denen allen HF-Pumpelektroden zur Erregung des in den Gasrohrsträngen strömenden Gases verbunden sind, sowie mit einer Gaszufuhrvorrichtung für die Zufuhr von gekühltem Gas zu den Gasrohrsträngen, einer Gasableitungsvorrichtung für die Ableitung von erwärmtem Gas von den Gasrohrsträngen, einem Wärmetauscher für die Kühlung des in den Gasrohrsträngen strömenden Gases, einer im Kreislauf arbeitenden, an die Gaszufuhrvorrichtung und an die Gasableitungsvorrichtung angeschlossenen Gaspumpe zum Transport des Gases in den Gasrohrsträngen, und mit einer die Eck-Zwischenflansche und den Endflansch tragenden Basisvorrichtung.
Eine solche Vorrichtung ist bekannt (Prospekt "CE 8000 und CE 5000 Industrial COj Lasers" der Firma Combustion Engineering).
Die Erfindung geht aus von dieser bekannten Bauweise und setzt sich zur Aufgabe, einen einfach aufgebauten, in Bezug auf die relativ hohe Leistung kleinen, mit dünnen Gasrohrleitungen auskommenden Leistungslaser zu schaffen. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Kombination der folgenden Meerkmale:
Mit jedem der vier Gasrohrstränge ist in an sich bekannter Weise je ein Durchgangsflansch verbunden, der jeweils den mit ihm verbundenen Gasrohrstrang in jeweils zwei Gasrohr-Teilstränge unterteilt; die Gaspumpe ist im Schnittbereich der beiden Diagonalen des Rechteckes vorgesehen; mindestens Teilstrecken der Gaszufuhrvorrichtungen und mindestens Teilstrecken der Gasableitungsvorrichtungen liegen in einer strahlenförmigen Anordnung zwischen der Gaspumpe einerseits und den Eck-Zwischenflanschen, Durchgangsflanschen und dem Endflansch anderseits; die Gaspumpe besteht in an sich bekannter Weise aus einem Turboradial-Gebläse, dessen Drehachse senkrecht auf die strahlenförmige Anordnung steht und den Schnittbereich der beiden Diagonalen des Rechteckes durchquert; die Basisvorrichtung weist eine hohle Platte auf, worin die Teilstrecken der Gaszufuhrvorrichtungen und der Gasableitungsvorrichtungen verlaufen; es sind vier Teilstrecken der Gaszufuhr und vier Teilstrecken der Gasableitung vorgesehen, wobei sich die einen Teilstrecken zu den Eck-Zwischenflanschen bzw. zum Endflansch und die anderen Teilstrecken zu den Durchgangsflanschen erstrecken; und das Turboradial-Gebläse ist zumindest mittelbar an der Basisvorrichtung angeflanscht.
Dadurch wird eine Vorrichtung geschaffen, bei welcher in der Mitte einer rechteckigen, insbesondere quadratischen Anordnung der Gasrohrstränge ein Turboradial-Gebläse vorgesehen ist, über welches das Gas einerseits angesaugt und anderseits wieder abgegeben wird, wobei die Gaszufuhr und die Gasabfuhr über die sich in de* Mitte kreuzenden bzw. von der Mitte strahlenförmig ausgehenden Teilstrecken der Gaszufuhrvorrichtungen bzw. Gasableitungsvorrichtungen erfolgt. Die Verwendung der Durchgangsflanschen schafft vier zusätzliche Stellen, an denen Gas zu- oder abgeführt werden kann, was eine Leistungssteigerung zur Folge hat, da die Leistung eines Lasers bekanntlich davon abhängt, wieviel gekühltes Gas zugeführt werden kann. In diesem Sinne wirkt auch die Anordnung der Gaspumpe im Schnittpunkt der Diagonalen, da dies die kürzesten Wege für das Gas aus der Strahlstrecke zur Gaspumpe und zurück «gibt Die Verwendung eines Turboiadial-Gebläses bringt hiebei den Vorteil einer hohen Förderleistung und ein solches Gebläse läßt sich mit geringen Abmessungen bauen und daher nahe an der Strahlstrecke anordnen. Mechanische Entkopplungsmittel, welche längere Gasableitungen und -Zuleitungen zur Folge hätten, werden nicht benötigt Das Gebläse paßt sich auch in die vorhandene Symmetrie ein, was bei Kreiskolbenpumpen nicht der Fall ist In der hohlen Platte der Basisvorrichtung können im Querschnitt relativ große, geschützte und strömungsmäßig sehr günstige Teilstrecken für das Gas angeordnet werden, so daß die als optische Bank dienende Basisvorrichtung auch die Führung des Gases besorgt Die Anflanschung des Gebläses an der Basisvorrichtung hält die Teilstrecken optimal kurz, so daß gesonderte Schläuche entbehrlich sind. Durch die geringen Strömungswiderstände für das Gas erhöht sich die Leistungsausbeute und es ergibt sich ein geringer Platzbedarf für die Vorrichtung. Die zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Bauelemente für die Gaszufuhr und die Gasabfuhr sind einander jeweils völlig gleich, was sich auf die Kosten der Gesamtkonstruktion vorteilhaft auswirkt.
