CH643477A5 - Einrichtung zur erzeugung gepulster lichtstrahlen aus einem kontinuierlichen lichtstrahl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zum Perforieren von flächenhaftem Material wird häufig 30 eine zweidimensionale Lochmatrize mit streng eingehaltenen Grenzen der Perforationsabstandsgleichmässigkeit sowohl zwischen Reihen als auch Kolonnen der Matrize verwendet. Ein Anwendungsbeispiel, für das laufend Interesse besteht, ist für das Perforieren von Zigarettenfilter-Mundstück-35 papier, bei welchem die Lochmatrizengleichmässigkeit die Konsistenz der Zigarettenverdünnungseigenschaften ermöglicht. Bei verschiedenen bekannten mechanischen Lochungsund Lichtbogen-Perforationsverfahren wird der Reihenabstand dadurch genau gemacht, dass eine gesonderte Per-40 foriereinrichtung für jede Reihe vorgesehen wird. Die Gleichmässigkeit im Abstand der in jeder Reihe gemachten Perforationen und damit ein genauer Kolonnenabstand wird durch Synchronisieren der Arbeitsweise jeder Perforiereinrichtung erzielt. Da die Perforiereinrichtungen, z.B. Stift-45 oder Elektrodenpaare in ihrer Grösse physikalisch begrenzt sind, können diese Verfahren leicht einem sehr engen Abstand benachbarter Reihen der Matrize angepasst werden.

Zum Stand der Technik gehören ferner Perforierverfahren mit Verwendung von Lasergeräten, die gepulste oder so kontinuierliche Lichtenergie in Reihen-Kolonnen-Perfora-tion liefern. Bei diesen Verfahren wurde jedoch aus wirtschaftlichen Gründen und aus Gründen der physikalischen Grösse allgemein die Verwendung eines einzigen Lasers bevorzugt, der sowohl zur Reihen- als auch zur Kolonnenper-5s foration dient. Die bekannten mit einem einzigen Laser arbeitenden Verfahren zum Erzielen eines gleichmässigen Ab-standes haben die Aufspaltung des Laserstrahls in mehrere Strahlen, je einen für jede Reihe, erfordert sowie das Fokussieren von Licht auf ein flächenhaftes Material durch die 60 Verwendung einer gesonderten Linse für jede Reihe. Die Abstandshaltung der Perforationen durch genaue Grenzen innerhalb jeder Reihe wurde durch die Verwendung eines beweglichen Reflektorelements in jedem der Anzahl der Strahlengänge gesucht. Die Kompliziertheit beeinträchtigt die 65 Präzisionsbewegung z. B. durch Schwingungen oder Verdrehungen eines solchen Reflektorelements in seine und aus seiner Bezugsebene, um Löcher in Reihen gleichmässig anzuordnen, und der Stand der Technik ist daher beschränkt.

3

643 477

Hauptaufgabe der Erfindung ist, eine verbesserte Einrichtung zur Erzeugung gepulster Lichtstrahlen aus einem kontinuierlichen Lichtstrahl zum Perforieren von flächen-haftem Material zu entwickeln.

Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfindung, ein schnelles Perforieren von Zigarettenfilter-Mundstückpapier durch Laser zu ermöglichen.

Dies wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 erzielt.

Bei der Einrichtung werden Lichtimpulse, die von jedem Paar teilnehmender reflektierender Vorrichtung ausgehen, durch eine gemeinsame Fokussierlinse empfangen, wobei ein Prisma oder ein ähnliches Lichtumlenkelement zwischen der einen der erwähnten Vorrichtungen und der gemeinsamen Fokussierlinse angeordnet ist, um benachbarte Reihen von in gleichen Abständen voneinander befindliche Perforationen in einer Bahn oder in einem ähnlichen perforierbaren Element zu erhalten.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und zwar zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltschema einer bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht der reflektierenden Scheiben von Fig. 1, wobei die Scheiben zur Erläuterung je von der Seite gezeigt sind;

