DE3734570C2 - Vorrichtung für einen längsgeströmten CO¶2¶-Leistungslaser - Google Patents
Vorrichtung für einen längsgeströmten CO¶2¶-LeistungslaserInfo
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- DE3734570C2 DE3734570C2 DE19873734570 DE3734570A DE3734570C2 DE 3734570 C2 DE3734570 C2 DE 3734570C2 DE 19873734570 DE19873734570 DE 19873734570 DE 3734570 A DE3734570 A DE 3734570A DE 3734570 C2 DE3734570 C2 DE 3734570C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Eine solche Vorrichtung ist aus dem Prospekt
CE 8000 and CE 5000 Industrial CO₂ Lasers, 1986, der Firma C-E Indu
strial Lasers, Inc. 32 Cobbel Hill Road, Somerville, Massachusetts 02143, USA, be
kannt geworden.
Aus dem Prospekt geht lediglich die Konfiguration gemäß dem Oberbegriff ohne Gas
zufuhrvorrichtung, die Gasableitungsvorrichtung die Wärmetauschervorrichtung die
Gaspumpe und die Basisvorrichtung hervor. Jedoch müßten diese Gegenstände er
gänzt werden, denn es ist unvorstellbar, daß der Laser z. B. ohne Gaspumpe gearbeitet
haben könnte.
Aus der DE 34 12 398 A1 ist ein längsdurchströmter Laser mit mehrfach gefalteter opti
scher Strecke bekannt. An den Endabschnitten der Endladungsstrecke ist je ein Um
lenkblock angeordnet, in dem der auftreffende optische Strahl mehrfach um je 45° um
gelenkt und wieder derart zum anderen Umlenkblock gelenkt wird, daß die einzelnen
Strahlengänge sich gegenseitig nicht stören. In der Entladungsstrecke sind Elektroden
für den Entladungsstrom kaskadenartig angeordnet und geschaltet. Die Kühleinrichtung
des Lasers ist in verschiedene Kühlkreisläufe unterteilt. Zum Gastransport durch die
Kühleinrichtung ist im Gasströmungskanal mindestens ein Ventilator angeordnet. Die
ser gefaltete Laser weist jedoch einen Gasrohrstrang, der in insgesamt zwei axial auf
einanderfolgende Gasrohrteilstränge unterteilt ist, auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach aufgebauten, kompakten,
mit dünnen Gasrohrleitungen auskommenden Leistungs-Laser anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch
die aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs ersichtlichen Merkmale gelöst.
Durch die Bereitstellung der Durchgangsflansche zum Anschluß der Gasableitungsvor
richtung wird eine wirksame Abführung des Gases gewährleistet. Dies ist vorteilhaft, da
die Leistung eines Lasers bekanntlich davon abhängt, wieviel gekühltes Gas zugeführt
wird und wie wirksam die Abführung des Gases erfolgt.
In diesem Sinne wirkt auch die Merkmalsgruppe b). Einerseits erhält man so die kürze
sten Wege für das Gas aus der Strahlstrecke zur Gaspumpe und zurück und anderer
seits hat ein Turbo-Radialgebläse eine sehr hohe Förderleistung. Es kann nahe an der
Strahlstrecke vorgesehen werden, weil es klein ist. Man benötigt keine mechanischen
Entkopplungsmittel, die längere Gasableitungen und -zuleitungen nach sich ziehen.
Das Gebläse paßt sich auch in die Symmetrie ein, während dies bei Kreiskolbenpum
pen nicht der Fall ist.
Im gleichen Sinne wirkt auch die Merkmalsgruppe c) und d). Die sternförmige Verbin
dung ist die kürzeste Verbindung und außerdem diejenige Verbindung, die keinen Be
reich der Strahlstrecken systematisch bevorzugt oder benachteiligt.
Im gleichen Sinne wirkt auch die Merkmalsgruppe e). In der Tischplatte können im
Querschnitt relativ große, geschützte strömungsmäßig sehr günstige Teilstrecken vor
gesehen werden. Die optische Bank kann sozusagen eine Doppelfunktion ausüben:
Sie besorgt auch die Führung des Gases.
