DE1921280A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bohren von Loechern in Gegenstaende aus elastomeren Materialien - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Bohren von Loechern in Gegenstaende aus elastomeren MaterialienInfo
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Description
17165
COMPANY OF AMERICA Pittsburgh, Pa./USA
"Verfahren und Vorrichtung zum Bohren von Löchern in Gegen·
stände aus elastomeren Materialien".
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, zum Bohren von Löcher in Gegenstände aus elastomeren
Materialien.
Bisher wurden Löcher in Nippel aus elastomeren Materialien in typischer Weise dadurch hergestellt, daß die Nippel entweder
mit einer heißen Nadel oder mit einem mechanischen Stanzwerkzeug durchbohrt wurden. Dieser Durchbohrungsvorgang
geschieht gewöhnlich von Hand oder mit Hilfe einer me-
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ehanischen Vorrichtung. Die löcher in den Nippeln werden
manchmal durch geschmolzenen Gummi oder geschmolzenen
Kunststoff verschlossen, nachdem die Hadel herausgezogen
worden ist oder sie können durch den durch das Stanzwerkzeug zurückgelassenen Best verstopft werden. Bie Überprüfung der Nippel, um festzustellen, daß die Löcher offen
sind, erfolgte gewöhnlich visuell. Seit dem Aufkommen der nach Gebrauch wegzuwerfenden vorgefttllten Babyflaschen
wurde das bisher verwendete Verfahren zum Bohren von Löchern unzureichend, da nicht zu erwarten ist» daß diese
Verfahren den gesteigerten Anforderungen für die Nippel ge-W recht werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Bohren von Löchern in Gegenstände aus elastoreren Materialien mit einer
vorbestimmten Form, bei welchem Verfahren aufeinanderfolgend zugeführte Gegenstände aus elastomerem Material in
einer bestimmten Orientierung angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die auf diese Weise orientierten Gegenstände aufeinanderfolgend in bezug auf einen Laser zu einer
bestimmten Stelle und von dieser wieder weggeführt werden, und daß, nachdem ein jeder dieser Gegenstände zu der genannten Stelle geführt worden ist, der Laser betätigt
k wird, um einen Laserstrahl zu erzeugen, der durch die genannte Stelle hindurchgeht, um ein Loch an einer bestimmten Stelle des in dieser Stelle vorliegenden Gegenstandes
zu bohren.
So werden gemäß der Erfindung ein oder mehrere Löcher in
aufeinanderfolgend zugeführte Gegenstände aus elastomeren
Materialien mit einer bestimmten Form, wie z.B. Nippel für Babyflaschen, mit Hilfe eines Lasers gebohrt, und zwar
vorzugsweise mit Hilfe eines solchen, der einen hochenergetischen Strahl erzeugt, welcher eine Wellenlänge im
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Bereich von 10 bis 11 ax aufweist, um das Material eines Gegenstandes,
wo es gewünscht ist, zu verdampfen und um ein Loch oder Löcher herzustellen. Die Gegenstände aus elastomer
en Materialien werden in eine bestimmte Orientierung gebracht und in einzelne kragenförmige Träger eingesetzt,
und die Träger werden nacheinanderfolgend aufgereiht, um sie in eine bestimmte Lage in bezug auf den Laser und
einem daran vorgesehenen Bohrkopf zu führen. Der Laser wird dann betätigt, um einen Laserstrahl herzustellen, der
durch eine vorbestimmte Stelle hindurchbrennt, um mindestens
ein Loch in einem jeden Gegenstand herzustellen. Nachdem die Löcher durch den Laserstrahl gebohrt worden
sind, werden die Träger mit den darin vorliegenden Gegenständen aus elastomerem Material der Reihe nach zu einer
Entnahmeeinrichtung geführt, wie z.B. einem Luftstrahl, der die Gegenstände aus den Trägern bläst, so daß sie in
einen Vorratsbehälter oder auf einen Förderer oder dergl.
fallen. Die Erfindung sieht auch Abtasteinrichtungen, wie z.B. elektrische Zellen oder unterbreohbare Luftstrahlen
oder Lagenabtaster vor, welche feststellen, ob die Gegenstände sauber orientiert und in den kragenförmigen Trägern
angeordnet sind. Die Erfindung sieht weiterhin eine Einrichtung zum Abtasten des Durchgangs des Laserstrahls
durch die Gegenstände vor, um festzustellen, ob das gewünschte Loch oder die gewünschten Löcher in die Nippel.
