DE102018128922A1

DE102018128922A1 - Laserschneidevorrichtung für geschirmte Leitungen und Verfahren zum Laserschneiden von geschirmten Leitungen mit einer solchen Laserschneidevorrichtung

Info

Publication number: DE102018128922A1
Application number: DE102018128922.7A
Authority: DE
Inventors: Herbert Mannherz; Tobias Mißlinger
Original assignee: MD Elektronik GmbH
Current assignee: MD Elektronik GmbH
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2020-05-20
Also published as: WO2020098868A1

Abstract

Eine Laserschneidevorrichtung (3) umfasst eine Lasereinrichtung (4) zum Erzeugen eines Laserstrahls (5). Eine Gehäuseanordnung (15) umgrenzt einen Schneideraum (10) und umfasst eine Kabeleinführöffnung (9a) und einen Lasereintrittsbereich (9b). Eine mit dem Laserstrahl (5) zu schneidende geschirmte Leitung (1) ist in dem Schneideraum (10) anordenbar. Es sind n Einzelspiegel (8, ..., 8) vorgesehen, die versetzt zueinander im Schneideraum (10) herum innerhalb der Gehäuseanordnung (15) angeordnet und dazu ausgebildet sind, den Laserstrahl (5) in Richtung der geschirmten Leitung (1) zu reflektieren. Eine Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) ist dazu ausgebildet, den Laserstrahl (5) derart zu führen, dass dieser abwechselnd auf einen der n Einzelspiegel (8, ..., 8) trifft. Die n Einzelspiegel (8, ..., 8) sind mit jeweils einem eigenen Befestigungsmittel getrennt voneinander an der Gehäuseanordnung (15) montiert und/oder zwischen den n Einzelspiegeln (8, ..., 8) und dem Schneideraum (10) ist eine Schutzglasanordnung (16) angeordnet, die für den Wellenlängenbereich des Laserstrahls (5) transparent ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Laserschneidevorrichtung für geschirmte Leitungen und ein Verfahren zum Laserschneiden von geschirmten Leitungen mit einer solchen Laserschneidevorrichtung. Die erfindungsgemäße Laserschneidevorrichtung eignet sich insbesondere zum Ausführen von gleichmäßigen Umfangsschnitten an geschirmten Leitungen.
Um geschirmte Leitungen zu konfektionieren, also beispielsweise mit einem Steckverbinder zu versehen, sind in Abhängigkeit der Leiteranzahl und der unterschiedlichen Schichten, aus denen eine solche geschirmte Leitung besteht, eine Vielzahl von Arbeitsschritten notwendig. So müssen bei einer koaxialen Leitung nicht nur der zumindest eine Innenleiter oder bei einer HSD-Leitung (High Speed Data) die mehreren Innenleiter freigelegt werden, sondern es müssen auch die Außenleiter, bei denen es sich beispielsweise um Schirmdrähte und/oder Schirmfolien handelt, entsprechend freigelegt und derart angeordnet werden, dass ein so vorbereitetes Leitungsende mit einem Steckverbinder versehen werden kann.
Das Freilegen der einzelnen elektrischen Leitungen bzw. Adern einer geschirmten Leitung kann einerseits von Hand und andererseits maschinell geschehen. Die Qualität und der Durchsatz beim manuellen Entfernen der Schirmdrähte und/oder Schirmfolien sind dabei stark personenabhängig. Auch beim automatisierten Entfernen kann die Ausschussquote erheblich sein. Dies ist insbesondere deshalb der Fall, weil häufig zum Entfernen dieser Komponenten rotierende Messer verwendet werden, die einem sehr hohen Verschleiß unterliegen. Werden diese nicht rechtzeitig gewechselt, dann steigt die Ausschussquote an.
Um die Konfektionierung von geschirmten Leitungen zu erleichtern, schlägt die US 4 761 535 A vor, einen Laser zum Einschneiden von Kabeln zu verwenden. Der Laserstrahl wird über einen ersten Spiegel in Richtung des zu schneidenden Kabels fokussiert. Ein weiterer, gekrümmter Spiegel, ist im Strahlengang des Lasers nach dem Kabel angeordnet und fokussiert den Laserstrahl auf die gegenüberliegende Seite des Kabels. Das Kabel ist auf einem Schlitten beweglich angeordnet. Durch die Bewegung des Schlittens wandert der Laserstrahl auf der Umfangswand des zu zerschneidenden Kabels. Durch den ersten Spiegel kann ein erster Teilbereich der Umfangswandung geschnitten werden und durch den zweiten Spiegel ein zweiter Teilbereich der Umfangswandung.
Nachteilig an der US 4 761535 A ist, dass die Schnitte ungleichmäßig sind und der Laserprozess aufgrund der Verfahrgeschwindigkeit des Schlittens lange dauert.
Dagegen erläutert die nachveröffentlichte EP 17 171 445 , dass das Kabel während des Schneidevorgangs stationär angeordnet ist. Für den Schneidevorgang wird stattdessen der Laserstrahl entsprechend geführt, wobei der Laserstrahl auf eine Ringspiegeleinrichtung trifft, die den Schneideraum des Kabels begrenzt. Diese Ringspiegeleinrichtung erstreckt sich um 360° um die zu schneidende Leitung herum. Der Laserstrahl selbst wird dabei auf einer Kreisbahn entlang dieser Ringspiegeleinrichtung geführt und von dieser auf die zu schneidende Leitung reflektiert. Der Laserstrahl selbst bewegt sich dann auf der zu schneidenden Leitung in Umfangsrichtung herum.
Es ist daher die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung eine Laserschneidevorrichtung für geschirmte Leitungen und ein Verfahren zum Laserschneiden von geschirmten Leitungen zu schaffen, mit deren Hilfe die Bearbeitungskosten der Leitungen möglichst gering gehalten werden, indem Wartungskosten für die Laserschneidevorrichtung bzw. wartungsbedingte Ausfälle dieser Laserschneidevorrichtung auf ein Minimum reduziert werden.
Die Aufgabe wird hinsichtlich der Laserschneidevorrichtungen für geschirmte Leitungen durch den Anspruch 1 und hinsichtlich des Verfahrens zum Laserschneiden durch den Anspruch 25 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 24 erläutern erfindungsgemäße Weiterbildungen der Laserschneidevorrichtung und der Anspruch 26 erläutert eine erfindungsgemäße Weiterbildung des Verfahrens zum Laserschneiden.
Die erfindungsgemäße Laserschneidevorrichtung dient insbesondere zum Laserschneiden von Schirmdrähten und/oder Schirmfolien. Schirmdrähte bestehen dabei insbesondere ausschließlich aus einem Metallgeflecht, wohingegen Schirmfolien insbesondere aus einem Kunststoff bestehen, der mit einem Metall, beispielsweise Aluminium mit einer Schichtdicke von vorzugsweise 10 bis 20 µm bedampft ist. Die Schirmfolie umfasst dabei insbesondere eine PET-Folie. Die Laserschneidevorrichtung umfasst außerdem eine Lasereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen Laserstrahl zu erzeugen. Der Laserstrahl kann verschiedene Wellenlängen aufweisen. Beispielsweise kann er in einer Wellenlänge von 1060 nm bis 1064 nm oder 1600 nm arbeiten. Es wäre auch möglich, dass er in einer Wellenlänge von 10600 nm arbeitet. Die Lasereinrichtung kann daher die Wellenlänge entsprechend umstellen bzw. die Lasereinrichtung umfasst verschiedene Laser, die nacheinander zugeschaltet werden können.
Weiterhin ist eine Gehäuseanordnung vorgesehen, die einen Schneideraum umgrenzt. Die Gehäuseanordnung ist dabei an ihren Stirnseiten geöffnet, wodurch an der ersten Stirnseite eine Kabeleinführöffnung und an der zweiten Stirnseite, die der ersten Stirnseite gegenüber liegt, ein Lasereintrittsbereich gebildet ist. Der Schneideraum ist von außerhalb der Gehäuseanordnung aus über diese Öffnungen zugänglich. So kann über die Kabeleinführöffnung die zu schneidende geschirmte Leitung eingeführt und über den Lasereintrittsbereich der Laserstrahl dem Schneideraum zugeführt werden. Die zu schneidende geschirmte Leitung ist dabei insbesondere entlang einer Zentralachse in dem Schneideraum anordenbar. Es ist weiterhin eine Spiegelanordnung vorgesehen, die n Einzelspiegel umfasst, mit n ≥ 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder n ≥ 8. Diese n Einzelspiegel sind versetzt zueinander um die Zentralachse herum innerhalb der Gehäuseanordnung angeordnet. Die n Einzelspiegel sind dazu ausgerichtet, den Laserstrahl in Richtung der geschirmten Leitung zu reflektieren. Vorzugsweise trifft der Laserstrahl dazu in einem Winkel von ungefähr 90° auf die geschirmte Leitung auf.
Weiterhin ist eine Laserstrahl-Umlenkvorrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, den Laserstrahl derart zu führen, so dass der Laserstrahl durch den Lasereintrittsbereich eintritt und auf einen der n Einzelspiegel trifft. Die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung ist weiter dazu ausgebildet, den Laserstrahl derart zu führen, dass dieser abwechselnd auf einen der n Einzelspiegel trifft und von diesem in Richtung der geschirmten Leitung reflektierbar ist, wodurch die geschirmte Leitung entlang ihres Umfangs schneidbar ist. Die n Einzelspiegel sind dabei mit jeweils zumindest einem eigenen Befestigungsmittel getrennt voneinander an der Gehäuseanordnung montiert bzw. zwischen den n Einzelspiegeln und dem Schneideraum ist eine Schutzglasanordnung vorgesehen, die für den Wellenlängenbereich des Laserstrahls der Lasereinrichtung transparent ist.
Besonders vorteilhaft dabei ist, dass n Einzelspiegel verwendet werden, die in Umfangsrichtung um die zu schneidende Leitung herum angeordnet sind und dass der Laserstrahl durch die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung abwechselnd auf die einzelnen n Einzelspiegel gelenkt werden kann, so dass die zu schneidende Leitung entlang ihres Umfangs schneidbar ist. Dadurch werden alle Stellen am Umfang der geschirmten Leitung gleichmäßig durch den Laserstrahl erwärmt und letztlich eingeschnitten. Die Energieverteilung an dem Umfang der geschirmten Leitung ist (ungefähr) konstant über den Umfang. Dadurch ist sichergestellt, dass der Schneideprozess gleichmäßig erfolgt und nicht bestimmte Schichten der geschirmten Leitung bereits durchgeschnitten sind, wohingegen diese Schichten an einem anderen Bereich des Umfangs nur teilweise eingeschnitten sind. Dadurch können Beschädigungen unterhalb der zu zerschneidenden Schicht zuverlässig vermieden werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Einzelspiegel getrennt voneinander an der Gehäuseanordnung montierbar sind. Bei Beschädigung eines Einzelspiegels kann gezielt dieser einzelne Spiegel ausgetauscht und durch einen neuen Einzelspiegel ersetzt werden. Eine solche Beschädigung kann beispielsweise dann auftreten, wenn Rückstände der zu zerschneidenden Leitung auf diesen Einzelspiegel fallen und sich z.B. dort festbrennen. Die Herstellung eines Einzelspiegels ist auch weniger kompliziert und damit weniger kostenintensiv als die Herstellung der umlaufenden Ringspiegeleinrichtung. Besonders vorteilhaft ist auch der Einsatz einer Schutzglasanordnung, die zwischen dem jeweiligen Einzelspiegel und der zu schneidenden Leitung, also dem Schneideraum angeordnet ist. Bei Einsatz einer solchen Schutzglasanordnung können sich keine Rückstände mehr, die durch den Schneidevorgang entstehen, an einem der Einzelspiegel festsetzen. Bei diesen Rückständen kann es sich z.B. um abgeschnittene Schirmdrähte handeln. Die Lebensdauer der Einzelspiegel erhöht sich dadurch beträchtlich. Wartungen sind bei der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung seltener durchzuführen als bei Laserschneidevorrichtungen aus dem Stand der Technik.
Unter dem Wortlaut „transparent“ ist zu verstehen, dass mehr als 90 % der Leistung, mehr als 95 % der Leistung, mehr als 98 % der Leistung oder mehr als 99 % der Leistung des Laserstrahls durch die Schutzglasanordnung hindurch transmittiert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Laserschneidevorrichtung ist die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung dazu ausgebildet, den Laserstrahl zumindest entlang einer Teilstrecke auf einer Reflektionsoberfläche des jeweiligen Einzelspiegels zu führen. Dadurch erfolgt keine dauerhafte Punktbeaufschlagung auf der Reflektionsoberfläche und damit auch keine Punktbeaufschlagung auf die zu schneidende Leitung. Die Leitung kann gleichmäßiger entlang ihres Umfangs geschnitten werden. Eine stärkere Abnutzung der Reflektionsoberfläche durch einen Energieeintrag bei einer dauerhaften Punktbeaufschlagung trotz guten Reflektionseigenschaften würde daher vermieden werden.