Gemäß der Merkmalsgruppe f) werden die Teilstrecken optimal kurz und man benötigt
keine separaten Schläuche.
Durch die Anordnung der Gasrohrstränge als rechtwinkliges Vieleck erhält man eine
Baugruppe, die sich gut in eine Produktionslinie als Bearbeitungsstation einfügt. Durch
die Anordnung der Gasrohrstränge als Quadrat wird der Baugruppengedanke weiterhin
vervollkommnet. Jeder Gasrohrstrang trägt gleich zur Laserleistung bei, man kann die
Eck-Zwischenflansche identisch ausbilden und die wesentlichen Teile sind gleich weit
vom Schnittpunkt der Diagonalen entfernt.
Dadurch, daß vier Teilstrecken für die Gaszufuhr und vier Teilstrecken für die Gasab
fuhr vorgesehen sind, wobei die einen Teilstrecken zu den Eck-Zwischenflanschen und
dem Endflansch gehen und die anderen Teilstrecken zu den Durchgangsflanschen ge
hen, erreicht man, daß man wenige, im Querschnitt große und einen Strömungswider
stand bietende Teilstrecken vorsehen kann, die ein übersichtliches, gleichberechtigtes
Strömungsschema ergeben und man nutzt die Flansche zugleich als Verteiler für das
Frischgas und als Sammler für das verbrauchte Gas aus, und zwar wird im einen
Flansch verteilt, im anderen gesammelt, im dritten verteilt usw.
Dadurch, daß die Teilstrecken für die Gaszufuhr zu den Eck-Zwischenflanschen und
dem Endflansch gehen und die Teilstrecken für die Gasabfuhr zu den Durchgangsflan
schen gehen, erreicht man, daß die Spiegel besser gekühlt werden, die ja in den Eck-
Zwischenflanschen sitzen, während die Durchgangsflansche das heißere Gas erhalten,
was aber wärmemäßig nicht so kritisch ist.
Dadurch, daß die Teilstrecken durch eine Oberwand und eine Unterwand des hohlen
Tisches begrenzt sind, wobei zwischen der Oberwand und der Unterwand gasdichte
Trennwände verlaufen, verwendet man die optische Bank direkt zur Unterbringung aller
Teilstrecken. Man spart außerordentlich viel Platz, der sonst für Rohrleitungen verwen
det würde. Durch die Trennwände wird der Tisch versteift, insbesondere wenn man das
ganze als Schweißkonstruktion ausbildet.
Dadurch, daß der Strömungswiderstand der Teilstrecken für die Gaszufuhr gleich ist,
erhalten alle Gaszufuhrstellen die gleiche Gasmenge.
Dadurch, daß der Strömungswiderstand der Teilstrecken für die Gasableitung gleich ist,
wird in allen Gaswegleitungsstellen gleich viel Gas abgeleitet.
Dadurch, daß die Oberwand und die Unterwand Durchbrechungen hat, die einerseits in
die Teilstrecken münden und andererseits mit dem Druckraum bzw. dem Saugraum
des Turboradial-Gebläses in Verbindung sind, vermeidet man Leitungen im Tisch, aber
auch vom Gebläse zum Tisch, so daß das Gebläse sehr nah an den Tisch herange
rückt werden kann. Durch die Anflanschung des Turboradial-Gebläses unter dem Tisch
erhält man eine Einheit, die leicht zu montieren und zu demontieren ist. Man spart auch
die Schwingungsdämpfer ein, was man sich deshalb erlauben kann, weil das Gebläse
sehr hohe Drehzahlen hat.
Dadurch, daß die Achse des Turboradial-Gebläses senkrecht zum Tisch steht, erhält
man eine Lage, die noch schwingungsärmer ist und man kommt mit dem Gebläse noch
näher an den Tisch heran, ohne Höhe zu verlieren. Auch werden hierdurch die Strö
mungswege noch gleichberechtigter.
Dadurch, daß die Achse etwa den Schnittbereich der Diagonalen durchquert, erfüllt
man den Symmetriegedanken zur Gänze, was Vorteile in bezug auf die Belastung des
Tisches, in bezug auf die Gaskinematik und des modularen, übersichtlichen Aufbaus
bedeutet.
Dadurch, daß die Durchbrechungen für die Teilstrecken der Gaszufuhr auf einem Radi
us liegen und die Durchbrechung für die Gasableitung im Schnittbereich der Diagona
len liegt, werden die Teilstrecken für die Gaszufuhr und Gasableitung absolut gleichbe
rechtigt und symmetrisch und das kühle Gas erreicht auf dem schnellsten Weg die
Eck-Zwischenflansche.
Dadurch, daß im Tisch in den Teilstrecken für die Gasableitung erste Wärmetauschvor
richtungen liegen, kann man die Wärmetauschvorrichtungen ebenfalls in den Tisch ein
bauen, so daß insofern ebenfalls keine Zusatzaggregate notwendig sind. Außerdem ist
dies für das mit hoher Leistung laufende Gebläse günstig, denn es erhält damit von
vornherein gekühltes Gas, was auch der Lebensdauer der Gebläse gut tut. Außerdem
wird dadurch auch gleich der Tisch gekühlt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß im Tisch in den Teilstrecken für die Gaszuführung zwei
te Wärmetauschvorrichtungen liegen, wodurch man das Gas nochmals kühlen kann,
kurz bevor es in die Strahlstrecken gelangt. Auch kann diejenige Temperaturerhöhung
wieder heruntergeholt werden, die durch die Kompression des Gases im Gebläse ge
schieht. Außerdem ergeben sich größere Kühlflächen.
Wenn das Gehäuse des Turboradial-Gebläses koaxial zum Rotor eine Ausgangsöff
nung hat, die mit der Durchbrechung für die Gasableitung fluchtet, rückt man das Ge
bläse so nahe an den Tisch, wie dies nicht mehr überbietbar ist. Man braucht keine
Zwischenschläuche oder aufwendige Dichtungen. In der Unterwand des Tisches benö
tigt man nur ein zentrales Loch.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß das Gehäuse des Turboradial-Gebläses koaxial zum
Rotor einen Überdruckraum hat, der direkt mit der Durchbrechung für die Gaszuführung
fluchtet. Man hat damit das Gebläse direkt mit dem Tisch verbunden und seine Doppel
funktion als optische Bank einerseits und Gasverteiler andererseits optimal ausgenützt.
Wenn die Drehzahl des Gebläses im Bereich von 10.000 bis 150.000 U/min liegt und
die Gasförderung zwischen 100 m³/h bis 2.000 m³/h liegt, kann man einen Laser im Be
reich von mehreren hundert Watt bis zu einigen Kilowatt realisieren, und zwar ohne daß
man den Laser an sich ändert. Natürlich muß die Pumpleistung dem entsprechend
auch erhöht werden. Dabei kann die Länge des Laserstrahls im Bereich von 2000 bis
3000 mm liegen. Im Falle der quadratischen Konfiguration bedeutet dies eine Seiten
länge von 60 bis 80 cm, was sehr platzsparend ist.
Ein bevorzugter Arbeitsbereich ergibt sich, wenn die Drehzahl bei 40.000 bis 100.000
U/min liegt und die Gasförderung bei 120 m³/h bis 500 m³/h liegt.
Bei einem 500 W-Laser liegt die Drehzahl vorzugsweise im Bereich von 40.000 U/min ±
20%. Hieraus kann man berechnen, was z. B. ein 200 W-Laser oder ein 1.000 W-Laser
benötigen würde.
Wenn die Vorrichtung eine fest als Einheit miteinander verbundene Baugruppe ist, er
hält man eine nahezu monolithische Einheit ohne die Vielzahl von Schläuchen, Leitun
gen usw. Eine solche Baugruppe kann man leicht justieren, installieren, reparieren und
man kann vor allem leicht mit ihr arbeiten. Als Ganzes kann sie in unterschiedliche La
gen gebracht werden, wie z. B. über Kopf, waagrecht oder dergleichen.