gebohrt sind.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung, die beim erfindungsgemäfien
Verfahren verwendet werden kann;
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Fig. 2 eine Aufsicht auf den Bohrkopf» welche den Weg
zeigt, den die Hippelträger und die Nippel einschlagen,
wenn sie dem Bohrkopf zugeführt werden;
71g. 3 eine Draufsicht auf einen Kippelträger;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Kippelträgers an der Linie ZY-XV von Figur 3$ wobei ein Kippel in Träger angeordnet ist;
Fig. 5 einen Querschnitt an der Linie V-V von Fig.2, welche
den Bohrkopf und eine den Laserstrahl spaltende Optik zum Durchbohren eines Kippele zeigt.
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zur Handhabung
und Orientierung von Gegenständen aue elastomere? Materlallen
alt einer vorbestimmten Form gezeigt. Biese Vorrichtung reiht die Gegenstände nacheinander auf und führt sie au
einem Laser, der mindestens ein Loch In jedem Gegenstand
bohrt. PUr die Zwecke der Beschreibung 1st ein Kippel für
eine Babyflasche oder dergleichen erläutert. Beispiele für elastomere Materialien, aus denen die Gegenstände hergestellt
sein können, sind alle natürlichen und eynthetisehen
Gummiraaterialien und Latexmaterialien wie auch die Kunststoffe, die elastomere oder federnde Eigenschaften
aufweisen.
Gemäß den Fig. 1 und 2 besitzt eine bevorzugte Aueführunge-
fore der Vorrichtung für die Durchführung des erfindungegemäSen
Verfahrens einen Vibrationstrichter 10, in welchen
Kippel eingeführt werden« von wo aus sie zu einer Ausrichtvorrichtung
12 geführt werden können, welche die Sip« '
pel 14 auerichtet und einen jeden Kippel In einen einzelnen
Träger 16 führt. Der Vlbrationetrichter 10 und die Aus-
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richtvorrichtung 12 können irgendeine herkömmliche Vorrichtung sein, die für solche Zwecke zur Verfügung steht.
Alternativ kann die Anordnung der Nippel 14 in den Trägern 16 von Hand erfolgen. Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist die Ausrichtvorrichtung 12 eine sich drehende Vakuumtrommelvorrichtung» die derjenigen ähnlich ist, die in
der US-Fatentschrift 3 204 750 beschrieben ist» welche
sioh dazu eignet, Nippel in den Trägern mit einer Geschwindigkeit von annähernd 250 Stück je Hinute anzuordnen.
Sie kragenförmigen Träger 16, in denen die Nippel 14 angeordnet werden, sind auf einer endlosen Kette (nicht gezeigt) befestigt, die durch eine Vorwärtsbewegungselnriohtung 18 entlang eines Wege 21 geführt wird, wie es duroh
die Pfeile gezeigt ist. Sie Kette bewegt die Träger von der Abrichteinrichtung 12 zu einem Bohrkopf 20, um die
Nippel 14 einem Laserstrahl darzubieten, der durch einen
Lgber erzeugt wird, welcher sich in der Hülle 22 befindet.
Eine Rutsche ist ebenfalls vorgesehen, durch welche die Nippel in einen Trichter 23 bewegt werden, wenn sie aus
den Trägern durch eine Auswurfeinrichtung, wie z.B. einen Luftstrahl und dergleichen (nicht gezeigt), ausgeworfen werden.