Die n Einzelspiegel sind vorzugsweise symmetrisch um die Zentralachse und damit um die zu schneidende Leitung herum angeordnet. Sie liegen ebenfalls vorzugsweise in einer Ebene, wobei diese Ebene vorzugsweise senkrecht zur Zentralachse und damit senkrecht zur zu schneidenden Leitung ausgerichtet ist. Die n Einzelspiegel sind ebenfalls vorzugsweise gleich weit von der Zentralachse beabstandet angeordnet. Sie sind vorzugsweise auch derart angeordnet und ausgerichtet, dass der Laserstrahl vorzugsweise unter einem Winkel von 90° auf die zu schneidende Leitung reflektiert wird. Abweichungen hiervon von vorzugsweise weniger als 25°, 20°, 15°, 10° oder weniger als 5° sind denkbar.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung und die Lasereinrichtung entsprechend anzusteuern. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, die Lasereinrichtung lediglich dann anzuschalten, wenn die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung derart ausgerichtet ist, dass der Laserstrahl auf einen der n Einzelspiegel trifft bzw. die Lasereinrichtung abzuschalten, wenn die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung derart ausgerichtet ist, dass der Laserstrahl auf keinen der n Einzelspiegel trifft. In diesem Fall ist sichergestellt, dass die Energie des Laserstrahls ausschließlich auf die jeweiligen Einzelspiegel trifft und nicht auf Objekte, die sich zwischen den Einzelspiegeln befinden und die bei einem dauerhaft eingeschalteten Laserstrahl beim Verstellen der Laserstrahl-Umlenkvorrichtung mit angestrahlt werden würden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Laserschneidevorrichtung umfasst die Innenwandung der Gehäuseanordnung n Aufnahmeöffnungen. In jeder dieser n Aufnahmeöffnungen ist je einer der n Einzelspiegel eingesetzt und befestigt. Es ist hier besonders vorteilhaft, dass durch diese Aufnahmeöffnungen die Einzelspiegel jeweils an der richtigen Stelle eingesetzt und genau ausgerichtet werden können. Dadurch erleichtert sich der Montageprozess.
Diese Aufnahmeöffnungen können bezüglich ihrer Form kodiert sein. Die Einzelspiegel weisen dann zur kodierten Form der Aufnahmeöffnungen eine korrespondierende Form auf. In diesem Fall kann beispielswiese jeder Einzelspiegel nur in eine bestimmte Aufnahmeöffnung eingesetzt werden. Ergänzend oder alternativ kann es auch sein, dass jeder Einzelspiegel auch nur in einer bestimmten Ausrichtung und Winkellage in jede oder in genau die eine Aufnahmeöffnung einsetzbar ist. Grundsätzlich kann gelten, dass alle Einzelspiegel vorzugsweise gleich aufgebaut sind. Vorzugsweise sind sie auch symmetrisch aufgebaut, so dass ein Verdrehen eines Einzelspiegels keine Auswirkungen auf das Schneideergebnis hat (z.B. wenn der Einzelspiegel in Draufsicht rund ist).
Um eine genaue Positionierung der Einzelspiegel sicherstellen zu können ist bevorzugt zwischen einer Rückseite des jeweiligen Einzelspiegels und einem Aufnahmeboden der jeweiligen Aufnahmeöffnung eine (Platten-)Feder angeordnet, die dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Einzelspiegel von dem Aufnahmeboden weg zu drücken. Ein Teil des jeweiligen Einzelspiegels, der vorzugsweise gegenüber der Rückseite des jeweiligen Einzelspiegels angeordnet ist, liegt an einer Auflageschulter der Innenwandung an. Durch die Federkraft wird der jeweilige Einzelspiegel dann gegen diese Auflageschulter gedrückt und in Position gehalten. Dadurch wird dann sichergestellt, dass der Laserstrahl stets optimal auf die zu schneidende Leitung reflektiert wird. Ergänzend oder alternativ könnten die Einzelspiegel auch über jeweils eine Schraubverbindung an einer Innenwandung der Gehäuseanordnung angebracht werden. Durch die Schraubverbindung kann dann ein Abstand des jeweiligen Einzelspiegels zur Innenwandung der Gehäuseanordnung bzw. zur Zentralachse eingestellt werden. Je nach Schraubengang, also je nach Steigung des Gewindes kann dieser Abstand unterschiedlich fein eingestellt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist noch eine Düseneinrichtung vorgesehen. Die Düseneinrichtung ist von der Zentralachse durchsetzt und zwischen der Kabeleinführöffnung und dem Lasereintrittsbereich angeordnet. Der Schneideraum ist in Richtung des Lasereintrittsbereichs durch die Düseneinrichtung begrenzt. Die Düseneinrichtung umfasst zumindest eine Düse und ist dazu ausgebildet, aus dieser Luft oder ein Prozessgas (entlang der Zentralachse) in den Schneideraum einzublasen. Weiterhin ist eine Absaugvorrichtung vorgesehen, die eine oder mehrere Absaugöffnungen aufweist. Diese eine oder die mehreren Absaugöffnungen sind insbesondere näher an der Kabeleinführöffnung angeordnet als die zumindest eine Düse der Düseneinrichtung. Über diese Absaugvorrichtung kann die zugeführte Luft oder das zugeführte Prozessgas bzw. die durch den Laserschneideprozess entstehenden Emissionen und/oder die abgeschnittenen Teile der geschirmten Leitung eingesaugt werden. Durch Einblasen eines Prozessgases kann sich der Schneidevorgang beschleunigen. Luft bzw. das Prozessgas selbst bewirken gleichzeitig eine Kühlung der jeweiligen Einzelspiegel und der Leitung bzw. der eigentlichen Bearbeitungsstelle. Weiterhin wird durch das Einblasen verhindert, dass sich Rückstände (z.B. Partikel) auf den Einzelspiegeln absetzen können. Bei Einsatz einer Schutzglasanordnung wird durch das Einblasen verhindert, dass sich Rückstände auf dieser festsetzen und die Schutzglasanordnung wird ebenso gekühlt.
In einer besonderen Ausführungsform kann die Schutzglasanordnung aus n Schutzgläsern bestehen. Jedes dieser n Schutzgläser ist dabei zwischen je einem der n Einzelspiegel und dem Schneideraum und zwischen der Düseneinrichtung und einer Innenwandung der Gehäuseanordnung angeordnet. Alternativ kann die Schutzglasanordnung auch aus einem Schutzglasring bestehen, der alle n Einzelspiegel gegenüber dem Schneideraum separiert. Die Schutzglasanordnung dichtet dabei den Schneideraum von den jeweiligen n Einzelspiegeln staubdicht und/oder luftdicht ab.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Laserschneidevorrichtung ist eine Transporteinrichtung vorgesehen. Diese ist dazu ausgebildet, die geschirmte Leitung zu halten und durch die Kabeleinführöffnung in den Schneideraum zu fahren. Die Transporteinrichtung und die n Einzelspiegel sind während des Laserschneidens relativ unverschiebbar zueinander bzw. ortsfest angeordnet. Ergänzend oder alternativ dazu umfasst die Transporteinrichtung noch eine Verbreiterung, wobei diese Verbreiterung während des Laserschneidens an der Kabeleinführöffnung anliegt und diese laserdicht und/oder staubdicht und/oder luftdicht nach außerhalb der Gehäuseanordnung verschließt. Dadurch ist sichergestellt, dass der Laserstrahl nicht nach außen austreten kann und dass abgeschnittene Teile der zu schneidenden Leitung nicht in andere Produktionsprozesse geraten können. Dies wäre insoweit nachteilig, als dass abgeschnittene Schirmdrähte, die sich in der Leitung verfangen, einen Kurzschluss auslösen können. Ein Kabelbaum, der eine solche Leitung umfasst, müsste dann ausgetauscht werden. Bei einer bereits erfolgten Montage in einem Kraftfahrzeug ist hier mit erheblichen Kosten zu rechnen.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung zumindest eine erste und eine zweite Spiegelanordnung, sowie zumindest eine erste und eine zweite Verstelleinrichtung. Bei den Verstelleinrichtungen handelt es sich vorzugsweise um Elektromotoren und/oder um Piezoaktoren. Die Spiegelanordnungen sind dabei im Strahlengang des Laserstrahls angeordnet und dazu ausgebildet, den Laserstrahl entsprechend zu führen, sodass er abwechselnd immer auf einen der n Einzelspiegel trifft. Vorzugsweise wird der Laserstrahl von der ersten Spiegelanordnung zur zweiten Spiegelanordnung reflektiert und von der zweiten Spiegelanordnung (oder der letzten Spiegelanordnung) zur umlaufenden Spiegelwandung. Die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung kann noch weitere Spiegelanordnungen umfassen. Die erste Verstelleinrichtung ist dabei dazu ausgebildet, die erste Spiegelanordnung derart zu verdrehen und/oder zu verschwenken, dass der Laserstrahl überwiegend oder ausschließlich entlang der Y-Achse verstellt oder bewegt wird. In diesem Fall ist die zweite Verstelleinrichtung dazu ausgebildet, die zweite Spiegelanordnung derart zu verdrehen und/oder zu verschwenken, dass der Laserstrahl überwiegend oder ausschließlich entlang der Z-Achse verstellt bzw. bewegt wird. In einer anderen Ausführungsform kann die erste Verstelleinrichtung den Laserstrahl überwiegend oder ausschließlich entlang der Z-Achse und die zweite Verstelleinrichtung den Laserstrahl überwiegend oder ausschließlich entlang der Y-Achse verstellen oder bewegen. Es wird betont, dass die Y-Achse und die Z-Achse in einem Winkel 90° zueinander stehen und dass die beiden Achsen wiederum in einem Winkel von 90° zur X-Achse stehen, wobei die X-Achse entlang der Zentralachse verläuft. Dadurch ist es möglich, dass der Laserstrahl sehr schnell (mehrere Umrundungen pro Sekunde) über die Einzelspiegel geführt wird. In beiden Fällen würde der Laserstrahl in einer Y-Z Ebene geführt werden. Eine zusätzliche Verstellung entlang der X-Achse wäre auch möglich.
Die geschirmte Leitung kann dabei sehr genau mit einem geringen Energieeintrag pro Umdrehung bzw. Umrundung des Laserstrahls geschnitten werden. Ein solcher Schneidvorgang erfordert, dass der Laserstrahl mehrfach, vorzugsweise mehr als 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20 oder mehr als 30 mal pro Sekunde abwechselnd auf jeden der n Einzelspiegel trifft. Vorzugsweise wird der Laserstrahl weniger als 50 Mal pro Sekunde abwechselnd auf jeden der n Einzelspiegel gerichtet.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung auch einen Roboterarm umfasst, der den Laserstrahl führt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verläuft die Zentralachse durch die letzte Spiegelanordnung, in diesem Fall durch die zweite Spiegelanordnung. Dadurch ist die Laserschneidevorrichtung besonders symmetrisch aufgebaut, was präzise und reproduzierbare Schnitte am gesamten Umfang der geschirmten Leitung erlaubt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Laserschneiden mit einer solchen Laserschneidevorrichtung umfasst mehrere Verfahrensschritte. In einem ersten Verfahrensschritt wird die geschirmte zu schneidende Leitung entsprechend vorbereitet. Hierunter sind insbesondere die Schritte zu verstehen, die das Freilegen der entsprechenden zu schneidenden Schichten vorsehen. In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Leitung in den geschirmten Schneideraum eingeführt, so dass in einem darauf folgenden Schritt der Laserstrahl durch den Lasereintrittsbereich auf einen der n Einzelspiegel treffen kann, um von diesem Einzelspiegel in Richtung der zu schneidenden Leitung reflektiert zu werden. In einem weiteren Schritt wird der Laserstrahl (permanent) derart geführt, dass dieser abwechselnd auf jeweils einen anderen der n Einzelspiegel trifft und von dem jeweiligen Einzelspiegel in Richtung der geschirmten Leitung reflektiert wird, um so die geschirmte Leitung entlang ihres Umfangs zu schneiden. Besonders vorteilhaft ist, dass keine Bewegung der geschirmten Leitung notwendig ist und gleichzeitig ein optimales Schneideergebnis erzielt wird, weil jede Stelle im Schneidebereich der Umfangsleitung der geschirmten Leitung über eine gleiche Zeitdauer mit ungefähr der gleichen Laserleistung und den gleichen optischen Verhältnissen beleuchtet wird.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Gleiche Gegenstände weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:

1A und 1B: einen beispielhaften Aufbau einer Koaxialleitung und einer HSD-Leitung;
2A und 2B: verschiedene Schritte, die Erläutern wie eine Koaxialleitung und ein HSD-Leitung vorbereitet werden und welche Teile der jeweiligen Leitung in einem Laserschneideverfahren abgeschnitten werden;
3: eine geschirmte Leitung, deren Schirmdrähte und deren Schirmfolie geschnitten wurde;
4A: ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung mit mehreren Einzelspiegeln und einer Laserstrahl-Umlenkvorrichtung;
4B und 4C: verschiedene vergrößerte Darstellungen eines Bereichs um einen Schneideraum aus 4A;
5: eine geschnittene Darstellung, die eine Möglichkeit zur Befestigung eines Einzelspiegels näher beschreibt;
6: eine vereinfachte Darstellung, die die Trennung des Schneideraums von den Einzelspiegeln durch eine Schutzglasanordnung beschreibt;
7A, 7B, 7C und 7D: verschiedene Darstellungen, aus denen die Verwendung von unterschiedlich vielen Einzelspiegeln und deren Anordnung zueinander hervorgehen;
8: ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung mit einer Gehäuseabdeckung; und
9A, 9B und 9C: verschiedene Ablaufdiagramme, die ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Laserschneiden von geschirmten Leitungen näher erläutern.

Die 1A und 1B zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele einer geschirmten Leitung 1, die mit einer später beschriebenen Laserschneidevorrichtung 3 geschnitten werden. In 1A ist eine geschirmte Leitung 1 in Form einer Koaxialleitung dargestellt. Diese umfasst einen Außenmantel 1a, der vorzugsweise aus einem (elastischen) Dielektrikum wie Kunststoff besteht. Unter diesem Außenmantel sind Schirmdrähte 1b angeordnet, die auch als Schirmdrahtgeflecht bezeichnet werden können. Diese Schirmdrähte 1b sind allerdings optional. Diese Schirmdrähte 1b bestehen aus einem Metall und sind elektrisch leitfähig. Unter diesen Schirmdrähten 1b bzw. dem Schirmdrahtgeflecht befindet sich vorzugsweise eine Schirmfolie 1c. Diese Schirmfolie 1c ist optional, wobei vorzugsweise zumindest die Schirmdrähte 1b oder die Schirmfolie 1c vorhanden sind. Diese Schirmfolie 1c umfasst vorzugsweise ein dielektrisches Material, insbesondere eine Kunststofffolie (z.B. PET-Folie), auf die ein Metall aufgedampft bzw. aufgesputtert wurde. Die Schichtdicke dieses Metalls, bei dem es sich beispielsweise um Aluminium handeln kann, beträgt vorzugsweise 10 µm bis 20 µm.
Unterhalb dieser Schirmfolie 1c ist ein Dielektrikum 1d angeordnet, welches aus einem elektrischen Isolator, insbesondere einem (elastischen) Kunststoff besteht. Dieses Dielektrikum 1d umgibt einen Innenleiter 1e, der aus einem elektrisch leitfähigen Material wie z.B. Kupfer besteht oder ein solches umfasst.
In 1B ist dagegen eine HSD-Leitung 1 dargestellt. Der Aufbau bezüglich des Außenmantels 1a, der Schirmdrähte 1b und der Schirmfolie 1c entspricht demjenigen Aufbau der Koaxialleitung 1 aus 1A. Anstelle eines Dielektrikums 1d, welches einen Innenleiter 1e umfasst, umgibt die Schirmfolie 1c in 1B mehrere Dielektrika 1d, wobei jedes dieser Dielektrika 1d einen Innenleiter 1e umfasst, also umgibt. Die HSD-Leitung 1 aus 1B umfasst daher mehrere Innenleiter 1e, vorzugsweise 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 oder mehr Innenleiter 1e, wobei jeder Innenleiter 1e von einem eigenen Dielektrikum 1d umgeben ist. Die Dielektrika 1d sind dann gemeinsam von der Schirmfolie 1c umgeben. Ein solcher Aufbau erlaubt einen höheren Datensatz, insbesondere wenn ein differentielles Signal wie beispielsweise LVDS (engl. low voltage differential signalling) verwendet wird.
Wie einleitend erwähnt, ist es das Ziel dieser Erfindung, die geschirmte Leitung 1 möglichst vollautomatisch zu konfektionieren, also mit einem Steckverbinder versehen zu können. Hierzu müssen bestimmte Schichten freigelegt werden, in die unterschiedliche Teile einer nicht dargestellten Steckverbindung eingreifen und diese elektrisch kontaktieren. Dieser Sachverhalt wird im Hinblick auf die 2A und 2B genauer erläutert.
2A zeigt eine geschirmte Leitung 1 in Form einer Koaxialleitung 1, wie diese bereits bezüglich ihres Aufbaus in 1A dargestellt wurde, worauf hiermit verwiesen wird. Um die geschirmte Leitung 1 entsprechend konfektionieren zu können, wird die geschirmte Leitung 1 wie nachfolgend erläutert verarbeitet, also zur Konfektionierung vorbereitet. Die einzelnen Verarbeitungsschritte verlaufen in 2A von oben nach unten. Zu Beginn kann die geschirmte Leitung 1 beschriftet werden (optional). Dies hier mit der Beispielbeschriftung „XXXX.XX“ kenntlich gemacht. Dargestellt ist der Außenmantel 1a. Die geschirmte Leitung 1 wird dabei auf eine bestimmte Länge hin zugeschnitten.
Danach wird der Außenmantel 1a und darunter liegende Schichten bis auf das Dielektrikum 1d auf eine vorgegebene Abmantellänge eingeschnitten und abgezogen. Zum Vorschein kommt das Dielektrikum 1d.
Anschließend wird der Außenmantel 1a wiederum auf eine vorgegebene Abmantellänge eingeschnitten und das Abfallstück des Außenmantels 1a wird teilabgezogen, so dass die darunter liegenden Schirmdrähte 1b zum Vorschein kommen. Auf diese sichtbaren Schirmdrähte 1b wird ein Stützcrimp 2 bzw. eine Stützhülse 2 aufgepresst. Dieser Stützcrimp 2 ist dabei vorzugsweise axial unverschieblich an der geschirmten Leitung 1 angeordnet.
In einem weiteren Schritt wird das Abfallstück des Außenmantels 1a vollständig entfernt.
Danach werden die Schirmdrähte 1b über den Stützcrimp 2 bzw. die Stützhülse 2 zurück-, also umgeklappt. Die unter den Schirmdrähten 1b liegende Schirmfolie 1c kommt daher zum Vorschein.
Im nächsten Schritt werden die Schirmdrähte 1b und/oder die Schirmfolie 1c entsprechend mittels eines Lasers eingeschnitten und gekürzt. Der Laserschnitt findet bei den Schirmdrähten 1b dort statt, wo sich unterhalb der Schirmdrähte 1b der Stützcrimp 2 bzw. die Stützhülse 2 befindet. Die abgeschnittenen Schirmdrähte 1b werden entfernt und/oder die abgeschnittene Schirmfolie 1c wird abgezogen. Daraus ergibt sich die in 2A ganz unten dargestellte Abbildung der geschirmten Leitung 1. Die dort dargestellte geschirmte Leitung 1 kann zur weiteren Konfektionierung verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Laserschneidevorrichtung 3 dient, wie später noch erläutert wird, dazu, die Schirmdrähte 1b und die Schirmfolie 1c zu schneiden. In 2A ist ein solcher Trenn(umfangs)schnitt gestrichelt dargestellt. Dieser Schnitt findet an dem gesamten Umfang der geschirmten Leitung 1 statt, wobei durch diesen Schnitt lediglich die Schirmdrähte 1b bzw. lediglich die Schirmfolie 1c durchschnitten wird. Die darunterliegenden Schichten bleiben unbeschädigt bzw. werden nicht durchschnitten. Die Schnittbreite ist vorzugsweise kleiner als 2 mm oder kleiner als 1,5 mm oder kleiner als 1 mm oder kleiner als 0,5 mm. Das Schneiden findet nur an genau einer Stelle am Umfang der geschirmten Leitung 1 zur selben Zeit statt.
In 3 ist eine geschirmte Leitung 1 in Form einer Koaxialleitung genauer gezeigt. Dargestellt sind die durchgeführten Trennschnitte mittels der Laserschneidevorrichtung 3. Die Schirmdrähte 1b sind gekürzt und die Schirmfolie 1c ist eingeschnitten.
Die 2B zeigt dagegen wie eine mehradrige geschirmte Leitung 1 für die Konfektionierung vorbereitet wird. Bei dieser geschirmten Leitung 1 handelt es sich vorzugsweise um eine HSD-Leitung 1, wie diese im Hinblick auf 1B erläutert worden ist, worauf hiermit Bezug genommen wird. Die Schritte sind dabei in etwa dieselben wie bei der Koaxialleitung 1 aus 2A. Lediglich zu Beginn kann noch entschieden werden, ob der Außenmantel 1a mit den Schirmdrähten 1b bzw. dem Schirmgeflecht 1b und der Schirmfolie 1c vollständig abgezogen wird oder ob nicht lediglich der Außenmantel 1a eingeschnitten und entsprechend teilabgezogen wird, so dass die Schirmdrähte 1b zum Vorschein kommen, auf die der Stützcrimp 2 bzw. die Stützhülse 2 aufgesetzt wird. In der letzten Abbildung in 2B sind die unterschiedlichen Dielektrika 1d zu erkennen, die die einzelnen Innenleiter 1e umschließen. Der Trennschnitt wird, wie bereits erläutert, mittels der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung 3 an derselben Stelle durchgeführt wie bei der geschirmten koaxialen Leitung 1 aus 2A, worauf hiermit verwiesen wird.
4A zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung 3.
Die Laserschneidevorrichtung 3 umfasst zumindest eine Lasereinrichtung 4, die dazu ausgebildet ist, einen Laserstrahl 5 zu erzeugen. Dieser Laserstrahl 5 kann unterschiedliche Wellenlängen aufweisen. Vorzugsweise werden die Schirmdrähte 1b mit einem Laserstrahl 5 geschnitten, der eine andere Wellenlänge aufweist als derjenige Laserstrahl 5, mit dem die Schirmfolie 1c geschnitten wird. Die Schirmdrähte 1b werden vorzugsweise mit einem Festkörper-Laser wie beispielsweise einem Fiber-Laser, Scheiben-Laser oder UKP-Laser (Ultrakurzpuls-Laser) geschnitten, der eine Wellenlänge im Infrarotbereich von beispielsweise 1060 bis 1064 nm oder ca. 1600 nm aufweist. Die teilweise aus Kunststoff bestehende Schirmfolie 1c wird in Abhängigkeit der Seite, auf welcher das Metall bzw. Metallsubstrat aufgebracht ist, mit einem Festkörper-Laser oder einem Gas-Laser geschnitten. Ein Festkörper-Laser wird insbesondere dann verwendet, wenn das Metall bzw. das Metallsubstrat auf der Seite der Schirmfolie aufgebracht ist, die nach außen, also weg von dem Kabelinneren zeigt. Andernfalls wird bevorzugt ein Gas-Laser, vorzugweise ein CO₂-Laser verwendet, der eine Wellenlänge von ca. 10600 nm aufweist. Durch einen Festkörper-Laser wird das Metall bzw. das aufgedampfte bzw. aufgesputterte Metallsubstrat aufgewärmt, so dass dieses die darunterliegende Folie durchtrennt. Dies gelingt unabhängig davon wie die Schirmfolie 1c aufgebracht ist. Diese kann beispielsweise teilweise überlappend oder gewickelt aufgebracht sein. Ähnlich ist auch die Arbeitsweise bei Verwendung eines Gas-Lasers.
Weiterhin ist eine Teleskopeinrichtung 6 vorgesehen, die vorzugsweise am Ausgang der Lasereinrichtung 4, also im Strahlengang des Laserstrahls 5 angeordnet ist. Die Teleskopeinrichtung 6 ist dazu ausgebildet, die Fokussierung des Laserstrahls 5 zu ändern, wodurch auf unterschiedliche Durchmesser und/oder Arbeitsabstände der geschirmten Leitung 1 durch Verschieben der Spiegelpositionen in der Teleskopeinrichtung reagiert werden kann. Ist die Leitung 1 dünner, so kann die Teleskopeinrichtung 6 derart angesteuert werden, dass sich die Fokussierung des Laserstrahls 5 so verändert, dass dieser auf der geschirmten Leitung 1 mit ihrem verringerten Durchmesser fokussiert ist. Gleiches gilt auch bei einer dickeren Leitung 1. Die Teleskopeinrichtung 6 wird vorzugsweise von einer Steuereinrichtung 7 (s. 8) angesteuert. Diese Steuereinrichtung 7 steuert ebenfalls die Lasereinrichtung 4 (Laserleistung, Aktivieren bzw. Deaktivieren, Wellenlänge).
Die Teleskopeinrichtung 6 kann dabei aus verschiedenen Linsen 6a, 6b bestehen, die relativ zueinander bewegt werden können. Über ein nicht dargestelltes Kamerasystem kann die Lage und Ausrichtung der zu schneidenden Leitung 1 optional noch genau erfasst und die Laserschneidevorrichtung 3 entsprechend angesteuert werden.
Die Laserschneidevorrichtung 3 umfasst außerdem eine Gehäuseanordnung 15, die einen Schneideraum 10 umgrenzt.
Die Gehäuseanordnung 15 ist an ihren Stirnseiten 15a, 15b geöffnet. An der ersten Stirnseite 15a ist eine Kabeleinführöffnung 9a gebildet. An der zweiten Stirnseite 15b, die der ersten Stirnseite 15a gegenüber liegt, ist ein Lasereintrittsbereich 9b gebildet. Der Schneideraum 10 ist von außerhalb der Gehäuseanordnung 15 über diese Öffnungen 9a, 9b aus zugänglich. Eine mit dem Laserstrahl 5 zu schneidende geschirmte Leitung 1 ist entlang einer Zentralachse 11 in dem Schneideraum 10 anordenbar.
Die Zentralachse 11 verläuft vorzugsweise fluchtend mit einer Längsachse der geschirmten Leitung 1, fällt also mit einer Längsachse der geschirmten Leitung 1 zusammen. Die Längsachse der geschirmten Leitung 1 könnte auch um vorzugsweise weniger als 5 cm, 3 cm, 2 cm, 1 cm, 0,5 cm von der Zentralachse 11 beabstandet sein. Die geschirmte Leitung 1 wäre dann immer noch „im Bereich“ der Zentralachse 11 angeordnet.
Es ist weiterhin eine Spiegelanordnung 8 vorgesehen, die n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n , mit n ≥ 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 umfasst. Die n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n sind versetzt zueinander um die Zentralachse 11 herum innerhalb der Gehäuseanordnung 15 angeordnet.
Die n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n sind dazu ausgebildet, den Laserstrahl 5 in Richtung der geschirmten Leitung 1 zu reflektieren.
Je nachdem auf welchen der n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n und auf welchen Bereich in dem jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n der Laserstrahl 5 trifft wird dieser Laserstrahl 5 auf eine unterschiedliche Stelle (in Umfangsrichtung und/oder in Axialerrichtung) der geschirmten Leitung 1 reflektiert. Die unterschiedlichen Stellen sind dabei in Richtung der Zentralachse 11 voneinander beabstandet. Es können daher in Umfangsrichtung der geschirmten Leitung 1 versetzt zueinander liegende Schnitte in die geschirmte Leitung 1 eingebracht werden, die sich entlang der gesamten Umfangsrichtung der geschirmten Leitung 1 erstrecken.
Damit der Laserstrahl 5 auf unterschiedliche Bereiche jedes Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n und insgesamt auf unterschiedliche Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n treffen kann, ist eine Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 vorgesehen. Diese Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 ist dazu ausgebildet, den Laserstrahl 5 derart zu führen, dass der Laserstrahl 5 durch den Lasereintrittsbereich 9b eintritt und auf einen der n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n trifft. Die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 ist weiter dazu ausgebildet, den Laserstrahl 5 derart zu führen, dass dieser abwechselnd auf einen der n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n trifft und von diesem in Richtung der geschirmten Leitung 1 reflektiert wird. Dadurch kann die geschirmte Leitung 1 entlang ihres Umfangs beschnitten werden.
Die Laserstrahlumlenkvorrichtung 13 führt den Laserstrahl 5 dabei sehr schnell zwischen den einzelnen Einzelspiegeln 8₁ , ... 8_n hin und her, so dass jeder dieser n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n pro Sekunde vorzugsweise mindestens 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, oder mehr als 90 mal mit dem Laserstrahl 5 angestrahlt wird. Durch die Reflektion des Laserstrahls 5 in Richtung der geschirmten Leitung 1 kann dadurch ein gleichmäßiger Energieeintrag erreicht werden.
Die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 ist auch dazu ausgebildet, den Laserstrahl 5 zumindest entlang einer Teilstrecke 40 (siehe 7B) auf einer Reflektionsoberfläche 8a des jeweiligen Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n zu führen. Dadurch wird der Laserstrahl an andere Stellen der zu schneidenden Leitung 1 reflektiert, so dass ein umlaufender Schnitt erfolgen kann. Je nach zu schneidendem Material kann eine andere Lasereinrichtung 4 verwendet werden. Die Leitung 1 muss beim Wechsel der Lasereinrichtung 4 bzw. der Laserquelle vorzugsweise nicht bewegt werden.
