DE2350933A1

DE2350933A1 - Verfahren und vorrichtung zum formbrennschneiden aus einer bewegten materialbahn

Info

Publication number: DE2350933A1
Application number: DE19732350933
Authority: DE
Inventors: Guenter Ehlscheid; Peter Dr Ing Langenbeck; Kurt Stemmler
Original assignee: WINKLER U DUENNEBIER MASCHINENFABRIK und EISENGIESSEREI KG
Current assignee: WINKLER U DUENNEBIER MASCHINENFABRIK und EISENGIESSEREI KG
Priority date: 1973-10-10
Filing date: 1973-10-10
Publication date: 1975-04-24
Also published as: FR2247321A1; GB1477226A; IT1030703B; CA1012610A; US3965327A; ES430816A1; DE2350933B2; DE2350933C3; FR2247321B3

Description

PATFN TAN WALTE 2 3 I) U 9 O

MÜNCHEN 22 - WIDENMAYERSTRASSE 49 1 BERLIN-DAHLEM 33-PODBIELSKIALLEE68

BERLIN: DIPL.-ING. R. MÜLLER-BÖRNER : DIPI ING. HANS-H. WFY

24 968/9

Winkler und Dünnebier

Maschinenfabrik und Eisengiesserei KG 5450 Neuwied am Rhein

Verfahren und Vorrichtung zum Fonnbrennscfaeiden au3 einer bewegten Materialbahn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Formbrennschneiden aus einer bewegten Materialbahn bzw. einem bewegten Bahnteilstück aus Papier, Karton oder dgl. mittels eines Laserstrahls.

Das Formschneiden von Papier, Karton oder dgl. erfolgt in der

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BElRLIN: TELEFON (O311) 76 29O7 MÜNCHENr TELEFON (0811) 22 05 8S KABEL: PROPlNDUS -TELEX O1 84057 KABEL: PROPINDUS · TELEX 05 24244

Regel mittels eines Messers oder Messersatzes. Messer und Messersätze erfordern eine Schneidvorrichtung, die sie hält und bei der Schneidbewegung führt. Die notwendigerweise mechanische Schneidvorrichtung und die Messer bzw. die Messersätze unterliegen dem Verschleiss, sind verhältnismässig kompliziert und teuer und erlauben nur eine begrenzte Schnittgeschwindigkeit sowie bei periodischem Betrieb nur eine begrenzte Schnittfrequenz.

Zur Vermeidung der Nachteile von mechanischen Messern ist es bereits bekannt, einen Schnitt durch den Brennfleck eines Laserstrahls ausführen zu lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fonnbrennschneiden aus einer bewegten Materialbahn bzw. einem bewegten Bahnteilstück aus Papier, Karton oder dgl. mittels eines Laserstrahls zu schaffen, die einen zweidimensionalen Formschnitt mit möglichst geringem Aufwand an Bau- und Steuerelementen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Erzeugung eines zweidimensionalen Formschnitts der Laserstrahl an seiner Schnittstelle eindimensional auf einer oder mehreren geraden Schneidbahnen, die schräg oder quer zur Bewegungsrichtung des Materials verlaufen,geschwindigkeitsgesteuert abgelenkt wird.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein zweidimensionaler Formschnitt in der Weise ausgeführt, dass der Laserstrahl mindestens längs einer geraden Schneidbahn geführt wird, während das zu schneidende Material unter dieser Schneidbahn durchgeführt wird. Die Geschwindigkeit, mit der der Laserstrahl entlang der geraden Schneidbahn ge-

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führt wird, wird entsprechend dem Formschnitt gesteuert. In der Regel wird sie während eines einmaligen Durchlaufs durch die Schneidbahn verändert. Durch die gleichzeitige Bewegung des Materials unter der Schneidbahn und des Laserstrahls entlang der Schneidbahn, die schräg oder quer zur Bewegungsrichtung des Materials verläuft, kann eine zweidimensionale Schnittkurve bzw. ein zweidimensionaler Formschnitt erzeugt werden, obwohl sowohl das Material als auch der Laserstrahl jeweils nur eine geradlinige,das heisst eindimensionale Bewegung ausführen. Darin ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens zu sehen, denn die nur geradlinige Ablenkung des Laserstrahls erfordert nur eine entsprechend einfache Strahlsteuerung.

