EP3419784A1 - Device for the laser transmission welding of an annular weld seam - Google Patents

Device for the laser transmission welding of an annular weld seam

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Publication number
EP3419784A1
EP3419784A1 EP17706665.1A EP17706665A EP3419784A1 EP 3419784 A1 EP3419784 A1 EP 3419784A1 EP 17706665 A EP17706665 A EP 17706665A EP 3419784 A1 EP3419784 A1 EP 3419784A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
mandrel
component
laser
sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17706665.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wilfried Krämer
Andreas BÜCHEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH
Original Assignee
Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH filed Critical Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH
Publication of EP3419784A1 publication Critical patent/EP3419784A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/28—Seam welding of curved planar seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
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    • B23K26/128—Laser beam path enclosures
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    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/57—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
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    • B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby

Definitions

  • the invention relates to a device for laser transmission welding, as is known generically from DE 100 05 593 C1.
  • the two components are permanently and firmly connected by the specified number, arrangement, shape and size of the welds.
  • the welds should be imperceptible by the laser-absorbing component.
  • An annular welding contour according to the invention represents a closed ring or a plurality of ring sections, which together form the shape of a ring.
  • the cross section of the ring may be round, oval or angular.
  • a device for laser transmission welding is known from DE 10 2009 053 261 A1, with which an annular welding contour, formed by a multiplicity of spot welds, can also be welded simultaneously. It consists of a number and arrangement of welding units, which corresponds to the number and arrangement of the welding points, wherein the welding points in the context of the invention can represent ring sections.
  • a welding unit has an optical axis along which a high power diode laser, a beam shaping Optics and a tube are arranged, and a component receptacle in which the components to be welded to each other and to the welding units are positioned.
  • the high-power diode laser, the beam-shaping optics and the tube are each fixedly arranged to each other via a housing and the inner peripheral surface of the tube is reflective of the laser beam.
  • the beam-shaping optics is designed such that it transforms a laser beam coming from the high-power diode laser into a divergent laser beam in which the beam cross section is adapted to the cross section of the cavity of the tube by multiple reflection at the inner circumference of the tube and its radiation intensity distribution is homogenized over the beam cross section.
  • the beam-shaping optics should adapt the laser beam to the tube so that it is forwarded within the tube by total reflection.
  • the size and shape of the welds is specified and that instead of a usually round shape for a weld point and a rectangular shape can be realized because it would be easy to make a pipe in an adapted form.
  • the length of the tube should be chosen so that on the large number of reflections within the tube, a sufficiently good homogenization takes place, which promises a uniform solid weld within the weld.
  • the pipe ends of the individual welding units are pressed against the components to be welded.
  • an annular face plate, a plane plate closing the free tube end or a cross element are proposed.
  • a device according to the aforementioned DE 10 2009 053 261 A1 proves to be particularly disadvantageous if a welding contour is to be produced with a very large number of welds, which in particular should have only the smallest possible distances to form a nearly closed annular weld contour. An actually closed annular welding contour can not be realized with the device shown here.
  • An unspecified component receptacle in which the components to be welded to each other and to the welding units are positioned, requires both means with which the component to be welded to the component to which it is welded, is positioned and fixed, and means for the Position welding units to the components.
  • the invention has for its object to provide a comparatively structurally less expensive device with which an annular welding contour can be welded, which is formed both by a closed ring and by a plurality of ring-forming ring sections.
  • the device includes a welding unit and a laser beam unit.
  • the welding unit has a tube with a tube axis, a beam inlet-side tube end and a jet outlet-side tube end.
  • the laser beam unit is arranged with a radiation direction in the direction of the tube axis.
  • An inner circumferential surface of the tube is reflective for laser radiation emitted by the laser beam unit.
  • a mandrel connected thereto via a holding unit is arranged coaxially in the tube.
  • the mandrel has a first mandrel part facing the beam inlet-side pipe end and a second mandrel part facing the beam outlet-side pipe end.
  • the first mandrel part has the shape of a straight cone, a straight truncated cone, a straight pyramid or a straight pyramidal stump, with an open to the tube outlet end of the tube center angle smaller than 90 °.
  • the second mandrel part has the shape of a straight one Cylinder or a straight prism.
  • a first base surface of the first mandrel part and a second base surface of the second mandrel part are adapted to one another.
  • the tube facing peripheral surfaces of the mandrel are reflective for the laser radiation, so that the laser radiation is deflected by multiple reflections in a space formed between the pipe and the mandrel gap to Strahlausttts substantiveen pipe end and annular shaped.
  • a partner for a frictional-positive plug-in connection with the first component is advantageously provided on the second mandrel part facing the outlet end of the pipe so that the first component can be received by the apparatus.
  • the second mandrel part is partially divided, starting from the beam outlet side pipe end by an annular groove in a reflector shell and a coaxial receiving core.
  • the first component, the z. B. is designed as a sleeve-shaped component with a collar and a sleeve part, can be introduced via the sleeve part in the annular groove, so that the collar can be acted upon by the laser radiation.
  • the receiving core here represents the partner of the force-positive plug connection.
  • the receiving core protrudes beyond the tube outlet end, so that the sleeve-shaped component can be received by inserting the receiving core into the sleeve part of a bearing pallet through the device and relative to the device relative to the second component.
  • the device is explained in more detail below in connection with a sleeve-shaped component, with a circumferential collar, which is welded onto a flat component.
  • FIG. 1 a is a schematic diagram of a first embodiment of a device according to the invention as a sectional image of a side view
  • FIG. 1 b-1 g schematic diagrams for different cross-sections of the tube and the
  • Fig. 2 is a schematic diagram of a second embodiment of a device according to the invention as a sectional image of a side view and
  • a first embodiment of an inventive device for laser transmission welding an annular weld between a first component 7 and a second component 8 is shown as a sectional image of a side view, with each of the in Figs. 1 b to 1 g shown sectional images of a Top view is combinable.
  • cross-sectional shapes of the device shown by way of example in FIGS. 1 b to 1 g influence the scattering of the laser radiation reflected thereon and determine the shape of the weld seam that can be produced with the device. They are equally combinable with all other embodiments of the device, as well as with the second embodiment shown in FIG. 2 or the third embodiment shown in FIGS. 3a to 3d.
  • the first exemplary embodiment of a device according to the invention shown in FIG. 1 a represents a very simple embodiment, which is directly mounted on the two components, namely the first and the second component 7, 8, which are already positioned against each other via a flat annular weld is to perform the weld.
  • This embodiment of the device as well as all other embodiments includes a welding unit with a tube 3, which has a tube axis 3.0, a beam inlet side pipe end 3.1 and a jet outlet side pipe end 3.2 having.
  • a laser beam unit 1 is arranged with a radiation direction in the direction of the pipe axis 3.0.
  • the laser beam unit 1 is formed here by a single laser beam source 1 .1 and an optical subassembly 1.2 arranged upstream in its emission direction.
  • the laser beam unit 1 can also be only a laser beam source 1.1, which already emits with a high divergence, or else an arrangement of a plurality of laser beam sources 1 .1, the laser radiation preferably by an optical assembly 1 .2 and in each case an optical assembly 1 .2 expanded becomes.
  • An inner circumferential surface of the tube 3 is reflective for laser radiation emitted by the laser beam unit 1 and coupled into the tube 3.
  • a holding unit In the tube 3 a connected thereto via a holding unit mandrel 4 is arranged coaxially.
  • the holding unit is formed in this embodiment by spacers 5.1.
  • the mandrel 4 comprises a first mandrel part 4.1 facing the beam inlet-side pipe end 3.1 and a second mandrel part 4.2 facing the beam outlet-side pipe end 3.2.
  • the first mandrel part 4.1 here has the shape of a straight cone or a straight pyramid with a center angle ⁇ of less than 90 °.
  • the tip of the cone or the pyramid is directed toward the laser beam unit 1.
  • the first mandrel part 4.1 has exclusively the task of reflecting incident laser radiation onto the pipe 3 in such a way that it impinges there at an angle from which it is reflected further towards the pipe outlet end 3.2.
  • the second mandrel part 4.2 has the shape of a straight cylinder or a straight prism, with a second base area 4.2.0 of the cylinder or of the prism and a first base area 4.1 .0 of the cone or the pyramid are matched to one another. That is, in the case that the mandrel 4 is a pair of cones and cylinders or pyramid and prism, the bases are 4.1 .0 and 4.2.0 each congruent.
  • the first base 4.1 .0 of the pyramid which is basically a polygon, preferably an equilateral polygon, at its inner circle and thus to the round second base 4.2.0 adapted to the cylinder.
  • the mandrel 4 is formed by a cone and a prism
  • the first base surface 4.1 .0 of the cone which represents a circle
  • the second footprint 4.2.0 of the prism which represents a polygon, preferably an equilateral polygon.
  • the cross-sectional shape of the mandrel 4 may be adapted to the cross-section of the tube 3 in the mold, as shown in Figs. 1 b-1 e, or may be different to this, as shown in Figs. 1 g.
  • the spacers 5.1 bridge a vertical distance between the tube 3 and the mandrel 4, which determines the width of the resulting weld.
  • the width of the weld seam is preferably constant, as shown in FIGS. 1 b-1 f, but may also be different, as shown in FIG. 1 g.
  • the tube 3 facing the peripheral surfaces of the mandrel 4 are reflective for the laser radiation, so that the laser radiation is deflected by multiple reflections between the tube 3 and the mandrel 4 to the beam exit side pipe end 3.2 out and shaped annular.
  • the shape of the gap between the mandrel 4 and pipe 3 at the jet outlet end pipe 3.2 determines the shape of the weld and is in any case annular.
  • the end faces which define the jet outlet end pipe end 3.2 and the end of the mandrel 4 facing the jet exit end pipe end 3.2, lie in one plane so that they can be placed together on the two already positioned components 7, 8.
  • the end faces then bound an annular surface into which the laser radiation is introduced.
  • An introduced into the welding unit in the direction of the pipe axis 3.0 pressing force is transmitted through the end faces on the components 7, 8, so that between the components 7, 8, a required for the welding contact pressure arises.
  • the jet outlet-side pipe end 3.2 could project beyond the end of the mandrel 4, so that only the jet outlet side pipe end 3.2 on the components 7, 8 comes to rest, or even only the end of the mandrel 4 could protrude beyond the pipe outlet end pipe end 3.2, so about it the pressure force in the components 7, 8 is entered.
  • it may lead to an unwanted over-radiation of one of the edges of the weld and thus to an unwanted heating, but is comparatively negligible, if the height difference is small.
  • the spacer elements 5.1 are depending on whether the welding contour, a closed ring or a plurality of ring portions, which together form the shape of a ring, shown, dimensioned and arranged.
  • the spacer elements 5.1 may not shade the laser radiation as far as possible, which is why they are arranged as far as possible at the beam inlet-side pipe end 3.1 distributed around the mandrel 4. They are preferably narrow and reflective for the laser radiation. If a laser radiation from an arrangement of a plurality of laser beam sources 1 .1 and thus several positions are irradiated into the device, the spacer elements 5.1 are advantageously arranged exactly in the middle between the laser Einstrahlpositionen.
  • the spacer elements 5.1 extend advantageously up to the end faces of the beam outlet side pipe end 3.2 and / or the end of the mandrel 4 and take over here the function of pressing.
  • a second embodiment, shown in Fig. 2 differs substantially from the first embodiment by the embodiment of the laser beam unit 1 and the holding unit.
  • the laser beam unit 1 is formed here by a plurality of laser beam sources 1 .1, the z. B. are arranged on a circular line or the perimeter of a polygon, wherein each laser beam source 1 .1 is preferably arranged upstream of an optical assembly 1 .2 for beam expansion.
  • the individual optical assemblies 1 .2 are arranged according to the arrangement of the laser beam sources 1 .1.
  • a holding plate 5.2 which serves as a holding unit instead of the spacer elements 5.1.
  • the holding plate 5.2 is here outside the emission area of the laser radiation. Since in this case the irradiation of the laser radiation is not distributed over the entire cross section of the tube 3, the first mandrel part 4.1 is designed only as a truncated cone or truncated pyramid, thus advantageously by the resulting top surface a mounting surface for the holding plate is formed 5.2.
  • the device is intended, in addition to the optical function for guiding the laser radiation onto the components 7, 8 and the mechanical function for transmitting a pressing force, also a function for receiving and positioning the first component 7 take over the device and thus the weld and the second component 8.
  • the second mandrel part 4.2 is used by the beam exit-side pipe end 3.2 facing end is fitted to the first component 7 with a partner of a force-positive connector, wherein the first component 7 has the other partner for this connection.
  • the end face to be used for this purpose can be limited to a ring shape, and within that of the end face enclosed inner region, the partner for the force-positive plug connection can be formed.
  • the first component 7 may already have a shape that can be used as a partner for the non-positive connection. This may be z. B. a sleeve-shaped member 7.1 with a sleeve part 7.1 .2 and a collar trained 7.1 .1 act.
  • the third embodiment relates to a device which is designed for the welding of such a sleeve-shaped component 7.1.
  • a core 7.1 .2 filling the core hereinafter receiving core 4.2.1.
  • the sleeve part 7.1.2 and the receiving core 4.2.1 represent the non-positive plug-in connection. So that the sleeve part 7.1 .2 is not acted upon by laser radiation, the receiving core 4.2.1 is surrounded by an annular groove 6 separated from a reflector shell 4.2.2 coaxial , The annular groove 6 extends so far into the second mandrel part 4.2 that the sleeve part 7.1 .2 of the sleeve-shaped component 7.1 can be accommodated at least almost completely in the annular groove 6.
  • the first component 7, specifically the collar 7.1 .1 of the sleeve-shaped member 7.1, are pressed by one or two end faces, depending on whether the beam outlet side pipe end 3.2 projects beyond the reflector shell 4.2.2 or vice versa or whether both end faces lie in one plane.
  • FIGS. 3a to 3d show how the sleeve-shaped component 7.1 is received by the device and positioned for welding to the device and to the second component 8, which is plate-shaped at least in the region of the weld seam.
  • the sleeve-shaped member 7.1 is in a bearing pallet 9 on the collar 7.1 .1, so that the sleeve part 7.1 .2 projects vertically upwards.
  • the device is, as shown in Fig. 3b, from above perpendicular to the sleeve-shaped Part 7.1 is placed so that the receiving core 4.2.1 is inserted into the sleeve part 7.1 .2. This results in a slight expansion of the sleeve part 7.1.2, wherein the expansion causes a restoring force and a force-positive connection between the receiving core 4.2.1 and the sleeve part 7.1.2 is formed.
  • the device is now relative to the second sleeve-shaped component 7.1 delivered to the second component 8, to which the sleeve-shaped member 7.1 is to be welded, and sold on this.
  • the sleeve-shaped component 7.1 is pushed further onto the receiving core 4.2.1 and into the annular groove 6 until the collar 7.1 .1 comes to rest against the tube 3 or reflector jacket 4.2.2 or both.
  • a positioning aid is provided on the second component 8. This may be a hole 8.1 for other reasons around which the collar 7.1.1 is to be welded and into which the receiving core 4.2.1 is optionally also inserted, as shown in FIG. 3d, or else a trained on the second component 8 Ring (not shown in the figures), in which the collar 7.1 .1 is fitted when discontinuing the device.
  • the shape of the weld is, as already explained, determined by the selected cross-section of the tube 3 and the mandrel 4 at the beam outlet side pipe end 3.2.
  • the shape can be a regular polygon, especially a square, as shown in Fig. 1 b, or a hexagon, as shown in Fig. 1 c, but also represent an irregular polygon. Furthermore, it may, for. B. a circular ring, as shown in Fig. 1 d, or an elliptical ring, as shown in Fig. 1 e, represent.

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Abstract

The device contains a welding unit comprising a tube (3), a laser radiation unit (1) that emits laser radiation towards the tube axis (3.0) and a mandrel (4) that is arranged in the tube (3) coaxially with the latter and that is connected to the tube (3) by means of a retaining unit, for example formed by two spacer elements (5.1). The tube (3) and the circumferential surface of the mandrel (4) reflect the laser radiation of the laser radiation unit (1), such that the laser radiation is deflected towards the tube end (3.2) on the beam-exit-side and becomes toroidal, by multi-reflection between the tube (3) and the mandrel (4).

Description

Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht  Device for laser transmission welding of an annular weld
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen, wie sie gattungsgemäß aus der DE 100 05 593 C1 bekannt ist. The invention relates to a device for laser transmission welding, as is known generically from DE 100 05 593 C1.
Unabhängig von dem Material, aus dem zwei zu verschweißende Bauteile bestehen, kommt es beim Schweißen darauf an, dass die beiden Bauteile über die vorgegebene Anzahl, die Anordnung, die Form und die Größe der Schweißverbindungen dauerhaft und fest miteinander verbunden werden. In vielen Anwendungsfällen, insbesondere wenn das Schweißen als Lasertransmissionsschweißen von Kunststoffen ausgeführt wird, kommt hinzu, dass die Schweißverbindungen seitens des laserabsorbierenden Bauteiles nicht wahrnehmbar sein sollen. Regardless of the material that makes up two components to be welded, it is important in welding that the two components are permanently and firmly connected by the specified number, arrangement, shape and size of the welds. In many applications, especially when the welding is performed as a laser transmission welding of plastics, it is added that the welds should be imperceptible by the laser-absorbing component.
An eine industrietaugliche Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen ergibt sich daher, neben den üblichen Anforderungen an Werkzeugvorrichtungen, wie Wartungsarmut, Leichtigkeit, Materialextensivität und Kostenextensivität, die Forderung nach einer gleichmäßigen Verteilung der Strahlungsenergie in den Schweißverbindungen. Therefore, in addition to the usual requirements for tool devices, such as low maintenance, lightness, material extensibility and cost extensibility, the demand for a uniform distribution of the radiant energy in the welded joints results for an industrial apparatus for laser transmission welding.
Dies wird für Schweißverbindungen, die eine ringförmige Schweißkontur darstellen, z. B. um ein hülsenförmiges Bauteil mit einem umlaufenden Kragen auf ein flaches Bauteil zu schweißen, in der Regel durch ein sogenanntes Konturschweißen erreicht, bei dem ein Laserstrahl kontinuierlich einfach oder mehrfach entlang der Schweißkontur geführt wird. Eine ringförmige Schweißkontur im Sinne der Erfindung stellt einen geschlossenen Ring oder eine Vielzahl von Ringabschnitten, die gemeinsam die Form eines Ringes bilden, dar. Der Querschnitt des Ringes kann rund, oval oder eckig sein. This is for welds that represent an annular weld contour, z. B. to weld a sleeve-shaped component with a circumferential collar on a flat component, usually achieved by a so-called contour welding, in which a laser beam is continuously performed simply or repeatedly along the welding contour. An annular welding contour according to the invention represents a closed ring or a plurality of ring sections, which together form the shape of a ring. The cross section of the ring may be round, oval or angular.
Aus der DE 10 2009 053 261 A1 ist eine Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen bekannt, mit der simultan auch eine ringförmige Schweißkontur, gebildet durch eine Vielzahl von Schweißpunkten, geschweißt werden kann. Sie besteht aus einer Anzahl und Anordnung von Schweißeinheiten, die der Anzahl und Anordnung der Schweißpunkte entspricht, wobei die Schweißpunkte im Sinne der Erfindung Ringabschnitte darstellen können. Eine Schweißeinheit weist eine optische Achse auf, entlang der ein Hochleistungsdiodenlaser, eine strahlformende Optik und ein Rohr angeordnet sind, sowie eine Bauteilaufnahme, in der die zu verschweißenden Bauteile zueinander und zu den Schweißeinheiten positioniert sind. Der Hochleistungsdiodenlaser, die strahlformende Optik und das Rohr sind jeweils über ein Gehäuse fest zueinander angeordnet und die innere Umfangsfläche des Rohres ist für den Laserstrahl reflektierend. Die strahlformende Optik ist so ausgelegt, dass sie einen von dem Hochleistungsdiodenlaser kommenden Laserstrahl in einen divergenten Laserstrahl umformt, bei dem durch Mehrfachreflexion am inneren Umfang des Rohres der Strahlquerschnitt an den Querschnitt des Hohlraumes des Rohres angepasst und dessen Strahlungsintensitätsverteilung über den Strahlquerschnitt homogenisiert wird. Idealerweise soll die strahlformende Optik den Laserstrahl so an das Rohr anpassen, dass er innerhalb des Rohres durch Totalreflexion weitergeleitet wird. A device for laser transmission welding is known from DE 10 2009 053 261 A1, with which an annular welding contour, formed by a multiplicity of spot welds, can also be welded simultaneously. It consists of a number and arrangement of welding units, which corresponds to the number and arrangement of the welding points, wherein the welding points in the context of the invention can represent ring sections. A welding unit has an optical axis along which a high power diode laser, a beam shaping Optics and a tube are arranged, and a component receptacle in which the components to be welded to each other and to the welding units are positioned. The high-power diode laser, the beam-shaping optics and the tube are each fixedly arranged to each other via a housing and the inner peripheral surface of the tube is reflective of the laser beam. The beam-shaping optics is designed such that it transforms a laser beam coming from the high-power diode laser into a divergent laser beam in which the beam cross section is adapted to the cross section of the cavity of the tube by multiple reflection at the inner circumference of the tube and its radiation intensity distribution is homogenized over the beam cross section. Ideally, the beam-shaping optics should adapt the laser beam to the tube so that it is forwarded within the tube by total reflection.
Es wird auch vorgeschlagen, die Anordnung der Rohre, die sich aus der Anordnung der Vielzahl von Schweißeinheiten ergibt, durch einen Metallblock, der mit einer Anzahl von Durchbrüchen versehen ist, zu ersetzen, wobei die Durchbrüche in ihrer Anzahl, Anordnung und Dimension der Anzahl, Anordnung und Dimension der Rohre entsprechen. It is also proposed to replace the arrangement of the tubes, which results from the arrangement of the plurality of welding units, by a metal block which is provided with a number of apertures, wherein the apertures in their number, arrangement and dimension of the number, Arrangement and dimension of the tubes correspond.
Es ist angegeben, dass mit der Auswahl des Querschnittes der Rohre bzw. der Durchbrüche in seiner Größe und seiner Form die Größe und die Form der Schweißpunkte vorgegeben wird und dass anstelle einer üblicherweise runden Form für einen Schweißpunkt auch eine rechteckige Form realisiert werden kann, da es einfach sei, ein Rohr in entsprechend angepasster Form herzustellen. Die Länge des Rohres soll so gewählt werden, dass über die Vielzahl der Reflexionen innerhalb des Rohres eine hinreichend gute Homogenisierung stattfindet, was eine gleichmäßig feste Schweißverbindung innerhalb des Schweißpunktes verspricht. It is stated that with the selection of the cross section of the tubes or the apertures in its size and shape, the size and shape of the welds is specified and that instead of a usually round shape for a weld point and a rectangular shape can be realized because it would be easy to make a pipe in an adapted form. The length of the tube should be chosen so that on the large number of reflections within the tube, a sufficiently good homogenization takes place, which promises a uniform solid weld within the weld.
Die Rohrenden der einzelnen Schweißeinheiten werden an die zu verschweißenden Bauteile gedrückt. Um die Andruckfläche hierfür zu vergrößern, wird vorgeschlagen, unabhängig vom gewählten Rohrquerschnitt an dem freien Rohrende der Rohre einen Andruckkörper anzubringen. Als Beispiele hierfür werden eine ringförmige Planscheibe, eine das freie Rohrende verschließende Planplatte oder ein Kreuzelement vorgeschlagen. Eine Vorrichtung gemäß der vorgenannten DE 10 2009 053 261 A1 erweist sich insbesondere dann als nachteilig, wenn eine Schweißkontur mit einer sehr großen Anzahl von Schweißpunkten hergestellt werden soll, die insbesondere nur möglichst kleine Abstände haben sollen, um eine nahezu geschlossene ringförmige Schweißkontur zu bilden. Eine tatsächlich geschlossene ringförmige Schweißkontur lässt sich mit der hier aufgezeigten Vorrichtung nicht realisieren. Eine nicht näher ausgeführte Bauteilaufnahme, in der die zu verschweißenden Bauteile zueinander und zu den Schweißeinheiten positioniert sind, verlangt sowohl Mittel, mit denen das aufzuschweißende Bauteil zu dem Bauteil, auf welches es aufgeschweißt wird, positioniert und fixiert wird, als auch Mittel, um die Schweißeinheiten zu den Bauteilen zu positionieren. The pipe ends of the individual welding units are pressed against the components to be welded. In order to increase the pressure surface for this purpose, it is proposed to attach a pressure body regardless of the selected pipe cross section at the free end of the pipe tubes. As examples of this, an annular face plate, a plane plate closing the free tube end or a cross element are proposed. A device according to the aforementioned DE 10 2009 053 261 A1 proves to be particularly disadvantageous if a welding contour is to be produced with a very large number of welds, which in particular should have only the smallest possible distances to form a nearly closed annular weld contour. An actually closed annular welding contour can not be realized with the device shown here. An unspecified component receptacle, in which the components to be welded to each other and to the welding units are positioned, requires both means with which the component to be welded to the component to which it is welded, is positioned and fixed, and means for the Position welding units to the components.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vergleichsweise konstruktiv weniger aufwendige Vorrichtung zu schaffen, mit der eine ringförmige Schweißkontur geschweißt werden kann, die sowohl durch einen geschlossenen Ring als auch durch eine Vielzahl von einen Ring bildenden Ringabschnitten gebildet ist. The invention has for its object to provide a comparatively structurally less expensive device with which an annular welding contour can be welded, which is formed both by a closed ring and by a plurality of ring-forming ring sections.
Diese Aufgabe wird für eine Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil gelöst. Die Vorrichtung enthält eine Schweißeinheit und eine Laserstrahleinheit. This object is achieved for a device for laser transmission welding of an annular weld between a first and a second component. The device includes a welding unit and a laser beam unit.
Die Schweißeinheit weist ein Rohr mit einer Rohrachse, einem strahleintrittsseitigen Rohrende und einem strahlaustrittsseitigen Rohrende auf. An dem strahleintrittsseitigen Rohrende ist die Laserstrahleinheit mit einer Abstrahlrichtung in Richtung der Rohrachse angeordnet. Eine innere Umfangsfläche des Rohres ist für von der Laserstrahleinheit emittierte Laserstrahlung reflektierend. The welding unit has a tube with a tube axis, a beam inlet-side tube end and a jet outlet-side tube end. At the beam inlet-side tube end, the laser beam unit is arranged with a radiation direction in the direction of the tube axis. An inner circumferential surface of the tube is reflective for laser radiation emitted by the laser beam unit.
Es ist erfindungswesentlich, dass in dem Rohr ein mit diesem über eine Halteeinheit verbundener Dorn koaxial angeordnet ist. Der Dorn weist ein dem strahleintrittsseitigen Rohrende zugewandtes erstes Dornteil und ein dem strahlaustrittsseitigen Rohrende zugewandtes zweites Dornteil auf. Das erste Dornteil hat die Form eines geraden Kegels, eines geraden Kegelstumpfes, einer geraden Pyramide oder eines geraden Pyramidenstumpfes, mit einem zum strahlaustrittsseitigen Rohrende geöffneten Mittelpunktswinkel kleiner 90°. Das zweite Dornteil hat die Form eines geraden Zylinders oder eines geraden Prismas. Eine erste Grundfläche des ersten Dornteils und eine zweite Grundfläche des zweiten Dornteils sind aneinander angepasst. Dem Rohr zugewandte Umfangsflächen des Dorns sind für die Laserstrahlung reflektierend, so dass die Laserstrahlung durch Mehrfachreflexionen in einem zwischen dem Rohr und dem Dorn gebildeten Zwischenraum zum strahlaustnttsseitigen Rohrende hin umgelenkt und ringförmig geformt wird. It is essential to the invention that a mandrel connected thereto via a holding unit is arranged coaxially in the tube. The mandrel has a first mandrel part facing the beam inlet-side pipe end and a second mandrel part facing the beam outlet-side pipe end. The first mandrel part has the shape of a straight cone, a straight truncated cone, a straight pyramid or a straight pyramidal stump, with an open to the tube outlet end of the tube center angle smaller than 90 °. The second mandrel part has the shape of a straight one Cylinder or a straight prism. A first base surface of the first mandrel part and a second base surface of the second mandrel part are adapted to one another. The tube facing peripheral surfaces of the mandrel are reflective for the laser radiation, so that the laser radiation is deflected by multiple reflections in a space formed between the pipe and the mandrel gap to Strahlaustttsseitigen pipe end and annular shaped.
Vorteilhaft ist an dem zweiten Dornteil dem strahlaustrittsseitigen Rohrende zugewandt ein Partner für eine kraft-formschlüssige Steckverbindung mit dem ersten Bauteil vorhanden, sodass das erste Bauteil mit der Vorrichtung aufgenommen werden kann. A partner for a frictional-positive plug-in connection with the first component is advantageously provided on the second mandrel part facing the outlet end of the pipe so that the first component can be received by the apparatus.
Für eine vorteilhafte Ausführung der kraft-formschlüssigen Steckverbindung ist das zweite Dornteil teilweise, ausgehend von dem strahlaustrittsseitigen Rohrende durch eine Ringnut in einen Reflektormantel und einen koaxialen Aufnahmekern unterteilt. Das erste Bauteil, das z. B. als ein hülsenförmiges Bauteil mit einem Kragen und einem Hülsenteil ausgeführt ist, kann so über das Hülsenteil in die Ringnut eingeführt werden, sodass der Kragen mit der Laserstrahlung beaufschlagt werden kann. Der Aufnahmekern stellt hier den Partner der kraft-formschlüssigen Steckverbindung dar. For an advantageous embodiment of the positive-force-fit connector, the second mandrel part is partially divided, starting from the beam outlet side pipe end by an annular groove in a reflector shell and a coaxial receiving core. The first component, the z. B. is designed as a sleeve-shaped component with a collar and a sleeve part, can be introduced via the sleeve part in the annular groove, so that the collar can be acted upon by the laser radiation. The receiving core here represents the partner of the force-positive plug connection.
Es ist von Vorteil, wenn das strahlaustrittsseitige Rohrende über den Reflektormantel hinausragt, sodass der Kragen des eingeführten hülsenförmigen Bauteils mittels des Rohres an das dem hülsenförmigen Bauteil relativ zugestellte zweite Bauteil angedrückt werden kann. It is advantageous if the tube outlet end projecting beyond the reflector shell, so that the collar of the inserted sleeve-shaped component can be pressed by means of the tube to the sleeve-shaped component relatively zugestellt second component.
Es ist auch vorteilhaft, wenn der Aufnahmekern über das strahlaustrittsseitige Rohrende hinausragt, sodass das hülsenförmige Bauteil durch Einführen des Aufnahmekerns in das Hülsenteil von einer Lagerpalette durch die Vorrichtung aufgenommen und mit der Vorrichtung dem zweiten Bauteil relativ zugestellt werden kann. It is also advantageous if the receiving core protrudes beyond the tube outlet end, so that the sleeve-shaped component can be received by inserting the receiving core into the sleeve part of a bearing pallet through the device and relative to the device relative to the second component.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Further advantageous embodiments are specified in the subclaims.
Anhand der Zeichnungen wird die Vorrichtung im Folgenden beispielhaft in Verbindung mit einem hülsenförmigen Bauteil, mit einem umlaufenden Kragen, welches auf ein flaches Bauteil aufgeschweißt wird, näher erläutert. With reference to the drawings, the device is explained in more detail below in connection with a sleeve-shaped component, with a circumferential collar, which is welded onto a flat component.
Es zeigen: Fig. 1 a eine Prinzipskizze eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als Schnittbild einer Seitenansicht, Show it: 1 a is a schematic diagram of a first embodiment of a device according to the invention as a sectional image of a side view,
Fig. 1 b-1 g Prinzipskizzen für unterschiedliche Querschnitte des Rohres und des Fig. 1 b-1 g schematic diagrams for different cross-sections of the tube and the
Dorns als Schnittbild einer Draufsicht,  Dorns as a cross-section of a top view,
Fig. 2 eine Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als Schnittbild einer Seitenansicht und Fig. 2 is a schematic diagram of a second embodiment of a device according to the invention as a sectional image of a side view and
Fig. 3a-3d den Handhabungsprozess eines hülsenförmigen Bauteils mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. 3a-3d the handling process of a sleeve-shaped component with a device according to the invention according to a third embodiment.
In Fig. 1 a ist ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht zwischen einem ersten Bauteil 7 und einem zweiten Bauteil 8 als Schnittbild einer Seitenansicht gezeigt, das mit jedem der in der Fig. 1 b bis 1 g dargestellten Schnittbilder einer Draufsicht kombinierbar ist. In Fig. 1 a, a first embodiment of an inventive device for laser transmission welding an annular weld between a first component 7 and a second component 8 is shown as a sectional image of a side view, with each of the in Figs. 1 b to 1 g shown sectional images of a Top view is combinable.
Die in den Fig. 1 b bis 1 g beispielhaft gezeigten Querschnittsformen der Vorrichtung beeinflussen die Streuung der an ihr reflektierten Laserstrahlung und bestimmen die Form der mit der Vorrichtung herstellbaren Schweißnaht. Sie sind mit allen anderen Ausführungen der Vorrichtung, so auch mit dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel oder dem in den Fig. 3a bis 3d gezeigten dritten Ausführungsbeispiel gleichermaßen kombinierbar. The cross-sectional shapes of the device shown by way of example in FIGS. 1 b to 1 g influence the scattering of the laser radiation reflected thereon and determine the shape of the weld seam that can be produced with the device. They are equally combinable with all other embodiments of the device, as well as with the second embodiment shown in FIG. 2 or the third embodiment shown in FIGS. 3a to 3d.
Das in Fig. 1 a gezeigte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt eine sehr einfache Ausführung dar, die auf die bereits zueinander positionierten, miteinander über eine ebene ringförmige Schweißnaht zu verschweißenden beiden Bauteile, nämlich das erste und das zweite Bauteil 7, 8, unmittelbar aufgesetzt wird, um die Schweißung auszuführen. The first exemplary embodiment of a device according to the invention shown in FIG. 1 a represents a very simple embodiment, which is directly mounted on the two components, namely the first and the second component 7, 8, which are already positioned against each other via a flat annular weld is to perform the weld.
Dieses Ausführungsbeispiel der Vorrichtung enthält ebenso wie alle weiteren Ausführungsbeispiele eine Schweißeinheit mit einem Rohr 3, welches eine Rohrachse 3.0, ein strahleintrittsseitiges Rohrende 3.1 und ein strahlaustrittsseitiges Rohrende 3.2 aufweist. Am strahleintrittsseitigen Rohrende 3.1 ist eine Laserstrahleinheit 1 mit einer Abstrahlrichtung in Richtung der Rohrachse 3.0 angeordnet. Die Laserstrahleinheit 1 wird hier durch eine einzelne Laserstrahlquelle 1 .1 und eine in deren Abstrahlrichtung vorgeordnete optische Baugruppe 1.2 gebildet. Die Laserstrahleinheit 1 kann ebenso nur eine Laserstrahlquelle 1.1 sein, die bereits mit einer hohen Divergenz abstrahlt, oder auch eine Anordnung von mehreren Laserstrahlquellen 1 .1 , deren Laserstrahlung bevorzugt durch eine optische Baugruppe 1 .2 bzw. jeweils eine optische Baugruppe 1 .2 aufgeweitet wird. Eine innere Umfangsfläche des Rohres 3 ist für von der Laserstrahleinheit 1 emittierte und in das Rohr 3 eingekoppelte Laserstrahlung reflektierend. This embodiment of the device as well as all other embodiments includes a welding unit with a tube 3, which has a tube axis 3.0, a beam inlet side pipe end 3.1 and a jet outlet side pipe end 3.2 having. At the beam inlet-side pipe end 3.1, a laser beam unit 1 is arranged with a radiation direction in the direction of the pipe axis 3.0. The laser beam unit 1 is formed here by a single laser beam source 1 .1 and an optical subassembly 1.2 arranged upstream in its emission direction. The laser beam unit 1 can also be only a laser beam source 1.1, which already emits with a high divergence, or else an arrangement of a plurality of laser beam sources 1 .1, the laser radiation preferably by an optical assembly 1 .2 and in each case an optical assembly 1 .2 expanded becomes. An inner circumferential surface of the tube 3 is reflective for laser radiation emitted by the laser beam unit 1 and coupled into the tube 3.
Im Rohr 3 ist ein mit diesem über eine Halteeinheit verbundener Dorn 4 koaxial angeordnet. Die Halteeinheit ist in diesem Ausführungsbeispiel durch Abstandselemente 5.1 gebildet. Der Dorn 4 umfasst ein dem strahleintrittsseitigen Rohrende 3.1 zugewandtes erstes Dornteil 4.1 und ein dem strahlaustrittsseitigen Rohrende 3.2 zugewandtes zweites Dornteil 4.2. In the tube 3 a connected thereto via a holding unit mandrel 4 is arranged coaxially. The holding unit is formed in this embodiment by spacers 5.1. The mandrel 4 comprises a first mandrel part 4.1 facing the beam inlet-side pipe end 3.1 and a second mandrel part 4.2 facing the beam outlet-side pipe end 3.2.
Das erste Dornteil 4.1 weist hier die Form eines geraden Kegels oder einer geraden Pyramide mit einem Mittelpunktswinkel α kleiner 90° auf. Die Spitze des Kegels bzw. der Pyramide ist zur Laserstrahleinheit 1 hin gerichtet. Das erste Dornteil 4.1 hat ausschließlich die Aufgabe, auftreffende Laserstrahlung so auf das Rohr 3 zu reflektieren, dass es unter einem Winkel dort auftrifft, aus dem es weiter zum strahlaustrittsseitigen Rohrende 3.2 hin reflektiert wird. The first mandrel part 4.1 here has the shape of a straight cone or a straight pyramid with a center angle α of less than 90 °. The tip of the cone or the pyramid is directed toward the laser beam unit 1. The first mandrel part 4.1 has exclusively the task of reflecting incident laser radiation onto the pipe 3 in such a way that it impinges there at an angle from which it is reflected further towards the pipe outlet end 3.2.
Das zweite Dornteil 4.2 weist die Form eines geraden Zylinders oder eines geraden Prismas auf, wobei eine zweite Grundfläche 4.2.0 des Zylinders bzw. des Prismas und eine erste Grundfläche 4.1 .0 des Kegels bzw. der Pyramide aufeinander abgestimmt sind. Das heißt, im Falle, dass der Dorn 4 eine Paarung von Kegel und Zylinder bzw. von Pyramide und Prisma darstellt, sind die Grundflächen 4.1 .0 und 4.2.0 jeweils deckungsgleich. Im Falle, dass der Dorn 4 durch eine Pyramide und einen Zylinder gebildet wird, ist die erste Grundfläche 4.1 .0 der Pyramide, die grundsätzlich ein Vieleck, bevorzugt ein gleichseitiges Vieleck darstellt, an dessen Innenkreis und damit an die runde zweite Grundfläche 4.2.0 des Zylinders angepasst. Ebenso ist im Fall, dass der Dorn 4 durch einen Kegel und ein Prisma gebildet wird, die erste Grundfläche 4.1 .0 des Kegels, die einen Kreis darstellt, an die zweite Grundfläche 4.2.0 des Prismas, das ein Vieleck, bevorzugt ein gleichseitiges Vieleck darstellt, angepasst. Die beiden letztgenannten Kombinationen bewirken eine noch bessere Streuung der Laserstrahlung auf dem Weg zum strahlaustrittsseitigen Rohrende 3.2 und damit zu einer besseren Homogenisierung der Strahlungsdichte. The second mandrel part 4.2 has the shape of a straight cylinder or a straight prism, with a second base area 4.2.0 of the cylinder or of the prism and a first base area 4.1 .0 of the cone or the pyramid are matched to one another. That is, in the case that the mandrel 4 is a pair of cones and cylinders or pyramid and prism, the bases are 4.1 .0 and 4.2.0 each congruent. In the case that the mandrel 4 is formed by a pyramid and a cylinder, the first base 4.1 .0 of the pyramid, which is basically a polygon, preferably an equilateral polygon, at its inner circle and thus to the round second base 4.2.0 adapted to the cylinder. Also, in the case that the mandrel 4 is formed by a cone and a prism, the first base surface 4.1 .0 of the cone, which represents a circle, adapted to the second footprint 4.2.0 of the prism, which represents a polygon, preferably an equilateral polygon. The two last-mentioned combinations bring about an even better scattering of the laser radiation on the way to the tube outlet end 3.2, and thus to a better homogenization of the radiation density.
Die Größe des Querschnittes des Dorns 4 senkrecht zu seiner Längsachse, die mit der Rohrachse 3.0 zusammenfällt, nimmt über dessen Länge vom strahleintrittsseitigen Rohrende 3.1 bis zum Übergang des ersten Dornteils 4.1 in das zweite Dornteil 4.2 zu und bleibt dann konstant. Die Querschnittsform des Dorns 4 kann an den Querschnitt des Rohres 3 in der Form angepasst sein, wie in den Fig. 1 b-1 e gezeigt, oder auch zu diesem unterschiedlich sein, wie in den Fig. 1 f— 1 g gezeigt. The size of the cross section of the mandrel 4 perpendicular to its longitudinal axis, which coincides with the tube axis 3.0, increases over its length from the beam entrance side pipe end 3.1 to the transition of the first mandrel part 4.1 in the second mandrel part 4.2 and then remains constant. The cross-sectional shape of the mandrel 4 may be adapted to the cross-section of the tube 3 in the mold, as shown in Figs. 1 b-1 e, or may be different to this, as shown in Figs. 1 g.
Die Abstandselemente 5.1 überbrücken einen senkrechten Abstand zwischen dem Rohr 3 und dem Dorn 4, der für die Breite der entstehenden Schweißnaht bestimmend ist. Die Breite der Schweißnaht ist bevorzugt konstant, wie in den Fig. 1 b— 1 f gezeigt, kann aber auch unterschiedlich sein, wie in Fig. 1 g gezeigt. The spacers 5.1 bridge a vertical distance between the tube 3 and the mandrel 4, which determines the width of the resulting weld. The width of the weld seam is preferably constant, as shown in FIGS. 1 b-1 f, but may also be different, as shown in FIG. 1 g.
Die dem Rohr 3 zugewandten Umgangsflächen des Dorns 4 sind für die Laserstrahlung reflektierend, so dass die Laserstrahlung durch Mehrfachreflexionen zwischen dem Rohr 3 und dem Dorn 4 zum strahlaustrittsseitigen Rohrende 3.2 hin umgelenkt und ringförmig geformt wird. Die Form des Zwischenraums zwischen Dorn 4 und Rohr 3 am strahlaustrittsseitigen Rohrende 3.2 bestimmt die Form der Schweißnaht und ist in jedem Fall ringförmig. The tube 3 facing the peripheral surfaces of the mandrel 4 are reflective for the laser radiation, so that the laser radiation is deflected by multiple reflections between the tube 3 and the mandrel 4 to the beam exit side pipe end 3.2 out and shaped annular. The shape of the gap between the mandrel 4 and pipe 3 at the jet outlet end pipe 3.2 determines the shape of the weld and is in any case annular.
Vorteilhaft liegen die Stirnflächen, welche das strahlaustrittsseitige Rohrende 3.2 und das dem strahlaustrittsseitigen Rohrende 3.2 zugewandte Ende des Dorns 4 begrenzen, in einer Ebene, sodass sie gemeinsam auf die zwei bereits zueinander positionierten Bauteile 7, 8 aufgesetzt werden können. Die Stirnflächen begrenzen dann eine ringförmige Fläche, in welche die Laserstrahlung eingeleitet wird. Eine in die Schweißeinheit in Richtung der Rohrachse 3.0 eingeleitete Andruckkraft wird über die Stirnflächen auf die Bauteile 7, 8 übertragen, sodass zwischen den Bauteilen 7, 8 ein für die Schweißung erforderlicher Anpressdruck entsteht. Grundsätzlich könnte auch das strahlaustrittsseitige Rohrende 3.2 über das Ende des Dorns 4 hinausragen, so dass nur das strahlaustrittsseitige Rohrende 3.2 auf den Bauteilen 7, 8 zur Anlage kommt, oder auch nur das Ende des Dorns 4 könnte über das strahlaustrittsseitige Rohrende 3.2 hinausragen, sodass darüber die Andruckkraft in die Bauteile 7, 8 eingetragen wird. Es kann dabei allerdings zu einer ungewollten Überstrahlung eines der Ränder der Schweißnaht und damit zu einer ungewollten Erwärmung kommen, die aber vergleichsweise vernachlässigbar gering ist, wenn die Höhendifferenz nur gering ist. Advantageously, the end faces, which define the jet outlet end pipe end 3.2 and the end of the mandrel 4 facing the jet exit end pipe end 3.2, lie in one plane so that they can be placed together on the two already positioned components 7, 8. The end faces then bound an annular surface into which the laser radiation is introduced. An introduced into the welding unit in the direction of the pipe axis 3.0 pressing force is transmitted through the end faces on the components 7, 8, so that between the components 7, 8, a required for the welding contact pressure arises. In principle, the jet outlet-side pipe end 3.2 could project beyond the end of the mandrel 4, so that only the jet outlet side pipe end 3.2 on the components 7, 8 comes to rest, or even only the end of the mandrel 4 could protrude beyond the pipe outlet end pipe end 3.2, so about it the pressure force in the components 7, 8 is entered. However, it may lead to an unwanted over-radiation of one of the edges of the weld and thus to an unwanted heating, but is comparatively negligible, if the height difference is small.
Eine derartige definierte Geometrie, wie sie durch die erste Grundfläche 4.1 .0 eines Kegels bzw. einer Pyramide gegeben ist, ist nicht zwingend erforderlich. Sowohl der Querschnitt des Dorns 4 als auch des Rohres 3 könnte theoretisch auch eine Freiformfläche sein, die allerdings in ihrem optischen Reflexionsverhalten nicht berechenbar und daher nicht praktikabel ist. Mit den genannten definierten Querschnittsformen lässt sich eine Vielfalt von ringförmigen Schweißnähten erzeugen, die eine hohe Konstruktionsfreiheit für die zu verschweißenden Bauteile 7, 8 zulassen. Such a defined geometry, as given by the first base 4.1 .0 of a cone or a pyramid, is not absolutely necessary. Both the cross section of the mandrel 4 and the tube 3 could theoretically also be a free-form surface, which, however, is unpredictable in its optical reflection behavior and therefore not practical. With the mentioned defined cross-sectional shapes, a variety of annular welds can be produced, which allow a high degree of design freedom for the components 7, 8 to be welded.
Die Abstandselemente 5.1 sind je nachdem, ob die Schweißkontur einen geschlossenen Ring oder eine Vielzahl von Ringabschnitten, die gemeinsam die Form eines Ringes bilden, dargestellt, dimensioniert und angeordnet. The spacer elements 5.1 are depending on whether the welding contour, a closed ring or a plurality of ring portions, which together form the shape of a ring, shown, dimensioned and arranged.
Für eine Schweißkontur, die einen geschlossenen Ring darstellt, dürfen die Abstandselemente 5.1 die Laserstrahlung möglichst nicht abschatten, weshalb diese soweit als möglich am strahleintrittsseitigen Rohrende 3.1 um den Dorn 4 verteilt angeordnet sind. Sie sind bevorzugt schmal und für die Laserstrahlung reflektierend ausgeführt. Wird eine Laserstrahlung von einer Anordnung mehrerer Laserstrahlquellen 1 .1 und damit mehreren Positionen aus in die Vorrichtung eingestrahlt, werden die Abstandselemente 5.1 vorteilhaft genau in der Mitte zwischen den Lasereinstrahlpositionen angeordnet. For a welding contour, which represents a closed ring, the spacer elements 5.1 may not shade the laser radiation as far as possible, which is why they are arranged as far as possible at the beam inlet-side pipe end 3.1 distributed around the mandrel 4. They are preferably narrow and reflective for the laser radiation. If a laser radiation from an arrangement of a plurality of laser beam sources 1 .1 and thus several positions are irradiated into the device, the spacer elements 5.1 are advantageously arranged exactly in the middle between the laser Einstrahlpositionen.
Für eine Schweißkontur, bestehend aus einer Vielzahl von Ringabschnitten, erstrecken sich die Abstandselemente 5.1 vorteilhaft bis zu den Stirnflächen des strahlaustrittsseitigen Rohrendes 3.2 und / oder des Endes des Dorns 4 und übernehmen hier auch die Funktion des Andrückens. Ein zweites Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 2, unterscheidet sich im Wesentlichen von dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Ausführung der Laserstrahleinheit 1 und der Halteeinheit. For a welding contour, consisting of a plurality of ring sections, the spacer elements 5.1 extend advantageously up to the end faces of the beam outlet side pipe end 3.2 and / or the end of the mandrel 4 and take over here the function of pressing. A second embodiment, shown in Fig. 2, differs substantially from the first embodiment by the embodiment of the laser beam unit 1 and the holding unit.
Die Laserstrahleinheit 1 ist hier durch eine Vielzahl von Laserstrahlquellen 1 .1 gebildet, die z. B. auf einer Kreislinie oder der Umfangslinie eines Vieleckes angeordnet sind, wobei bevorzugt jeder Laserstrahlquelle 1 .1 eine optische Baugruppe 1 .2 zur Strahlaufweitung vorgeordnet ist. Eine Anordnung von mehreren Laserstrahlquellen 1 .1 nebeneinander ohne vorgeordnete Strahlformung, z. B. Laserlinie mit mehreren Barren nebeneinander, ist auch möglich. Die einzelnen optischen Baugruppen 1 .2 sind entsprechend der Anordnung der Laserstrahlquellen 1 .1 angeordnet. Die Funktionen des Fassens und Anordnens der optischen Baugruppen 1 .2 und des Haltens des Dorns 4 koaxial zum Rohr 3 werden hier vorteilhaft durch eine Halteplatte 5.2 gelöst, die anstelle der Abstandselemente 5.1 als Halteeinheit dient. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel, wo sich die Abstandselemente 5.1 innerhalb des Abstrahlbereiches der Laserstrahlung befinden, befindet sich die Halteplatte 5.2 hier außerhalb des Abstrahlbereiches der Laserstrahlung. Da in diesem Fall die Einstrahlung der Laserstrahlung nicht über den gesamten Querschnitt des Rohres 3 verteilt erfolgt, ist das erste Dornteil 4.1 nur als Kegelstumpf bzw. Pyramidenstumpf ausgeführt, womit vorteilhaft durch die sich ergebende Deckfläche eine Montagefläche für die Halteplatte 5.2 gebildet ist. The laser beam unit 1 is formed here by a plurality of laser beam sources 1 .1, the z. B. are arranged on a circular line or the perimeter of a polygon, wherein each laser beam source 1 .1 is preferably arranged upstream of an optical assembly 1 .2 for beam expansion. An arrangement of several laser beam sources 1 .1 side by side without upstream beam shaping, z. B. laser line with several bars side by side, is also possible. The individual optical assemblies 1 .2 are arranged according to the arrangement of the laser beam sources 1 .1. The functions of grasping and arranging the optical assemblies 1 .2 and the holding of the mandrel 4 coaxial with the tube 3 are here advantageously solved by a holding plate 5.2, which serves as a holding unit instead of the spacer elements 5.1. In contrast to the first exemplary embodiment, where the spacing elements 5.1 are located within the emission area of the laser radiation, the holding plate 5.2 is here outside the emission area of the laser radiation. Since in this case the irradiation of the laser radiation is not distributed over the entire cross section of the tube 3, the first mandrel part 4.1 is designed only as a truncated cone or truncated pyramid, thus advantageously by the resulting top surface a mounting surface for the holding plate is formed 5.2.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 3a-3d) soll die Vorrichtung, neben der optischen Funktion zur Führung der Laserstrahlung auf die Bauteile 7, 8 und der mechanischen Funktion zur Übertragung einer Andruckkraft, auch eine Funktion zur Aufnahme und Positionierung des ersten Bauteils 7 zur Vorrichtung und damit zur Schweißnaht sowie zum zweiten Bauteil 8 übernehmen. According to a third embodiment (see FIGS. 3 a - 3 d), the device is intended, in addition to the optical function for guiding the laser radiation onto the components 7, 8 and the mechanical function for transmitting a pressing force, also a function for receiving and positioning the first component 7 take over the device and thus the weld and the second component 8.
Für Letzteres wird das zweite Dornteil 4.2 genutzt, indem dessen dem strahlaustrittsseitigen Rohrende 3.2 zugewandtes Ende abgestimmt auf das erste Bauteil 7 mit einem Partner einer kraft-formschlüssigen Steckverbindung ausgestattet ist, wobei das erste Bauteil 7 den anderen Partner für diese Verbindung aufweist. Selbst wenn der Dorn 4 auch als Andruckmittel verwendet wird, kann die dafür zu nutzende Stirnfläche auf eine Ringform beschränkt werden, und innerhalb des von der Stirnfläche eingeschlossenen Innenbereichs kann der Partner für die kraft-formschlüssige Steckverbindung ausgebildet sein. For the latter, the second mandrel part 4.2 is used by the beam exit-side pipe end 3.2 facing end is fitted to the first component 7 with a partner of a force-positive connector, wherein the first component 7 has the other partner for this connection. Even if the mandrel 4 is also used as a pressure means, the end face to be used for this purpose can be limited to a ring shape, and within that of the end face enclosed inner region, the partner for the force-positive plug connection can be formed.
Das erste Bauteil 7 kann bereits eine Form aufweisen, die als Partner für die kraft- formschlüssige Steckverbindung genutzt werden kann. Hierbei kann es sich z. B. um ein hülsenförmiges Bauteil 7.1 mit einem Hülsenteil 7.1 .2 und einem daran ausgebildeten Kragen 7.1 .1 handeln. The first component 7 may already have a shape that can be used as a partner for the non-positive connection. This may be z. B. a sleeve-shaped member 7.1 with a sleeve part 7.1 .2 and a collar trained 7.1 .1 act.
Das dritte Ausführungsbeispiel betrifft eine Vorrichtung, die für das Schweißen eines solchen hülsenförmigen Bauteils 7.1 ausgelegt ist. The third embodiment relates to a device which is designed for the welding of such a sleeve-shaped component 7.1.
An dem dem strahlaustrittsseitigen Rohrende 3.2 zugewandten Ende des Dorns 4 ist ein das Hülsenteil 7.1 .2 ausfüllender Kern, nachfolgend Aufnahmekern 4.2.1 , ausgebildet. Das Hülsenteil 7.1.2 und der Aufnahmekern 4.2.1 stellen die kraft- formschlüssige Steckverbindung dar. Damit das Hülsenteil 7.1 .2 nicht mit Laserstrahlung beaufschlagt wird, ist der Aufnahmekern 4.2.1 durch eine Ringnut 6 getrennt von einem Reflektormantel 4.2.2 koaxial umgeben. Die Ringnut 6 erstreckt sich so weit in das zweite Dornteil 4.2, dass das Hülsenteil 7.1 .2 des hülsenförmigen Bauteils 7.1 wenigstens nahezu vollständig in der Ringnut 6 aufgenommen werden kann. At the end of the mandrel 4 facing the jet exit-side pipe end 3.2, a core 7.1 .2 filling the core, hereinafter receiving core 4.2.1, is formed. The sleeve part 7.1.2 and the receiving core 4.2.1 represent the non-positive plug-in connection. So that the sleeve part 7.1 .2 is not acted upon by laser radiation, the receiving core 4.2.1 is surrounded by an annular groove 6 separated from a reflector shell 4.2.2 coaxial , The annular groove 6 extends so far into the second mandrel part 4.2 that the sleeve part 7.1 .2 of the sleeve-shaped component 7.1 can be accommodated at least almost completely in the annular groove 6.
Auch bei diesem dritten Ausführungsbeispiel kann das erste Bauteil 7, hier konkret der Kragen 7.1 .1 des hülsenförmigen Bauteils 7.1 , durch eine oder auch zwei Stirnflächen angedrückt werden, je nachdem, ob das strahlaustrittsseitige Rohrende 3.2 über den Reflektormantel 4.2.2 hinausragt oder umgekehrt oder ob beide Stirnflächen in einer Ebene liegen. Also in this third embodiment, the first component 7, specifically the collar 7.1 .1 of the sleeve-shaped member 7.1, are pressed by one or two end faces, depending on whether the beam outlet side pipe end 3.2 projects beyond the reflector shell 4.2.2 or vice versa or whether both end faces lie in one plane.
In den Fig. 3a bis 3d ist gezeigt, wie das hülsenförmige Bauteil 7.1 durch die Vorrichtung aufgenommen und für die Schweißung zur Vorrichtung und zu dem zweiten Bauteil 8, welches wenigstens im Bereich der Schweißnaht plattenförmig ist, positioniert wird. FIGS. 3a to 3d show how the sleeve-shaped component 7.1 is received by the device and positioned for welding to the device and to the second component 8, which is plate-shaped at least in the region of the weld seam.
Gemäß Fig. 3a liegt das hülsenförmige Bauteil 7.1 in einer Lagerpalette 9 auf dem Kragen 7.1 .1 auf, sodass das Hülsenteil 7.1 .2 senkrecht nach oben ragt. Die Vorrichtung wird, wie in Fig. 3b gezeigt, von oben senkrecht auf das hülsenförmige Bauteil 7.1 aufgesetzt, sodass der Aufnahmekern 4.2.1 in das Hülsenteil 7.1 .2 eingeführt wird. Dabei kommt es zu einer leichten Aufdehnung des Hülsenteils 7.1.2, wobei die Aufdehnung eine Rückstell kraft bewirkt und eine kraft-formschlüssige Steckverbindung zwischen dem Aufnahmekern 4.2.1 und dem Hülsenteil 7.1.2 gebildet wird. Die Vorrichtung wird jetzt mit dem angesteckten hülsenförmigen Bauteil 7.1 dem zweiten Bauteil 8 relativ zugestellt, auf das das hülsenförmige Bauteil 7.1 aufgeschweißt werden soll, und auf diesem abgesetzt. Dabei wird das hülsenförmige Bauteil 7.1 weiter auf den Aufnahmekern 4.2.1 und in die Ringnut 6 geschoben, bis der Kragen 7.1 .1 am Rohr 3 oder Reflektormantel 4.2.2 oder beiden zur Anlage kommt. Vorteilhaft ist an dem zweiten Bauteil 8 eine Positionierhilfe vorhanden. Das kann ein aus anderen Gründen vorhandenes Loch 8.1 sein, um welches der Kragen 7.1.1 angeschweißt werden soll und in den der Aufnahmekern 4.2.1 gegebenenfalls ebenfalls eingeführt wird, wie in Fig. 3d gezeigt, oder auch ein auf dem zweiten Bauteil 8 ausgebildeter Ring (in den Fig. nicht dargestellt), in den der Kragen 7.1 .1 beim Absetzen der Vorrichtung eingepasst wird. According to Fig. 3a, the sleeve-shaped member 7.1 is in a bearing pallet 9 on the collar 7.1 .1, so that the sleeve part 7.1 .2 projects vertically upwards. The device is, as shown in Fig. 3b, from above perpendicular to the sleeve-shaped Part 7.1 is placed so that the receiving core 4.2.1 is inserted into the sleeve part 7.1 .2. This results in a slight expansion of the sleeve part 7.1.2, wherein the expansion causes a restoring force and a force-positive connection between the receiving core 4.2.1 and the sleeve part 7.1.2 is formed. The device is now relative to the second sleeve-shaped component 7.1 delivered to the second component 8, to which the sleeve-shaped member 7.1 is to be welded, and sold on this. In this case, the sleeve-shaped component 7.1 is pushed further onto the receiving core 4.2.1 and into the annular groove 6 until the collar 7.1 .1 comes to rest against the tube 3 or reflector jacket 4.2.2 or both. Advantageously, a positioning aid is provided on the second component 8. This may be a hole 8.1 for other reasons around which the collar 7.1.1 is to be welded and into which the receiving core 4.2.1 is optionally also inserted, as shown in FIG. 3d, or else a trained on the second component 8 Ring (not shown in the figures), in which the collar 7.1 .1 is fitted when discontinuing the device.
Die Form der Schweißnaht ist, wie bereits erklärt, durch den gewählten Querschnitt des Rohres 3 sowie des Dorns 4 am strahlaustrittsseitigen Rohrende 3.2 bestimmt. Die Form kann ein regelmäßiges Vieleck, speziell ein Quadrat, wie in Fig. 1 b gezeigt, oder ein Sechseck, wie in Fig. 1 c gezeigt, ebenso aber auch ein unregelmäßiges Vieleck darstellen. Des Weiteren kann sie z. B. einen Kreisring, wie in Fig. 1 d gezeigt, oder einen elliptischen Ring, wie in Fig. 1 e gezeigt, darstellen. The shape of the weld is, as already explained, determined by the selected cross-section of the tube 3 and the mandrel 4 at the beam outlet side pipe end 3.2. The shape can be a regular polygon, especially a square, as shown in Fig. 1 b, or a hexagon, as shown in Fig. 1 c, but also represent an irregular polygon. Furthermore, it may, for. B. a circular ring, as shown in Fig. 1 d, or an elliptical ring, as shown in Fig. 1 e, represent.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Laserstrahleinheit 1 laser beam unit
1 .1 Laserstrahlquelle  1 .1 laser beam source
1 .2 optische Baugruppe  1 .2 optical assembly
3 Rohr  3 pipe
3.0 Rohrachse  3.0 tube axis
3.1 strahleintrittsseitiges Rohrende  3.1 beam inlet end pipe end
3.2 strahlaustrittsseitiges Rohrende  3.2 jet outlet side pipe end
4 Dorn  4 thorn
4.1 erstes Dornteil  4.1 first mandrel part
4.1 .0 erste Grundfläche 4.1 .0 first footprint
4.2 zweites Dornteil  4.2 second mandrel part
4.2.0 zweite Grundfläche  4.2.0 second floor space
4.2.1 Aufnahmekern  4.2.1 Recording core
4.2.2 Reflektormantel  4.2.2 reflector jacket
5.1 Abstandselement  5.1 spacer element
5.2 Halteplatte  5.2 retaining plate
6 Ringnut  6 ring groove
7 erstes Bauteil  7 first component
7.1 hülsenförmiges Bauteil  7.1 sleeve-shaped component
7.1 .1 Kragen (des hülsenförmigen Bauteils 7.1 ) 7.1 .1 collar (of the sleeve-shaped component 7.1)
7.1 .2 Hülsenteil (des hülsenförmigen Bauteils 7.1 )7.1 .2 sleeve part (of the sleeve-shaped component 7.1)
8 zweites Bauteil 8 second component
8.1 Loch (im zweiten Bauteil 8)  8.1 hole (in the second component 8)
9 Lagerpalette α Mittelpunktswinkel  9 Bearing pallet α center angle

Claims

Patentansprüche claims
1 . Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht zwischen einem ersten Bauteil (7) und einem zweiten Bauteil (8), enthaltend eine Schweißeinheit mit einem Rohr (3), eine Rohrachse (3.0), ein strahleintrittsseitiges Rohrende (3.1 ) und ein strahlaustrittsseitiges Rohrende (3.2) aufweisend, sowie eine an dem strahleintrittsseitigen Rohrende (3.1 ) angeordnete Laserstrahleinheit (1 ) mit einer Abstrahlrichtung in Richtung der Rohrachse (3.0), wobei eine innere Umfangsfläche des Rohres (3) für von der Laserstrahleinheit (1 ) emittierte Laserstrahlung reflektierend ist, dadurch gekennzeichnet, dass 1 . Device for laser transmission welding of an annular weld between a first component (7) and a second component (8), comprising a welding unit with a tube (3), a tube axis (3.0), a tube inlet end (3.1) and a tube outlet end (3.2) A laser beam unit (1) arranged at the beam inlet-side tube end (3.1) with an emission direction in the direction of the tube axis (3.0), wherein an inner peripheral surface of the tube (3) is reflective for laser radiation emitted by the laser beam unit (1), characterized that
in dem Rohr (3) ein mit diesem über eine Halteeinheit verbundener Dorn (4) koaxial angeordnet ist, der ein dem strahleintrittsseitigen Rohrende (3.1 ) zugewandtes erstes Dornteil (4.1 ), mit einer ersten Grundfläche (4.1 .0), in Form eines geraden Kegels, eines geraden Kegelstumpfes, einer geraden Pyramide oder eines geraden Pyramidenstumpfes, mit einem zum strahlaustrittsseitigen Rohrende (3.2) geöffneten Mittelpunktswinkel (oc) kleiner 90°, und ein dem strahlaustrittsseitigen Rohrende (3.2) zugewandtes zweites Dornteil (4.2), mit einer zweiten Grundfläche (4.2.0), in Form eines geraden Zylinders oder eines geraden Prismas aufweist, wobei die erste Grundfläche (4.1 .0) und die zweite Grundfläche (4.2.0) aneinander angepasst sind und dem Rohr (3) zugewandte Umfangsflächen des Dorns (4) für die Laserstrahlung reflektierend sind, so dass die Laserstrahlung durch Mehrfachreflexionen zwischen dem Rohr (3) und dem Dorn (4) zum strahlaustrittsseitigen Rohrende (3.2) hin umgelenkt und ringförmig geformt wird.  a mandrel (4) connected to the latter via a holding unit is arranged coaxially in the tube (3), the first mandrel part (4.1) facing the radiation-entry-side pipe end (3.1) having a first base surface (4.1 .0) in the form of a straight one Cone, a straight truncated cone, a straight pyramid or a straight truncated pyramid, with a jet outlet pipe end (3.2) opened center angle (oc) smaller than 90 °, and the beam outlet side pipe end (3.2) facing the second mandrel part (4.2), with a second base (4.2.0), in the form of a straight cylinder or a straight prism, wherein the first base (4.1 .0) and the second base (4.2.0) are adapted to each other and the tube (3) facing peripheral surfaces of the mandrel (4 ) are reflective for the laser radiation, so that the laser radiation deflected by multiple reflections between the tube (3) and the mandrel (4) to the beam outlet side pipe end (3.2) out un d is ring-shaped.
2. Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Dornteil (4.2) dem strahlaustrittsseitigen Rohrende (3.2) zugewandt ein Partner für eine kraft- formschlüssige Steckverbindung mit dem ersten Bauteil (7) vorhanden ist. 2. An apparatus for laser transmission welding an annular weld according to claim 1, characterized in that at the second mandrel part (4.2) the beam outlet side pipe end (3.2) facing a partner for a frictionally positive plug connection with the first component (7) is present.
3. Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dornteil (4.2) teilweise, ausgehend von dem strahlaustrittsseitigen Rohrende (3.2) durch eine Ringnut (6) in einen Reflektormantel (4.2.2) und einen koaxialen Aufnahmekern (4.2.1 ) unterteilt ist, um das erste Bauteil (7), das als ein hülsenförmiges Bauteil (7.1 ), aufweisend einen Kragen (7.1 .1 ) und ein Hülsenteil (7.1 .2), ausgeführt ist, über das Hülsenteil (7.1 .2) in die Ringnut (6) einführen zu können, sodass der Kragen (7.1.1 ) mit der Laserstrahlung beaufschlagt werden kann und der Aufnahmekern (4.2.1 ) den Partner der kraft-formschlüssigen Steckverbindung darstellt. 3. A device for laser transmission welding an annular weld according to claim 2, characterized in that the second mandrel part (4.2) partially, starting from the beam outlet side pipe end (3.2) by an annular groove (6) in a reflector shell (4.2.2) and a coaxial receiving core (4.2.1) is, to the first component (7), which is designed as a sleeve-shaped member (7.1), comprising a collar (7.1 .1) and a sleeve part (7.1 .2), via the sleeve part (7.1 .2) in the annular groove (6) to be able to introduce, so that the collar (7.1.1) can be acted upon with the laser radiation and the receiving core (4.2.1) is the partner of the force-positive plug connection.
4. Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das strahlaustrittsseitige Rohrende (3.2) über den Reflektormantel (4.2.2) hinausragt, sodass der Kragen (7.1 .1 ) des eingeführten hülsenförmigen Bauteils (7.1 ) mittels des Rohres (3) an das dem hülsenförmigen Bauteil (7.1 ) relativ zugestellte zweite Bauteil (8) angedrückt werden kann. 4. An apparatus for laser transmission welding an annular weld according to claim 3, characterized in that the jet outlet side pipe end (3.2) on the reflector shell (4.2.2) protrudes, so that the collar (7.1 .1) of the inserted sleeve-shaped member (7.1) by means of the tube (3) can be pressed against the sleeve-shaped component (7.1) relative zuzustichtet second component (8).
5. Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekern (4.2.1 ) über das strahlaustrittsseitige Rohrende (3.2) hinausragt, sodass das hülsenförmige Bauteil (7.1 ) durch Einführen des Aufnahmekerns (4.2.1 ) in das Hülsenteil (7.1 .2) von einer Lagerpalette (9) durch die Vorrichtung aufgenommen und mit der Vorrichtung dem zweiten Bauteil (8) relativ zugestellt werden kann. 5. An apparatus for laser transmission welding of an annular weld seam according to claim 3, characterized in that the receiving core (4.2.1) on the jet outlet side pipe end (3.2) protrudes, so that the sleeve-shaped member (7.1) by inserting the receiving core (4.2.1) in the Sleeve part (7.1 .2) of a bearing pallet (9) received by the device and can be relative to the second component (8) relative to the device.
6. Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das strahlaustrittsseitige Rohrende (3.2) und ein freies Ende des Reflektormantels (4.2.2) in einer Ebene liegen, sodass der Kragen (7.1.1 ) des eingeführten hülsenförmigen Bauteils (7.1 ) auch mittels des Reflektormantels (4.2.2) an das dem hülsenförmigen Bauteil (7.1 ) relativ zugestellte zweite Bauteil (8) angedrückt werden kann. 6. An apparatus for laser transmission welding an annular weld according to claim 4, characterized in that the jet outlet side pipe end (3.2) and a free end of the reflector shell (4.2.2) lie in a plane, so that the collar (7.1.1) of the inserted sleeve-shaped component (7.1) can also be pressed by means of the reflector shell (4.2.2) to the sleeve-shaped component (7.1) relative zuzustiefert second component (8).
7. Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahleinheit (1 ) aus wenigstens einer Laserstrahlquelle (1 .1 ) und wenigstens einer vorgeordneten optischen Baugruppe (1.2) zur Aufweitung der Laserstrahlung gebildet ist. 7. An apparatus for laser transmission welding an annular weld according to claim 1, characterized in that the laser beam unit (1) from at least one laser beam source (1 .1) and at least one upstream optical assembly (1.2) is formed for expanding the laser radiation.
8. Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinheit aus wenigstens zwei Abstandselementen (5.1 ) gebildet ist, die an einer der Umfangsf lachen des Dorns (4) angeordnet sind. 8. An apparatus for laser transmission welding an annular weld according to claim 1 or 7, characterized in that the holding unit of at least two spacer elements (5.1) is formed, which are arranged on one of the Umfangsf laugh of the mandrel (4).
9. Vorrichtung zum Lasertransmissionsschweißen einer ringförmigen Schweißnaht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinheit eine Halteplatte (5.2) ist, die an einem dem strahleintrittsseitigen Rohrende (3.1 ) zugewandten Ende des ersten Dornenteils (4.1 ) angeordnet ist und in der die wenigstens eine optische Baugruppe (1 .2) gefasst ist. 9. An apparatus for laser transmission welding of an annular weld seam according to claim 7, characterized in that the holding unit is a holding plate (5.2) which is disposed at a the beam inlet side pipe end (3.1) facing the end of the first mandrel part (4.1) and in which the at least one optical assembly (1 .2) is taken.
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