EP1182002B1

Laser processing machine with at least an optical element that can be submitted to a flushing elementing medium

Abstract

A laser based processing machine incorporates in the path of a laser beam (7) at least one optical element (1) which has a surface (5) situated in the path of the laser beam (7) and a scavenging medium delivery device which flushes its surface in an essentially counterflow-free fashion. The device includes a delivery element with flow nozzles about a portion of the periphery of the optional element and through which the scavenging medium flows onto the surface of the element and thereacross.

EP1182002B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 3

Term

Term ended

Expired 5 August 2020, 6.1 years ago.

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8 claims: 8 independent, 0 dependent

  1. 1
    A laser machining device having at least one optical element (1, 101, 201) arranged in the path of a laser beam (7, 107, 207), which optical element (1, 101, 201) can be acted upon by a flushing medium in a substantially countercurrent-free manner on at least one surface (5, 105, 205) lying in the path of the laser beam (7, 107, 207) by means of a feed device in the form of a nozzle arrangement, the nozzle arrangement having a plurality of nozzle channels (17, 117, 217) lying side by side along the edge of the surface (5, 105, 205) to be acted upon and opening onto that edge, characterised in that the medium-carrying nozzle channels (17, 117, 217) of the nozzle arrangement are oriented in such a manner that they diverge in the flow direction and, as they continue in the flow direction, extend like a fan along the surface (5, 105, 205) to be acted upon. Laserbearbeitungsmaschine mit wenigstens einem im Weg eines Laserstrahls (7, 107, 207) angeordneten optischen Element (1, 101, 201), welches an zumindest einer im Weg des Laserstrahls (7, 107, 207) liegenden Oberfläche (5, 105, 205) über eine Aufgabeeinrichtung in Form einer Düsenanordnung im Wesentlichen gegenströmungsfrei mit einem Spülmedium beaufschlagbar ist, wobei die Düsenanordnung mehrere Düsenkanäle (17, 117, 217) aufweist, die an dem Rand der zu beaufschlagenden Oberfläche (5, 105, 205) entlang nebeneinander liegend münden, dadurch gekennzeichnet, dass die durchströmten Düsenkanäle (17, 117, 217) der Düsenanordnung in Strömungsrichtung divergierend und in ihrer Verlängerung in Strömungsrichtung entlang der zu beaufschlagenden Oberfläche (5, 105, 205) fächerartig verlaufend ausgerichtet sind. Machine d'usinage au laser avec au moins un élément optique (1, 101, 201) disposé dans le chemin d'un faisceau laser (7, 107, 207), lequel peut être soumis essentiellement sans contre-courant, sur au moins une surface (5, 102, 205) située dans le chemin du faisceau laser (7, 107, 207), à un médium de rinçage par un dispositif d'alimentation prenant la forme d'un dispositif à buses, le dispositif à buses présentant plusieurs canaux d'injection (17, 117, 217) qui débouchent côte à côte le long du bord de la surface à soumettre à un médium de rinçage (5, 102, 205), caractérisée par le fait que les canaux d'injection (17, 117, 217) traversés du dispositif à buses divergent dans le sens d'écoulement et, dans leur prolongement dans le sens d'écoulement, s'étendent en éventail le long de la surface à soumettre à un médium de rinçage (5, 102, 205).
  2. 2
    A laser machining device according to claim 1, characterised in that the openings of the nozzle channels (17, 117, 217) at the edge of the surface (5, 105, 205) to be acted upon lie substantially at the same level viewed in the flow direction. Laserbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen der Düsenkanäle (17, 117, 217) an dem Rand der zu beaufschlagenden Oberfläche (5, 105, 205) in Strömungsrichtung gesehen im Wesentlichen auf derselben Höhe liegen. Machine d'usinage au laser selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les embouchures des canaux d'injection (17, 117, 217) au bord de la surface à soumettre à un médium de rinçage (5, 102, 205) sont essentiellement situés à la même hauteur vu dans le sens d'écoulement.
  3. 3
    A laser machining device according to either one of the preceding claims, characterised in that the nozzle channels (217) have non-uniform cross-sections with regard to shape and/or with regard to size. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenkanäle (217) hinsichtlich Form und/oder hinsichtlich Größe uneinheitliche Querschnitte aufweisen. Machine d'usinage au laser selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les canaux d'injection (217) présentent des sections hétérogènes au point de vue de la forme et/ou de la dimension.
