Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE3734570C2 - Vorrichtung für einen längsgeströmten CO¶2¶-Leistungslaser - Google Patents

Vorrichtung für einen längsgeströmten CO¶2¶-Leistungslaser

Info

Publication number
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
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
sections
gas supply
gas discharge
turbo
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19873734570
Other languages
English (en)
Other versions
DE3734570A1 (de
Inventor
Hans Dipl Ing Klingel
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.)
Trumpf SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf SE and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf SE and Co KG filed Critical Trumpf SE and Co KG
Priority to DE19873734570 priority Critical patent/DE3734570C2/de
Priority to DE19883821580 priority patent/DE3821580C2/de
Priority to SE8802458A priority patent/SE461758B/sv
Priority to SE8802459A priority patent/SE460570B/sv
Priority to DK367788A priority patent/DK169933B1/da
Priority to AT1722/88A priority patent/AT393051B/de
Priority to CH2576/88A priority patent/CH676299A5/de
Priority to JP63173628A priority patent/JPH077856B2/ja
Priority to FR8809554A priority patent/FR2621747B1/fr
Priority to GB8816734A priority patent/GB2220788B/en
Priority to GB8816803A priority patent/GB2211019B/en
Priority to ES8802234A priority patent/ES2007529A6/es
Priority to CA000572170A priority patent/CA1284684C/en
Priority to CA000572172A priority patent/CA1304808C/en
Priority to FR8809667A priority patent/FR2634328B1/fr
Priority to IL87166A priority patent/IL87166A/xx
Priority to AU19780/88A priority patent/AU605336B2/en
Priority to AU19781/88A priority patent/AU605610B2/en
Priority to US07/228,702 priority patent/US4912718A/en
Priority to US07/228,726 priority patent/US4907240A/en
Priority to IT8883481A priority patent/IT1225978B/it
Publication of DE3734570A1 publication Critical patent/DE3734570A1/de
Priority to ES9002082A priority patent/ES2023343A6/es
Application granted granted Critical
Publication of DE3734570C2 publication Critical patent/DE3734570C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/07Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
    • H01S3/073Gas lasers comprising separate discharge sections in one cavity, e.g. hybrid lasers
    • H01S3/076Folded-path lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/036Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

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:
  • 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.
DE19873734570 1987-10-13 1987-10-13 Vorrichtung für einen längsgeströmten CO¶2¶-Leistungslaser Expired - Fee Related DE3734570C2 (de)

Priority Applications (22)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873734570 DE3734570C2 (de) 1987-10-13 1987-10-13 Vorrichtung für einen längsgeströmten CO¶2¶-Leistungslaser
DE19883821580 DE3821580C2 (de) 1987-10-13 1988-06-25 CO¶2¶-Leistungslaser mit modularem Aufbau
SE8802458A SE461758B (sv) 1987-10-13 1988-06-30 Co -effektlaser
SE8802459A SE460570B (sv) 1987-10-13 1988-06-30 Anordning foer en effektlaser
DK367788A DK169933B1 (da) 1987-10-13 1988-07-01 Anordning ved højenergilaser
AT1722/88A AT393051B (de) 1987-10-13 1988-07-04 Vorrichtung fuer einen laengsgestroemten co2-leistungslaser
CH2576/88A CH676299A5 (de) 1987-10-13 1988-07-06
JP63173628A JPH077856B2 (ja) 1987-10-13 1988-07-11 工業用レーザーのための装置
FR8809554A FR2621747B1 (fr) 1987-10-13 1988-07-13 Dispositif pour un laser de puissance
GB8816803A GB2211019B (en) 1987-10-13 1988-07-14 A co2 power laser
GB8816734A GB2220788B (en) 1987-10-13 1988-07-14 A power laser
CA000572170A CA1284684C (en) 1987-10-13 1988-07-15 Device for a power laser
ES8802234A ES2007529A6 (es) 1987-10-13 1988-07-15 Dispositivo para un laser de potencia.
CA000572172A CA1304808C (en) 1987-10-13 1988-07-15 Power laser
FR8809667A FR2634328B1 (fr) 1987-10-13 1988-07-18 Dispositif pour un laser de puissance
IL87166A IL87166A (en) 1987-10-13 1988-07-20 Device for a power laser
AU19781/88A AU605610B2 (en) 1987-10-13 1988-07-22 A power laser
AU19780/88A AU605336B2 (en) 1987-10-13 1988-07-22 Device for a power laser
US07/228,702 US4912718A (en) 1987-10-13 1988-08-04 Device for a power laser
US07/228,726 US4907240A (en) 1987-10-13 1988-08-04 Device for a power laser
IT8883481A IT1225978B (it) 1987-10-13 1988-09-23 Dispositivo per un laser di potenza
ES9002082A ES2023343A6 (es) 1987-10-13 1990-08-01 Mejoras introducidas en la patente de invencion principal n{ 8802234 por dispositivo para un laser de potencia.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873734570 DE3734570C2 (de) 1987-10-13 1987-10-13 Vorrichtung für einen längsgeströmten CO¶2¶-Leistungslaser
DE19883821580 DE3821580C2 (de) 1987-10-13 1988-06-25 CO¶2¶-Leistungslaser mit modularem Aufbau