Fig. 3 ein optisches Diagramm, das auf die Einrichtung nach Fig. 1 anwendbar ist;

Fig. 4 ein optisches Diagramm, das auf die Einrichtung nach Fig. 1 anwendbar und in der Weise erweitert ist, dass es zusätzliche reflektierende Scheiben aufweist;

Fig. 5 eine Draufischt einer solchen erweiterten Einrichtung;

Fig. 6 die jeweiligen Ausbildungen der reflektierenden Scheiben der erweiterten Einrichtung;

Fig. 7 eine geometrische Darstellung zur Erläuterung der Perforationsvorgänge bei der erweiterten Einrichtung nach Fig. 5.

Bei der Einrichtung nach Fig. 1 wird eine Bahn 10 aus flächenhaftem Material durch eine Aufnahmetrommel 12 nach einer horizontalen Förderung von einer nicht gezeigten Ablauftrommel gesammelt. Die Aufnahmetrommel 12 wird durch eine Antriebseinheit 14 zur Drehung angetrieben, wobei die Trommelgeschwindikgeit durch ein Steuersignal bestimmt wird, das über eine Leitung 16 zugeführt wird und von einem Potentiometer 18 oder einem ähnlichen einstellbaren Organ abgegeben wird. Ein weiteres Steuersignal, das über eine Leitung 20 von einem Potentiometer 22 abgeleitet wird, steuert die Antriebseinheit 24 der Lichtreflektoranord-nung 26, die eine Welle 28 aufweist, welche von der Antriebseinheit 24 gedreht wird, und lichtreflektierende Scheiben 30 und 32, die auf die Welle 28 drehfest aufgekeilt sind.

Ein Laser 34 erzeugt einen kontinuierlichen Ausgangsstrahl 36, der druch eine Linse 38 zu einer Stelle auf den Scheiben 30 und 32 fokussiert wird. Die durch die Scheiben reflektierten Lichtstrahlen werden durch ein gemeinsames Fokussierelement, das als Linse 40 dargestellt ist, zur Materialbahn 10 geleitet.

Fig. 2 zeigt nebeneinander in schaubildlicherDarstellung die Scheiben 30 und 32, wenn die letztere rechts von der Scheibe in Fig. I gesehen wird. Die Scheiben sind auf die Welle 28 mit einer solchen Stellung aufgekeilt, dass die Linien 42 und 44 sich in einer gemeinsamen Ebene mit der Wellenachse 46 befinden. Bei der beispielsweisen Darstellung, bei welcher zwei Scheiben verwendet werden und zum wechselweisen Auftreffen des Strahls 36 (Fig. 1) bestimmt sind, weisen die Scheiben lichtdurchlässige, in gleichen Abständen voneinander befindliche Umfangsteile 48, 50 auf,

die zueinander versetzt sind und reflektierende Facetten 52 und 54 zwischen sich begrenzen. Gewöhnlich werden 45 solche Facetten verwendet, wobei sich jede Facette über vier Kreisbogengrade (Winkel 56 und 58) erstreckt und sich jeder durchlässige Teil ebenfalls über vier Bogengrade (Winkel 60 und 62) erstreckt. Wenn sich der durchlässige Teil 48a, mit seiner voreilenden Kante in Ausfluchtung mit der Linie 42 befindet und der durchlässige Teil 50a in Abstand von der Linie 44 um den Facettenwinkel 58, sind die Scheiben zur wechselweisen Reflexion des Laserstrahls richtig ausgerichtet, wobei der Strahl durch den durchlässigen Teil 48a hindurchtritt, um durch die Facette im Uhrzeigersinn des durchlässigen Teils 50a reflektiert zu werden. Die lichtdurchlässigen Teile sind gewöhnlich Öffnungen in den Scheiben von einer Grösse, die ausreicht, dass der Laserstrahl frei hindurchtreten kann. Obwohl die Scheibe 32 ohne lichtdurchlässige Teile hergestellt werden könnte, da sie die letzte Scheibe für den Laser ist, wird durch die beschriebene Ausführungsform die unerwünschte störende Reflexion des Laserausgangsstrahls durch die Scheibe 32 während des Auftreffens des Laserstrahls auf die Facetten der Scheibe 30 gemildert, d.h. der Laserausgangsstrahlübertritt über die Scheibe 30 tritt einfach durch die Öffnungen der Scheibe 32 hindurch. In dieser Beziehung kann ein solcher Strahlübertritt in Anwendungsfällen erwünscht sein, bei welchen verschiedene Abstandslängen in benachbarten Reihen erforderlich sind und die Strahlbenutzung nicht streng abwechselnd wie bei der erläuterten Einrichtung ist.

