DE19719373C1 - Laserbearbeitungskopf mit Kühlvorrichtung - Google Patents
Laserbearbeitungskopf mit KühlvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Laserbearbeitungskopf mit einem Düsen
körper, entlang dessen Zentralachse ein Laserstrahl führbar ist, der an
der Spitze des Düsenkörpers austritt, um ein Werkstück bearbeiten zu
können.
Ein derartiger Laserbearbeitungskopf ist bereits aus der DE 41 33 198 C3
bekannt. Bei ihm wird eine an der Spitze des Düsenkörpers angeordnete
Sensorelektrode bei der Bearbeitung des Werkstücks mittels eines Laser
strahls sehr stark der vom Werkstück zurückkommenden Strahlung aus
gesetzt, was zu einer Beschädigung der Sensorelektrode führen kann, ins
besondere bei hoher Laserleistung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Laserbearbeitungskopf der
eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Gefahr einer Beschädi
gung seines Spitzenbereichs durch vom Werkstück zurückkommende
Strahlung verringert wird, wobei gleichzeitig der Laserbearbeitungskopf
in seinem Spitzenbereich vergleichsweise schlank bleiben soll.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patent
anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein Laserbearbeitungskopf nach der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, daß der Düsenkörper eine Flüssigkeitskammer aufweist, die zum Teil
mit einer leicht verdampfbaren Flüssigkeit gefüllt und bis in den Bereich
seiner Spitze geführt ist.
Erwärmt sich durch vom Werkstück zurückkommende Strahlung die
Spitze des Düsenkörpers oder eine dort angeordnete Sensoreinrichtung,
so wird von dieser Wärme auf die in der Flüssigkeitskammer befindliche,
leicht verdampfbare Flüssigkeit übertragen, wodurch diese Flüssigkeit
verdampft. Die Wärmeübertragung ist relativ groß, da die Flüssigkeits
kammer bis in die unmittelbare Nachbarschaft der Düsenspitze bzw. der
Sensoreinrichtung geführt ist. Die in der Flüssigkeitskammer auf diese
Weise verdampfte Flüssigkeit wird dabei durch Zirkulation in einen
anderen Bereich der Flüssigkeitskammer transportiert, in dem eine
niedrigere Umgebungstemperatur herrscht, um dort wieder zu
kondensieren. Dabei ist die Flüssigkeitskammer hermetisch abgeschlos
sen, so daß weder Flüssigkeit noch verdampfte Flüssigkeit entweichen
können.
Bei der leicht verdampfbaren Flüssigkeit kann es sich um irgendeine ge
eignete Flüssigkeit handeln, beispielsweise um destilliertes Wasser oder
um fluorierte Spezialflüssigkeiten.
Nach einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung befindet sich
an einem der Spitze des Düsenkörpers abgewandten Ende der Flüssig
keitskammer eine Kühlvorrichtung. Durch diese Kühlvorrichtung wird
das genannte Ende der Flüssigkeitskammer auf relativ niedriger Tempera
tur gehalten, um somit für ein vollständiges Kondensieren der verdampf
ten Flüssigkeit sorgen zu können. Die Kühlwirkung der gesamten Anord
nung kann dadurch noch weiter verbessert werden.
Dabei kann die Kühlvorrichtung einerseits an den Außenseiten der Flüs
sigkeitskammer vorhanden sein, kann sich vorteilhafterweise aber auch
innerhalb der Flüssigkeitskammer befinden, um den Kühlwirkungsgrad
noch weiter zu erhöhen.
Vorteilhafterweise kann dabei die Kühlvorrichtung als Rohrleitungssy
stem ausgebildet sein, durch das ein Kühlmedium hindurchführbar ist.
Das Rohrleitungssystem kann also an der Außenwandung der Flüssig
keitskammer entlanggeführt sein oder im Innern der Flüssigkeitskammer
verlaufen. z. B. wendelartig. Dabei kann als Kühlmedium eine Kühlflüs
sigkeit zum Einsatz kommen, z. B. Wasser, destilliertes Wasser, oder der
gleichen. Möglich ist aber auch die Verwendung eines Kühlgases als Kühl
medium. Hier könnte z. B. Preßluft zum Einsatz kommen.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt
sich die Flüssigkeitskammer für die leicht verdampfbare Kühlflüssigkeit
in Längsrichtung des Düsenkörpers. Üblicherweise steht die Längsrich
tung des Düsenkörpers vertikal, so daß auf diese Weise eine gute Zirkula
tion der in der Kühlkammer vorhandenen Kühlflüssigkeit erhalten wird,
wenn diese verdampft und wieder kondensiert.
Dabei kann die Flüssigkeitskammer innerhalb der Wand des Kühlkörpers
liegen, um nach wie vor eine schlanke Ausbildung des gesamten Laserbe
arbeitungskopfs zu gestatten. Um eine möglichst große Kühlwirkung zu
erzielen, kann die Flüssigkeitskammer konzentrisch zur Längsachse des
Düsenkörpers liegen, also als konzentrische Kühlkammer ausgebildet
sein. Sie liegt dann zwischen zwei konzentrischen Enden des Düsenkör
pers, die unter einem vorbestimmten Abstand zueinander gehalten sind.
Am eingangsseitigen und spitzenseitigen Ende des Düsenkörpers sind die
genannten Wände dann gas- und flüssigkeitsdicht miteinander verbun
den.
Beim Düsenkörper kann es sich um einen solchen mit oder ohne Sensor
einrichtung handeln. Sie kann z. B. zur Messung eines Abstands zwischen
ihr und dem zu bearbeitenden Werkstück verwendet werden. Dabei liegt
sie koaxial zur Zentralachse des Düsenkörpers. Die Sensoreinrichtung ist
dabei so in den Düsenkörper einsetzbar, daß die Flüssigkeitskammer die
Sensoreinrichtung wenigstens bereichsweise konzentrisch umgibt. Hier
durch ergibt sich eine effektive Kühlung der Sensoreinrichtung. Dabei
kann die Sensoreinrichtung als Metalldüse ausgebildet sein, an die ein
Sensorpotential anlegbar ist. In diesem Fall wird der Abstand zwischen der
Sensoreinrichtung und dem Werkstück auf kapazitivem Wege gemessen.
Die Metalldüse kann dabei gegenüber dem Düsenkörper elektrisch isoliert
sein, z. B. durch eine geeignete dünne Oberflächenbeschichtung, oder es
kann der Düsenkörper zweigeteilt sein, wie dies aus der DE 41 33 198 C3
bekannt ist. Dann steht die Metalldüse elektrisch in Kontakt mit dem Spit
zenbereich des Düsenkörpers, der gegenüber seinem verbleibenden obe
ren Bereich elektrisch isoliert ist. Das Sensorpotential wird dann an den
Spitzenbereich des Düsenkörpers gelegt. Spitzenbereich und verbleiben
der Bereich des Düsenkörpers sind durch eine Isolationsbeschichtung
gegeneinander elektrisch isoliert, jedoch fest miteinander verbunden, wo
bei sich durch diese Isolationsschicht hindurch die Flüssigkeitskammer
erstreckt. In diesem Fall muß eine elektrisch nicht leitende Kühlflüssig
keit innerhalb der Flüssigkeitskammer zum Einsatz kommen, um keinen
Kurzschluß zwischen den beiden Bereichen des Düsenkörpers zu erzeu
gen, da im Gegensatz zum Spitzenbereich des Düsenkörpers der verblei
bende obere Bereich auf Schirmpotential liegt.
Die Sensoreinrichtung kann aber auch als induktive Sensoreinrichtung
ausgebildet sein. Hier kann es sich z. B. um einen Hohlzylinder handeln, in
dessen Umfangswandbereich eine konzentrisch zur Zylinderachse liegen
de Spulenanordnung untergebracht ist. Jetzt läßt sich der Abstand zwi
schen der Sensoreinrichtung und dem Werkstück auf induktivem Wege er
mitteln. Ist der Hohlzylinder der Sensoreinrichtung aus Metall, so läßt sie
sich besonders effektiv kühlen, da jetzt ein sehr guter Wärmeübergang in
Richtung zur Kühlflüssigkeit möglich ist.
Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Düse nach einem erstem Ausfüh
rungsbeispiel und
Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine Düse nach einem zweiten Ausfüh
rungsbeispiel.
Eine Düse 1 nach Fig. 1 weist einen Düsenkörper 2 auf, zu dem ein Spit
zenbereich 3 und ein verbleibender hinterer Bereich 4 des Düsenkörpers 2
gehören. Der Düsenkörper 2 ist konusförmig ausgebildet, und zwar außen
wie auch innen. Lediglich das freie Ende des Spitzenbereichs 3 weist einen
hohlzylinderförmigen Verlauf auf, so daß ein im Innern des Düsenkörpers
2 vorhandener Düsenkanal 5 sich zur Spitze der Düse 1 hin konisch ver
jüngt und schließlich in einen zylindrischen Kanal 5a übergeht.
Der Spitzenbereich 3 und der verbleibende Bereich 4 des Düsenkörpers 2
sind, wie die Fig. 1 erkennen läßt, passend aufeinander gesetzt und fest
miteinander verbunden, wobei sie gegeneinander elektrisch isoliert sind,
so daß keine elektrisch leitende Verbindung zwischen ihnen vorhanden
ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der verbleibende Bereich 4
des Düsenkörpers 2 aus Aluminium, das oberflächeneloxiert ist. Diese
Eloxalschicht bildet die elektrische Isolation zwischen dem verbleibenden
Bereich 4 und dem Spitzenbereich 3. Der Spitzenbereich 3 ist aus Messing
hergestellt. Beide Teile 3 und 4 sind, wie bereits erwähnt, fest miteinander
verbunden. z. B. verklebt, wobei zu diesem Zweck eine sehr dünne Schicht
eines Keramik-Klebers besonders vorteilhaft ist, da der Keramik-Kleber
temperaturstabil ist und zusätzlich elektrisch isolierend wirkt.
Der Düsenkörper 2 ist in einem hülsenförmigen Element 6 gelagert, und
zwar zentriert zu diesem. Dabei liegt der verbleibende Bereich 4 mit einer
Schulter 7 auf einem Ansatz 8 des hülsenförmigen Elements 6 (Hülse). Ein
Kopfteil 9 mit Innenkonus und Außengewinde ist in den oberen Bereich
des hülsenförmigen Elements 6 hineingeschraubt und drückt die Schulter
7 gegen den Ansatz 8.
Das hülsenförmigen Element 6 besteht z. B. aus Aluminium und steht mit
dem verbleibenden Bereich 4 des Düsenkörpers 2 in elektrischem Kontakt.
An beiden Elementen 4 und 6 kommt Schirmpotential zu liegen, und zwar
über die Schirmleitung eines Steckers, der Aufnahme in einer Stecker
buchse 10 findet, die am äußeren Umfangsrand des hülsenförmigen Ele
ments 6 angebracht ist. Eine Signalleitung 11 der Steckerbuchse 10 ist mit
dem Spitzenbereich 3 des Düsenkörpers 2 elektrisch verbunden. Die
Signalleitung 11 verläuft im Raum zwischen den Elementen 4 und 6.
Das o. g. Schirmpotential kann dadurch erzeugt werden, daß das Sensor
signal über einen Verstärker mit einem Verstärkungsgrad V = 1 oder etwas
größer oder kleiner geleitet wird.
Wie bereits erwähnt, weist der Spitzenbereich 3 einen zylindrischen Kanal 5a
auf, in welchem sich ein Innengewinde 12 befindet. In dieses Innenge
winde 12 ist mit einem entsprechenden Außengewinde eine Düsenelektro
de 13 hineingeschraubt, die in elektrischem Kontakt mit dem Spitzenbe
reich 3 steht. Die Düsenelektrode 13 ist aus elektrisch leitendem Material
hergestellt, beispielsweise aus Kupfer, und weist vorwiegend eine keglige
Form auf. Sie kann außen aber auch zylindrisch ausgebildet sein. Der In
nenkanal 13a der Düsenelektrode 13 ist so gewählt, daß er den Kanal 5
praktisch bis zur Spitze der Düsenelektrode 13 keglig fortsetzt.
Das hülsenförmige Element 6, das zur Abschirmung des Düsenkörpers 2
dient, erstreckt sich praktisch bis zur Stirnseite des Spitzenbereichs 3
und weist dort ebenfalls einen zylindrischen Kanal auf, in welchem sich
ein Innengewinde 14 befindet. In dieses Innengewinde 14 ist mit einem
entsprechenden Außengewinde eine Schirmhülse 15 hineingeschraubt,
die den Spitzenbereich 3 nach vorn überragt und teilweise auch noch einen
Fußteil der Düsenelektrode 13 umfangsseitig umgreift. Die Schirmhülse
15 steht direkt in elektrischem Kontakt mit dem hülsenförmigen Element
6, so daß auch sie auf Schirmpotential zu liegen kommt. Durch sie wird
praktisch der obere Teil der Düsenelektrode 13 mit abgeschirmt. Genauer
gesagt kommt der Gewindebereich der Schirmhülse 15 zwischen hülsen
förmigem Element 6 und Spitzenbereich 3 zu liegen, wobei sich die Schirm
hülse 15 weiter über den stirnseitigen Randbereich des Spitzenbereichs 3
hinaus erstreckt.
Vorzugsweise ist die Schirmhülse mit einer elektrisch isolierenden Ober
flächenbeschichtung versehen, ausgenommen in ihrem Gewindeab
schnitt, da dort eine elektrisch leitende Verbindung zum hülsenförmigen
Element 6 hergestellt werden muß. Die Oberflächenbeschichtung kann
beispielsweise eine Oxidschicht bzw. Eloxalschicht sein, wenn die Schirm
hülse 15 aus einem entsprechenden Material hergestellt ist. Ansonsten ist
sie gegenüber dem Spitzenbereich 3 und der Düsenelektrode 13 elektrisch
isoliert, so daß es auch möglich ist, einen mechanischen Kontakt zwischen
diesen Elementen herzustellen, um eine konstruktive Versteifung im Be
reich der Düsenspitze zu erhalten.
Die Düsenelektrode 13 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem
Umfangswulst 13b versehen, der den stirnseitigen Bereich der Schirmhül
se 15 abdeckt und somit vor Metallspritzern schützt, die u. U. beim Bear
beiten des Werkstücks. z. B. beim Schweißen, entstehen. Das Werkstück
ist mit dem Bezugszeichen W versehen. Insbesondere wird durch den Um
fangswulst 13b verhindert, daß derartige Metallspritzer in den Bereich
zwischen Düsenelektrode 13 und Schirmhülse 15 eintreten und dort Be
schädigungen verursachen können. Da die Schirmhülse 15 eine elektrisch
isolierende Oberflächenbeschichtung trägt, können Metallspritzer im Be
reich zwischen Schirmhülse 15 und Düsenelektrode 13 praktisch nicht zu
Kurzschlüssen führen.
Die Düsenelektrode 13 läßt sich aus dem Spitzenbereich 3 in einfacher
Weise herausschrauben, ohne daß dazu weitere Teile gelöst werden müs
sen. Sie kann somit leicht gegen eine andere ausgetauscht werden. Sollte
in diesem Zusammenhang eine Anpassung der Geometrie der Schirmhülse
15 erforderlich sein, so läßt sich die Schirmhülse 15 ebenfalls leicht vom
hülsenförmigen Element 6 abschrauben und durch eine geeignete andere
ersetzen. Schirmhülse 15 und Düsenelektrode 13 lassen sich somit sehr
schnell austauschen, was zu einer besseren Verfügbarkeit der Düse führt.
Die Schirmhülse 15 kann die Düsenelektrode 13 aber auch über einen grö
ßeren Bereich oder umfangsseitig vollständig abdecken, falls dies ge
wünscht ist.
Der Düsenkörper 2 nach der Erfindung weist in seiner Umfangswandung
eine Flüssigkeitskammer 16 auf. Diese Flüssigkeitskammer 16 befindet
sich sowohl im Spitzenbereich 3 des Düsenkörpers 2 als auch in dessen
verbleibenden Bereich 4. Dabei liegt die Flüssigkeitskammer 16 koaxial
zur Längsachse A des Düsenkörpers 2, in deren Richtung auch der Laser
strahl L verläuft. Gebildet wird die Flüssigkeitskammer 16 durch im Ab
stand voneinander liegende Wandbereiche 4a, 4b des verbleibenden Be
reichs 4 des Düsenkörpers 2 sowie durch im Abstand voneinander liegende
Wandbereiche 3a, 3b seines Spitzenbereichs. Dabei erstreckt sich die
Flüssigkeitskammer 16 vom strahleingangsseitigen Ende des Düsenkör
pers 2 bis herab in dessen Spitzenbereich und dort bis zur Stirnseite hin
unter, so daß dieser stirnseitige Bereich der Flüssigkeitskammer 16 den
oberen Teil der Düsenelektrode 13 im Abstand konzentrisch umgibt. Die
Flüssigkeitskammer 16 kann dadurch erhalten werden, daß am oberen
Ende die Wände 4a, 4b und am unteren Ende des Düsenkörpers 2 die Wän
de 3a, 3b gas- und flüssigkeitsdicht miteinander verbunden werden. Mit
anderen Worten bilden die Wände 3a, 4a einen Innenkonus und Wände 3b,
4b einen dazu im Abstand liegenden Außenkonus. Dabei erstreckt sich die
Flüssigkeitskammer 16 auch über den Verbindungsbereich zwischen dem
Spitzenbereich 3 und dem verbleibenden Bereich 4 des Düsenkörpers 2
hinweg. Auch in diesem Verbindungsbereich der Bauteile 3 und 4 liegt
nach außen hin eine gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung vor, so daß
eine Kühlflüssigkeit, die sich innerhalb der Flüssigkeitskammer 16 befin
det, auch in diesem Bereich nicht aus der Flüssigkeitskammer 16 austre
ten kann. Die Flüssigkeitskammer 16 ist somit hermetisch gas- und flüs
sigkeitsdicht verschlossen.
Bei der in der Flüssigkeitskammer 16 vorhandenen Kühlflüssigkeit kann
es sich um eine solche handeln, die einen im Vergleich zu an der Spitze des
Düsenkörpers 2 auftretenden Temperaturen niedrigen Siedepunkt auf
weist. Die der Düsenelektrode 13 von außen zugeführte Wärme muß somit
in der Lage sein, die innerhalb der Flüssigkeitskammer 16 vorhandene
Flüssigkeit verdampfen zu können. Diese Kühlflüssigkeit kann u. U. de
stilliertes Wasser sein, kann aber auch einen noch niedrigen Siedepunkt
aufweisen.
Wie die Fig. 1 verdeutlicht, verläuft die Flüssigkeitskammer 16 am
strahlausgangsseitigen Ende des Düsenkörpers 2 über eine gewisse
Strecke in Längsrichtung der Achse A konzentrisch mit demselben Radius
um diese herum. In diesem Bereich trägt die Innenwand 3a das Innenge
winde 12. Da in dieses Innengewinde 12 die Düsenelektrode 13 hineinge
schraubt wird, wird eine gute wärmeleitende Verbindung zwischen Düsen
elektrode 13 und Spitzenbereich 3 erhalten, da beide Bauteile aus Metall
bestehen. Wärme von der Düsenelektrode 13 kann somit wirksam auf die
in der Flüssigkeitskammer 16 vorhandene Flüssigkeit übertragen werden,
die sich bei vertikaler Ausrichtung des Düsenkörpers 2 im unteren Bereich
der Flüssigkeitskammer 16 sammelt. Wird diese Flüssigkeit erwärmt, so
verdampft sie und steigt nach oben in Richtung zum strahleingangsseiti
gen Ende des Düsenkörpers 2. Dort ist die Flüssigkeitskammer 16 etwas
dicker ausgebildet, um eine Kühleinrichtung 17 aufnehmen zu können.
Durch diese Kühleinrichtung 17 wird die verdampfte Flüssigkeit abge
kühlt, so daß sie kondensieren und zum spitzenseitigen Bereich der Flüs
sigkeitskammer 16 zurückströmen kann.
Die Kühleinrichtung 17 wird dadurch erhalten, daß ein gut wärmeleiten
des Rohr wendelförmig geformt und zwischen den Wänden 4a, 4b im obe
ren Bereich des verbleibenden Bereichs 4 des Düsenkörpers 2 angeordnet
wird, also innerhalb der Flüssigkeitskammer 16. Das wendelförmige Rohr
trägt das Bezugszeichen 18. Über einen Einlaß 19 und einen Auslaß 20
werden entweder ein Kühlgas oder eine Kühlflüssigkeit durch das Rohr 18
hindurchgeleitet. Beide Rohrenden 19, 20 sind dabei gas- und flüssig
keitsdicht durch die Wand 4b hindurchgeführt und laufen auch durch eine
Öffnung 21 der Hülse 6 nach außen. Bei dem Rohr 18 kann es sich z. B. um
ein sehr dünnes Kupferrohr handeln.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 2 darge
stellt. Hier sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen verse
hen und werden nicht nochmals beschrieben.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist hier der Düsen
körper 2 nicht in einen Spitzenbereich und in einen verbleibenden Bereich
unterteilt. Diese Flüssigkeitskammer 16 wird daher lediglich durch die
Wände 2a und 2b des Düsenkörpers 2 begrenzt, die sich durchgehend von
oben nach unten erstrecken.
Wie die Fig. 2 erkennen läßt, ist in die Spitze des Düsenkörpers 2 ein z. B.
aus Metall bestehender Hohlzylinder 22 eingeschraubt, dessen Außenge
winde auf dem Innengewinde 12 sitzt. Der Hohlzylinder 22 weist einen
Durchgangskanal 23 auf, durch den der Laserstrahl L hindurchtritt und
auf das Werkstück W auftrifft. Am spitzenseitigen Ende des Hohlzylinders
22 ist in dessen- seitlichen Wandbereich eine konzentrisch zur Zylin
derachse liegende Spulenanordnung untergebracht. Diese Spulenanord
nung trägt das Bezugszeichen 24. Sie kann aus einer oder mehreren elek
trisch isolierten Ringspulenbestehen, die konzentrisch zur Achse A liegen
und gegenüber dem Hohlzylinder 22 elektrisch isoliert sind. Ein stirnseiti
ger Flanschbereich 25 schützt die Spulenanordnung 24 zum stirnseitigen
Ende hin gegen Metallspritzer vom Werkstück W, usw. Elektrische Versor
gungsleitungen 26 für die Spulenanordnung 24 sind gas- und flüssigkeits
dicht durch die Wände 2a, 2b hindurchgeführt und mit dem dann in ge
eigneter Weise ausgebildeten Stecker 10 verbunden.
Erwärmt sich der Hohlzylinder 22 bei der Bearbeitung des Werkstücks W
infolge von vom Werkstück W kommender Strahlung, so wird von ihm die
Wärme über die Innenwand 2a des Düsenkörpers 2 zur Flüssigkeit über
tragen, die sich im Innern der Flüssigkeitskammer 16 befindet, und zwar
in deren unteren Bereich bei Vertikalstellung des Laserbearbeitungskopfs
1. Die in der Flüssigkeitskammer 16 vorhandene Flüssigkeit verdampft
dann und steigt nach oben in Richtung zur Kühleinrichtung 17, wo sie wie
der abkühlt und kondensiert, um anschließend ins untere Ende der Kam
mer 16 zurückzuströmen. Auf diese Weise wird eine wirksame Kühlung der
an der Spitze des Düsenkörpers 2 befindlichen Sensoreinrichtung er
reicht.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kann die induktive Sensoreinrich
tung zur Abstandsmessung auch durch eine kapazitive Sensoreinrichtung
zur Abstandsmessung ersetzt werden, also durch die Sensorelektrode 13
von Fig. 1. In diesem Fall könnte die Sensorelektrode 13 durch eine elek
trisch isolierende Oberflächenbeschichtung im Bereich des Schraubge
windes gegenüber dem Innenkonus 2a des Düsenkörpers 2 isoliert wer
den. Das Meßpotential zur Sensorelektrode 13 müßte dann über eine ge
eignet verlegte Leitung 11 zur Steckerbuchse 10 geführt werden. Diese Lei
tung 11 könnte dabei gas- und flüssigkeitsdicht durch die Wandung des
Düsenkörpers 2 hindurchgeführt werden, wie dies bei der Leitung 26 der
Fall ist.
Selbstverständlich ist es auch möglich, den Düsenkörper 2 ohne Sensor
einrichtung zu verwenden. In diesem Fall wird nur sein Spitzenbereich
wirksam gekühlt.
Claims (13)
1. Laserbearbeitungskopf mit einem Düsenkörper (2), entlang dessen
Zentralachse (A) ein Laserstrahl (L) führbar ist, der an der Spitze des Dü
senkörpers (2) austritt, um ein Werkstück (W) bearbeiten zu können, da
durch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (2) eine Flüssigkeitskam
mer (16) aufweist, die zum Teil mit einer leicht verdampfbaren Flüssigkeit
gefüllt und bis in den Bereich der Spitze des Düsenkörpers (2) geführt ist.
2. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß an einem der Spitze des Düsenkörpers (2) abgewandten Ende der
Flüssigkeitskammer (16) eine Kühlvorrichtung (17) angeordnet ist.
3. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Kühlvorrichtung (17) in der Flüssigkeitskammer (16) liegt.
4. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kühlvorrichtung (17) als Rohrleitungssystem ausgebil
det ist, durch das ein Kühlmedium hindurchführbar ist.
5. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß das Kühlmedium eine Kühlflüssigkeit ist.
6. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß das Kühlmedium ein Kühlgas ist.
7. Laserbearbeitungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Flüssigkeitskammer (16) in Längsrichtung
des Düsenkörpers (2) erstreckt.
8. Laserbearbeitungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitskammer (16) innerhalb der Wand
des Düsenkörpers (2) liegt.
9. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Flüssigkeitskammer (16) konzentrisch zur Längsachse
(A) des Düsenkörpers (2) liegt.
10. Laserbearbeitungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Sensoreinrichtung (13, 24) so in den Düsen
körper (2) einsetzbar ist, daß die Flüssigkeitskammer (16) die Sensorein
richtung (13, 24) wenigstens bereichsweise konzentrisch umgibt.
11. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Sensoreinrichtung als Metalldüse (13) ausgebildet ist, an die
ein Sensorpotential anlegbar ist
12. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Sensoreinrichtung als Hohlzylinder (22) ausgebildet ist, in
dessen Wandbereich eine konzentrisch zur Zylinderachse (A) liegende
Spulenanordnung (24) untergebracht ist.
13. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß der Hohlzylinder (22) aus Metall oder einer Keramik besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19719373A DE19719373C1 (de) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | Laserbearbeitungskopf mit Kühlvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19719373A DE19719373C1 (de) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | Laserbearbeitungskopf mit Kühlvorrichtung |
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ID=7828942
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DE19719373A Expired - Fee Related DE19719373C1 (de) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | Laserbearbeitungskopf mit Kühlvorrichtung |
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