Die Teilung von Gasrohrsträngen mittels Flanschen, über die das heiße oder gekühlte Gas ab- oder zugeführt wird, ist bekannt (US-PS 4 481 632, EP-Al 15 003 und GB-A 2 158 635). Ferner ist die Verwendung von Turboradial-Gebläsen bei Hochleistungslasem bekannt (US-PS 4 578 792) und es ist auch bekannt, diese Radialgebläse bei Lasern mit geteilten Gasrohrsträngen anzuwenden (US-PS 4 624 001 und EP-A2/3109 025).
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die hohle Platte durch eine Deckwand und eine Bodenwand begrenzt, wobei zur Bildung der Teilstrecken zwischen der Deckwand und der Bodenwand gasdichte Trennwände verlaufen. Diese Trennwände dienen aber nicht nur zur Ausbildung der Teilstrecken für das Gas, sondern diese Trennwände versteifen auch die hohle Platte der Basisvorrichtung, insbesondere wenn diese hohle Platte als Schweißkonstruktion ausgebildet wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Deckwand oder die Bodenwand -2-
AT 393 051B
Durchbrechungen, über welche die Teilstrecken mit dem Druckraum bzw. dem Saugraum des Turboradial-Gebläses in Verbindung stehen. Dies vermeidet gesonderte Leitungen in der hohlen Platte der Basisvorrichtung, aber auch vom Gebläse zur Basisvorrichtung, und es kann das Gebläse sehr nahe an die Basisvorrichtung herangerückt werden, so daß die Gesamtabmessungen der Vorrichtung vergleichsweise gering sind. Wenn erfindungsgemäß diese Durchbrechungen für die Teilstrecken der Gaszufuhr auf den Diagonalen in radialem Abstand vom Schnittbereich derselben liegen, wobei die Durchbrechung für die Gasableitung im Schnittbereich der Diagonalen liegt, dann ergeben sich einander gleiche und symmetrische Teilstrecken für die Gaszufuhr und eine symmetrische Anordnung für die Gasableitung und das kühle Gas erreicht auf dem schnellsten Weg die Eck-Zwischenflansche.
Zweckmäßig sind im Rahmen der Erfindung die Strömungswiderstände der Teilstrecken für die Gaszufuhr und/oder für die Gasabfuhr einander gleich, so daß alle Gaszufuhrstellen die gleiche Gasmenge erhalten bzw. an allen Gasableitungsstellen gleichviel Gas abgeleitet wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Turboradial-Gebläse an die strahlenförmige Anordnung angeflanscht. Dies ergibt eine Baueinheit, die leicht zu montieren und zu demontieren ist. Da ein solches Gebläse in der Regel sehr hohe Drehzahlen hat, können Schwingungsdämpfer eingespart werden.
Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsvariante der Erfindung liegen in den Teilstrecken für die Gasableitung erste Wärmetauscher und/oder in den Teilstrecken für die Gaszuführung zweite Wärmetauscher. Diese Wärmetauscher können ebenfalls in die Basisvorrichtung eingebaut werden. Die der Gasableitung zugeordneten Wärmetauscher kühlen das dem Gebläse zugeführte Gas und verlängern damit die Lebensdauer des Gebläses. Die der Gaszuführung zugeordneten Wärmetauscher kühlen das Gas, bevor es in die Strahlstrecken gelangt und es kann damit diejenige Temperaturerhöhung ausgeglichen werden, welche durch die Kompression des Gases im Gebläse hervorgerufen wird. Alle diese Wärmetauscher bewirken außerdem eine erwünschte Kühlung der Basisvonrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Gehäuse des Tuiboradial-Gebläses koaxial zum Rotor eine Ausgangsöffnung, die mit der Durchbrechung für die Gasableitung fluchtet Dadurch wird das Gebläse so nahe wie möglich an die Basisvorrichtung herangerückt und Zwischenschläuche bzw. aufwendige Dichtungen werden eingespart Ähnliche Vorteile ergeben sich, wenn im Rahmen der Erfindung das Gehäuse des Turboradial-Gebläses koaxial zum Rotor einen Druckraum hat, der direkt mit den Durchbrechungen für die Gaszuführung fluchtet Dadurch wird die Doppelfunktion der Basisvorrichtung als optische Bank einerseits und Gasverteiler anderseits optimal ausgenützt
Es ist im Rahmen der Erfindung zweckmäßig, wenn die Drehzahl des Gebläses im Bereich von 10000 bis α 150000 U/min, vorzugsweise bei 40000 bis 100000 U/min liegt und die Gasförderung zwischen 100 m /h bis 2000 m^/h, vorzugsweise bei 120 m^/h bis 500 m^/h liegt Dadurch läßt sich ein Laser im Bereich von mehreren hundert Watt bis zu einigen Kilowatt realisieren, und zwar ohne daß die Grundkonstruktion des Lasers geändert werden muß. Natürlich muß die Pumpleistung entsprechend erhöht werden. Dabei kann die Länge des Laserstrahls im Bereich von 2 bis 3 m liegen. Im Falle einer quadratischen Ausbildung der Strahlstrecken bedeutet dies eine Seitenlänge des Quadrates von 60 bis 80 cm, was sehr platzsparend ist
Zweckmäßig liegt bei einem 500 W-Laser die Drehzahl des Gebläses im Bereich von 40000 U/min ±20 %.
Es ist im Rahmen der Erfindung besonders günstig, wenn die Vorrichtung eine fest als Einheit miteinander verbundene Baugruppe bildet Dies ergibt eine nahezu monolithische Einheit ohne eine Vielzahl von Schläuchen, Leitungen usw. Eine solche Baugruppe (Modul) ist leicht zu justieren, installieren, reparieren und leicht zu bedienen. Die Gebrauchslage kann beliebig gewählt werden, z. B. über Kopf, senkrecht, waagrecht od. dgl.
Zweckmäßig ist die strahlenförmige Anordnung mehrere Millimeter, vorzugsweise 50 bis 140 mm, dick. Diese geringe Dicke der Platte der strahlenförmigen Anordnung läßt dennoch Laserleistungen von etwa 200 Watt bis zu mehreren Kilowatt erzielen.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellL Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen waagrecht stehenden Laser. Fig. 2 ist eine Draufsicht ähnlich zu Fig. 1, jedoch in größerem Maßstab und mit teilweiser Darstellung des Innenraumes der Platte der Basisvorrichtung. Fig. 3 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles (3) der Fig. 1. Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich zu Fig. 3, jedoch teilweise im Schnitt, wobei Teilstrecken des Gaslaufes strichliert dargestellt sind.
Ein CO2-Laser (11) mit einer Ausgangsleistung von 500 W steht auf einer als Tisch ausgebildeten
Basisvorrichtung (12) und ist mit dieser fest verbunden (Hg. 1,3). Untabalb der Basisvorrichtung (12) ist ein Turboradial-Gebläse (13) angeordnet, das an der Unterseite der Basisvorrichtung (12) fest angeschraubt ist (Fig. 3,4). Die so gebildete Vorrichtung bildet eine Einheit und steht auf einem nicht dargestellten Gestell Der Laser (11) hat eine in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnete Strahlstrecke (14), die entlang der Seiten eines Quadrates verläuft. Die gesamte Strahllänge beträgt z. B. 2650 mm. Der Durchmesser des Strahles ist 10 mm, er strahlt im TEMOO-Mode. Die Strahlstrecke (14) durchläuft drei Eck-Zwischenflansche (16,17,18), welche sowohl 45°-Spiegel beinhalten als auch Fassungen (19) für Gasrohre haben. An der vierten Ecke des Quadrates ist ein Endflansch (21) angeordnet, der einen Totalreflexionsspiegel (22) und einen Auskoppelspiegel (23) aufweist. Im Endflansch (21) kreuzt sich die Strahlstrecke (14) mit einem Winkel vom 90°. Genau in der Mitte zwischen dem ersten Eck-Zwischenflansch (16) und dem zweiten Eck-Zwischenflansch (17) liegt in einem -3-
AT 393 051B ersten Gasrohrstrang (24) ein erster Durchgangsflansch (26), der an seinen beiden Seiten Fassungen (19) für Gasrohre aufweist. Zwischen dem Durchgangsflansch (26) und dem Eck-Zwischenflansch (16) verläuft ein Gasrohr (27), das an seinen beiden Enden gasdicht gefaßt ist. Analog dazu liegt zwischen dem Eck-Zwischenflansch (17) und dem Durchgangsflansch (26) ein weiteres Gasrohr (28), das in den Fassungen (19) gasdicht gefaßt ist. Beide Gasrohre (27,28) sind von HF-Elektroden (30) umgeben. Ähnlich zu dieser Anordnung liegt in einem weiteren Gasrohrstrang (29) in der Mitte ein zweiter Durchgangsflansch (31) und in einem dritten Gasrohrstrang (32) in der Mitte ein dritter Durchgangsflansch (33) sowie in einem vierten Gasrohrstrang (34) in der Mitte ein vierter Durchgangsflansch (36). Die Gasrohrstränge liegen jeweils senkrecht zueinander und bilden - bei Vernachlässigung der über den Kreuzungspunkt (37) hinausgehenden Strahlstrecke - ein Quadrat Die Verhältnisse hinsichtlich der Gasrohre (27, 28) und der Elektroden (30) sind in allen Strängen gleich, eine nähere Erläuterung ist daher nicht erforderlich.
Die durch die Ecken des Quadrates gezogenen Diagonalen (38,39) haben einen Schnittpunkt (41).
Die Basisvonichtung (12) bildet - abgesehen von Abschrägungen an den Ecken - ebenfalls ein Quadrat mit einer Seitenlänge von 85 cm. Die Höhe der Basisvorrichtung beträgt 80 mm. Diese tischförmige Basisvorrichtung hat eine hohle Platte (40) (Fig. 3, 4), die eine ebene Deckwand (42) und eine ebene Unterwand (43) aufweist, welche Wände jeweils von einstückigen Stahlplatten gebildet sind. Diese Stahlplatten sind mit Ausnahme der bestimmungsgemäß vorgesehenen Öffnungen gasdicht. Die hohle Platte (40) hat ferner Umfangswände (44), die den so gebildeten Hohlraum (46) gasdicht nach außen abschließen und mit der Deckwand (42) und der Bodenwand (43) verschweißt sind. Die Bodenwand (43) hat koaxial zum Schnittpunkt (41) eine mittige, von einem Loch gebildete Durchbrechung (47) (Fig. 2). Ferner sind in der Bodenwand (43) auf einem Radius von etwa 1/3 einer Diagonallängenhälfte vier weitere, von Löchern gebildete Durchbrechungen (48, 49, 51, 52) vorgesehen. Durch die Durchbrechungen (49, 52) geht die Diagonale (39) und durch die Durchbrechungen (48, 51) geht