SE460570B - Anordning foer en effektlaser - Google Patents

Description

-V ag? IflÄI-filg' fšflfg 'som bearbetningsstation lätt låter sig infogas i en produktions-i“ i - stf,- . f - 1 .v ' linje.

Genom känneteckengrupp c) erhålles således de kortaste vägarna för gasen från strålbanan till gaspumpen och tillbaka.

På samma sätt verkar även känneteckedšrupp d). En turboradial- fläkt har en mycket stor matareffekt. Den kan anordnas nära strålbanan emedan den tar lite plats. Inga mekaniska avkopp- lingsmedel erfordras, vilka drar med sig längre gastillför- sel- och gasbortförselledningar. Fläkten passar också in i symme- trin, medan så ej är fallet vid cirkelkolvpumpar.

På samma sätt fungerar känneteckengrupp e). Den stjärn- formiga förbindningen är den kortaste och även den förbindning som inte systematiskt gynnar eller missgynnar någon del av strålbanorna, Även känneteckengrupp f) verkar på ovanstående sätt. I tvärsnitt relativt stora, skyddade, strömningsmässigt mycket fördelaktiga delsträckor kan anordnas. Den optiska bän- ken kan s.a.s. utföra en dubbelfunktion: den sörjer också för styrning av gasen. Enligt känneteckengrupp g) är delsträckorna optimalt korta och inga separata slangar erfordras.

I övrigt uppnås med punkterna i huvudkravets kännetecken att man kan anordna ett fåtal, i tvärsnitt stora och ett litet strömningsmotstånd alstrande delsträckor, vilka ger ett över- siktligt,likaberättigat strömningsschema och flänsarna användes samtidigt som fördelare av oanvänd gas och uppsamlare av för- brukad gas, så att fördelning sker i en fläns, uppsamling i en andra, fördelning i en tredje o.s.v..

Dessutom uppnås att de speglar avkyles bättre, vilka sitter i hörnmellanflänsarna, medan genomgångsflänsarna erhåller den varmare gasen men värmemässigt inte är så kritiska.

Vidare uppnås ett läge med ännu mindre svängningar och fläkten kommer ännu närmare bordet utan att förlora höjd.

Härigenom blir även strömningsväggarna ännu mera likaberätti- -/ . r» m..- .-»».-;a-...~,:;~.E'= j gade.

Slutligen uppfylles symmetritanken till fullo, vilket inne- bär fördelar vad gäller bordets belastning, gaskinematiken och den modulartade, översiktligauppbyggnaden.

Genom kännetecknen enligt patentkrav 2 fullkomnas bygg- grupptanken. Varje gasrörsträng bidrar till lasereffekten, man kan utforma hörnmellanflänsarna identiska och de viktiga delarna är lika långt borta från diagonalernas skärningspunkt.

Genom patentkrav 3 utnyttjas den optiska bänken direkt för anordnande av alla delsträckor. Han sparar väldigt mycketffi plats som annars användes för rörledningar.

Genom patentkrav 4 får alla gastillförselställen sama mängd gas.

Genom patentkrav 5 avledes lika mycket gas från alla gas- avledningsställen.

Genom kännetecknen enligt patentkrav 6 kan ledningar till ett bord undvikas men också från fläkten till detta bord och fläkten kan placeras mycket nära nämnda bord.

Genom patentkrav 7 erhålles en enhet som är lätt att mon- tera och demontera. Han sparar även svängningsdämparen, vilket är möjligt genom att fläkten har ett mycket högt varvtal.

Genom patentkrav 8 blir delsträckorna för gastillförsel och -avledning absolut likaberättigade och symmetriska och den kalla gasen når hörnmellanflänsarna på snabbast möjliga sätt.

Genom kännetecknen enligt patentkrav 9 kan värmeväxlar- anordningarna byggas in så att såtillvida inga tillsatsaggregat erfordras. Dessutom är detta fördelaktigt för den med högre effekt gående fläkten, då denna därmed erhåller i förväg kyld gas, vilket också är bra för fläktens hållbarhet.

Genom kännetecknen enligt patentkrav 10 kan gasen kylas ännu en gång strax innan den når strålbanorna samt även mot- verka de temperaturökningar som sker p.g.a. gasens kompression 1 fläkten. Dessutom erhålles större kylytor, då man enligt så- väl patentkrav 9 som patentkrav 10 anordnar värmeväxlaranord- ningar.

Genom patentkrav ll bringas fläkten så att inga mellan- slangar eller tätningar erfordras.

Det samma gäller för kännetecknen enligt patentkrav 12.

Man har därmed optimalt utnyttjat fläktens dubbelfunktion såsom optisk bänk resp. gasfördelare.