Je nach Stelle auf der geschirmten Leitung 1, an welcher der umlaufende Schnitt erfolgen soll, kann die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 derart angesteuert werden, dass diese den Laserstrahl 5 auf einen Bereich der Reflektionsoberfläche 8a des jeweiligen Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n führt, der mal näher zur Kabeleinführöffnung 9a und mal weiter weg von der Kabeleinführöffnung 9a liegt, so dass der reflektierte Laserstrahl 5 entlang einer Längsachse der zu schneidenden Leitung 1 wandert. So kann an einer Stelle der geschirmten Leitung 1 ein Schnitt in Umfangsrichtung durchgeführt werden, um die Schirmdrähte 1b abzuschneiden und es kann an einer anderen, in Längsrichtung der geschirmten Leitung 1 versetzt liegenden Stelle ein weiterer Schnitt durchgeführt werden, um beispielsweise die Schirmfolie 1c zu schneiden. Die Leitung 1 muss dabei nicht bewegt werden.
Grundsätzlich kann die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 den Laserstrahl 5 auf einen der n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n richten, um diesen anschließend auf eine Teilstrecke 40 auf der Reflektionsoberfläche 8a dieses Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n zu führen, bzw. zu bewegen, um ihn danach auf einen anderen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n zu richten. Es wäre auch möglich, dass die Laserstrahlumlenkvorrichtung 13 den Laserstrahl lediglich auf einen bestimmten Punkt der Reflektionsoberfläche 8a eines Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n richtet, um ihn danach abwechselnd auf die anderen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n zu richten. Wird der Laserstrahl 5 dann abermals auf denselben Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n gerichtet, dann kann die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung den Laserstrahl 5 auf eine andere Stelle der Reflektionsoberfläche 8a des entsprechenden Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n richten.
Die 7B, 7C und 7D zeigen den Einsatz von vier, sechs und acht Einzelspiegeln 8₁ , ... 8_n . Die Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n sind gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Sie sind in diesem Fall jeweils um α = 360°/n versetzt zueinander um die Zentralachse 11 und damit um die zu schneidende Leitung 1 herum angeordnet. Die n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n liegen dabei in einer Ebene. Sie sind außerdem in diesem Ausführungsbeispiel gleich weit beabstandet zur Zentralachse 11 angeordnet. Ein unterschiedlicher Abstand wäre hier allerdings ebenfalls denkbar.
In 4A ist weiterhin dargestellt, dass die n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass der Laserstrahl 5 von dem jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n derart umgelenkt wird, dass dieser senkrecht zur Zentralachse 11 auf die zu schneidende Leitung 1 auftrifft. Er könnte auch um einen Winkel, der um weniger als +/- 25° oder weniger als +/- 20°, 15°, 10°, 5° davon abweicht, verlaufen.
Vorzugsweise ist die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 dazu ausgebildet, den Laserstrahl 5 derart zu führen, dass dieser auf dem jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n eine zweidimensionale Bahn beschreitet bzw. beschreibt.
In anderen Worte bedeutet dies, dass für den Fall, dass die Zentralachse 11 auch als X-Achse bezeichnet wird, der Laserstrahl 5 auf dem jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n lediglich in Y-Richtung und Z-Richtung bewegt wird, wobei die Y- und die Z-Achse senkrecht aufeinander stehen und wobei beide Achsen wiederum senkrecht zur X-Achse, also zur Zentralachse 11 ausgerichtet sind.
Die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 umfasst bevorzugt zumindest eine erste Spiegelanordnung 13a und eine zweite Spiegelanordnung 13b, sowie zumindest eine erste Verstelleinrichtung 14a und eine zweite Verstelleinrichtung 14b. Die Spiegelanordnungen 13a, 13b sind dabei im Strahlengang des Laserstrahls 5 angeordnet. Der Laserstrahl 5 trifft dabei zuerst auf die erste Spiegelanordnung 13a und wird von der ersten Spiegelanordnung 13a zur nächsten, in diesem Fall zur zweiten und letzten Spiegelanordnung 13b reflektiert. In der zweiten bzw. letzten Spiegelanordnung 13b wird der Laserstrahl 5 weiter in Richtung des jeweiligen Einzelspiegels 8₁ , ..., 8_n reflektiert. Die zweite bzw. letzte Spiegelanordnung 13b liegt dabei in der Zentralachse 11. Die Zentralachse 11 verläuft daher durch die zweite bzw. letzte Spiegelanordnung 13b.
Beide Spiegelanordnungen 13a, 13b können eine rechteckige oder runde Spiegelfläche aufweisen, die beispielsweise das gleiche Material umfasst wie die jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n der Spiegelanordnung 8.
Die beiden Spiegelanordnungen 13a, 13b bzw. alle Spiegelanordnungen 13a, 13b sind vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Diese Ebene verläuft vorzugsweise senkrecht zur Zentralachse 11. In diesem Fall sind die beiden Spiegelanordnungen 13a, 13b in Y-Richtung oder in Z-Richtung oder in Z-Richtung und Y-Richtung versetzt zueinander angeordnet.
Die Verstelleinrichtungen 14a, 14b sind dann dazu ausgebildet, den Laserstrahl 5 derart auf dem jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n zu richten bzw. zu führen, also zu reflektieren und entlang des jeweiligen Einzelspiegels 8₁ , ..., 8_n über zumindest eine Teilstrecke 40 zu führen, so dass der Laserstrahl 5 eine zweidimensionale Bahn um die Zentralachse 11 herum beschreitet. Diese Bahn ist bevorzugt unterbrochen, weil die Lasereinrichtung 4 ausgeschaltet wird, wenn der Laserstrahl 5 auf keinen Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n treffen würde. Eine entsprechende Führung kann dadurch realisiert werden, dass die erste Verstelleinrichtung 14a die erste Spiegelanordnung 13a derart verdreht und/oder verschwenkt, dass der Laserstrahl 5 überwiegend oder ausschließlich entlang der Y-Achse verstellt bzw. bewegt wird, wohingegen die zweite Verstelleinrichtung 14b dazu ausgebildet ist, die zweite Spiegelanordnung 13d derart zu verdrehen und/oder zu verschwenken, dass der Laserstrahl 5 überwiegend oder ausschließlich entlang der Z-Achse verstellt bzw. bewegt wird. In diesem Fall würden sich die erste Spiegelanordnung in der X-Y-Ebene bewegen und die zweite Spiegelanordnung in der X-Z-Ebene.
Die Achsen könnten dabei auch vertauscht sein. Grundsätzlich wäre es daher auch möglich, dass sich die erste Spiegelanordnung 13a in der X-Z-Ebene bewegt, wohingegen sich die zweite Spiegelanordnung 13b in der X-Y-Ebene bewegt.
Grundsätzlich können sich auch alle Spiegelanordnungen 13a, 13b in allen drei Ebenen bewegen. Die Verstelleinrichtungen 14a, 14b umfassen vorzugsweise einen Elektromotor oder einen Piezoaktor.
Die Verstelleinrichtungen 14a, 14b werden vorzugsweise von der Steuereinrichtung 7 gesteuert, die in 8 dargestellt ist.
Die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 ist dazu ausgebildet, den Laserstrahl 5 derart zu führen, dass sich dieser vorzugsweise mehr als 2, 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mal in der Sekunde auf jeden Einzelspiegel trifft und auf der jeweiligen Reflektionsoberfläche 8a des jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n über eine Teilstrecke 40 in einer Y-Z-Ebene verfahren wird.
Die Spiegelanordnungen 13a, 13b werden durch die jeweilige Verstelleinrichtung 14a, 14b vorzugsweise simultan zueinander verdreht und/oder verschwenkt.
Die Reflektionsoberflächen 8a von einem, mehreren oder allen der n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n sind in Richtung der Zentralachse 11 geneigt. Je nachdem wie weit der Laserstrahl 5 beabstandet von dem Lasereintrittsbereich 9b auf die jeweilige Reflektionsoberfläche 8a des jeweiligen Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n trifft, ändert sich der Kreisbahndurchmesser der Kreisbahn, die der Laserstrahl 5 durchläuft. Im Hinblick auf die 7D ist gezeigt, dass ein Abstand zwischen zwei benachbarten Einzelspiegeln 8₁ , ... 8_n minimal ist. Grundsätzlich könnten sich sogar benachbarte Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n berühren. In diesem Fall würde der Laserstrahl fast eine vollständige Kreisbahn durchlaufen (da er in der Y-Z Ebene geführt wird).
Wie erwähnt ist die Steuereinrichtung 7 allerdings dazu ausgebildet, die Lasereinrichtung 4 lediglich dann anzuschalten, wenn die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 derart ausgerichtet ist, dass der Laserstrahl 5 auf einen der n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n trifft. Die Steuereinrichtung 7 ist daher dazu ausgebildet, die Lasereinrichtung 4 abzuschalten, wenn die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 derart ausgerichtet ist, dass der Laserstrahl 5 auf keinen der n Einzelspiegel trifft. Die Lasereinrichtung 4 wird daher abgeschaltet, wenn der Laserstrahl 5 ansonsten zwischen zwei Einzelspiegeln 8₁ , ... 8_n geführt werden würde. Dadurch wird verhindert, dass andere Teile der Laserschneidevorrichtung 3 in Mitleidenschaft gezogen werden.
In 7B ist beispielsweise die Teilstrecke 40 gezeigt, über die der Laserstrahl 5 geführt wird. Je nachdem, an welchem Punkt sich der Laserstrahl 5 auf einer Reflektionsoberfläche 8a des entsprechenden Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n befindet, wird dieser auf einen unterschiedlichen Teil des Umfangs der zu schneidenden Leitung 1 reflektiert. Es ist weiterhin eine zweite Teilstrecke 41 gezeigt, die in X-Richtung, also entlang der Zentralachse 11 versetzt zur ersten Teilstrecke 40 angeordnet ist. Wird der Laserstrahl 5 entlang dieser zweiten Teilstrecke 41 geführt, wird er auf einen anderen, in Längsrichtung der zu schneidenden Leitung 1 versetzt liegenden Punkt reflektiert. Je nachdem, wie lang der Strahlweg des Laserstrahls ist muss der Fokuspunkt durch Verschieben der Linsen 6a, 6b der Teleskopeinrichtung 6 zueinander korrigiert werden.
Die dargestellten Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n umfassen Reflektionsoberflächen 8a, die vorzugsweise planar sind. Sie könnten auch konkav, konvex bzw. mit einem Facettenschliff versehen sein. In Draufsicht auf die Reflektionsoberfläche 8a ist diese in diesem Ausführungsbeispiel rund. Sie könnte auch oval, quadratisch, rechteckig bzw. trapezförmig sein.
In Hinblick auf 4A und die 6, 7A bis 7D ist zu erkennen, dass die Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n getrennt voneinander an der Gehäuseanordnung 15 montiert sind. Dabei sind die Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n mit jeweils einem eigenen Befestigungsmittel montiert. Dadurch können diese einzeln getauscht werden, wodurch die Kosten gering gehalten werden können. Eine Innenwandung 18 der Gehäuseanordnung 15 umfasst dabei n Aufnahmeöffnungen 19. In jede dieser n Aufnahmeöffnungen 19 ist genau einer der n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n eingesetzt. Die einzelnen Aufnahmeöffnungen 19 können dabei auch miteinander zu einer um die Zentralachse umlaufenden Aufnahmenut verbunden sein.
In 5 ist eine solche Aufnahmeöffnung 19 vergrößert dargestellt. Zwischen einer Rückseite 8b des jeweiligen Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n und einem Aufnahmeboden 19a der jeweiligen Aufnahmeöffnung 19 ist zumindest eine Feder 23 angeordnet. Diese ist dazu ausgebildet, den jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n von dem jeweiligen Aufnahmeboden 19a weg zu drücken. Ein Teil des jeweiligen Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n der bevorzugt gegenüber der Rückseite 8b des jeweiligen Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n angeordnet ist, liegt an einer Auflageschulter 24 der Innenwandung 18 an, wobei durch die Federkraft der jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n gegen die jeweilige Auflageschulter 24 gedrückt und dadurch in Position gehalten wird. Diese Auflageschulter 24 kann dabei an der Reflektionsoberfläche 8a des jeweiligen Einzelspiegels 8₁ , ... 8_n anliegen. Der jeweilige Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n könnte auch entsprechende Vorsprünge bzw. Befestigungsflansche umfassen, die dann an der Auflageschulter 24 anliegen. Unter anderem würde in diesem Fall die Reflektionsoberfläche 8a bündig an der Innenwandung 18 enden und nicht wie in 5 versetzt dazu.
Grundsätzlich könnten die Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n auch über jeweils eine (nicht dargestellte) Schraubverbindung an der Innenwandung 18 der Gehäuseanordnung 15 festschraubbar sein. Die Schraubverbindung könnte beispielsweise auch von außerhalb der Gehäuseanordnung 15 zugänglich sein.
Die Aufnahmeöffnung 19 ist in diesem Fall ebenfalls von außerhalb der Gehäuseanordnung 15 zugänglich. Der jeweilige Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n kann daher von außerhalb der Gehäuseanordnung 15 in die jeweilige Aufnahmeöffnung 19 eingesetzt werden. Im Anschluss daran wird die Aufnahmeöffnung 19 noch mit einer entsprechenden Abdeckung bzw. einem Gehäusesegment 15₃ verschlossen. Dies Abdeckung bzw. das Gehäusesegment 15₃ wird insbesondere über eine Schraubverbindung 27 mit der Gehäuseanordnung 15 verschraubt.
In 4A ist ebenfalls dargestellt, dass noch eine Schutzglasanordnung 16 vorgesehen ist, die zwischen den n Einzelspiegeln 8₁ , ... 8_n und dem Schneideraum 10 angeordnet ist. Die Schutzglasanordnung 16 ist dabei für den Wellenlängenbereich des Laserstrahls 5 der Lasereinrichtung 4 transparent. Die Schutzglasanordnung 16 verhindert, dass Rückstände bzw. sonstige Emissionen, die im Schneideraum 10 entstehen, die jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n beschädigen. Die Schutzglasanordnung 16 kann dabei zumindest n Schutzgläser 16₁ , ... 16_n umfassen. Jedes dieser n Schutzgläser 16₁ , ... 16_n ist dabei zwischen je einem der n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n und dem Schneideraum 10 angeordnet. Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass die Schutzglasanordnung 16 einen Schutzglasring umfasst, der alle n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n gegenüber dem Schneideraum 10 separiert.
