CN1886264A - 用于一种借助射束使工件表面结构化的装置的抽吸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于一种借助射束、尤其是激光束使工件(20)、尤其是印版、例如柔版印刷凸版的表面结构化的装置的抽吸装置，它具有一个在其工作位置上遮盖射束与工件表面之间的相互作用区域的罩(10)，该罩具有：一个背面(11)，在该背面可连接一个抽吸导管(38)；两个具有前边缘(19)的侧壁(16)，这些前边缘在罩(10)的工作位置上位于工件(20)的对面，及两个在侧壁(16)之间横向于这些侧壁延伸的导壁(17，18)，它们与两个侧壁(16)一起在罩(10)中限定了具有一个入口(15)的抽吸通道(14)，该入口在罩(10)的工作位置中位于工件(20)的对面。为了提供开始部分所述类型的另一抽吸装置，借助它在雕刻时形成的刻下物和/或分解产物如带悬浮颗粒的气体、蒸汽及烟以及抛出的颗粒能可靠地从激光束与工件之间的相互作用区域中导出，以致实际上可完全防止这些产物沉积在工件和/或抽吸装置上，本发明提出：两个导壁中的一个(17)在罩(10)的工作位置中以一个棱边(21)位于工件的对面，而另一导壁(18)具有一个在罩的工作位置中位于工件表面对面的凸的圆柱形弯拱及在该弯拱的区域中具有至少一个孔(23)，用于加工工件表面的射束穿过该孔。
Description
本发明涉及用于一种借助射束、尤其借助激光束使工件-尤其是印版、例如柔版印刷凸版-的表面结构化的装置的抽吸装置。
借助射束、尤其借助激光束在工件表面中进行浮雕的雕刻尤其应用于制造柔版印刷印版，其中借助激光束直接在一个柔版印刷元件的浮雕形成层上雕刻出印刷浮雕图形，由此可不用如在曝光方法中所需的、柔版印刷元件的显影。在激光雕刻时借助激光束这样地加载待凹入的区域，以便在那里去除毛坯的材料。在此情况下待去除的组成部分被蒸发和/或分解，使得其刻下物或分解产物以蒸汽、热气体、烟、带有悬浮颗粒的气体和/或小颗粒的形式出现。
尤其当待雕刻的柔版印刷印版毛坯是一个圆柱体或一个为了雕刻被固定在一个圆柱形载体上的板及该圆柱体在雕刻时以高速转动时，则需要这些分解产物由它们形成的区域中尽可能完全地被导走，以防止它们沉积在已雕刻的区域中及在那里对雕刻图形的精细度产生不利影响。此外分解的产物也可能沉积在未雕刻的区域上及在那里干扰雕刻过程，或污染激光束导向的部件，这也导致对雕刻质量的不利影响。
由DE 299 80 010 U1已公开了一种用于激光雕刻或切割装置的加工头，其中一个保持聚焦透镜的喷嘴状透镜架由一个抽吸罩包围，该抽吸罩通过一个抽吸导管连接到一个相应的抽吸装置上。加工头设有至少两个气体喷嘴，其中一个喷嘴将气体射束倾斜地对准激光束与待雕刻的冲头板之间的相互作用区的一个区域中，而另一个喷嘴也将一个倾斜的气体射束对准待雕刻的冲头板，它入射在加工点与抽吸罩边缘之间的区域中，以便在冲头板加工期间阻止尘屑或其它分解产物的径向扩散，以致这些产物可通过抽吸罩被吸走而不通过罩的边缘缝隙漏出。
由EP 0 427 004 A2公开了用于借助激光器加工空心圆柱体、尤其是丝网印刷模版的装置，其中待加工的空心圆柱体在其轴向上在激光束与空心圆柱体之间的相互作用区的前与后、即在雕刻点的前与后通过辊或锥形支撑滚子支撑。在该装置中在激光加工头的前面支承着一个真空壳体，它被这样构成，以致激光加工头的嘴件被真空壳体包围。由此构成具有开口的真空室，它的边缘与雕刻圆柱体构成一个缝隙，该缝隙包围雕刻区域、即激光束与模版之间的相互作用区域。因为通过该缝隙续流的空气持续由真空室吸走，因此维持周围大气与真空室的内部之间的一个压力差，该压力差迫使模版持续地接触在辊或锥形支撑滚子上。
由真空室抽吸空气用于保证使模版可靠地接触在支撑部件上的压力差，但它不能满足刻下的和/或分解的产物的排走。