In den Fig. 3 und 4 ist ein kragenförmiger Träger 16 im Detail gezeigt. Er besteht aus einem rechteckigen Block
23, der an einem Ende ein Loch 24 aufweist, das eine obere Absenkung 26 und eine untere Lippe 28 süss Tragen
eines Nippels 14 aufweist, der seinerseits eine geflanschte Basis 13 und einen zylindrischen Zapfenteil 15
besitzt. Sas rückwärtige Ende des Trägers 16 ist teilweise geöffnet, wobei dieea öffnung in das Loch 24 führt,
so daß der Zapfenteil 15 eines Nippels durch die Öffnung
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hindurchgeführt und in das Loch 24 eingebracht werden kann, wodurch der Nippel im Träger 16 in der Drehtrommel 12 angeordnet wird. Die öffnung ist jedoch für die geflanschte
Basis 13 des eingesetzten Hippeis nicht weit genug, daß
er aus den Loch 24 gleiten kann, wenn nicht eine Kraft angewendet wird. Die Träger bestehen vorzugsweise aus Nylon
oder einem anderen Kunststoffmaterial, auf welchem ein
Nippel aus elastomerem Material leicht gleitet, so daß die Schwerkraft und die leichte, für die Vorrichtung eigentümliche Vibration sicherstellt, daß ein Nippel in die
. richtige Lage im Träger während der Handhabung hinein
fällt. In den Trägern 16 sind Öffnungen 25 und 27 vorgesehen, damit die Laserstrahlen hindurchgehen können, und
weiterhin ist ein Befestigungsloch 30 für die Befestigung des Trägers auf einer endlosen Kette (nicht gezeigt) vorhanden. Die Träger besitzen vorzugsweise auch einen vorspringenden Läufer 29, um sie zu führen, wenn sie durch
die Drehtrommel 12 und dem Bohrkopf 20 hindurchgeführt werden.
In Fig. 5 ist der Bohrkopf 20 gezeigt. Er besteht aus einem gasdichten Raum 31 * der eine Laserstrablaufspaltvorrichtung, wie z.B. einen optischen Keil 32 zum Auftei-) len eines Laserstrahls 34 in drei Einzelstrahlen 36, 38
und 40, zwei Oberflächenspiegel 42 und 44 zum Umlenken der Einzelstrahlen 36 und 38 in Richtung auf den Nippel 14,
drei optische Linsen 46, 48 und 50 für die fokussierung
der drei Einzelstrahlen zwecks Erzielung eines richtigen Lochdurchmessers und drei Konusse 52, 54 und 56 zum Abschirmen der Einzelstrahlen und zum Schützen der optischen
Linsen 46, 48 und 50 enthält« Einstellschrauben (nicht gezeigt) sind für den Keil 32, die Spiegel 42 und 44 und
die drei Linsen 46, 48 und 50 vorgesehen, um ihre Ein·»
stellung zwecks Aueriehtung und Ausgleich der Einzelstrali-
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len zu erleichtern. Es wird darauf hingewiesen, daß bei
der bevorzugten Ausführungsform auch eine nicht gezeigte Einrichtung vorhanden ist, um ein Spülgas oder Spülluft in
den Raum 31 einzuführen, welche, durch die vielen Löcher ,
3£ um die Basis der Konusse 52, 54 und 56 und durch die
Konusse austritt, um sicherzustellen, daß Staub aus elastomerem Material oder dergleichen nicht in den Raum
31 eintritt und sich auf den darin vorhandenen optischen !Seilen niederschlägt. Ein durchsichtiger Schirm 37 ist
in einer öffnung 39 angeordnet, durch welche der Laserstrahl 34 hindurchgeht, um ein Entweichen von Spülluft
durch diese öffnung zu verhindern.
Der Bohrkopf 20 besitzt auch eine Ihotozellenlichtciuelle
58, welche einen Lichtstrahl oberhalb und quer zum !Präger führt, und einen Photozellenempfänger 60 für die Aufnahme dieses Lichtstrahls und zum Abtasten, ob der Nippel
sich in der richtigen Orientierung und Lage befindet, bevor der Laser betätigt wird. Im optischen Kopf sind auch
drei Abtasteinheiten 62, 64 und 66 für die Abtastung der Energie der einzelnen Laserstrahlen 36, 38 und 40 vorgesehen, nachdem sie durch einen Hippel hindurchgegangen
sind, um festzustellen, ob die gewünschten Löcher in die Hippel gebohrt worden sind. Die Abtasteinheiten 62, 64
und 66 sind Infrarotdetektoren und sind im Handel unter dem Hamen "SERVO-SiHERM11 erhältlich. Auch ist der Bohrkopf
20 durch eine herkömmliche Einrichtung (nicht gezeigt) abgeschirmt, um den Arbeiter vom unsichtbaren Laserstrahl
zu schützen, und er ist auch ventiliert, um ein Entweichen von verdampftem elastomeren Material aus der Vorrichtung
zu gestatten und zu kontrollieren.