Mit einem Tisch, der einige Zentimeter, vorzugsweise 5-14 cm dick ist, werden Werte
für einen Tisch angegeben, mit denen man Laserleistungen von etwa 200 Watt bis
mehreren Kilowatt realisieren kann. Die Werte zeigen außerdem, wie dünn die Tisch
platte sein kann.
Es wird nunmehr ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen waagrecht stehenden Laser,
Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1, jedoch größer, mit einer Darstellung
des Innenlebens der Tischplatte,
Fig. 3 eine Ansicht gemäß dem Pfeil 3 in Fig. 1,
Fig. 4 eine Ansicht wie Fig. 3, jedoch vergrößert, teilweise aufgebrochen,
mit dem Innenleben des Motorgehäuses, des Gebläseflansches und
eine gestrichelte Darstellung von Teilstrecken.
Ein CO₂-Laser 11 mit einer Ausgangsleistung von 500 W steht auf einem Tisch 12
und ist fest mit diesem verbunden. Unterhalb des Tisches 12 ist ein Turboradial-
Gebläse 13 vorgesehen, das fest unter den Tisch 12 geschraubt ist. Die in Fig. 3
und 4 dargestellte Vorrichtung ist eine Einheit. Sie steht auf einem nicht
gezeichneten Gestell. Der Laser hat eine strichpunktiert gezeichnete Strahl
strecke 14. Sie verläuft quadratisch. Die Strahl länge ist 2650 mm. Der Durch
messer des Strahls ist 10 mm und er strahlt im TEM₀₀-Mode.
Die Strahlstrecke 14 umfaßt drei Eck-Zwischenflansche 16, 17, 18, die sowohl
schematisch dargestellte 45°-Spiegel beherbergen als auch Fassungen 19 für
Gasrohre haben. Am vierten Eck ist ein Endflansch 21 vorgesehen, der einen
total reflektierenden Spiegel 22 und einen Auskoppelspiegel 23 aufweist. Im End
flansch 21 kreuzt sich die Strahlstrecke 14 mit 90°. Genau in der Mitte zwischen
dem ersten Eck-Zwischenflansch 16 und dem zweiten Eck-Zwischenflansch 17
liegt in einem ersten Gasrohrstrang 24 ein erster Durchgangsflansch 26, der an
seinen beiden Seiten Fassungen 19 aufweist. Zwischen dem Eck-Zwischenflansch 16
verläuft ein Gasrohr 27, das an seinen beiden Enden gasdicht gefaßt ist und
zwischen dem Durchgangsflansch 26 und dem Eck-Zwischenflansch 17 liegt ein
Gasrohr 28, das in Fassungen 19 gasdicht gefaßt ist. Beide Gasrohre 27, 28
sind von HF-Elektroden 29 umgeben. Im zweiten Gasrohrstrang 29 liegt
genau in der Mitte ein zweiter Durchgangsflansch 31. Im dritten Gasrohr
strang 32 liegt genau in der Mitte ein dritter Durchgangsflansch 33 und im
vierten Gasrohrstrang 34 liegt ein vierter Durchgangsflansch 36. Die Gasrohr
stränge stehen jeweils senkrecht zueinander und bilden, wenn man einmal die
über den Kreuzungspunkt 37 hinausgehende Strahlstrecke vernachlässigt, ein
geometrisches Quadrat. Da die Verhältnisse hinsichtlich der Gasrohre 27, 28
und der Elektroden 30 in den Strängen gleich sind, brauchen sie nicht weiter
erläutert zu werden.
Durch die Ecken des Quadrats gezogene Diagonalen 38, 39 haben einen Schnitt
punkt 41.