EP 0 562 149 A1还公开了借助激光束来加工薄壁空心圆柱体的装置，其中除可围绕其纵向轴线转动地支承的空心圆柱体-例如用于丝网印刷模版或类似物的毛坯外，还在一个滑板上设有激光加工头，该滑板可平行于待加工空心圆柱体的纵向轴线移动。除激光加工头外，在该滑板上还固定安装了用于空心圆柱体的止推轴承，由此该轴承可与滑板一起在空心圆柱体的轴向上运动。
支撑装置包括一个基本上半圆形的下支承弯形件及一个可摆动地支承的、四分之一圆形的上支承弯形件，以便允许一个空心圆柱体的自动置入。
可装有多个支承滚子的下支承弯形件具有一个基本上U形的轮廓，该轮廓在其端面上是闭合的，由此构成一个抽吸槽，该抽吸槽通过一个相应的抽吸接管可连接到一个合适的抽吸装置上，以便在抽吸槽中产生轻微的负压，该负压用于空心圆柱体与支撑装置的下支承弯形件保持可靠的接触，以便保证空心圆柱体在其相应的加工区域中可靠地、无振动地导向，以致可作到精密的激光加工。
但这里未指出由加工区域、即由激光束与空心圆柱体之间的相互作用区排走刻下物或分解产物的装置。
本发明的任务在于，提供开始部分所述类型的一种另外的抽吸装置，借助它在雕刻时形成的刻下物和/或分解产物能可靠地从激光束与工件之间的相互作用区域中导出，以致实际上可完全防止这些产物沉积在工件和/或抽吸装置上。
该任务将通过根据权利要求1或2的抽吸装置来解决。本发明的有利构型及进一步改进被描述在相应的从属权利要求中。
根据本发明，在一个具有一个在其工作位置上遮盖射束与工件表面之间的相互作用区域的罩的抽吸装置中提出：该罩具有：一个背面，在该背面上可连接一个抽吸导管；两个具有前边缘的侧壁，这些前边缘在罩的工作位置中位于工件的对面；及两个在这些侧壁之间横向于这些侧壁延伸的导壁，它们与两个侧壁一起在罩中构成一个具有入口的抽吸通道的边界，该入口在罩的工作位置中位于工件的对面，其中两个导壁中的一个在罩的工作位置中以一个棱边位于工件的对面，而另一导壁具有一个在罩的工作位置中位于工件表面对面的凸的圆柱形的弯拱及在该弯拱的区域中具有至少一个孔，用于加工工件表面的射束穿过该孔。
通过抽吸装置的罩的本发明构型，尤其通过凸的圆柱形弯拱-抽吸通道的两个导壁的一个用该弯拱位于射束与工件表面之间的相互作用区域的对面，在该区域中得到了一个平滑的、无涡流的、非常快速的空气流，该空气流将夹带在相互作用区域或雕刻区域中由工件表面分离下的颗粒和/或分解产物及通过抽吸通道排走。以此方式来防止由工件分离下的颗粒和/或分解的产物、例如带有悬浮颗粒的气体或类似物沉积在工件上。因此在工件表面上可刻出非常精细的结构，如在印刷模版、尤其在柔版印刷印版上或多或少所需要的。
在制造柔版印刷印版或柔版印刷凸版时，本发明的抽吸装置尤其允许抽吸粘性的带有悬浮颗粒的气体，在柔版印刷印版毛坯借助激光束雕刻时除烟及蒸汽外还形成该气体。如果这种粘性的带有悬浮颗粒的气体沉积在雕刻区域中，它难以被清除及因此尤其显著地影响了精细的印刷图形结构。
根据本发明的另一方面，在一个具有一个在其工作位置上遮盖射束与工件表面之间的相互作用区域的罩的抽吸装置中提出：该罩具有：一个背面，在该背面可连接一个抽吸导管；两个具有前边缘的侧壁，这些前边缘具有与待加工工件的表面轮廓相适配的轮廓，由此当前边缘在罩的工作位置上位于工件对面时构成相应的缝隙密封；及两个在这些侧壁之间横向于这些侧壁延伸的导壁，它们与两个侧壁一起在罩中限定了具有一个入口的抽吸通道，此外罩具有至少一个孔，用于加工工件表面的射束穿过该孔。
通过侧壁适配于工件轮廓可使侧向空气流入区域这样强地下降，以致实际上构成了缝隙密封，通过该缝隙密封几乎不再吸入会干扰罩内部的气流关系的空气。因此可得到快速的空气流，而不导致涡流，这样增加了刻下产物及分解产物的排出。
在本发明的一个优选的进一步构型中提出，弯拱形的导壁的弯拱呈圆弧形地弯曲，其中弯拱形的导壁的弯拱的曲率有利地大于工件的表面的曲率。
弯拱形的导壁的弯拱也可指数(曲线)地(exponentiell)弯曲，以便调节抽吸通道中气流的确定的速度分布。
本发明的一个合乎要求的进一步构型的特征是，用于加工工件的射束所穿过的一个或多个孔被设置在弯拱形导壁的一个区域中，该区域在罩的工作位置中最靠近工件的表面。
为了构成尽可能有效的缝隙密封，合乎要求的是，侧壁的前边缘的轮廓是一个适配工件表面的轮廓的多角线或圆弧。
本发明的一个有利的构型的特征是，在罩的工作位置中侧壁的前边缘与工件表面之间的距离小于50mm，优选小于30mm，尤其小于10mm但大于0.5mm，及特别优选在1mm与5mm之间，其中，在侧壁的前边缘与工件表面之间构成的缝隙密封的宽度在0.1mm与30mm之间的范围中。
为了在不同的工件轮廓时、尤其在不同的工件直径时可保证借助缝隙密封的有效侧向密封提出：罩可更换地被固定在一个加工头上，这样在加工不同直径的圆柱形工件时总可由多个罩中选择一个罩及将其固定在该加工头上，罩的侧壁具有带有轮廓的前边缘，该轮廓尽可能好地适配相应的待加工的工件的表面轮廓。
本发明的一个优选构型的特征是，在罩的侧壁上设有装置，尤其是设有一些可运动的叠片或可更换的侧向部件，借助它们可改变侧壁的位于工件对面的边缘的轮廓，以便使该边缘适配工件的表面。
在本发明的另一构型中以有利的方式提出：在弯拱形导壁的在罩的工作位置中离工件的表面最近的区域中，对于每个由加工头输出的加工射束、尤其是对于每个由激光加工头提供的激光加工射束设有一个自身的孔，通过该孔使用于加工工件的射束聚焦在该工件上。
为了使在罩的遮盖区域的外部形成的分解产物如烟、蒸汽及类似物也可被抽吸，还提出：C形盖环设有两个彼此有间距地相对的圆周端部，该盖环具有一个基本上U形的横截面，其中罩与盖环的两个圆周端部的一个相邻地布置。
在此情况下，C形盖环可部分地或几乎完全地围绕圆柱形工件延伸。在后一情况下它的两个圆周端部与罩相邻。在前一情况下它可延伸在90°，120°，180°或任何另外的角度范围上，该角度范围可足以用于捕获及抽吸烟、蒸汽、小颗粒或类似物。
此外合乎要求的是，C形盖环是可更换的，以致当加工不同直径的圆柱形工件时可以总是从多个盖环中选择出及使用一个盖环，该盖环的内径尽可能好地适配相应的待加工的圆柱形工件的直径。
但也可以是，在C形盖环的侧壁上设有用于缩小其自由内径的装置，以使得该自由内径可根据相应的待加工的圆柱形工件的直径被调节。
在此情况下，用于缩小C形盖环的自由内径的装置可有利地包括一个片式密封装置，该片式密封装置的各个片可摆动地固定在盖环的侧壁上。
用于缩小C形盖环的自由内径的装置也可由可更换的侧向部件，尤其是侧板构成。
本发明的一个优选构型提出：C形盖环在圆周上被划分成至少两个环段，这些环段可摆动地彼此固定。在此情况下C形盖环优选地在圆周上被划分成三个不同圆周长度的环段，其中，一个上环段的圆周长度约相应于盖环圆周长度的一半，而下环区段具有两个短的环段。
为了进一步改善抽吸，合乎要求的是，在位于流动方向上罩前面的、罩与C形盖环的一个圆周端部之间的中间空间中设有一个抽吸嘴。
以下将借助附图来详细描述本发明。附图表示：
图1：根据本发明的抽吸装置的罩的一个前视透视图；
图2：根据图1的罩的一个后视透视图；
图3：根据本发明的抽吸装置在其相对一个待加工的圆柱形工件的工作位置中的截面图；
图4：根据本发明第二实施例的抽吸装置的一个截面图，其中表示罩与一个所属的加工头在其相对一个大直径的圆柱形工件的工作位置中；
图5：相应于图4的一个截面图，其中罩与加工头一起处在相对一个小直径的圆柱形工件的工作位置中；
图6a：用于根据图4及5的本发明的抽吸装置的盖环的一个进一步构型的侧视图，具有小直径的圆柱形工件；
图6b：根据图6a的装置的一个透视图；
图7：根据图4及5的本发明抽吸装置的盖环与一个大直径的圆柱形工件的侧视图；
