DE3734570C2

DE3734570C2 - Device for a longitudinally flowing CO¶2¶ power laser

Info

Publication number: DE3734570C2
Application number: DE19873734570
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Klingel
Original assignee: Trumpf SE and Co KG
Current assignee: Trumpf SE and Co KG
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2007-10-14
Also published as: DE3734570A1; DE3821580A1; DE3821580C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a device according to the preamble of the main claim.

Eine solche Vorrichtung ist aus dem Prospekt CE 8000 and CE 5000 Industrial CO₂ Lasers, 1986, der Firma C-E Indu strial Lasers, Inc. 32 Cobbel Hill Road, Somerville, Massachusetts 02143, USA, be kannt geworden.Such a device is known from the prospectus CE 8000 and CE 5000 Industrial CO₂ Lasers, 1986, the company CE Indu strial Lasers, Inc. 32 Cobbel Hill Road, Somerville, Massachusetts 02143, USA.

Aus dem Prospekt geht lediglich die Konfiguration gemäß dem Oberbegriff ohne Gas zufuhrvorrichtung, die Gasableitungsvorrichtung die Wärmetauschervorrichtung die Gaspumpe und die Basisvorrichtung hervor. Jedoch müßten diese Gegenstände er gänzt werden, denn es ist unvorstellbar, daß der Laser z. B. ohne Gaspumpe gearbeitet haben könnte.The brochure only shows the configuration according to the generic term without gas supply device, the gas discharge device, the heat exchanger device Gas pump and the base device. However, he should have these items be added, because it is inconceivable that the laser z. B. worked without a gas pump could have.

Aus der DE 34 12 398 A1 ist ein längsdurchströmter Laser mit mehrfach gefalteter opti scher Strecke bekannt. An den Endabschnitten der Endladungsstrecke ist je ein Um lenkblock angeordnet, in dem der auftreffende optische Strahl mehrfach um je 45° um gelenkt und wieder derart zum anderen Umlenkblock gelenkt wird, daß die einzelnen Strahlengänge sich gegenseitig nicht stören. In der Entladungsstrecke sind Elektroden für den Entladungsstrom kaskadenartig angeordnet und geschaltet. Die Kühleinrichtung des Lasers ist in verschiedene Kühlkreisläufe unterteilt. Zum Gastransport durch die Kühleinrichtung ist im Gasströmungskanal mindestens ein Ventilator angeordnet. Die ser gefaltete Laser weist jedoch einen Gasrohrstrang, der in insgesamt zwei axial auf einanderfolgende Gasrohrteilstränge unterteilt ist, auf.DE 34 12 398 A1 describes a laser with a longitudinal flow and a multiply folded opti known route. At the end sections of the discharge route there is one order steering block arranged, in which the incident optical beam several times by 45 ° around is steered and again directed to the other deflection block so that the individual Beam paths do not interfere with each other. There are electrodes in the discharge path arranged and switched in cascade for the discharge current. The cooling device of the laser is divided into different cooling circuits. For gas transport through the Cooling device is arranged in the gas flow channel at least one fan. The ser folded laser, however, has a gas pipe string that has a total of two axially successive gas pipe sections is divided.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach aufgebauten, kompakten, mit dünnen Gasrohrleitungen auskommenden Leistungs-Laser anzugeben.The object of the invention is to provide a simple, compact, power lasers that use thin gas pipes.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs ersichtlichen Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved in a generic device solved the features evident from the characterizing part of the main claim.

Durch die Bereitstellung der Durchgangsflansche zum Anschluß der Gasableitungsvor richtung wird eine wirksame Abführung des Gases gewährleistet. Dies ist vorteilhaft, da die Leistung eines Lasers bekanntlich davon abhängt, wieviel gekühltes Gas zugeführt wird und wie wirksam die Abführung des Gases erfolgt.By providing the through flanges for connecting the gas discharge line direction ensures an effective gas discharge. This is advantageous because As is well known, the power of a laser depends on how much cooled gas is supplied and how effectively the gas is removed.

In diesem Sinne wirkt auch die Merkmalsgruppe b). Einerseits erhält man so die kürze sten Wege für das Gas aus der Strahlstrecke zur Gaspumpe und zurück und anderer seits hat ein Turbo-Radialgebläse eine sehr hohe Förderleistung. Es kann nahe an der Strahlstrecke vorgesehen werden, weil es klein ist. Man benötigt keine mechanischen Entkopplungsmittel, die längere Gasableitungen und -zuleitungen nach sich ziehen. Das Gebläse paßt sich auch in die Symmetrie ein, während dies bei Kreiskolbenpum pen nicht der Fall ist.Characteristic group b) also works in this sense. On the one hand, you get the brevity Most routes for the gas from the beam path to the gas pump and back and others On the one hand, a turbo radial fan has a very high delivery rate. It can be close to the Beam path should be provided because it is small. You don't need mechanical ones Decoupling agents that lead to longer gas discharge and supply lines. The fan also adapts to the symmetry, while this with rotary lobe pumps pen is not the case.

