DE10243147A1 - Rohrfeder - Google Patents
Rohrfeder Download PDFInfo
- Publication number
- DE10243147A1 DE10243147A1 DE10243147A DE10243147A DE10243147A1 DE 10243147 A1 DE10243147 A1 DE 10243147A1 DE 10243147 A DE10243147 A DE 10243147A DE 10243147 A DE10243147 A DE 10243147A DE 10243147 A1 DE10243147 A1 DE 10243147A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- laser beam
- workpiece
- slots
- bourdon tube
- laser
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000011364 vaporized material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
- F16F1/025—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape
- F16F1/028—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape cylindrical, with radial openings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
- B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
- B23K26/384—Removing material by boring or cutting by boring of specially shaped holes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F2230/00—Purpose; Design features
- F16F2230/36—Holes, slots or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings
- H10N30/886—Additional mechanical prestressing means, e.g. springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück, eine Vorrichtung zum Einbringen einer Lochkontur und eine Rohrfeder mit Schlitzen. DOLLAR A Es wird ein Verfahren zum Einbringen von Schlitzen beschrieben, die eine konstante Breite aufweisen. Dazu wird zuerst mit einem ersten Laserstrahl ein Einstichloch in eine Platte eingebracht. Anschließend wird mit einem zweiten Laserstrahl, der einen größeren Durchmesser als der erste Laserstrahl aufweist, beginnend am Einstichloch, ein Schlitz in die Platte eingebracht. Durch das zweistufige Laserverfahren wird eine Aufweitung der Schnittfugenbreite des zweiten Laserstrahls vermieden. Die Platte kann zu einer Rohrfeder verarbeitet werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück, eine Vorrichtung zum Einbringen einer Lochkontur und eine Rohrfeder mit Schlitzen.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Vorrichtung zum Einbringen einer Lochkontur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10 und eine Rohrfeder mit Lochkonturen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.
- Es sind verschiedenen Verfahren zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück bekannt. In vielen Anwendungsfällen wird ein Laserstrahlschneidverfahren eingesetzt, um Lochkonturen in ein Werkstück einzubringen. Aus
DE 4 226 620 C2 ist ein Verfahren zum Laserstrahlschneiden bekannt, bei dem eine Lochkontur in Form eines Schlitzes in ein Werkstück mit einem Laserstrahl eingebracht wird. Der Laserstrahl ist von einem Gasstrahl umgeben, der Material, das durch den Laserstrahl geschmolzen wird, aus der sich bildenden Schnittfuge austreibt. Das beschriebene Verfahren beschäftigt sich mit dem Problem, eine Verbreiterung der Schnittfuge zu vermeiden. Dazu wird zur Aufrechterhaltung einer Dampfkapillare der Wasserstoffanteil des inerten Schneidgas derart hoch eingestellt und das den Laserstrahl umhüllende inerte Schneidgase der Oberfläche der Schmelze an der Schnittstelle mit einem solchen Druck und einer solchen Druckverteilung zugeführt, dass die Dampfkapillare unten geschlossen bleibt, die Temperaturen der Oberfläche der Schmelze auf Verdampfungstemperatur gehalten und die Schmelze kontinuierlich auf der der Schneidrichtung abgewandten Seite der Dampfkapillare aus der Schnittfuge ausgetrieben wird. - Weiterhin ist aus WO 00/08353 eine piezoelektrische Aktoreinheit bekannt, die einen elastisch ausgebildeten Hohlkörper aufweist. In dem Hohlkörper ist ein piezoelektrischer Aktor vorgespannt, wobei der Hohlkörper mit Ausnehmungen versehen ist, die knochenförmig ausgebildet sind und quer zur Hohlkörperlängsachse verlaufen. Der Hohlkörper stellt eine Rohrfeder dar, die aufgrund der Ausnehmungen federelastische Eigenschaften aufweist. Die knochenförmigen Ausnehmungen werden in einem Stanzverfahren in eine Platte eingebracht und anschließend wird die Platte zu dem zylinderförmigen Hohlkörper geformt und verschweißt.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Einbringen einer Lochkontur bereitzustellen, wobei eine gewünschte Schnittfugenbreite im Wesentlichen eingehalten wird.
