WO2008138370A1 - Laserschneideinrichtung, insbesondere zum querschneiden von papier- oder folienbahnen, mit einer scanspiegelanordnung und insbesondere einer zerstreuungslinse und einem fokussierspiegel - Google Patents

Laserschneideinrichtung, insbesondere zum querschneiden von papier- oder folienbahnen, mit einer scanspiegelanordnung und insbesondere einer zerstreuungslinse und einem fokussierspiegel Download PDF

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Wolfgang Friedl
Manfred Pöhler
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Definitions

  • the invention relates to a laser cutting device for the transverse cutting of paper or film webs or for similar cutting tasks.
  • a particular field of application of the invention is the transverse cutting of impregnated paper webs, as used as cover layers for floor laminates.
  • the subject matter of the present invention is a laser cutting device with which such paper webs impregnated with abrasion-resistant particles can be cut transversely without wear, in which mechanical means can be completely eliminated. It is understood, however, that the scope of the laser cutting device according to the invention is not limited to this particular application, for which it has been particularly developed, but in the same way includes the laser cutting of any paper or foil materials or similar thin materials.
  • the cross-cutting of paper webs by means of a laser cutting device is already known per se.
  • DE 10 2004 059 766 A1 describes a laser cutting device for cross-cutting a moving paper web with a traversing laser unit, ie a laser unit moved transversely across the paper web to be cut. Since the paper web is cut while it is moving, the laser unit must be guided obliquely at an angle resulting from the moving speed of the paper web and the traverse speed of the laser unit to the transverse direction across the paper web to make a cross section of the paper web at right angles. Since the laser unit for returning to the starting position for a new cutting operation by means of the mechanical traverse carriage has to travel back the same distance as it has traveled during the preceding cutting operation, this mechanically movable laser unit is too slow to cut out sample sheets of short length.
  • Another disadvantage is that the laser optics of the laser unit is guided very close to the paper web in order to produce the necessary for cutting the paper web small size of the laser spot on the paper web. Therefore, this known laser cutting device also requires effective suction to prevent the laser optics from becoming unusable or destroyed by evaporation of vaporized material.
  • DE 199 28 848 A1 discloses a laser cutting device for cutting paper or plastic films, which is used for cutting bottle labels.
  • This laser cutting device operates with a stationary laser unit, wherein the laser beam is directed via a scanner by available on the market XY galvanometer or polygon mirror over the entire web width, and wherein on the opposite side of the material (paper or plastic) is a special transport suction belt used comes.
  • a device is only possible for very narrow web widths, since the required optical elements such as galvanometer systems are only available with relatively small apertures.
  • the small lenses and mirrors allow only relatively small distances to the material, because they would map at far distances a much larger laser spot diameter on the material, so that no acceptable cut, for example, in paper is possible.
  • this solution is however suitable.
  • the laser cutting device as described in DE 199 38 848 Al, represents the relevant general state of the art.
  • the object of the invention is therefore to provide a laser cutting device, with which the problem of cutting moving webs with a web width of 2 m or - A -
  • the subject invention could therefore be drawn as an arrangement for generating a small laser spot at a large distance of the laser scanner of the material to be processed. It is also clear that the subject invention is not limited to a laser cutting device for cutting material webs, but regardless of this specific field of application can also apply wherever it is necessary, a small laser spot on the material being processed with a large distance of the scanner to produce from the material.
  • the laser beam generated by a laser source is greatly expanded by means of a diverging lens, so that it can impinge with the necessary large aperture on a large curved focusing mirror.
  • the laser cutting device shown schematically in the drawing has a laser source 1, which is formed, for example, as a CO 2 laser with, for example, 1 kW of power. Furthermore, the laser cutting device has a diverging lens 2 a, a focusing mirror 2 b, a cylindrical lens 2 c, and a scanning mirror 3.