Im gleichen Sinne wirkt auch die Merkmalsgruppe c) und d). Die sternförmige Verbin dung ist die kürzeste Verbindung und außerdem diejenige Verbindung, die keinen Be reich der Strahlstrecken systematisch bevorzugt oder benachteiligt.Characteristic groups c) and d) work in the same sense. The star-shaped connection is the shortest connection and also the connection that has no loading systematically preferred or disadvantaged.

Im gleichen Sinne wirkt auch die Merkmalsgruppe e). In der Tischplatte können im Querschnitt relativ große, geschützte strömungsmäßig sehr günstige Teilstrecken vor gesehen werden. Die optische Bank kann sozusagen eine Doppelfunktion ausüben: Sie besorgt auch die Führung des Gases. Characteristic group e) works in the same sense. In the table top can Cross-section of relatively large, protected sections of flow that are very favorable in terms of flow be seen. The optical bench can perform a dual function, so to speak: It also takes care of the gas.

Gemäß der Merkmalsgruppe f) werden die Teilstrecken optimal kurz und man benötigt keine separaten Schläuche.According to the feature group f), the sections are optimally short and are required no separate hoses.

Durch die Anordnung der Gasrohrstränge als rechtwinkliges Vieleck erhält man eine Baugruppe, die sich gut in eine Produktionslinie als Bearbeitungsstation einfügt. Durch die Anordnung der Gasrohrstränge als Quadrat wird der Baugruppengedanke weiterhin vervollkommnet. Jeder Gasrohrstrang trägt gleich zur Laserleistung bei, man kann die Eck-Zwischenflansche identisch ausbilden und die wesentlichen Teile sind gleich weit vom Schnittpunkt der Diagonalen entfernt.The arrangement of the gas pipe strings as a right-angled polygon gives one Assembly that fits well into a production line as a processing station. By the arrangement of the gas pipe strings as a square continues to be the concept of the assembly perfected. Every gas pipe string contributes to the laser power, you can do that Design the corner intermediate flanges identically and the essential parts are the same width from the intersection of the diagonals.

Dadurch, daß vier Teilstrecken für die Gaszufuhr und vier Teilstrecken für die Gasab fuhr vorgesehen sind, wobei die einen Teilstrecken zu den Eck-Zwischenflanschen und dem Endflansch gehen und die anderen Teilstrecken zu den Durchgangsflanschen ge hen, erreicht man, daß man wenige, im Querschnitt große und einen Strömungswider stand bietende Teilstrecken vorsehen kann, die ein übersichtliches, gleichberechtigtes Strömungsschema ergeben und man nutzt die Flansche zugleich als Verteiler für das Frischgas und als Sammler für das verbrauchte Gas aus, und zwar wird im einen Flansch verteilt, im anderen gesammelt, im dritten verteilt usw.Because four sections for the gas supply and four sections for the gas drove are provided, the partial sections to the corner intermediate flanges and go to the end flange and the other sections ge to the through flanges hen, one achieves that there are few, large in cross-section and a flow resistance stand-providing sections can provide a clear, equal Flow pattern result and you use the flanges at the same time as a distributor for the Fresh gas and as a collector for the gas used, and that is in one Distributed flange, collected in the other, distributed in the third, etc.

Dadurch, daß die Teilstrecken für die Gaszufuhr zu den Eck-Zwischenflanschen und dem Endflansch gehen und die Teilstrecken für die Gasabfuhr zu den Durchgangsflan schen gehen, erreicht man, daß die Spiegel besser gekühlt werden, die ja in den Eck- Zwischenflanschen sitzen, während die Durchgangsflansche das heißere Gas erhalten, was aber wärmemäßig nicht so kritisch ist.The fact that the sections for the gas supply to the corner intermediate flanges and go to the end flange and the sections for gas discharge to the through flange you can achieve a better cooling of the mirrors, which are in the corner Intermediate flanges sit while the through flanges receive the hotter gas, which is not so critical in terms of heat.

Dadurch, daß die Teilstrecken durch eine Oberwand und eine Unterwand des hohlen Tisches begrenzt sind, wobei zwischen der Oberwand und der Unterwand gasdichte Trennwände verlaufen, verwendet man die optische Bank direkt zur Unterbringung aller Teilstrecken. Man spart außerordentlich viel Platz, der sonst für Rohrleitungen verwen det würde. Durch die Trennwände wird der Tisch versteift, insbesondere wenn man das ganze als Schweißkonstruktion ausbildet.The fact that the sections through an upper wall and a lower wall of the hollow Tables are limited, gas-tight between the top wall and the bottom wall Partitions run, you can use the optical bench directly to accommodate everyone Sections. You save a lot of space that would otherwise be used for pipelines would. The partition is stiffened by the dividing walls, especially if you do that whole as a welded construction.

Dadurch, daß der Strömungswiderstand der Teilstrecken für die Gaszufuhr gleich ist, erhalten alle Gaszufuhrstellen die gleiche Gasmenge. Because the flow resistance of the sections for the gas supply is the same, all gas supply points receive the same amount of gas.

Dadurch, daß der Strömungswiderstand der Teilstrecken für die Gasableitung gleich ist, wird in allen Gaswegleitungsstellen gleich viel Gas abgeleitet.Because the flow resistance of the sections for gas discharge is the same, the same amount of gas is discharged from all gas pipeline points.

Dadurch, daß die Oberwand und die Unterwand Durchbrechungen hat, die einerseits in die Teilstrecken münden und andererseits mit dem Druckraum bzw. dem Saugraum des Turboradial-Gebläses in Verbindung sind, vermeidet man Leitungen im Tisch, aber auch vom Gebläse zum Tisch, so daß das Gebläse sehr nah an den Tisch herange rückt werden kann. Durch die Anflanschung des Turboradial-Gebläses unter dem Tisch erhält man eine Einheit, die leicht zu montieren und zu demontieren ist. Man spart auch die Schwingungsdämpfer ein, was man sich deshalb erlauben kann, weil das Gebläse sehr hohe Drehzahlen hat.The fact that the upper wall and the lower wall has openings, on the one hand in the sections open and on the other hand with the pressure chamber or the suction chamber of the turbo radial fan are connected, one avoids cables in the table, however also from the blower to the table, so that the blower comes very close to the table can be moved. By flanging the turbo radial fan under the table you get a unit that is easy to assemble and disassemble. You also save the vibration damper, which you can afford because the blower has very high speeds.

Dadurch, daß die Achse des Turboradial-Gebläses senkrecht zum Tisch steht, erhält man eine Lage, die noch schwingungsärmer ist und man kommt mit dem Gebläse noch näher an den Tisch heran, ohne Höhe zu verlieren. Auch werden hierdurch die Strö mungswege noch gleichberechtigter.The fact that the axis of the turbo radial fan is perpendicular to the table you get a position that is even less vibrating and you still get with the blower closer to the table without losing height. The currents ways of achieving equal rights.

Dadurch, daß die Achse etwa den Schnittbereich der Diagonalen durchquert, erfüllt man den Symmetriegedanken zur Gänze, was Vorteile in bezug auf die Belastung des Tisches, in bezug auf die Gaskinematik und des modularen, übersichtlichen Aufbaus bedeutet.In that the axis crosses approximately the intersection of the diagonals one fully the idea of symmetry, what advantages in relation to the load of the Tables, with regard to the gas kinematics and the modular, clear structure means.

Dadurch, daß die Durchbrechungen für die Teilstrecken der Gaszufuhr auf einem Radi us liegen und die Durchbrechung für die Gasableitung im Schnittbereich der Diagona len liegt, werden die Teilstrecken für die Gaszufuhr und Gasableitung absolut gleichbe rechtigt und symmetrisch und das kühle Gas erreicht auf dem schnellsten Weg die Eck-Zwischenflansche.The fact that the openings for the sections of the gas supply on a radi us lie and the opening for the gas discharge in the cutting area of the Diagona len, the sections for gas supply and gas discharge are absolutely the same justified and symmetrical and the coolest gas reaches the quickest way Corner intermediate flanges.

Dadurch, daß im Tisch in den Teilstrecken für die Gasableitung erste Wärmetauschvor richtungen liegen, kann man die Wärmetauschvorrichtungen ebenfalls in den Tisch ein bauen, so daß insofern ebenfalls keine Zusatzaggregate notwendig sind. Außerdem ist dies für das mit hoher Leistung laufende Gebläse günstig, denn es erhält damit von vornherein gekühltes Gas, was auch der Lebensdauer der Gebläse gut tut. Außerdem wird dadurch auch gleich der Tisch gekühlt. Characterized in that in the table in the sections for gas dissipation first heat exchange directions, the heat exchangers can also be placed in the table build, so that no additional units are necessary. Besides, is this is favorable for the blower running at high power because it receives from Cooled gas in advance, which is also good for the life of the blowers. Furthermore the table is cooled immediately.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß im Tisch in den Teilstrecken für die Gaszuführung zwei te Wärmetauschvorrichtungen liegen, wodurch man das Gas nochmals kühlen kann, kurz bevor es in die Strahlstrecken gelangt. Auch kann diejenige Temperaturerhöhung wieder heruntergeholt werden, die durch die Kompression des Gases im Gebläse ge schieht. Außerdem ergeben sich größere Kühlflächen.It is also advantageous that two in the table in the sections for the gas supply there are heat exchangers, so that the gas can be cooled again, just before it reaches the beam paths. That temperature increase can also be brought down again by the compression of the gas in the blower looks. There are also larger cooling surfaces.