- Weiterhin besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Rohrfeder mit Ausnehmungen bereitzustellen, die im Wesentlichen eine konstante Breite aufweisen. Zudem besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück bereitzustellen, das das Verfahren vereinfacht.
- Die Aufgaben der Erfindung werden mit dem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, mit der Vorrichtung zum Einbringen einer Lochkontur gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 und mit der Rohrfeder gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
- Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine Lochkontur in zwei Verfahrensschritten in das Werkstück eingebracht wird. In einem ersten Verfahrensschritt wird mit einem ersten Laserstrahl ein Loch in das Werkstück eingebracht und anschließend in einem zweiten Verfahrensschritt mit einem zweiten Laserstrahl, der einen größeren Durchmesser als der erste Laserstrahl aufweist, ausgehend von dem Loch die gewünschte Lochkontur in die Platte eingebracht. Durch das zweistufige Verfahren wird eine Aufweitung der Schnittfuge, die durch den zweiten Laserstrahl erzeugt wird, im Wesentlichen vermieden. Da beim Aufschmelzen des Werkstückes durch den zweiten Laserstrahl bereits ein durchgehendes Loch vorhanden ist, wird eine seitliche Aufweitung der Schnittfuge vermieden. Somit kann eine Lochkontur in ein Werkstück eingebracht werden, das eine minimale Breite aufweist, die im Wesentlichen dem Durchmesser des zweiten Laserstrahls entspricht. Zudem wird bei der Erzeugung von Schlitzen eine über die Länge des Schlitzes kontinuierliche Breite des Schlitzes ermöglicht. Die kontinuierliche Breite wiederum gewährleistet eine präzise Festlegung der Ausnehmungen. Aufgrund der präzisen Breite des Schlitzes können Abstände zwischen zwei parallel angeordneten Schlitzen auf einen kleinen Wert eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, eine hohe Dichte von Schlitze auf einer vorgegebenen Fläche unterzubringen, ohne dass eine notwendige Materialdicke unterschritten wird. Somit kann eine große Elastizität in dem Werkstück erzeugt werden.
- In einer bevorzugten Ausführungsform wird als erster Laserstrahl ein gepulster Laserstrahl verwendet. Dabei wird die Pulslänge des Laserstrahls in vorteilhafter Weise an die Dicke des Werkstückes angepasst werden, so dass durch einen Laserpuls das Loch in das Werkstück eingebracht wird.
- Vorzugsweise ist der zweite Laserstrahl als kontinuierlicher Laserstrahl ausgebildet. Da der zweite Laserstrahl zur Einbringung einer größeren Lochkontur verwendet wird, kann mit dem kontinuierlichen Laserstrahl in kurzer Zeit eine relativ große Lochkontur eingebracht werden.
- Vorzugsweise wird als Lochkontur ein Schlitz in das Werkstück eingebracht. Das verwendete Verfahren eignet sich insbesondere für die Einbringung von Schlitzen, da die Breite des Schlitzes durch die Breite des zweiten Laserstrahles im We sentlichen festgelegt ist. Somit können Schlitze mit präziser Breite in das Werkstück eingebracht werden.
- Vorzugsweise weist das Loch im Wesentlichen den Durchmesser des ersten Laserstrahles auf. Auf diese Weise kann das Loch in das Werkstück eingebracht werden, ohne dass eine Bewegung des ersten Laserstrahles oder eine Bewegung des Werkstückes erforderlich ist.
- Vorzugsweise wird als Werkstück eine Platte verwendet, die nach Einbringen der Lochkonturen zu einem Zylinder gerollt und an zwei aneinander angrenzende Längskanten zu einer hülsenförmigen Rohrfeder verbunden wird. Auf diese Weise ist ein einfaches und schnelles Herstellungsverfahren für eine Rohrfeder gegeben.
- In einer weiteren Ausführungsform wird als Werkstück ein gezogenes Rohr verwendet, in das Lochkonturen eingebracht werden.
- Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück besteht darin, zwei Laserköpfe mit einer Halterung zu verbinden, wobei die Laserstrahlen der Laserköpfe auf seitlich versetzte Bearbeitungspunkte des Werkstückes ausgerichtet sind. Die Laserstrahlen der zwei Laserköpfe weisen unterschiedliche Strahldurchmesser auf. Die Laserköpfe sind starr angeordnet. Weiterhin ist eine Transportvorrichtung zur Halterung und zum Transport des Werkstückes vorgesehen.
