ABSAUGEINRICHTUNG FÜR EINE VORRICHTUNG ZUM STRUKTURIEREN EINER OBERFLÄCHE EINES WERKSTÜCKS MITTELS STRAHLUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Absaugeinrichtung für eine Vorrichtung zum Strukturieren einer Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere einer Druckform, wie z. B. einem Flexodruckklischee, mittels Strahlung, insbesondere mittels Laserstrahlung,

[0002] Das Eingravieren eines Reliefs in eine Oberfläche eines Werkstücks mittels Strahlung, insbesondere mittels Laserstrahlung wird insbesondere zur Herstellung von Flexodruckformen angewendet, wobei ein druckendes Relief mit einem Laserstrahl direkt in die reliefbildende Schicht eines Flexodruckelements eingraviert wird, sodass ein Entwickeln des Flexodruckelements, wie bei Belichtungsverfahren erforderlich, entfällt.
Bei der Lasergravur werden die zu vertiefenden Bereiche derart mit Laserstrahlung beaufschlagt, dass dort das Material des Rohlings entfernt wird. Die zu entfernenden Bestandteile werden dabei verdampft und/oder zersetzt, sodass ihre Abtrag- bzw. Zersetzungsprodukte in Form von Dämpfen, heißen Gasen, Rauch, Aerosolen und/oder kleinen Partikeln vorliegen.

[0003] Insbesondere, wenn der zu gravierende Flexodruckrohling ein Zylinder oder eine Platte ist, die auf einem zylindrischen Träger zum Gravieren befestigt ist, und der Zylinder beim Gravieren mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, ist es erforderlich, dass diese Zersetzungsprodukte aus dem Bereich ihrer Entstehung möglichst vollständig abgeführt werden, um zu verhindern, dass sie sich in bereits gravierten Bereichen festsetzen und dort die Feinheit des gravierten Musters beeinträchtigen. Ferner können die Zersetzungsprodukte sich auch auf nicht gravierten Bereichen ablagern und dort den Gravurprozess stören oder auch die Elemente der Laserstrahlführung verschmutzen, was ebenfalls zu einer Beeinträchtigung der Gravurqualität führt.

[0004] Aus der DE 299 80 010 U1 ist bereits ein Bearbeitungskopf für eine Lasergravier- bzw. -schneidvorrichtung bekannt, bei dem ein die Fokussierlinse haltender, düsenartiger Linsenhalter von einer Absaugglocke umgeben ist, die über eine Absaugleitung an eine entsprechende Absaugeinrichtung angeschlossen ist. Der Bearbeitungskopf ist mit mindestens zwei Gasdüsen ausgestattet, von denen die eine einen Gasstrahl schräg in einen Bereich einer Wechselwirkungszone zwischen dem Laserstrahl und der zu gravierenden Stempelplatte richtet, während die andere ebenfalls einen schrägen Gasstrahl gegen die zu gravierende Stempelplatte richtet, der im Bereich zwischen dem Beärbeitungspunkt und dem Rand der Absaugglocke auftrifft, um die radiale Ausbreitung von Staub oder anderer Zersetzungsprodukte während des Bearbeiten der Stempelplatte zu bremsen, sodass diese über die Saugglocke abgesaugt werden können und nicht durch einen Randspalt der selben entweichen.

[0005] Aus der EP 0 427 004 A2 ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Hohlzylindern, insbesondere von Siebdruckschablonen mittels eines Lasers bekannt, bei dem der zu bearbeitende Hohlzylinder in seiner Axialrichtung vor und hinter einer Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Hohlzylinder, also vor und hinter einer Gravurstelle durch Walzen oder Kegelstützrollen abgestützt wird. Bei dieser Vorrichtung ist dem Laserbearbeitungskopf ein Vakuumgehäuse vorgelagert, dass so ausgebildet ist, dass das Mundstück des Laserbearbeitungskopfes von dem Vakuumgehäuse umgeben wird. Dadurch wird eine Vakuumkammer mit einer Öffnung gebildet, deren Rand mit dem Gravurzylinder einen Spalt bildet, der den Gravurbereich, also die Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Schablone umgibt. Da über den Spalt nachströmende Luft aus der Vakuumkammer ständig abgesaugt wird, wird eine Druckdifferenz zwischen der umgebenden Atmosphäre und dem Innern der Vakuumkammer aufrechterhalten, die die Schablone zur ständigen Anlage an die Walzen oder Kegelstützrollen zwingt.

[0006] Die Absaugung der Luft aus der Vakuumkammer, die dazu dient, die Druckdifferenz für die sichere Anlage der Schablone an den Stützelementen zu gewährleisten, reicht allerdings für das Entfernen von Abtrag- und/oder Zersetzungsprodukten nicht aus.

[0007] Aus der EP 0 562 149 A1 ist weiter eine Vorrichtung zum Bearbeiten dünnwandiger Hohlzylinder mittels eines Laserstrahls bekannt, bei der neben um seine Längsachse drehbar gelagerte Hohlzylinder, wie beispielsweise einem Rohling für eine Siebdruckschablone, ein Laserbearbeitungskopf auf einem Schlitten angeordnet ist, der parallel zur Längsachse des zu bearbeitenden Hohlzylinders verschiebbar ist. Neben dem Laserbearbeitungskopf ist auf dem Schlitten eine Stützlagerung für den Hohlzylinder fest montiert, sodass sie sich zusammen mit dem Schlitten in Axialrichtung des Hohlzylinders bewegt.

[0008] Die Stützvorrichtung umfasst einen im wesentlichen halbkreisförmigen unteren Lagerbügel sowie einen viertelkreisförmigen oberen Lagerbügel auf, der schwenkbar gelagert ist, um das automatische Einlegen eines Hohlzylinders zu ermöglichen.

[0009] Der untere Lagerbügel, der mit einer Vielzahl von Lagerrollen ausgerüstet sein kann, besitzt ein im wesentlichen U-förmiges Profil, das an den Stirnenden geschlossen ist, sodass ein Saugrinne gebildet wird, die über einen entsprechenden Absaugstutzen an eine geeignete Absaugeinrichtung angeschlossen werden kann, um in der Saugrinne einen leichten Unterdruck zu erzeugen, der dafür sorgt, dass der Hohlzylinder in zuverlässigem Kontakt mit dem unteren Lagerbügel der Stützeinrichtung gehalten wird, um eine sichere, schwingungsfreie Führung des Hohlzylinders in seinem jeweiligen Bearbeitungsbereich sicher zu stellen, sodass eine präzise Laserbearbeitung möglich ist.

[0010] Mittel mit denen Abtrag- oder Zersetzungsprodukte aus dem Bearbeitungsbereich, also aus der Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Hohlzylinder entfernt werden, sind hier jedoch nicht gezeigt.

[0011] Aus der EP 1 090 709 ist eine Vorrichtung zum Lasergravieren eines Druckzylinders bekannt, die einen Lasergravierkopf aufweist, bei dem vor einer Fokussierlinse eine Kammer angeordnet ist, der Druckluft zugeführt wird, die gemeinsam mit dem fokussierten Laserstrahl durch eine Öffnung austritt. Zwischen einer konischen Vorderwand der Kammer und einer diese werkstückseitig abdeckende Kappe sind Spalte vorgesehen, durch die ein Teil der Druckluft zu Absaugverbindungen gelangt, an die eine Absaugleitung angeschlossen ist.

[0012] Die DE 39 23 829 beschreibt eine rotationssymmetrische Absaughaube für einen Laserbearbeitungskopf, mit dessen Hilfe ein Werkstück bearbeitet, insbesondere geschnitten oder Material abgetragen wird. Die Absaughaube ist an eine Absaugeinrichtung angeschlossen, um Reaktionsprodukte aus dem Wechselwirkungsbereich zwischen Laserstrahl und Werkstück abzuführen. Um dabei ein Entweichen von Reaktionsprodukten aus dem Wechselwirkungsbereich in die Umwelt zu verhindern, weist die Abdeckhaube Mittel zum Erzeugen eines Luftvorhangs auf, der einen Ringspalt zwischen der Stirnfläche der Haube und dem Werkstück verschließt.

[0013] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine weitere Absaugeinrichtung der eingangs genannten bereit zu stellen, mit der sich beim Gravieren bildende Abtrag- und/oder Zersetzungsprodukte zuverlässig aus dem Wechselwirkungsbereich zwischen Laserstrahl und Werkstück abgeführt werden können, sodass eine Ablagerung dieser Produkte auf dem Werkstück und/oder der Absaugeinrichtung praktisch vollständig verhindert wird.

[0014] Diese Aufgabe wird durch die Absaugvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen geschrieben.