mittig die Diagonale (38). An der Unterseite der Bodenwand (43) ist ein Gehäuse (53) (Fig. 4) des Gebläses (13) gasdicht festgeschraubt. Das Gebläse (13) wird durch einen Motor (54) angetrieben, welcher einen Stator (56) und einen Rotor (57) aufweist, dessen Welle (58) mit ihrer Achse (59) durch den Schnittpunkt (41) geht. Auf der Welle (58) sitzt ein Turbinenläufer (61). Oberhalb der oberen Stirnfläche desselben befindet sich ein Saugraum (62), der direkt mit der zentralen Durchbrechung (47) in Verbindung steht. Stromab des Turbinenläufers (61) befindet sich im Gehäuse (53) ein Druckraum (63), von welchem nach oben gehende Kanäle (64) direkt mit den Durchbrechungen (48,49,51,52) in Verbindung stehen. Von der Durchbrechung (48) geht eine oste Teilstrecke (66) der Gaszuführung aus, in welcher das Gas in Richtung des Pfeiles (67) fließt. Zwischen die Deckwand (42) und die Bodenwand (43) sind Trennwände (68,69) (Fig. 2) gasdicht eingeschweißt, welche aufeinander senkrecht stehen und überall genügend Abstand von der Durchbrechung (48) aufweisen, so daß dort Gas ungehindert in den Hohlraum der Platte (40) einströmen kann. Von den Trennwänden (68,69) gehen zwei zueinander parallele Trennwände (71,72) aus, die im Abstand voneinander parallel zur Diagonale (38) verlaufen. In der Teilstrecke (66) der Gaszuführung ist ein Wärmetauscher (73) vorgesehen, dessen nicht dargestellte Anschlüsse für das Wärmeträgermedium die Bodenwand (43) durchsetzen. Die Deckwand (42) hat unterhalb des Eck-Zwischenflansches (16) eine der Durchbrechung (48) entsprechende, nicht dargestellte Durchbrechung, welche direkt mit dem Innenraum des gasdichten Eck-Zwischenflansches (16) in Verbindung steht. Gemäß den strichpunktierten Linien (74,76) kann daher Gas aus der Teilstrecke (66) der Gaszuführung in den Eck-Zwischenflansch (16) und von dort in die Gasrohre (27, 77) fließen. Da die Teilstrecken (78,79,81) für den Gasfluß baugleich zur Teilstrecke (66) sind, ist eine detaillierte Beschreibung entbehrlich. Wie ersichtlich, liegen die Teilstrecken (78,81) unter der Diagonale (39) und die Teilstrecken (66, 79) unter der Diagonale (38). Die Teilstrecken (66, 78, 79, 81) verlaufen daher strahlenförmig und einander gleich gestaltet. Die Strömungsrichtungen sind mit Pfeilen eingetragen.
Von der mittigen Durchbrechung (47) und deren Umgebungsbereich (Fig. 2) verlaufen zwei gerade Trennwände (82, 83) senkrecht nach oben, welche Wände parallel zueinander in erheblichem Abstand und parallel zur Winkelhalbierenden der Diagonalen (38,39) verlaufen. Dadurch wird eine Teilstrecke (84) für die Gasableitung geschaffen, wobei das Gas aus den Gasrohren (27,28) in den hohlen Durchgangsflansch (26) strömt, der an seiner der Deckwand (42) zugewendeten Seite eine nicht dargestellte Durchbrechung hat, die mit einer ebenfalls nicht dargestellten, unmittelbar darunterliegenden Durchbrechung in der Deckwand (42) kommuniziert. Die den Gasfluß symbolisierende Linie (74) trifft sich im Durchgangsflansch (26) mit einer weiteren, den Gasfluß darstellenden Linie (75). Beide Gasflüsse sind gleichgroß. Sie gelangen durch die nicht dargestellten Durchbrechungen in die Teilstrecke (84) der Gasableitung, durchströmen dort einen Wärmetauscher (86) und werden durch die Durchbrechung (47) in den Saugraum (62) des Gebläses (13) abgesaugt. In analoger Weise führt vom Durchgangsflansch (31) eine Teilstrecke (87) mit einem darin angeordneten Wärmetauscher zur zentralen Durchbrechung (47), und ebenso eine Teilstrecke (88) vom Durchgangsflansch (33) und eine weitere Teilstrecke (89) vom Durchgangsflansch (36). Die Trennwände (82,83) bilden mit den die anderen Teilstrecken begrenzenden Wänden ein großes Kreuz, dessen Ecken (91) in erheblichem Abstand von der zentralen Durchbrechung (47) enden. Dies ergibt gute Strömungsverhältnisse, da die Strömungen symmetrisch und einander gleich groß sind und sowohl keine Hindernisse treffen als auch linear geführt sind. Diese lineare -4-