- Die Vorrichtung ermöglicht ein einfaches Einbringen einer Schlitzstruktur in das Werkstück, da aufgrund der Anordnung nur das Werkstück an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorbeibewegt werden muss. Es ist nicht erforderlich, die zwei Laserköpfe zu bewegen.
- Die erfindungsgemäße Rohrfeder weist im Wesentlichen den Vorteil auf, dass Schlitze mit einer kontinuierlichen Breite eingebracht sind. Die Schlitze können aufgrund des verwendeten Verfahrens sehr schnell eingebracht werden. Da die Breite der Schlitze präzise festgelegt ist, kann eine hohe Dichte von Schlitzen auf der Rohrfeder erreicht werden.
- Vorzugsweise weisen die Schlitze eine Breite auf, die kleiner ist als 0,5 mm. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Rohrfeder sind die Schlitze in Form von parallelen Reihen auf der Rohrfeder ausgebildet. Die Abstände zwischen den Reihen sind vorzugsweise kleiner als 0,5 mm. Aufgrund der geringen Abstände parallel angeordneter Schlitze wird eine große elastische Eigenschaft der Rohrfeder erreicht.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine Rohrfeder, -
2 einen Querschnitt der Rohrfeder, -
3 eine Detailansicht von Schlitzreihen der Rohrfeder, -
4 eine Vorrichtung zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück mit zwei Laserstrahlen, -
5 die Vorrichtung in einer zweiten Arbeitsposition, -
6 die Vorrichtung in einer dritten Arbeitsposition und -
7 eine Rohrfeder aus gezogenem Rohr. -
1 zeigt eine Rohrfeder15 , die eine Zylinderform aufweist und im Querschnitt, wie in2 dargestellt ist, kreisförmig ausgebildet ist. Die Rohrfeder15 weist einen oberen und einen unteren Randbereich20 ,21 auf. Die Rohrfeder15 dient beispielsweise zur Vorspannung eines piezoelektrischen Aktors, der zwischen zwei Abschlussplatten eingespannt ist, die mit dem oberen bzw. mit dem unteren Randbereich20 ,21 fest verbunden sind. -
2 zeigt, dass die Rohrfeder15 aus einer Platte gefertigt ist, die gerollt wird und an den zwei Längsseiten über eine Verbindungsnaht18 verbunden ist. Die Verbindungsnaht18 ist beispielsweise in Form einer Schweißnaht oder einer Klebenaht ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Rohrfeder aus einem gezogenen Rohr hergestellt. Die Rohrfeder wird zum Vorspannen eines Aktors25 , insbvesondere eines piezoelektrischen Aktors25 verwendet, der in2 schematisch eingezeichnet ist. -
3 zeigt eine Detailansicht eines oberen Bereiches der Rohrfeder15 . Anschließend an den oberen Randbereich20 sind Reihen16 ,17 von Schlitzen19 ausgebildet. Die Schlitze sind in einer Linie angeordnet, die vorzugsweise senkrecht zur Längsachse der Rohrfeder15 angeordnet ist. Eine Reihe16 ,17 besteht aus einer Vielzahl von in Längsrichtung hintereinander angeordneter Schlitze19 . Die einzelnen Schlitze19 sind in einem festgelegten ersten Abstand beabstandet und um den zylinderförmigen Umfang der Rohrfeder15 verteilt. Die Schlitze einer zweiten Reihe17 sind gegenüber den Schlitzen der ersten Reihe16 in Längsrichtung der Rohrfeder15 gesehen seitlich versetzt, so dass ein Schlitz der zweiten Reihe17 unter einem Abstandsstück24 der ersten Reihe16 angeordnet ist, über das zwei Schlitze19 einer Reihe16 ,17 voneinander beabstandet sind. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Verteilung der Schlitze19 erreicht. - Die Schlitze
19 weisen im Wesentlichen eine festgelegte Breite Dl auf. Die Schlitze19 sind nicht in den Endbereichen in der Breite vergrößert. Damit sind die Abstände zwischen zwei Schlitzen19 zweier Schlitzreihen16 ,17 konstant, so dass ein minimaler Reihenabstand D2 zur Beabstandung der Reihen16 ,17 gewählt werden kann. Vorzugsweise weisen die Schlitze19 eine Breite D1 im Bereich von kleiner 0,5 mm auf. Versuche haben gezeigt, dass vorteilhafte elastische Eigenschaften der Rohrfeder15 mit einer Breite im Größenbereich von 0,3 mm erreicht werden. Der Schlitzabstand D2 liegt ebenfalls im Bereich von 0,5 mm. Auch für den Schlitzabstand D2 wurden gute elastische Eigenschaften im Bereich von 0,3 mm erzielt. Vor zugsweise ist die Breite D1 der Schlitze19 gleich groß mit dem Reihenabstand D2. Auf diese Weise wird eine symmetrische Verteilung der Schlitze19 und der Rohrfederwand erreicht. Somit wird zum einen eine relativ große und gleichmäßige Elastizität und zum anderen eine große Stabilität der Rohrfeder15 erreicht. -
4 zeigt eine Anordnung zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück1 , das vorzugsweise in Form einer Platte ausgebildet ist. Die Platte besteht beispielsweise aus Metall. Die Platte1 ist auf einer Transportvorrichtung13 gehaltert, mit der die Platte in mindestens einer Richtung verschiebbar ist. Über der Platte sind ein erster und ein zweiter Laserkopf2 ,3 mit einer gemeinsamen Halterung12 einer Laservorrichtung verbunden. Der erste Laserkopf2 weist eine erste Laserstrahlquelle8 auf, die vorzugsweise eine gepulste Laserstrahlquelle darstellt. Die erste Laserstrahlquelle8 erzeugt einen ersten Laserstrahl4 , der auf einen ersten Bearbeitungspunkt22 der Platte1 ausgerichtet ist. Es sind vorzugsweise Einrichtungen vorgesehen, mit denen der erste Laserstrahl4 vorzugsweise auf einen gewünschten Strahldurchmesser im ersten Bearbeitungspunkt fokussierbar ist. Zudem ist der erste Laserkopf2 vorzugsweise mit einer ersten Gasquelle10 verbunden, die ein Arbeits- und/oder Schutzgas über den ersten Laserkopf2 abgibt. Das Gas wird in Form eines ersten Gasstrahls6 abgegeben, der den ersten Laserstrahl4 in Form eines Zylinders umgibt. - Seitlich versetzt zum ersten Laserkopf
2 ist ein zweiter Laserkopf3 angeordnet, der eine zweite Laserstrahlquelle9 aufweist und vorzugsweise mit einer zweiten Gasquelle11 verbunden ist. Die zweite Laserstrahlquelle9 erzeugt vorzugsweise einen kontinuierlichen zweiten Laserstrahl5 . Zudem ist die zweite Laserstrahlquelle9 ein- und ausschaltbar. Die zweite Gasquelle11 erzeugt im zweiten Laserkopf3 einen zweiten Gasstrahl7 , der ein Arbeits- und/oder Schutzgas aufweist, zylinderförmig ausgebildet ist und den zweiten Laser strahl5 umgibt. Der zweite Laserstrahl5 ist auf einen zweiten Bearbeitungspunkt23 ausgerichtet, der gegenüber dem ersten Bearbeitungspunkt22 seitlich versetzt ist. Es sind vorzugsweise Einrichtungen vorgesehen, mit denen der zweite Laserstrahl5 vorzugsweise auf einen gewünschten Strahldurchmesser im zweiten Bearbeitungspunkt23 fokussierbar ist. Der Strahldurchmesser des zweiten Laserstrahls5 ist im zweiten Bearbeitungspunkt23 vorzugsweise größer als der Strahldurchmesser des ersten Laserstrahls4 im ersten Bearbeitungspunkt22 . - Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit folgenden Schritten durchgeführt: In einem ersten Verfahrensschritt wird mit Hilfe des ersten Laserkopfes
2 ein Einstichloch14 in die Platte1 eingebracht. Je nach Anwendung kann das Einstichloch14 auch als Schlitz ausgeführt sein. Beim Einbringen des Einstichloches14 wird Material der Platte1 von dem ersten Laserstrahl4 aufgeschmolzen und verdampft. Das geschmolzene und verdampfte Material wird aus dem Einstichloch14 herausgetrieben, unter bestimmten Bedingungen mit Unterstützung des ersten Gasstrahls6 . Zumindest wird in einem Anfangsstadium, in dem zwar schon Material von der Platte1 abgetragen wird, aber noch kein durchgehendes Loch14 in der Platte1 erzeugt ist, ein Teil des Materials auf die Oberseite der Platte1 explosionsartig herausgetrieben. Durch diesen Effekt wird auch eine Verbreiterung des Loches14 gegenüber dem Durchmesser des ersten Laserstrahls4 erreicht. Somit ist der Durchmesser des Einstichloches14 größer als der Durchmesser des ersten Laserstrahls4 . - Vorzugsweise ist die erste Laserstrahlquelle
8 als gepulster Laser ausgebildet und die Pulslänge entspricht der Zeitdauer, die benötigt wird, um das Einstichloch14 in die Platte1 einzubringen. Ist die erste Laserstrahlquelle8 als kontinuierliche Laserstrahlquelle ausgebildet, dann wird die erste Laserstrahlquelle8 nur so kurz eingeschaltet, bis das Einstichloch14 erzeugt ist. - Nach der Einbringung des Einstichloches
14 wird die Platte1 durch die Transportvorrichtung13 , die die Platte1 trägt und bewegt, in Richtung auf den zweiten Bearbeitungspunkt23 bewegt. -
5 zeigt die Situation, dass das Einstichloch14 den zweiten Bearbeitungspunkt23 erreicht hat. Erreicht das Einstichloch14 den zweiten Bearbeitungspunkt23 , so wird die Laserstrahlquelle9 eingeschaltet. Der zweite Laserstrahl5 heizt die Platte1 ausgehend von dem Einstichloch14 auf. Da in dieser Situation bereits ein Einstichloch14 besteht, wird das vom zweiten Laserstrahl5 erwärmte und verflüssigte bzw. verdampfte Material der Platte1 durch das Einstichloch14 hindurch nach unten aus dem Einstichloch14 herausgedrückt. Auf diese Weise wird eine Aufweitung einer Schnittfuge, die durch den zweiten Laserstrahl5 erzeugt wird, im Wesentlichen vermieden. Dieser Effekt ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Durchmesser des zweiten Laserstrahls am zweiten Bearbeitungspunkt größer ist als der Durchmesser des Einstichloches. Damit entspricht die Breite der vom zweiten Laserstrahl erzeugten Schnittfuge dem Durchmesser des zweiten Laserstrahls5 am zweiten Bearbeitungspunkt23 . - Gleichzeitig wird die Platte
1 von der Transportvorrichtung13 in mindestens einer Richtung weiterbewegt, so dass ein Schlitz19 erzeugt wird. Diese Situation ist in6 dargestellt. Da das vom zweiten Laserstrahl5 verflüssigte bzw. verdampfte Material vorzugsweise über den zweiten Gasstrahl7 sofort durch das Einstichloch14 herausgedrückt wird, wird bei diesem Laserschweißvorgang eine Breite D1 des Schlitzes19 erhalten, die im Wesentlichen dem Durchmesser des zweiten Laserstrahls5 entspricht. Somit wird insgesamt über die gesamte Länge des Schlitzes19 eine konstante Breite D1 des Schlitzes19 erhalten. - Abhängig von der gewünschten Form der Lochkontur wird während des Laserschweißvorganges des zweiten Laserstrahls
5 die Platte1 in entsprechenden Richtungen durch die Transportvorrichtung13 bewegt. - Vorzugsweise werden Reihen von Schlitzen
19 in die Platte1 eingebracht. Die Schlitze der einzelnen Reihen sind vorzugsweise seitlich gegeneinander versetzt. - Nach Einbringung der Schlitze wird die Platte in eine Zylinderform gebogen und an den sich gegenüberliegenden Längsseiten der Platte verbunden. Für die Verbindung kann eine verschweißte oder verklebte Verbindungsnaht
18 gewählt werden. - Je nach Anwendungsfall können die Schlitze
19 auch schräg zu einer Längsachse der sich ergebenden Rohrfeder15 in die Platte1 eingebracht werden. - Je nach Anwendungsform kann auch bei der Bearbeitung der Rohrfeder
15 zuerst eine Hülse aus einer Platte1 hergestellt oder ein gezogenes Rohr verwendet werden. Anschließend werden die Lochkonturen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der4 in die Hülse bzw. das Rohr eingebracht. In dieser Ausführungsform wird die Hülse bzw. das Rohr von der Transportvorrichtung13 gehaltert und zum Einbringen der Lochkonturen gedreht. - Die Lochkonturen sind entlang von Reihen, vorzugsweise entlang von Ringen auf dem Rohr angeordnet. In einer weiteren Bauform sind die Lochkonturen entlang einer Spiralkontur auf der Rohrfeder
15 aufgebracht. Es können auch andere Lochkonturmuster, beispielsweise in Form von Doppel- oder Mehrfachspiralen auf der Rohrfeder15 aufgebracht werden. - Das erfindungsgemäße Verfahren wurde am Beispiel einer Rohrfeder
15 beschrieben, kann jedoch für jede Art von Werkstück eingesetzt werden, bei dem eine präzise Einhaltung einer Lochkontur vorteilhaft ist. Anstelle von Schlitzen19 können auch kreisförmige Konturen oder Kombinationen von geometrischen Formen verwendet werden. -
7 zeigt eine Rohrfeder, die aus einem gezogenen Rohr30 hergestellt wurde. In dieser Ausführungsform wurden die Schlitze19 auf einer Spirallinie angeordnet. - In einer weiteren Ausführungsform kann das Einstichloch durch einen schmalen Schlitz ersetzt werden, der durch den nachfolgenden Laserstrahl aufgeweitet wird.
