DE3447405A1 - Vorrichtung zum formbrennschneiden einer bewegten materialbahn mittels eines laserstrahls - Google Patents
Vorrichtung zum formbrennschneiden einer bewegten materialbahn mittels eines laserstrahlsInfo
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Description
Vorrichtung zum Formbrehnschneiden einer bewegten
Materialbahn mittels eines Laserstrahls
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formbrennschneiden einer bewegten Materialbahn aus Papier, Karton od.dgl. mittels
eines auf die Materialbahn fokussierten, ablenkbaren Laserstrahls.
Eine Vorrichtung der vorbezeichneten Art ist aus dem deutschert-*
Patent 23 50 933 bekanntgeworden. Beim Gegenstand des deutschen Patents 23 50 933 wird der Laserstrahl mit Hilfe einer im
Strahlengang zwischen der Laserstrahlquelle und der Material^
bahn angeordneten beweglichen Spiegelanordnung abgelenkt, <** '
wobei die Spiegel mit Hilfe elektronisch gesteuerter, mecha-* nischer Antriebsmittel bewegt worden. Die Einsatzmöglichkeit".'
einer derartigen Vorrichtung ist begrenzt, und zwar durch die,
Trägheit des Systems Speziell im mechanischen Bereich. Dies bedeutet, daß die gewünschten hohen Materialbahngeschwindigkeiten
nicht erreicht werden können. Die Folge ist, daß die Kapazität von Hochleistungsmaschinen beispielsweise zur Herstellung
von Briefumschlagzuschnitten nicht voll ausnutzbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zügrunde, eine Einrichtung
vorzusehen, die einen erheblich rascheren Schnitt durchzuführen in der Lage ist, so daß die Materialbahn mit der gewünschten
Geschwindigkeit durch die Maschine laufen kann.
Die Lösung dieser Aufgabe liegt im wesentlichen darin, den zum Zwecke des Formbrennschneidens zu fokussierenden Laserstrahl
trägheitslos abzulenken, um dadurch jedwede mechanischen Hilfsmittel zu vermeiden. Im Sinne dieses Gedankengangs
wird im Rahmen einer Vorrichtung zum Formbrennschneiden be-
COFf: V- -A
wegter Materialbahnen vorgeschlagen, eine in Abhängigkeit ;
von der Bewegung der zu schneidenden Materialbahn frequenz- :
abhängig gesteuerte, akusto-optische Strahlablenkungsein- '.
richtung, deren Ablenkungselement im Strahlengang des Laserstrahls
angeordnet ist, vorzusehen. I
Vorteilhafterweise ist dem Strahlablenkungselement ein den i Ablenkungswinkel vergrößerndes Element nachgeschaltet.
v "II-'
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen.,.:,
sowie der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Aus- ■-führungsbeispiels
hervor, welches in den Figuren 1 und 2 der.·- Zeichnung schematisch dargestellt und nachstehend näher be-—
schrieben ist.
-i Das nachstehende Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine ;
Maschine zur Herstellung von Briefumschlägen, durch welche eine Materialbahn 11 mit hoher Geschwindigkeit hindurchbe- ;
..jv,e.g.t ,wird, wobei-während des Laufs der Materialbahn 11 be- ',
stimmte Abschnitte 12 durch Formbrennschneiden mittels eines, fokussierten Laserstrahls 13 ausgeschnitten werden. >
Die Materialbahn wird mittels einer Transportwalze 14, die mit einem Impulsgeber 15 gekoppelt ist, bewegt. Durch den
Impulsgeber 15 werden Signale ausgesandt, wobei jedes Signal einem bestimmten kleinen Winkelbereich entspricht und jeder
Winkelbereich einer schmalen Zeile 16 entlang der Wegstrecke der laufenden Materialbahn 11. Oberhalb der Materialbahn befindet
sich der Laserstrahlgenerator 17. Der aus ihr austretende Laserstrahl 18 wird in dem Strahlteiler 19 in zwei Strahlen
20 bzw. 20' aufgespalten, die über die Spiegel 21 bzw. 21' den Ablenkungselementen 22 bzw. 22' zugeführt werden. Die
vom Impulsgeber ausgesandten Signale werden der akustooptischen Strahlablenkungseinrichtung 23 zugeführt, welche
COPY '
mittels der ihr zugeordneten Ablenkungselemente 22, 22'
eine trägheitslose Ablenkung der aus den Ablenkungselementen austretenden Strahlen 24,24' bewirkt. Soweit die Ablenkungselemente 24, 24' nur einen geringen Ablehkwinkel ermöglichen,
der nicht ausreicht,- um den vorgegebenen Schnitt 25 in Querrichtung
zur Materialbahn auszuführen, ist es erforderlich, in den Strahlengang zusätzlich ein den Ablenkwinkel vergrößerndes
Element 26,26' einzuschalten.
