DE2853855A1 - Vorrichtung zum erzeugen einer relativbewegung zwischen einem ovalartigen werkstueckumfang und einem werkzeug - Google Patents
Vorrichtung zum erzeugen einer relativbewegung zwischen einem ovalartigen werkstueckumfang und einem werkzeugInfo
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- B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
Description
UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION Hartford, Connecticut 06101, V.St.A.
Vorrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen einem ovalartigen Werkstückumfang und einem Werkzeug
Die Erfindung bezieht sich auf Werkstückspannvorrichtungen, mittels welchen eine Werkstückfläche und ein Werkzeug in
vorbestimmter Beziehung zu einander bewegt werden können, und betrifft insbesondere Spannvorrichtungen, mittels welchen
ein Werkstückumfang, der keine Rotationssymmetrie hat, in vorgeschriebener Beziehung zu einem Werkzeug bewegt werden
kann.
Das Laserschweißen ist eine sich schnell entwickelnde Technik zum Mitexnanderverbinden von Metallteilen zur Herstellung
von nützlichen Produkten. Beim Laserschweißen ist es wichtig, daß der Laserstrahl richtig auf die zu verbindenden
Werkstückflächen fokussiert wird. Wenn sich der Brennpunkt des Strahls während des Schweißens ändert, können zahlreiche
Probleme auftreten, von denen nicht das geringste dar-
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in besteht, daß eine fehlerhafte Schweißung aufgrund einer ungenügenden Erhitzung der Flächen erzeugt wird. Beim
Laserschweißen von Teilen, die eine Rotationssymmetrie haben,
wie beispielsweise zylindrischen Rohren, macht es gewöhnlich wenig Schwierigkeiten, die richtige Strahlfokussierung
aufrechtzuerhalten, da die Teile in einem festen Abstand von der Linse,, welche den Laserstrahl fokussiert,
um ihre Achsen gedreht werden können. Nachdem der Laserstrahl fokussiert worden ist, wird er um die Verbindungsstelle
herumbewegt, indem die Teile einfach gedreht werden. Beim Schweißen von Teilen^ die keine Rotationssymmetrie
haben, ist jedoch das Problem der Aufrechterhaltung einer richtigen Strahlfokussierung auf den Werkstückflächen
groß und hat bislang die Anwendung des Laserschweißens bei der Fertigung von Teilen beschränkt.
Ein Beispiel für das Problem, welches beim Laserschweißen von Teilen auftritt, die keine Rotationssymmetrie haben,
ist das Auftreffrohr, welches in gewisse Gasturbinentriebwerksschaufeln
eingeführt wird9 urn Kühlluft hindurchzuleiten.
Ein typisches Auftreffrohr weist einen langgestreckten Abschnitt, der ungefähr eine aerodynamische oder
Flügelprofilform hats, und einen keilförmigen Abschnitt auf,
die einen ovalartigen Umfang oder Querschnitt dort haben, wo sie miteinander zu verbinden sind (Fig. 1 und 2). Bislang
wird die ovalartige Umfangsverbindungsstelle um die Rohrabschnitt herum durch Elelctronenstrahlverf ahren geschweißt,
wobei die mehr oder weniger planaren Teile der Verbindungsstelle maschinell geschweißt werden, während
die radialen Teile manuell geschweißt werden. Dieses Schweißverfahren ist selbstverständlich nicht nur zeitaufwendig,
sondern erfordert auch zahlreiche Schweißungsjustierschritte
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während der Arbeit. Versuche zum Laserschweißen der vollständigen Umfangsverbindungsstelle sind fehlgeschlagen,
weil es nicht möglich war, die richtige Fokussierung des Strahls bei dessen Bewegung von den planaren Teilen der
Schweißung zu den radialen Teilen aufrechtzuerhalten, und weil es außerdem nicht möglich war, den richtigen Einfallswinkel
des Strahls auf den Flächen, über die er sich hinwegbewegt, aufrechtzuerhalten.
Demgemäß schafft die Erfindung eine verbesserte Vorrichtung, die in der Lage ist, eine Relativbewegung zwischen
dem ovalartigen Umfang eines Werkstückes und einem Werkzeug zu erzeugen und dabei die planaren und radialen Werkstückflächen
in einer festen Ebene bezüglich des Werkzeu-.ges zu halten, wenn sie diesem ausgesetzt sind. Die Vorrichtung
eignet sich insbesondere zum Laserschweißen von ovalförmigen Umfangsverbindungsstellen, da der Brennpunkt
und der Einfallswinkel des Strahls im wesentlichen ungeändert bleiben, wenn der Strahl die planaren Teile und die
radialen Teile des Umfangs überquert.
In einer typischen Ausführungsform der Erfindung hat die Vorrichtung einen Untersatz in einer festen Ebene bezüglich
des Werkzeuges und eine auf dem Untersatz angebrachte Lager- und Wellenanordnung. Die Lager- und Wellenanordnung
enthält typischerweise ein inneres und ein äußeres Lager, welche in einem an dem Untersatz befestigten Träger
angebracht sind, wobei das innere Lager exzentrisch innerhalb des äußeren Lagers angeordnet ist, so daß die Mittelachse
des inneren Lagers mit einer Längsachse durch den Radius von einem der radialen Teile des Umfangs zusammenfällt
und außerdem die Mittelachse des äußeren Lagers mit
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einer Längsachse durch den Radius des anderen radialen
Teils zusammenfällt. In dem inneren Lager ist eine Welle gelagert, von welcher ein Ende drehbar ist, während ihr
anderes Ende ein Futter trägt, mittels welchem das Werkstück in vorgeschriebener Ausrichtung auf die Lagerachsen
und die planaren Teile des Werkstückes in dem richtigen Abstand von dem Werkzeug, d.h. in der richtigen festen
Ebene in bezug auf das Werkzeug gehalten wird. In dieser Anordnung sind die Achsen der Lager und die Welle selbstverständlich
mit den Längsachsen durch die Umfangsradien koplanar. Zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem
Werkstückumfang und dem Werkzeug sind Einrichtungen vorgesehen, welche eine Relativtranslationsbewegung zwischen
dem Untersatz und dem Werkzeug und eine Drehung des zu dem Futter entgegengesetzten Endes der Welle bewirken. Beispielsweise
ist bei einer typischen Arbeit der Laserschweißung einer ovalartigen Umfangsverbindungsstelle um ein Werkstück
herum der Untersatz der Vorrichtung in bezug auf die Laserstrahlsammellinse und außerdem in bezug auf die Dreheinrichtung
beweglich gemacht, die beide unabhängig von dem Untersatz und fest gehaltert sind. Typischerweise erfolgt
die Umfangsschweißung durch Verschieben des Untersatzes gegenüber den feststehenden Teilen, damit der Laserstrahl
einen planaren Teil des ovalartigen Umfangs überquert. Dann,
wenn der erste radiale Teil des Umfangs erreicht wird, wird die Dreheinrichtung betätigt, damit das innere Lager und die
darin gelagerte Welle exzentrisch innerhalb des äußeren Lagers gedreht werden. Diese exzentrische Bewegung bewirkt ihrerseits,
daß das Werkstück um die Längsachse durch den ersten radialen Teil gedreht wird und daß nicht nur die erste
radiale Werkstückfläche dem Laserstrahl ausgesetzt wird, sondern daß auch die radiale Fläche in der Ebene gehalten
Qnoflii j t\ η
wird, die durch den vorher geschweißten planaren Teil
des Werkstückes gebildet wurde, wodurch ein im wesentlichen konstanter Brennpunktsabstand zwischen der Linse
und der Werkstückfläche und ein konstanter Strahleinfallswinkel auf der Werkstückfläche aufrechterhalten
werden. Nachdem der erste radiale Teil überquert worden ist, wird der Untersatz wieder relativ zu der Linse und
der Dreheinrichtung verschoben, um den anderen planaren Teil des Umfangs zu schweißen. Schließlich, wenn der zweite
radiale Teil erreicht ist, wird die Dreheinrichtung betätigt, um die in dem inneren Lager gelagerte Welle um
ihre eigene Achse zu drehen. Diese nichtexzentrische Bewegung bewirkt, daß das Werkstück um die andere Längsachse
gedreht wird und daß die zweite radiale Werkstückfläche von dem Laserstrahl überquert wird, wobei die Drehung die
zweite radiale Fläche in der Ebene der zuvor geschweißten planaren Fläche hält. Durch diese sequentielle Translations-Rotationsbewegung
oder Rotations-Translationsbewegung des Werkstückes relativ zu der Linse kann der Laserstrahl den
gesamten ovalartigen Werkstückumfang kontinuierlich überqueren, um die Schweißung auszuführen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält
die Lager- und Wellenanordnung einstellbare Teile, mittels welchen sich eine Anpassung an unterschiedliche Größen von
ovalartigen Werkstückumfängen vornehmen läßt, d.h. es sind
Vorrichtungen vorgesehen, mittels welchen sich die Exzentrizität des inneren Lagers so ändern läßt, daß der Abstand
zwischen den Lagerachsen verändert werden kann. In einer noch bevorzugteren Ausführungsform zum Schweißen ist das
Futter, welches das Werkstück festhält, mit einer Haube versehen, die das Werkstück im wesentlichen umschließt, und
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außerdem mit Einrichtungen zum Einleiten einer Schutzatmosphäre
in die Haube und/oder durch das Werkstück.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines typischen Auf-
treffrohres, das in eine Gasturbinenschaufel eingeführt wird,
Fig. 2 eine Querschnittansicht des Auftreffroh-
res längs der Linie 2-2 von Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer
typischen Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische
Darstellung der Lager- und Wellenanordnung der Vorrichtung nach der Erfindung,
die Fig. 5a-5d eine schematische Darstellung, welche die
axialen Beziehungen zeigt, die zwischen den Bestandteilen der Vorrichtung vor und
. während der Schweißung bestehen, und
die Fig. 6a-6e eine schematische Darstellung, welche einen
typischen Sehweißzyklus an den planaren
und radialen Teilen des Auftreffrohrumfanges zeigt.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen ein typisches Gasauftreffrohr,
das in eine Gasturbinenschaufel eingeführt wird, um Kühlluft durch diese hindurchzuleiten. Das Auftreffrohr wird
im allgemeinen in zwei Abschnitten hergestellt, einem langgestreckten Abschnitt 2, der insgesamt eine Flügelprofilform
hat, und einem keilförmigen oder Wurzelabschnitt 4. Die beiden Abschnitte werden durch eine Umfangsschweißung
6 miteinander verbunden. Die Rohrabschnitte sind, wie dargestellt, hohl und haben einen insgesamt ovalen Querschnitt
oder Umfang an der Verbindungsstelle, wobei der ovale Umfang aus mehr oder weniger planaren Teilen 8a und
8b und radialen Teilen 10a und 10b besteht. Die planaren
Teile des Rohres sind zwar etwas gekrümmt, das Ausmaß der Krümmung längs dieser Teile ist jedoch so klein, daß es
hinsichtlich der mit der Erfindung verfolgten Zwecke vernachlässigt werden kann.
Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Vorrichtung nach der Erfindung zum Laserschweißen der Umfangsschweißung 6 um die
Rohrabschnitte, nachdem diese durch eine Heftschweißung miteinander verbunden worden sind. Die Vorrichtung hat einen
Untersatz 12, der in einer festen Ebene in bezug auf
eine stationäre Sammellinse 14 montiert ist, wobei die Ebene des Untersatzes als zu der Achse der Linse normal dargestellt
ist. Herkömmliche Führungsschienen und Antriebsmotoren (nicht dargestellt) sind dem Untersatz zugeordnet,
um diesem eine Translationsbewegung gegenüber der stationären Linse 14 geben zu können. Auf dem Untersatz ist eine
Lager- und Wellenanordnung montiert, die das Werkstück in einer vorbestimmten Beziehung zu der Linse hält und dem
Werkstück während des Schweißzyklus die gewünschte Drehbewegung gibt. Gemäß der ausführlicheren Darstellung in Fig.
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umfaßt die Lager- und Wellenanordnung grundsätzlich ein inneres Lager 16 und ein äußeres Lager 18, die in einem
Träger 20 angebracht sind, der an dem Untersatz befestigt ist, wobei das innere Lager exzentrisch innerhalb des äußeren
Lagers angeordnet ist. Zur Anpassung an unterschiedliche Eohrumfangsgrößen ist das innere Lager 16 in einem Schieber
22 befestigt, der seinerseits in einem Schieberhalter 24 verschiebbar angeordnet ist. Der Schieberhalter 24 ist in
dem äußeren Lager 18 drehbar angeordnet und hat Flansche
24a, zwischen welchen der Schieber 22 angeordnet ist. In dem inneren Lager 16 ist eine erste Welle 26 gelagert, die
sich durch einen Schlitz 28 in dem Schieberhalter 24 erstreckt.
Ein Ende der ersten Welle 26 ist drehbar, und zwar in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Kupplung
30, welche verschiebbar in eine komplementäre Kupplung an der Welle einer Dreheinrichtung 34 einfaßt, die auf einer
Plattform 35 unabhängig von und in fester Position in
bezug auf den beweglichen Untersatz 12 montiert ist. Die
Kupplungen 30 und 32 gestatten, dem Untersatz 12 eine Translationsbewegung relativ zu der Dreheinrichtung 34 zu geben
und die Welle 26 zu drehen. Das andere Ende der Welle 26 ist mit einer zweiten Welle 28 mittels Kupplungen 36 und 38,
die der ersten bzw. der zweiten Welle zugeordnet sind, gekuppelt. Die Kupplungen 36 und 38 gestatten zusammen mit
dem Schieber 22 und den Kupplungen 30 und 32 das Ausrichten der Auftreffrohrachsen auf die Achsen des inneren und des
äußeren Lagers, was im folgenden noch näher erläutert ist. Das ungekuppelte Ende der zweiten Welle 28 trägt ein Futter
40, welches das Auftreffrohr in richtiger Beziehung zu der
Linse und zu den Lagerachsen hält.
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Die Fig. 5a bis 5d zeigen schematisch die axialen Beziehungen,
die zwischen den verschiedenen Bestandteilen der Vorrichtung hergestellt werden, um die gewünschte Werkstückbewegung
zu erzielen. In Fig. 5a ist die Vorrichtung in der Anfangsposition gezeigt, in der die zentralen Achsen
des inneren Lagers 16 und des äußeren Lagers 18 mit
einander und mit denen der Wellen 26 und 28 sowie mit der Längsachse A durch den Mittelpunkt zwischen den Radien
R und R» des Rohrumfanges zusammenfallen. In Fig.5b ist
die Welle 28 um eine Strecke gegen die Mittelachsen der Lager versetzt, die gleich der Hälfte des Abstandes zwischen
den Radien R und R2 ist. Es ist zu erkennen, daß
durch diese Versetzung die Längsachse durch den Radius R2
in eine Linie mit der Mittelachse des inneren·Lagers 16
gebracht wird. Eine derartige Bewegung der Welle 28 wird erreicht, indem die Kupplung 38 relativ zu der Kupplung
verschoben und dann diese Kupplung in der gewünschten Position arretiert wird, beispielsweise durch Feststellschrauben
42. Ein Mikrometer 44, das an der Kupplung 36 befestigt ist, wird zum genauen Einstellen der Versetzungsstrecke benutzt.
Fig. 5c zeigt den letzten Ausrichtungsschritt, in welchem der Schieber 22 gegen die Mittelachse des äußeren
Lagers um eine Strecke versetzt wird, welche gleich dem Abstand zwischen den Radien R und R2 ist. Gemäß Fig. 5c wird
durch diese Versetzung die Mittelachse des äußeren Lagers in eine Linie mit der Längsachse durch den Radius R- gebracht,
wodurch das innere Lager 16 und die Welle 26 exzentrisch in bezug auf das äußere Lager 18 angeordnet werden. Ein Mikrometer
45 wird zum genauen Positionieren des Schiebers 22 benutzt. In der in Fig. 5c gezeigten Konfiguration werden,
wenn die Dreheinrichtung 34 betätigt wird, die Wellen 26 und 28 exzentrisch um die Mittelachse des äußeren Lagers
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gedreht und diese Bewegung bewirkt, daß das Auftreffrohr
um die Längsaqhse durch den Radius R,, gedreht wird. Wenn
der Untersatz 12 verschoben wird, um die Mittelachsen des
inneren Lagers 16 und der Welle 26 in eine Linie mit der
Drehachse der Dreheinrichtung 34 zu bringen (Fig. 5d), und wenn die Dreheinrichtung 34 betätigt wird, wird jedoch
das Rohr um die Längsachse durch den Radius R2 gedreht,
wie es in Fig. 5d zu erkennen ist. Da die Achsen des inneren Lagers 16 und des äußeren Lagers 18 und der
Wellen mit den Längsachsen durch die Radien R.. und R2
koplanar sind, werden durch die vorgenannten Drehbewegungen die radialen Flächenteile 10a und 10b in der durch
die planaren Flächen 8a und 8b in bezug auf die Sammellinse 14 gebildeten Ebene gehalten. Die radialen Flächen des
Rohrumfanges können somit dem Laserstrahl ausgesetzt werden, während der Brennpunktsabstand und der Einfallswinkel
des Strahls im wesentlichen konstant gehalten werden.
Die Fig. 6a bis 6d zeigen schematisch einen typischen Schweißzyklus,
der zum Schweißen der ovalen Umfangsverbindungsstelle
zwischen den Rohrabschnitten benutzt wird. Der Laserstrahl
50 wird beispielsweise auf die planare Fläche 8b in einer Linie mit dem Radius R. fokussiert. Dann wird der Untersatz
12 in der Pfeilrichtung verschoben, um die Schweißung
52 auf der planaren Fläche 8b zu bilden, wie es in Fig. 6b dargestellt ist. Wenn der Laserstrahl in einer Linie
mit dem Radius R2 ist, wird das Rohr um die Längsachse
durch diesen Radius gedreht (Fig. 6b), wie es oben beschrieben ist. Eine Hälfte der Umfangsverbindungsstelle ist nun
geschweißt worden. In den Fig. 6c und 6d wird der Untersatz 12 wieder verschoben, um die planare Fläche 8a zu schweißen,
und das Rohr wird um die Längsachse durch den Radius R.
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gedreht, um die radiale Fläche 10a zu schweißen. Vorzugsweise
werden die Translationsbewegung des Untersatzes und die Drehbewegung des Rohres selbst durch ein NC-Band,
durch einen Computer oder durch eine andere automatische Einrichtung sequentiell koordiniert. Selbstverständlich
kann jede Reihenfolge von Translations- und Rotationsbewegung nach Bedarf verwendet werden. Wenn mit automatischer
Folgesteuerung gearbeitet wird, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, kann die Umfangsschweißung an einem
typischen Gasauftreffrohr in etwa 10 bis 20 s hergestellt
werden.
Eine besonders bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung
zur Laserschweißung von ovalartigen Umfangsverbindungsstellen
umfaßt außerdem eine Haube 54, die an dem Futter 40 befestigt ist und das darin enthaltene Auftreffrohr umschließt
(Fig. 3). Die Haube kann ein Quarzzylinder sein, der den Laserstrahl ohne Verringerung seiner Leistung durchläßt.
Die Haube kann mit einem Schutzgas, wie beispielsweise Argon, Helium und dgl., über Rohre 56 versorgt werden,
die mit einer Gasquelle verbunden sind. Zusätzlich kann ein Rohr oder ein Durchlaß (nicht dargestellt) im Inneren
des Futters angeordnet sein, damit ein Schutzgas auch durch das Innere des Auftreffrohres geleitet werden kann. Trommeln
58 und 60, die an den Wellen 26 bzw. 28 befestigt sind, sorgen für die erforderliche Länge von Schlauchleitungen
während der Drehung des Werkstückes. Die Quarzhaube und die Gaszufuhrleitungen können weggelassen werden, wenn sich
die Vorrichtung nach der Erfindung innerhalb einer Vakuumkammer befindet.
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Gewisse Bestandteile der oben ausführlich beschriebenen Vorrichtungen können überflüssig sein, wenn sich die Größe
der Werkstücke nicht ändert. Beispielsweise sind, wenn die gleichen Werkstücke zu schweißen oder anderweitig zu bearbeiten
sind, die Einrichtungen zum Einstellen der Exzentrizität des inneren Lagers 16 und der Wellen 26 und 28 relativ
zu dem äußeren Lager 18 unnötig. Der Schieber 22, der
Schieberhalter 24 und die Mikrometer 44 und 45 können dann weggelassen werden. Darüberhinaus kann statt zwei versetzten
Wellen 26 und 28 eine einzige Welle, die in dem inneren Lager 16 gelagert ist und von der ein Ende gedreht wird,
während das andere Ende das Futter 40 trägt, benutzt werden, solange die vorgeschriebenen axialen Beziehungen zwischen
dem Werkstück und den Lagerachsen hergestellt werden.