Das Ausmass der Schrägstellung der Schneidbahn hängt von der Materialgeschwindigkeit, der cjrössten Strahlgeschwindigkeit des Laserstrahls in der Schneidbahn und der Form des Formschnitts ab. Wenn die Form auch quer zur Bewegungsrichtung des Material laufende Elemente hat, muss bei gleicher Strahlgeschwindigkeit die Schneidbahn um so flacher verlaufen, je höher die Materialgeschwindigkeit ist. Im Grenzfall kann die Schneidbahn jedoch auch quer zur Bewegungrichtung verlaufen, wenn die Schnittform keine querlaufenden Elemente aufweist.

Wenn ein Formschnitt er-zeugt werden soll, der am Rand des Materials beginnt und am gleichen Rand endet, wie dies beispielsweise bei Zuschnitten für Umschläge und Tüten gefordert sein kann, so muss der Laserstrahl in das Material hinein- und wieder herausgeführt werden. Dazu ist in vorteilhafter Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgesehen, dass der Laserstrahl längs der gleichen Schneidbahn in beiden Richtungen der Schneidbahn geführt wird.

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Es sind jedoch auch vom Rand zu schneidende Formschnitte denkbar, bei denen der Laserstrahlbei Rückführung entlang der gleichen Schneidbahn nicht mehr alle Elemente des Formschnitts erreichen kann. Daher ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Laserstrahl auf einer ersten Schneidbahn in einer ersten Richtung und auf einer zweiten Schneidbahn in einer zweiten Richtung geführt wird. Gemäss dieser Ausbildung kann beispielsweise der Einschnitt in das Material entlang der ersten Schneidbahn erfolgen, während die Rückführung des Laserstrahls und der zweite Teil des Schnitts entlang der zweiten Schneidbahn erfolgt. Vorzugsweise sind dabei beide Schneidbahnen bzw. ihre Mittellinien nach Art der Schenkel eines V angeordnet.

Eine erfindungsgemäss ausgebildete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst zwei in Reihe geschaltete, schwenkbare Spiegel, die durch Verschwenkung den Laserstrahl ablenken können, wobei zum Zweck der Strahlablenkung der in Strahlrichtung erste Spiegel überwiegend eine Verschwenkung in einer ersten Richtung und der in Strahlrichtung zweite Spiegel überwiegend eine Verschwenkung in einer zweiten Richtung ausführt. Der Laserstrahl trifft zunächst auf den ersten schwenkbaren Spiegel. Durch Verschwenkung dieses ersten Spiegels wird der Laserstrahl in einer ersten Richtung abgelenkt. In Strahlrichtung hinter dem ersten Spiegel ist der zweite Spiegel angeordnet, auf den der Strahl entweder mittelbar vom ersten Spiegel oder nach Herausschwenken des ersten Spiegels aus dem Strahlengang unmittelbar trifft. Durch Verschwenkung des zweiten Spiegels wird der Laserstrahl in einer zweiten Richtung abgelenkt. Vor, hinter und zwischen den beiden Spiegeln können weitere optische Elemente angeordnet sein, die jedoch zur Realisierung der erfindungsgemässen Vorrichtung

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in ihrer einfachsten Form nicht erforderlich sind»

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt wie bei dem erfindungsgemässezs Verfahren darin, dass der Laserstrahl jeweils nur entlang einer Geraden oder nacheinander entlang verschiedener Geraden abgelenkt wird, was durch einfaches Schwenken eines Spiegels um seine Schwenkachse erfolgt» Dadurch kann die Stelleinrichtung für die Strahlablenkung besonders einfach ausgebildet sein_o Trotz der nur eindimensionalen Strahlablenkung kann jedoch ein zweidimensionaler Formschnitt erzeugt werden» Sin weiterer wesentlicher Vorteil efer erfladungsgemässen Vorrichtung besteht darin, dass für zwei Richtwaagen eier Strahl ab= lenkung auch zwei Spiegel vorgesehen sind, von denen jeweils einer überwiegend·die Ablenkung in nur einer Richtuag ausführt«, Dies ist insbesondere bei spitzen Eiaseliisitten vom Rand des Materials aus voa Vorteil _s denn dabei mubb eine schnelle Strahlumkehr erfolgen» Eiaer sclmellsa Umkehrung des Schwenksinns eines Spiegels sind jedoch aufgrund der dabei zu verzögernden und su beschleunigenden Massen Grenzen gesetzt. Dies® Schwierigkeiten werden bei der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch umgangen, dass für die Rückführung des Strahls der zweite Spiegel eingesetzt wird, der vorher nicht in dem Masse verzögert zu werden braucht wie der erste Spiegel, da er die Schwenkbewegung sur Hinführung nicht mit-gemacht hat. Entsprechendes gilt für den ersten Spiegel. Bei der Übergabe der Strahlablenkfunktion vom ersten auf den zweiten Spiegel können beide Spiegel gleichzeitig in Bewegung sein. Auf jeden Fall wird jedoch erreicht, dass der Richtungswechsel schneller erfolgt, als er sonst mit gleichen Stellkräften möglich wäre.

Für den Fall, dass nur eine Schneidbahn in beiden Richtungen

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bestrichen werden soll, ist in vorteilhafter Ausbildung der Erfindung- vorgesehen, dass die Schwenkachsen des ersten Spiegels und des zweiten Spiegels parallel verlaufen und dass die zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt ist.

Wird entlang zweier Schneidbähnen geschnitten, so karin in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schwenkachsen des ersten Spiegels und des zweiten Spiegels einen zwei unterschiedlichen Schneidbahnen entsprechenden Winkel einschliessen und dass der Laserstrahl über einen oder mehrere Umlenkspiegel in Strahlrichtung vor dem zweiten Spiegel auf den zweiten Spiegel gerichtet wird. Auch bei dieser Ausbildung wird die Ablenkung in der ersten Richtung durch den ersten Spiegel bewirkt, der dann den Strahl auf den oder die Umlenkspiegel leitet oder unmittelbar treten lässt, von wo er zum zweiten Spiegel gelangt, der die Ablenkung in der zweiten Richtung entlang der zv/eiten Schneidbahn bewirkt. In besonders einfacher Ausbildung dieser Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Schwenkachsen parallel zur Schneidebene liegen und den gleichen Winkel wie das Schneidbahnen einschliessen. Einevorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der erste Spiegel aus dem Laserstrahl herausgeschwenkt werden kann und dadurch der Laserstrahl auf den oder die Umlenkspiegel gelangt. Der Strahl kann aber auch durch Umklappen eines sonst starren Spiegels zu den Umlenkspiegeln durchgelassen werden.

In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schwenkbewegung jedes Spiegels entsprechend dem Formschnitt programmiert steuerbar ist. Durch die Programmierung der Geschwindigkeitssteuerung der Strahlablenkung wird ein Übergang von einem Fonnschnitt zu einem

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anderen durch Wechsel des Programms oder entsprechenden Informationsträgers erleichtert.

Zur Konzentrierung des Laserstrahl auf die Schneidbahn ist es von Vorteil, wenn je nach Ausbildung der Vorrichtung einer der beiden Spiegel oder beide Spiegel bündelnde Eigenschaften hat bzw. haben.

Die Randschärfe des erzeugten Formschnitts kami durch eine Schlitzmaske zwischen den Spiegeln und dem Schnittgut verbessert werden, wobei, der Schlitz bzw«, die Schlitze in der Schwenkebene bzw. den Schwenkebenen des Strahles liegen« Diese Schlitzmaske kann dadurch, dass der oder die Schlitze in der Weise geneigt Flanken hat bzw. haben, dass zn-mindest ein Teil der auf die Flanken treffenden Strahlung auf das Schnittgut reflektiert wird, auch zur Konzentration der Laserstrahlenergie auf die Schneidbahn eingesetzt werden. Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass auch ein nicht genau fokussierter Laserstrahl nicht 2«r Vergrößerung des Brennflecks führt, ohne dass die Energie des abgedeckten Teils des Laserstrahls verloren geht= Diese Ausbildung der Maske kann sogar optische Fokussierungseinrichtungen überflüssig machen. Vorteilhafter-weise ist die Schiitsbreite der Schlitzmaske kleiner als 0,5 mm.

Äusführungsbeispxele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläuterte Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten At^ührungsbeispiels einer erfindungsgemässen Vorrichtung? und

Fig. 2 eine perspektivische Änsich eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Vorrichtung.

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Bei dem ersten Äusfuhrungsbeispiel nach Fig. 1 wird der Laserstrahl 1 auf einer Schneidbahn in beiden Richtungen geführt. Die Vorrichtung umfasst einen ersten Spiegel 2, auf den der Laserstrahl zunächst trifft. In Stralirichtung hinter dem ersten Spiegel ist ein zweiter Spiegel 3 angeordnet« von dem aus der Laserstrahl auf das (nicht dargestellte) Schnittgut gerichtet wird. Jeder Spiegel ist an einer Welle eines Stellantriebs 4 bzw. 5 befestigt. Die Schwenkachsen beider Stellantriebe und somit beider Spiegel verlaufen parallel zueinander und zur Ebene des Schnittguts. Die Stellantriebe werden von einer nicht dargestellten Steuereinheit gesteuert. Der erste Spiegel 1 ist konkav ausgebildet und bewirkt daher ein Bündelung des Laserstrahls. Der zweite Spiegel ist ein Planspiegel.

Unmittelbar über dem Schnittgut ist eine Schlitzmaske 6 mit einem geraden Schlitz 15 angeordnet. Der Schlitz 15 liegt in der Schwenkebene des Laserstrahls. Die Flanken 16 des Schlitzes sind so geneigt, dass sie ein nach oben offenes V-Profil ergeben.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in folgender Weise durchgeführt. Unterhalb der räumlich feststehenden Schlitzmaske wird beispielsweise eine Materialbahn mit konstanter Geschwindigkeit durchgeführt. Spiegel 2 und Spiegel 3 sind so ausgerichtet, dass sie einen auf Spiegel 2 treffenden Laserstrahl auf den Rand der Materialbahn richten würden. Sobald die Stelle des Materialbahnrandes, an der der Formschnitt beginnen soll, unter dem Schlitz 15 liegt, wird durch die Laserstrahlquelle ein Laserstrahl erzeugt, dessen Schnittstelle 7 den Formschnitt beginnt. Danach wird der Spiegel 2 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so dass die Schnittstelle 7 über den Schlitz 15 wandert. Dabei steht der zweite Spie-

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gel 3 still. Alternativ kann der Spiegel 2 seine Schwenkbewegung schon beginnen, bevor die Einschnittstelle des Pormschnitts den Schlitz 15 erreicht. In diesem Fall müsste der Spiegel 2 zuvor in einer Stellung sein, in der der Laserstrahl noch nicht auf den Materialbahnrand gerichtet ist.

Die Verschwenkung des Spiegels 2 erfolgt mit. veränderlicher Geschwindigkeit. Die Schwenkgeschwindigkeit ist dem zu schneidenden Formschnitt angepasst. Für Elemente des Formschnitts, die entgegen der Bewegungsrichtung des Materials verlaufen, ist die Strahlgeschwindigkeit in der Sclmeidbahn Null* für Elemente, die quer zur Bewegungsrichtung des Materials verlaufen, ist die Strahlgeschv/indigkeit in der Schneifcahn gleich v/com a, wobei ν die Materialbatogeschwiadigkeit und α der Winkel zwischen Schneidbahn und Bewegungsrichtung der Materialbahn ist. Elemente des Formschnitts, deren Ausrichtung zwischen den genannten Richtungen liegt, erfordern eine Strahlgescliwindigkeit zitfiächen O und v/cos α. Elemente des Formschnitts, die nach vorn in Bewegungsrichtung des Materials gerichtet sind, erfordern eine Strahlgeschwindigkeit grosser als v/cos «„ wobei im Grenzfall allerdings nur eine Neigung α gegenüber der Be%^egungsrichtung erreicht werden kann.

Kurz bevor die Schnittstelle den am tiefsten in der Materialbahn liegenden Punkt erreicht, wird die Bremsung des ersten Spiegels 2 eingeleitet,, sofern e^nicht schon stillsteht. Gleichzeitig wird der zweite Spiegel 3 in Bewegung gesetzt, und zwar ebenfalls im Uhrzeigersinn (in Fig« I). Dadurch wird die Rückführung des Laserstrahls eingeleitet. Wenn der erste Spiegel stillgesetzt ist, wird die weitere Ablenkung des Laserstrahls nur noch durch den zweiten Spiegel bewir-kt. Auch dessen Schwenkgescliwindigkeit ist dem Formschnitt entsprechend gesteuert« Bei der Rückführung

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des Laserstrahls können allerdings keine Elemente mehr geschnitten werden, deren Neigung gegenüber der Bewegungsrichtung des Materials grosser als der Winkel α ist. Sobald die Schnitt-steile wieder den Materialbahnrand erreicht hat, wird die Laserstrahlquelle ausgeschaltet, und beide Spiegel werden in ihre Ausgangsstellung zurückgeschwenkt.

Während des gesamten Schneidvorgangs werden die Strahlen, die auf die geneigten Planken 16 des Schlitzes 15 treffen, zu-mindest teilweise auf die Schneidbahn reflektiert.