Der Tisch 12 bildet - abgesehen von den sichtbaren Abschrägungen an den
Ecken - ebenfalls ein Quadrat mit einer Kantenlänge von 8,50 mm. Seine Höhe
ist 80 mm. Er hat eine ebene Oberwand 42 und eine ebene Unterwand 43, die
jeweils einstückige Stahlplatten sind. Die Stahlplatte selbst ist mit Ausnahme der
bestimmungsgemäß vorgesehenen Öffnungen gasdicht. Der Tisch 12 hat an
seinem Umfang Umfangswände 44, die den so gebildeten Hohlraum 46 gasdicht
nach außen abschließen und mit der Oberwand 42 und der Unterwand 43 ver
schweißt sind. Die Unterwand 43 hat koaxial zum Schnittpunkt 41 ein zentrales
Loch 47. Auf einem Radius von etwa 1/3 einer Diagonallängenhälfte hat die
Unterwand vier Löcher 48, 49, 51, 52. Durch die Löcher 49, 52 geht die
Diagonale 39 und durch die Löcher 48, 51 geht mittig die Diagonale 38.
An der Unterseite der Unterwand 43 ist ein Gehäuse 53 des Gebläses 13 gas
dicht festgeschraubt. Ein Motor 54 hat einen Stator 56 und einen Rotor 57, dessen
Welle 58 eine geometrische Längsachse 59 hat, die durch den Schnittpunkt 41
geht. Auf der Welle 58 sitzt ein Turbinenläufer 61, der oberhalb von seiner
oberen Stirnfläche einen Saugraum 62 hat, der direkt mit dem zentralen Loch 47
kommuniziert. Ein Druckraum 63 ist im Gehäuse 53 stromab vom Turbinen
läufer 61 vorgesehen. Der Druckraum 63 hat nach oben gehende Arme 64, die
direkt mit den Löchern 48-52 kommunizieren. Vom Loch 48 aus geht eine
erste Teilstrecke 66, in der das Gas gemäß dem Pfeil 67 fließt. Zwischen
die Oberwand 42 und die Unterwand 43 sind gasdicht Trennwände 68, 69
geschweißt, die senkrecht zueinander stehen. Gemäß Fig. 2 erstreckt sich die
Trennwand 68 von 6 Uhr nach 12 Uhr und die Trennwand 69 von 9 Uhr nach
3 Uhr. Sie haben überall einen Abstand vom Loch 48, so daß dort Gas ungehindert
ausströmen kann. Von den Trennwänden 68, 69 aus erstrecken sich zwei zueinander
parallele Trennwände 71, 72, die in erheblichem Abstand voneinander parallel
zur Diagonale 38 verlaufen. In der Teilstrecke 66 ist ein Wärmetauscher 73
vorgesehen, dessen Anschlüsse die Unterwand 43 durchqueren und nicht gezeigt
sind. Die Oberwand 42 hat unterhalb des Eck-Zwischenflansches 16 ein nicht
dargestelltes Loch entsprechend dem Loch 48. Dieses nicht dargestellte Loch
kommuniziert direkt mit dem Innern des gasdichten Eck-Zwischenflansches 16.
Gemäß den strichpunktierten Linien 74, 76 kann Gas aus der Teilstrecke 66
in den Eck-Zwischenflansch 16 und von dort aus in das Gasrohr 27 und das
Gasrohr 77 fließen. Da die Teilstrecken 78, 79, 81 insoweit baugleich sind,
werden sie nicht weiter beschrieben. Ersichtlich liegen die Teilstrecken 78, 81
unter der Diagonale 39 und die Teilstrecken 66, 79 liegen unter der Diagonale
38. Man kann auch sagen, daß die Teilstrecken 66, 78, 79, 81 symmetrisch
sternförmig und gleich gestaltet verlaufen. Die Strömungsrichtungen sind als
Pfeile eingetragen.
Parallel zueinander, mit erheblichem Abstand, und parallel zur Winkelhalbierenden
der Diagonalen 38, 39 verlaufen zwei gerade Trennwände 82, 83 von dem
zentralen Loch 47 und dessen Umgebungsbereich in Fig. 2 senkrecht nach oben.
Dadurch wird eine Teilstrecke 84 für die Gasableitung geschaffen. Das Gas
strömt aus den Gasrohren 27, 28 in den Durchgangsflansch 26, der insoweit
hohl ist. Zur Oberwand 42 hin hat er ein nicht gezeichnetes Loch, das mit
einem ebenfalls nicht gezeichneten, direkt darunter liegenden Loch in der Ober
wand 42 kommuniziert. Die den Gasfluß symbolisierende Linie 74 trifft sich
im Durchgangsflansch 26 mit einer einen weiteren Gasfluß symbolisierenden
Linie 68. Beide Gasflüsse sind gleich groß. Sie gelangen durch die nicht
gezeichneten Löcher in die Teilstrecke 84, durchströmen dort einen Wärme
tauscher 86 und werden durch das Loch 47 in den Saugraum 62 abgesaugt.
In gleicher Weise führt vom Durchgangsflansch 31 eine Teilstrecke 87 mit
darin enthaltenem Wärmetauscher zum zentralen Loch 47, eine Teilstrecke 88
führt vom Durchgangsflansch 33 zum zentralen Loch 47 und ebenso eine
Teilstrecke 89 vom Durchgangsflansch 36. Die Trennwände 82, 83 bilden mit
den die anderen Teilstrecken begrenzenden Wänden ein großes Kreuz, dessen
Ecken 91 erheblich vor dem zentralen Loch 47 enden. Es ergibt dies gute
Strömungsverhältnisse, da die Strömungen symmetrisch und gleich groß sind
und sowohl keine Hindernisse treffen als auch linear geführt sind. Diese lineare
Führung trifft natürlich auch für die anderen Teilstrecken 66, 78, 79, 81 zu.
Um die Quellen-darstellenden Löcher 48, 49, 51, 52 herum hat es viel Platz
und ebenso um das eine Senke darstellende Loch 47 herum. Die Abstände der
Trennwände jeder Teilstrecke sind gleich, so daß auch der spezifische
Strömungswiderstand gleich ist.
Die Höhe der in Fig. 3 dargestellten Baugruppe beträgt ca. 80 cm. Man benötigt
also lediglich ein Volumen mit einer Höhe von 80 cm und einer quadratischen
Kantenlänge von etwa 85 cm.
Claims (12)
1. Vorrichtung für einen längsgeströmten CO₂-Leistungslaser, dessen Strahlen im
rechtwinkeligen Viereck, insbesondere Quadrat, angeordnet sind,
mit in den vier Ecken des Vierecks angeordneten Eck-Flanschen, wobei in drei Eckbereichen des Vierecks jeweils ein 45°-Umlenkspiegel angeordnet ist und im vierten Eckbereich ein Auskoppelspiegel und ein 180°-Totalreflexionsspiegel angeordnet sind,
mit vier Gasrohrsträngen zwischen den Eck-Flanschen, an welchen Gasrohrsträngen jeweils HF-Pumpelektroden vorgesehen sind,
mit einer Gaszufuhrvorrichtung für gekühltes Gas, einer Gasableitungsvorrichtung für erwärmtes Gas, einer im Kreislauf zwischen Gasableitungsvorrichtung und Gaszufuhrvorrichtung angeschlossenen Gaspumpe und Wärmetauschervorrichtung für das zirkulierende Gas, sowie mit einer die Eck-Flansche tragenden Basisvorrichtung,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
mit in den vier Ecken des Vierecks angeordneten Eck-Flanschen, wobei in drei Eckbereichen des Vierecks jeweils ein 45°-Umlenkspiegel angeordnet ist und im vierten Eckbereich ein Auskoppelspiegel und ein 180°-Totalreflexionsspiegel angeordnet sind,
mit vier Gasrohrsträngen zwischen den Eck-Flanschen, an welchen Gasrohrsträngen jeweils HF-Pumpelektroden vorgesehen sind,
mit einer Gaszufuhrvorrichtung für gekühltes Gas, einer Gasableitungsvorrichtung für erwärmtes Gas, einer im Kreislauf zwischen Gasableitungsvorrichtung und Gaszufuhrvorrichtung angeschlossenen Gaspumpe und Wärmetauschervorrichtung für das zirkulierende Gas, sowie mit einer die Eck-Flansche tragenden Basisvorrichtung,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) in den vier Gasrohrsträngen (24, 29, 32, 34) ist jeweils ein Durchgangsflansch (26, 31, 33, 36) zum Anschluß der Gasableitungsvorrichtung vorgesehen, wodurch jeder der vier Gasrohrstränge jeweils in zwei Gasrohr-Teilstränge unterteilt ist;