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3734570A1 DE3734570A1 (de) 1989-04-27
DE3734570C2 true DE3734570C2 (de) 1997-01-16

Family

ID=25860717

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873734570 Expired - Fee Related DE3734570C2 (de) 1987-10-13 1987-10-13 Vorrichtung für einen längsgeströmten CO¶2¶-Leistungslaser
DE19883821580 Expired - Fee Related DE3821580C2 (de) 1987-10-13 1988-06-25 CO¶2¶-Leistungslaser mit modularem Aufbau

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19883821580 Expired - Fee Related DE3821580C2 (de) 1987-10-13 1988-06-25 CO¶2¶-Leistungslaser mit modularem Aufbau

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE3734570C2 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT394645B (de) * 1988-07-04 1992-05-25 Trumpf Gmbh & Co Laengsgestroemter co2-leistungslaser
DE4029187C2 (de) * 1990-09-14 2001-08-16 Trumpf Lasertechnik Gmbh Längsgeströmter CO¶2¶-Laser
GB2248140B (en) * 1990-09-19 1994-06-01 Trumpf Lasertechnik Gmbh Gas laser
DE4124407A1 (de) * 1991-07-23 1993-01-28 Wb Laser Wegmann Baasel Laser Laser mit polygonalem strahlengang im resonator
JP3427571B2 (ja) * 1995-06-14 2003-07-22 松下電器産業株式会社 高速軸流型ガスレーザ発振器
DE29618887U1 (de) * 1996-10-30 1997-01-09 Trumpf GmbH + Co., 71254 Ditzingen Gaslaseranordnung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55113391A (en) * 1979-02-21 1980-09-01 Hitachi Ltd Gas flow type laser device
US4486887A (en) * 1982-08-23 1984-12-04 Metalworking Lasers International Ltd. High-power lasers
DE3245959A1 (de) * 1982-12-11 1984-06-14 Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt Laseranordnung
DE3412398A1 (de) * 1984-04-03 1985-10-03 Uwe 2051 Kollow Soczek Laengsdurchstroemter laser mit mehrfach gefalteter optischer strecke

Also Published As

Publication number Publication date
DE3821580C2 (de) 1997-03-20
DE3734570A1 (de) 1989-04-27
DE3821580A1 (de) 1989-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH676299A5 (de)
EP0407495B1 (de) Anordnung zur bestrahlung von laufenden flüssigkeiten und/oder gasen mit ultraviolett
EP0111044B1 (de) Laseranordnung
DE2329367C2 (de) Brennkammer für Gasturbine
EP0118802A1 (de) Gasgekühlte Wechselstrommaschine
DE3734570C2 (de) Vorrichtung für einen längsgeströmten CO¶2¶-Leistungslaser
DE3323954A1 (de) Gaslaser, insbesondere schnellstroemender axialstrom-gastransportlaser
EP0111045A2 (de) Laseranordnung
DE2028193A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Stabih sierung des im Innern eines länglichen Flus sigkeitswirbels brennenden elektrischen Lichtbogens
DE2342753C3 (de) Anschlußkasten für eine mehrphasige dynamoelektrische Maschine hoher Leistung
DE4029187A1 (de) Vorrichtung fuer einen leistungslaser
DE3335410A1 (de) Hochleistungslaser
DE3330238C2 (de) Hochleistungs-Gasstromlaser
DE3305173A1 (de) Durch zwangsluftstroemung kuehlbarer uv-strahler mit einer langbogenentladungslampe
DE3401209C2 (de)
EP0386530B1 (de) Schrumpfrahmen mit elektrischer Beheizung
DE3510277A1 (de) Bruedenkondensor
DE931595C (de) Gegenstrom-Waermeaustauscher
DE3923625A1 (de) Verfahren zum betrieb eines gaslasers, insbesondere eines co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-lasers, mit gasstroemung quer zu seiner optischen achse und gaslaser zur durchfuehrung des verfahrens
AT394645B (de) Laengsgestroemter co2-leistungslaser
DE3923624A1 (de) Verfahren zum betrieb eines gaslasers, insbesondere eines co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-lasers, mit gasstroemung quer zu seiner optischen achse und gaslaser zur durchfuehrung des verfahrens
DE3306775C2 (de)
DE3734540C2 (de) Modular aufgebauter Hochleistungslaser
EP0215458A2 (de) Gas-Laser
WO2000077894A1 (de) Resonator für einen hf-angeregten laser

Legal Events

Date Code Title Description
AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3821580

Format of ref document f/p: P

8110 Request for examination paragraph 44
AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3821580

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3821580

Format of ref document f/p: P

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee