DE2450925C2 - Lasergerät - Google Patents
LasergerätInfo
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K17/00—Measuring quantity of heat
Landscapes
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- Laser Beam Processing (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft Lasergeräte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie z. B. bei
Gaslaser-Schneidbrennern verwendet werden, bei denen der Laserstrahl koaxial mit einem Gasstrom austritt.
Gaslaser-Schneidbrenner mit hoher Leistung und mit hoher Geschwindigkeit beim Schneidvorgang sind
bekannt, bei denen der Laserstrahl aus einer Düse koaxial mit einem Gasstrom austritt und auf das
Werkstück auftrifft. Die Düsenöffnung ist gering, beispielsweise zwischen 50 bis 100-1O-3Cm im
Durchmesser, und von Bedeutung ist vor allem, daß der Laserstrahl durch die Düsenmitte austritt. Falls eine
solche Anordnung nicht gegeben ist, vermindert sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit, und an der Düse tritt
einer übermäßige Erhitzung auf sowie zusätzlich aufgrund der nicht koaxialen Anordnung von Strahl und
Gasdüse der Wirkungsgrad eines solchen Gerätes sinkt.
Zum Einstellen des koaxialen Verlaufs von Strahl und Gasdüse kann bekanntlich ein Leistungsmeßgerät zum
Aufnehmen oder Abfangen des Laserstrahls vorgesehen sein, so daß die Richtung des Laserstrahls relativ zu der
Düse so lange verändert wird, bis die von dem Leistungsmeßgerät gemessene Leistung einen Maximalwert
erreicht. Ein Nachteil bei dieser Vorgehensweise liegt darin, daß zwingendermaßen der auszuführende
Bearbeitungsvorgang unterbrochen werden muß, wenn eine Überprüfung der Ausrichtung erforderlich ist.
Darüber hinaus können Veränderungen in der Fluchtung während des Einsatzes des Lasergeräts nicht sofort
festgestellt werden, in machen Fällen sogar nicht bevor die Düse zerstört worden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lasergerät der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß die Ausrichtung eines Laserstrahls relativ zu der Gasstrahl-Schneidbrennerdüse kontinuierlich während
des Betriebs des Lasers überprüft werden kann.
Erfindungsgemäß zeichnet sich ein Lasergerat mit einer Einrichtung zum Überprüfen der Ausrichtung
eines Laserstrahls relativ zu einer Düse, durch die der Laserstrahl führt, dadurch aus, daß an der Düse ein mit
Kühlmedium gefülltes Kühlsystem angebracht ist und eine Meßeinrichtung für die von der Düse absorbierte
Wärmemenge des Laserstrahls vorgesehen ist.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
ίο Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung
an einem Ausführungsbeispiel erläutert
Die einzige Figur zeigt eine Ausführungsform eines Lasergeräts gemäß der Erfindung in schematischer
Darstellung.
In dieser einzigen Zeichnung ist eine Düse 10 mit einem Kühlsystem dargestellt, das in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel einen außen liegenden Wassermantel II vorsieht Das Wasser fließt in den Mantel
durch ein Stellventil 12 und ein Durchflußmengenmeßgerät 13. Die Temperatur des in den Kühlmantel 11
eingetretenen Wassers wird beispielsweise mit einem Thermoelement 14 erfaßt. Ein ähnliches Thermoelement
15 ist zur Messung der Temperatur des aus dem Kühlmantel 11 austretenden Wassers vorgesehen. Die
durchbrochene Linie stellt die Achse des exakt fluchtenden Laserstrahls dar, während die Richtung des
Gasstromes mit Pfeilen dargestellt ist.
