DD255225A1 - Vorrichtung zum montieren von laserstaeben - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Montieren von Laserstaeben, welche direkt im Pumpgehaeuse oder in dessen Einzelteilen von elastomeren Nullringen festgeklemmt und gegen den Austritt von Kuehlfluessigkeit abgedichtet werden. Die aufwendige Montage des Laserstabes und seine fluessigkeitsdichte Befestigung bei minimalen Einspannlaengen erfordern eine besondere Montiervorrichtung fuer Laserstaebe in Pumplichtreflektoren. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass der einen Stirnseite des Laserstabes ein Fuehrungsdorn mit duennwandiger Klemmbuchse von geringer Klemmwirkung, einer Laengenausdehnung, die derjenigen der Pumplichtreflektorlaenge entspricht und der anderen Stirnseite des Laserstabes ein Haltedorn mit duennwandiger Klemmbuchse von groesserer Klemmwirkung als derjenigen des Fuehrungsdornes, Zentrieransatz, Befestigungsflansch und einer definierten Laengenausdehnung, zugeordnet sind.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Montieren von Laserstäben für Festkörperlaser, die in Oszillatoren und Verstärkern hoher Durchschnittsleistung zur optischen Entfernungsmessung und zur Werkstoffbearbeitung anwendbar sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannte Festkörperlaserköpfe bestehen in der Regel aus einem Pumpgehäuse, worin der stabförmige Laserkristall und die Pumplichtquelle in einem gemeinsamen Kühlkreislauf angeordnet sind. Dabei stellen die Befestigung und die Abdichtung des Laserstabes besondere Probleme dar.

Ein bekannter Lösungsweg (US-PS 3764935) siehtvor, daß der Laserstab an beiden Enden·™it gesonderten Hülsen ausgestattet wird, die im Pumpgehäuse festgeklemmt und abgedichtet werden. Die Befestigung der Hülsen an den Stabenden erfolgt vorwiegend durch Einkitten. Dieser Lösungsweg gestattet zwar den Einbau des vormontierten Laserstabes in das Pumpgehäuse ohne Sonderwerkzeug, bedingt aber wegen der Verdoppelung der Dichtungsstellen zusätzliche Störanfälligkeit des Pumplichtreflektors und einen größeren Abstand des Laserstabes von der Pumplichtquelle mit daraus resultierender Leistungsabsenkung. Außerdem ist im Reparaturfall das qualitätsgerechte Einkitten des Laserstabes in der Regel vom Gerätenutzer nicht ausführbar.

Andere bekannte Lösungswege beinhalten die Halterung des Laserstabes direkt im Pumpgehäuse mit elastomeren Nullringen (DE-OS 2725675) und die Verwendung von widerstandsfähigem Siliconkautschuk zur Halterung und Abdichtung des Laserstabes im Pumpgehäuse (DE-OS 2351304).

Solche Lösungsvariante ohne Montagevorrichtung gestatten nicht die Realisierung derfür eine effektive Laserfunktion notwendigen minimalen Einspannlänge des Laserstabes und bedingen deshalb die Verwendung relativ langer Laserkristalle oder eine Verringerung der Pumpeffektivität. Darüber hinaus ist die Beschädigung der hochempfindlichen entspiegelten Stirnflächen des Laserkristalles bei der Montage nicht auszuschließen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Rationalisierung der Montage bei gleichzeitiger Qualitätsverbesserung der Laserstabhalterung im Pumpgehäuse.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum direkten Einbauen des Laserstabes in das Pumpgehäuse unter Gewährleistung minimaler Einspannlängen und ohne Beschädigung der Laserstabstirnflächen während des Montagevorganges durch gezielte Führung des Laserstabes im Pumpgehäuse und anschließender lageorientierter Fixierung des Laserstabes am Pumpgehäuse.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

— daß einer Stirnseite des Laserstabes ein Führungsdorn und der anderen Stirnseite ein Haltedorn zugeordnet sind, die beide den Laserstab mittels dünnwandiger Klemmbuchsen umfassen, wobei durch unterschiedliche Vorspannungen der Klemmbuchsen die Klemmkraft des Haltedornes deutlich größer als diejenige des Führungsdornes ist und

— daß der Führungsdorn in seiner Länge mindestens derjenigen des Pumplichtreflektors entspricht, durchgängig den Außendurchmesser der Klemmbuchse besitzt und an der der Klemmbuchse gegenüberliegenden Seite eine abgerundete kegelförmige Führungsspitze hat und

— daß der Haltedorn einen Zentrieransatz mit abgesetztem Befestigungsflansch zum lageorientierten Fixieren des Laserstabes an das Pumpgehäuse während des Montagevorganges hat und der axiale Abstand zwischen der Sitzfläche des Befestigungsflansches und der Anlegekante für den Laserstab und dem axialen Einbaumaß des Laserstabes identisch ist und

— daß innerhalb der Klemmbuchsen ringförmige, axiale Anlegekanten nahe der Laserstabmantelfläche für die Laserstabstirnflächen angeordnet sind, die durch kegligen oder abgesetzten Bohrungsgrund im Führungsdorn und im Haltedorn entstehen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Gesamtansicht der Vorrichtung (vergrößert)

Fig.2: Schnittdarstellung entlang der Linie l-l in Fig. 1

Fig.3 und 4: Schnittzeichnungen des Laserkopfes während verschiedener Phasen des Montagevorganges

Die Vorrichtung zum Montieren des Laserstabes 1 besteht aus dem Haltedorn 2 und dem Führungsdorn 3 (Fig. 1 und 2).

