DD270748A1

DD270748A1 - Teleskopabdeckung fuer laserbearbeitung

Info

Publication number: DD270748A1
Application number: DD31492288A
Authority: DD
Inventors: Gerd Ziemann; Joachim Schmidt
Original assignee: Deutsche Reichsbahn
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1989-08-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Arbeitspunktschutz fuer Laserbearbeitung, mit dem das aus der Laserstrahlkopfduese austretende Schutzgas, das im Strahlkopf fuer den Schutz der optischen Linsen und Spiegel verwendet wurde, ueber eine axial veraenderliche rohrartige Teleskopabdeckung an den Arbeitspunkt des zu bestrahlenden Werkstueckes gefuehrt wird. Das Schutzgas wird damit fuer den Schutz des Arbeitspunktes vor atmosphaerischen Einfluessen weiterverwendet. Eine gesonderte Zufuehrung von weiterem Schutzgas ist nicht mehr erforderlich. Am Umfang der Teleskopabdeckung befindet sich eine Distanzeinrichtung, die fuer den technologisch bedingten Abstand zum Werkstueck sorgt. Das groesste Ringelement der Teleskopabdeckung traegt am Ende der dem Werkstueck zugewandten Seite eine Ringabsaugung zum Zwecke der Abfuehrung des bei der Bestrahlung entstehenden Rauches.

Description

-2- 270 748 AusfOhrungtbeitpiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: die Teleskopabdeckung für Laserbearbeitung im Schnitt In den beiden konstruktiv bedingten Grenzstellungen, Flg.2: die Ansicht Z aus Fig. 1.

Aufbau und Wirkungsweise der Teleskopabdeckung für Laserbearbeitung:

Auf der Laserstrahlkopfdüse 1 befindet sich ein Rohrstutzen 3, der mittels einer Schraubverbindung daran befestigt ist. Der Rohrstutzen 3 mit einer außenliegenden Begrenzung für Druckfedern nimmt drei Ringelemente 4; 5; 6 auf, die im Durchmesser so gestaltet sind, daß das nächstgrößere auf dem davorliegenden gleitet und sie sich somit teleskopartig in der Länge bis zu einem Größtmali verändern können. Innerhalb der Ringelemente 4; 5; 6 befinden sich Druckfedern, die die axiale Längenveränderung selbsttätig bis zum konstruktiv bedingten Betrag 1 bewirken. Die Druckfedern stützen sich dabei auf entsorechenden Begrenzungen des Nachbarteiles ab, wodurch der Zusammenhalt der gesamten Abdeckung gewährleistet ist. Dabei ergeben sich Jewoils auf der Oberfläche des Werkstückes 2 die Technologie sichernde und unterschiedlich große Arbeitspunkte mh ihren Grenzwerten dp min und dp max. In einem Halter 8 am unteren Teil des Ringelementes 6 sichern veränderbare Distanzstifte 7, daß die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstückes 2 technologisch bedingt nicht berührt wird. An seinem dem Werkstück 2 zugewandten Ende trägt die Teleskopabdeckung eine den jeweiligen Bearbeitungsaufgaben anpaßbare und dafür auswechselbare Ringabsaugung 9, die neben den dem Werkstück 2 zugewandten Absaugöffnungen einen Absauganschluß 10 besitzt.

Claims

Teleskopabdeckung für Laserbearbeitung an einer Laserstrahlkopfdüse, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf einem Rohrstutzen (3), der an der Laserstrahlkopfdüse (1) befestigt ist, mindestens zwei im Durchmesser unterschiedliche Ringelemente (4; 5; 6) befinden, die teleskopartig übereinandergreifen und in deren inneren Druckfedern geführt sind, die sich auf Begrenzungen der Nachbarteile abstützen sowie im unteren, dem Werkstück (2) zugewandten, Bereich des Ringelementes (6) ein Halter (8) mit veränderbaren Distanzstiften (7) angeordnet sind, an die sich eine Ringabsaugung (9), die einen Absauganschluß (10) trägt, anschließt.