图8：根据图4及5的本发明抽吸装置在盖环打开时的一个透视图；
图9：根据图4及5的抽吸装置的一个透视图，其中置入了小直径的圆柱形工件，而抽吸罩处于其准备就绪的位置中；及
图10：用于仅具有一个加工射束及一个一体式的固定的盖环的激光加工头的另一抽吸装置的透视图。
在附图的不同图中彼此相应的部件设有相同的参考标号。
如图1，2及3中所示地，本发明的抽吸装置包括一个作为主要部件的罩10，在该罩的背面11装有一个用于在图3中仅概要表示的抽吸导管13的接管12。一个抽吸通道14穿过罩10地延伸，该抽吸通道从一个入口15一直延伸到接管12及由两个侧壁16及两个在侧壁16之间横向于侧壁延伸的导壁17，18构成边界。两个侧壁16具有在侧向构成入口15的边界的前边缘19，前边缘的轮廓基本上适配于一个待借助射束加工的工件的轮廓。
在所示的实施例中，工件具有一个带有圆形横截面的圆柱形的形状。与其相应地，前边缘19具有一个基本上圆弧形的、适配于工件20的圆周的轮廓，以致在前边缘19与工件20之间构成一个缝隙密封，前边缘19离工件20的表面的距离愈小及前边缘19愈宽，该缝隙密封的密封作用就愈好。
合乎目的地，该距离小于50mm，优选小于30mm并应在0.5mm与10mm之间，尤其在1mm与5mm之间。为了改善由侧壁16的前边缘19与工件20的表面构成的缝隙密封的密封作用，可考虑：前边缘19在圆柱形工件的轴向上具有一个更大的宽度。在此情况下，前边缘19的更大的宽度可简单地通过侧壁16的较大厚度来实现。但也可以是，这些侧壁16设有一个由入口15离开地延伸的凸缘，以构成更宽的缝隙密封。在此，前边缘19或加宽前边缘的凸缘的宽度合乎目的地在0.1mm至20或30mm的范围中。
为了即使当需加工具有不同直径的圆柱体时前边缘19与工件20的表面之间的距离也能保持在所需范围内，可设置不同的罩，它们的侧壁具有其曲率分别与一个确定的直径范围相适配的前边缘。但也可考虑，在侧壁上设置可调节的叠片扇或类似物，这些叠片扇当前边缘与工件表面之间的距离大时可向后者接近地移动。
图中的下导壁17以一个棱边21位于工件20的表面的对面，在该棱边上连接着一个由入口15延伸出的壁22，该壁延伸在侧壁16之间及它的位于工件对面的表面具有与侧壁16的前边缘19的轮廓相应的凹弯拱。因此壁22与工件20的表面构成另一限定入口15的缝隙密封部分。
为了防止分解产物沉积在下导壁17或壁22的棱边21上，该棱边被构造成刀刃形状。
图中所示的上导壁18具有一个位于工件20对面的凸弯拱形表面，其中该弯拱形导壁18在由于其弯拱而位于离工件20最近的地方具有至少一个孔23，用于加工工件表面的射束、最好是一个激光加工束24(见图3)穿过所述孔。弯拱形导壁18与工件20一起构成了一个吸入缝隙25，其最窄部位在用于穿过激光加工束的孔23的区域中及因此位于激光加工束24与工件20之间的相互作用区域的范围中。但也可以是，吸入缝隙25的该最窄区域被布置成参照通过该缝隙吸入的空气流来说稍微地在相互作用区域或雕刻区域的上游。在此，一个或多个孔23被设计得这样地小，以致不会妨碍射束，也不会干扰气流。
抽吸缝隙25在流动方向上在其最窄部位的前面包括一个其横截面在图3中为漏斗状收缩的区段25′及在流动方向上在该最窄部位后面包括一个也为漏斗状的扩宽的区段25″。这里弯拱形导壁18的凸弯拱可具有例如一个圆弧形的曲率。但也可以是，弯拱形导壁18的弯拱的曲率根据工件20的轮廓这样来选择，以使得在抽吸缝隙25的最窄部位中空气流的速度足够高，以便夹带在那里出现的刻下产物及分解产物。在抽吸缝隙25的最窄部位后面，气流速度应继续保持这样高，以致被夹带的刻下产物及分解产物实际上不可能沉积下来。
如在图1中可看到的，在抽吸缝隙25的漏斗状收缩的区段25′的区域中与侧壁16相邻但带有小距离地设有延伸在流动方向上的导肋16′，以便使流入的空气流进一步平滑。