Claims (13)

  1. AT 393 051B Strömungsffihrung trifft natürlich auch für die anderen Teilstrecken (66, 78, 79, 81) zu. Die Durchbrechungen (48,49,51,52) stellen Quellen dar und um sie herum ist genügend Platz gelassen, ebenso wie um die eine Senke darstellende Durchbrechung (47). Die Abstände der Trennwände jeder Teilstrecke sind gleich, so daß auch der spezifische Strömungswiderstand für jede Teilstrecke gleich ist Die Höhe der in Hg. 3 dargestellten Baugruppe beträgt etwa 80 cm. Man benötigt also lediglich ein Volumen mit einer Höhe von 80 cm und einer Basisfläche mit einer Kantenlänge von etwa 85 cm, um die gesamte Vorrichtung unterzubringen. Eine günstige Ausführungsform der Vorrichtung hatte eine Gebläsedrehzahl im Bereich von 10000 bis 150000 U/min, vorzugsweise 40000 bis 100000 U/min. Die Gasförderung betrug 100 m3/h bis 2000 m3/h, vorzugsweise 120 m3/h bis 500 m3/h. Bei einem 500 W-Laser betrug die Gebläsedrehzahl 40000 U/min. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung für einen längsgeströmten CC^-Leistungslaser, dessen Strahlen im Rechteck, insbesondere im Quadrat, angeordnet sind, mit drei in den Ecken des Rechteckes angeordneten Eck-Zwischenflanschen und drei in den zugehörigen Eckbereichen des Rechteckes angeordneten Umlenkspiegeln, sowie mit einem Endflansch, einem Auskoppelspiegel und einem 180°-Totalreflexionsspiegel im vierten Eckbereich des Rechteckes, wobei zwischen den Eck-Zwischenflanschen bzw. zwischen diesen und dem Endflansch vier Gasrohrstränge angeordnet sind, mit denen allen HF-Pumpelektroden zur Erregung des in den Gasrohrsträngen strömenden Gases verbunden sind, sowie mit einer Gaszufuhrvorrichtung für die Zufuhr von gekühltem Gas zu den Gasrohrsträngen, einer Gasableitungsvorrichtung für die Ableitung von erwärmtem Gas von den Gasrohrsträngen, einem Wärmetauscher für die Kühlung des in den Gasrohrsträngen strömenden Gases, einer im Kreislauf arbeitenden, an die Gaszufuhrvorrichtung und an die Gasableitungsvorrichtung angeschlossenen Gaspumpe zum Transport des Gases in den Gasrohrsträngen, und mit einer die Eck-Zwischenflansche und den Endflansch tragenden Basisvorrichtung, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: Mit jedem der via Gasrohrstränge (24,29,32,34) ist in an sich bekannter Weise je ein Durchgangsflansch (26, 31, 33, 36) verbunden, der jeweils den mit ihm verbundenen Gasiohrstrang (24, 29, 32, 34) in jeweils zwei Gasrohr-Teilstränge unterteilt; die Gaspumpe ist im Schnittbereich der beiden Diagonalen (38,39) des Rechteckes vorgesehen; mindestens Teilstrecken (66,78,79,81) der Gaszufuhrvorrichtungen und mindestens Teilstrecken (84, 87, 88.89) der Gasableitungsvomchtungen liegen in einer strahlenförmigen Anordnung zwischen der Gaspumpe einerseits und den Eck-Zwischenflanschen (16,17,18), Duichgangsflanschen (26, 31, 33, 36) und dem Endflansch (21) anderseits; die Gaspumpe (45) besteht in an sich bekannter Weise aus einem Turboradial-Gebläse (13), dessen Drehachse (59) senkrecht