Führungsdorn und Haltedorn besitzen dünnwandige Klemmbuchsen 4; 4', beispielsweise als geschlitzte Buchsen ausfederndem Metall gefertigt. Die Innendurchmesser der Klemmbuchsen 4; 4' sind auf den Durchmesser des Laserstabes 1 dergestalt abgestimmt, daß die Klemmkraft des Haltedornes 2 deutlich größer als die des Führungsdomes 3 ist. Innerhalb der Klemmbuchsen 4; 4' und nahe der Laserstababmantelfläche 5 befinden sich ringförmige axiale Anlagekanten 6; 6' für die Laserstabstirnflächen 7; T₁ gebildet jeweils aus dem kegligen oder abgesetzten Bohrungsgrund 8; 8'.

Der Haltedorn 2 hat einen Befestigungsflansch 9 mit Zentrieransatz 10 und Befestigungsbohrungen 11 (Fig. 1 und 2). Dabei ist der axiale Abstand a zwischen der Sitzfläche 12 des Befestigungsflansches 9 und der Anlegekante 6 für den Laserstab 1 mit dem axialen Einbaumaß des Laserstabes 1 identisch (Fig.3).

Der Führungsdorn 3 besitzt durchgängig den Außendurchmesser der Klemmbuchse 4' sowie eine abgerundete kegelförmige Führungsspitze 13 (Fig. 1). Seine Länge entspricht mindestens über das Pumplichtreflektors 14. An die Stelle der Klemmbuchse 4' mit geringer Klemmwirkung kann auch eine glatte Grundbohrung treten.

Der zu montierende Laserkopf ist beispielsweise so aufgebaut, daß der Pumplichtreflektor 14 von Kopfflanschen 15; 15' hermetisch verschlossen wird (Fig.4). Darin befinden sich in einem gemeinsamen Kühlkreislauf der Laserstab 1 und die Pumplichtquelle 16, die beide ebenfalls gegen den Austritt von Kühlflüssigkeit abgedichtet sind. Der Laserstab 1 wird dazu in den Kopfflanschen 15; 15'direkt von elastomeren Nu 11 ringen 17 gehaltert, die unter dem Druck der angeschraubten Stopfbuchsen 18 stehen.

Das Einbauen des Laserstabes 1 in den Laserkopf mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschieht folgendermaßen:

Zunächst werden auf den Laserstab 1 der Führuijgsdorn3und der Haltedorn 2 aufgesteckt (Fig. 3). Anschließend wird dieser Steckverband in das Pumpgehäuse eingeführt (Fig.3) und der Befestigungsflansch 9 angeschraubt, so daß der Laserstab 1 über das Einbaumaß a lageorientiert fixiert ist. Danach wird der Führungsdorn 3, der mit dem Laserstab 1 nur schwach klemmend verbunden ist, herausgezogen (Fig.4). Infolge der stärkeren Klemmwirkung des Haltedornes 2 verbleibt der Laserstab 1 in der einbaugerechten Position. Anschließend werden der Nullring 17 aufgeschoben und die Stopfbuchse 18 festgeschraubt, wodurch der Laserstab 1 einseitig fest eingebaut und abgedichtet ist.

In gleicher Weise erfolgt das Festlegen der Gegenseite, indem nach dem Entfernen des Haltedornes 2 der Nullring und die Stopfbuchse eingebaut werden.

Für das Ausbauen des Laserstabes 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls anwendbar. Dazu ist es lediglich erforderlich, die Stopfbuchsen 18 zu entfernen und den Laserstab 1 mitdern Führungsdorn 3.herauszuschieben.

Sowohl beim Einbau als auch beim Ausbauen des Laserstabes 1 sind dessen empfindliche Stirnflächen 7; 7'vor Beschädigung und Verschmutzung geschützt, weil die axiale Anlage nur nahe der Laserstabmantelfläche 5 auftritt und die keglige oder abgesetzte Form des Bohrungsgrundes 8; 8'jeweils einen Sicherheitsabstand gewährleistet (Fig. T).

Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht die qualitätsgerechte und rationelle Realisierung einer für die Laserfunktion vorteilhaften, kurzen Einspannlänge b des Laserstabes ohne besondere Anforderungen an die Handfertigkeit des Personales beim Gerätehersteller und beim Anwender (Fig.4).

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Montieren von Laserstäben, welche direkt im Pumpgehäuse oder in dessen Einzelteilen, beispielsweise in Kopfflanschen, von elastomeren Nullringen festgeklemmt und gegen den Austritt von Kühlflüssigkeit abgedichtet werden, gekennzeichnet dadurch, daß der einen Stirnseite des Laserstabesein Führungsdorn (3) mitdünnwandiger Klemmbuchse (4') von geringer Klemmwirkung, gleichmäßige der Klemmbuchse entsprechenden Außendurchmesser, abgerundeter, kegelförmiger Führungsspitze (13) und einer Längenausdehung, die mindestens derjenigen der Pumplichtreflektorlänge (14) entspricht und der anderen Stirnseite des Laserstabes ein Haltedorn (2) mit dünnwandiger Klemmbuchse (4) von größerer Klemmwirkung als derjenigen des Führungsdornes (3), Zentrieransatz (10), Befestigungsflansch (9) und einer Längenausdehnung, die exakt dem Einbaumaß (a) des Laserstabes entspricht, zugeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß innerhalb der Klemmbuchsen (4; 4') und nahe der Laserstabmantelfläche (5) ringförmige axiale Anlegekanten (6; 6') für die Laserstabstirnflächen (7; 7') aus kegligem oder abgesetztem Bohrungsgrund (8; 8') angeordnet sind.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen