DE2451309C2 - Vielfachdüsen für einen gasdynamischen Laser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vielfachdüsen für einen gasdynamischen Laser, gebildet aus einer Vielzahl von zusammengesetzten DDsenlamellen, die an ihren Enden mit Bohrungen versehen sind, durch die zur Halterung Stifte geführt sind.

Solche Vielfachdüsen sind an sich bekannt, so ist beispielsweise aus der US-PS 37 13 030 eine Vielfachdüsenanordnung bekannt geworden, bei der die einzelnen Düsenlamellen quer zur Stromrichtung des Gases Bohrungen aufweisen, in die eine Kühlmittelleitung gesteckt ist, weir be die Lamellen gleichzeitig trägt Um ein Verschwenken der Düsenkörper um diese — gewissermaßen als Achse dienende Leitung — zu verhindern, sind die Düserv außerdem noch mit Steckzapfen versehen, die in Auslösungen der Kanalseitenwände eingreifen und dort mittels eines langen Bolzens, der durch alle Bohrungen der Lamellenzapfen führt, zentriert und |jehalt&n werden. Der fertigungstechnische Aufwand !für diese Anordnung ist sehr hoch und auch die Montage ist durch die Vielzahl der eng tolerierten Zentrier- und Fixierelemente sehr zeitraubend.

Aus der DE-OS '.12 41 428 ist ein gasdynamischer COz-Laser bekanntgeworden, dessen Expansionsvorrichtung aus einer Vielzahl lamellenartiger, kleiner Lavaldüsen besteht, die zueinander parallel an einer Brennkammer angeordnet sind. Auch hier sind die die Lamellen tragenden Achsen die Kühlrohre des netzartig aufgebauten Kühlsystems. Der Aufbau bzw. der Zusammenbau dieser Vielfachdüsenanordnung erfordert hier eng tolerierte Maßhaltigkeit, die sowohl an Zeit, wie auch an Montagearbeit noch einen erheblichen Aufwand erfordert.

Durch die US-PS 36 02 432 ist eine Vielfachdüsenanordnung bekanntgeworden, bei der sämtliche Düsenlamellt'n an jeder Seite mit einem Zentrierbolzen durchsetzt sind. Wie die Praxis zeigt, erfordert diese Ausbildung wesentlich höhere Toleranzen der Paßbohrungen und der beiden Paßstifte, als bisher erforderlich. Daraus resultiert zwangsläufig, daß auch die Toleranzen der Positionierung der einzelnen Düsenelemente — insbesondere deren Hals — größere Abmessungen aufweisen.

Eine genaue Einhaltung der vorausberechneten Düsenkontur ist jedoch maßgebliche Voraussetzung für eine optimale Inversion im Lasergas und außerdem für eine optimale Parallelströmung. Dies aber ist mit der Anordnung nach der Entgegenhaltung nicht zu erreichen. Die Paßbohrungen müssen hier mit relativ viel zu hohen Toleranzen versehen werden, um als geschlossenes Lamellenpaket zusammensteckbar zu sein, was jedoch dazu führt, daß unterschiedliche Düsenhalsabmessungen erhalten werden, die sich negativ auf die Erzeugung eines optimalen Laserstrahls auswirken.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Düsenlamellenmodul zu finden, aus welchem in einfacher Art eine Vielfachdüsenanordnung zusammensetzbar ist und wobei sich durch geeignete Bauweise die geforderte Maßhaltigkeit ergibt

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch aufgezeigten Maßnahmen erreicht womit nunmehr eine zwangsläufig paßgenaue Steckverbindung für die Aneinanderreihung der einzelnen Düsenlamellen gegeben ist, die in kürzester Zeit den Zusammenbau eines ganzen LameUenblockes erlaubt und für diese Bildung eines LameUenblockes nur eine einzige Lamellenform erforderlich ist

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und in der Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Einzeldüsenlamelle;
Fig.2 eine perspektivische Darstellung des oberen

Halteteils an einer Düsenlamelle;

Fig.3 eine Vorderansicht der Düsenlamelle in Gegenüberstellung mit einer Nachbarlamelle.

Die erfindungsgemäße Einzeldüsenlamelle zur Bildung von Vielfachdüsen für gasdynamische Laser setzt sich aus einem sogenannten Düsenlamellenkörper 10 und einem senkrecht zur Gasstromrichtung A stehenden Steg 11 zusammen. Dieser besteht aus einem oberen und einem unteren Halteteil 14, sowie aus dem dazwischenliegenden Teil der Düsenlamelle. Der Steg 11 ist in der Nähe seiner jeweiligen vier Endpunkte mit Paßlöchern 12 versehen. In jeweils zwei sich diagonal gegenüberliegende Löcher wird je ein Paßstift 13 mit der doppelten Länge der Stegstärke so eingepreßt, daß auf jeder Lamellenseite ein Paßstift 13 herausragt Dreht man den Lamellenkörper um 180° um die Gasströmungsrichtung, so bleibt die Form des Lamellenprofils unverändert, nur die Anordnung der Paßstifte 13 in den zwei benachbarten Paßlöchern ist vertauscht. Wählt man den Durchmesser des herausragenden Teils

so der Paßstifte geringfügig kleiner als den des eingepreßten Teils, so lassen sich die Lamellenkörper nun paßgenau zu einem beliebig langen Block Zusammensetzen, so daß eine maßhaltige Vielfachdüsenanordnung entsteht.

Nun kann es sich empfehlen, um die vorhandenen bzw. auftretenden Kräfte sicherer aufzunehmen, daß die oberen und unteren Lamellenkörperenden mehrere Bohrungen erhalten müssen, z.B. wie in Fig.2 gezeichnet, vier Bohrungen. Um nun auch hier die allseitige Austauschbarkeit weiterhin zu erhalten, werden die zusätzlichen Paßstifte in Lage und vorstehender Richtung entsprechend angeordnet, also immer zwei in Reihe aufeinanderfolgende Paßstifte in Lage und Richtung gegeneinander diagonal versetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vielfachdüsen für einen gasdynamischen Laser, gebildet aus einer Vielzahl von zusammengesetzten Düsenlamellen, die an ihren Enden mit Bohrungen versehen sind, durch die zur Halterung Stifte geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzeldüsenlamelle (10) mit einem senkrecht zur Gasstromrichtung (A) stehenden, durchlaufenden Steg (11) verbunden ist, der in jeweils seinem oberen und unteren, über die Düsenlamelle hinausragenden Ende Paßbohrungen (12!) für Paßstifte (13) enthält, wobei die Paßstifte hinsichtlich Richtung und Ebene versetzt angeordnet sind, derart, daß jeweils Paßbohrungen und Psißstifte der benachbarten Düsenlamellen zueinander kongruent sind.