DE4133305A1 - Vorrichtung zur fuehrung eines laserstrahls - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung eines
Laserstrahls.
In zahlreichen industriellen Anwendungen werden Laser zur
Bearbeitung von verschiedenartigen Materialien eingesetzt;
beispielsweise dienen Laser auf dem papierverarbeitenden
Sektor zum Schneiden oder Perforieren von Papier. Bei der
Papierverarbeitung, wie bei vielen anderen Anwendungen
auch, werden an die Eigenschaften des Laserstrahls höchste
Anforderungen gestellt. Diese Anforderungen findet man bei
den Vorrichtungen wieder, die zur Erzeugung und Führung
des Laserstrahls verwendet werden. Insbesondere die
Anforderungen im Hinblick auf die Laserstrahlbewegungen,
d. h. dessen Lage, Verlauf, Bewegungsrichtung und
-geschwindigkeit sind aber nur schwer zu erfüllen. Denn
die Ablenkung oder Führung eines Laserstrahls und in der
Regel auch dessen Fokussierung kann nur mit Hilfe von
bewegten Komponenten erfolgen, die durch ihre eigene
Bewegung den Laserstrahl ablenken, führen oder fokussieren.
Zwar sind bei den Vorrichtungen zur Führung bzw. Ablenkung
eines Laserstrahls mehrere grundlegende Konzepte bekannt;
beispielhaft seien hier die Vorrichtungen aus DE 23 50 953
C3 und DE 24 58 656 A1 genannt, die Kipp- oder
Polygonspiegel in einer oder mehreren Gruppen aufweisen
und bei denen der Laserstrahl aufgrund der Kippbewegung
bzw. der Rotation des Spiegels abgelenkt wird. Die
bekannten Vorrichtungen erfüllen die eingangs erwähnten
Anforderungen aber nur teilweise oder nur mit einem
erheblichen Aufwand. So sind beispielsweise bei den Kipp-
oder Polygonspiegelanordnungen neben der
Antriebseinrichtung für den bzw. die Spiegel, die die bei
hohen Ablenkgeschwindigkeiten und -beschleunigungen sich
erheblich auswirkende Massenträgheit der bewegten
Komponenten beherrschen muß, aufwendige
Fokussierungssysteme erforderlich, um den Änderungen der
Weglänge des Laserstrahls Rechnung zu tragen, die auf
dessen zumindest bereichsweise auftretende Schrägstellung
bezogen auf die Bearbeitungsebene zurückzuführen sind.
Insbesondere auf dem Gebiet der Papierverarbeitung, das im
folgenden als Beispiel für eines der Anwendungsgebiete von
Laserstrahlen herangezogen wird, sind die gestellten
Anforderungen aber derart, daß keines der bekannten
Systeme tatsächlich zufriedenstellend eingesetzt werden
kann. Dennoch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht
auf eine Anwendung bei der Papierverarbeitung beschränkt,
sondern kann überall dort eingesetzt werden, wo für die
Bearbeitung oder Abtastung eines Gegenstandes eine präzise
Führung eines Laserstrahls erforderlich ist und die
Laserstrahlbewegung hohen Anforderungen gerecht werden
muß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls zu schaffen,
die die hohen Anforderungen im Hinblick auf die
Laserstrahlbewegungen bei vergleichsweise geringem Aufwand
erfüllt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
genauer beschrieben, in denen zeigt:
Fig. 1A und 1B eine schematische Darstellung eines
Laserbearbeitungsvorganges einer
Papierbahn,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Führung eines
Laserstrahls,
Fig. 3A und 3B eine schematische Darstellung der Abläufe
beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine geschnittene Darstellung eines
weiteren Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 eine geschnittene Darstellung eines
weiteren Ausführungsbeispiels und
Fig. 6A bis 6C eine schematische Darstellung der Abläufe
bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5.
In den Fig. 1A und 1B ist eine Papierbahn 1
dargestellt, die während der Bearbeitung in Richtung des
Pfeiles 2 bewegt wird. In die Papierbahn 1 werden durch
die Bearbeitung beispielsweise Perforationen 3 in
vorgegebenen Abständen zueinander eingebracht, wie dies
etwa bei der Herstellung von Endlosformularen der Fall
ist. Die Bearbeitung, d. h. das Einbringen der Perforation
3 erfolgt mit Hilfe eines Laserstrahls 4, der von einer
Laserlichtquelle 5 abgegeben wird.
Der Laserstrahl 4 trifft am Auftreffpunkt A auf die
Papierbahn 1 und bringt in die Papierbahn den
Perforationsschnitt ein. Um beste Schnittergebnisse zu
erzielen, steht der Laserstrahl 4 vorzugsweise senkrecht
auf der Ebene der Papierbahn 1, so daß sowohl der Winkel
alpha als auch der Winkel beta 90° beträgt. Dadurch wird
gewährleistet, daß die Schnittlänge des Laserstrahls 4 im
Papier minimal wird. Der Laserstrahl 4 wird in Richtung
des Pfeiles 6, d. h. quer zur Bewegungsrichtung 2 der
Papierbahn bewegt. Während der gesamten Bewegung des
Laserstrahls 4 von einem Rand zum anderen Rand der
Papierbahn 1 ist eine völlig gleichmäßige Bearbeitung nur
zu erreichen, wenn die Winkel alpha und beta unverändert
bleiben, d. h. der Laserstrahl 4 während der gesamten
Bewegung senkrecht auf der Ebene der Papierbahn 1 steht.
Bei den herkömmlichen Vorrichtungen treten aber aus
verschiedenen Gründen die im folgenden unter Bezugnahme
auf Fig. 1B beschriebene Probleme auf. Wenn nämlich der
Laserstrahl 4, der von der Laserlichtquelle 5 abgegeben
wird, am Ablenkpunkt B mit Hilfe von Kipp- oder
Polygonspiegeln zur Papierbahn 1 abgelenkt wird, beträgt
der Winkel alpha 90° nur in der mittleren Stellung des
Laserstrahls. In allen anderen Stellungen ist der
Laserstrahl zur Ebene der Papierbahn 1 geneigt, so daß der
Winkel alpha vom Wert 90° abweicht. An den beiden Rändern
der Papierbahn wird die Abweichung dabei systembedingt am
größten. Hinzu kommt, daß sich der Weg, den der
Laserstrahl vom Ablenkpunkt B zur Papierbahn 1
zurückzulegen hat, ebenfalls abhängig vom Verlauf des
Laserstrahls verändert. Aus diesem Grund muß eine
fortlaufende Korrektur der Fokussierung durchgeführt
werden, wenn nicht in Kauf genommen wird, daß der
Laserstrahl an bestimmten Punkten der Papierbahn 1
unvollständig fokussiert ist. Im Bereich der schräg
einfallenden Laserstrahlen, also insbesondere am Rand der
Papierbahn 1, durchläuft der Laserstrahl 4 das Papier
schräg. Die Schnittiefe im Papier ist daher länger als im
mittleren Bereich der Papierbahn, so daß hier größere
Laserleistungen erforderlich sind, um den
Perforationsschnitt in das Papier einzubringen. Um
ungleichmäßige Schnitte zu verhindern, ist die
Laserleistung daher an den momentanen Schnittbereich
entsprechend anzupassen.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Führung eines
Laserstrahls wird die Schrägstellung des Laserstrahls
vermieden und ein stets senkrechter Einfall auf die Ebene
der Papierbahn gewährleistet.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Laserstrahl/Führungsvorrichtung ist dazu, wie in Fig. 2
dargestellt, aufgebaut aus einer zylindrischen Trägerwalze
10, auf deren Mantelfläche spiralförmig eine
reflektierende Fläche 11 angebracht ist. Die
reflektierende Fläche 11 ragt aus der Mantelfläche der
Trägerwalze 10 im wesentlichen radial heraus und ist bei
dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel Teil eines
Bandes 12, das um die Mantelfläche der zylindrischen
Trägerwalze 10 gewickelt und daran befestigt ist. Die
reflektierende Fläche 11 ist in der Darstellung der Fig. 2
in einzelne Segmente unterteilt, jedoch dient diese
Unterteilung in erster Linie einer Verbesserung der
perspektivischen Darstellung der räumlichen Verhältnisse.
Im allgemeinen ist die reflektierende Oberfläche 11 des
spiralförmig aufgewickelten Bandes 12 kontinuierlich,
sofern nicht die beabsichtigte Anwendung eine
Segmentierung der reflektierenden Oberfläche erfordert.
Die reflektierende Fläche 11 dient zur Führung bzw.
Ablenkung eines im wesentlichen parallel zur
Rotationsachse der Walze 10 einfallenden und nahe an der
Manteloberfläche verlaufenden Laserstrahls. Rotiert die
Walze 10 um ihre Längsachse, wandert der Ablenkpunkt des
Laserstrahls entlang der reflektierenden Fläche 11. Der
abgelenkte Laserstrahl verschiebt sich entsprechend der
Wanderung des einfallenden Laserstrahls auf der
reflektierenden Fläche 11 in Abhängigkeit von deren
Ausgestaltung. Durch eine geeignete Formung der
reflektierenden Fläche 11 kann der einfallende Laserstrahl
stets so abgelenkt werden, daß der abgelenkte Laserstrahl
sich parallel verschiebt. Ein senkrecht auf die zu
bearbeitende Papierbahn einfallender Laserstrahl kann
somit mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Laserstrahl-Führungsvorrichtung quer zur Papierbahn bewegt
werden, ohne daß die senkrechte Ausrichtung des
Laserstrahls zur Ebene der Papierbahn aufgegeben werden
muß. Die Ablenkgeschwindigkeit richtet sich im
wesentlichen nach der Drehgeschwindigkeit der Trägerwalze
10. Aufgrund der nahezu rotationssymmetrischen Verteilung
der Massen kann eine sehr hohe Drehgeschwindigkeit der
Walze 10 und daher eine sehr hohe
Verschiebegeschwindigkeit des abgelenkten Laserstrahls
erreicht werden. Auch die Rückstellung des Laserstrahls
erfolgt nahezu ohne Verzögerung, da bei einem Übergang des
Laserstrahls vom Ende 11a zum Ende 11b der reflektierenden
Fläche 11 der Laserstrahl schlagartig zurückgeführt wird.
Im folgenden wird dieser Vorgang anhand der Fig. 3A und
3B weiter verdeutlicht, in denen die Trägerwalze 10 und
die reflektierende Fläche 11 nur schematisch dargestellt
sind. Fig. 3A zeigt eine erste Drehstellung der Walze 10,
die im wesentlichen der Stellung der Walze in der
perspektivischen Darstellung der Fig. 2 entspricht. Fig.
3B zeigt eine weitere, fortgeschrittenere Drehstellung der
Walze 10. Ferner ist der parallel zur Rotationsachse
einfallende Laserstrahl 4 gezeigt, der nahe der
Mantelfläche der Trägerwalze 10 verläuft und der von einer
Laserlichtquelle 5 abgegeben wird.