此外可考虑，弯拱形的导壁的弯拱呈指数曲线地弯曲，以便调节抽吸通道中空气流的确定的速度分布，这可实现例如更高的气流速度及由此尽可能地防止分解产物的沉积。
通过抽吸缝隙25的所述的几何结构及由于由侧壁16与壁22构成的缝隙密封，在抽吸工作时使空气主要通过抽吸缝隙25被吸入抽吸通道14的入口15。在这里，吸入的气流由于收缩的缝隙而被强加速，以致在抽吸缝隙25的窄部位上它可实现直到约150至180m/s或更高的极高的流动速度。除了高的流动速度外，本发明的抽吸装置的罩10的结构、即尤其是构成抽吸通道14边界的壁16，17，18的结构及限定入口15的缝隙密封的结构与抽吸缝隙25一起可保证：尤其在抽吸缝隙25中产生具有高流动速度的平滑气流而无涡流出现，这可作到在工件20加工期间由雕刻区域刻下的及分解的产物、如带有悬浮颗粒的气体、烟、蒸汽及类似物的可靠排出。
如在图2及3中可看到的，在罩10的背面11上设有一个带有安装口28及固定孔29的安装壁27，借助它，罩10尤其可更换地被这样固定在一个激光加工头30上，使得用于一个或根据图示实施例的三个激光加工束24的喷嘴状输出区段31可伸过安装口28并这样地位于弯拱形导壁18中的孔23的对面，使得一个或多个激光束24可穿过孔23聚焦到工件表面上。
为了借助射束在一个工件的表面、尤其是一个圆柱形工件如一个圆柱形印刷模版或一个圆柱形柔版印刷印版的表面刻出浮雕，一方面圆柱形工件20绕其轴线转动，并同时在轴向上在激光加工头30与圆柱形工件20之间进行相对运动。对此可视加工装置的构型而定，或是圆柱形工件20相对固定着的激光加工头30移动，或也可考虑：圆柱形工件20在轴向上固定地支承，而激光加工头30平行于工件轴线地移动。通过圆柱形工件20的旋转运动与轴向相对运动的叠加可使工件表面的每个点根据所需浮雕由相应的脉冲式激光加工束加载，为此该激光束聚焦在工件20的表面上。
视在激光加工时、尤其是在激光雕刻时分解的产物及刻下的材料能被可靠排出的量而定，不仅在雕刻区域必需达到快速的气体流动，而且必需保证足够高的体积流。在此，应考虑：在快速流动及高的排出空气体积流的情况下，流动速度愈高及每立方米体积流待传送的材料量愈小，则从雕刻区域中由该排出空气体积流传送的分解产物愈不趋于沉积在工件20的表面上或抽吸通道14的壁上。因此通常值得推荐的是，对于刻下的每克材料使用至少0.1m3的排出空气体积流(0.1m3/g)。该体积流优选为至少0.5m3/g及尤其至少为1.0m3/g。在平均大小的激光装置、如尤其是对于柔版印刷印版的直接雕刻所使用的激光装置中，例如用1m2/h的速度雕刻，这将产生500至1.000g/m2的材料刻下量。与此相应地，根据本发明的抽吸装置应以至少50至100m3/h、优选以至少250至500m3/h及尤其以至少500至1.000m3/h或更大的抽吸功率工作。
因此，使用如借助图1至3所描述的本发明的抽吸装置可使刻下的及分解的产物由雕刻区域、即由激光加工束24与工件表面之间的相互作用区域可靠地去除，其中将达到这样高的抽吸速度及容积，使得既可避免分解产物及刻下的材料沉积在工件表面上也可避免它们沉积在抽吸通道中。尤其是由下导壁17与壁22构成的棱边21的刀刃状构型可防止带有悬浮颗粒的气体及其它刻下材料沉积在其上。
如果在雕刻这样的材料、这些材料在激光加载以后仍短时间地余辉时使用本发明的抽吸装置，这在高加工速度即待被加工的圆柱体高转速时将导致：被雕刻的区域在圆柱形工件20的四分之一圈或甚至在半圈上余辉(nachgluehen)，因此不仅在雕刻的区域及在抽吸通道14的入口15的区域中形成发烟，而且在此以外的区域也形成发烟。
为了防止这种烟气达到周围环境中，例如可封闭整个激光雕刻装置。这种封闭虽然可阻止烟及类似物到达周围环境，但不能由此避免机器的污染。