  • the diverging lens 2b greatly expands the laser beam generated by the laser source. This expanded laser beam then hits the large aperture of eg 150 mm Focusing mirror 2 c, which is formed as a large curved mirror. This focused on the scanner mirror 3 and a web of material thrown laser beam so that when it hits the web 7, the desired small laser spot diameter results.
  • the large aperture of eg 150 mm Focusing mirror 2 c which is formed as a large curved mirror. This focused on the scanner mirror 3 and a web of material thrown laser beam so that when it hits the web 7, the desired small laser spot diameter results.
  • the material web 7 is, as indicated by a feed roller 8 and an associated arrow, moved at a constant speed relative to the stationary laser cutting device.
  • the moving material web 7 is supported by a support 4, which is e.g. is arranged as a glass plate.
  • a support 4 which is e.g. is arranged as a glass plate.
  • the path of the laser beam scanned at an angle at an angle to the transverse direction of the material web 7 and to the direction of movement of the material web 7 by means of the scanner mirror 3 is denoted by 5.
  • the angle is matched to the scanning speed and the speed of movement of the material web 7 such that a transverse cut perpendicular to the longitudinal direction of the material web results.
  • the laser power must be adapted to the pivoting speed of the laser beam, ie the speed of movement of the laser beam spot generated on the material web, so that a clean cut is burned out on the material web.
  • the pivoting speed of the laser beam over the web can be adjusted by changing the pivoting speed of the laser beam by means of the scanning mirror 3, the movement speed of the web 7, so also a faster or slower speed of movement of the web to be adjusted, so that always a perpendicular to the material web section 6 results.
  • the return motion of the scanning mirror 3, and thus the return of the laser beam, occurs at such a high speed that the next cut can be made immediately (less than 0.5 seconds) after a cut has been made. This means that even very short pieces of material web can be separated successively.
  • the support 4 has under the transverse cutting line a recess which is formed for example in that it is divided into two individual plates with about 1 cm spacing in the direction of movement of the web, so that no overheating of the cutting edge may arise due to absorption or reflection on the support.
  • the application also a small negative pressure at this slot-shaped recess created at the site of the cut a clean full-surface conditioning of the web on the substrate, thus improving the quality of the cutting edge.
  • an extraction within the encapsulation or laser safety cabin of the arrangement can take place in order to keep the concentration of vapors in the laser chamber low and to be able to filter out these vapors for reasons of pollutant load.
  • the scanner mirror 3 may also be a slightly curved mirror instead of a plane mirror, which still supports the focusing by the focusing mirror 2b.
  • the diverging lens 2a which is indicated by a double arrow, is synchronized with the motor to the pivotal movement of the scanning mirror 3 to adjust the focal length by changing the distance between the diverging lens 2a and the focusing mirror 2b accordingly.
  • the trapezoidal distortion of the laser beam which would have to be bleached out by complex aspherical processing of the focusing mirror 2 b or the scanning mirror 3, is produced by the necessary lateral offset .
  • a cylindrical lens 2c which anticipates the lateral offset, is connected upstream of the diverging lens 2a as a cheaper correction method.
  • All components of the arrangement except for the focusing mirror 2b and the pivotable scanner mirror 3 are standard optical components. They can therefore be procured cost-effectively.
  • Scnnerapt 3 are also inexpensive to buy. They are ground from glass or ceramic material and then tempered to obtain the necessary reflection properties for the CO2 or other laser radiation.
  • the arrangement is designed as a single-axis scanner, ie, the movement of the scanning mirror 3 takes place about a fixed axis and thus the movement of the laser beam in a fixed plane.
  • a biaxial scaner solution could also be used. Then, a constant cutting speed and constant laser power could be selected, and an adaptation to a changed speed of the material web 7 could take place via the second scaner axis, with which then the angle of the laser path 5 relative to the speed of the material band 7 can be varied.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Laserschneideinrichtung, insbesondere zum Querschneiden breiter sich bewegender Materialbahnen (7) aus Papier oder Folie, mit Erzeugung eines sehr kleinen Laserflecks auf dem zu bearbeitenden Material (7) bei großer Distanz der Scanerspiegelanordnung (3) zu dem Material (7), wobei der von einer Laserquelle (1) kommende Laserstrahl durch eine Zerstreuungslinse (2a) stark aufgeweitet und der aufgeweitete Strahlüber einen gewölbten Fokus- sierspiegel (2c) über die Scanerspiegelanordnung (3) auf das Material (7) fokussiert wird. Die Erfindung ferner betrifft eine Laserschneideinrichtung zum Querschneiden sich bewegender Materialbahnen (7) unter Verwendung einer Scanerspiegelanordnung (3).

Description

LASERSCHNEIDEINRICHTUNG, INSBESONDERE ZUM QUERSCHNEIDEN VON PAPIER- ODER FOLIENBAHNEN, MIT EINER SCANSPIEGELANORDNUNG UND INSBESONDERE EINER ZERSTREUUNGSLINSE UND EINEM FOKUSSIERSPIEGEL
Die Erfindung betrifft eine Laserschneideinrichtung zum Querschneiden von Papier- oder Folienbahnen oder für ähnliche Schneidaufgaben.
Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Querschneiden von imprägnierten Papierbahnen, wie sie als Deckschichten für Fußbodenlaminate verwendet werden.
Für die Herstellung von beispielsweise von Fußbodenlaminaten werden als Deckschicht mehrlagige Papierbahnen verwendet, die mit Harzen und darin eingebetteten abriebfesten Partikeln imprägniert sind. Beim Zuschnitt dieser Bahnen werden bisher mechanische Messer, Scheren oder Sägen eingesetzt. Diese sind aber wegen der abriebfesten Partikel in dem Imprägnierharz hohem Verschleiß ausgesetzt und haben daher nur eine geringe Standzeit.
Daher wurden Wege gesucht, das Querschneiden solcher Bahnen verschleißfrei auszuführen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Laserschneideinrichtung, mit welcher solche mit abriebfesten Partikeln angereichertem Harz imprägnierten Papierbahnen ver- schleißfrei quer geschnitten werden können, in dem mechanische vollständig eliminiert werden können. Es versteht sich aber, dass der Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Laserschneideinrichtung nicht auf diesen besonderen Anwendungszweck beschränkt ist, für den sie besonders entwickelt wurde, sondern in gleicher Weise das Laserschneiden jeglicher Papier- oder Folienmaterialien oder ähnlicher dünner Materialien umfasst. Das Querschneiden von Papierbahnen mittels einer Laserschneideinrichtung ist an sich bereits bekannt. Die DE 10 2004 059 766 Al beschreibt eine Laserschneideinrichtung zum Querschneiden einer sich bewegenden Papierbahn mit einer traversierenden, d.h. quer über die zu schneidende Papierbahn bewegten Lasereinheit. Da die Papierbahn geschnitten wird, während sie sich bewegt, muß die Lasereinheit, um einen Querschnitt der Papierbahn unter rechtem Winkel auszuführen, schräg mit einem sich aus der Bewegungsgeschwindigkeit der Papierbahn und der Traversiergeschwindigkeit der Lasereinheit ergebenden Winkel zur Querrichtung über die Papierbahn geführt werden. Da die Lasereinheit für das Rückführen in die Ausgangsposition für einen neuen Schneidvorgang mittels des mechanischen Traversierschlittens die gleiche Distanz zurückfahren muß, wie sie während des vorangegangenen Schneidvorgangs zurückgelegt hat, ist diese mechanisch verfahrbare Lasereinheit zu langsam, um Probebögen kurzer Länge auszuschneiden. Hierzu ist dann trotzdem noch ein zusätzlicher mechanischer Querschneider notwendig. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass die Laseroptik der Lasereinheit sehr dicht über der Papierbahn geführt wird, um die zum Schneiden der Papierbahn notwendige geringe Größe des Laserflecks auf der Papierbahn zu erzeugen. Deshalb erfordert diese bekannte Laserschneideinrichtung auch eine effektive Absaugung, um zu verhindern, dass die Laseroptik durch Beschlagen mit verdampftem Material unbrauchbar oder zerstört wird.