Das Durchflußmengenmeßgerät 13 ist nur dazu vorgesehen, daß eine Bedienungsperson die Strömungsgeschwindigkeit
des Kühlwassers überprüfen kann, da diese konstant gehalten werden sollte. Die ausschlaggebende
Meßgröße ist die Differenz zwischen der Temperatur des Wassers, das den Kühlmantel verläßt,
und der Temperatur des Wassers, das in den Kühlmantel eintritt. Diese Temperaturdifferenz ist proportional zu
der von der Düse absorbierten Wärmemenge des Lasers. Beim exakten Fluchten des Laserstrahls und
Düse ist diese Temperaturdifferenz sehr klein oder weist einen minimalen Wert auf.
Eine geringe Erwärmung der Düse tritt auf, da zwischen der Düse und dem Werkstück ein geringer
Abstand ist, aber dies kann bei den Größenordnungen vernachlässigt werden.
Um eine größere Genauigkeit zu erzielen, kann eine Düse mit einer geringeren Offnungsweite als jene, die
während des Schneidvorgangs verwendet wird, während des Ausrichtvorgangs eingesetzt verden, und kann
dann durch eine fluidgekühlte Schneiddüse ersetzt werden, die bei eventuellen Änderungen in der
Fluchtung einen Störungszustand anzeigt.
Die Ausbildungsform des Kühlungssystems kann entsprechend den verschiedenen Erfordernissen angepaßt
sein. Beispielsweise kann der äußere Mantel, wie in der einzigen Figur gezeigt ist, durch eine Rohrschlange
ersetzt sein, die außen an der Düse befestigt ist, oder die Düse kann auch hohl mit den innen angeordneten
Wasserdurchlässen ausgebildet sein. Als Kühlmedium braucht nicht unbedingt Wasser, ja selbst auch keine
Flüssigkeit verwendet werden, jedoch ist Wasser als Kühlmittel am weitesten verbreitet. Die Empfindlichkeit
der Meßeinrichtung kann dadurch gesteigert werden, daß an der Innenfläche der Düse eine wärmeabsorbierende
Schicht vorgesehen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Lasergerät mit einer Einrichtung zum Überprüfen der Ausrichtung eines Laserstrahls relativ zu
einer Düse, durch die der Laserstrahl führt, gekennzeichnet durch ein mit Kühlmedium
gefülltes Kühlsystem, das an der Düse angebracht ist, und durch eine Meßeinrichtung für die von der Düse
absorbierte Wärmemenge des Laserstrahls.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem von dem Kühlmedium so
durchströmt ist, daß die Meßeinrichtung die Temperaturänderung des Kühlmediums erfaßt.
3. Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem einen
Mantel, der die Düse umgibt und der von dem Kühlmedium durchströmt ist, umfaßt
4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium
Wasser ist.
5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Düse mit einer wärmeabsorbierenden Schicht
überzogen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB5006273A GB1439770A (en) | 1973-10-26 | 1973-10-26 | Laser apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2450925A1 DE2450925A1 (de) | 1975-04-30 |
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Family
ID=10454501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2450925A Expired DE2450925C2 (de) | 1973-10-26 | 1974-10-25 | Lasergerät |
Country Status (4)
Country | Link |
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DE (1) | DE2450925C2 (de) |
FR (1) | FR2249312B1 (de) |
GB (1) | GB1439770A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2014187467A1 (de) | 2013-05-23 | 2014-11-27 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Laserbearbeitungsdüse für eine laserbearbeitungseinrichtung und laserbearbeitungseinrichtung |
US11440135B2 (en) | 2013-05-23 | 2022-09-13 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Laser machining nozzle for a laser machining device, and laser machining device |
-
1973
- 1973-10-26 GB GB5006273A patent/GB1439770A/en not_active Expired
-
1974
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- 1974-10-25 JP JP49122622A patent/JPS582754B2/ja not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
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FR2249312A1 (de) | 1975-05-23 |
JPS5080096A (de) | 1975-06-28 |
DE2450925A1 (de) | 1975-04-30 |
FR2249312B1 (de) | 1978-11-24 |
JPS582754B2 (ja) | 1983-01-18 |
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Legal Events
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Owner name: FERRANTI LTD., CHEADLE, CHESHIRE, GB |
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D2 | Grant after examination | ||
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