DE202017105570U1 - Laserschutzvorrichtung, insbesondere zur Innenauskleidung eines Laserschutz-Arbeitsraums - Google Patents

Laserschutzvorrichtung, insbesondere zur Innenauskleidung eines Laserschutz-Arbeitsraums Download PDF

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Abstract

Laser-Schutzvorrichtung (14), insbesondere zur Innenauskleidung eines Laserschutz-Arbeitsraums (1), wobei die Laser-Schutzvorrichtung (14) aufweist: eine Sensorfolie (30) mit zweidimensionaler oder flächiger Erstreckung, wobei die Sensorfolie (30) Sensormittel (31, 32, 33) aufweist, die bei Aufnahme einer Laserstrahlung (22) in Abhängigkeit einer Strahlungsintensität und/oder einer Strahlungsdichte und/oder einer Strahlungsdauer der Laserstrahlung (22) eine physikalische Eigenschaft ändert und ein Sensorsignal (S1) ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenseite der Laser-Schutzvorrichtung (14) eine innere Laminierschicht (38) aus einem flexiblen Kunststoffmaterial ausgebildet ist, auf einer Außenseite der Laser-Schutzvorrichtung (14) eine äußere Laminierschicht (40) aus einem flexiblen Kunststoffmaterial ausgebildet ist, zwischen der inneren Laminierschicht (38) und der Sensorfolie (30) eine innere Metallschicht (36) zur Reflexion einfallender Laserstrahlung und Verteilung transmittierter Laserstrahlung vorgesehen ist, und die Laser-Schutzvorrichtung (14) flexibel ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Laser-Schutzvorrichtung, die insbesondere zur Innenauskleidung eines Laser- Materialbearbeitungs-Raums vorgesehen ist.
  • Laser-Schutzvorrichtungen sind bekannt, um Laser-Arbeitsräume zu schützen. Die DE 10 2006 053 579 A1 beschreibt eine Laser-Schutzvorrichtung mit Sicherheitsabschaltung, die als passive Laserschutzwand ausgebildet ist und die Bestrahlungsenergie der auftreffenden Strahlung eines Lasers einer Laser-Materialbearbeitungsanlage deponiert. Sie weist eine in Richtung der Laserstrahlung vorgeordnete Laserschutzfolie, die eine beim Auftreffen von Laserstrahlung detektierbare Veränderung bewirkt, sowie wenigstens einen Sensor auf, der über einen Schwellwertschalter mit dem Laser verbunden ist und bei Überschreitung eines Schwellwerts durch das empfangene Detektionssignal den Laser abschaltet.
  • Somit kann z. B. Laser-Streustrahlung detektiert und zum Abschalten des Lasers genutzt werden.
  • Es zeigt sich, dass allzu aufwendige Laser-Schutzvorrichtungen eher unpraktisch sind; bei aufwendigen Ausbildungen mit komplexen Sensoren ist zum Teil eine vollflächige Innenauskleidung nur schwer oder nicht möglich, so dass ggf. freie Stellen verbleiben, was wiederum zu einer höheren Unsicherheit führt.
  • Aus der DE 10 2012 106 278 B4 eine Laser-Schutzvorrichtung zum Erfassen von Laserstrahlung mit einem Vorhangelement bekannt, das eine Sensor-Schichtanordnung mit einer Schicht aus einem halbleitenden Material aufweist, das aus einer geeigneten Wanddicke besteht, um bei Einfall von Laserstrahlung ein elektrisches Signal auszugeben. Hierbei ist eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen, die bei Auftreffen von Laserstrahlung eine Änderung der elektrischen Leitfähigkeit der Schicht zeigt.