因此，根据本发明的第二构型，所述的抽吸装置如图4中所示，它与一个基本上C形的盖环40一起使用，该盖环具有彼此相对的侧壁41及一个底壁42的基本上U形的轮廓，该底壁在盖环40的外圆周区域中将这些侧壁41彼此连接。虽然可考虑这样一种盖环40与激光加工头30及罩10一起沿一个固定的圆柱形工件20运动，但优选的是，本发明的抽吸装置的盖环40借助支架43被安装在激光加工或雕刻机的床身上，以致它与激光加工头30一样位置固定地被安装在机器上。盖环40相对圆柱形工件20的轴向来说总是被设置在激光加工头30的区域中，即在射束与工件之间的相互作用区的区域中，而与它是与激光加工头30一起移动还是如激光加工头那样固定地安装无关。
这里盖环40可构成为不分段的环，例如图10中所示。但优选的是，盖环40由两个或如图4中所示的三个环段组成，它们通过铰链44这样地彼此连接，使得盖环40可向机器前侧张开，如图8中所示，由此使一个圆柱形工件20可简单并优选自动地置入雕刻机。在将圆柱形工件置入雕刻机后，即在工件20被夹紧在相应的夹爪50-其中一个夹爪被表示在图8中-上后，盖环40闭合，如在图4，5及9中对于不同直径的圆柱形工件20所示。
在图9中并在图10中可看到，本发明的盖环40设有一个视窗45，通过该视窗可视觉地监视加工过程。
在工件20加工期间该工件将在图4中箭头A的方向上以高速转动，并借助脉冲式的激光加工束24从其表面加工下材料。通过本发明的抽吸装置将通过抽吸缝隙25及抽吸通道14的入口15主要抽吸来自抽吸缝隙25前面的区域、即来自罩10上面的区域的空气。
由于圆柱形工件20以高速度转动，故围绕工件20在转动方向上形成空气流。该空气流也出现在盖环40与工件表面20之间构成的环形通道中。因为从工件20的转动方向上看在盖环40与工件20之间的环形通道的端部上空气由其通过抽吸缝隙25由环形通道抽走，及因为在环形通道开始区域中有一定的空气通过罩10的壁20与工件表面之间的缝隙密封进行抽吸，但该空气抽吸明显地小于通过抽吸缝隙25的空气抽吸，在盖环40与工件20之间的环形通道的入口处也已出现一定的负压，以致在整个环形通道中具有负压，该负压将导致空气通过环形缝隙46被吸入，由此可防止在工件20的四分之一圈或半圈或更大范围上通过被加工材料的余辉形成的烟，其方式是由盖环40构成的环形通道保持及通过罩中的抽吸通道14抽走。
为了改善尤其在由盖环40构成的环形通道的端部上的空气抽吸，可在那里如图4中所示地设置一个附加的抽吸嘴47。当如图5所示地需加工一个直径明显小的工件20时，该抽吸嘴47尤其有利。
虽然原则上考虑了：在加工小直径的圆柱形工件时也使用抽吸装置的相应适配的罩10或使用这样的罩10，即它的侧壁16借助一些可适当运动的叠片或具有相应适配前边缘的可更换侧板来改变，以便使相应的密封缝隙保持尽可能小；但为了简化起见在图5中表示出与图4中相同的罩10。
为了保证在加工小直径的圆柱形工件20时由工件20与盖环40之间的环形通道可靠地抽吸空气，抽吸嘴47保持在环形通道的外区域中，而通过抽吸缝隙25由环形通道的内部区域抽吸空气。为了在此情况下保证无烟气通过侧壁41与工件20的表面之间现在为很宽的环形缝隙46向外逸出，如图6a，6b及7所示地，盖环40设有片式密封单元48，它的各个片49可摆动地被保持在盖环40的侧壁41上。因此借助片式密封单元48可使缝隙46一直覆盖到圆柱形工件20的表面附近的一个窄区域上，由此可使通过余辉形成的烟可靠地保持在盖环40的下面及然后被抽走。该片式密封单元48可根据如由光学光阑所公知的光圈构造。
但也可以使用可更换的盖环40，它们具有不同的自由内径，以致总是可根据工件直径选择出一个适合的盖环40。此外也可设置可更换的侧板，它们可被安装在盖环40的侧壁41上，以便必要时用所要求和/或所期望的方式缩小缝隙46。
如图6a及6b所示地，可在激光加工头30及抽吸装置的罩10(在图6a，6b及7中未示出)的区域的外部使在盖环与工件之间构成的环形通道的侧向密封适配每个工件直径。这里图7表示片式密封单元48在其完全缩入的位置中，而图6a及6b表示它在很伸出的状态中。
根据本发明的抽吸装置已与一个激光加工头30一起被描述了，该激光加工头输出用于加工工件20的三个激光加工射束24。但也可以是，本发明的抽吸装置与一个激光加工头30一起使用，该激光加工头对于工件加工提供多于或少于三个的射束。例如在图10中表示出本发明的抽吸装置的一个罩10，该罩在其弯拱形导壁18中仅具有一个唯一的孔23，及由此考虑使用在一个激光加工头30上，该激光加工头仅输出一个唯一的激光加工束。
根据本发明的抽吸装置不被限制在用于加工、尤其是雕刻印版或类似物的应用上，而是可使用在任何领域中，只要在那里在一个工件被激光加工时必需从射束与工件之间的相互作用区的区域抽吸出分解的及刻下的产物。
尽管图示的所有实施例均是对用于加工圆柱形工件设计的，但本发明的装置也可适用于加工平面的工件，在该加工时将进行激光加工头与工件之间的相对运动。
Claims (24)
1.用于一种借助射束、尤其是激光束使工件(20)、尤其是印版、例如柔版印刷凸版的表面结构化的装置的抽吸装置，它具有一个在其工作位置上遮盖射束与工件表面之间的相互作用区域的罩(10)，该罩具有：
--一个背面(11)，在该背面上可连接一个抽吸导管(13)，
--两个具有前边缘(19)的侧壁(16)，这些前边缘在罩的工作位置中位于工件的对面，及
--两个在这些侧壁(16)之间横向于这些侧壁延伸的导壁(17，18)，它们与这两个侧壁(16)一起在罩(10)中构成了具有一个入口(15)的抽吸通道(14)的边界，该入口在罩的工作位置中位于工件的对面，其中两个导壁中的一个(17)在罩(10)的工作位置中以一个棱边(21)位于工件(20)的对面，而另一导壁(18)具有一个在罩的工作位置中位于工件表面对面的凸的圆柱形弯拱及在该弯拱的区域中具有至少一个孔(23)，用于加工工件表面的射束穿过该孔。
2.用于一种借助射束、尤其是激光束使工件(20)、尤其是印版、例如柔版印刷凸版的表面结构化的装置的抽吸装置，它具有一个在其工作位置上遮盖射束与工件表面之间的相互作用区域的罩(10)，该罩具有：
--一个背面(11)，在该背面可连接一个抽吸导管(13)，
--两个具有前边缘(19)的侧壁(16)，这些前边缘具有与待加工工件(20)的表面轮廓相适配的轮廓，由此当这些前边缘(19)在罩(10)的工作位置上位于工件(20)对面时构成相应的缝隙密封，及
--两个在这些侧壁(16)之间横向于这些侧壁延伸的导壁(17，18)，它们与这两个侧壁(16)一起在罩(10)中构成了具有一个入口(15)的抽吸通道(14)的边界，其中在罩(10)中设有一个孔(23)，用于加工工件表面的射束穿过该孔。
3.根据权利要求2的抽吸装置，其特征在于：两个导壁中的一个(17)在罩(10)的工作位置中以一个棱边(21)位于工件(20)的对面，而另一导壁(18)具有一个在罩的工作位置中位于工件表面对面的凸的圆柱形弯拱；并且所述至少一个孔(23)设置在所述另一导壁(18)的弯拱的区域中，用于加工工件表面的射束穿过该孔。
4.根据权利要求1或3的抽吸装置，其特征在于：弯拱形的导壁(18)的弯拱圆弧形地弯曲。
5.根据权利要求4的抽吸装置，其特征在于：弯拱形的导壁(18)的弯拱的曲率大于工件(20)的表面的曲率。
6.根据权利要求1或3的抽吸装置，其特征在于：弯拱形的导壁(18)的弯拱指数(曲线)地弯曲。
7.根据权利要求1或3至6的抽吸装置，其特征在于：用于加工工件(20)的射束所穿过的该一个或多个孔(23)被设置在弯拱形导壁(18)的一个区域中，该区域在罩(10)的工作位置中最靠近工件(20)的表面。