Die den fokussierten Laserstrahl 13 erzeugenden Elemente 2I11.;]
22 und 26 bzw. 21', 22' und 26' sind in Querrichtung zur
Laufrichtung der Materialbahn verstellbar, um den Ausgangs-"-..:
punkt des jeweiligen Schnitts 25 in Bezug auf die Außenkante- * 27 der Materialbahn positionieren zu können. Wenn die Konfi- .
guration der Schnitte 25 in den einander gegenüberliegenden: : Randbereichen der Materialbahn 11 identisch ist, wird die :-
Laserstrahlauslenkung von der Strahlablenkungseinrichtung 23" durch entsprechende Übermittlung von Frequenzsignalen an die
"AbieTikungselemente 22, 22' in gleicher Weise gesteuert. Sind ■
die Schnitte 25 im einen Randbereich der Materialbahn anders ausgebildet als im anderen,gegenüberliegenden Rahdbereich,
so müssen von der Strahlablenkungseinrichturig unterschiedliche Frequenzsignale an die beiden Ablenkungselemente 22,
22' abgegeben werden* Selbstverständlich ist es auch möglich,
einen zweiten Impulsgeber mit der Walze 14 zu koppeln, und zwei Strahlablenkuncjseinrichtungen 23 vorzusehen, von
welchen jede das eine Ablenkungselement 22 bzw. das andere 22' steuert.
Vorteilhafterweise ist mit der Strahlablenkungseinrichtung
ein elektronischer Arbeitsspeicher gekoppelt, der das Programm für die Zuteilung der entsprechenden Frequenzen zu
den vom Impulsgeber kommenden Signalen enthält. Dieses Programm ist jeweils nach dem gewünschten Verlauf der Schnittkurve
veränderbar.
Da das Material der zu schneidenden Bahnen unterschiedliche
Eigenschaften aufweist, sollte der Laserstrahlgenerator
17 in bezug auf die Energie des Laserstrahls 13 regelbar sein, um einwandfreie Schnitte zu erhalten. Auch
ist es von Vorteil, die erwähnte Steuerung des Laserstrahlgenerators 17 in ein Abhängigkeitsverhältnis zur von der
Schnittgeschwindigkeit des Laserstrahls 13 zu bringen.
ί
COPY
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Formbrennschneiden einer bewegten Material-:
bahn aus Papier, Karton od.dgl. mittels eines auf die Mate-.,
rialbahn fokussierten, ablenkbaren Laserstrahls, gekennzeichnet
durch die Anwendung einei in Abhängigkeit von der
Bewegung der zu schneidenden Materialbahn frequenzabhängig
gesteuerten akusto-optischen Strahlablenkungseinrichtung (23), deren Ablenkungselement (22) im Strahlengang des
Laserstrahls (18,20,24) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im
Strahlengang des vdn dem Ablenküngselement (22) abgelenkten Laserstrahls (24) ein den Ablenkwinkel gleichsinnig vergrößerndes
Element (26) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß mit einer die zu schneidende Materialbahn transportierenden oder leitenden Walze (14) ein Impulsgeber (15) gekoppelt
ist, der in Abhängigkeit vorbestimmter veränderbarer Umfangs· winkelsektoren einen Impuls abgibt, durch welchen dem Strahlablenkungselement
(22) ein Signal zugeführt wird, durch
MÜNCHEN: TELEFON (089) 22 558S KABEL: PROPINDUS · TELEX: 534344
BERLIN: TELEFON (O3O) 8312088
KABEL: PROPINDUS · TELEX: 184057
welches in Abhängigkeit von der Frequenz der fokussierte
Laserstrahl (24,13) um eine vorbestimmte Strecke in Querrichtung zur Laufrichtung-der Materialbahn (11) abgelenkt
wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der vom Laserstrahlgenerator (17) ausgesandte ; Laserstrahl (18) mittels eines Strahlteilers (19) in zwei
Teilstrahlen (20,2O1) zerlegt wird, welche mittels Umlenkspiegeln
(21,21') je einem Ablenkungselement (22,22') züge-; ·
leitet werden, die oberhalb der Materialbahn (11) und im .,,; Bereich deren Seitenränder (27) angeordnet sind. j -
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ι
die beiden Strahlablenkungselemente (22,22') mittels einer Strahlablenkungseinrichtung (23) in identischer Weise ge- ;, ;
steuert sind.
y> ' ■ ' '■
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
•v den beiden Ablenkungselementen (22,22') von der Strahl-
..ablenkungseinrichtung (23) Steuersignale unterschiedlicher
Frequenz zugeführt werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden Ablenkungselemente (22,22') eine eigene
Strahlablenkungseinrichtung (23,23') zugeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden Strahlablenkungseinrichtungen (23,23')
ein eigener Impulsgeber (15,15') zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahlgenerator (17) in bezug auf Energieintensität des Laserstrahls (13) in Abhängigkeit
von den Materialeigenschaften der zu schneidenden Bahn und bzw. oder von der Schnittgeschwindigkeit des Laserstrahls
(13) regelbar ist.
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copy j
Priority Applications (2)
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