  • Die DE 10 2015 004 082 A1 beschreibt eine Schutzvorrichtung für eine von einer Strahlung erzeugten energiereichen Strahlung, um empfindliche Gegenstände zu schützen. Hierbei ist eine aktive Sensorschicht vorgesehen, die beim Auftreffen von energiereicher Strahlung ein Signal erzeugt, welches beim Überschreiten oder Unterschreiten eines Grenzwerts die Strahlungsquelle abschaltet, wobei über der aktiven Sensorschicht eine regelbare Schutzschicht angeordnet ist, deren Strahlungsabsorptions-, Ablenkungs- oder deren Reflektionsverhalten einstellbar ist.
  • Es zeigt sich jedoch, dass auch derartige Systeme relativ aufwendig sind und somit zum Teil vollflächige Innenauskleidung nicht realisiert werden. Insbesondere die Verkleidung von Restbereichen oder schwer zugänglichen Bereichen mit derartig komplexen Systemen, die zudem aufwendig elektrisch kontaktiert werden müssen, zeigt sich als sehr aufwendig und kostspielig.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Laser-Schutzvorrichtung zu schaffen, die die vor einer zu schützenden Fläche anbringbar ist einen sicheren Schutz und eine sichere sowie einfache Verlegung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Laser-Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen. Hier sind weiterhin ein Laser-Schutzsystem mit der Laser-Schutzvorrichtung und einer an dieser angeschlossenen Steuervorrichtung, sowie ein Laser-Arbeitsraum oder Lasermaterial-Bearbeitungssystem vorgesehen.
  • Erfindungsgemäß wird somit eine Laser-Schutzvorrichtung als flexibles, flächiges Material bereitgestellt, das eine Sensorfolie aufweist, die mindestens eine physikalische Eigenschaft in Abhängigkeit auftreffender Laserstrahlung ändert. Weiterhin ist eine innere und äußere Laminierschicht vorgesehen, die vielfältigen Schutzzwecken dienen. So kann vorteilhafterweise zum einen ein Wasserschutz bzw. auch Schutz vor einwirkender Feuchtigkeit erreicht werden. Weiterhin kann ein Staubschutz, auch vor Metallstaub und Metallpartikeln, sowie weiterhin auch vor Metalldampf erreicht werden.
  • Indem dieses Schichtensystem durch die Laminierschichten geschlossen bzw. verschweißt wird, wird ein sicherer Schutz der inneren Sensorfolie ermöglicht, insbesondere indem die Laminierschichten sich in lateral äußeren oder seitlichen Verschmelzungsbereichen überlappen. Somit wird die innere Sensorfolie „versiegelt“ bzw. hermetisch abgedichtet, was ohne hohe Kosten und unter Beibehaltung einer Flexibilität ermöglicht wird. Gemäß einer bevorzugten Ausbildung ist eine innere Metallschicht zwischen der Sensorfolie und der inneren Laminierschicht vorgesehen, die z. B. als Aluminiumschicht, z. B. entsprechend üblicher Aluminiumfolie ausgebildet sein kann. Diese Metallschicht dient zum einen dazu, durch die innere Laminierschicht eintretende Laserstrahlung zunächst zu reflektieren und somit die Lebensdauer zu erhöhen. Bei stärker einsetzendem Laserlicht, das in Transmission durch die innere Laminierschicht gelangt, wird das Laserlicht entsprechend abgeschwächt und verteilt.
  • Weiterhin kann auch zwischen der Sensorfolie und der äußeren Laminierschicht eine äußere Metallschicht, z. B. Aluminiumschicht vorgesehen sein, die die Dauer bis zum Durchtritt der Laserstrahlung durch die Laser-Schutzvorrichtung erhöht und somit auch bei stärkeren einwirkendem Laserlicht einen hinreichenden Zeitraum bis zum Abschalten des Lasers schafft.
  • Die gesamte Laser-Schutzvorrichtung ist somit als flexibles Material ausgebildet, das z. B. auf eine Innenseite eines Arbeitsraumes geklebt werden kann, z. B. mit doppelseitigem Klebeband oder einer flüssigen Kleberschicht. Somit kann die erfindungsgemäße Laser-Schutzvorrichtung wie eine „Laser-Schutztapete“ großflächig verlegt werden, mit einer unterliegenden Klebeschicht. Hierbei können übliche Biegebereiche beim Verlegen in den Ecken eingehalten werden. Eine direkte Auflage der Laser-Schutzvorrichtung auf sämtlichen Wandbereichen ist im Allgemeinen aber nicht erforderlich, da derartige Kontakte durch die Kleberschicht als solches ausreichend sind.