Weiter ist aus der DE 199 28 848 Al eine Laserschneideinrichtung zum Schneiden von Papier oder Kunststofffolien bekannt, die zum Zuschneiden von Flaschenetiketten dient. Diese Laserschneideinrichtung arbeitet mit einer ortsfesten Lasereinheit, wobei der Laserstrahl über einen Scanner durch am Markt verfügbare X-Y-Galvanometersysteme oder Polygonspiegel über die gesamte Bahnbreite gelenkt wird, und wobei an der gegenüberliegenden Seite des Materials (Papier oder Kunststoff) ein spezielles Transport- Saugband zum Einsatz kommt. Eine solche Einrichtung ist aber nur für sehr geringe Bahnbreiten möglich, da die erforderlichen optischen Elemente wie Galvanometersysteme nur mit relativ kleinen Aperturen verfügbar sind. Die kleinen Linsen und Spiegel lassen nur relativ geringe Abstände zum Material zu, weil sie bei größeren Abständen einen viel zu größeren Laserfleckdurchmesser auf dem Material abbilden würden, womit kein akzeptabler Schnitt z.B. in Papier mehr möglich ist. Für die dort beabsichtigte Anmeldung, nämlich den Zuschnitt von Flaschenetiketten, ist diese Lösung allerdings passend. Abgesehen von dem dort beschriebenen speziellen Transportband stellt die Laserschneideinrichtung, wie sie in der DE 199 38 848 Al beschrieben ist, den diesbezüglichen allgemeinen Stand der Technik dar.
Dabei ist es bei solchen den Laserstrahl über Spiegel über eine längere Strecke auf dem zu bearbeitenden Material scannenden Laserschneidsystemen auch bekannt, während der Scanbewegung des Spiegels den Abstand der Spiegel im Teleskop motorisch relativ zur Bewegung des Scannerspiegels zu verändern, um einen unabhängig von der veränderlichen Distanz zwischen dem Scannerspiegel und dem jeweiligen Auftreffpunkt des Laserstrahls auf dem Material gleichmäßig großen Laserfleck zu erhalten. Dies ist als Prinzip "Vario- scan oder Plan-Feldoptik" am Markt bekannt.
Das Querschneiden bewegter Bahnen aus inprägniertem Papier der Eingangs genannten Art oder ähnlichen Bahnen, die eine Fertigungsbreite von üblicherweise zwei Meter haben, ist mit solchen dem Stand der Technik entsprechenden Laserschneideinrichtungen aber nicht möglich. Die notwendige Scanlänge, die wegen des erforderlichen Winkels zur Querrichtung der sich bewegenden Materialbahn noch erheblich größer als die Bahnbreite selbst ist, erfordert einen großen Abstand des Scannerspiegels von der Materialbahn, und mit den herkömmlichen Anordnungen lässt sich kein ausreichend kleiner Laserbrennfleck (Durch- messer > 0,5 mm) auf der Materialbahn erzeugen. Um machbare Schwenkwinkel am Scanner zu erhalten, muß nämlich bei einer Materialbahnbreite von 2 m oder größer der Scanner etwa 2,5 m oder mehr über der Materialbahn angeordnet sein. Zur Realisierung eines Laserfleckdurchmessers auf der Materialbahn von > 0,5 m ist aber bei diesem Abstand eine Apertur am Scanner von mindestens ca. 130 mm x 230 mm erforderlich. Die größten am Markt verfügbaren Linsen und Spiegel für die Strahlung eines Cθ2-Lasers enden aber bei ca. 80 mm Apertur, wobei bereits für diese Aperturgröße die Komponenten sehr teuer sind. Für die notwendigen oben genannten Aperturgrößen wären die theoretisch möglichen Komponenten aber so horrent teuer, dass dadurch das Laserschneidsystem unwirtschaftlich würde. Größere Laserfleckdurchmesser auf der Materialbahn würden aber zu schlechten und unsauberen Schnitträndern und damit unakzeptabler Schnittqualität sowie außerdem zur Notwendigkeit größerer Laserleistungen und damit teurerer Laserquellen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Laserschneideinrichtung zu schaffen, mit welcher das Problem des Schneidens bewegter Materialbahnen mit einer Bahnbreite von 2 m oder - A -