Die einzelnen Schutzgläser 16₁ , ... 16_n sind dabei für die Wellenlänge des Laserstrahls 5 transparent. Sie sind vorzugsweise auch für mehrere Wellenlängen transparent, so dass die Wellenlänge des Laserstrahls 5 gewechselt werden kann.
Die Schutzglasanordnung 16 bzw. die einzelnen Schutzgläser 16₁ , ... 16_n können derart beschaffen sein, dass sie den Laserstrahl 5 nur in eine Richtung durchlassen (also von dem jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n in den Schneideraum 10 hinein) und in die andere Richtung reflektierend wirken.
In Hinblick auf 7D (also bei Einsatz vieler Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n ) wäre es auch möglich, dass eine erste Gruppe von Schutzgläsern 16₁ , ... 16_n für eine erste Wellenlänge transparent ist und eine zweite Gruppe von Schutzgläsern 16₁ , ... 16_n für eine zweite Wellenlänge.
Diese Schutzgläser 16₁ , ... 16_n der unterschiedlichen Gruppen wären dann abwechselnd zueinander um die Zentralachse 11 herum für jeden Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n angeordnet.
Jeder zweite Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n könnte dann mit einem Laserstrahl 5 mit der ersten Wellenlänge und die anderen Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n mit einem Laserstrahl 5 mit der zweiten Wellenlänge bestrahlt werden.
Dadurch können verschiedene Schichten der Leitung 1 in einem gemeinsamen Prozess geschnitten werden, ohne dass das Kabel wieder entfernt und in eine weitere Laserschneidevorrichtung eingesetzt werden muss.
In 4A ist weiterhin noch eine Düseneinrichtung 20 vorgesehen, die von der Zentralachse 11 durchsetzt ist. Die Düseneinrichtung 20 ist dabei zwischen der Kabeleinführöffnung 9a und dem Lasereintrittsbereich 9b angeordnet. Der Schneideraum 10 ist in Richtung des Lasereintrittsbereichs 9b durch die Düseneinrichtung 20 begrenzt. Die Düseneinrichtung 20 umfasst zumindest eine Düse 20a die dazu ausgebildet ist, Luft oder ein Prozessgas entlang der Zentralachse 11 in den Schneideraum 10 und auf die zu schneidende Leitung 1 zu blasen. Die Düseneinrichtung umfasst noch eine Gehäusestruktur 20b, die die Düse 20a hält. Diese Gehäusestruktur 20b umfasst Seitenwände, die von der Düse 20a ausgehend auseinander laufen und im Bereich der Schutzglasanordnung 16 enden und so den Schneideraum 10 begrenzen. Die Düse 20a ist vorzugsweise von der Zentralachse 11 durchsetzt.
Es ist weiterhin eine Absaugvorrichtung 21 vorgesehen, die eine oder mehrere Absaugöffnungen 21a aufweist (s. 6). Die eine oder die mehreren Absaugöffnungen 21a sind dabei näher an der Kabeleinführöffnung 9a angeordnet als die zumindest eine Düse 20a der Düseneinrichtung 20. Die Absaugöffnungen 21a sind dabei vorzugsweise an einer Innenwandung 18 der Gehäuseanordnung 15 angeordnet. Durch diese Absaugöffnung 21a können die durch die Düseneinrichtung 20 zugeführte Luft bzw. das zugeführte Prozessgas und die durch den Laserschneideprozess entstehenden Emissionen bzw. die dadurch entstehenden abgeschnittenen Teile der geschirmten Leitung 1 eingesaugt bzw. weggesaugt werden. Die n Schutzgläser 16₁ , ... 16_n sind dabei grundsätzlich zwischen der Düseneinrichtung 20 (der Gehäusestruktur 20b der Düseneinrichtung 20) und der Innenwandung 18 der Gehäuseanordnung 15 angeordnet.
Zwischen zwei benachbarten Schutzgläsern 16₁ , ... 16_n ist noch jeweils eine Trenneinrichtung 30 (siehe 6) angeordnet. Diese Trenneinrichtung 30 weist Nuten 30a auf, in die die Schutzgläser 16₁ , ... 16_n mit einem Randbereich eingeschoben werden können. Die Trenneinrichtung 30 kann dabei aus einem Teil der Düseneinrichtung 20 (bzw. der Gehäusestruktur 20b) und/oder einem Teil der Gehäuseanordnung 15 gebildet sein. In der Trenneinrichtung 30 sind auch die Absaugöffnungen 21a ausgebildet. In den Trenneinrichtungen 30 könnten auch Kanäle integriert sein, durch die Luft oder ein Prozessgas in Richtung der Düseneinrichtung 20 und damit der Düse 20a geblasen werden kann.
Die Düseneinrichtung 20 wird vorzugsweise in die Gehäuseanordnung eingesetzt und mit dieser verschraubt. Die Gehäuseanordnung 15 kann aus mehreren Gehäusesegmenten 15₁ , 15₂ , 15₃ bestehen, die miteinander verschraubt sind. Ein erstes Gehäusesegment 15₁ kann dabei die Kabeleinführöffnung 9a und die Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n umfassen bzw. halten. Ein zweites Gehäusesegment 15₂ schließt sich entlang der Zentralachse 11 in Richtung der Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 an und bildet den Lasereintrittsbereich 9b. Dieses zweite Gehäusesegment 15₂ ist vorzugsweise mit dem ersten Gehäusesegment 15₁ verschraubt. In dem zweiten Gehäusesegment 15₂ ist auch der überwiegende Teil der Düseneinrichtung 20 angeordnet, wobei diese wiederum vorzugsweise mit dem ersten Gehäusesegment 15₁ verschraubt ist. Bei dem dritten Gehäusesegment 15₃ kann es sich beispielsweise um eine Abdeckung für die von außerhalb der Gehäuseanordnung 15 zugänglichen Aufnahmeöffnungen 19 handeln.
4B zeigt eine Umrandung bzw. innere Berandung des Schneideraums 10. 4C zeigt eine ähnliche Darstellung und erläutert außerdem die Strömungsverhältnisse durch die Düse 20a. Die Düse 20a der Düseneinrichtung 20 umfasst vorzugsweise eine Hauptdüsenaustrittsöffnung 20a₁ und mehrere Nebendüsenaustrittsöffnungen 20a₂ . Die Hauptdüsenaustrittsöffnung 20a₁ ist derart angeordnet, dass Luft oder ein Prozessgas entlang der Zentralachse 11 ausströmt (siehe 4C) und auf die zu schneidende Leitung 1 trifft. Dagegen sind die mehreren Nebendüsenaustrittsöffnungen 20a₂ derart angeordnet, dass Luft oder ein Prozessgas auf die Schutzglasanordnung 16 bzw. auf die einzelnen Schutzgläser 16₁ , ... 16_n (bzw. bei fehlenden Schutzgläsern 16₁ , ... 16_n auf die Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n ) trifft und diese von Rückständen freihält.
In 4A ist weiterhin ein ringförmiger Laserstrahlführungskanal 50 vorgesehen, der sich vom Lasereintrittsbereich 9b an der zweiten Stirnseite 15b der Gehäuseanordnung 15 in Richtung der n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n erstreckt. Der ringförmige Laserstrahlführungskanal 50 ist nach außen hin durch eine Innenwandung 18 der Gehäuseanordnung 15 begrenzt. Nach innen hin ist er durch die Düseneinrichtung 20 bzw. durch die Gehäusestruktur 20b der Düseneinrichtung 20 begrenzt.
Ein Abstand des ringförmigen Laserstrahlführungskanals 50 zur Zentralachse 11 ist im Lasereintrittsbereich 9b kleiner als am Übergang zu den jeweiligen Einzelspiegeln 8₁ , ... 8_n . Ein Durchmesser des ringförmigen Laserstrahlführungskanals ist konstant oder wie in 4A dargestellt am Übergang zu den jeweiligen Einzelspiegeln 8₁ , ... 8_n kleiner als im Lasereintrittsbereich 9b.
Es könnten auch n voneinander getrennte Laserstrahlführungskanäle vorgesehen sein. Jede dieser n Laserstrahlführungskanäle würde sich dann von dem Lasereintrittsbereich 9b an der zweiten Stirnseite 15b der Gehäuseanordnung 15 in Richtung von je einem der n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n erstrecken. Nach außen hin wären auch diese Laserstrahlführungskanäle durch die Innenwandung 18 der Gehäuseanordnung 15 begrenzt. Nach innen hin durch die Düseneinrichtung 20 bzw. durch die Gehäusestruktur 20b der Düseneinrichtung 20. Dazwischen würde es dann noch entsprechende Begrenzungselemente geben, durch die beispielsweise auch Luftkanäle zur Versorgung der Düse 20a geführt werden können.
Bezugnehmend auf 8 ist noch eine Transporteinrichtung 22 dargestellt. Diese ist dazu ausgebildet, die geschirmte Leitung 1 zu halten und durch die Kabeleinführöffnung 9a in den Schneideraum 10 zu fahren. Die Transporteinrichtung 22 und die n Einzelspiegel 8₁ , ... 8_n sind während des Laserschneidens relativ unverschiebbar zueinander angeordnet bzw. insgesamt ortsfest angeordnet. Die Transporteinrichtung 22 umfasst eine Verbreiterung 51, die während des Laserschneidens an der Kabeleinführöffnung 9a anliegt und diese laserdicht und/oder staubdicht und/oder luftdicht nach außen hin verschließt. Vorzugsweise umfasst die Gehäuseanordnung 15 im Bereich der Kabeleinführöffnung 9a einen umlaufenden flanschförmigen Vorsprung 52, der in eine entsprechende Nut 51a in der Verbreiterung 51 der Transporteinrichtung 22 eingreift. Optional können noch elastische Dichtelemente vorgesehen sein.
In 8 ist weiterhin noch eine Schutzabdeckung 53 vorgesehen, in welcher der überwiegende Teil der Gehäuseanordnung 15 sowie die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13, die Teleskopeinrichtung 6 und die Lasereinrichtung 4 angeordnet sind.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Laserschneiden von geschirmten Leitungen 1 verwendet die hier dargestellte Laserschneidevorrichtung 3. Dieses Verfahren wird im Hinblick auf die 9A bis 9C näher beschrieben. In einem ersten Verfahrensschritt S₁ wird die geschirmte Leitung 1 vorbereitet. Einige der Verfahrensschritte, die ausgeführt werden können, um die geschirmte Leitung 1 vorzubereiten, sind in den 2A und 2B beschrieben. Es handelt sich dabei insbesondere um diejenigen Schritte, die ausgeführt werden, bis die Schirmdrähte 1b über den Stützcrimp 2 bzw. die Stützhülse 2 übergestülpt sind und die Schirmfolie 1c zum Vorschein kommt.
Danach wird der Verfahrensschritt S₂ ausgeführt. In dem Verfahrensschritt S₂ wird die geschirmte Leitung 1 in den Schneideraum 10 eingeführt. Sie wird dabei derart angeordnet bzw. ausgerichtet, dass ihre Längsachse parallel bzw. identisch zur Zentralachse 11 verläuft.
Im Anschluss daran wird der Verfahrensschritt S₃ ausgeführt. In diesem Verfahrensschritt S₃ wird die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 derart angesteuert, dass der Laserstrahl 5 durch den Lasereintrittsbereich 9b auf einen der n Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n trifft, um von diesem auf die geschirmte Leitung 1 reflektiert zu werden.
Danach wird der Verfahrensschritt S₄ ausgeführt. In diesem Verfahrensschritt S₄ wird der Laserstrahl 5 durch die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 derart geführt, dass dieser abwechselnd auf jeweils einen anderen der n Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n trifft und von dem jeweiligen 8₁ , ..., 8_n auf die geschirmte Leitung 1 reflektiert wird und die geschirmte Leitung 1 entlang ihres Umfangs schneidet. Unter dem Wortlaut „abwechselnd“ ist auch zu verstehen, dass der Laserstrahl 5 mit einer hohen Geschwindigkeit um die Zentralachse 11 herum rotiert und auf die einzelnen Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n trifft. Dies kann mehr als 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 mal aber vorzugsweise weniger als 60 mal in der Sekunde geschehen. Die Lasereinrichtung 4 wird vorzugsweise abgeschaltet, wenn der Laserstrahl 5 nicht auf einen der Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n gerichtet ist. Dabei kann der Kreisbahndurchmesser durch die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 eingestellt werden. Dadurch ändert sich auch der Auftreffpunkt des Laserstrahls 5 auf der geschirmten Leitung 1, so dass einerseits die Schirmdrähte 1d und andererseits die Schirmfolie 1c geschnitten werden können. Wenn die Schirmfolie 1c geschnitten werden soll, dann verdampft die Kunststofffolie bzw. die Kunststoffbeschichtung der Schirmfolie 1c sobald der Laserstrahl 5 auftrifft. Die verbleibende Metall- insbesondere Aluminiumschicht der Schirmfolie 1c weist dann nur noch eine sehr geringe Festigkeit auf und kann anschließend mit einem Greifer-System abgezogen werden.
Der Verfahrensschritt „Vorbereiten“ S₁ umfasst, wie bereits erläutert, die in den 2A und 2B dargestellten Schritte, von denen allerdings nicht alle ausgeführt werden müssen. Es wird hier auch auf 9B verwiesen. Insbesondere umfasst der Verfahrensschritt Vorbereiten S₁ allerdings den Verfahrensschritt S_1A , bei dem die Schirmdrähte 1b zumindest teilweise freigelegt werden. Im Anschluss daran wird das Stützcrimp 2 oder die Stützhülse 2 auf diese frei gelegten Schirmdrähte 1c aufgepresst. Im Anschluss daran werden die freigelegten Schirmdrähte über den Stützcrimp 2 oder die Stützhülse 2 umgestülpt. Nach diesem Verfahrensschritt können dann die Schirmdrähte, die sich oberhalb des Stützcrimps 2 oder der Stützhülse 2 befinden, durch die Laserschneidevorrichtung 3 abgeschnitten werden. Ergänzend oder alternativ dazu kann auch der Verfahrensschritt S_1B ausgeführt werden, in dem die Schirmfolie 1c zumindest teilweise freigelegt wird. Dieses teilweise Freilegen kann auch unmittelbar dadurch erfolgen, dass die Schirmdrähte 1b über das Stützcrimp 2 bzw. die Stützhülse 2 übergestülpt werden.
Der Verfahrensschritt „Führen“ S₄ kann außerdem noch die nachfolgenden Verfahrensschritte umfassen. Es wird hier auch auf 9C verwiesen. In einem weiteren Verfahrensschritt S_4A werden die Schirmdrähte 1b, die sich über dem Stützcrimp 2 oder der Stützhülse 2 befinden, auf eine vorbestimmte Länge hin geschnitten. Dies erfolgt im Rahmen eines Umfangschnittes an der geschirmten Leitung 1. Ergänzend oder alternativ kann in dem Verfahrensschritt S_4B die Schirmfolie 1b an einer vorbestimmten Stelle der geschirmten Leitung 1 an ihrem gesamten Umfang, also entlang ihres gesamten Umfangs eingeschnitten werden.
Grundsätzlich ist auch eine entsprechende geschnittene Leitung 1 geschützt, wie sie durch die hier dargestellten Verfahrensschritts herstellbar ist.
Nachfolgend werden nochmals einige wichtige Vorteile gesondert hervorgehoben, die durch die erfindungsgemäße Laserschneidevorrichtung 3 für geschirmte Leitungen 1 und das Verfahren zum Laserschneiden erzielt werden.
Ein besonderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung 3 für geschirmte Leitungen 1 umfasst das folgende Merkmal:

- Reflektionsoberflächen 8a von einem, mehreren oder allen der n Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n sind in Richtung der Zentralachse 11 geneigt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung 3 für geschirmte Leitungen 1 umfasst das folgende Merkmal:

- die n Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n sind alle gleich weit oder unterschiedlich weit von der Zentralachse 11 und der Kabeleinführöffnung 9a beabstandet angeordnet.

Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung 3 für geschirmte Leitungen 1 umfasst die folgenden Merkmale:

- die n Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n weisen einen Durchmesser von 1,27 cm (=0,5 Zoll) (< ± 80% oder < ± 60% oder < ± 50% oder < ± 40% oder < ± 30% oder < ± 20%) auf; und/oder
- die n Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n sind jeweils mehr als 20mm, 25mm, 30mm, 35mm, 40mm, 45mm oder mehr als 50mm aber vorzugsweise weniger als 60mm, 55mm, 50mm, 45mm, 40mm, 35mm, 30mm oder weniger als 25mm von der Zentralachse 11 beabstandet angeordnet.

Ein ergänzendes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung 3 für geschirmte Leitungen 1 umfasst die folgenden Merkmale:

- die Lasereinrichtung 4 ist eine CO₂-Lasereinrichtung und die Schutzglasanordnung 16 besteht aus oder umfasst Zinkselenid; oder
- die Lasereinrichtung 4 ist eine Fiber(Faser)-Lasereinrichtung und die Schutzglasanordnung 16 besteht aus oder umfasst (Float)Glas.

Ein besonderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung 3 für geschirmte Leitungen 1 umfasst die folgenden Merkmale:

- Reflektionsoberflächen 8a von einem, mehreren oder allen der n Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n sind:
1. a) Planar (eben); oder
2. b) konkav; oder
3. c) konvex; oder
4. d) mit einem Facettenschliff versehen; und/oder
- ein Längsschnitt durch einen, mehrere oder alle der n Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n ist in Draufsicht:
1. a) rund; oder
2. b) oval; oder
3. c) mehreckig, insbesondere quadratisch, oder rechteckig, oder trapezförmig.

Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung 3 für geschirmte Leitungen 1 umfasst das folgende Merkmal:

- die erste Spiegelanordnung 13a und die zweite Spiegelanordnung 13b sind lediglich in
1. a) Y-Richtung; oder
2. b) Z-Richtung; oder
3. c) Z-Richtung und Y-Richtung;
versetzt zueinander angeordnet.

Ein besonderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Laserschneidevorrichtung 3 für geschirmte Leitungen 1 umfasst das folgende Merkmal:

- die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung 13 ist dazu ausgebildet, den Laserstrahl 5 derart zu führen, dass dieser mehr als 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, oder mehr als 30 Mal aber vorzugweise weniger als 50 Mal in der Sekunde auf jeden der n Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n trifft und von dem jeweiligen Einzelspiegel 8₁ , ..., 8_n auf die zu schneidende geschirmte Leitung 1 reflektiert wird.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale beliebig miteinander kombinierbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4761535 A [0004, 0005]
EP 17171445 [0006]