8.根据权利要求1的抽吸装置，其特征在于：侧壁(16)的前边缘(19)具有与待加工工件(20)的表面轮廓相适配的轮廓，由此构成相应的缝隙密封。
9.根据权利要求2，3或8的抽吸装置，其特征在于：侧壁(16)的前边缘(19)的轮廓是一个适配工件表面的轮廓的多角线。
10.根据权利要求2，3或8的抽吸装置，其特征在于：侧壁(16)的前边缘(19)的轮廓是一个适配工件表面的轮廓的圆弧。
11.根据权利要求2，3或8至10中一项的抽吸装置，其特征在于：在罩(10)的工作位置中侧壁(16)的前边缘(19)与工件表面之间的距离小于50mm，优选小于30mm，尤其是小于10mm但大于0.5mm，及特别是优选在1mm与5mm之间。
12.根据权利要求2，3或8至11中一项的抽吸装置，其特征在于：在侧壁(16)的前边缘(19)与工件表面之间构成的缝隙密封的宽度在0.1mm与30mm之间的范围中。
13.根据权利要求2，3或8至12中一项的抽吸装置，其特征在于：罩(10)可更换地被固定在一个激光加工头(30)上，使得在加工不同直径的圆柱形工件(20)时总可由多个罩(10)中选择一个罩及将其固定在该激光加工头(30)上，罩的侧壁(16)具有带一个轮廓的前边缘(19)，该轮廓尽可能好地适配相应的待加工工件(20)的表面轮廓。
14.根据权利要求2，3及8至13中一项的抽吸装置，其特征在于：在罩的侧壁(16)上设有装置，尤其是一些可运动的片或可更换的侧向部件，借助它们可改变侧壁(16)的位于工件(20)对面的边缘的轮廓，以便使其适配工件(20)的表面。
15.根据以上权利要求中一项的抽吸装置，其特征在于：弯拱形导壁(18)的在罩(10)的工作位置中离工件(20)的表面最近的区域中对于每个由加工头提供的加工射束、尤其是对于每个由激光加工头(30)提供的激光加工射束(24)设有一个自身的孔(23)，用于加工工件(20)的射束穿过该孔聚焦在该工件上。
16.根据以上权利要求中一项的抽吸装置，其特征在于：一个C形盖环(40)设有两个彼此有间距地相对的圆周端部，该盖环具有一个基本上U形的横截面，其中罩(10)与盖环(40)的两个圆周端部的一个相邻地设置。
17.根据权利要求16的抽吸装置，其特征在于：C形盖环(40)是可更换的，使得当加工不同直径的圆柱形工件(20)时总是可以从多个盖环(40)中选择出并且使用一个盖环，该盖环的内径尽可能好地适配相应的待加工的圆柱形工件(20)的直径。
18.根据权利要求16的抽吸装置，其特征在于：C形盖环(40)的侧壁(41)上设有用于缩小其自由内径的装置，使得该自由内径可根据相应的待加工的圆柱形工件(20)的直径来调节。
19.根据权利要求18的抽吸装置，其特征在于：用于缩小C形盖环的自由内径的装置包括一个片式密封装置(48)。
20.根据权利要求19的抽吸装置，其特征在于：片式密封装置(48)的各个片(49)可摆动地固定在盖环(40)的侧壁(41)上。
21.根据权利要求18的抽吸装置，其特征在于：用于缩小C形盖环的自由内径的装置包括可更换的侧向部件，尤其是侧板。
22.根据权利要求16至21中一项的抽吸装置，其特征在于：C形盖环(40)在圆周上被划分成至少两个环段，这些环段可摆动地彼此固定。
23.根据权利要求22的抽吸装置，其特征在于：C形盖环(40)在圆周上被划分成三个不同圆周长度的环段，其中一个上环段的圆周长度约等于盖环(40)圆周长度的一半，而下环区段具有两个短的环段。
24.根据权利要求16至22中一项的抽吸装置，其特征在于：在流动方向上位于罩(10)前面的、罩(10)与C形盖环(40)的一个圆周端部之间的中间空间中设有一个抽吸嘴(47)。
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