Wie sich aus Fig. 3 ergibt, führt jedes Auftreffen des Strahles 36 auf einer Facette der Scheibe 30 zur Fortpflanzung einer modifizierten Version des Laserausgangsstrahls, welcher modifizierte Strahl bei 64 gezeigt ist und eine Mittelachse 64a hat, die auf die Linse 40 mit einem Winkel 41, der durch die gewählte Ausrichtung der Scheibe 30 bestimmt wird, einfallt. Das Strahlenbündel 64 hat äussere Strahlen 64b und 64c, welche von der Strahlmittelachse 64a entgegengesetzt divergieren. Wenn das Strahlenbündel 36 konvergiert und dann zwischen den Scheiben 30 und 32 divergiert, ist das Strahlenbündel dann zur Scheibe 30 konvergent und der modifizierte Strahl 64 ist zu Beginn konvergent und dann divergent.

Die Linse 40 hat ferner in ihrem Sichtfeld durch das Prisma 33 die Facetten der Scheibe 32 und sammelt daher weitere modifizierte Versionen des Laserausgangsstrahls 36 bei jedem Auftreffen des Strahles 36 auf eine Facette der Scheibe 32.

Ein solcher weiterer modifizierter Strahl 66, wie er von der Scheibe 32 ausgeht, hat eine Mittelachse 66a und divergierte Aussenstrahlen 66b und 66c.

In der deutschen Patentanmeldung der Inhaberin mit dem Titel «Verfahren und Vorrichtung zum Perforieren von flächenhaftem Material durch Laser», P 2 932 421.8 haben alle reflektierenden Scheiben als Gegenstück zu den genannten Scheiben 30 und 32 ihre reflektierenden Facetten mit einer identischen Stellung mit bezug auf deren Drehachse angeordnet. Daher sind Strahlen als Gegenstück zu den erwähnten Strahlen 64 und 66 die von solchen Gegenstückscheiben ausgehen, je einschliesslich einer Symmetrieachse, die zur optischen Achse (Achse 40a) des gemeinsamen Fo-kussierelements parallel. Aufgrund der optischen Erwägungen, die in der erwähnten Patentanmeldung erläutert sind, werden solche Gegenstückstrahlen derselben direkt durch ein solches gemeinsames Fokussierelement ohne weitere zwischengeschaltete Optik behandelt.

Im Gegensatz zu der Scheibenanordnung und der Praxis nach der erwähnten Patentanmeldung erfordert die hier verwendete Einrichtung zur Erzeugung von gepulsten Lichtstrahlen verschiedene Stellungen für die Facetten der ver-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

643477

schiedenen Scheiben und die Verwendung einer zwischengeschalteten Optik. In Fig. 3 ist die Fläche 30a der Scheibe 30 voll eben über den Durchmesser der Scheibe. Die Fläche 32a der Scheibe 32 ist am Scheibenumfang abgeschrägt. Daher sind die Facetten der Scheibe 30 je zuerst von identischer Haltung mit bezug auf die Scheibendrehachse und die Facetten der Scheibe 32 sind je von einer zweiten identischen Haltung, die von der ersten Haltung mit bezug auf die erwähnte Drehachse verschieden ist.