Wenn das Gehäuse des Turboradial-Gebläses koaxial zum Rotor eine Ausgangsöff nung hat, die mit der Durchbrechung für die Gasableitung fluchtet, rückt man das Ge bläse so nahe an den Tisch, wie dies nicht mehr überbietbar ist. Man braucht keine Zwischenschläuche oder aufwendige Dichtungen. In der Unterwand des Tisches benö tigt man nur ein zentrales Loch.If the housing of the turbo radial fan coaxial with the rotor has an outlet opening voltage that is aligned with the opening for the gas discharge, you move the Ge blow as close to the table as you can’t beat. You don't need one Intermediate hoses or complex seals. In the lower wall of the table you only need one central hole.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß das Gehäuse des Turboradial-Gebläses koaxial zum Rotor einen Überdruckraum hat, der direkt mit der Durchbrechung für die Gaszuführung fluchtet. Man hat damit das Gebläse direkt mit dem Tisch verbunden und seine Doppel funktion als optische Bank einerseits und Gasverteiler andererseits optimal ausgenützt.It is also advantageous that the housing of the turbo radial fan coaxial with Rotor has an overpressure space that is directly connected to the opening for the gas supply flees. You connected the blower directly to the table and its double function as optical bench on the one hand and gas distributor on the other hand optimally used.

Wenn die Drehzahl des Gebläses im Bereich von 10.000 bis 150.000 U/min liegt und die Gasförderung zwischen 100 m³/h bis 2.000 m³/h liegt, kann man einen Laser im Be reich von mehreren hundert Watt bis zu einigen Kilowatt realisieren, und zwar ohne daß man den Laser an sich ändert. Natürlich muß die Pumpleistung dem entsprechend auch erhöht werden. Dabei kann die Länge des Laserstrahls im Bereich von 2000 bis 3000 mm liegen. Im Falle der quadratischen Konfiguration bedeutet dies eine Seiten länge von 60 bis 80 cm, was sehr platzsparend ist.When the fan speed is in the range of 10,000 to 150,000 rpm and the gas production is between 100 m³ / h to 2,000 m³ / h, you can use a laser in the loading Realize from several hundred watts to a few kilowatts, and that without to change the laser itself. Of course, the pumping power must be accordingly also be increased. The length of the laser beam can range from 2000 to 3000 mm. In the case of the square configuration, this means one side length from 60 to 80 cm, which is very space-saving.

Ein bevorzugter Arbeitsbereich ergibt sich, wenn die Drehzahl bei 40.000 bis 100.000 U/min liegt und die Gasförderung bei 120 m³/h bis 500 m³/h liegt.A preferred operating range arises when the speed is between 40,000 and 100,000 U / min and the gas production is from 120 m³ / h to 500 m³ / h.

Bei einem 500 W-Laser liegt die Drehzahl vorzugsweise im Bereich von 40.000 U/min ± 20%. Hieraus kann man berechnen, was z. B. ein 200 W-Laser oder ein 1.000 W-Laser benötigen würde.The speed of a 500 W laser is preferably in the range of 40,000 rpm ± 20%. From this you can calculate what z. B. a 200 W laser or a 1,000 W laser would need.

Wenn die Vorrichtung eine fest als Einheit miteinander verbundene Baugruppe ist, er hält man eine nahezu monolithische Einheit ohne die Vielzahl von Schläuchen, Leitun gen usw. Eine solche Baugruppe kann man leicht justieren, installieren, reparieren und man kann vor allem leicht mit ihr arbeiten. Als Ganzes kann sie in unterschiedliche La gen gebracht werden, wie z. B. über Kopf, waagrecht oder dergleichen.If the device is an assembly firmly connected as a unit, he you keep an almost monolithic unit without the multitude of hoses, conductors gen etc. Such an assembly can be easily adjusted, installed, repaired and above all, it's easy to work with. As a whole, it can be divided into different La gen brought, such. B. overhead, horizontal or the like.

Mit einem Tisch, der einige Zentimeter, vorzugsweise 5-14 cm dick ist, werden Werte für einen Tisch angegeben, mit denen man Laserleistungen von etwa 200 Watt bis mehreren Kilowatt realisieren kann. Die Werte zeigen außerdem, wie dünn die Tisch platte sein kann. With a table that is a few centimeters, preferably 5-14 cm thick, values specified for a table with which one can achieve laser powers of approximately 200 watts can realize several kilowatts. The values also show how thin the table plate can be.

Es wird nunmehr ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:A preferred embodiment of the invention will now be described. The drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen waagrecht stehenden Laser, Fig. 1 is a schematic plan view of a horizontally stationary laser,

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1, jedoch größer, mit einer Darstellung des Innenlebens der Tischplatte, Fig. 2 is a plan view of FIG. 1, but greater with a representation of the interior of the table top,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß dem Pfeil 3 in Fig. 1, Fig. 3 is a view according to the arrow 3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht wie Fig. 3, jedoch vergrößert, teilweise aufgebrochen, mit dem Innenleben des Motorgehäuses, des Gebläseflansches und eine gestrichelte Darstellung von Teilstrecken. Fig. 4 is a view like Fig. 3, but enlarged, partially broken away, with the inside of the motor housing, the fan flange and a broken line of sections.