größer mit einen gescannten Laserstrahl bei großem Abstand des Scaners von der Materialbahn und kleinem Laserfleckdurchmesser auf wirtschaftliche Weise realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebene Anordnung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, mit preisgünstigen Komponenten bei großem Abstand des Scanerspiegels von der Materialbahn einen hinreichend kleinen Laserfleck auf der Materialbahn zu erzeugen. Der Erfindungsgegenstand könnte daher auch als Anordnung zum Erzeugen eines kleinen Laserflecks auf großem Abstand des Laserscanners von dem zu bearbeitenden Material gezeichnet werden. Daraus ist auch klar, dass der Erfindungsgegenstand nicht nur auf eine Laserschneideinrichtung zum Schneiden von Materialbahnen beschränkt ist, sondern unabhängig von diesem konkreten Anwendungsgebiet auch überall dort Anwendung finden kann, wo es notwendig ist, einen kleinen Laserfleck auf dem bearbeitenden Material bei großem Abstand des Scaners von dem Material zu erzeugen.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird der von einer Laserquelle erzeugte Laserstrahl mittels einer Zerstreuungslinse stark aufgeweitet, so dass er mit der notwendigen großen Apertur auf einen großen gewölbten Fokussierspiegel auftreffen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anlie- gende Zeichnung näher beschrieben, die in schematischer Darstellung die Anordnung einer Laserschneideinrichtung nach der Erfindung zeigt.
Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Laserschneideinrichtung weist eine Laserquelle 1 auf, die beispielsweise als Cθ2-Laser mit beispielsweise 1 kW Leistung ausgebil- det ist. Weiter weist die Laserschneideinrichtung eine Zerstreuungslinse 2a, einen Foku- sierspiegel 2b, eine Zylinderlinse 2c, und einen Scanerspiegel 3 auf.
Die Zerstreuungslinse 2b weitet den von der Laserquelle erzeugten Laserstrahl stark auf. Dieser aufgeweitete Laserstrahl trifft dann mit großer Apertur von z.B. 150 mm auf den Fokussierspiegel 2c auf, der als großer gewölbter Spiegel ausgebildet ist. Dieser fokussiert den über den Scannerspiegel 3 auch eine Materialbahn geworfenen Laserstrahl so, dass sich bei dessen Auftreffen auf die Materialbahn 7 der gewünschte kleine Laserfleckdurchmesser ergibt.
Die Materialbahn 7 wird, wie durch eine Vorschubwalze 8 und einen zugehörigen Pfeil angedeutet, mit konstanter Geschwindigkeit relativ zu der ortsfesten Laserschneideinrichtung bewegt.
In dem Bereich, wo das Querschneiden erfolgt, ist die sich bewegende Materialbahn 7 durch eine Auflage 4 unterstützt, die z.B. als Glasplatte angeordnet ist. Der unter einem Winkel schräg zur Querrichtung der Materialbahn 7 und zur Bewegungsrichtung der Materialbahn 7 mittels des Scannerspiegels 3 gescannte Weg des Laserstrahls über die Materi- albahn ist mit 5 bezeichnet. Der Winkel ist so auf die Scangeschwindigkeit und die Bewe- gungsgeschwindigkeit der Materialbahn 7 abgestimmt, dass sich ein zur Längsrichtung der Materialbahn rechtwinkliger querverlaufender Schnitt ergibt.