Der Strahl 64 wird durch die Linse 40 direkt gesammelt und zur Stelle 68 fokussiert. Der Strahl 66 fällt auf das Prisma 33 ein und wird nach der Umlenkung durch dieses zur Stelle 70 fokussiert, welche beiden Stellen ausserhalb der Brennebene FP40 der Linse 40 liegen. Bei seiner Funktion trifft der Strahl 66 auf das Prisma 33 auf und modifiziert die Einfallstelle und den Einfallwinkel des Strahls auf die Linse 40, wodurch die Strahleinfallstelle gegenüber derjenigen wirksam nach rechts (gesehen in Fig. 3) verlagert wird, die erhalten wird, wenn der Strahl 66 direkt der Linse zugeführt wird, so dass die Lage der Stelle 70 gesteuert wird. Zur veränderlichen Steuerung der Lage der Stelle 70 wird das Prisma bei 33a gegen einen Ring 35 geklebt, der zur Drehung um die Ringachse gelagert ist. Die Stellen 68 und 70 können daher so angeordnet werden, dass sie sich in Aneinanderlage-rung mit einer Ebene befinden, durch welche die Bahn 10 gefördert wird, um hierdurch Perforationen in dieser herbeizuführen.

Die Strahlachse 36a und die Welle 28 sind mit einem gemeinsamen spitzen Winkel zur Ebene der Fig. 3 angeordnet und die Linse 40 sowie das Prisma 33 werden um einen solchen Winkel von der Ebene der Fig. 3 in Überdeckung mit den Scheiben 30 und 32 bewegt. Die Arbeitsweise der Einrichtung führt dann zu einer ersten Reihe von Perforationen, die durch den modifizierten Strahl 64 an den Stellen 68 erzeugt werden, und zu einer zweiten Perforationsreihe in Abstand von dieser und erzeugt durch den modifizierten Strahl 66 an den Stellen 70. Diese Arbeitsweise wird besser verständlich durch eine nähere Erläuterung einer Ausführungsform mit einer erweiterten Einrichtung, die in Verbindung mit Fig. 4-7 beschrieben wird.

In Fig. 4 sind vier reflektierende Scheiben 30', 32', 72 und 74 auf der Welle 28 durch ein Abstandsstück 76 in Abstand gehalten angeordnet. Ein zusätzliches Prisma ist bei 78 gezeigt und ein weiteres Fokussierelement für modifizierte Strahlen ist als Linse 80 dargestellt. Modifizierte Strahlen 82 und 84 werden durch die Facetten der Scheiben 72 und 74 fortgepflanzt. Der modifizierte Strahl 82 hat eine Mittelachse 82a und äussere divergierende Strahlen 82b und 82c. Der modifizierte Strahl 84 hat eine Mittelachse 84a und äussere divergierende Strahlen 84b und 84c.

Die Scheiben 72 und 74 sind mit ihren reflektierenden Facetten in Haltungen zur Drehachse entsprechend dem Fall der vorerwähnten Scheiben 30 und 32 angeordnet. Die Linse 80 ist näher der Bahn 10 als die Linse 40 angeordnet, was durch den erhöhten Grad der Divergenz des Strahls 36 bei der Konfrontation mit den Scheiben 72 und 74 bedingt ist. Die Stellung der Linse 80 und des Prismas 78 sind so eingestellt, dass die Anordnung der Brennpunktstellen 86 und 88 der Strahlen 82 und 84 eng benachbart der Bahn 10 und im wesentlichen in Nebeneinanderanordnung mit den Stellen 68 und 70 erhalten wird, wie angegeben. Der Abstand Dt besteht zwischen den Stellen 68 und 70 und beruht auf der Wahl der Facettenhaltungen der Scheiben 30 und 32 und der Optik (Linse 40 und Prisma 33) hierfür. Der Abstand D2 zwischen den Stellen 70 und 86 wird durch die Länge des Abstandsstückes 76 bestimmt. Der Abstand D3 besteht zwischen den Stellen 86 und 88 und beruht auf der Wahl der Facettenhaltungen der Scheiben 72 und 74 und der Optik (Linse 80 und Prisma 78) hierfür.

In Fig. 5 ist die Ebene der Fig. 4 senkrecht zur Bahn 10 und fällt mit dem Bahnrand 10a zusammen, während die Laserausgangsstrahlachse 36a einen spitzen Winkel Z mit diesem einschliesst. Die Achse der Welle 28 befindet sich in einer gemeinsamen Ebene mit der Strahlachse 36a senkrecht zur Bahn 10. Durch die Einstellung der Systemparameter, wie nachfolgend beschrieben, kann die dargestellte Vier-Reihen-Kolonnen-Matrize erhalten werden und zwar mit Kolonnenabständen D4 und D5 bestehend zwischen den oberen und unteren benachbarten Reihenpaaren und Abständen Si-Sa zwischen den Reihen.

Fig. 6 zeigt die Gestaltungen der Scheiben 30', 32', 72 und 74. Wenn alle Scheiben nach Verkeilungslinien 90,92, 94 und 96 in einer gemeinsamen Ebene verkeilt sind und 45 Facetten je Scheibe wie bei dem System nach Fig. 1-3 angenommen werden, erstrecken sich die Facetten aller Scheiben je über zwei Bogengrade und die Öffnungen derselben erstrecken sich je über sechs Bogengrade. Die Facette 98 der Scheibe 32' fällt mit ihrer Uhrzeigersinn-Voreilkante mit der Verkeilungslinie 92 zusammen. Die Facetten 100,102 und 104 der Scheiben 30', 72 und 74 befinden sich mit ihren Uhr-zeigersinn-Voreilkanten in Abstand von den Verkeilungslinien 90,94 und 96 um zwei, sechs und vier Winkelgrade 106,108 und 110; bei dieser Gestaltung ergibt sich bei einer Uhrzeigersinndrehung der Welle 28 eine aufeinanderfolgende Fortpflanzung modifizierter Strahlen 66, 64, 84 und 82 (Fig. 4). Eine solche Auslösefolge wurde zur leichteren Erläuterung gewählt, da sie zeitlich aufeinanderfolgende Perforationen in Reihen 112,114,116 und 118 in Fig. 5 verursacht. Die Auslösefolge kann, wenn gewünscht, gegenüber der zweckmässigen Folge abgeändert werden. Wie für die vorangehend beschriebene Zweischeiben-Ausführungsform erwähnt, kann die letztfolgende Scheibe ohne lichtdurchlässige Teile angeordnet werden, jedoch sind solche bevorzugt, um störende Lichtenergiereflexionen von dieser letzten Scheibe zu mildern. Der Laserstrahl wird auf seinen Divergenzursprung 360 (Fig. 4) fokussiert derart, dass der Strahlquerschnitt die Öffnungen der vorletzten Scheibe (Scheibe 72) frei lässt, wodurch sichergestellt wird, dass der volle Strahl auf jede Scheibe einfallen kann.

Fig. 7 zeigt vier mit voll ausgezogenen Linien gezeichnete Perforationen 120,122,124 und 126, die in zeitlicher Folge hergestellt wurden. Der zeitliche Abstand zwischen jeder aufeinanderfolgend hergestellten Perforationen lässt sich leicht berechnen, da die Fortpflanzungsgeschwindigkeit modifizierter Strahlen allein durch die Reflektoranordnungparameter bestimmt wird, d.h. es werden bei einer Umdrehung der Welle 28 bei der gegebenen Ausführungsform vier mal 45 oder 180 modifizierte Strahlen fortgepflanzt. Dieser zeitliche Abstand (t) zwischen aufeinanderfolgend hergestellten Perforationen, d.h. zwischen den Perforationen 120 und 122, beträgt daher 1/180 R, wobei R die Zahl der Umdrehungen der Welle 26 je Zeiteinheit ist.