Claims (15)
- Verfahren zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück, wobei die Lochkontur mit einem Laserstrahl in das Werkstück eingebracht wird, wobei der Laserstrahl Material zum Schmelzen bringt und aus dem Werkstück austreibt, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein Loch (
14 ) in das Werkstück (1 ,30 ) mit einem ersten Laserstrahl (4 ) eingebracht wird, dass anschließend in einem zweiten Verfahrensschritt mit einem zweiten Laserstrahl (5 ) die Lochkontur (19 ) in das Werkstück (1 ,30 ) eingebracht wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Laserstrahl (
5 ) einen größeren Durchmesser auf dem Werkstück (1 ,30 ) als der erste Laserstrahl (4 ) aufweist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Laserstrahl (
4 ,5 ) von einem Gasstrahl (6 ,7 ) umgeben sind. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Laserstrahl (
4 ) von einer gepulsten Laserstrahlquelle (8 ) erzeugt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Laserstrahl (
5 ) von einer kontinuierlichen Laserstrahlquelle (9 ) erzeugt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Lochkontur ein Schlitz (
19 ) in das Werkstück (1 ,30 ) eingebracht wird. - Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (
19 ) mit einer Breite eingebracht wird, die dem Durchmesser des zweiten Laserstrahls (5 ) auf dem Werkstück (1 ) im wesentlichen entspricht. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück als Platte (
1 ) ausgebildet ist, dass die Platte (1 ) vor oder nach dem Einbringen von Lochkonturen gerollt und an zwei Seitenkanten zu einer Rohrfeder (15 ) verbunden wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück als gezogenes Rohr (
30 ) ausgebildet ist. lO.Vorrichtung zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück mit einem ersten Laserkopf, der eine erste Laserstrahlquelle aufweist, wobei der vom ersten Laserkopf erzeugte erste Laserstrahl auf einen ersten Bearbeitungspunkt des Werkstückes ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Laserkopf (3 ) vorgesehen ist, der in einer festgelegten Position zum ersten Laserkopf mit der Vorrichtung befestigt ist, dass der zweite Laserkopf (3 ) eine zweite Laserstrahlquelle (5 ) aufweist, dass ein von der zweiten Laserstrahlquelle (9 ) erzeugter zweiter Laserstrahl (5 ) auf dem Werkstück (1 ,30 ) einen größeren Durchmesser als ein von der ersten Laserstrahlquelle (8 ) erzeugter erster Laserstrahl (4 ) aufweist, dass der zweite Laserstrahl (5 ) auf einen zweiten Bearbeitungspunkt (23 ) des Werkstückes (1 ,30 ) ausgerichtet ist, dass der erste und der zweite Bearbeitungspunkt (22 ,23 ) einen vorgegebenen Abstand beabstandet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungsvorrichtung (
13 ) vorgesehen ist, dass die Bewegungsvorrichtung (13 ) zum Halten und zum Bewegen des Werkstückes (1 ,30 ) in einer festgelegten Dreh- oder Bewegungskurve vorgesehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laserstrahlquelle (
8 ) eine gepulste Laserstrahlquelle ist und dass die zweite Laserstrahlquelle (9 ) eine kontinuierliche Laserstrahlquelle ist. - Rohrfeder (
15 ), insbesondere zum Vorspannen eines piezoelektrischen Aktors (25 ), mit Lochkonturen (19 ), die in Form von Schlitzen (19 ) ausgebildet sind, und dass die Schlitze (19 ) eine konstante Breite ohne eine Verbreiterung an Endbereichen aufweisen. - Rohrfeder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Reihen (
16 ,17 ) von Schlitzen (19 ) im Wesentlichen parallel angeordnet sind, dass Schlitze (19 ) zweier benachbarter Reihen (16 ,17 ) einen Abstand von kleiner als 0,5 mm aufweisen. - Rohrfeder nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Schlitze (
