DE1764815C3 - Justierbare Halterung für den Spiegel eines Gaslasers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine justierbare Halterung für den Spiegel eines Gaslasers, bei der ein den Spiegel tragendes, mit einem Endflansch versehenes und im Vergleich zu dem Laserrohr kurzes Rohrstück vorgesehen ist, das mit seinem den Endflansch tragenden Ende durch eine am Rohrende des Lasers angebrachte Verschlußplatte hindurch in das Laserrohr hin- einragt und an seinem außerhalb des Laserrohres befindlichen Ende einen Justierflansch trägt, in den mit der Verschlußplatte zusammenwirkende Justierschrauben eingesetzt sind, wobei zwischen einem der Flan- ' sehe des Rohrstückes und der Verschlußplatte ein das Laserrohr abdichtender, im Querschnitt O-förmiger Ring aus elastischem Material angeordnet ist und dort eingepreßt wird, nach Patent 16 39199.

Die beim Gegenstand des Hauptpatents verwendete justierbare Spiegel-Halterung mit Abdichtung des Gasraumes gegen die Außenluft hat sich bereits in zahlreichen Fällen bei Lasern eigener Konstruktion bewährt Inzwischen ist jedoch die Entwicklung sehr langer Laser in Angriff genommen worden, die besondere Ansprüche an die Feinheit dieser Justierung stellen. Diesen Anforderungen genügen herkömmliche Stellschrauben nicht mehr, auch wenn sie mit Feinstgewinde versehen sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht aun darin, die Halterung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß mit vergleichsweise einfachen konstruktiven Mitteln eine sehr genaue Justierung der Laserspiegel möglich ist

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß die Justierschrauben auf ihrem Schaft hintereinander Gewindeteile mit zwei verschiedenen Steigungen tragen, von denen der eine Teil in den Justierflansch und der andere in die Verschlußplatte eingeschraubt sind.

Für andere Verwendungszwecke sind Differential-Schraubgetriebe bereits bekannt, nicht jedoch für die Feinjustierung eines Laserspiegels. Zum Beispiel ist es bekannt zur Verringerung des Gewindespiels bei Meßschrauben eine axiale Verspannung zweier Mutterteile dadurch herbeizuführen, daß man dem Außengewinde der Gegenmutter eine etwas kleinere Steigung gibt als dem Innengewinde und der Spindel (Richter und Voss: Bauelemente der Feinmechanik, VIII. Auflage, Berlin [1959], S. 434). In diesem Fall werden allerdings für das Differential-Schraubgetriebe zwei koaxiale Gewinde benützt während bei der erfindungsgemäßen Halterung auf dem Schaft der Justierschraube hintereinander zwei Gewindeteile verschiedener Steigung angeordnet sein müssen, um die vorgenannte Aufgabe lösen zu können.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht daß bei einer Umdrehung der in die beiden Endflansche eingeschraubten Justierschraube nur eine sehr geringe Abstandsänderung zwischen diesen beiden Flanschen eintritt Sie entspricht der Differenz der Steigungen der beiden Schrauben. Eine einfache Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich, wenn nach einem anderen Merkmal der Erfindung das Gewinde größerer Steigung im Justierflansch und das geringerer Steigung in der Verschlußplatte vorgesehen ist wobei der O-förmige Ring zwischen dem innen liegenden Endflansch und der Verschlußplatte angeordnet ist Dann nämlich können die Justierschrauben zur Spiegeljustierung in der Einschraubrichtung weitergedreht werden; auf eine zusätzliche Vorspannung kann verachtet werden.

Analog hierzu kann das Gewinde größerer Steigung in der Verschlußplatte, das geringerer Steigung im Justierflansch vorgesehen werden, wenn der O-förmige Ring zwischen dem Justierflansch und der Verschlußplatte angeordnet wird.

Einer einfachen Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient auch das weitere Erfindungsmerkmal, wonach das am Kopf der Justierschrauben angeordnete Gewinde größeren Durchmesser als das Gewinde am anderen Ende der Justierschraube auf-

weist In diesem Fall können die Justierschrauben auf einfache Weise vom Justierflansch her in die erfindungsgemäÖe Halterung eingeführt werden.

Eine besonders genaue Feinjustierung läßt sich erreichen, wenn gemäß der Erfindung die Justierschrauben im wesentlichen auf einem Kreis angeordnet sind, dessen Durchmesser größer als der des Laserrohres ist Je größer der Abstand der einzelnen Justierschrauben von der J-ängsachse des Laserrohres ist, um so geringer und folglich genauer dosierbar sind die Spiegelbewegungen, die z. B. durch eine Umdrehung der Justierschrauben erzielbar sind.

Um eine unter Umständen erforderliche Verspannung der Justierschrauben aufnehmen zu können, empfiehlt es sich, gemäß der Erfindung die Justierschrauben im Bereich des Obergangs der beiden unterschiedlichen Gewinde stark im Querschnitt zu verringern.

Weitere Einzelheiten, Merkmale and Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie an Hand der schematischen Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße justierbare Halterung für die Spiegel eines Gaslasers und

F i g. 2 die vergrößerte Darstellung einer in einem Justierflansch und eine Verschlußplatte eines Laserrohres eingeschraubten Justierschraube.

Gemäß F i g. 1 ist ein Laserrohr 1 mit einer justierbaren Halterung für einen Spiegel 8 versehen. Die Halterung besteht im wesentlichen aus einer Verschlußplatte 2, in der ein Spiegelträger 3 verschiebbar angeordnet ist Der Spiegelträger 3 weist seinerseits einen Spiegelhalter 5 auf, der in Form eines Flansches gehalten ist. Zwischen Spiegelträger 3 und Verschlußplatte ist ein O-Ring 7 aus elastischem Material, z. B. Gummi oder Kunststoff, angeordnet An dem dem Spiegelhalter gegenüberliegenden Ende weist der Spiegelträger 3 einen Justierflansch 4 auf. Dieser ist mit dem Spiegelträger 3 fest verbunden, ebenso die Verschlußplatte 2 mit dem Laserrohr 1. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel weisen die Verschlußplatte 2 und der Justierflansch 4 größeren Durchmesser auf als das Laserrohr 1.

Die Verschlußplatte 2 und der Justierflansch 4 sind mittels dreier in F i g. 2 dargestellter Justierschrauben 12 miteinander verbunden. Sie weisen jeweils zwei verschiedene Gewinde auf, die unterschiedliche Steigung haben. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ist das Gewinde größeren Durchmessers und größerer Steigung im Justierflansch 4 vorgesehen, das geringerer Steigung und geringeren Durchmessers in der Verschlußplatte 2. Infolge einer derartigen Anordnung der Durchmesser ergibt sich einmal eine leichte Einschraubbarkeit der Justierschrauben in den am Spiegelträger 3 befestigten Justierflansch 4. Wegen der unterschiedlichen Steigungen der beiden Gewinde ist eine Feinjustierung des Laserspiegels möglich. Weist z. B. das an den Kopf 13 der Justierschraube 12 anschließende Gewinde eine Steigung von 0,4 mm auf und das am anderen Ende der Justierschraube befindliche Gewindeteil eine solche von 035 mm, so ergibt sich eine Steigungsdifferenz von 0,05 mm. Bei einer Umdrehung der Justierschraube 12 im Uhrzeigersinn entfernen sich Verschlußplatte und Justierflansch 4 somit um 0,05 mm.

Infolge des unterschiedlichen Durchmessers der beiden Gewinde der Justierschraube 12 ergibt sich nicht nur, wie bereits erwähnt, eine leichte Montierbarkeit, es wird vielmehr auch die Grobjustierung des Laserspiegels vereinfacht

Da eine geringe Schrägstellung von Verschlußplatte 2 und Justierflansch 4 auftreten kann, sind die beiden Gewindeteile auf den Justierschrauben 12 durch eine Nut 14 gegeneinander abgesetzt Die Nut wird so tief gewählt, daß der verbleibende Hals mit einem Durchmesser von beispielsweise 1,5 mm eine ausreichende Verbiegung der Justierschrauben 12 zuläßt, ohne daß diese in Justierflansch 4 und Verschlußplatte 2 verklemmen.

Es sind drei Justierschrauben 12 im Justierflansch 4 und Verschlußplatte 2 vorgesehen. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel sind sie auf einem Kreis angeordnet und um 120° gegeneinander versetzt

Der Raum 15 zwischen Spiegelhalter und Justierflaisch wird gekühlt Das Kühlmittel strömt durch zwei öffnungen 16,17 zu bzw. ab.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung wirkt somit nach Art einer Differentialschraube, die jedoch im vorliegenden Fall in den Laserkopf integriert ist. Abgesehen von der einfachen und preiswerten Konstruktion entfällt damit die spezielle Fixierung gleitender Teile gegen Verdrehung durch Nut und Stift Die Anordnung arbeitet innerhalb meßbarer Grenzen spielfrei und ermöglicht eine reproduzierbare Feinjustierung von sonst nur schwer erreichbarer Präzision.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Justierschrauben 12 aut ihrem dünneren Teil das Gewinde größerer Steigung aufweisen, während dasjenige mit der kleineren Steigung auf dem dikkeren Teil der Justierschrauben 12 am Kopf 13 vorgesehen ist. In diesem Fall wird der elastische Ring 7 zwischen Justierflansch 4 und Verschlußplatte 2 eingelegt. Auch ist dann Sorge dafür zu tragen, daß der Spiegelträger 3 dicht am Justierflansch 4 anliegt, um zu vermeiden, daß über diese Fläche das im Laserrohr 1 aufzubauende Vakuum beeinflußt wird. Die Abdichtung kann dadurch erfolgen, daß im Spiegelträger 3 eine Ringnut vorgesehen und dort ein O-Ring eingelegt wird. Weiterhin sind bei diesem Ausführungsbeispiel die öffnungen 16,17 so vorzusehen, daß sie den Justierflansch 4 und den daran anliegenden Teil des Spiegelträgers 3 durchsetzen.

Bei der vorstehend erläuterten Vertauschung der Gewindesteigungen auf den Justierschrauben 12 werden bei einer Drehung der Justierschrauben im Uhrzeigersinn Verschlußplatte 2 und Justierflansch 4 aufeinander zu bewegt, wobei vorausgesetzt ist, daß die Gewinde als Rechtsgewinde ausgeführt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. ; Patentansprüche:

   ; 1. Justierbare Halterung für den Spiegel eines Gaslasers, bei der ein den Spiegel tragendes, mit einem Endflansch versehenes und im Vergleich zu dem Laserrohr kurzes Rohrstück vorgesehen ist das mit seinem den Endflansch tragenden Ende durch eine am Rohrende des Lasers angebrachte Verschlußplatte hindurch in das Laserrohr hinein- to ragt und an seinem außerhalb des Laserrohres befindlichen Ende einen Justierflansch trägt, in den mit der Verschlußplatte zusammenwirkende Justierschrauben eingesetzt sind, wobei zwischen einem der Flansche des Rohrstückes und der VerschlußpUtte ein das Laserrohr abdichtender, im Querschnitt O-förmiger Ring aus elastischem Material angeordnet ist und dort eingepreßt wird, nach Patent 1639199, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierschrauben (12) auf ihrem Schaft hin- *o tereinander Gewindeteile mit zwei verschiedenen Steigungen tragen, von denen der eine Teil in den Justierflansch (4) und der andere Teil in die Verschlußplatte (2) eingeschraubt sind.
2. 2. Justierbare Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Gewinde größerer Steigung im Justierflansch (4) und das geringerer Steigung in der Verschlußplatte (2) vorgesehen ist und daß der O-förmige Ring (7) zwischen dem innen liegenden Endflansch und der Verschlußplatte (2) angeordnet ist
3. 3. Justierbare Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Gewinde größerer Steigung in der Verschlußplatte (2) und das geringerer Steigung im Justierflansch (4) vorgesehen ist und daß der O-förmige Ring (7) zwischen dem Justierflansch (4) und der Verschlußplatte (2) angeordnet ist
4. 4. Justierbare Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das am Kopf (13) der Justierschrauben (12) angeordnete Gewinde größeren Durchmesser als das Gewinde am anderen Ende der Justierschrauben (12) aufweist
5. 5. Justierbare Halterung nach einem der Ansprüehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Justierschrauben (12) im wesentlichen auf einem Kreis angeordnet sind, dessen Durchmesser größer als der des Laserrohres (1) ist
6. 6. Justierbare Halterung nach einem der Ansprüehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Justierschrauben (12) im Bereich des Übergangs der beiden unterschiedlichen Gewinde stark im Querschnitt verringert sind.

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