Die gleiche Vorrichtung kann auch in der Weise betrieben werden, dass zuerst der zweite Spiegel durch Verschwenkung im Gegenuhrzeigersinn die Einführung des Laserstrahls bewirkt und dass danach der erste Spiegel 2 durch Verschwenkung im Gegenuhrzeigersinn die Rückführung des Laserstrahls bewirkt.

Ferner kann eine gleichartige Vorrichtung an dem gegenüberliegenden Materialbahnrand angeordnet sein, die einen gleichen oder anderen Formschnitt ausführt.

Schliesslich kann die gesamte Vorrichtung gemäss Fig. 1 einschliesslich der Schlitzmasken über der Materialbahn um eine zur Materialbahn senkrechte Achse drehbar ausgebildet sein, um die Neigung des Schlitzes und der Schneidbahn dem Formschnitt anpassen zu können.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Darin bezeichnen gleiche Besugszeichen die gleichen Teile wie bei der Vorrichta ng nach Fig. 1. Vom ersten Spiegel 2 gelangt der Laserstrahl auf einen starren Spiegel 8, der den Laserstrahl auf eine

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er ste Schneidbahn 13' lenkt. Für den Einschnitt wird der erste Spiegel 2 in gleicher Weise geschwindigkeitsgesteuert verschwenkt, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert worden ist. Durch diese Verschwenkung können z.B. der rechte und der hintere Teil eines Formschnitt 12, der strichpunktiert in Fig. 2 dargestellt ist, geschnitten werden. Sobald im dargestellten Fall die linke Ecke des Formschnitts erreicht ist, wird der erste Spiegel 2 aus dem Laserstrahl herausgeschwenkt, so dass dieser auf zwei Umlenkspiegel trifft, die ihn zum zweiten Spiegel 3 lenken, der dann die Rückführung des Laserstrahls entlang einer zweiten Schneidbahn 13' ' übernimmt, wobei der linke Teil des Formschnitts geschnitten wird.

Die Schwenkachse des zweiten Spiegels 3 verläuft ebenso wie die des ersten Spiegels parallel zur Schnittebene, die mit der Ebene der Materialbahn identisch ist, schliesst jedoch mit der Schwenkachse des ersten Spiegels einen Winkel ein, der gleich dem Winkel zwischen der ersten Schneidbahn 13' und der zweiten Schneidbahn 13'* ist. Durch Verschwenken des zweiten Spiegels mit gesteuerter Geschwindigkeit wird der Formschnitt zu Ende geführt. Dadurch dass die zweite Schneidbahn nicht mit der ersten identisch ist, ist eine grössere Formenvielfalt auch bei der Rückführung des Laserstrahls möglich. Mit der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung köiinen auch bei der Rückführung Elemente geschnitten werden, die quer zur Bewegungsrichtung 11 der Materialbahn liegen. Es können auch solche Elemente geschnitten werden, die schräg nach vorn in Bewegungsrichtung der Materialbahn ausgrichtet sind, wobei die Grenze durch den Winkel ß zwischen Bewegungsrichtung und zweiter Schneidbahn gegeben ist.

Alternativ kann auch die Anordnung von erstem Spiegel 2

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und starrem Spiegel 8 umgekehrt sein, wobei dann allerdings der Spiegel 8 aus dem Laserstrahl herausschwenkbar aßin muss und der Spiegel 2 beim Schneiden im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt werden würde.

Eine Vorrichtung für zwei Schneidbahnen 13'und 13'' kann auch ohne Umlenkspiegel nur mit den zwei Spiegeln 2 und 3 realisiert werden. In diesem Fall würde der Laserstrahl 1 von rechts (in Fig. 2) auf den ersten Spiegel 2 treffen, der den Strahl entlang der Schneidbahn 13' führen kann. Oberhalb des Schnittpunktes der Schneidbahnen 13' und 13' ' wäre der zweite Spiegel 3 angeordnet, auf den der erste Spiegel den Laserstrahl am Ende seiner Schwenkbewegung richtet. Der zweite Spiegel 3, dessen Projektion der Schwenkachse auf die Materialbahn senkrecht zur zweiten Schneidbahn 13^f' steht, ist an der Welle des Stellgliedes 5 so befestigt, dass er den in Richtung der Schwenkachse auftreffenden Laserstrahl nach unten auf die zweite Schneidbahn 13'' lenkt. Durch Verschwenkung des zweiten Spiegels um seine Schwenkachse wird der Laserstrahl entlang der zweiten Schneidbahn gefahren.