Ein CO₂-Laser 11 mit einer Ausgangsleistung von 500 W steht auf einem Tisch 12 und ist fest mit diesem verbunden. Unterhalb des Tisches 12 ist ein Turboradial- Gebläse 13 vorgesehen, das fest unter den Tisch 12 geschraubt ist. Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Vorrichtung ist eine Einheit. Sie steht auf einem nicht gezeichneten Gestell. Der Laser hat eine strichpunktiert gezeichnete Strahl strecke 14. Sie verläuft quadratisch. Die Strahl länge ist 2650 mm. Der Durch messer des Strahls ist 10 mm und er strahlt im TEM₀₀-Mode. Die Strahlstrecke 14 umfaßt drei Eck-Zwischenflansche 16, 17, 18, die sowohl schematisch dargestellte 45°-Spiegel beherbergen als auch Fassungen 19 für Gasrohre haben. Am vierten Eck ist ein Endflansch 21 vorgesehen, der einen total reflektierenden Spiegel 22 und einen Auskoppelspiegel 23 aufweist. Im End flansch 21 kreuzt sich die Strahlstrecke 14 mit 90°. Genau in der Mitte zwischen dem ersten Eck-Zwischenflansch 16 und dem zweiten Eck-Zwischenflansch 17 liegt in einem ersten Gasrohrstrang 24 ein erster Durchgangsflansch 26, der an seinen beiden Seiten Fassungen 19 aufweist. Zwischen dem Eck-Zwischenflansch 16 verläuft ein Gasrohr 27, das an seinen beiden Enden gasdicht gefaßt ist und zwischen dem Durchgangsflansch 26 und dem Eck-Zwischenflansch 17 liegt ein Gasrohr 28, das in Fassungen 19 gasdicht gefaßt ist. Beide Gasrohre 27, 28 sind von HF-Elektroden 29 umgeben. Im zweiten Gasrohrstrang 29 liegt genau in der Mitte ein zweiter Durchgangsflansch 31. Im dritten Gasrohr strang 32 liegt genau in der Mitte ein dritter Durchgangsflansch 33 und im vierten Gasrohrstrang 34 liegt ein vierter Durchgangsflansch 36. Die Gasrohr stränge stehen jeweils senkrecht zueinander und bilden, wenn man einmal die über den Kreuzungspunkt 37 hinausgehende Strahlstrecke vernachlässigt, ein geometrisches Quadrat. Da die Verhältnisse hinsichtlich der Gasrohre 27, 28 und der Elektroden 30 in den Strängen gleich sind, brauchen sie nicht weiter erläutert zu werden.A CO₂ laser 11 with an output power of 500 W is on a table 12 and is firmly connected to it. Below the table 12 , a turbo radial fan 13 is provided, which is screwed firmly under the table 12 . The apparatus shown in Figs. 3 and 4 is one unit. It stands on a frame, not shown. The laser has a dot-dash line 14 . It is square. The beam length is 2650 mm. The diameter of the beam is 10 mm and it radiates in TEM₀₀ mode. The beam path 14 comprises three corner intermediate flanges 16 , 17 , 18 , which both house schematically represented 45 ° mirrors and also have sockets 19 for gas pipes. At the fourth corner, an end flange 21 is provided, which has a totally reflecting mirror 22 and a decoupling mirror 23 . In the end flange 21 , the beam path 14 crosses at 90 °. Exactly in the middle between the first corner intermediate flange 16 and the second corner intermediate flange 17 , a first through flange 26 , which has sockets 19 on its two sides, lies in a first gas pipe string 24 . Between the corner intermediate flange 16 a gas pipe 27 extends, which is taken in a gastight manner at both ends and between the Durchgangsflansch 26 and the corner intermediate flange 17 is a gas pipe 28, which is taken in a gastight manner in sockets 19th Both gas tubes 27 , 28 are surrounded by HF electrodes 29 . In the second gas pipe string 29 lies exactly in the middle of a second Durchgangsflansch 31st In the third gas pipe section 32 there is a third through flange 33 exactly in the middle and in the fourth gas pipe section 34 there is a fourth through flange 36 . The gas pipe strands are perpendicular to each other and, if one neglects the beam path beyond the crossing point 37 , forms a geometric square. Since the conditions with regard to the gas tubes 27 , 28 and the electrodes 30 in the strands are the same, they need not be explained further.

Durch die Ecken des Quadrats gezogene Diagonalen 38, 39 haben einen Schnitt punkt 41.Diagonals 38 , 39 drawn through the corners of the square have an intersection point 41 .