Hierzu
2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Teleskopabdeckung für Laserbearbeitung, insbesondere bei der Oberflächenbehandlung von Werkstücken durch Laserbestrahlung, mittels der das für den Spiegel und die optischen Linsen im Inneren des Laserstrahlkopfes verwandte Schutzgas ebenfalls auch für den Schutz des zu bestrahlenden Arbeitspunktes nutzbar gemacht wird. Dieser Schutz richtet sich gegsn atmosphärische Einflüsse, die sich auf der Werkstückoberfläche negativ auswirken. Weiterhin soll die Abdeckung den am Arbeitspunkt beim Bestrahlungsvorgang entstehenden Rauch eliminieren.

Charakteristik de« bekannten Standes der Technik

Teleskopabdeckungen für das beschriebene Anwendungsgebiet sind bisher nicht bekannt geworden. Für den Arbeitspunktschutz bei der Laserbearbeitung sind lediglich gesonderte Schutzgaszuführungen bekannt, die jedoch außerhalb des Laserstrahlkopfes angeordnet sind und zusätzlich benötigtes Schutzgas zuführen. Die Nachteile hierbei bestehen darin, daß Schutzgas in wesentlich größeren Mengen verbraucht wird und die sich außerhalb des Laserstrahlkopfes angebrachte Schutzgaszufühntngseinrichtung im Arbeitsablauf, z.B. bei der Bearbeitung von relativ kleinen Innenräumen bzw. bei einem technologisch bedingten engen Abstand zwischen zu bearbeitender Werkstückoberfläche und Laserstrahlkopfdüse störend bemerkbar macht. Ein weiterer Mangel ist darin zu sehen, daß die bekannten Lösungen nicht die Schutzgaszuführung sowie die Rauchabsaugung am Arbeitspunkt in sich vereinen. Mit der getrennt angeordneten Absaugung entstehen weitere zusätzliche Behinderungen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Teleskopabdeckung zu schaffen, mittels der das aus der Laserstrahlkopfdüse heraustretende Schutzgas, welches im Laserstrahlkopf insbesondere dem Schutz der optischen Bauteile dient, zielgerichtet an den Arbeitspunkt gelangt und gleichzeitig die Absaugung des beim Arbeiten mit dem Laserstrahl entstehenden Rauches ermöglicht. Der nützliche Effekt der Lösung zeigt sich dabei in einer kompakten Bauweise der Abdeckung, die in ihrer Ausführung keine den Arbeitsprozeß störenden Elemente aufweist, einer ökonomischen Verwendung des benötigten Schutzgases, der zuverlässigen abstandsangepaßten Durchführung einer qualitativ hochwertigen Bearbeitung des zu behandelnden Werkstückes und in einer Verbesserung der Arbeitsbedingungen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Teleskopabdeckung für Laserbearbeitung zu entwickeln, die unter zweckentsprechender Verwendung spezifisch gestalteter Bauelemente eine unkomplizierte, sichere Zuführung und nochmalige Verwendung von Schutzgas gestattet sowie eine Absaugmöglichkeit für entstehende Rauche in sich vereint. Hierzu ist erforderlich, den sich von Fall zu Fall verändernden Abstand zwischen dem Arbeitspunkt auf der zu bearbeitenden Werkstöckoberfläche und der Laserstrahlkopfdüse variabel und stets anpassungsfähig zu gestalten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abdeckung aus mindestens zwei ringförmigen im Durchmesser unterschiedlichen Einzelelementen besteht, die teleskopartig ineinander geführt sind und sich insgesamt auf einem Rohrstutzen befinden, der auf der Laserstrahlkopfdüse befestigt ist. Die ringförmigen Einzelelemente sind von innen federbeaufschlagt und können entsprechend angebrachter Begrenzungen bis zu einem Maximalbetrag in Richtung Werkstück ausfahren. Außen angeordnete einstellbare Distanzstifte sichern gegen den aus den Federn der Teleskopabdeckung entstehenden Druck den technologisch bedingten und vor Arbeitsbeginn eingestellten Abstand zur Werkstückoberfläche. Am unteren Ende des im Durchmesser größten Ringelements ist eine Ringabsaugunq mit nach innen zeigenden Durchbrächen und einem gesonderten Anschluß angeordnet Das entstehende Schutzgas verbleibt im Innenraum der Teleskopabdeckung und schützt den zu behandelnden Arbeitspunkt am Werkstück. Der bei der Bearbeitung entstehende Rauch wird über die Rinpabsaugung entfernt.