Die Laserleistung muß dabei der Schwenkgeschwindigkeit des Laserstrahls, also der Bewegungsgeschwindigkeit des auf der Materialbahn erzeugten Laserstrahlflecks angepasst werden, damit ein sauberer Schnitt auf der Materialbahn ausgebrannt wird. Bei fixem Winkel der Scanstrecke des Laserstrahls über die Materialbahn kann durch Veränderung der Schwenkgeschwindigkeit des Laserstrahls mittels des Scanerspiegels 3 diese der Bewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn 7 angepaßt, also auch einer schnelleren oder langsameren Bewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn angepasst werden, so dass sich immer ein zur Materialbahn rechtwinkliger Schnitt 6 ergibt.
Die Rückbewegung des Scanerspiegels 3 und damit der Rücksprung des Laserstrahls er- fogt dabei mit so hoher Geschwindigkeit, dass unmittelbar (kleiner als 0,5 Sekunden) nach Ausführung eines Schnitts der nächste Schnitt erfolgen kann. Damit können auch sehr kur- ze Materialbahnstücke aufeinanderfolgend abgetrennt werden.
Die Auflage 4 hat unter der quer verlaufenden Schnittlinie eine Aussparung, die beispielsweise dadurch gebildet ist, dass sie in zwei Einzelplatten mit etwa 1 cm Abstand in Bewegungsrichtung der Materialbahn unterteilt ist, damit keine Überhitzung der Schnittkante durch Absorption oder Reflektion an der Auflage entstehen kann. Das Anlegen außerdem eines kleinen Unterdrucks an dieser schlitzförmigen Aussparung erzeugt am Ort des Schnittes eine saubere vollflächige Anlage der Materialbahn auf der Unterlage und verbessert so die Qualität der Schnittkante. Außerdem kann in Kombination mit dieser Unterdru- ckerzeugung eine Absaugung innerhalb der Kapselung bzw. Laser-Sicherheitskabine der Anordnung erfolgen, um die Konzentration von Dämpfen im Laserraum niedrig zu halten und diese Dämpfe auch aus Gründen der Schadstoffbelastung ausfiltern zu können.
Der Scannerspiegel 3 kann anstelle eines Planspiegels auch ein schwach gewölbter Spiegel sein, der die Fokussierung durch den Fokussierspiegel 2b noch unterstützt.
Damit während der Schwenkbewegung des Scanerspiegels 3 trotz der während des Überstreichens der Materialbahn sich verändernden Abstands zwischen dem Scanerspiegel 3 und dem jeweiligen Auftreffpunkt des Laserstrahls auf der Materialbahn die Laserfleck- große gleich bleibt, ist die Zerstreuungslinse 2a, die durch einen Doppelpfeil angedeutet, motorisch synchron zur Schwenkbewegung des Scanerspiegels 3 beweglich, um die Brennweite durch Veränderung des Abstands zwischen der Zerstreuungslinse 2a und dem Fokussierspiegel 2b entsprechend anzupassen.
Da der geometrische Strahlenweg von der Zerstreuungslinse 2a über den Fokussierspiegel 2b zum Scanerspiegel 3 nicht auf einer gemeinsamen Achse liegen kann, entsteht durch den notwendigen seitlichen Versatz eine trapezförmige Verzerrung des Laserstrahls, welche durch aufwendige asphärische Bearbeitung des Fokussierspiegels 2b oder des Scanerspiegels 3 ausgeblichen werden müsste. Um das zu vermeiden, wird als preiswertere Korrekturmethode der Zerstreuungslinse 2a eine Zylinderlinse 2c vorgeschaltet, welchen den seitlichen Versatz vorwegnimmt.
Alle Komponenten der Anordnung außer dem Fokussierspiegel 2b und dem schwenkbaren Scannerspiegel 3 sind optische Standardkomponenten. Sie sind damit kostengünstig be- schaffbar. Die beiden großen Spiegel, nämlich der Fokussierspiegel 2b, und der
Scnnerspiegel 3, sind ebenfalls preiswert beschaffbar. Sie werden aus Glas oder Keramikmaterial geschliffen und dann vergütet, um die notwendigen Reflexionseigenschaften für die CO2- oder sonstige Laserstrahlung zu erhalten. Bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist die Anordnung als Einachsscanner ausgeführt, d.h. die Bewegung des Scanerspiegels 3 erfolgt um eine fixe Achse und damit die Bewegung des Laserstrahls in einer fixen Ebene. Statt dessen könnte auch eine zweiachsige Scanerlösung eingesetzt werden. Dann könnte eine konstante Schneidgeschwindigkeit und konstante Laserleistung gewählt werden, und eine Anpassung an eine veränderte Geschwindigkeit der Materialbahn 7 könnte über die zweite Scanerachse erfolgen, mit welche dann der Winkel des Laserwegs 5 relativ zur Geschwindigkeit des Materialbands 7 variiert werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Laserschneideinrichtung mit ortsfester Laserquelle (1) und einer den Laserstrahl schwenkenden Scanerspiegelanordnung (3) zur Erzeugung eines kleinen Laserflecks bei großer Distanz der Scanerspiegelanordnung (3) von dem zu bearbeitenden Material
(7), wobei zwischen der Laserquelle (1) und der Scaneranordnung (3) eine Zerstreuungslinse (2b), die den von der Laserquelle (1) kommenden Laserstrahl stark aufweitet, und ein gewölbter Fokussierspiegel (2c) angeordnet sind, der den von der Zerstreuungslinse kommenden aufgeweiteten Strahl über die Scanerspiegelanordnung (3) auf das zu bearbeitende Material fokussiert.
2. Laserschneideinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Scanerspiegelanordnung (3) einen Planspiegel oder einen schwach gewölbten Spiegel umfasst.
3. Laserschneideinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zerstreuungslinse (2a) motorisch synchron zur Schwenkbewegung der Scanerspiegelanordnung (3) in der Achse des von der Laserquelle (1) kommenden Laserstrahls verschiebbar ist.
4. Laserschneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Fokussierspie- gel (2b) und/oder der oder jeder Spiegel der Scanerspiegelanordnung (3) aus Glas oder Keramikmaterial geschliffen und für die notwendigen Reflexionseigenschaften für die Laserstrahlung vergütet ist bzw. sind.
5. Laserschneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Zerstreuungslin- se (2a) eine Zylinderlinse (2c) zur Verzerrungskorrektur vorgeschaltet ist.
6. Laserschneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass der Laserfleckdurchmesser auf dem zu bearbeitenden Material (7) 0,5 mm oder weniger beträgt.
7. Laserschneideinrichtung zum Querschneiden sich bewegender Materialbahnen, wobei die Scanerspiegelanordnung (3) den Laserstrahl zur Erzeugung eines rechtwinklig quer verlaufenden Schnitts entlang einer schräg verlaufenden Strecke (5) über die sich bewegende Materialbahn führt, die bezüglich der rechtwinkligen Querrichtung unter einem sich aus der Bewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn (7) und der Bewegungsgeschwindigkeit des Laserflecks ergebenden Winkel in der Bewegungsrichtung der Materialbahn abgewinkelt ist.
8. Laserschneideinrichtung nach Anspruch 7, wobei die sich bewegende Materialbahn im Bereich der Laserstrahlführungsstrecke (5) durch eine Auflage (4) unterstützt ist, die eine entlang der Laserstrahlführungsstrecke (5) verlaufende Aussparung aufweist, an die ein Unterdruck angelegt ist.
PCT/EP2007/004189 2007-05-11 2007-05-11 Laserschneideinrichtung, insbesondere zum querschneiden von papier- oder folienbahnen, mit einer scanspiegelanordnung und insbesondere einer zerstreuungslinse und einem fokussierspiegel WO2008138370A1 (de)

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