auf die strahlenförmige Anordnung steht und den Schnittbefeich der beiden Diagonalen (38,39) durchquert; die Basisvorrichtung (12) weist eine hohle Platte (40) auf, worin die Teilstrecken (66, 78, 79, 81 bzw. 84.87.88.89) der Gaszufuhrvorrichtungen und der Gasableitungsvorrichtungen verlaufen; es sind vier Teilstrecken (66, 78, 79, 81) da Gaszufuhr und vier Teilstrecken (84, 87, 88, 89) der Gasableitung vorgesehen, wobei sich die einen Teilstrecken (66,78,79,81) zu den Eck-Zwischenflanschen (16, 17, 18) bzw. zum Endflansch (21) und die anderen Teilstrecken (84, 87, 88,89) von den Durchgangsflanschen (26,31, 33, 36) weg erstrecken, und das Turboradial-Gebläse (13) ist zumindest mittelbar an der Basisvorrichtung (12) angeflanscht.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Platte (40) durch eine Deckwand (42) und eine Bodenwand (43) begrenzt ist, wobei zur Bildung der Teilstrecken zwischen der Deckwand (42) und der Bodenwand (43) gasdichte Trennwände (68,69,82,83) verlaufen (Fig. 2,3).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckwand (42) oder die Bodenwand (43) Durchbrechungen (47 bzw. 48, 49, 51, 52) hat, über welche die Teilstrecken (66, 78, 79, 81 bzw. 84, 87, 88, 89) mit dem Druckraum (63) bzw. dem Saugraum (62) des Turboradial-Gebläses (13) in Verbindung stehen (Fig. 2,4).
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (48,49, 51,52) für die Teilstrecken (66, 78, 79, 81) der Gaszufuhr auf den Diagonalen (38, 39) in radialem Abstand vom -5- AT 393 051 B Schnittbereich derselben liegen und daß die Durchbrechung (47) für die Gasableitung im Schnittbereich der Diagonalen (38, 39) liegt (Fig. 2).
  5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand der Teilstrecken (66, 78, 79, 81 bzw. 84, 87, 88, 89) für die Gaszufuhr und/oder für die Gasabfuhr gleich ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Turboradial-Gebläse (13) an die strahlenförmige Anordnung angeflanscht ist (Fig. 4).
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Teilstrecken (84, 87, 88, 89) für die Gasableitung erste Wärmetauscher (86) und/oder in den Teilstrecken (66, 78, 79, 81) für die Gaszuführung zweite Wärmetauscher (73) angeordnet sind (Fig. 2).
  8. 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (53) des Turboradial-Gebläses (13) koaxial zum Rotor (57) eine Ausgangsöffnung hat, die mit der Durchbrechung (47) für die Gasableitung fluchtet (Fig. 2,4).
  9. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (53) des Turboradial-Gebläses (13) koaxial zum Rotor (57) einen Druckraum (53) hat, der direkt mit den Durchbrechungen (48, 49, 51,52) für die Gaszuführung fluchtet (Fig. 2,4).
  10. 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Gebläses (13) im Bereich von 10000 bis 150000 U/min, vorzugsweise bei 40000 bis 100000 U/min, liegt und die Gasförderung zwischen 100 m^/h bis 2000 m^/h, vorzugsweise bei 120 m^/h bis 500 m^/h liegt.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem 500 W-Laser die Drehzahl im Bereich von 40000 U/min ±20% liegt
  12. 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine fest als Einheit miteinander verbundene Baugruppe ist
  13. 13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlenförmige Anordnung mehrere Millimeter, vorzugsweise 50 bis 140 mm, dick ist Hiezu 3 Blatt Zeichnung«! -6-
AT1722/88A 1987-10-13 1988-07-04 Vorrichtung fuer einen laengsgestroemten co2-leistungslaser AT393051B (de)

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