Weiter liegt es im Rahmen der Erfindung, eine Vorrichtung zu benutzen, in der die Sammellinse 14 und die Dreheinrichtung
34 relativ zu einem feststehenden Untersatz translatorisch
bewegt werden, denn das wichtige Erfordernis zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht
darin, die gewünschte Relativbewegung zwischen diesen Bestandteilen zu erzielen. Selbstverständlich können auch andere
Werkstücke mit ovalartigen Umfangen mit dieser Vorrichtung geschweißt oder bearbeitet werden. Der hier verwendete
Begriff "ovalartig" umfaßt sowohl angenähert als auch tatsächlich ovale Formen. Beispielsweise kann etwas Abweichung
von einer exakten ovalen Form in der Vorrichtung nach der Erfindung zugelassen werden, wie beispielsweise die leichte
Krümmung der planaren Flächen 8a und 8b. Ebenso ist etwas Abweichung in den radialen Flächen zulässig. Das Ausmaß der
Abweichung von der exakten ovalen Form, das zugelassen werden kann, hängt zum überwiegenden Teil von der Art der Ar-
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beit ab, die an dem Werkstück auszuführen ist.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann nicht nur zur
Laserschweißung von ovalartigen Umfangsverbindungsstellen benutzt werden, sondern auch zum WIG-Schweißen und
für andere Schweißverfahren. Darüber hinaus kann die Vorrichtung bei spanabhebenden Bearbeitungen, beispielsweise beim Schneiden oder Schleifen, bei Inspektionsarbeiten,
beispielsweise bei der Röntgenanalyse, bei Beschichtungsarbeiten, bei Wärmebehandlungsarbeiten und bei vielen anderen Arbeiten Anwendung finden, die an einem .ovalartigen Werkstückumfang durch ein Werkzeug auszuführen sind.
Laserschweißung von ovalartigen Umfangsverbindungsstellen benutzt werden, sondern auch zum WIG-Schweißen und
für andere Schweißverfahren. Darüber hinaus kann die Vorrichtung bei spanabhebenden Bearbeitungen, beispielsweise beim Schneiden oder Schleifen, bei Inspektionsarbeiten,
beispielsweise bei der Röntgenanalyse, bei Beschichtungsarbeiten, bei Wärmebehandlungsarbeiten und bei vielen anderen Arbeiten Anwendung finden, die an einem .ovalartigen Werkstückumfang durch ein Werkzeug auszuführen sind.
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Claims (10)
- Patentansprüche :fi.J Vorrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen .einem ovalartigen Werkstückumfang, der planare und radiale Flächen aufweist, und einem Werkzeug, um den Werkstückumfang dem Werkzeug auszusetzen und die Flächen in einer festen Ebene relativ zu dem Werkzeug zu halten, wenn jede von ihnen diesem ausgesetzt wird, gekennzeichnet durch:a) einen Untersatz (12) in einer in bezug auf das Werkzeug festen Ebene,b) eine Einrichtung zum Erzeugen einer Relativtranslationsbewegung zwischen dem Untersatz und dem Werkzeug,c) eine Lager- und Wellenanordnung, die ein Futter (40) aufweist und auf dem Untersatz gehaltert ist, um die planaren7/0712ORIGINAL INSPECTEDTeile (8a, 8b) des Werkstückumfanges in einer vorgeschriebenen festen Ebene zu halten, wenn jeder dem Werkzeug ausgesetzt ist, und um das Werkstück (2) unabhängig um die Längsachsen durch die Radien (R1 , R2) der radialen Teile (10b, 10a) des Umfanges zu drehen, undd) eine Einrichtung (34) zum Drehen der Lager- und Wellenanordnung und somit des daran festgespannten Werkstückes,wobei der Umfang dem Werkzeug ausgesetzt wird, indem nacheinander eine Translationsbewegung zwischen dem Untersatz, auf welchem das Werkstück festgespannt ist, und dem Werkzeug und eine Drehbewegung unabhängig um die Längsachsen erzeugt werden, wobei die Translationsbewegung benutzt wird, um die· planaren Flächen des Werkstückumfanges dem Werkzeug auszusetzen, während die Drehbewegung benutzt wird, um die radialen Flächen des Umfanges dem Werkzeug auszusetzen, wobei die radialen Flächen in der festen Ebene gehalten werden, die durch die planaren Flächen gebildet wird, wenn· jede dem Werkzeug ausgesetzt wird.