  • Ein wesentlicher Vorteil liegt auch darin, dass die Laser-Schutzvorrichtung stellenweise ausgewechselt werden kann. Bei einem Defekt, z.B. bei Durchtritt der Laserstrahlung, kann ein entsprechender Bereich ausgeschnitten oder direkt überklebt werden. Auch kann beim Verkleiden schwer zugängiger Wandbereiche das Material flächig aufgelegt und schichtenweise bzw. patch-weise, d.h. überlappend, verlegt werden. Hierbei zeigt sich der erfindungsgemäße Gedanke, dass eine überlappende Anbringung der Laser-Schutzvorrichtung nicht nachteilhaft ist, da die mehreren Schichten sich nicht negativ beeinflussen; wenn eine äußere Schicht der Laser-Schutzvorrichtung das Sensorsignal auslöst, wird der Laser bereits abgeschaltet. Somit sind auch eine patch-weise Verlegung und überlappende Verlegung schwierig zugängiger Bereiche einfach und großflächig möglich.
  • Die Sensorfolie kann gemäß den eingangs beschriebenen Systemen ausgebildet sein, d. h. zum einen mit Halbleitermaterialien, die aktiv Photonen aufnehmen und in Abhängigkeit davon ein elektrisches Signal ausgeben. Weiterhin können die bekannten passiven Systeme, z. B. elektrische Leiterbahnen oder Leitungen vorgesehen sein, die sich bei Laserstrahl-einwirkung verändern, z. B. durchbrennen. Weiterhin können die eingangs genannten Systeme mit einer Kapazität, die sich bei einfallender Laserstrahlung ändert und somit als kapazitives Signal ausgelesen werden, eingesetzt werden.
  • Die mehreren Flächenbereiche der Laser-Schutzvorrichtung können an eine gemeinsame Steuervorrichtung angeschlossen sein, z. B. als Reihenschaltung und/oder als Parallelschaltung. Die Steuereinrichtung wertet somit jeweils die Sensorsignale S1 aus; falls sie eine Änderung feststellt bzw. eine festgestellte Änderung mit einer Schwelle vergleicht und entscheidet, dass der Schwellwert überschritten ist, kann sie somit nachfolgend ein Steuersignal ausgeben, dass z. B. den Laser ausschaltet. Auch kann vorgesehen sein, dass eine mechanische Vorschubvorrichtung zur Verstellung des Werkstücks ausgeschaltet wird. Weiterhin kann insbesondere auch ein Warnsignal ausgegeben werden, z. B. auch außerhalb des Arbeitsraums.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Laser-Arbeitsraum mit einer Laserschutzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in geschnittener Darstellung;
  • 2 den Aufbau der Laserschutzvorrichtung aus 1 in längsvergrößerter Darstellung;
  • 3 einen Bereich des Laser-Arbeitsraums mit überlappend angebrachter Laserschutzvorrichtung; und
  • 4 eine Aufsicht auf eine Laserschutzvorrichtung mit sich lateral erstreckenden Laminierschichten.