Die Perforationen 120 und 122 werden in ihrem Abstand durch das Mass (Fig. 7) Dx cos Z plus D6 bestimmt. Dt ist der Abstand in der Ebene der Fig. 4 zwischen den Perforationen 120 und 122 bei stationärer Bahn 10. Die Übertragungsbildtrennung (cast image séparation) von Dt ist grösser in Fig. 7 bezogen auf den Winkel Z und ist das Mass Dj cos Z. D6 stellt die Entfernung dar, welche durch die Bahn 10 während der Interperforationszeitperiode (t) zurückgelegt hat und ist einfach die Bahngeschwindigkeit (die je Zeiteinheit zurückgelegte Entfernung) multipliziert mit t, abgeleitet wie oben. Da die Perforationen in der Reihe 112 alle an der gleichen Stelle {68 - Fig. 4) mit bezug auf die Linse 40 gemacht werden und keinen Übertragungsbildabstand

4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

«0

65

643 477

(cast image spacing) haben, können sie alle um einen Abstand (D4) in Abstand gemacht werden, der gezeigt ist als Bruchteil zu dem räumlichen Mass Di cos Z + D6 und ein Vielfaches von D6 x der Zahl der Scheiben.

Bei dem Beispiel in Fig. 7 würden bei der Rechtsbewegung der Bahn 10 die Perforationen 128 und 130 in der Reihe 112 räumlich zuvor gemacht und die Perforation 132 in der Reihe 112 wird räumlich zusammenfallend mit der Perforation 122 in der Reihe 114 gemacht, jedoch zeitlich -später als die Perforation 122 in der Reihe 114. Solche Phänomene sind in kombinierten Wirkungen der Übertragungsbildtrennung wie zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden Perforationen und dem Winkel Z.

Es kann eine Zahl N benannt werden, welche die Zahl der Perforationen in der Reihe 112 anzeigt, die räumlich vor (oder zusammenfallend mit) hergestellt wurden und zeitlich später als die Perforation der Reihe 114, die zeitlich nachfolgend einer anfänglichen Reihe 112-Perforation gemacht wurde, und die folgende Beziehung für eine Vierscheibenanordnung aufgestellt werden:

ND4 = Dj cos Z+D6 (1)

D„cosZ+D6 N = (2)

D4

oder d j cos Z = d4n-d6 (3)

oder d4 n-d6 Di = ~~ (4)

cosZ

Bei dem gegebenen Beispiel ist n drei und d4 ist vier mal d6. In einem solchen Fall:

U d6

D, = ^ (5)

cosZ

Im Ausdruck (4) mit vorgewählten Konstanten D1; Z und N können D4 und D6 als gegenseitig veränderlich zur Beeinflussung des gleichen Musters bewertet werden. Da D4 proportional zu t ist und da Dä durch die Bahngeschwindigkeit bestimmt wird, lässt sich eine Reihe von jeweiligen Werten für die Antriebseinheit 24 festlegen (Geschwindigkeit der Reflektoranordnung, Signal auf der Leitung 20 in Fig. 1) und die Antriebseinheit 14 (Bahnfördergeschwindigkeit, Leitung 16 in Fig. 1), was die Gestaltung nach Fig. 7 für die Reihen 112 und 114 ergibt. Ein gemeinsamer Steuereingang kann die Kontaktarmstellungen der Potentiometer 18 und 22 einstellen.

Die Zahl N ist bei dem vorangehend beschriebenen Beispiel eine ganze Zahl und mit drei gewählt. Jede ganze Zahl kann so gewählt werden, dass eine Kolonnenperforations-überdeckung erhalten wird. Niedrigere Werte von N, d.h. 5 weniger Perforationen in der Reihe 112 zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden (Reihe 112- Reihe 114) Perforationen ergeben eine geringere Anzahl von Perforationen je Abstandseinheit in der Bahn 10. Umgekehrt wird durch höhere Werte von N eine erhöhte Perforationsdichte in der Bahn er-lo halten.