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Untersatz (12) in bezug auf das stationäre Werkzeug beweglich gelagert ist, damit die Relativtranslationsbewegung zwischen ihnen erzeugt werden kann.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger (20) an dem Untersatz (12) befestigt ist und daß die Lager- und Wellenanordnung ein inneres und ein äußeres Lager (16, 18) enthält, die in dem Träger gehaltert sind, wobei das innere Lager (16) exzentrisch inner-909 8 27/0712halb des äußeren Lagers (18) angeordnet ist, so daß die zentrale Achse des inneren Lagers mit einer der Längsachsen durch einen der radialen Teile (iOa, 10b) des Werkstückumfanges und die Mittelachse des äußeren Lagers (18) mit der Längsachse durch den anderen radialen Teil des Umfanges zusammenfällt, wodurch die Achsen der Lager mit den Längsachsen koplanar sind, und eine Welle (26), die in dem inneren Lager gelagert ist und von welcher ein Ende durch die Dreheinrichtung (34) drehbar ist, während das andere Ende das Futter (40) zum Festhalten des Werkstückes (2) in der vorgeschriebenen planaren Beziehung zu dem Werkzeug und in axialer Beziehung zu den Lagern trägt, wobei die Drehbewegung des Werkstückes unabhängig um die Längsachsen bewirkt wird, indem der Untersatz verschoben, wird, um eine der Längsachsen mit der Drehachse der Dreheinrichtung in eine Linie zu bringenf und dann die Welle gedreht wird und anschließend die Folge für die andere Längsachse wiederholt wird, wobei eine der Drehbewegungen der Welle exzentrisch um die Mittelachse des äußeren Lagers und die andere Drehbewegung der Welle um ihre eigene Achse erfolgt.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (34) unabhängig von dem beweglichen Untersatz (12) und fest gehaltert ist und eine Kupplungseinrichtung (30p 32) aufweist, welche das zu dem Futter (40) entgegengesetzte Ende der Welle (26) verschiebbar erfaßt, um die Translationsbewegung des Untersatzes zu gestatten und die Möglichkeit, der Welle eine Drehbewegung zu geben,, aufrechtzuerhalten.
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein Laserstrahl (50) ist,909827/0712der durch eine Fokussierungslinse (14) fokussiert wird, und daß die planaren und die radialen Werkstückflächen (8a, 8b; 10a, 10b) in einer festen Ebene relativ zu der Strahlfokussierungslinse gehal'ten werden, so daß der Brennpunktsabstand und der Einfallswinkel des Strahls während des Hinweggangs über die planaren und radialen Flächen im wesentlichen unverändert bleiben.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Untersatz (12) in einer festen Ebene relativ zu der Laserstrahlfokussierungslinse (14) bewegbar ist und daß das Futter (40) das Werkstüclc in der vorgeschriebenen planaren Beziehung zu der Fokussierungslinse und in axialer Beziehung zu den Lagern (165 18) hält.
- 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager- und Wellenanordnung einen Schieberhalter (24), der in dem äußeren Lager (18) drehbar gelagert ist, und einen Schieber (22) aufweist, der in dem Schieberhalter verschiebbar gelagert ist, wobei das innere Lager (16) in dem Schieber gelagert ist, so daß der Abstand zwischen den Achsen des inneren und des äußeren Lagers in Anpassung an die besondere Größe des dem Werkzeug oder Laserstrahl (50) auszusetzenden ovalartigen ümfanges verändert werden kann,,
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Futter (40) eine Haube (54) aufweist., welche den Bereich des dem Laserstrahl (50) auszusetzenden ümfanges umschließt ο und Einrichtungen (56) sum Einleiten eines Schutsgases in die Haube»009327/07
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (54) aus Quarz besteht, damit der Laserstrahl (50) ohne Verringerung der Strahlleistung durchgelassen wird.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Futter (40) eine Einrichtung zum Einleiten eines Schutzgases durch das Werkstück (2) aufweist.909827/0712
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