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der Anwendung zum Durchbohren von Latexnippeln, ein ^
Laser zum Bohren der Löcher in die Nippel ausgewählt. Es
ist bekannt, daß Latex einen höheren Prozentsatz Energie in Bereich von 10 bis 11/u Wellenlänge absorbiert und dafi
ein COn-Laeer Energie mit 10,6m erzeugt. Infolgedessen
wird Energie aus dem C02-I«&8erstrahl durch den Latex absorbiert, wodurch dieser verdampft wird und wodurch das
gewünsohte Loch entsteht, wobei nioht der größere Seil
reflektiert wird, als es bei Laserenergie anderer Wellenlänge der Pail wäre.
Der OOgrLaser ist in der Technik bekannt und enthält
Kohlendioxyd, Stickstoff und Helium als wirksame Laserbeetandteile. Es wird darauf hingewiesen, daß für Gegenstände, die aus anderen elastomeren Materialien als Latex
hergestellt worden sind, andere Laser als Kohlendioxydlaser wirksamer sein können. In erwünschter Weise besitzt
die dureh solche Laser erzeugte Energie eine Wellenlänge, die leicht durch die »u durchbohrenden Gegenstände ab- .
sorbiert wird.
Der COg-Laser arbeitet in der bevorzugten Ausführungeform
mit raschen Impulsen und erzeugt einen Strahl von unsichtbarer Energie mit annähernd 12,7 mm Durchmesser und
mit 30 bis 40 Watt Durohschnittsenergie mit 10 bis 15
Kilowatt Spitzenenergie. Dies ist eine ausreichende Energie, daß der Strahl in mehrere Einzeletrahlen geteilt
werden kann, um gleichzeitig mehrere Löcher zu bohren. Durch Fokussierung des Strahls oder der Sinzelstrahlen
durch optische Linsen wird, sofern mehrere Löcher gebohrt werden sollen, die Spitzenenergie je Einheitefläche am
Fokussierungspunkt so hoch« daß durch die Laserenergie
dae elastomere Material, das sich in der Nähe des Brenn-
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punkts befindet, vollständig verdampft, wodurch ein loch
oder mehrere Löcher im Material erzeugt werden. Bei der hier beschriebenen AuefUhrungsform werden drei Löoher 68, 70 und
72 mit einem annähernden Durchmesser von 0,305 mm gleichzeitig in einen Hippel in annähernd 100 Millisekunden gebohrt.
Der optische Keil 32 trennt den 12,7 mm Durchmesser aufweisenden Laserstrahl 34 in drei getrennte Strahlen 36, 38 und
40 ftlr die Bohrung von drei Löchern in die Nippel. Der
optische Kell 32 kann ein einfacher Metallkeil mit einer polierten Oberfläche und einem kleinen Loch 74 durch das
Zentrum sein. Wenn der Strahl 34 auf das Loch 74 gerichtet und axial damit ausgerichtet ist, dann geht annähernd ein
Drittel des Strahls durch das Loch als Einzelstrahl 40 hindurch und ein Drittel wird durch jede Seite des Keils
als Einzelstrahlen 36 und 38 reflektiert. Die Einstellschrauben, nicht gezeigt, gestatten eine Ausrichtung des
Keils für einen Ausgleich der drei Einzelstrablen.
Alternativ kann der Strahl 34 mit Hilfe von geeignet ausgewählten halbtransparen.ten Spiegeln unterteilt werden, wobei ein Teil des hierauf gerichteten Strahls reflektiert
wird und der Rest des Strahle hindurchgeht. Diese halbtransparenten Spiegel sind in der Optik bekannt und sie
sind teilweise oberflächlich beschichtet, so daß nur ein Teil des Strahls hindurchgeht. Eine solche Vorrichtung
könnte einen ersten halbtransparenten Spiegel aufweisen, der mit einem Winkel zum Strahl 34 angeordnet und so ausgeführt ist, daß annähernd zwei Drittel eines Strahls hindurchgehen und das restliche eine Drittel des Strahls zur
Seite reflektiert wird, und ein zweiter halbtransparenter Spiegel, der mit dem ersten Spiegel ausgerichtet 1st,
könnte mit einem Winkel im Strahl 34 angeordnet und so ausgeführt sein, daS eine Hälfte der restlichen zwei Drittel
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dee Strahls hindurchgeht und die andere Hälfte des Strahle
seitlich reflektiert wird. Bei Verwendung dieser Anordnung
würde der Strahl in drei annähernd gleiche Komponenten geteilt werden, und zwar weltgehend in der gleichen Weise wie
dies mit dem Keil 32 in Tig. 5 geschieht. Die halbtransparenten Spiegel werden manchmal gegenüber einem optischen
Teil bevorzugt} da solche Spiegel einen Laserstrahl in Einzelstrahlen mit annähernd gleicher Energie teilen, und
zwar unabhängig vom Ort der flächen, der konzentrierten Energie Innerhalb des Strahls, was das Verhältnis der
Energie der einseinen Strahlen» die durch einen optischen r Keil gespalten werden, beelnfluSen könnte.
Beim Betrieb der vorliegenden Vorrichtung werden die zu durchbohrenden Nippel 14 aus elastomerem Material in einen
!Trichter 10 (Fig. 1) geschüttet, welcher vibriert und die Hippel durch Schwerkraft in eine Drehvakuumtrommel 12 führt.
Die Drehtrommel 12 ordnet die Hippel 14 in Träger 16 an,
welche Träger aufeinanderfolgend durch die Vorwärtsbewegungseinriohtung durch die Trommel hindurchgeführt werden.
Die Träger 16 mit den Wippein 14 werden dann wie in Fig. 2
vorwärtsbewegt, so dafi die Hippel aufeinanderfolgend in eine bestimmte Lage sub Bohrkopf 20 geführt werden.
Wenn die Vorwärtsbeweguogeeinriohtung 18 die Träger
aufeinanderfolgend Ib Bohrkopf 2O9 wie in 91g. 5
geieigt, stoppt, dann veranlagen antoBatiseh·
Regeleinrichtungen, nicht gezeigt, die Pottozellenliöhtquelle 58 dasu, einen Lichtstrahl quer und über
die Oberfläche des Trägers zu schicken. Wenn der Nippel 14
sauber in der vorbestiBBten Lage-Ib Träger 16 Bitzt, dann
geht der Lichtstrahl, der von der Fotozellenlichtquelle ausgesendet wird, über den träger und den Hippel ununterbrochen hindurch und wird durch den Fotosellenempfänger 60
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aufgenommen. Der Empfänger signalisiert dann der automatische Regeleinrichtung, damit diese den Laser, der in der
HUlIe 22 enthalten ist, dazu veranlaßt, einen Laserstrahl zu erzeugen. Wenn jedoch der Empfänger 60 das Licht nicht
empfängt, und zwar wegen eines unrichtig eingesetzten Nippels, dann veranlaßt die automatische Regeleinrichtung die
Vorwärtsbewegungseinrichtung den Träger weiterzuführen,
ohne daß ein Laserstrahl abgesandt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Maßnahmen zur Sichereteilung der
richtigen Lage auch durch ein oder mehrere Mittel bewerkstelligt werden können, welche einen Luftstrahl gegen
den Nippel richten und den Widerstand messen, den die Luft als Funktion der Nippellage antrifft, um so entweder einen
Laserstrahl auszusenden oder nicht. Eine solche Einrichtung ist in der Technik allgemein bekannt.
Wenn der Laser betätigt wird, dann gibt er einen augenblicklichen Strahl unsichtbarer Laserenergie 34 auf den
optischen Keil 32 ab. Der optische Kell 32 spaltet den
Strahl 34 in drei Komponenten 36» 38 und 40, welche mit
Hilfe der Spiegel 42 und 44 auf den Nippel gerichtet und durch die Linsen 46, 48 und 50 fokussiert werden. Die
drei optischen Linsen 46, 48 und 50 werden in geeigneter Weise ausgewählt und so angeordnet, daß die Laserstrahlen,
welche durch sie hindurchgehen, konvergieren, um einen Strahl hoher Energie am Ort der zu bohrenden Löcher zu
erzeugen.