Bei einer Vorrichtung für zwei verschiedene, gerade Schneidbahnen ist es nicht erforderlich, dass die Schneidbahnen ineinander übergehen. Vielmehr können sie auch in Bahnrichtung einen gewissen Abstand voneinander haben und enden, bevor sich ihre Mittellinien schneiden. Dadurch wird erreicht, dass zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Schnitt auf der ersten Schneidbahn beendet ist, und dem Zeitpunkt, zu dem der Schnitt auf der zweiten Schneidbahn fortgesetzt wird, eine von der Materialbahngeschwindigkeit abhängige Zeitdifferenz besteht, die für mechanische Stellvorgänge zur Verfügung steht. Darin ist ein weiterer wesentlicher Vorteil der Ausführungsform für zwei Schneidbahnen zu sehen.

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Diese Zeitdifferenz kann beispielsweise in der Weise genutzt werden, dass beim Schneiden von seitlich in die
Materialbahn laufenden Spitzen mit geeigneter Strahlgeschwindigkeit über das Ende der ersten Schneidbahn, hinaus gefahren wird, dass dann erst der erste Spiegel in die
Stellung gebracht wird, in der der zweite Spiegel voia
Laserstrahl bestrahlt wird, dass der zi^eite Spiegel beschleunigt wird und dass der Laserstrahl erst nach Ablauf der Zeitdifferenz bereits mit geeigneter Strahlgeschwindig·= keit den Schnitt auf der zweiten Schneidbahn beginnte Die Zeitdifferenz kann so gross festgelegt i-zerdea^ dass ausreichende Zeit für die beschriebenen Umsteuervorgäzige sx&t Verfugung steht, so dass die mechanische Trägheit einzelner Elemente der Vorrichtung feine Beschränkungen
lieh der Form des Formschnitts zur Folge hat_o

Patentansprüche %

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Forrabrennschneiden aus einer bewegten Materialbahn bzw. einem bewegten Bahnteilstück aus Papier, Karton oder dgl* 'mittels eines Laserstrahls, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung eines zweidimensionalen Formschnitts der Laserstrahl an seiner Schnittstelle eindimensional auf einer oder mehreren geraden Schneidbahnen, die schräg oder quer zur Bewegungsrichtung des Materials verlaufen, geschwindigkeitsgesteuert abgelenkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I₄ dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl längs der gleichen Schneidbahn in beiden Richtungen der Schneidbahn geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl auf einer ersten Schneidbahn in einer ersten Richtung und auf einer zweiten Schneidbahn in einer zweiten Richtung geführt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei in Reihe geschaltete, schwenkbare Spiegel (2, 3), die durch Verschwenkung den Laserstrahl (1) ablenken können, wobei zum Zweck der Strahlablenkung der in Strahlrichtung erste Spiegel (2) überwiegend eine Verschwenkung in einer ersten Richtung und der in

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Strahrichtung zweite Spiegel (3) überwiegend eine Verschwenkung in einer zweiten Richtung ausführt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen des ersten Spiegels (2) und des zweiten Spiegels (3) parallel verlaufen und dass die zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4_S dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen des ersten Spiegels (2) und des zweiten Spiegels (3) einen zwei unterschiedlicher Schneidbahnen (13¹, 13''} entsprechenden Winkel einschliessen und dass der Laserstrahl über einen oder mehrere Umlenkspiegel (9₅ 10) in Strahlrichtung vor dem zweiten Spiegel auf den zweiten Spiegel gerichtet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen parallel zur Schneidebene liegen und den gleichen Winkel wie die Schneidbahnen (13¹^ 13*') einschliessen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spiegel {2} aus dem Lasergtra&L (1) herausgeschwenkt werden kann und dadurch der Laserstrahl auf den oder die Umlenkspiegel (9, 10) gelangt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung jedes Spiegels (2, 3) entsprechend dem Formschnitt programmiert steuerbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9„ dadurch

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gekennzeichnet, dass einer der beiden Spiegel (2, 3) bündelnde Eigenschaften hat.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , dass beide Spiegel ( 2, 3) bündelnde Eigenschaften haben.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, gekennzeichnet durch eine Schlitzmasice (6) zwischen den Spiegeln (2, 3) und dem Schnittgut, wobei der Schlitz (15) bzw. die Schlitze in der Schwenkebene bzw. den Schwenkebenen des Strahles liegen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Schlitze (15) in der Weise geneigte Flanken (16) hat bzw. haben, dass zumindest ein Teil der auf die Flanken treffenden Strahlung auf das Schnittgut reflektiert wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzbreite kleiner als 0,5 mm ist.

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