Der Tisch 12 bildet - abgesehen von den sichtbaren Abschrägungen an den Ecken - ebenfalls ein Quadrat mit einer Kantenlänge von 8,50 mm. Seine Höhe ist 80 mm. Er hat eine ebene Oberwand 42 und eine ebene Unterwand 43, die jeweils einstückige Stahlplatten sind. Die Stahlplatte selbst ist mit Ausnahme der bestimmungsgemäß vorgesehenen Öffnungen gasdicht. Der Tisch 12 hat an seinem Umfang Umfangswände 44, die den so gebildeten Hohlraum 46 gasdicht nach außen abschließen und mit der Oberwand 42 und der Unterwand 43 ver schweißt sind. Die Unterwand 43 hat koaxial zum Schnittpunkt 41 ein zentrales Loch 47. Auf einem Radius von etwa 1/3 einer Diagonallängenhälfte hat die Unterwand vier Löcher 48, 49, 51, 52. Durch die Löcher 49, 52 geht die Diagonale 39 und durch die Löcher 48, 51 geht mittig die Diagonale 38. An der Unterseite der Unterwand 43 ist ein Gehäuse 53 des Gebläses 13 gas dicht festgeschraubt. Ein Motor 54 hat einen Stator 56 und einen Rotor 57, dessen Welle 58 eine geometrische Längsachse 59 hat, die durch den Schnittpunkt 41 geht. Auf der Welle 58 sitzt ein Turbinenläufer 61, der oberhalb von seiner oberen Stirnfläche einen Saugraum 62 hat, der direkt mit dem zentralen Loch 47 kommuniziert. Ein Druckraum 63 ist im Gehäuse 53 stromab vom Turbinen läufer 61 vorgesehen. Der Druckraum 63 hat nach oben gehende Arme 64, die direkt mit den Löchern 48-52 kommunizieren. Vom Loch 48 aus geht eine erste Teilstrecke 66, in der das Gas gemäß dem Pfeil 67 fließt. Zwischen die Oberwand 42 und die Unterwand 43 sind gasdicht Trennwände 68, 69 geschweißt, die senkrecht zueinander stehen. Gemäß Fig. 2 erstreckt sich die Trennwand 68 von 6 Uhr nach 12 Uhr und die Trennwand 69 von 9 Uhr nach 3 Uhr. Sie haben überall einen Abstand vom Loch 48, so daß dort Gas ungehindert ausströmen kann. Von den Trennwänden 68, 69 aus erstrecken sich zwei zueinander parallele Trennwände 71, 72, die in erheblichem Abstand voneinander parallel zur Diagonale 38 verlaufen. In der Teilstrecke 66 ist ein Wärmetauscher 73 vorgesehen, dessen Anschlüsse die Unterwand 43 durchqueren und nicht gezeigt sind. Die Oberwand 42 hat unterhalb des Eck-Zwischenflansches 16 ein nicht dargestelltes Loch entsprechend dem Loch 48. Dieses nicht dargestellte Loch kommuniziert direkt mit dem Innern des gasdichten Eck-Zwischenflansches 16. Gemäß den strichpunktierten Linien 74, 76 kann Gas aus der Teilstrecke 66 in den Eck-Zwischenflansch 16 und von dort aus in das Gasrohr 27 und das Gasrohr 77 fließen. Da die Teilstrecken 78, 79, 81 insoweit baugleich sind, werden sie nicht weiter beschrieben. Ersichtlich liegen die Teilstrecken 78, 81 unter der Diagonale 39 und die Teilstrecken 66, 79 liegen unter der Diagonale 38. Man kann auch sagen, daß die Teilstrecken 66, 78, 79, 81 symmetrisch sternförmig und gleich gestaltet verlaufen. Die Strömungsrichtungen sind als Pfeile eingetragen.Apart from the visible bevels at the corners, the table 12 also forms a square with an edge length of 8.50 mm. Its height is 80 mm. It has a flat top wall 42 and a flat bottom wall 43 , which are each one-piece steel plates. The steel plate itself is gas-tight with the exception of the openings provided as intended. The table 12 has on its circumference peripheral walls 44 which close the cavity 46 thus formed gas-tight to the outside and are welded to the upper wall 42 and the lower wall 43 ver. The bottom wall 43 has a central hole 47 coaxial with the intersection 41 . The bottom wall has four holes 48 , 49 , 51 , 52 over a radius of about 1/3 of a diagonal length half. The diagonal 39 goes through the holes 49 , 52 and the diagonal 38 goes through the holes 48 , 51 in the middle. On the underside of the lower wall 43 , a housing 53 of the blower 13 is screwed tight gas-tight. A motor 54 has a stator 56 and a rotor 57 , the shaft 58 of which has a geometrical longitudinal axis 59 which passes through the intersection 41 . A turbine rotor 61 is seated on the shaft 58 and has a suction space 62 above its upper end face, which communicates directly with the central hole 47 . A pressure chamber 63 is provided in the housing 53 downstream of the turbine rotor 61 . The pressure chamber 63 has upward arms 64 which communicate directly with the holes 48-52 . A first section 66 extends from hole 48 , in which the gas flows according to arrow 67 . Between the upper wall 42 and the lower wall 43 gas-tight partition walls 68 , 69 are welded, which are perpendicular to each other. Referring to FIG. 2, the partition wall 68 extends from 6 am to 12 am and the partition wall 69 from 9 o'clock to 3 o'clock. They are spaced from hole 48 everywhere so that gas can flow out unhindered there. Two mutually parallel partition walls 71 , 72 extend from the partition walls 68 , 69 and run parallel to the diagonal 38 at a considerable distance from one another. In the section 66 , a heat exchanger 73 is provided, the connections of which cross the lower wall 43 and are not shown. The top wall 42 has a hole (not shown) corresponding to the hole 48 below the corner intermediate flange 16 . This hole, not shown, communicates directly with the inside of the gas-tight corner intermediate flange 16 . According to the dash-dotted lines 74, 76 , gas can flow from the section 66 into the corner intermediate flange 16 and from there into the gas pipe 27 and the gas pipe 77 . Since the sections 78 , 79 , 81 are identical in this respect, they will not be described further. It can be seen that the sections 78 , 81 lie below the diagonal 39 and the sections 66 , 79 lie below the diagonal 38 . It can also be said that the sections 66 , 78 , 79 , 81 run symmetrically in a star shape and have the same design. The flow directions are shown as arrows.