19 ) kleiner als 0,5 mm ist. - Rohrfeder nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (
19 ) in Form einer Spirallinie angeordnet sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10243147A DE10243147B4 (de) | 2002-09-17 | 2002-09-17 | Verfahren zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück |
PCT/DE2003/003016 WO2004026525A1 (de) | 2002-09-17 | 2003-09-11 | Verfahren und vorrichtung zum einbringen einer lochkontur in ein werkstück und rohrfeder mit schlitzen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10243147A DE10243147B4 (de) | 2002-09-17 | 2002-09-17 | Verfahren zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10243147A1 true DE10243147A1 (de) | 2004-04-01 |
DE10243147B4 DE10243147B4 (de) | 2006-03-16 |
Family
ID=31969163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10243147A Expired - Fee Related DE10243147B4 (de) | 2002-09-17 | 2002-09-17 | Verfahren zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10243147B4 (de) |
WO (1) | WO2004026525A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004059721A1 (de) * | 2004-12-11 | 2006-05-04 | Carl Baasel Lasertechnik Gmbh & Co. Kg | Bewässerungsschlauch und Verfahren zu seiner Herstellung |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006013705A1 (de) * | 2006-03-24 | 2007-09-27 | Robert Bosch Gmbh | Federhülse |
EP1916442B1 (de) * | 2006-10-26 | 2011-01-12 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsionsschwingungsdämpfer |
IT201600107239A1 (it) * | 2016-10-25 | 2018-04-25 | Ennio Vezzalini | apparecchiatura per l'esecuzionedi una pluralità di fessure o fori o asole passanti lo spessore di tubi. |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19940055C1 (de) * | 1999-08-24 | 2001-04-05 | Siemens Ag | Dosierventil |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1805600A (en) * | 1929-04-27 | 1931-05-19 | Charles L Ross | Spring device |
US4919403A (en) * | 1986-10-07 | 1990-04-24 | Proprietary Technology, Inc. | Serpentine strip spring |
JPH01266983A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-24 | Hitachi Seiko Ltd | プリント基板穴明機 |
US4958101A (en) * | 1988-08-29 | 1990-09-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Piezoelectric actuator |
JPH0577425A (ja) * | 1991-02-21 | 1993-03-30 | Hewlett Packard Co <Hp> | ノズルプレートおよびその製造方法 |
DE4226620C2 (de) * | 1992-08-12 | 1995-01-19 | Thyssen Stahl Ag | Verfahren zum Laserstrahlschneiden von band- oder plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von Elektroblech |
US6624382B2 (en) * | 1997-01-30 | 2003-09-23 | Anvik Corporation | Configured-hole high-speed drilling system for micro-via pattern formation, and resulting structure |
WO1999008330A1 (de) * | 1997-08-05 | 1999-02-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorgespannter piezoelektrischer aktor |
US6984924B1 (en) * | 1998-08-06 | 2006-01-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Piezoelectric actuator unit |
AU2001250208A1 (en) * | 2000-04-11 | 2001-10-23 | Gsi Lumonics Inc. | A method and system for laser drilling |
DE10144008A1 (de) * | 2001-09-07 | 2003-03-27 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Bohrung in einem Werkstück mit Laserstrahlung |
-
2002
- 2002-09-17 DE DE10243147A patent/DE10243147B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-09-11 WO PCT/DE2003/003016 patent/WO2004026525A1/de not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19940055C1 (de) * | 1999-08-24 | 2001-04-05 | Siemens Ag | Dosierventil |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
HÜGEL,H.: Strahlwerkzeug Laser: eine Einführung. Stuttgart: B.G. Teubner 1992, S.250-253, 266-167, 276-281 * |
JP 03221286 A (abstract). DOKIDX [online][rech. am 16.4.2003]. In: DEPATIS * |