Genom kännetecknen enligt patentkrav 13 kan man åstadkomma en laser inom intervallet flera hundra N upp till några KW, och detta utan att lasern i sig ändras. Naturligtvis måste pumpeffek- ten höjas motsvarande. Därvid kan laserstrålens längd ligga inom intervallet 2000-3000 mm. Vid det kvadratiska utförandet enligt patentkrav 2 betyder detta en sidolängd på 60-80 cm, vilket är mycket platssparande.

Dragen enligt patentkrav 14 ger ett föredraget arbets- intervall. “ värdena enligt patentkrav 15 avser en SOOW laser, så att &4eo svoå man därav kan beräkna vad som erfordras för t.ex. en 2009 laser eller en IOOOH laser.

Genom dragen enligt patentkrav 16 erhålles en nästan mono- litisk enhet utan flertalet slangar, ledningar o.s.v.. En dy- lik byggrupp kan lätt justeras, installeras, repareras och är framförallt lätt att arbeta med. Totalt sett kan den anbringas i olika lägen, t.ex. upp och ned, lodrät, vågrät eller lik- nande.

Enligt patentkrav l7 företes värden för ett bord, med vilket lasereffekter från ca. 200 W till flera KW kan reali- seras.

Värdena anger dessutom hur tunn bordsplattan kan vara.

Uppfinningen skall nedan närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l är en schematisk planvy över en vågrät stående laser; fig. 2 är en planvy enligt fig. l, dock något förstorad, som visar det inre av bordsplattan; fig. 3 är en vy enligt pilen 3 i fig. l; och fig. å är en vy enligt fig. 3, dock förstorad, delvis skuren, av det inre av motorhuset, fläktflänsen och med en streckad angivelse av delsträckor.

En CO,-laser ll med en uteffekt på SOOW står på ett bord 12 och är fast förbunden därmed. Under bordet 12 är en turbo- radialfläkt 13 anordnad, vilken är fastskruvad under bordet.

Den i figur 3 och Å visade anordningen är en enhet. Den står på ett ej visat stativ. Lasern har en punktstreckat angiven strålbana lb. Den förlöper kvadratiskt. Strålbanans längd är 2650 mm. Strålens diameter är 10 mm och den strålar i TEM00-mod.

Strålbanan 14 omfattar tre hörnmellanflänsar 16, 17, 18 med schematiskt visade 4S°-speglar samt fattningar 19 för gas- rör. Vid det fjärde hörnet är anordnad en ändfläns 21 med en totalreflekterande spegel 22 och en urkopplingsspegel 23. I änd- flänsen 21 korsar sig stràlbanan lb i 900 vinkel. Exakt i mit- ten mellan den första och den andra hörnmellanflänsen 16 resp. 17 ligger i en första gasrörsträng Zä en första genomgångs- fläns 26 med fattningar 19 på båda sidor därav. Mellan hörn- mellanflänsen 16 och genomgångsflänsen 26 förlöper ett gasrör 27 som är gastätt lagrat i sina båda ändar, och mellan genom- gàngsflänsen 26 och hörnmellanflänsen 17 ligger ett gasrör 28 som är gastätt lagrat i fattningar 19. Båda gasrören omges ' - ,_. sunjzwyf . ~,. gšxy t' ~, -- .f-Ån* j” ~ - 9 av HF-elektroder 30. I den andra gasrörsträngen 29 ligger exakt i mitten en andra genomgångsfläns 31. Exakt i mitten \\\~ på den tredje gasrörsträngen 32 ligger en tredje genomgånga- fläns 33 och i den fjärde gasrörsträngen 3b ligger en fjärde genomgångsfläns 36. Gasrörsträngarna förlöper vinkelrät mot varandra och bildar, då man bortser från den över korsnings- punkten 37 utgående strålbanan, en geometrisk kvadrat. Då för- hållandena relativt gasrören 27, 28 och elektroderna 30 i strängarna är de samma, behöver de ej beskrivas närmare.

Genom kvadratens hörn dragna diagonaler 38, 39 uppvisar en skärningspunkt 41.

Bordet 12 bildar, frånsett de synliga avfasningarna i hörnen, ävenså en kvadrat med en kantlängd på 850 mm. Höjden är 80 mm. Det har en plan övre vägg &2 och en plan nedre vägg b3, resp. bestående av en i ett stycke utformad stålplatta.

Själva stålplattan är med undantag av erforderliga öppningar gastät. Bordet har väggar bb utmed sin periferi, vilka utåt gastätt tillsluter det således bildade hålrummet 66 och vilka är sammansvetsade med de övre och nedre väggarna b2 resp. b3.

Bottenväggen 63 företer ett centralt hål h7 koaxiellt med skärningspunkten hl. På en radie av ca. 1/3 av halva diago- nalens längd har bottenväggen 63 fyra hål &8, â9, 51, 52.

Genom hålen b9, 52 förlöper diagonalen 39 och mitt genom hålen 68, S1 diagonalen 38. På bottenväggens 43 undersida är ett hus S3 till fläkten 15 gastätt fastskruvat. En motor Sh företer en stator 56 och en rotor S7, vars axel 58 har en geometrisk längdaxel S9 som förlöper genom skärningspunkten ål. På axeln S8 sitter en turbinrotor 61 som över sin övre ändyta har ett sugutrymme 62 som kommunicerar direkt med det centrala hålet 47. Ett tryckutrymme 63 företer uppåtgående armar 66 som kommunicerar direkt med hålen &8-52. Från hålet G8 utgår en forsta delsträcka 66, vari gas strömmar enligt pilen 67. Mel- lan den övre och den nedre väggen ÅZ resp. 63 är gastätt fast- svetsade skiljeväggar 68, 69 vilka förlöper vinkelrät mot varandra. Enligt figur 2 förlöper skiljeväggen 68 från kl. 6 till kl. 12 och skiijevaggen 69 från kl. 9 till kl. 3. ne ligger överallt på avstånd från hålet 48 så att gas obehind- rat kan strömma ut härigenom. Från skiljeväggarna 68, 69 sträcker sig två parallella skiljeväggar 71, 72. vilka förlöper paral- lellt med diagonalen 38 på väsentligt avstånd från varandra.

I delsträckan 66 är en värmeväxlare 73 anordnad, vars anslut- fw. .2.-.~Jà:¿¿-.« , ~ 4eo s7o“ll .,¿§_ min _ __.. _. n, ,_> _,_ . _ __ _. , å. 3- ï " i' "~“'”§' ff' . v _ ~ * 's fifi: f ' goal. ß' e» n-jçjf .f-fm- fi.f.>g_~;z_-_~.g.v~e¿ ;-,..j§;_fï..__3_ ' ' "fi" ' "V si; .riff vfš. 'fiia-flš *ff ;4soås1ol ï 8 6 °- ningar går igenom bottenväggen 43 och ej visas. Den övre väggen* 52 har nedanför hörnmellanflänsen 16 ett ej visat hål motsvarande hålet 48. Detta ej visade hål kommunicerar direkt med det inre av den gastäta hörnmellanflänsen 16. Enligt de punktstreckade linjerna 7A, 76 kan gas strömma från delsträckan 66'in i hörn- mellanflänsen 16 och härifrån in i gasröret 27 samt gasröret 77.

Då delsträckorna 78, 79, 81 konstruktivt är likadana, beskrivas de ej ytterligare. Såsom framgår ligger delsträckorna 78, 81 under diagonalen 39 och delsträckorna 66, 79 under diagonalen 38. Man kan också säga att delsträckorna 66, 78, 79, 81 förlöper symmetriskt stjärnformat och med samma form. Flödesriktningarna anges med pilar.

Parallellt med och på väsentligt avstånd från varandraß samt parallellt med diagonalernas 38, 39 vinkelhalveringsändar förlöper två raka skiljeväggar 82, 83 från det centrala hålet h7 och det omkringliggande området i figur 2 lodrät uppåt.

Därigenom åstadkommas en delsträcka 8h för gasavdelningen. Ga- sen strömmar ut ur gasrören 27, 28 och in-i genomgångsflänsen 26 som således är ihålig. Hot den övre väggen 42 har den ett ej visat hål, vilket kommunicerar med ett likaså ej visat, direkt därunder beläget hål i den övre väggen A2. Den gasflödet sym- boliserande linjen 74 sammanträffar i genomgångsflänsen 26 med en ett annat gasflöde symboliserande linje 85. Båda gasflödena är lika stora. De strömar genom de ej visade hålen in i del- sträckan 86, strömmar här genom en värmeväxlare 86 och suges via hålet Å7 in i sugutrymmet 62. På samma sätt leder från genomgångsflänsen 31 en delsträcka 87 med däri befintlig värme- växlare till det centrala nalet b7, en delsträcka 88 går från genomgàngsflänsen 33 till det centrala hålet b7 och likaså en delsträcka 89 från genomgångsflänsen 36. Skiljeväggarna 82, 83 bildar med de övriga delsträckorna avgränsande väggar ett stort kors, vars hörn 91 slutar på stort avstånd från det centrala hålet 57. Det erhålles därvid goda strömningsförhållanden, enär flödena är symmetriska och lika stora och inte träffar på hin- der samt styrs linjärt. Denna linjära styrning gäller naturligt- vis också för övriga delsträckor 66, 78, 79, 81. Kring de käll- angivande hålen 48, 49, Sl, S2 finns det god plats. liksom kring det en sänkning visade hålet b7. Skiljeväggarnas avstånd är för varje delsträcka det samma, så att även det specifika flödesmotståndet är lika stort.

Höjden på den i figur 3 visade byggruppen är ca. 80 om

Claims (17)

1. É-.Hsyyh :f- -uirí _. 46.0 _ Det erfordras alltså en volym med höjden 80 cm och en kvadra- vi I ;~f tisk kantlängd på ca. 85 cm. “ V'“! Patentkrav: _ l. Anordning för en C02-effektlaser, vara strålbanor är anordnade som en fyrhörning och innefattande en första hörnmellanfläns och en första brytspegel i ett första hörnparti; en andra hörnmellanfläns och en första brytspegel i ett andra hörnparti; en tredje hörnmellanfläns och en första brytspegel i ett tredje hörnparti; » en ändfläns, en urkopplings- och en l80°-tota1reflektions- spegel i ett fjärde hörnparti; en gasrörsträng mellan de första och andra hörnmellanflän- sarna; l en andra gasrörsträng mellan de andra och tredje hörn- mellanflänsarna; en tredje gasrörsträng mellan den tredje hörnmellanflän- sen och ändflänsen; en fjärde gasrörsträng mellan ändflänsen och den fjärde hörnmellanflänsen; HF-pumpelektroder på gasrörsträngarna; en gastillförselanordning för kyld gas; en gasavledningsanordning för uppvärmd gas; en värmeväxlaranordning för gasen; en i kretslopp arbetande, till gastillförsel- och gasav- ledningsanordningarna ansluten gaspump;á2gh en hörnmellanflänsarna och ändflänsen uppbärande basanord- ning, k ä n n e t e c k n a d a v a) att i den första till fjärde gasrörsträngen är resp. en första till fjärde genomgångsfläns anordnad, vilken delar tillhörande gasrörsträng i två gasrördelsträngar; b) att gasrörstrangarna bildar en rätvinklig fyrhörning; c) att gaspumpen är anordnad i skärningsområdet för hörn- partiernas diagonaler; d) att gaspumpen är en turboradialfläkt, vars axel står vinkelrät, och ungefär förlöper genom diagonalernas skärninga- område; e) att åtminstone delsträckorna för gastillförsel- och 460 570 fï" a“ gasavledningsanordningarna ligger stjärnformigt mellan turbo- radialfläkten och hörnmellanflänsarna, genomgångsflänsarna och ändflänsen; f) att en delsträckanordning är anordnad, i vars hålrum delsträckorna förlöper, nämligen fyra delsträckor för gastill- försel och fyra delsträckor för gasavledning, varvid delsträckor- na för gastillförseln går till hörnmellanflänsarna och änd- flänsen och delsträckorna för gasavledningen till genomgångs- flänsarna; g) att turboradialfläkten åtminstone indirekt är fäst vid delsträckanordningen. I

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att gasrörsträngarna bildar en kvadrat.

3. Anordning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a d a v att delstrackorna är begränsade av en övre vägg och en nedre vägg, varvid gastäta skiljeväggar förlöper mellan den övre och den nedre väggen. ß.

Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att delsträckornas strömnings- motstånd mot gastillförseln är lika stor.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att delsträckornas strömnings- motstånd mot gastillförseln är lika stor.

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att den övre eller den nedre väggen upovisar genombrott, vilka å ena sidan mynnar i del- sträckorna och å andra sidan står i förbindelse med tryckut- rymmet resp. turboradialfläktens sugutrymme.

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att turboradialfläkten är fäst nedtill. g

8. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k - n a d a v att genombrotten för delsträckorna för gastill- förseln ligger på en radie och genombrottet för gasavledningen i diagonalernas skärningsområde.

9. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att första värmeväxlaranord- ningar ligger i delsträckorna för gasavledning.

10. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att andra värmeväxlaranordningar ligger i delsträckorna för gastillförsel. så

ll. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att turboradialfläktens hus har en utgångsöppning koaxiellt med rotorn, vilken öppning ligger i linje med genombrottet för gasavledningen.

12. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att turboradialfläktens hus koaxiellt med rotorn uppvisar ett övertrycksutrymme, som lig- ger direkt i linje med genombrotten för gastillförseln.

13. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att fläktens varvtal ligger inom intervallet 10000-150000 rpm och gastillförseln inom inter- vana: loo-zooo m3/h. 16.

Anordning enligt patentkrav 13, k ä n n e t e c k - n a d a v att varvtalet är 60000-100000 rpm och gastill- farsan soo-1zoo m3/h.

15. Anordning enligt patentkrav 13, n a d a v att vid en S00 W laser ligger varvtalet inom inter- vallet 40000 rpm I 20 Z. _

16. Anordning enligt något av föregående patentkrav, att den utgöres av en fast som k ä n n e t e c k - k ä n n e t e c k n a d a v en enhet med varandra förbunden bvggrupp.

17. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c«k n a d a v att densamma uppvisar ett bord, som är ett antal millimeter tjockt, företrädesvis S0-l&O mm.