DE3829134C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gaslaser zur Materialbear­ beitung und ein Verfahren zum Aus- oder Einbau nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 oder 5.

Gaslaser arbeiten überwiegend im Unterdruckbereich zwi­ schen 100 bis 300 mbar. Bisher ist eine aufwendige va­ kuumdichte Befestigung der Entladungsrohre über Flan­ sche mittels mehrerer Schrauben am Laserkopf notwendig. Entladungsrohre für Gaslaser bestehen in der Regel aus Glas, Quarzglas oder Keramik, die in der Praxis mit einer Biegung von mehreren Millimetern gefertigt wer­ den. Bei dem Ersteinbau bzw. nach jedem Entladungsrohr­ wechsel ist daher ein aufwendiges Ausrichten der Ent­ ladungsrohre zur optischen Achse des Lasers mittels einer optischen Bank erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und schnellen Aus- und/oder Einbau von Ent­ ladungsrohren an Gaslasern, insbesondere schnell­ strömenden CO₂-Gastransportlasern, zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 oder 5 gelöst.

Mit den erfindungsgemäßen Entladungsrohren, deren End­ bereiche in einem Toleranzbereich von 5/10 vorzugsweise jedoch 6/100stel planparallel zur optischen Achse des Resonators auf Passung bearbeitet sind, kann ein lang­ wieriges aufwendiges Ausrichten mittels teurer Vor­ richtungen entfallen. Dieser Vorteil tritt insbesondere beim Auswechseln von Entladungsrohren beim Kunden ein, da kein Servicepersonal hierzu erforderlich ist. Die Endbereiche der Entladungsrohre können mittels einer zerspanenden Bearbeitung, beispielsweise mittels eines Schleifverfahrens, in den Toleranzbereichen nach der Erfindung hergestellt werden. Mittels der radial dich­ tenden Überwurfringe kann das Entladungsrohr ohne Schrauben oder ähnliche Halteelemente an den jeweiligen Haltevorrichtungen vakuumdicht eingesteckt und dabei zentriert werden. Vorteilhaft sind hierbei die Halte­ vorrichtungen als Laserköpfe ausgebildet, in denen die Überwurfringe aufnehmende Paßbohrungen vorgesehen sind.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

In der Zeichnung ist das Entladungsrohr nach der Erfindung in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnet. Das Entladungsrohr besteht vorzugsweise aus Glas, Quarzglas oder Keramik. Mindestens die außen liegenden Endbereiche 11, 12 der Oberflächen des Entladungsrohres 10 sind in einem Toleranzbereich von 5/10, insbesondere 1/10, vorzugsweise jedoch 6/100stel konzentrisch zu der optischen Achse 13 des Resonators ausgebildet. Die Endbereiche 11, 12 können mittels einer zerspanenden Bearbeitung, beispielsweise mittels Schleifen, hergestellt werden. Den Endbereichen 11, 12 sind Überwurfringe 14, 15 zugeordnet. Die Überwurfringe 14, 15 weisen Paßbohrungen 16, 17 auf, in denen die Endbereiche 11, 12 des Entladungsrohres 10 nach dem System Einheitsbohrung oder Einheitswelle geführt sind. An den gegenüberliegenden Enden der Überwurfringe 14, 15 sind Paßflächen 18, 19 vorgesehen, die mit den Paßbohrungen 16, 17 und mit den Endbereichen 11, 12 des Entladungsrohres fluchten. Mit den Paßflächen 18, 19 sind die Überwurfringe 14, 15 in den zueinander fluchtenden, auf der optischen Achse 13 liegenden Paßbohrungen 20, 21 der Haltevorrichtungen 22, 23 angeordnet. Die Haltevorrichtungen 22, 23 sind vorzugsweise als Laserköpfe ausgebildet. In den als Zapfen ausgebildeten Paßflächen 18, 19 und den Paßbohrungen 16, 17 der Überwurfringe 14, 15 sind Dichtringe 24, 25 und 26, 27 zum vakuumdichten Verbinden der Überwurfringe mit den Haltevorrichtungen und dem Entladungsrohr angeordnet. Die in den Haltevorrichtungen 22, 23 anordbaren Einstecklängen 28, 29 der Paßflächen 18, 19 sind kleiner als die vor den anderen Enden der Überwurfringe nach dem Einbau verbleibenden Teilendbereiche 30, 31 des Entladungs­ rohres 10.

Beim Ein- oder Ausbau der erfindungsgemäßen Entladungs­ rohre 10 werden die Überwurfringe 14, 15 auf den Teilendbereichen 30, 31 des Entladungsrohres so lange aufeinander zu bewegt, bis die Paßflächen 18, 19 der Überwurfringe nicht mehr in den Paßbohrungen 20, 21 der Haltevorrichtungen 22, 23 geführt werden. Dies ist vorteilhaft durch die geringere Einstecklänge 28, 29 der Überwurfringe in bezug auf die verbleibende Länge der bearbeiteten Teilendbereiche 30, 31 des Entladungs­ rohres möglich. Das Entladungsrohr 10 kann nun mit den Überwurfringen 14, 15 aus den Haltevorrichtungen 22, 23 entnommen werden. Die Überwurfringe 14, 15 werden dann durch eine entgegengesetzte Bewegung von dem Entladungs­ rohr geschoben.

Beim Einbau werden die Überwurfringe 14, 15 auf die Endbereiche des Entladungsrohres 10 aufgeschoben, dieses zwischen die Haltevorrichtungen 22, 23 einge­ legt und die Überwurfringe 14, 15 mit den Paßflächen 18, 19 in die Paßbohrungen 20, 21 der Haltevorrichtungen eingesteckt.

Dabei wird durch die zueinander fluchtenden auf der optischen Achse 13 liegenden Paßbohrungen 16, 17 und 20, 21 sowie der Paßflächen 18, 19 und der Endbereiche 11, 12 eine in den erfindungsgemäßen Toleranzbereichen liegende Zentrierung ohne Hilfsmittel ermöglicht. Entladungsrohren 10 mit unterschiedlichen Querschnitts­ abmessungen sind hierbei Überwurfringe 14, 15 mit ihren Endbereichen 11, 12 entsprechenden Paßbohrungen 16, 17 bei immer gleichen Paßflächen 18, 19 zugeordnet.

Claims (5)

1. Gaslaser zur Materialbearbeitung mit einem Ent­ ladungsrohr zwischen mindestens zwei Haltevorrich­ tungen,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die außen liegenden Endbereiche (11, 12) der Oberfläche des Entladungsrohres (10) in einem Toleranzbereich von 5/10 mm konzentrisch zu der optischen Achse (13) ausgebildet sind, und daß die Endbereiche (11, 12) in radial dichtenden Paßbohrungen (16, 17) von Überwurfringen (14, 15) geführt sind, welche mit Paßflächen (18, 19) fluchten, die in zueinander fluchtenden Paßbohrungen (20, 21) der Haltevorrichtungen (22, 23) va­ kuumdicht einsteckbar sind, und
daß die Paßflächen (18, 19) der Überwurfringe (14, 15) als Zapfen ausgebildet sind, deren in den Halte­ vorrichtungen (22, 23) anordbaren Einstecklängen (28, 29) kleiner sind, als die vor den anderen En­ den der Überwurfringe (14, 15) verbleibenden Teil­ endbereiche (30, 31) des Entladungsrohres (10).

2. Gaslaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (11, 12) in einem Toleranzbe­ reich von 1/10 mm, vorzugsweise 6/100 mm, ausge­ bildet sind.

3. Gaslaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche mittels einer zerspanenden Be­ arbeitung hergestellt sind.

4. Gaslaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Entladungsrohre (10) mit unterschiedlichen Querschnittsabmessungen Überwurfringe (14, 15) zu­ geordnet sind, deren Paßbohrungen (16, 17) den un­ terschiedlichen Querschnittsabmessungen der Ent­ ladungsrohre (10) bei immer gleichen Paßflächen (18, 19) entsprechen.

5. Verfahren zum Aus- oder Einbau von Entladungsrohren bei Gaslasern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Aufeinanderzubewegen der Überwurfringe (14, 15) auf den Endbereich (11, 12) des Entladungsrohres (10) bis die Paßflächen (18, 19) der Überwurfringe (14, 15) nicht mehr in den Paßbohrungen (20, 21) der Haltevorrichtungen (22, 23) geführt werden, dem Entnehmen des Entladungsrohres (10) mit den Über­ wurfringen aus den Haltevorrichtungen (22, 23), dem Voneinanderwegbewegen der Überwurfringe (14, 15) bis diese nicht mehr auf den Endbereichen (11, 12) des Entladungsrohres (10) geführt werden und/oder dem Überschieben der gleichen oder anderer Über­ wurfringe (14, 15) auf die Endbereiche (11, 12) des gleichen oder eines anderen Entladungsrohres (10) bis die Länge des Entladungsrohres (10) mit den Überwurfringen (14, 15) kleiner ist als der Abstand zwischen den Haltevorrichtungen (22, 23), dem Ein­ legen des Entladungsrohres (10) mit den Überwurf­ ringen (14, 15) zwischen die Haltevorrichtungen (22, 23) und dem Einstecken der Paßflächen (18, 19) der Überwurfringe (14, 15) in die Paßbohrungen (20, 21) der Haltevorrichtungen (22, 23).