Claims

Laserschneidevorrichtung (3) für geschirmte Leitungen (1), insbesondere zum Laserschneiden von Schirmdrähten (1b) und/oder Schirmfolien (1c) an geschirmten Leitungen (1) mit den folgenden Merkmalen: - es ist zumindest eine Lasereinrichtung (4) vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, einen Laserstrahl (5) zu erzeugen; - es ist eine Gehäuseanordnung (15) vorgesehen, die einen Schneideraum (10) umgrenzt; - die Gehäuseanordnung (15) ist an ihren Stirnseiten (15a, 15b) geöffnet, wodurch an der ersten Stirnseite (15a) eine Kabeleinführöffnung (9a) und an der zweiten Stirnseite (15b), die der ersten Stirnseite (15a) gegenüber liegt, ein Lasereintrittsbereich (9b) gebildet ist, wobei der Schneideraum (10) von außerhalb der Gehäuseanordnung (15) aus über diese Öffnungen (9a, 9b) zugänglich ist; - es ist eine Spiegelanordnung (8) vorgesehen, die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n), mit n ≥ 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 umfasst; - die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) sind versetzt zueinander um eine Zentralachse (11) herum innerhalb der Gehäuseanordnung (15) angeordnet; - die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) sind dazu ausgebildet, den Laserstrahl (5) in Richtung der geschirmten Leitung (1) zu reflektieren; - es ist eine Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, den Laserstrahl (5) derart zu führen, so dass der Laserstrahl (5) durch den Lasereintrittsbereich (9b) eintritt und auf einen der n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) trifft; - die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) ist weiter dazu ausgebildet, den Laserstrahl (5) derart zu führen, dass dieser abwechselnd auf einen der n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) trifft und von dem jeweiligen Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) in Richtung der geschirmten Leitung (1) reflektierbar ist, wodurch die geschirmte Leitung (1) entlang ihres Umfangs schneidbar ist; und - die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) sind mit jeweils zumindest einem eigenen Befestigungsmittel getrennt voneinander an der Gehäuseanordnung (15) montiert, und/oder zwischen den n Einzelspiegeln (8₁, ..., 8_n) und dem Schneideraum (10) ist eine Schutzglasanordnung (16) angeordnet, die für den Wellenlängenbereich des Laserstrahls (5) der Lasereinrichtung (4) transparent ist.
Laserschneidevorrichtung (3) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) ist dazu ausgebildet, um den Laserstrahl (5) zumindest entlang einer Teilstrecke (40) auf einer Reflektionsoberfläche (8a) des jeweiligen Einzelspiegels (8₁, ..., 8_n) zu führen.
Laserschneidevorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) sind jeweils um α = 360°/n versetzt zueinander um die Zentralachse (11) herum angeordnet; und/oder - die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) liegen in einer Ebene; und/oder - die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) sind jeweils gleich weit beabstandet zur Zentralachse (11) angeordnet; und/oder - die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) sind derart angeordnet und ausgerichtet, dass der Laserstrahl (5) von dem jeweiligen Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) derart umgelenkt wird, dass der umgelenkte Laserstrahl (5) senkrecht zur Zentralachse (11) oder um einen Winkel, der um weniger als ±25° oder um weniger ±20°, ±15°, ±10°, ±5° davon abweicht, verläuft.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist eine Steuereinrichtung (7) vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) und die Lasereinrichtung (4) anzusteuern; - die Steuereinrichtung (7) ist dazu ausgebildet: a) die Lasereinrichtung (4) lediglich dann anzuschalten, wenn die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) derart ausgerichtet ist, dass der Laserstrahl (5) auf einen der n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) trifft und/oder b) die Lasereinrichtung (4) abzuschalten, wenn die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) derart ausgerichtet ist, dass der Laserstrahl (5) auf keinen der n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) trifft.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Innenwandung (18) der Gehäuseanordnung (15) umfasst n Aufnahmeöffnungen (19); - in jeder der n Aufnahmeöffnungen (19) ist einer der n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) eingesetzt und befestigt.
Laserschneidevorrichtung (3) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die einzelnen Aufnahmeöffnungen (19) sind miteinander zu einer die Zentralachse (11) umlaufenden Aufnahmenut verbunden.
Laserschneidevorrichtung (3) nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die n Aufnahmeöffnungen (19) sind bezüglich ihrer Form kodiert; - die Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) weisen eine zur kodierten Form der Aufnahmeöffnungen (19) korrespondierende Form auf, sodass jeder Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) nur: a) in eine bestimmte Aufnahmeöffnung (19); und/oder b) in einer bestimmten Ausrichtung und Winkellage in die Aufnahmeöffnung (19) einsetzbar ist.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - zwischen einer Rückseite (8b) des jeweiligen Einzelspiegels ((8₁, ..., 8_n)) und einem Aufnahmeboden (19a) der jeweiligen Aufnahmeöffnung (19) ist eine Feder (23) angeordnet, die dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) von dem Aufnahmeboden (19a) wegzuverspannen; - ein Teil des jeweiligen Einzelspiegels (8₁, ..., 8_n) liegt an einer Auflageschulter (24) der Innenwandung (18) an, wobei durch die Federkraft der jeweilige Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) gegen diese Auflageschulter (24) gedrückt und in Position gehalten ist.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) sind über jeweils eine Schraubverbindung an eine Innenwandung (18) der Gehäuseanordnung (15) lösbar befestigt, wobei durch die Schraubverbindung ein Abstand des jeweiligen Einzelspiegels (8₁, ..., 8_n) zur Innenwandung (18) der Gehäuseanordnung (15) und zur Zentralachse (11) einstellbar ist.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist eine Düseneinrichtung (20) vorgesehen, die von der Zentralachse (11) durchsetzt ist, wobei die Düseneinrichtung (20) zwischen der Kabeleinführöffnung (9a) und dem Lasereintrittsbereich (9b) angeordnet ist; - der Schneideraum (10) ist in Richtung des Lasereintrittsbereichs (9b) durch die Düseneinrichtung (20) begrenzt; - die Düseneinrichtung (20) umfasst zumindest eine Düse (20a) und ist dazu ausgebildet, aus dieser Luft oder ein Prozessgas in den Schneideraum (10) zu blasen; - es ist eine Absaugvorrichtung (21) vorgesehen, die ein oder mehrere Absaugöffnungen (21a) aufweist, wobei die eine oder die mehreren Absaugöffnungen (21a) näher an der Kabeleinführöffnung (9a) angeordnet sind als die zumindest eine Düse (20a) der Düseneinrichtung (20), und wobei die Absaugvorrichtung (21) dazu ausgebildet ist, die durch die Düseneinrichtung (20) zugeführte Luft oder das zugeführte Prozessgas und die durch den Laserschneideprozess entstehenden Emissionen und/oder abgeschnittenen Teile der geschirmten Leitung (1) einzusaugen.
Laserschneidevorrichtung (3) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist ein ringförmiger Laserstrahlführungskanal (50) vorgesehen, der sich von dem Lasereintrittsbereich (9b) an der zweiten Stirnseite (15b) der Gehäuseanordnung (15) in Richtung der n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) erstreckt, wobei der ringförmige Laserstrahlführungskanal (50) nach außen hin durch eine Innenwandung (18) der Gehäuseanordnung (15) begrenzt ist und wobei der ringförmige Laserstrahlführungskanal (50) nach innen hin durch die Düseneinrichtung (20) begrenzt ist; oder - es sind n voneinander getrennte Laserstrahlführungskanäle vorgesehen, wobei sich jeder der n Laserstrahlführungskanäle von dem Lasereintrittsbereich (9b) an der zweiten Stirnseite (15b) der Gehäuseanordnung (15) in Richtung von je einem der n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) erstreckt, wobei die n Laserstrahlführungskanäle nach außen hin durch eine Innenwandung (18) der Gehäuseanordnung (15) begrenzt sind und wobei die Laserstrahlführungskanäle nach innen hin durch die Düseneinrichtung (20) begrenzt sind und wobei die n Laserstrahlführungskanäle voneinander durch zusätzliche Begrenzungselemente getrennt sind.
Laserschneidevorrichtung (3) nach Anspruch 10 und 11, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Schutzglasanordnung (16): a) umfasst zumindest n Schutzgläser (16₁, ..., 16_n), wobei jedes dieser n Schutzgläser (16₁, ..., 16_n) zwischen je einem der n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) und dem Schneideraum (10) und zwischen der Düseneinrichtung (20) und einer Innenwandung (18) der Gehäuseanordnung (15) angeordnet sind; oder b) umfasst einen Schutzglasring, der alle n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) gegenüber dem Schneideraum (10) separiert; und - die Schutzglasanordnung (8) dichtet den Schneideraum (10) zu den jeweiligen n Einzelspiegeln (8₁, ..., 8_n) staubdicht oder luftdicht ab.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die zumindest eine Düse (20a) der Düseneinrichtung (20) weist eine Hauptdüsenaustrittsöffnung (20a₁) und mehrere Nebendüsenaustrittsöffnungen (20a₂) auf, wobei die Hauptdüsenaustrittsöffnung (20a₁) derart angeordnet ist, dass Luft oder das Prozessgas entlang der Zentralachse (11) ausströmt und wobei die mehreren Nebendüsenaustrittsöffnungen (20a₂) derart angeordnet sind, dass Luft oder das Prozessgas auf die Schutzglasanordnung (16) oder auf die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) strömt.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - zwischen je zwei benachbarten Schutzgläsern (16₁, ..., 16_n) ist eine Trenneinrichtung (30) angeordnet; - die Trenneinrichtung (30) ist aus der Düseneinrichtung (20) und/oder aus der Gehäuseanordnung (15) gebildet.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die Düseneinrichtung (20) ist mit einer Innenwandung (18) der Gehäuseanordnung (18) verbunden, wobei diese Verbindung einen Luftkanal umfasst, durch den Luft oder das Prozessgas der Düse (20a) zuführbar ist.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Düseneinrichtung (20) umfasst noch eine Gehäusestruktur (20b); - die Gehäusestruktur (20b) hält die Düse (20a); - die Gehäusestruktur (20b) umfasst Seitenwände, die von der Düse (20a) ausgehend in Richtung der Kabeleinführöffnung (9a) auseinander laufen und im Bereich der Schutzglasanordnung (16) enden und so den Schneideraum (10) begrenzen.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet und berühren sich an ihren Randbereichen.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist eine Teleskopeinrichtung (6) vorgesehen; - die Teleskopeinrichtung (6) ist zwischen der Lasereinrichtung (4) und der Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) angeordnet und dazu ausgebildet, die Fokussierung des Laserstrahls (5) zu ändern, wodurch geschirmte Leitungen (1) mit unterschiedlichen Durchmessern schneidbar sind und/oder wodurch eine Schneideposition entlang der Zentralachse (11) verschiebbar ist.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Lasereinrichtung (4) umfasst zumindest zwei verschiedene Laserquellen, die dazu ausgebildet sind, Laserstrahlen (5) mit unterschiedlicher Wellenlänge auszusenden; - eine Steuereinrichtung (7) ist dazu ausgebildet, die Lasereinrichtung (4) und die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) derart anzusteuern, dass die geschirmte Leitung (1) entlang ihres Umfangs mit einem Laserstrahl (5) der ersten Wellenlänge und mit einem Laserstrahl (5) der zweiten Wellenlänge schneidbar ist, wobei die geschirmte Leitung (1) während der Schneidevorgänge mit Laserstrahlen (5) der ersten und der zweiten Wellenlänge an derselben Position im Schneideraum (10) verbleibt.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Schutzglasanordnung (16) umfasst Schutzgläser (16₁, ..., 16_n) einer ersten Gruppe und Schutzgläser (16₁, ..., 16_n) einer zweiten Gruppe; - die Schutzgläser (16₁, ..., 16_n) der ersten Gruppe sind für eine erste Wellenlänge transparent und die Schutzgläser (16₁, ..., 16_n) der zweiten Gruppe sind für eine zweite Wellenlänge transparent; - die Schutzgläser (16₁, ..., 16_n) der ersten Gruppe sind im Wechsel zu den Schutzgläsern (16₁, ..., 16_n) der zweiten Gruppe an den jeweiligen Einzelspiegeln (8₁, ..., 8_n) angeordnet; - eine Steuereinrichtung (7) ist dazu ausgebildet, die Lasereinrichtung (4) derart anzusteuern, dass diese einen Laserstrahl (5) mit der ersten Wellenlänge ausgibt und die Steuereinrichtung (7) ist weiterhin dazu ausgebildet, die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) derart anzusteuern, dass diese den Laserstrahl (5) nur auf diejenigen Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) richtet, die durch Schutzgläser (16₁, ..., 16_n) der ersten Gruppe von dem Schneideraum (10) getrennt sind; und - die Steuereinrichtung (7) ist dazu ausgebildet die Lasereinrichtung (4) derart anzusteuern, dass diese einen Laserstrahl (5) mit der zweiten Wellenlänge ausgibt und die Steuereinrichtung (7) ist weiterhin dazu ausgebildet, die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) derart anzusteuern, dass diese den Laserstrahl (5) nur auf diejenigen Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) richtet, die durch Schutzgläser (16₁, ..., 16_n) der zweiten Gruppe von dem Schneideraum (10) getrennt sind.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist eine Transporteinrichtung (22) vorgesehen; - die Transporteinrichtung (22) ist dazu ausgebildet, die geschirmte Leitung (1) zu halten und durch die Kabeleinführöffnung (9a) in den Schneideraum (10) zu fahren; - die Transporteinrichtung (22) und die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) sind während des Laserschneidens a) relativ unverschiebbar zueinander; und/oder b) ortsfest angeordnet; und/oder die Transporteinrichtung (22) umfasst eine Verbreiterung (51), wobei diese Verbreiterung (51) während des Laserschneidens an der Kabeleinführöffnung (9a) anliegt und diese lichtdicht und/oder staubdicht und/oder luftdicht verschließt.
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) umfasst zumindest eine erste Spiegelanordnung (13a) und eine zweite Spiegelanordnung (13b), sowie zumindest eine erste Verstelleinrichtung (14a) und eine zweite Verstelleinrichtung (14b); - die Spiegelanordnungen (13a, 13b) sind im Strahlengang des Laserstrahls (5) angeordnet und dazu ausgebildet, den Laserstrahl (5) von der ersten Spiegelanordnung (13a) zur zweiten Spiegelanordnung (13b) zu reflektieren und von der zweiten Spiegelanordnung (13b) oder letzten Spiegelanordnung (13b) zum jeweiligen Einzelspiegel; - die erste Verstelleinrichtung (14a) ist dazu ausgebildet, die erste Spiegelanordnung (13a) derart zu verdrehen und/oder zu verschwenken, dass der Laserstrahl (5) überwiegend oder ausschließlich entlang a) der Y-Achse; oder b) der Z-Achse verstellt bzw. bewegt wird, - die zweite Verstelleinrichtung (14b) ist dazu ausgebildet, die zweite Spiegelanordnung (13b) derart zu verdrehen und/oder zu verschwenken, dass der Laserstrahl (5) überwiegend oder ausschließlich entlang a) der Z-Achse; oder b) der Y-Achse verstellt bzw. bewegt wird, - die Y-Achse und die Z-Achse stehen in einem Winkel von 90° zueinander und in einem Winkel von 90° zur X-Achse, wobei die X-Achse entlang der Zentralachse (11) verläuft.
Laserschneidevorrichtung (3) nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die mit dem Laserstrahl (5) zu schneidende geschirmte Leitung (1) ist in dem Schneideraum (10) derart anordenbar, dass die Zentralachse (11) fluchtend mit einer Längsachse der geschirmten Leitung (1) verläuft; und/oder - die Zentralachse (11) verläuft durch die zweite Spiegelanordnung (13b) oder die letzte Spiegelanordnung (13b) .
Laserschneidevorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) sind mit Gold oder Molybdän beschichtet und/oder es handelt sich bei den n Einzelspiegeln (8₁, ..., 8_n) um beschichtetes Glas.
Verfahren zum Laserschneiden von geschirmten Leitungen (1) mit einer Laserschneidevorrichtung (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: - Vorbereiten (S₁) der geschirmten Leitung (1); - Einführen (S₂) der geschirmten Leitung (1) in den Schneideraum (10); - Ansteuern (S₃) der Laserstrahl-Umlenkvorrichtung (13) derart, dass der Laserstrahl (5) durch den Lasereintrittsbereich (9b) auf einen der n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) trifft, um von diesem auf die geschirmte Leitung (1) reflektiert zu werden; und - Führen des Laserstrahls (S₄), so dass dieser abwechselnd auf einen der n Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) trifft und von dem jeweiligen Einzelspiegel (8₁, ..., 8_n) in Richtung der geschirmten Leitung (1) reflektiert wird, um so die geschirmte Leitung (1) entlang ihres Umfangs zu schneiden.
Verfahren zum Laserschneiden nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - der Verfahrensschritt Vorbereiten (S₁) umfasst die folgenden Verfahrensschritte: a) zumindest teilweises Freilegen (S_1A) von Schirmdrähten (1b) und Aufpressen eines Stützcrimps (2) oder einer Stützhülse (2) auf die zumindest teilweise freigelegten Schirmdrähte (1b) und Umstülpen der unter dem Stützcrimp (2) oder der Stützhülse (2) vorstehenden Schirmdrähten (1b) über den Stützcrimp (2) oder die Stützhülse (2); und/oder b) zumindest teilweises Freilegen (S_1B) einer Schirmfolie (1c); - der Verfahrensschritt Führen (S₄) die folgenden Verfahrensschritte umfasst: a) Schneiden (S_4A) der Schirmdrähte (1b), die über dem Stützcrimp (2) oder der Stützhülse (2) angeordnet sind auf eine vorbestimmte Länge; und/oder b) Schneiden (S_4B) der Schirmfolie (1c) an einer vorbestimmten Stelle.