  • Ein Laserschutz-Arbeitsraum 1 ist gemäß 1 als geschlossener Arbeitsraum ausgebildet, d. h. Wände, z. B. zwei Seitenwände 1a sowie eine Decke 1b, umschließen einen Innenraum 2. Der Innenraum 2 wird weiterhin im Allgemeinen durch einen Boden 3 nach unten begrenzt. Die Wände 1a und die Decke 1b können zum Beispiel aus Metall, oder auch aus einem Verbundwerkstoff ausgebildet sein. Im Innenraum 2 ist der Bearbeitungslaser 4 angeordnet, der einen Laserstrahl 6 zur Materialbearbeitung ausbringt, z. B. mit einer Leistung von 0,5 bis 10 kW, im Allgemeinen mit gepulstem oder kontinuierlichem Laserlicht. Der Laserstrahl 6 wird durch eine Optik 8, z. B. mit Linsen und/oder Lichtwellenleitern, auf mindestens ein zu bearbeitendes Werkstück 10, z.B. zwei Werkstücke 10, gebündelt. Somit wird eine Laser-Bearbeitungs-Zone 11 erzeugt, in der das mindestens eine Werkstück 10 bearbeitet wird, z. B. als Laserschweiß- oder Laserschneid-Bereich. Der Bearbeitungslaser 4 und/oder das Werkstück 10 wird hierbei verstellt; gemäß 1 wird z. B. das Werkstück 10 unter dem Bearbeitungslaser 4 verstellt. Das Werkstück 10 kann insbesondere metallisch sein, es können jedoch auch Werkstücke 10 aus Kunststoffen, Keramiken oder Verbundwerkstoffen verarbeitet werden.
  • Die Verstellung des Werkstücks 10 und/oder des Bearbeitungslasers 4 kann direkt von einer bedienenden Person erfolgen, oder auch durch herkömmliche Bearbeitungsmaschine z. B. durch Verstellvorrichtungen und ein vorgegebenes Programm mit automatischem Vorschub. Der Laserstrahl 6 ist somit im Allgemeinen nur auf das Werkstück 11 gerichtet und wird bei ordnungsgemäßer Handhabung nur mit geringer Intensität als Streustrahlung an die Wände 1a oder die Decke 1b gelangen.
  • An der Innenseite der Wände 1a und der Decke 1b (Unterseite), d. h. zum Innenraum 2 hin, ist eine Laser-Schutzvorrichtung 14 vorgesehen, die einteilig oder auch mehrteilig ausgebildet sein kann. Die Laser-Schutzvorrichtung 14 ist z. B. gemäß der Ausführungsform der 1 dreiteilig mit zwei Wandbereichen 14a und einem Deckenbereich 14b ausgebildet. Die Laser-Schutzvorrichtung 14 bzw. ihre Wandbereiche 14a und der Deckenbereich 14b sind jeweils als flexibles Flächenmaterial, d. h. als flexibles Flächenmaterial für eine Innenverkleidung und somit als Schutztapete ausgebildet. Hierbei können die Wandbereiche 14a und der Deckenbereich 14b der Laser-Schutzvorrichtung 14 z. B. mittels Klebeschichten 16 an der Innenseite 20a der Seitenwände 1a und 20b der Innenfläche der Decke 1b befestigt werden.
  • Die Laser-Schutzvorrichtung 14 bzw. ihre Wandbereiche 14a und Deckenbereich 14b nehmen Laser-Streustrahlung 22 auf und geben in Abhängigkeit der Aufnahme der Laser-Streustrahlung 22 ein Sensorsignal S1 an eine Steuereinrichtung 24 aus, die das Sensorsignal S1 aufnimmt und auswertet und in Abhängigkeit des Sensorsignals S1 ein Steuersignal S2 an den Bearbeitungslaser 4 ausgibt. Hierbei kann die Steuereinrichtung 24 nicht nur ein Steuersignal an den Bearbeitungslaser 4 ausgeben, sondern auch an z. B. die Vorschubeinrichtung zur Relativverstellung zwischen Werkstück 10 und dem Bearbeitungslaser 4, um die Verstellung anzuhalten.
  • 2 zeigt detaillierter eine Ausführungsform einer Laser-Schutzvorrichtung 14:
    In ihrem mittleren Bereich weist die Laser-Schutzvorrichtung 14 eine Sensorfolie 30 auf, die bei Aufnahme der Laser-Streustrahlung 22 mindestens eine physikalische Eigenschaft ändert, z. B. einen elektrischen Widerstandswert oder eine elektrische Kapazität. So kann gemäß den eingangs genannten Systemen die Laser-Streustrahlung 22 z. B. in 2 angedeutete Leiterbereiche 31 zerstören, d. h. dünne metallische Leitungspfade oder Leitungsdrähte, wobei das Zerstören der Leitungsdrähte 31 z. B. als Widerstands-Erhöhung oder auch als Stromunterbrechung detektiert werden kann.
  • Weiterhin kann die Kapazität eines in 2 angedeuteten Kondensators 32 verändert werden, wobei der Kondensator 32 z. B. zwei flächige Bereiche aufweist, die bei Aufnahme der Laser-Streustrahlung 22 ihren Abstand und/oder ihre Fläche ändern, was direkt als Änderung eines kapazitiven Wertes ausgelesen werden kann.
  • Des Weiteren sind auch aktive Sensorfolien 30 möglich, z. B. mit Fotosensoren 33, die direkt bei Aufnahme des Lichtes bzw. der elektromagnetischen Strahlung des Laser-Streulichts 22 ein elektrisches Signal erzeugen. Hierbei können die Fotosensoren 33 z. B. über Lichtwellenleiter oder Lichtleitfasern miteinander und mit der Auswerteeinrichtung 24 verbunden sein.
  • Auf der Sensorfolie 30 ist nach innen, d.h. gemäß der gezeigten Ausführungsform zum Innenraum 2 hin, eine innere Metall-Schicht, z. B. eine innere Aluminium-Schicht 36, aufgebracht; entsprechend kann an der Außenseite der Sensorfolie 30, d. h. zum Wandbereich 1a oder Deckenbereich 1b hin, eine äußere Metallschicht 37 aufgebracht sein; diese äußere Metallschicht 37 kann jedoch z. B. auch entfallen. Weiterhin schließt sich zum Innenraum 2 hin eine innere Laminierschicht 38 aus einem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff mit z. B. einer inneren Laminierschicht-Dicke d1 von 0,02 bis 2 mm an.
  • Entsprechend schließt sich an die äußere Metallschicht 37 oder – falls die äußere Metallschicht 37 fehlt – direkt an die Außenseite der Sensorfolie 30 – eine äußere Laminierschicht 40 aus einem thermoplastischen Material an. Die thermoplastischen Materialien der Laminierschichten 38, 40 können vorteilhafterweise identisch sein, so dass eine Herstellung in einem Laminierverfahren möglich ist, bei der die mittlere Sensorfolie 30, und die aufgelegte innere Metallschicht und ggf. äußere Metallschicht 36, 37 zwischen den beiden Laminierschichten 38, 40 einlaminiert werden, d. h. zwischen den thermoplastischen Kunststoff-Folien eingeschmolzen werden.
  • Gemäß der flächigen Aufsicht der 4 erstrecken sich die Laminierschichten 38, 40 in lateraler Richtung über die Sensorfolie 30 und die Metallschichten 36, 37, so dass seitliche Verschmelzungsbereiche 44, 45 ausgebildet sind, in denen das thermoplastische Material der Laminierschichten 38, 40 direkt verschmilzt, wodurch der Schichtaufbau zusammengehalten wird.
  • Das thermoplastische Kunststoffmaterial kann z. B. Polyethylen oder Polypropylen sein. Die Metallschichten 36, 37 können z. B. eine übliche Aluminiumfolien-Schicht, wie sie auch für Aluminiumfolie im Haushaltsbereich üblich ist, mit z.B. einer Dicke kleiner 1 mm, z. B. 50 Mikrometer. Bei Verwendung einer üblichen Aluminiumfolie kann insbesondere die matt-diffuse oder aufgerauhte Seite zum Innenraum 2 hin ausgerichtet sein.
  • Die innere Laminierschicht 38 ist vorteilhafterweise im Wesentlichen durchlässig für den Laserstrahl 6 und somit auch für die Laser-Streustrahlung 22; ggf. kann die Laminierschicht 38 die Laser-Streustrahlung 22 etwas dämpfen und streuen, z. B. durch Oberflächen-Reflexion und Teilreflexion aufgrund des Brechungsindexes.