Wenn für N nicht eine ganze Zahl gewählt wird, wird die vorerwähnte Kolonnenüberdeckung nicht erhalten. Wenn beispielsweise N mit dreieinhalb gewählt wird, nimmt die Perforationsdichte beispielsweise zwischen den Reihen 112 i5 und 114 von der N gleich drei Situation ab und die Perforationen in den Reihen 112 und 114 werden gegenseitig gleich-mässig versetzt, beispielsweise um 180° phasenverschoben, wie dies der Fall bei allen N-Werten mit einem Bruchteil von Vi ist.

20 Bei der vorgenannten Situation mit N gleich drei findet die Kolonnenausrichtung in den Reihen 116 und 118 ebenfalls statt und die Kolonnenausrichtung, beispielsweise aller Reihen 112 bis 118, kann dadurch erzielt werden, dass D2 cos Z + D6 ein ganzzahliges Vielfaches von D6 x der Zahl 25 der Scheiben gemacht wird und D3 gleich Dj. Anderseits werden nicht gleichmässige Matrizen durch eine andere Parameterwahl erhalten, jedoch bei Übereinstimmung sowohl der Reihenabstandsgleichmässigkeit als auch der Gleichmäs-sigkeit des Perforationsabstandes zwischen den Reihen. 30 Die Abstandsparameter können ebenfalls modifiziert werden, um optische Aberrationen zu kompensieren, und somit die gewünschten Perforationsmatrizen erhalten werden.

Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs-35 formen erfordert die Einrichtung zur Erzeugung eines gepulsten Strahls mehrere Scheiben od.dgl., die aneinander angrenzend angeordnet sind, wobei die unterschiedliche Facettenhaltung die Erzeugung nicht störender gepulster Strahlen ermöglicht. Bei der eingangs erwähnten Patentanmeldung 40 befinden sich solche Scheiben voneinander längs der gemeinsamen Drehachse in Abstand. Die Einrichtung hiervon ist daher wie ersichtlich in verschiedener Weise zur Erzeugung gepulster Strahlen veränderlich. Während bei der vorangehend beschriebenen Einrichtung und der Einrichtung nach 45 der vorgenannten Patentanmeldung das gemeinsame Fokussieren der Strahlen, die von den mehreren Scheiben ausgehen, Verwendung findet, kann die gesonderte Behandlung solcher Strahlen vorgenommen werden. Natürlich können Strahlen in einer grösseren Anzahl als zwei durch ein ge-50 meinsames Fokussierelement gesammelt werden, was zu einer entsprechenden Anzahl von Perforationsreihen führt, die grösser als die beiden Reihen sind, die bei der dargestellten Praxis für jede Linse erhalten wird. Die Erfindung ist natürlich nicht auf die besonderen dargestellten Einrichtungen be-55 schränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

s

4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. 643 477

   2

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Einrichtung zur Erzeugung gepulster Lichtstrahlen aus einem kontinuierlichen Lichtstrahl zum Perforieren von flä-chenhaftem Material auf einer bewegten Bahn an gewissen vorbestimmten, in Abstand angeordneten Stellen, gekennzeichnet durch a) eine Linse (38) zum Empfang des kontinuierlichen Lichtstrahls und Austritt eines fokussierten kontinuierlichen Strahls;

   b) ein erstes reflektierendes Organ (30; 30'; 72), das zum Empfang des fokussierten kontinuierlichen Strahls angeordnet und zur Drehung um eine Drehachse (46) gelagert ist, wobei das erste reflektierende Organ eine erste Scheibe um-fasst und mit lichtreflektierenden Elementen (52,100) versehen ist, die in gegenseitigen Abständen voneinander in einem kreisförmigen Bereich auf der Scheibe angeordnet sind, damit der fokussierte kontinuierliche Strahl gesondert während der Drehung der ersten Scheibe auf die lichtreflektierenden Elemente auftrifft, wobei jedes der lichtreflektierenden Elemente in einer gegenseitig identischen ersten Stellung in bezug auf die Drehachse angeordnet ist, und lichtdurchlässige Teile (48) zwischen benachbarten solchen lichtreflektierenden Elementen vorgesehen sind;

   c) ein zweites reflektierendes Organ (32; 32'; 72; 74), welches längs der Drehachse (46) gegenseitig angrenzend mit dem ersten reflektierenden Organ angeordnet ist, wobei das zweite reflektierende Organ eine zweite reflektierende Scheibe umfasst, die einen lichtreflektierenden Teil umfasst, der einen kreisförmigen Bereich auf der zweiten Scheibe darstellt, auf welchen der fokussierte kontinuierliche Strahl im Verlauf der Drehung der zweiten Scheibe auftrifft, und der lichtreflektierende Teil der zweiten Scheibe mit einer von der ersten Stellung verschiedenen zweiten Stellung in bezug auf die Drehachse angeordnet ist, wobei der lichtreflektierende Teil der zweiten Scheibe mit den lichtdurchlässigen Teilen der ersten Scheibe ausgerichtet ist, wobei erste und zweite gepulste Lichtstrahlen nacheinander abwechslungsweise von der ersten und zweiten Scheibe ausgehen, und die verschiedenen Stellungen der lichtreflektierenden Teile auf der zweiten Scheibe zusammenwirken, um eine Divergenz der Wege der ersten und zweiten gepulsten Strahlen zu bewirken;

   d) gemeinsame Fokussierorgane (40) zum Empfang der ersten und zweiten gepulsten Lichtstrahlen, die von den ersten und zweiten Scheiben ausgehen und die gepulsten Strahlen an ersten und zweiten, vorausbestimmten, in Abstand angeordneten Stellen auf der bewegten Bahn (10) fokus-sieren und e) ein Lichtablenkorgan (33), welches zwischen der zweiten Scheibe und der gemeinsamen Fokussierorgane zur Steuerung des Weges des zweiten Strahls zu den gemeinsamen Fokussierorganen angeordnet ist, wobei der Abstand der zweiten Stelle bezüglich der ersten Stelle auf der bewegten Bahn (10) gesteuert wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle lichtreflektierenden Elemente ebene Elemente sind, die in der gleichen Ebene mit der Scheibe angeordnet sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben zur Drehung um eine Drehachse (46) gelagert sind, welche die Achse des kontinuierlichen Strahls schneidet.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite reflektierende Organ (32) zur gemeinsamen Drehung mit dem ersten reflektierenden Organ um die erwähnte Drehachse (46) gelagert ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtablenkorgan (33) in bezug auf die zweite Scheibe bewegbar ist zur selektiven Ablenkung des zweiten Lichtsstrahls, wobei der Abstand der zweiten Stelle in bezug auf die erste Stelle auf der bewegten Bahn justiert wird.
6. 6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü-

   s che, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtablenkorgan ein Prisma umfasst.
7. 7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtreflektierende Teil der zweiten Scheibe in gegenseitigem Abstand angeord-

   lo nete lichtreflektierende Elemente umfasst, und die zweite Scheibe weiter lichtdurchlässige Teile zwischen benachbarten solchen lichtreflektierenden Elementen aufweist, und wobei die lichtreflektierenden Elemente und die lichtdurchlässigen Teile der zweiten Scheibe entsprechend mit den licht-

   15 durchlässigen Teilen der lichtreflektierenden Elemente der ersten Scheibe ausgerichtet sind.
8. 8. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kontinuierliche Lichtstrahl ein Laserstrahl ist.

   20

   25