Der Laserstrahl 4 trifft jeweils am Ablenkpunkt B auf die
reflektierende Fläche 11 und wird von dort in Richtung auf
die Papierbahn 1 abgelenkt. Der Winkel gamma, den die
reflektierende Fläche 11 in der schematischen Darstellung
der Fig. 3A und 3B mit der oberen Mantellinie der Walze
10 einnimmt, beträgt vorzugsweise 45°, insbesondere dann,
wenn der Laserstrahl 4 parallel zur Rotationsachse der
zylindrischen Walze 10 verläuft. Für diesen Fall gilt für
das Verhältnis zwischen der Länge 1 und dem Durchmesser d
der Walze 10 folgende Gleichung:
Der Laserstrahl 4 wird durch die reflektierende Fläche 11
am Ablenkpunkt B so abgelenkt, daß er im Auftreffpunkt A
senkrecht auf die Papierbahn 1 auftrifft. Der Winkel alpha
zwischen dem Laserstrahl 4 und der Ebene der Papierbahn 1
beträgt 90°, ebenso wie der nicht dargestellte Winkel
beta.
Wird die Trägerwalze 10 um ihre Längsachse gedreht, wie in
Fig. 3A und 3B angedeutet, verschiebt sich der Ablenkpunkt
B auf der reflektierenden Fläche 11 derart, daß der
abgelenkte Laserstrahl und dessen Auftreffpunkt A sich in
Richtung des Pfeiles 6 bewegt. Dabei bleibt die senkrechte
Strahlführung des abgelenkten Laserstrahls erhalten, so
daß der Winkel alpha weiterhin 90° beträgt. Durch eine
volle Umdrehung der Walze 10 wird der abgelenkte
Laserstrahl parallel von einem Rand zum anderen Rand der
Papierbahn 1 verschoben, ohne daß sich der Einfallwinkel
alpha ändert. Da somit der Laserstrahl stets senkrecht auf
die Papierbahn 1 auftrifft, ist die Schnittiefe im Papier
konstant, so daß die Bearbeitung mit gleichbleibender
Laserleistung durchgeführt werden kann und gleichförmige
Schnitte erzielt werden.
Ferner bleibt die Weglänge des abgelenkten Laserstrahls
konstant, da sie zu jedem Zeitpunkt der Höhe 11 des
Ablenkpunktes B über der Ebene der Papierbahn 1
entspricht. Im einfachsten Fall kann daher zur
Fokussierung des Laserstrahls eine halbzylindrisch
ausgebildete Sammellinse verwendet werden, die parallel
zur Rotationsachse der Trägerwalze 10 so unterhalb davon
angebracht ist, daß der abgelenkte Laserstrahl stets
hindurchverläuft. In Fig. 3B ist eine mögliche Position
der Linse L angedeutet. Aufgrund der gleichmäßigen
parallelen Verschiebung des abgelenkten Laserstrahls kann
die Linse L zur Fokussierung des Laserstrahls den sehr
einfachen halbzylindrischen Aufbau besitzen. Ferner können
einfach aufgebaute Masken zur Beeinflussung des
Laserstrahls ebenfalls im Bereich der Linse L vorgesehen
werden.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten weiteren
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Führung eines Laserstrahls wird das Laserlicht ohne
Hinzufügen einer Linsenanordnung fokussiert. Denn an der
Trägerwalze 10 ist ein Spiralband 12 angebracht, dessen
reflektierende Fläche 11 als Hohlspiegel ausgebildet ist.
Die gewölbte, reflektierende Fläche 11 bündelt das
Laserlicht und fokussiert es auf die Ebene der Papierbahn
1. Die Fokussierung kann gleichbleibend über die gesamte
Länge des Spiralbandes 12 oder auch abschnittsweise
verschieden ausgebildet sein. Durch diese Anordnung ist
eine gute Anpaßbarkeit der Fokussierung an die durch die
angestrebte Bearbeitung aufgestellten Anforderungen
erzielbar.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt, bei dem die reflektierende Fläche
11 nur bereichsweise radial aus der Mantelfläche
herausragt. In anderen Bereiche ist die reflektierende
Fläche 11 bezogen auf die radiale Ausrichtung geneigt. In
Fig. 5 sind drei Stellungen der reflektierenden Fläche 11
gezeigt, von denen die mittlere radial ausgerichtet und
zwei dazu geneigt sind. Die Neigung der reflektierenden
Fläche 11 ändert sich vorzugsweise kontinuierlich; sie
kann aber auch abschnittsweise konstant sein. Die geneigte
Anordnung der reflektierenden Fläche 11 führt zu einer
Ablenkung des Laserstrahls, die im folgenden genauer
beschrieben wird.
Da die zu bearbeitende Papierbahn beim Einbringen der
Perforationsschnitte in der Regel nicht stillsteht,
sondern vielmehr hohe Bahngeschwindigkeiten in Richtung
des Pfeiles 2 in Fig. 1A auftreten, führt eine
Laserbearbeitung senkrecht zur Bewegung der Papierbahn
selbst bei sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten zu schräg
verlaufenden Perforationen. Die Schrägstellung der
Perforationen kann vermieden werden, wenn der Laserstrahl
4 während der Schnittbearbeitung ebenfalls mit der
Bahngeschwindigkeit der Papierbahn in Richtung des Pfeiles
2 bewegt wird.
Wie in den Fig. 6A bis 6C dargestellt, kann diese
Bewegung des abgelenkten Laserstrahls 4 dadurch erreicht
werden, daß die reflektierende Fläche 11 nicht radial zur
Manteloberfläche der Trägerwalze 10 verläuft, sondern sich
ihre Stellung bezogen auf eine radiale Ausrichtung
kontinuierlich ändert. Zur Veranschaulichung dieser
Änderung der Stellung der reflektierenden Fläche 11 sind
in den Fig. 6A, 6B und 6C jeweils unterschiedliche
Drehstellungen der Walze 10 dargestellt.
In Fig. 6A ist die reflektierende Fläche 11 des
Spiralbandes 12 derart geneigt, daß der abgelenkte
Laserstrahl 4 entgegen der Richtung des Pfeiles 2, d. h.
entgegen der Bewegungsrichtung der Papierbahn 1, abgelenkt
wird. Der Winkel beta ist kleiner als 90°; sein kleinster
Wert sollte 65° aber nicht unterschreiten, da sonst die
Schnittiefe im Papier zu stark ansteigt. Wird die
Trägerwalze 10 gedreht, ändert der abgelenkte Laserstrahl
4 kontinuierlich seine Lage und erreicht die Stellung, die
in Fig. 6B dargestellt ist. Der abgelenkte Laserstrahl 4
trifft senkrecht auf die Papierbahn 1 auf, d. h. der Winkel
beta beträgt 90°. Im weiteren Verlauf der Drehung der
Walze 10 ändert sich die Stellung der reflektierenden
Fläche 11 kontinuierlich so, daß der abgelenkte
Laserstrahl 4 schließlich die in Fig. 6C gezeigte Stellung
einnimmt. Der abgelenkte Laserstrahl 4 trifft unter einem
Winkel beta auf die Papierbahn 1 auf, der größer als 90°
ist. Der maximale Wert des Winkels beta sollte 115° nicht
übersteigen, um die Schnittiefe im Papier nicht zu groß
werden zu lassen.
Die Drehgeschwindigkeit und die kontinuierliche Änderung
des Winkels der Flächennormalen auf die
Längssymmetrielinie der reflektierenden Fläche 11 mit der
Papierbahn 1 bestimmen die Geschwindigkeit, mit der sich
der abgelenkte Laserstrahl 4 aus der Anfangsstellung, etwa
gemäß Fig. 6A, über die senkrechte Stellung, gemäß Fig.
6B, in die Endstellung, etwa gemäß Fig. 6C, bewegt.
Zwar weicht der Winkel beta bei der zuvor beschriebenen
Art der Laserstrahlführung von der erwünschten senkrechten
Ausrichtung ab und überstreicht einen Bereich von
vorzugsweise 65 bis 115°. Jedoch sind diese Änderungen und
die damit verbundene Verlängerung der Schnittlänge im
Papier tolerierbar. Denn durch das Vor- bzw. Nacheilen des
Laserstrahls, d. h. durch die Anpassung des abgelenkten
Laserstrahls an die Bewegung der Papierbahn ist es
möglich, eine Papierbahn in der Bewegung zu bearbeiten,
ohne daß eine Verlangsamung oder ein Anhalten der
Papierbahn erforderlich ist.
Neben einer Neigung der reflektierenden Fläche bezogen auf
die radiale Ausrichtung kann eine kontinuierliche
Fokussierung mit Hilfe einer hohlspiegelartigen Ausbildung
der reflektierenden Fläche 11, wie etwa in Fig. 4
dargestellt, durchgeführt werden. Da sich aufgrund der
Schrägstellung des abgelenkten Laserstrahls 4 der Abstand
zwischen dem Ablenkpunkt B auf der reflektierenden Fläche
11 und dem Auftreffpunkt A auf der Papierbahn 1
kontinuierlich ändert, ist vorteilhaft der
Brennpunktabstand der hohlspiegelartig ausgebildeten
reflektierenden Fläche 11 geeignet angepaßt, so daß der
abgelenkte Laserstrahl 4 stets auf die Papierbahn 1
fokussiert wird.
In einer konkreten Realisierung der Vorrichtung zur
Führung eines Laserstrahls wurde eine 500 mm breite Walze
mit einem Umfang von 1000 mm angefertigt. An dieser Walze
waren zwei Spiralbänder mit einer Höhe und einer Breite
von jeweils 10 mm so angebracht, daß der Winkel zwischen
dem Spiralband und der Spiegellängsachse 45° betrug. Der
Winkel der Flächennormalen auf die Längssymmetrielinie der
reflektierenden Fläche des Spiralbandes mit der Papierbahn
war variabel zwischen 75 und 105° in Längsrichtung des
Zylinders ausgebildet, um durch ein dadurch bewirktes Vor-
bzw. Nacheilen des abgelenkten Laserstrahls die
Vorschubbewegung des Papiers auszugleichen. Die Brennweite
der reflektierenden Fläche auf dem Spiralband betrug 250
mm mit Abweichungen kleiner als 50 µm. Die Streuung des
abgelenkten Laserstrahls in der Brennebene war kleiner als
50 µm. Trägerwalze und Spiralbänder waren aus 98% reinem
Cu ausgeführt.
Anders als bei den oben beschriebenen
Ausführungsbeispielen wurden bei der Realisierung die
Trägerwalze und die Spiralbänder in einem Arbeitsgang aus
einem zylindrischen Rohkörper einstückig gefertigt, um ein
vollkommen spannungsfreies Anliegen des Spiralbandes an
der Walze zu gewährleisten. Bei Schneidbearbeitung einer
Materialbahn mit Hilfe eines Laserstrahls tritt eine nicht
unerhebliche thermische Belastung auf, die zu
Materialspannungen führt. Um diese so klein wie möglich zu
halten, ist eine einstückige Anfertigung von Walze und
Spiralband zu bevorzugen. Auf diesem Weg wird eine
optimale Wärmeableitung aus dem Spiralband in die Walze
gewährleistet. Die Wärmeableitung wird ferner durch die
Materialwahl unterstützt.
In anderen Anwendungsfällen, etwa beim Einsatz der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abtasten einer
Oberfläche mit Hilfe eines Laserstrahls oder bei der
Anwendung niederenergetischer Laser kann die eingangs
beschriebene Ausführung eingesetzt werden, bei der Walze
und Spiralband getrennt angefertigt werden.