Parallel zueinander, mit erheblichem Abstand, und parallel zur Winkelhalbierenden der Diagonalen 38, 39 verlaufen zwei gerade Trennwände 82, 83 von dem zentralen Loch 47 und dessen Umgebungsbereich in Fig. 2 senkrecht nach oben. Dadurch wird eine Teilstrecke 84 für die Gasableitung geschaffen. Das Gas strömt aus den Gasrohren 27, 28 in den Durchgangsflansch 26, der insoweit hohl ist. Zur Oberwand 42 hin hat er ein nicht gezeichnetes Loch, das mit einem ebenfalls nicht gezeichneten, direkt darunter liegenden Loch in der Ober wand 42 kommuniziert. Die den Gasfluß symbolisierende Linie 74 trifft sich im Durchgangsflansch 26 mit einer einen weiteren Gasfluß symbolisierenden Linie 68. Beide Gasflüsse sind gleich groß. Sie gelangen durch die nicht gezeichneten Löcher in die Teilstrecke 84, durchströmen dort einen Wärme tauscher 86 und werden durch das Loch 47 in den Saugraum 62 abgesaugt. In gleicher Weise führt vom Durchgangsflansch 31 eine Teilstrecke 87 mit darin enthaltenem Wärmetauscher zum zentralen Loch 47, eine Teilstrecke 88 führt vom Durchgangsflansch 33 zum zentralen Loch 47 und ebenso eine Teilstrecke 89 vom Durchgangsflansch 36. Die Trennwände 82, 83 bilden mit den die anderen Teilstrecken begrenzenden Wänden ein großes Kreuz, dessen Ecken 91 erheblich vor dem zentralen Loch 47 enden. Es ergibt dies gute Strömungsverhältnisse, da die Strömungen symmetrisch und gleich groß sind und sowohl keine Hindernisse treffen als auch linear geführt sind. Diese lineare Führung trifft natürlich auch für die anderen Teilstrecken 66, 78, 79, 81 zu. Um die Quellen-darstellenden Löcher 48, 49, 51, 52 herum hat es viel Platz und ebenso um das eine Senke darstellende Loch 47 herum. Die Abstände der Trennwände jeder Teilstrecke sind gleich, so daß auch der spezifische Strömungswiderstand gleich ist.Parallel to each other, at a considerable distance, and parallel to the bisector of the diagonals 38 , 39 , two straight dividing walls 82 , 83 run vertically upward from the central hole 47 and its surrounding area in FIG. 2. This creates a section 84 for the gas discharge. The gas flows from the gas pipes 27 , 28 into the through flange 26 , which is hollow in this respect. To the top wall 42 he has a hole not shown, which communicates with a hole, also not shown, directly below the hole in the upper wall 42 . The line 74 symbolizing the gas flow meets in the through flange 26 with a line 68 symbolizing a further gas flow. Both gas flows are the same size. They pass through the holes not shown in the section 84 , flow through a heat exchanger 86 there and are sucked through the hole 47 in the suction chamber 62 . In the same way, a section 87 with the heat exchanger contained therein leads from the through flange 31 to the central hole 47 , a section 88 leads from the through flange 33 to the central hole 47 and likewise a section 89 from the through flange 36 . The partition walls 82 , 83 form a large cross with the walls delimiting the other sections, the corners 91 of which end considerably in front of the central hole 47 . This results in good flow conditions, since the flows are symmetrical and of the same size and both do not hit any obstacles and are linear. This linear guidance naturally also applies to the other sections 66 , 78 , 79 , 81 . It has a lot of space around the source-forming holes 48 , 49 , 51 , 52 and also around the sink-hole 47 . The distances between the partitions of each section are the same, so that the specific flow resistance is the same.

Die Höhe der in Fig. 3 dargestellten Baugruppe beträgt ca. 80 cm. Man benötigt also lediglich ein Volumen mit einer Höhe von 80 cm und einer quadratischen Kantenlänge von etwa 85 cm.The height of the assembly shown in Fig. 3 is approximately 80 cm. So you only need a volume with a height of 80 cm and a square edge length of about 85 cm.

Claims

1. Device for a longitudinally flowing CO₂ power laser, the beams of which are arranged in a right-angled square, in particular a square,
with corner flanges arranged in the four corners of the square, a 45 ° deflecting mirror being arranged in each of the three corner areas and a decoupling mirror and a 180 ° total reflection mirror being arranged in the fourth corner area,
with four gas pipe strings between the corner flanges, on which gas pipe strings HF pump electrodes are provided,
with a gas supply device for cooled gas, a gas discharge device for heated gas, a gas pump connected in the circuit between the gas discharge device and the gas supply device and a heat exchanger device for the circulating gas, and with a base device supporting the corner flanges,
characterized by the following features:

a) in the four gas pipe strings ( 24 , 29 , 32 , 34 ) a through flange ( 26 , 31 , 33 , 36 ) is provided for connecting the gas discharge device, whereby each of the four gas pipe strands is each divided into two gas pipe sub-strands;
b) the gas pump is a turbo radial fan ( 13 ), the axis of rotation ( 59 ) of which is perpendicular to the plane of the gas pipe strands ( 24 , 29 , 32 , 34 ) and crosses the intersection ( 41 ) of the two diagonals ( 38 , 39 ) of the square ;
c) four sections ( 66 , 78 , 79 , 81 ) of the gas supply device are arranged in a radial arrangement between the turbo radial fan ( 13 ) on the one hand and the corner flanges ( 16 , 17 , 18 , 21 ) on the other hand, the corner flanges ( 16 , 17 , 18 , 21 ) are connected to the gas supply device;
d) four sections ( 84 , 87 , 88 , 89 ) of the gas discharge device lie in a radial arrangement between the turbo radial fan ( 13 ) on the one hand and the through flanges ( 26 , 31 , 33 , 36 ) on the other;
e) the base device has a hollow plate ( 12 ), in which the four sections ( 66 , 78 , 79 , 81 ) of the gas supply device and the four sections ( 84 , 87 , 88 , 89 ) of the gas discharge device run;
f) the turbo radial blower ( 13 ) is at least indirectly flanged to the plate ( 12 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the hollow plate ( 12 ) is delimited by a top wall ( 42 ) and a bottom wall ( 43 ), with the formation of the sections ( 66 , 78 , 79 , 81 , 84 , 87 , 88 , 89 ) between the top wall ( 42 ) and the bottom wall ( 43 ) gas-tight partition walls ( 68 , 69 , 82 , 83 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the top wall ( 42 ) or the bottom wall ( 43 ) has openings ( 47 ; 48 , 49 , 51 , 52 ) over which the sections ( 66 , 78 , 79 , 81 , 84 , 87 , 88 , 89 ) are connected to the pressure chamber ( 63 ) or the suction chamber ( 62 ) of the turbo radial blower ( 13 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the openings ( 48 , 49 , 51 , 52 ) for the sections ( 66 , 78 , 79 , 81 ) of the gas supply on the diagonals ( 38 , 39 ) at a radial distance from the intersection ( 41 ) of the same and that the opening ( 47 ) for the gas discharge is at the intersection ( 41 ) of the diagonals ( 38 , 39 ).

5. The device according to claim 1, characterized in that the flow resistance of the sections ( 66 , 78 , 79 , 81 , 84 , 87 , 88 , 89 ) for the gas supply and / or for the gas discharge is the same.

6. The device according to claim 1, characterized in that in the sections ( 84 , 87 , 88 , 89 ) for the gas discharge first heat exchanger ( 86 ) are arranged.

7. The device according to claim 1, characterized in that in the sections ( 66 , 78 , 79 , 81 ) of the gas supply second heat exchanger ( 73 ) are arranged.

8. The device according to claim 4, characterized in that the housing ( 53 ) of the turbo radial fan ( 13 ) coaxial with the rotor ( 57 ) has an outlet opening which is aligned with the opening ( 47 ) for the gas discharge.

9. Apparatus according to claim 4 or 8, characterized in that the housing ( 53 ) of the turbo radial fan ( 13 ) coaxially to the rotor ( 57 ) has a pressure chamber ( 53 ) which directly with the openings ( 48 , 49 , 51 , 52 ) is aligned for the gas supply.

10. The device according to claim 1, characterized in that the speed of the turbo radial blower ( 13 ) is in the range of 10,000 to 150,000 rpm, preferably 40,000 to 100,000 rpm and the gas delivery between 100 to 2000 m³ / h, is preferably 120 to 500 m³ / h.

11. The device according to claim 10, characterized in that at a 500 W. Laser speed is in the range of 40,000 rpm ± 20%.

12. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device is fixed as a unit with each other connected assembly.