Bei einem richtigen Arbeiten der Vorrichtung sollten die drei Einzelstrahlen hoher Laserenergie durch die drei
Löcher 24, 25 und 2? im Nippelträger und durch die Nippel hindurchgehen, um augenblicklich die gewünschten Belüftungslöcher 68 und 70 in der Nippelbasie und das Auetritteloch 72 im Zentrum des Zapfenteils zu bohren und
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dann die Strahlendetektoren 62, 64 und 66 zu treffen. Wenn das Bohrrerfahren nicht richtig funktioniert und die Detektoren 62, 64 und 66 nicht mindestenβ den zentralen Teilet rahl 40 und einen der Seitenetrahlen 36 oder 38 empfangen
(die Hippel eind brauchbar, auch wenn nur eines der Belüftungslöober 68 oder 70 gebohrt wird), dann stopt die
Regeleinrichtung automatisch die Vorrichtung, eo daß der Grund fUr das nicht richtige Funktionieren durch das Betriebepersonal beseitigt werden kann. Wenn die schlechte
Funktion korrigiert worden 1st, dann startet das Betriebspersonal die Vorrichtung wieder, wodurch Träger und Nippel durch den optischen Kopf hindurchgefUhrt und die gewünschten Löcher in die Nippel gebohrt werden.
Nachdem jeder Nippel durch den Bohrkopf hindurohgefUhrt
worden ist und getrennte Löcher eingebohrt worden sind, werden die Nippel aufeinanderfolgend zu einer Auswurfeinrichtung, wie a.B. einem Luftstrahl, geführt» welcher
die Nippel aus den Trägern auswirft, so daß sie durch die Rutsche 19 und in die Samuel einrichtung, wie z.B. einen
Trichter. 23 oder auf einen Vorderer, weloher sie zur nächsten Bearbeitung führt, fallen. Wenn, wie oben erwähnt,
die automatische Regeleinrichtung keinen Laserstrahl abschickt, weil der Nippel im Träger nicht richtig saß,
dann arbeitet auch die Auswurf einrichtung nicht, um den Nippel aus dem Träger su werfen, wenn er durch die Auswurfeinrichtung hlndurohgeftthrt wird. Wenn dies eintritt,
dann wird der Nippel um einen vollständigen Kreisweg 21,
durch die Drehtrommel 12 und zurück zum Laser geführt. In der Praxis wurde festgestellt, daß ein unsauber sitzender
Nippel durch diese KreisfUhrung gewöhnlich in die richtige Sitzlage Tibriert wird. Die Abtasteinrichtung findet dann
diese Lage in Ordnung und reranlaßt die Aussendirag des Laserstrahles. Wenn er bein zweiten oder bei» dritten Umlauf
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nicht richtig sitzt, dann setist er seine Umläufe fort, bis
ein richtiger Sits eintritt» so daß er durchbohrt werden
kann.
Wie oben erwähnt» ist die herkömmliche Drehtrommelausrlchteinrichtung» die bei der vorliegenden Vorrichtung verwendet wird» dazu fähig» Nippel in den Träger mit einer Geschwindigkeit von annähernd 250 StUck je Minute einzuordnen. Ein Laser kann 400 mal je Hinute einen Strahl aussenden· Demgemäß sind die automatischen Regeleinrichtungen für die oben beschriebene Vorrichtung so eingestellt»
daß die Vorwärtsbewegungseinrichtung·die endlose Kette und die Träger mit einer Geschwindigkeit von 250 Bewegungen je Hinute vorwärtsbewegen, was durch die Abrichteinrichtung bestimmt wird. Die Vorrichtung ist zu einem
kontinuierlichen Betrieb während langer Zeiten fähig» wobei nur wenig oder gar keine Hachetellungen erforderlich
sind. Die Vorrichtung kann Hillionen von Nippel innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeiträume durchbohren.
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Claims (1)
- P A T E H I A N S P R Ü O H E :1.1 Verfahren zum Bohren von Löchern in Gegenstände aus elastomeren Materialien mit einer vorbestimmten Form, bei welchem Verfahren aufeinanderfolgend angeführte Gegenstände aus elastomere^ Material in einer bestimmten Orientierung angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die auf diese Weise orientierten Gegenstände aufeinanderfolgend in bezug auf einet] Laser zu einer bestimmten Stelle und von dieser wieder weggeführt werden, und daß, nachdem ein jeder dieser Gegenstände zu der genannten Stelle geführt worden ist, der Laser betätigt wird, um eisten Laserstrahl zu erzeugen, der durch die genannte Stelle Mnc^TCktgeht, um ein Loefe an einer bestimmten Stelle des in diaeer Stelle vorliegenden Gegenstandes zu bohren.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet;, iiüS ά@τ !laserstrahl in mehrere Eintel strahlen geteilt wirt, γόη denen jeder durcfe die genannte bestimmte St«ll© gerichtet wird, um gleichzeitig getrennte Löcher in jeden Gegenstand aus elastoaerem Material zu bohren.3» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekeim» seichtet, dai vor der Betätigung des Lasers die Anwesen·» helt eines jeden der genannten Gegenstände abgetastet wird» ob er in der genannt en Oi?lerj*i;i@rimg und Stelle in sug auf den Laser liegt.909845-/11-754. Verfahre» nach einem der Ansprüche 1 bie 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende einer jeden Laserstrahlaussendung bestimmt wird, ob der genannte Laserstrahl das gewünschte Loch in den Gegenstand aus elastoaerem Material gebohrt hat» indem der Durchgang durch den Gegenstand ab*· getastet wird,5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Gegenstände elastomere Nippel sind, die eine geflanschte Basis und einen sylindrisohen Zapfenteil aufweisen, wobei der Laserstrahl in Bindestens swei Einzelstrahlen geteilt wird und wobei einer durch den Zapfenteil geschickt wird, um dort ein Austrittelooh su bohren, und wobei der andere Seil durch die genannte geflanschte Basis gerichtet wird, um ein BeIUf tungsloch su bohren.6. Vorrichtung sum Bohren von Löchern in Gegenstände aus elaetonerem Material mit bestimmter Form durch das Verfahren von Anspruch 1, welche Vorrichtung eine Einrichtung sur Anordnung von aufeinanderfolgend EUgefUhrten Gegenständen aus elaetomerem Material in einer bestimmten Orientierung aufweist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (18) sun Bewegen der orientierten Gegenstände aufeinanderfolgend su und aus einer vorbestimmten" Stelle, und durch eisen Laser zur Erzeugung eines Laserstrahls (34), der durch die genannte Stelle hindurchgeht, um ein Loch an einen bestirnten Ort in einen elastomeren Gegenstand, der In der genannten Stelle vorliegt* su bohren.7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (32) vorgesehen ist, welche den Laserstrahl (34) in mehrere ElnselstrahletS (36, 38, 40)909845/1175teilt» von denen ein jeder durch die genannte bestimmte Stelle geführt wird, um gleichzeitig getrennte Löcher in einen jeden Gegenstand aus elaeteuerem Material zu brennen«8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (58, 60) vorgesehen ist, um die Anwesenheit eines jeden Gegenstands in der genannten Orientierung und Stelle Jh bezug auf den Laser abzutasten.9· Vorrichtung nach einen der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet» daß eine Einrichtung (62, 64» 66) * vorgesehen ist, welche feststellt, ob der Laserstrahl ein Loch in den elastomeren Gegenstand gebohrt hat, indem der Durchgang dee Strahls durch den Gegenstand gemessen wird*10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung (16) zum Tragen der orientierten Nippel und eine Einrichtung (18) für die Vorwärtsbewegung der genannten !reifevorrichtung (16) mit Nippeln darauf aufweist, um letztere aufeinanderfolgend su der genannten bestirnten Stelle und au· dieser heraus zu bewegen·) 11* Vorrichtung nach Anspruch 10» dadurch gekennzeichnet, daß der Laser ein Kohlendioxydlaser für die Erzeugung eines Laserstrahls ist, der durch die bestimmte Stelle hindurchgeht, um ein Loch Ie gewünschten Ost* in einen in dieser Stelle vorliegenden ifipptl asu bohren, wobei weiterhin eine Einrichtung für das aufeinanderfolgen·? de Auswerfen der Nippel aus elastomere^ Material aus der Trägereinrichtung (16), nachdem ein Loch gebohrt worden ist, vorhanden ist.909845/1175.ORIGINAL INSPECTED
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US3742183A (en) * | 1971-11-26 | 1973-06-26 | Hughes Aircraft Co | Optical element protection in laser apparatus |
US3808394A (en) * | 1972-03-31 | 1974-04-30 | Anjac Plastics | Creating holes in flexible members |
US3811647A (en) * | 1972-06-28 | 1974-05-21 | Ford Motor Co | Venting of electroform reflex inserts by laser drill |
US4031351A (en) * | 1972-10-25 | 1977-06-21 | Groupement Atomique Alsacienne Atlantique | High energy laser beam cutting method and apparatus |
JPS5057023U (de) * | 1973-09-24 | 1975-05-28 | ||
JPS583478B2 (ja) * | 1978-03-03 | 1983-01-21 | 株式会社日立製作所 | レ−ザ加熱方法および装置 |
US4174476A (en) * | 1978-05-11 | 1979-11-13 | Owens-Illinois, Inc. | Laser cutting of tubular articles |
CA1119912A (en) * | 1978-05-22 | 1982-03-16 | Ernest Cashwell | Apparatus and method for perforating articles by laser |
US4224498A (en) * | 1978-05-22 | 1980-09-23 | Philip Morris Incorporated | Apparatus for perforating articles by laser |
US4224497A (en) * | 1978-05-22 | 1980-09-23 | Philip Morris Incorporated | Method for making filter cigarettes using light energy to make perforations in the filter tipping wrap |
US4410785A (en) * | 1978-06-07 | 1983-10-18 | Philip Morris Incorporated | Method and apparatus for perforation of sheet material by laser |
US4439663A (en) * | 1978-08-10 | 1984-03-27 | Philip Morris Incorporated | Method and system for laser perforation of sheet material |
CA1123920A (en) * | 1978-08-24 | 1982-05-18 | Kevin R. Daly | Laser soldering apparatus |
US4404452A (en) * | 1979-06-08 | 1983-09-13 | Philip Morris Incorporated | Optical perforating apparatus and system |
US4276463A (en) * | 1979-06-14 | 1981-06-30 | Kime Wellesley R | Laser powered solid fuel disintegrator |
FR2464658A1 (fr) * | 1980-06-16 | 1981-03-20 | Philip Morris Inc | Procede et appareil pour perforer des articles, notamment des cigarettes au moyen d'un laser |
US4467171A (en) * | 1982-09-30 | 1984-08-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Laser cutting nozzle |
GB9112105D0 (en) * | 1991-06-05 | 1991-07-24 | Molins Plc | Cigarette manufacture |
US5294770A (en) * | 1992-01-14 | 1994-03-15 | Alza Corporation | Laser tablet treatment system with dual access to tablet |
US5658474A (en) * | 1994-12-16 | 1997-08-19 | Alza Corporation | Method and apparatus for forming dispenser delivery ports |
US5893989A (en) * | 1997-02-19 | 1999-04-13 | Lasag Ag | Laser machining device, in particular for machining track rods |
EP0860230B1 (de) * | 1997-02-19 | 2003-10-22 | Lasag Ag | Laserbearbeitungsvorrichtung, insbesondere zur Bearbeitung von Pleuelstangen |
JP2000030990A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-01-28 | Murata Mfg Co Ltd | チップ部品の保持プレートの製造方法 |
EP1278611B1 (de) * | 2000-04-25 | 2008-07-02 | Tecpharma Licensing AG | Vorrichtung zur beschriftung von gegenständen mittels laserstrahlen |
US9125992B2 (en) * | 2011-09-16 | 2015-09-08 | Melvin A. Finke | Fluid delivery device with filtration |
GB201718509D0 (en) * | 2017-11-09 | 2017-12-27 | Rolls Royce Plc | A method of forming a cooling hole in a component |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US682626A (en) * | 1901-01-30 | 1901-09-17 | Rhodes Lockwood | Machine for punching nipples, &c. |
US2528157A (en) * | 1949-11-19 | 1950-10-31 | Henry C Hay | Method and apparatus for controlling the porosity of electrically perforated opaque sheet material |
US2620428A (en) * | 1950-01-11 | 1952-12-02 | Green Hyatt P De | Piercer for nipples for bottles |
US3265855A (en) * | 1963-04-01 | 1966-08-09 | Gen Electric | Method and apparatus for drilling small holes |
US3226527A (en) * | 1963-10-23 | 1965-12-28 | William H Harding | Apparatus for perforating sheet material |
DE1220999B (de) * | 1964-03-03 | 1966-07-14 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Perforieren von Folien aus thermoplastischen oder thermoelastischen Kunststoffen unter Anwendung von Hochspannung |
US3369101A (en) * | 1964-04-30 | 1968-02-13 | United Aircraft Corp | Laser micro-processer |
US3410979A (en) * | 1964-05-28 | 1968-11-12 | Burroughs Corp | Method and apparatus for drilling holes by means of a focused laser beam |
US3419321A (en) * | 1966-02-24 | 1968-12-31 | Lear Siegler Inc | Laser optical apparatus for cutting holes |
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