- b) die Gaspumpe ist ein Turboradial-Gebläse (13), dessen Drehachse (59) senkrecht zur Ebene der Gasrohrstränge (24, 29, 32, 34) steht und den Schnittpunkt (41) der beiden Diagonalen (38, 39) des Vierecks quert;
- c) vier Teilstrecken (66, 78, 79, 81) der Gaszufuhrvorrichtung liegen in einer strahlenförmigen Anordnung zwischen dem Turboradial-Gebläse (13) einerseits und den Eck-Flanschen (16, 17, 18, 21) andererseits, wobei die Eckflansche (16, 17, 18, 21) an die Gaszuführvorrichtung angeschlossen sind;
- d) vier Teilstrecken (84, 87, 88, 89) der Gasableitungsvorrichtung liegen in einer strahlenförmigen Anordnung zwischen dem Turboradial-Gebläse (13) einerseits und den Durchgangsflanschen (26, 31, 33, 36) andererseits;
- e) die Basisvorrichtung weist eine hohle Platte (12) auf, worin die vier Teilstrecken (66, 78, 79, 81) der Gaszufuhrvorrichtung und die vier Teilstrecken (84, 87, 88, 89) der Gasableitungsvorrichtung verlaufen;
- f) das Turboradial-Gebläse (13) ist zumindest mittelbar an die Platte (12) angeflanscht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Platte
(12) durch eine Deckwand (42) und eine Bodenwand (43) begrenzt ist, wobei
zur Bildung der Teilstrecken (66, 78, 79, 81, 84, 87, 88, 89) zwischen der
Deckwand (42) und der Bodenwand (43) gasdichte Trennwände (68, 69, 82,
83) verlaufen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckwand (42)
oder die Bodenwand (43) Durchbrechungen (47; 48, 49, 51, 52) hat, über
welche die Teilstrecken (66, 78, 79, 81, 84, 87, 88, 89) mit dem Druckraum
(63) bzw. dem Saugraum (62) des Turboradial-Gebläses (13) in Verbindung
stehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Durchbrechungen (48, 49, 51, 52) für die Teilstrecken (66, 78, 79, 81) der
Gaszufuhr auf den Diagonalen (38, 39) in radialem Abstand vom Schnittpunkt
(41) derselben liegen und daß die Durchbrechung (47) für die Gasableitung im
Schnittpunkt (41) der Diagonalen (38, 39) liegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strömungswiderstand der Teilstrecken (66, 78, 79, 81, 84, 87, 88, 89) für die
Gaszufuhr und/oder für die Gasableitung gleich ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Teilstrecken
(84, 87, 88, 89) für die Gasableitung erste Wärmetauscher (86) angeordnet
sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Teilstrecken
(66, 78, 79, 81) der Gaszufuhr zweite Wärmetauscher (73) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (53)
des Turboradial-Gebläses (13) koaxial zum Rotor (57) eine Ausgangsöffnung
hat, die mit der Durchbrechung (47) für die Gasableitung fluchtet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (53) des Turboradial-Gebläses (13) koaxial zum Rotor (57) einen
Druckraum (53) hat, der direkt mit den Durchbrechungen (48, 49, 51, 52) für
die Gaszufuhr fluchtet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des
Turboradial-Gebläses (13) im Bereich von 10.000 bis 150.000 U/min,
vorzugsweise bei 40.000 bis 100.000 U/min liegt und die Gasförderung zwischen
100 bis 2000 m³/h, vorzugsweise bei 120 bis 500 m³/h liegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem 500 W
Laser die Drehzahl im Bereich von 40000 U/min ± 20% liegt.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine fest als Einheit miteinander
verbundene Baugruppe ist.
Priority Applications (22)
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---|---|---|---|
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