JP 3-221 286A(abstract). DOKIDX [online][rech. am 16.4.2003]. In: DEPATIS |
Standard Components and Systems. Prospekt der Fa. Laser Machining Inc. Somerset, Wisconsin, USA, eingeg. im DPMA am 23.6.87, 4 Seiten * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004059721A1 (de) * | 2004-12-11 | 2006-05-04 | Carl Baasel Lasertechnik Gmbh & Co. Kg | Bewässerungsschlauch und Verfahren zu seiner Herstellung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10243147B4 (de) | 2006-03-16 |
WO2004026525A1 (de) | 2004-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2189057B1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Tropfbewässerungsrohren | |
EP0868245B1 (de) | Verfahren zur ausbildung einer anrissstelle zum bruchtrennen eines bauteils, insbesondere pleuel für brennkraftmaschinen | |
DE2818958A1 (de) | Loetstempel fuer mikroloetstellen | |
DE19832774B4 (de) | Schutzvorrichtung zum Herstellen von Kleinstbohrungen in rohrartigen Bauteilen sowie Verfahren zum Herstellen von in einen Hohlraum mündenden Bohrungen | |
DE19832774A9 (de) | Schutzvorrichtung zum Herstellen von Kleinstbohrungen in rohrartigen Bauteilen, insbesondere in Kraftstoff-Einspritzdüsen für Brennkraftmaschinen, sowie Verfahren zum Herstellen von in einen Hohlraum mündenden Bohrungen, insbesondere von Kleinstbohrungen, in rohrförmigen Werkstücken, insbesondere in Kraftstoff-Einspritzdüsen für Brennkraftmaschinen | |
EP1711303B1 (de) | Verfahren zur topographieänderung mit laserstrahl von beschichteten blechen und beschichtetes blech mit einer topographieänderung | |
DE112005000553B4 (de) | Stanzwerkzeug, Anordnung und Verfahren zum Stanzen einer schrägen Dosieröffnung durch eine Dosierscheibe für ein Kraftstoffeinspritzventil | |
DE102014206358A1 (de) | Verfahren und Laserschneidmaschine zum Laserschneiden kleiner Öffnungen | |
DE10207946B4 (de) | Schweißverfahren | |
DE10243147B4 (de) | Verfahren zum Einbringen einer Lochkontur in ein Werkstück | |
EP2020285A2 (de) | Bauteilanordnung | |
DE19751640A1 (de) | Geschmiedetes Pleuel für Hubkolbenmaschinen aus Kohlenstoffstahl mit bruchgetrenntem Lagerdeckel | |
DE10256254B4 (de) | Verfahren zum Verschweißen | |
DE68917342T2 (de) | Werkzeuge mit Einsatzzähnen. | |
DE2354339C3 (de) | Verfahren zum Zusammenbau von Elektronenstrahlerzeugungssystemen | |
EP1048052B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer elektrode für entladungslampen | |
DE2330483A1 (de) | Zungennadel und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2143085A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bohren eines von einem Kanal abzweigenden Seitenkanals | |
DE102004047498B4 (de) | Lichtleiter mit einer strukturierten Oberfläche | |
DE102004050047A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Bohrungen mittels Laser | |
EP1291121A2 (de) | Befestigungsverfahren, Montagewerkzeug und Stützhebel für ein Schaltschloss eines Leistungsschalters, bzw. Lasttrennschalters | |
DE10241593A1 (de) | Verfahren zur Laserbearbeitung beschichteter Bleche | |
DE10210063A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen einer Öffnung in ein Werkstück | |
DE102017126426B3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer distalen Hülse für einen Katheter, Distale Hülse für einen Katheter und Katheter mit einer distalen Hülse | |
DE1808050A1 (de) | Vorrichtung zum Stanzen von Leochern in die Wandung von Hohlkoerpern beliebigen Querschnitts |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B23K0026380000 Ipc: B23K0026384000 |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B23K0026380000 Ipc: B23K0026384000 Effective date: 20140610 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140401 |