DE4314601A1 - Vorrichtung und Verfahren zum mit fokussiertem Licht erfolgenden Behandeln von kornorientierten Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum mit fokussiertem Licht erfolgenden Behandeln von kornorientierten Werkstoffbahnen, -Tafeln od. dgl. Werkstücken, insbesondere Elektroblechen, mit einem während einer Förderung eines Werk­ stücks auf eine im wesentlichen quer zur Domänenorientierung verlaufende Behandlungslinie gerichteten Lichtstrahl.

Eine Vorrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist aus dem Deutschen Patent 37 11 905 bekannt. Es wird ein während der Förderung wiederholt im wesentlichen quer zur Förderrichtung von einem Polygonspiegel od. dgl. über das Werkstück schwenkba­ rer Laserstrahl eingesetzt. Es ist eine den Laserstrahl auf das Werkstück fokussierende Optik vorhanden, die eine dem Werkstück etwa entsprechende Breite hat und mit die Werkstückbreite un­ terschreitendem Abstand vom Werkstück starr angeordnet ist. Die Vorrichtung muß so ausgebildet sein, daß als Fokussieroptik ein den Laserstrahl reflektierender Spiegel vorhanden ist, auf den der geschwenkte Laserstrahl mit 45° unterschreitendem Winkel zur Spiegelsenkrechten trifft. Darüber hinaus ist der Laser­ strahl zu einem in Strahlbewegungsrichtung ausgerichteten Strich fokussiert. Die Ablenkung des Laserstrahls erfolgt mit einer Geschwindigkeit von ca. 100 m/s quer zur Bewegungsrich­ tung des Werkstücks, welches sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 100 m/min bewegt. Als Laserstrahlquelle wird ein CO₂-Laser der kW-Klasse eingesetzt. Das gesamte System für z. B. 1 m Band­ bzw. Werkstückbreite hat hohe Kosten für die Laserstrahlquelle und das Strahlhandhabungssystem. Beide Laser und die Bearbei­ tungsanlage benötigen zusammen mit der Energieversorgung viel Raum bzw. Aufstellfläche. Das komplexe Strahlhandhabungssystem kann die Zuverlässigkeit und die Verfügbarkeit der gesamten An­ lage beeinträchtigen. Darüber hinaus sind auch funktionelle Nachteile nicht auszuschließen. Elektrobleche besitzen eine Isolationsschicht, die für die Strahlung des CO₂-Lasers eine vergleichsweise geringe Transparenz aufweist, so daß es deshalb zu Aufschmelzungen dieser Schutzschicht an der Oberseite kommen kann, was eine verringerte Produktqualität bedeutet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ei­ ne Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen so zu ver­ bessern, daß sie erheblich kompakter ist und ohne bewegliche Teile ihres Behandlungssystems auskommt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Lichtstrahl gleichzeitig mit weiteren Lichtstrahlen auf das kornorientierte Werkstück auftrifft, und daß mehrere Lichtstrahlen eine gemein­ same Behandlungslinie beleuchten und/oder eine Schar für die einander mit Abstand parallelen Behandlungslinien des geförder­ ten Werkstücks ausbilden.

Voraussetzung für jede Verbesserung der Vorrichtung ist es, daß eine Behandlung quer oder nahezu quer zur Domänenrich­ tung des Werkstücks erfolgen muß, um dadurch die Domänenbreite zu verkleinern. Dementsprechend ist die Behandlungslinie auszu­ richten, die bei der bekannten Vorrichtung vom Laserstrahl überstrichen wird. Hiervon rückt die Erfindung ab. Es werden mehrere Lichtstrahlen eingesetzt, die gleichzeitig auftreffen. Sie können dazu benutzt werden, die Behandlungslinie so zu be­ strahlen, daß beispielsweise eine durchgehende Behandlungslinie erzeugt wird. Hierzu ist im Grundsatz kein platzerforderndes Strahlhandhabungssystem für einen bewegten Lichtstrahl erfor­ derlich, so daß die Vorrichtung entsprechend kompakt ausgebil­ det werden kann. Darüber hinaus kann mit einer Vielzahl von Lichtstrahlen eine grundsätzliche Systemerweiterung erreicht werden. Es ist nicht erforderlich, eine einzige Behandlungsli­ nie durch alle Lichtstrahlen gleichzeitig zu bestrahlen. Viel­ mehr kann eine Gruppe von Lichtstrahlen auf einen Bereich des Werkstücks auftreffen, der von einem anderen mit anderen Licht­ strahlen bestrahlten Werkstückbereich entfernt ist. Es können beispielsweise Behandlungslinienabschnitte erzeugt werden, die auch in Förderrichtung des Werkstücks zueinander versetzt sein können. Derartige Behandlungslinienabschnitte können vorteil­ haft an das Werkstück angepaßt werden, beispielsweise wenn es sich um bereits in Form geschnittene Blechstücke für die Ver­ wendung bei Transformatorkernen handelt. Es kann beispielsweise erreicht werden, daß Lichtstrahlen gruppenweise zur Erzeugung mehrerer einander paralleler Behandlungslinien quer zur Förder­ richtung des Werkstücks eingesetzt werden. Es ergibt sich eine entsprechende Beschleunigung des Behandlungsvorgangs. Die Be­ handlung eines Werkstücks kann aber auch so eingerichtet wer­ den, daß seine Förderung in bestimmter Weise mit in den Behand­ lungsprozeß eingebunden wird. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Lichtstrahlen eine Schar für die einander mit Abstand parallelen Behandlungslinien ausbilden. Die Lichtstrah­ len haben also Abstand voneinander und die Förderung des Werk­ stücks im Strahlungsbereich der gleichzeitig wirkenden Licht­ strahlen hat entsprechende Behandlungslinien zur Folge, mit de­ nen die Ummagnetisierungsverluste der Werkstücke weiter herab­ gesetzt werden können. Dabei versteht es sich, daß die Domänen­ richtung hierbei quer oder nahezu quer zur Förderrichtung sein muß, was bei Tafeln oder bereits ausgestanzten Blechen problem­ los zu erreichen ist.

Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß alle Licht­ strahlen gleichzeitig eine einzige Behandlungslinie ausleuch­ ten, oder daß jeder Lichtstrahl der Strahlenschar zur Erzeugung einer der Behandlungslinien vorhanden ist. Wenn alle Licht­ strahlen gleichzeitig eine einzige Behandlungslinie ausleuch­ ten, wird die gesamte Lichtleistung der Vorrichtung für einen einzigen Behandlungsschritt eingesetzt und die Vorrichtung kann dementsprechend optimal dimensioniert werden. Das ist auch vor­ teilhaft im Sinne eines kompakten Aufbaus der Vorrichtung. Wenn jeder Lichtstrahl der Strahlenschar zur Erzeugung einer der Be­ handlungslinien vorhanden ist, kann mit einer ebenfalls kompak­ ten Vorrichtung erreicht werden, daß durch ununterbrochenen Einsatz der Lichtstrahlen entsprechend ununterbrochene Behand­ lungslinien auf dem Werkstück erzeugt werden. Domänenorientie­ rung des Werkstücks quer zur Förderrichtung ist hierbei Voraus­ setzung.

Vorteilhaft ist es, wenn der auf das geförderte Werkstück auftreffende Lichtstrahl stillsteht. Jeglicher baulicher Auf­ wand für eine Bewegung der Lichtstrahlen entfällt. Dementspre­ chend können auch die zum Fokussieren des Lichts erforderlichen optischen Teile der Vorrichtung einfach ausgebildet und präzise justiert angeordnet werden.

Im Sinne eines kompakten und einfachen Aufbaus der Vor­ richtung ist es auch, wenn die Lichtstrahlen in einer einzigen Ebene einander parallel angeordnet sind. Die Vielzahl der Lichtstrahlen bildet einen Lichtvorhang, mit dem beispielsweise eine einzige Behandlungslinie gleichzeitig vollständig ausge­ leuchtet werden kann. Die Justierung der Lichtstrahlen wird er­ heblich vereinfacht und es können entsprechend einfache Bautei­ le eingesetzt werden.

Zur Erzeugung der Lichtstrahlen können im Grundsatz belie­ bige Lichtquellen herangezogen werden. Es können beispielsweise Lichtstrahlen als Teilstrahlen einer Laserquelle eingesetzt werden, sofern sich hierbei die erforderlichen Energiedichten mit Hilfe dieser einzigen Laserstrahlquelle erzeugen lassen. Von besonderem Vorteil ist es jedoch, daß die Lichtstrahlen von Dioden erzeugt sind. Derartige Dioden, die insbesondere als so­ genannte Laserdioden ausgebildet sein können, erzeugen das Licht in einem derart kleinen Bereich, daß der Lichtstrahl mit üblichen optischen Mitteln genügend klein bzw. linienschmal auf dem Werkstück abgebildet werden kann.

Eine mit Dioden wirkende Vorrichtung wird zweckmäßigerwei­ se so ausgestaltet, daß mehrere Dioden für jeweils einen der Lichtstrahlen zeilenförmig angeordnet sind. Die zeilenförmige Anordnung der Dioden ist zum einen im Hinblick auf die ge­ wünschten Behandlungslinien vorteilhaft und ermöglicht die An­ ordnung aller Dioden in einer gemeinsamen Wärmesenke zur Abfüh­ rung der Verlustwärme.

Zur Steigerung der Leistung und der Leistungsdichte im Fo­ kusbereich bzw. auf der Behandlungslinie können mehrere Dioden­ zeilen einer einzigen Behandlungslinie zugeordnet sein. Mehrere Diodenzeilen werden zweckmäßigerweise in einer gemeinsamen Ebe­ ne angeordnet, um die Bauform zu vereinfachen.

Infolge einer zeilenweisen Anordnung einer Vielzahl von Dioden für mehrere Lichtstrahlen kann die Vorrichtung so ausge­ bildet werden, daß ihnen ein zylindrischer Kollimator gemeinsam ist. Ein solcher zylindrischer Kollimator für eine Vielzahl von Dioden-Lichtstrahlen ist wenig aufwendig herzustellen und ein­ fach zu justieren. Gleiches gilt, wenn die Vorrichtung so aus­ gebildet ist, daß allen Lichtstrahlen eine zylindrische Fokus­ sierungslinse oder ein Fokussierungsspiegel zugeordnet ist. Linse und Spiegel werden nicht nur für zeilenweise angeordnete Dioden eingesetzt, sondern auch für flächenweise angeordnete Dioden, deren Einzelstrahlen durch die Linse bzw. durch den Spiegel auf eine Behandlungslinie fokussiert werden können.

Von besonderem Vorteil ist es, daß im Strahlengang jedes Lichtstrahls eine dessen Divergenzwinkel in der Ebene der Be­ handlungslinie kontrollierende Linse vorhanden ist. Dadurch kann die Überlappung der Strahlflecken mehrerer Lichtstrahlen beeinflußt bzw. dafür gesorgt werden, daß eine Behandlungslinie ununterbrochen bestrahlt wird.

Die Vorrichtung wird dadurch verbessert, daß die Dioden Licht der Wellenlänge des Bereichs von 0,6 bis 2 µm emittieren. Das Licht dieser Wellenlängen vermag die üblicherweise bei Elektroblechen vorhandene Schutzschicht verlustfreier zu durch­ dringen, so daß die Gefahr einer Schutzschichtbeschädigung ver­ ringert wird. Es ergeben sich auch günstigere Bedingungen für den Materialmodifikationsprozeß des Werkstücks, was zur Verrin­ gerung von Ummagnetisierungsverluste führt.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum mit fokussiertem Licht erfolgenden Behandeln von kornorientier­ ten Werkstoffbahnen, -Tafeln od. dgl. Werkstücken, insbesondere Elektroblechen, bei dem während einer Förderung eines Werk­ stücks auf eine im wesentlichen quer zur Domänenorientierung verlaufende Behandlungslinie ein Lichtstrahl gerichtet wird. Um zu erreichen, daß das Verfahren ohne bewegliche Teile seines Behandlungssystems auskommt, wird es so durchgeführt, daß der Lichtstrahl gemeinsam mit weiteren Lichtstrahlen auf das korn­ orientierte Werkstück gelenkt wird, wobei alle Lichtstrahlen während der Förderung des Werkstücks gleichzeitig zugeschaltet und nach vorbestimmter Behandlungsdauer abgeschaltet werden. Der Einsatz mehrerer Lichtstrahlen wird mit ihrem Zu- und Ab­ schalten so kombiniert, daß die gewünschte Werkstückbehandlung erfolgt. Zwischen dem Abschalten und dem Zuschalten wird das Werkstück weiter gefördert, so daß seine Behandlung mit Licht unterbleibt. Die Zuschaltdauer des Lichts muß so kurz gewählt werden, daß sich das Werkstück während der Bestrahlung nur ge­ ringfügig bewegt.

Für das vorbeschriebene Verfahren ist es von Bedeutung, daß es ohne mehr oder minder starken Laser oder Elektronen­ strahl auskommt. Ein Abscannen des Werkstücks wird vermieden. Die Gefahr einer Beschädigung einer Isolationsschicht des Werk­ stücks durch Aufschmelzung an der Oberfläche kann entschieden verringert werden, insbesondere aufgrund günstigerer Wellenlän­ gen von Laserdioden im Vergleich zum CO₂-Laser. Beim Einsatz von Laserdioden mit einem im Vergleich zu herkömmlichen Laser­ strahlquellen erheblich günstigeren elektro-optischen Wirkungs­ grad können größenreduzierte Versorgungsaggregate eingesetzt werden. Die Reduzierung der Anschaffungs- und Betriebskosten ermöglicht eine kostengünstigere Prozeßführung.

Das vorgenannte Verfahren kann so verbessert werden, daß eine Vielzahl von Lichtquellen im Sinne werkstückangepaßter Be­ handlungslinien geschaltet wird. Durch eine Schaltungssteuerung der Lichtquellen kann einer großen Anzahl von Behandlungsanfor­ derungen genügt werden. Das betrifft einerseits die Ausgestal­ tung der Behandlungslinien, die nicht nur gerade sein müssen, sondern das kann auch die Einschaltdauer betreffen, um bei­ spielsweise von einer quer zur Förderrichtung angeordneten Be­ handlungslinie auf eine in Förderrichtung verlaufende Behand­ lungslinie übergehen zu können. Die Einsatzmöglichkeiten rich­ ten sich im Grundsatz nur nach der Ausgestaltung des angewende­ ten Lichtquellen-Arrays.

Das Verfahren kann so automatisiert werden, daß die Licht­ strahlen in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit des Werkstücks zu- und abgeschaltet werden. Infolgedessen kann auch dann problemlos ein gleichbleibendes Behandlungsergebnis er­ reicht werden, wenn das Werkstück mit unterschiedlichen Förder­ geschwindigkeiten transportiert wird.

Es kann auch so verfahren werden, daß das Werkstück gleichzeitig oder abwechselnd von zwei Seiten der Förderebene bestrahlt wird. Auf diese Weise kann die zeitliche Belastung der Lichtquellen reduziert werden bzw. der Effekt der Domänenverfeinerung durch gleichzeitige Behandlung von oben und unten verstärkt werden.

Die Erfindung wird anhand mehrerer in der Zeichnung darge­ stellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Diodenzeile zur Bestrahlung einer in der Darstellungsebene bewegten Blechbahn in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Vorrichtung der Fig. 1 in um 90° geschwenkter Frontansicht der Diodenzeile,

Fig. 3, 4 mehrere einander parallele Diodenzeilen, die in einer Ebene angeordnet sind, mit zugehörigen Fokus­ siermitteln,

Fig. 5 eine Aufsicht auf die Anordnung der Fig. 3 in Rich­ tung A, und

Fig. 6, 7 schematische Darstellungen von Strahlflecken auf Werkzeugbahnen zur Erläuterung unterschiedlicher Be­ handlungsverfahren.

Anhand der Fig. 1,2 wird der grundsätzliche Aufbau der Vor­ richtung erläutert. Ein Werkstück 10 ist beispielsweise ein kornorientiertes Elektroblech, welches beispielsweise eine von einem Coil abgewickelte Werkstoffbahn ist, die in der Richtung x mit einer vorbestimmten Fördergeschwindigkeit V_B gefördert wird. Es wird angenommen, daß sich die Orientierung des Korns bzw. der magnetischen Domänen dieses Werkstücks 10 aufgrund des Herstellungsvorgangs des Blechs in Förderrichtung erstreckt. Infolgedessen ist eine Behandlungslinie 12 quer oder jedenfalls im wesentlichen quer zu dieser Domänenrichtung und damit quer zu der Förderrichtung x erforderlich, also in Richtung y gemäß Fig. 2. Die Behandlungslinie 12 sollte sich über die gesamte Bahnenbreite B_Bl erstrecken.

Die Behandlung des Werkstücks 10 erfolgt mit einem Licht­ strahl 13, der von einer Lichtquelle 23 erzeugt wird, nämlich einer Diode 22. In der Darstellungsebene soll die Diode 22 ei­ nen typischerweise ± 30° betragenden Abstrahlwinkel haben, so daß das Diodenlicht kollimiert werden muß. Hierzu ist ein Kol­ limator 17 vorhanden, der das Licht sammelt bzw. bündelt und auf eine Fokussierungslinse 18 richtet, von der der Lichtstrahl 13 ausgeht, welcher auf die Behandlungslinie 12 des Werkstücks 10 gerichtet ist. Die Breite der Behandlungslinie sollte typi­ scherweise im Bereich von 50 bis 200 µm liegen. 10 bis 500 µm sind ebenfalls möglich.

In Förderrichtung des Werkstücks 10 gesehen, also senk­ recht zur Darstellungsebene der Fig. 2, erstreckt sich der Lichtstrahl 13 nur über einen Bruchteil der Gesamtbreite B_Bl. Der Divergenzwinkel des Lichts der Diode 22 quer zur Förder­ richtung ist vergleichsweise gering, so daß die Länge 25 des Strahlflecks 26 des Lichtstrahls 13 nur wenig breiter ist, als die Diode 22 selbst. Infolge dieser Lichtabstrahlung und der Fokussierung des Lichtstrahls 13 auf die Behandlungslinie 12 ergibt sich ein strichförmiger Strahlfleck 26, wie er in Fig. 6, 7 dargestellt wurde. Wegen des kurzen Strahlflecks 26 ei­ nerseits und der wesentlich größeren Länge der Behandlungslinie 12 andererseits werden weitere Lichtstrahlen 13′ eingesetzt, welche auf dieselbe Weise von einer Diode 22 erzeugt, von einem Kollimator 17 kollimiert und von einer Fokussierungslinse 12 fokussiert werden, so daß die Vielzahl aller Strahlungsflecken 26 der Lichtstrahlen 13′ die gesamte Behandlungslinie 12 abdecken können. Das ist in Fig. 6 dargestellt, wo die Strahlflecken 26 elliptisch ausgebildet sind und aneinandergrenzen. Es ver­ steht sich, daß die Linie 12 naht los bestrahlt werden sollte und daß die Leistungsdichte über den Verlauf der Linie 12 mög­ lichst gleichmäßig sein sollte. Hierzu ist es zweckmäßig, daß sich die einzelnen Strahlflecken 26 überlappen. Das ist in Fig. 2 dargestellt, wo die Überlappung 27 bedarfsweise dadurch erreicht wird, daß den Strahlverlauf kontrollierende Linsen 21 vorhanden sind, die als geeignete strahlformende Elemente die erforderliche Überlappung sicherstellen.

Die bisher beschriebene Vorrichtung hat starr angeordnete Dioden 22, deren Lichtstrahlen 13, 13′ in einer einzigen Ebene 15 einander parallel angeordnet sind. Die auf das geförderte Werkstück 10 auftreffenden Lichtstrahlen 13, 13′ stehen still. Diese Ausbildung der Vorrichtung hat den Vorteil, daß die Vor­ richtung vergleichsweise einfach und damit kompakt aufgebaut sein kann. Beispielsweise können der zylindrische Kollimator 17 und die zylindrische Fokussierungslinse 18 jeweils allen Licht­ strahlen 13, 13′ gemeinsam zugeordnet sein. Es sind also nur ein einziger Kollimator 17 und eine einzige Fokussierungslinse 18 für alle Dioden 22 erforderlich. Sämtliche Dioden können neben­ einander auf einer gemeinsamen Wärmesenke 28 angeordnet sein, welche für die erforderliche Diodenkühlung sorgt.

Zur Steigerung der Leistung und der Leistungsdichte im Fo­ kusbereich bzw. im Behandlungsbereich des Werkstücks 10 auf der Behandlungslinie 12 können mehrere Diodenzeilen 16 verwendet werden, die sämtlich einer einzigen Behandlungslinie 12 zuge­ ordnet sind. Fig. 3 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Seitenan­ sicht mehrere Diodenzeilen 16 mit jeweils einer Wärmesenke 28. Jeder Diodenzeile 16 ist ein zylindrischer Kollimator 17 zuge­ ordnet, der das emittierte Licht aller Dioden 22 einer Dioden­ zeile 16 streng parallel auf eine Fokussierungslinse 18 bün­ delt. Alle Kollimierungsstrahlen 29 werden fokussiert. Es er­ folgt eine Bündelung von jeweils vier in der Darstellungsebene der Fig. 3 gelegenen Ebene zu einem Lichtstrahl 13 mit vier Teilstrahlen 13′′, die jedoch sämtlich einen gemeinsamen Strahlfleck 26 im Fokus auf der Linie 12 haben. Auch mehr Teil­ strahlen sind möglich. Alle Strahlflecke 26 aus den jeweils vier Dioden sind beispielsweise gemäß Fig. 6 angeordnet. Infolge der in Fig. 3 dargestellten Strahlführung ist das Werkstück 10 vertikal angeordnet - wobei eine waagerechte Anordnung eben­ falls denkbar ist -, so daß die Förderebene 24 entsprechend senkrecht ist. Die in Fig. 5 erfolgte Aufsicht auf die Vorrich­ tung der Fig. 3 in Richtung A veranschaulicht die Parallelfüh­ rung der Kollimierungsstrahlen 29 und der Teilstrahlen 13′′ von jeweils vier Dioden in Ebenen senkrecht zur Darstellungsebene der Fig. 5 für eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Dio­ den 22, wobei unberücksichtigt bleibt, daß sich die Strahlen 13 in der Praxis überlappen müssen, wenn eine Behandlungslinie 12 überlappend bestrahlt werden soll.

Fig. 4 zeigt eine der Fig. 3 im Grundsatz ähnliche Anord­ nung, wobei jedoch zur Fokussierung der Kollimierungsstrahlen 29 ein Fokussierungsspiegel 19 angeordnet ist, so daß eine von Fig. 3 abweichende Strahlführung mit im wesentlichen vertikalen Teilstrahlen 13′′ ermöglicht wird. Infolgedessen kann das Werk­ stück 10 darstellungsgemäß horizontal angeordnet werden.

Die vorbeschriebenen Vorrichtungen werden sämtlich dafür eingesetzt, daß eine einzige Behandlungslinie 12 über die ge­ samte Werkstückbreite B_Bl durch nebeneinander und/oder einander überlappend angeordnete Strahlflecken 26 abgedeckt wird, um auf diese Weise eine Unterteilung der magnetischen Domänen im Werk­ stück 10 zu bewirken. Die Domänenorientierung 11 innerhalb des Kornes ist in Fig. 6 schematisch dargestellt. Sie verläuft in Förderrichtung x, bedingt durch den Herstellungsprozeß des Ban­ des. Die Domänenorientierung 11 könnte jedoch auch gemäß Fig. 7 sein, also quer zur Förderrichtung x. Das ist beispielsweise der Fall, wenn als Werkstück 10 eine Tafel verwendet wird, die beispielsweise von einem Band eines Coils abgeschnitten wurde. Eine solche Tafel oder ein solches bereits fertig ausgestanztes Blech könnte mit mehreren Lichtstrahlen gleichzeitig so be­ strahlt werden, daß alle Lichtstrahlen in einer einzigen Ebene 15 einander parallel angeordnet sind, jedoch mit in Förderrich­ tung x ausgerichteten Strahlflecken 26, die voneinander einen Abstand 30 haben. Der Abstand 30 entspricht dem Abstand 31 der Behandlungslinien 12 gemäß Fig. 6 und ist in beiden Fällen z. B. in der Größenordnung von 1 bis 20 mm. Infolge der Förderung des Werkstücks 10 in Richtung x werden die Lichtstrahlen 13, 13′ bzw. ihre Strahlflecken 26 und das Werkstück 10 in Fig. 7 derart relativbewegt, daß sich bei dauernder Einstrahlung der Licht­ strahlen 13, 13′ oder bei gepulster Einstrahlung mit entspre­ chender Überlappung unterbrechungslos bestrahlte Behandlungsli­ nien 12 als Spuren ergeben, welche die Breite der magnetischen Domänen 11 verringern und dadurch für eine entsprechende Herab­ setzung der Ummagnetisierungsverluste sorgen.

Im Fall der Vorrichtung gemäß Fig. 6 muß die Einschaltdauer der Dioden 22 vergleichsweise kurz sein, damit sich das Blech während der Bestrahlung nur geringfügig weiterbewegt. Ein typi­ scher Wert ist 100 µm. Um trotz der geringen Einschaltdauer ei­ ne hinreichende Leistungsdichte im Fokusbereich zu erreichen, müssen erforderlichenfalls die gemäß Fig. 3 bis 5 beschriebenen Maßnahmen ergriffen werden. Etwas derartiges ist im Fall der Fig. 7 nicht erforderlich. Infolge der geringen Fördergeschwin­ digkeit in Förderrichtung x ist die Bestrahlungsdauer des Werk­ stücks 10 hinreichend groß, so daß auch Dioden 22 mit ver­ gleichsweise geringer Leistung eingesetzt werden können. Be­ darfsweise kann die Energieeinkopplung dadurch vergrößert wer­ den, daß gemäß Fig. 7 mehrere Strahlflecken 26 hintereinander in Richtung der Linie 12 eingesetzt werden. Auch im Fall der Vor­ richtung gemäß Fig. 7 kann, wie im Fall der Vorrichtung der Fig. 8, eine Steuerung der Zuschaltung bzw. der Abschaltung der Lichtstrahlen 13, 13′ von Vorteil sein, um die in das Werkstück 10 eingekoppelte Energie zu beeinflussen und/oder um das Licht nur an vorbestimmten Stellen auf ein Werkstück einwirken zu lassen. Beispielsweise könnte die den Strahlfleck 26 erzeugende Diode gemäß Fig. 6 abgeschaltet werden, falls sich in diesen Be­ reich eine Ausnehmung des Werkstücks 10 befindet. Dasselbe gilt für einen oder mehrere Strahlflecken 26 der Schar 14 der Licht­ strahlen 13, 13′ gemäß Fig. 7.

Eine weitere Steuerungsmaßnahme ist es, die Lichtstrahlen 13, 13′ in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit des Werk­ stücks 10 zuzuschalten und abzuschalten. Eine solche Steuermaß­ nahme ist insbesondere bei Vorrichtungen von Vorteil, die mit leistungsstarken Lichtquellen 23 gemäß Fig. 3 bis 5 ausgestattet sind und auch mit geringerer oder größerer Fördergeschwindig­ keit betrieben werden sollen.

Des weiteren ist es möglich, das Werkstück 10 gleichzeitig oder abwechselnd von zwei Seiten der Förderebene 24 zu bestrah­ len, um auch auf diese Weise mehr Energie in den Bereich von Behandlungslinien 12 einbringen zu können. Eine solche Vorrich­ tung kann mit Lichtstrahlen 13, 13′ von nur einer der beiden Seiten bestrahlt werden, es kann abwechselnd von einer der bei­ den Seiten bestrahlt werden und es kann auch gleichzeitig von beiden Seiten auf das Werkstück 10 gestrahlt werden.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum mit fokussiertem Licht erfolgenden Behan­ deln von kornorientierten Werkstoffbahnen, -Tafeln od. dgl. Werkstücken (10), insbesondere Elektroblechen, mit einem während einer Förderung eines Werkstücks (10) auf eine im wesentlichen quer zur Domänenorientierung (11) verlaufende Behandlungslinie (12) gerichteten Lichtstrahl (13), da­ durch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (13) gleichzei­ tig mit weiteren Lichtstrahlen (13′) auf das kornorien­ tierte Werkstück (10) auftrifft, und daß mehrere Licht­ strahlen (13, 13′) eine gemeinsame Behandlungslinie (12) beleuchten und/oder eine Schar (14) für die einander mit Abstand (30) parallelen Behandlungslinien (12) des geför­ derten Werkstücks (10) ausbilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Lichtstrahlen (13, 13′) gleichzeitig eine einzige Be­ handlungslinie (12) ausleuchten, oder daß jeder Licht­ strahl (13, 13′) der Strahlenschar (14) zur Erzeugung einer der Behandlungslinien (12) vorhanden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der auf das geförderte Werkstück (10) auftreffen­ de Lichtstrahl (13, 13′) stillsteht.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlen (13, 13′) in einer einzigen Ebene (15) einander parallel angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlen (13, 13′) von Dioden (22) erzeugt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Dioden für jeweils einen der Lichtstrahlen (13, 13′) zeilenförmig angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Diodenzeilen (16) einer einzigen Behand­ lungslinie (12) zugeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß ihnen ein zylindrischer Kollimator (17) gemeinsam ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß allen Lichtstrahlen (13, 13′) eine zylindrische Fokussierungslinse (18) oder ein Fokussierungsspiegel (19) zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang jedes Lichtstrahls (13, 13′) eine dessen Divergenzwinkel in der Ebene (20) der Behandlungslinie (12) kontrollierende Linse (21) vorhanden ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (22) Licht der Wellenlänge des Bereichs von 0,6 bis 2 µm emittieren.

12. Verwendung von Dioden (22) zum Behandeln von kornorien­ tierten Werkstoffbahnen, -Tafeln od. dgl. Werkstücken (10), insbesondere Elektroblechen, mit einem während einer För­ derung eines Werkstücks (10) auf eine im wesentlichen quer zur Domänenorientierung (11) verlaufende Behandlungslinie (12) gerichteten Lichtstrahl (13).

13. Verfahren zum mit fokussiertem Licht erfolgenden Behandeln von kornorientierten Werkstoffbahnen, -Tafeln od. dgl. Werkstücken (10), insbesondere Elektroblechen, bei dem während einer Förderung eines Werkstücks (10) auf eine im wesentlichen quer zur Domänenorientierung (11) verlaufende Behandlungslinie (12) ein Lichtstrahl (13) gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (13) gemeinsam mit weiteren Lichtstrahlen (13′) auf das kornorientierte Werkstück (10) gelenkt wird, wobei alle Lichtstrahlen (13, 13′) während der Förderung des Werkstücks (10) gleichzei­ tig zugeschaltet und nach vorbestimmter Behandlungsdauer abgeschaltet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Lichtquellen (23) im Sinne werkstückan­ gepaßter Behandlungslinien (12) geschaltet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lichtstrahlen (13, 13′) in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit des Werkstücks (10) zu- und ab­ geschaltet werden.

16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (10) gleich­ zeitig oder abwechselnd von zwei Seiten der Förderebene (24) bestrahlt wird.