  • Die hindurchtretende Laser-Streustrahlung 22 wird durch die innere Metallschicht 36 teilweise reflektiert und teilweise – durch Transmission – abgeschwächt und verteilt, so dass lediglich stärkere Laser-Streustrahlung 22 durch die innere Laminierschicht 38 und die innere Metallschicht 36 zu der Sensorfolie 30 gelangt, wo die Laser-Streustrahlung 22 nachfolgend entsprechend gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungen einen physikalischen Wert verändern kann, so dass die Sensorfolie 30 das Sensorsignal S1 ausgibt. Das Sensorsignal S1 kann somit insbesondere zunächst ein analoges Signal sein, z. B. ein elektrischer Strom oder ein Widerstandswert bzw. eine Kapazität, das an die Steuereinrichtung 24 ausgegeben wird.
  • Die optional vorgesehene äußere Metallschicht 37 kann insbesondere vorgesehen sein, um bei einer höheren Laserstrahlintensitäten, d. h. Laser-Streustrahlung 22 höherer Intensität, die Zeitdauer bis zur Zerstörung der Laser-Schutzvorrichtung 14 zu vergrößern und somit die Wand 1a oder Decke 1b über einen längeren Zeitraum zu schützen.
  • Die Laminierschichten 38, 40 dienen insbesondere als Feuchtigkeitsschutz bzw. davor, unter den jeweiligen Arbeitsbedingungen den Eintritt von Feuchtigkeit in die Sensorfolie 30 zu verhindern. Weiterhin dienen die Laminierschichten 38, 40 auch dazu, weitere Partikel wie z. B. Metallstäube, Metalldämpfe aus dem Innenraum 2 fernzuhalten und somit die Funktionsfähigkeit der Sensorfolie 30 sicherzustellen bzw. zu verlängern. Die äußere Laminierschicht 40 dient auch zur Aufnahme der Klebeschicht 16 und somit zur Befestigung an der Seitenwand 1a bzw. der Decke 1b.
  • Indem die Laminierschicht 38, 40 in den seitlichen Verschmelzungsbereichen 44, 45 umlaufend verbunden sind und somit die Sensorfolie 30 hermetisch abdichten, kann ein hoher Schutz gegenüber Feuchtigkeit und Partikel sowie andere Einwirkungen erreicht werden; hierbei wird weiterhin eine hohe Flexibilität sichergestellt.
  • Die Gesamtdicke D der Laser-Schutzvorrichtung bzw. Laser-Tapete kann z. B. im Bereich von 500 Mikrometer bis 5 mm liegen, so dass die Laser-Schutzvorrichtung weiterhin flexibel ist und an den jeweiligen Gegebenheiten der Wandbereiche 1a bzw. Decke 1b flexibel mittels einer Klebeschicht 16 angebracht werden kann.
  • Hierbei ist eine vollflächige Auskleidung der Wandbereiche 1a und des Deckenbereichs 1b möglich. Gemäß 4 kann die Laser-Schutzvorrichtung 14 aus einem flächigen Ausgangsmaterial bestehen, wobei einzelne Teilbereiche vorteilhafterweise gemäß 3 überlappend übereinandergelegt werden; gegenüber einer bündigen Verlegung wird bei einer derartigen überlappenden Verlegung somit sichergestellt, dass die Wandbereiche 1a und die Decke 1b vollflächig bedeckt werden können. Hierbei wird erfindungsgemäß auch erkannt, dass auch eine überlappende Anbringung keine Nachteile hat und keine Fehl-Diagnosen bzw. falsche Sensorsignale erzeugt werden.