  4. 4
    A laser machining device according to any one of the preceding claims, characterised in that nozzle channels (17, 117, 217) having a circular cross-section are provided. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Düsenkanäle (17, 117, 217) mit Kreisquerschnitt vorgesehen sind. Machine d'usinage au laser selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'il est prévu des canaux d'injection (17, 117, 217) de section circulaire.
  5. 5
    A laser machining device according to any one of the preceding claims, characterised in that the flow cross-section of the nozzle channels (17, 117, 217) of the nozzle arrangement is provided at a skirt (9, 109, 209) surrounding the surface (5, 105, 205) to be acted upon. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt der Düsenkanäle (17, 117, 217) der Düsenanordnung, an einer die zu beaufschlagende Oberfläche (5, 105, 205) umschließenden Einfassung (9, 109, 209) vorgesehen ist bzw. sind. Machine d'usinage au laser selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la section d'écoulement des canaux d'injection (17, 117, 217) du dispositif à buses est prévue sur un entourage (9) cernant la surface à soumettre à un médium de rinçage (5, 102, 205).
  6. 6
    A laser machining device according to any one of the preceding claims, characterised in that the surface (5, 105, 205) to be acted upon lies in a gas-filled guide chamber for the laser beam (7, 107, 207) (beam guide chamber) and gas of the kind filling the beam guide chamber is provided as the flushing medium. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu beaufschlagende Oberfläche (5, 105, 205) in einem gasgefüllten Führungsraum für den Laserstrahl (7, 107, 207) (Strahlführungsraum) liegt und dass als Spülmedium Gas der den Strahlführungsraum füllenden Art vorgesehen ist. Machine d'usinage au laser selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la surface à soumettre à un médium de rinçage (5, 102, 205) est située dans une chambre de guidage du faisceau laser (7, 107, 207) remplie de gaz (chambre de guidage de faisceau) et qu'il est prévu comme médium de rinçage un gaz du type remplissant la chambre de guidage de faisceau.
  7. 7
    A laser machining device according to any one of the preceding claims, characterised in that a device for regulating the pressure of the flushing medium and a device (16) for monitoring the internal pressure of the gas-filled beam guide chamber are provided, and the latter monitoring device (16) is in controlling communication with the device for regulating the pressure of the flushing medium. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Regelung des Druckes des Spülmediums sowie eine Vorrichtung (16) zur Überwachung des Innendruckes des gasgefüllten Strahlführungsraumes vorgesehen sind und dass die letztgenannte Überwachungsvorrichtung (16) mit der Vorrichtung zur Regelung des Druckes des Spülmediums steuernd in Verbindung steht. Machine d'usinage au laser selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'il est prévu un dispositif de régulation de la pression du médium de rinçage ainsi qu'un dispositif (16) de surveillance de la pression intérieure de la chambre de guidage de faisceau remplie de gaz et que ledit dispositif de surveillance (16) est en liaison avec le dispositif de régulation de la pression du médium de rinçage et commande ce dernier.
  8. 8
    A laser machining device according to any one of the preceding claims, characterised in that an output lens (201) on the laser resonator and/or at least one deflecting mirror (101) and/or at least one focusing lens (1) is provided as the optical element having a surface (5, 105, 205) that can be acted upon by flushing medium. Laserbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als optisches Element mit einer mit Spülmedium beaufschlagbaren Oberfläche (5, 105, 205) ein Auskoppelspiegel (201) an dem Laserresonator und/oder wenigstens ein Umlenkspiegel (101) und/oder wenigstens eine Fokussierlinse (1) vorgesehen ist. Machine d'usinage au laser selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'il est prévu comme élément optique avec une surface soumise à un médium de rinçage (5, 102, 205) un miroir de sortie (201) sur le résonateur laser et/ou au moins un miroir de déviation (101) et/ou au moins une lentille de focalisation (1).