Vorzugsweise ist die Walze in schwingungsgedämpften
Nadellagern gelagert, um Abweichungen von der geforderten
Genauigkeit der Strahlführung zu verhindern. Ferner wird
die Walze vorzugsweise durch ein stufenlos regulierbares
Getriebe angetrieben, wobei die Anpassung an die
Geschwindigkeit der vorbeilaufenden Materialbahn über ein
Abtasten der Bahn erfolgt. Der Abstand zwischen der
Aufnahme der Regelgröße und Ort der Laserstrahlbewegung
quer zur Materialbahn sollte bei Materialien mit niedrigem
E-Modul so kurz wie möglich gehalten werden, um die
Auswirkungen eines Schwingens innerhalb der Materialbahn
in Laufrichtung auszuschalten. In der zuvor beschriebenen
Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung befand sich
die Stelle der Regelgrößenaufnahme ca. 40 cm vor der
Stelle, an der der Laserstrahl über die Papierbahn geführt
wurde. Ein hochauflösender Geschwindigkeitsmesser gab die
Regelgröße zur Steuerung des Getriebes für die Trägerwalze
ab.
Claims (16)
1. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls,
insbesondere bei der Bearbeitung einer Materialbahn,
mit
- - einer zylindrischen Trägerwalze (10) und
- - zumindest einer reflektierenden Fläche (11),
- - die sich auf der Mantelfläche der Trägerwalze (10) entlang einer spiralförmigen Bahn erstreckt und
- - die im wesentlichen radial aus der Mantelfläche der Trägerwalze (10) herausragt.
2. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die spiralförmige Bahn einen Winkel von 45° mit der
Längsachse der Trägerwalze (10) einnimmt.
3. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls nach
Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die reflektierende Fläche (11) einmal um die
Trägerwalze (10) herum erstreckt.
4. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls nach einem
der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die reflektierende Fläche (11) an der einen Stirnseite
der Trägerwalze (10) beginnt und an der anderen
Stirnseite der Trägerwalze (10) endet.
5. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls nach einem
der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die reflektierende Fläche (11) Teil eines spiralförmig
angeordneten Bandes (12) ist, das auf der Mantelfläche
der Trägerwalze (10) angeordnet ist.
6. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls nach einem
der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die reflektierende Fläche (11) einstückig mit der
Trägerwalze (10) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls nach einem
der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die reflektierende Fläche (11) als Hohlspiegel zur
Fokussierung des Laserstrahls ausgebildet ist.
8. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls nach einem
der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die reflektierende Fläche (11) bezogen auf die radiale
Ausrichtung geneigt ist.
9. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls nach
Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Neigung zwischen -25° und +25° beträgt.
10. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls, nach einem
der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die reflektierende Fläche (11) kontinuierlich
ausgebildet ist.
11. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls, nach einem
der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die reflektierende Fläche (11) segmentiert ausgebildet
ist.
12. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls, nach einem
der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Trägerwalze (10) in schwingungsgedämpften
Nadellagern gelagert ist.
13. Vorrichtung zur Führung eines Laserstrahls, nach einem
der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Trägerwalze (10) durch ein stufenlos regulierbares
Getriebe angetrieben wird.
14. Laserbearbeitungsvorrichtung, insbesondere zur
Bearbeitung einer Materialbahn, mit einer Vorrichtung
nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
gekennzeichnet durch
eine Laserlichtquelle (5), die einen Laserstrahl (4)
aussendet und derart angeordnet ist, daß der
Laserstrahl (4) parallel zur Längsachse der
Trägerwalze (10) und in der Nähe der Manteloberfläche
der Trägerwalze (10) so verläuft, daß er auf die
reflektierende Fläche (11) auftrifft.
15. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14,
gekennzeichnet durch
eine Linsenanordnung (L), die im Bereich des
abgelenkten Laserstrahls (4) zu dessen Fokussierung
angeordnet ist.
16. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15,
gekennzeichnet durch
eine den Laserstrahl beeinflussende Einrichtung, die
im Bereich des abgelenkten Laserstrahls (4) angeordnet
ist.
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