  • Die Flexibilität und die Gesamtdicke D der Laser-Schutzvorrichtung 14 kann z. B. derart gewählt werden, dass diese flexibel genug ist, dass definierte Biegeradien bei Verlegungen in einer Ecke z. B. zwischen den Wänden 1a und der Decke 1b, möglich sind, z. B. in einem Biegeradius von kleiner 1 cm. Die Klebeschicht 16 kann z. B. durch ein doppelseitiges Klebeband ausgebildet sein, oder aber auch durch z. B. ein flüssiges Klebemittel.
  • Eine versuchsweise Ausbildung mit einer Laser-Schutzvorrichtung 14 kam zu folgenden Ergebnissen:
    Der Wandbereich 1a wurde als Edelstahlblech 2 mm dick gewählt, in einer zweiten Ausbildung wurde als Wandbereich eine Alu-Kunststoff-Verbundplatte mit 3 mm Dicke gewählt.
  • Diese Wandbereiche 1a wurden mit der erfindungsgemäßen Laser-Schutzvorrichtung 14 versehen und wie folgt bestrahlt, um die Einwirkung von Laser-Strahlung durch einen umgelenkten Laser zu simulieren:
    • a) mit einem Diodenlaser 5 kW, Fokusdurchmesser 0,9 mm auf die Oberfläche fokussiert,
    • b) mit einem Diodenlaser 5 kW, 360 mm defokussiert, was etwa dem dreifachen Fokusabstand entspricht.
  • Bei der Ausbildung der Edelstrahlblechvariante, mit dem Diodenlaser nach a) bestrahlt, ergab sich eine sichtbare Anschmelzung auf der Rückseite des Blechs, ein Strahldurchtritt ist unwahrscheinlich und konnte nicht nachgewiesen werden. Bei der Ausbildung b) mit dem Edelstahlblech 2 mm Dicke und mit dem defokussierten Diodenlaser bestrahlt, war die Rückseite unbeschädigt.
  • Die Ausbildungen mit der Alu-Kunststoff-Verbundplatte ergaben keinerlei Beschädigungen mit den Diodenlasern weder nach a) noch nach b), auf der Rückseite der Alu-Kunststoff-Verbundplatte.
  • Hierbei hat der Diodenlaser jeweils zur Aktivierung der Sensorfolie 30 geführt, d. h. es wurde ein Sensorsignal S1 ausgelöst, das dann von der Steuereinrichtung 24 zu einem Steuersignal S2, z. B. zum Abschalten führen kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Laserschutz-Arbeitsraum
    1a
    Seitenwände
    1b
    Decke
    2
    Innenraum
    3
    Boden
    4
    Bearbeitungslaser
    6
    Laserstrahl
    8
    Optik, z. B. Linsen, Lichtwellenleiter
    10
    Werkstück, Werkstücke
    11
    Laser-Bearbeitungs-Zone, z. B. Schweißnaht
    14
    Laser-Schutzvorrichtung
    14a
    Wandbereich der Laser-Schutzvorrichtung
    14b
    Deckenbereich der Laser-Schutzvorrichtung
    16
    Klebeschicht
    20a
    Innenwand (Innenfläche der Seitenwand 1a)
    20b
    Innendecke (Innenfläche der Decke 1b)
    22
    Laser-Streustrahlung
    24
    Steuereinrichtung
    30
    Sensorfolie
    31
    Leiterbereiche als Sensormittel in der Sensorfolie 30
    32
    Kondensatoren als Sensormittel in der Sensorfolie 30
    33
    Fotosensoren als Sensormittel in der Sensorfolie 30
    36
    innere Metallschicht, z. B. innere Aluminiumschicht
    37
    äußere Metallschicht, z. B. äußere Aluminiumschicht
    38
    innere Laminierschicht
    40
    äußere Laminierschicht
    44, 45
    seitliche Verschmelzungsbereiche
    d1
    Schichtdicke der inneren Laminierschicht
    D
    Gesamtdicke
    S1
    Sensorsignal
    S2
    Steuersignal
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006053579 A1 [0002]
    • DE 102012106278 B4 [0005]
    • DE 102015004082 A1 [0006]

Claims (14)

  1. Laser-Schutzvorrichtung (14), insbesondere zur Innenauskleidung eines Laserschutz-Arbeitsraums (1), wobei die Laser-Schutzvorrichtung (14) aufweist: eine Sensorfolie (30) mit zweidimensionaler oder flächiger Erstreckung, wobei die Sensorfolie (30) Sensormittel (31, 32, 33) aufweist, die bei Aufnahme einer Laserstrahlung (22) in Abhängigkeit einer Strahlungsintensität und/oder einer Strahlungsdichte und/oder einer Strahlungsdauer der Laserstrahlung (22) eine physikalische Eigenschaft ändert und ein Sensorsignal (S1) ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenseite der Laser-Schutzvorrichtung (14) eine innere Laminierschicht (38) aus einem flexiblen Kunststoffmaterial ausgebildet ist, auf einer Außenseite der Laser-Schutzvorrichtung (14) eine äußere Laminierschicht (40) aus einem flexiblen Kunststoffmaterial ausgebildet ist, zwischen der inneren Laminierschicht (38) und der Sensorfolie (30) eine innere Metallschicht (36) zur Reflexion einfallender Laserstrahlung und Verteilung transmittierter Laserstrahlung vorgesehen ist, und die Laser-Schutzvorrichtung (14) flexibel ist.
  2. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere und/oder die äußere Laminierschicht (38, 40) wasserundurchlässig und dampfundurchlässig ist.
  3. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laser-Schutzvorrichtung (14) staubundurchlässig und/oder metalldampfundurchlässig ist.
  4. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Laminierschicht (38) eine innere Dicke (d1) und/oder die äußere Laminierschicht (40) eine äußere Dicke (d2) im Bereich von 0,02 mm bis 2 mm aufweist.
  5. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial der inneren Laminierschicht (38) und der äußeren Laminierschicht (40) ein thermoplastisches Kunststoffmaterial, z. B. Polyethylen oder Polypropylen, ist.
  6. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Laminierschicht (38) und die äußere Laminierschicht (40) heiß auflaminiert sind und sich in lateral äußeren seitlichen Verschmelzungsbereichen (44, 45) berühren oder verschmolzen sind, unter Einschluss der Sensorfolie (30).
  7. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Metallschicht (36) eine matte, z. B. aufgeraute oder rauhere Seite aufweist, die zur Innenseite hin zeigt.
  8. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Metallschicht (36) eine Dicke im Bereich von 0,02 mm bis 0,2 mm aufweist.
  9. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sensorfolie (30) und der äußeren Laminierschicht (40) eine äußere Metallschicht, z. B. äußere Aluminiumschicht (37), vorgesehen ist.
  10. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Metallschicht (37) eine Dicke im Bereich von 0,02 mm bis 0,2 mm aufweist.
  11. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gesamtdicke (D) von 0,5 mm bis 5 mm aufweist.
  12. Laser-Schutzvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur flexiblen Auskleidung einer Wand und/oder Decke, vorzugsweise mit Biegeradien kleiner als 1 cm, vorgesehen ist.
  13. Laser-Schutzsystem (50) zum Schutz eines Laser-Arbeitsraums (1), das aufweist: eine Laser-Schutzvorrichtung (14) nach einem der vorherigen Ansprüche, die in Abhängigkeit der aufgenommenen Laserstrahlung, insbesondere Laserstreustrahlung (22), ein Sensorsignal (S1) ausgibt, und eine Steuereinrichtung (24), die das Sensorsignal (S1) aufnimmt und in Abhängigkeit des aufgenommenen Sensorsignals (S1) ein Steuersignal (S2) zum Abschalten eines Lasers (4) ausgibt.
  14. Anordnung, die aufweist: ein Laser-Schutzsystem (50) nach Anspruch 13, und den durch die Steuervorrichtung (24) angesteuerten Laser (4), der einen Laserstrahl (6) zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks (10 ausgibt.
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