[0015] Erfindungsgemäß ist also bei einer Absaugeinrichtung, die eine in ihrer Betriebsstellung einen Wechselwirkungsbereich zwischen Strahlung und Werkstückoberfläche überdeckende Haube aufweist, vorgesehen, dass die Haube eine Rückseite, an der eine Absaugleitung abschließbar ist, zwei Seitenwände, die Stirnkanten aufweisen, die in der Betriebsstellung der Haube dem Werkstück gegenüber liegen, und zwei sich zwischen den Seitenwänden quer zu diesen erstreckende Leitwände aufweist, die zusammen mit den beiden Seitenwände in der Haube einen Absaugkanal mit einer Einlassöffnung begrenzen, die in der Betriebsstellung der Haube dem Werkstück gegenüber liegt, wobei die eine der beiden Leitwände in der Betriebsstellung der Haube dem Werkstück mit einer Kante gegenüber liegt, während die andere Leitwand eine in der Betriebsstellung der Haube der Werkstückoberfläche gegenüber liegende konvexe zylindrische Wölbung sowie im Bereich dieser Wölbung zumindest eine Öffnung aufweist, durch die Strahlung zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche geführt ist.

[0016] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Haube der Absaugeinrichtung, insbesondere durch die konvexe zylindrische Wölbung, mit der die eine der beiden Leitwände des Absaugkanals dem Wechselwirkungsbereich zwischen Strahlung und Werkstückoberfläche gegenüber liegt, ergibt sich in diesem Bereich eine glatte, verwirbelungsfreie, sehr schnelle Luftströmung die im Wechselwirkungs- oder Gravurbereich aus der Werkstückoberfläche herausgelöste Partikel und/oder Zersetzungsprodukte mitreißt und durch den Absaugkanal abführt. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich aus dem Werkstück herausgelöste Partikel und/oder Zersetzungsprodukte, wie beispielsweise Aerosole auf dem Werkstück niederschlagen können. Somit können auch sehr feine Strukturen in die Werkstückoberfläche graviert werden, wie dies z. B. bei Druckschablonen, insbesondere bei Flexodruckformen mehr und mehr erforderlich ist.

[0017] Bei der Herstellung von Flexodruckformen oder -klischees ermöglicht die erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung insbesondere auch das Absaugen klebriger Aerosole, die beim Gravieren der Flexodruckrohlinge mittels Laserstrahlung neben Rauch und Dampf entstehen. Derartige klebrige Aerosole lassen sich nur schwer auswaschen, falls sie sich in den gravierten Bereichen ablagern und verschlechtern somit insbesondere feine Druckbildstrukturen erheblich.

[0018] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Stirnkanten der beiden Seitenwände mit einer Kontur versehen, die an die Kontur der Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks angepasst ist, so dass entsprechende Spaltdichtungen gebildet sind, wenn die Stirnkanten in der Betriebsstellung der Haube dem Werkstück gegenüberliegen.

[0019] Durch die Anpassung der Seitenwände an die Werkstückkontur lassen sich seitliche Lufteinströmbereiche so stark reduzieren, dass praktisch Spaltdichtungen gebildet werden, durch die kaum noch Luft angesaugt wird, die die Luftströmungsverhältnisse im Innern der Haube stören könnte. Somit wird eine schnelle Luftströmung möglich, ohne dass es zu Verwirbelungen kommt, sodass der Abtransport von Abtrags- und Zersetzungsprodukten gesteigert wird.

[0020] Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wölbung der gewölbten Leitwand kreisbogenförmig gekrümmt ist, wobei die Krümmung der Wölbung der gewölbten Leitwand vorteilhafter Weise größer ist, als die Krümmung der Oberfläche des Werkstücks.

[0021] Die Wölbung der gewölbten Leitwand kann aber auch exponentiell gekrümmt sein, um bestimmte Geschwindigkeitsprofile der Strömung im Absaugkanal einzustellen.

[0022] Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Öffnung oder Öffnungen, durch die die Strahlung zur Bearbeitung des Werkstücks geführt ist, in dem Bereich der gewölbten Leitwand vorgesehen ist, der in der Betriebsstellung der Haube der Oberfläche des Werkstücks am nächsten liegt.

[0023] Zur Bildung möglichst effektiver Spaltdichtungen, ist es zweckmäßig, wenn die Kontur der Stirnkanten der Seitenwände ein der Kontur der Werkstückoberfläche angepasster Polygonzug oder Kreisbogen ist.

[0024] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstand zwischen den Stirnkanten der Seitenwände und der Werkstückoberfläche in der Betriebsstellung der Haube kleiner als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 30 mm, insbesondere kleiner als 10 mm aber größer als 0,5 mm ist und besonders bevorzugt zwischen 1 mm und 5 mm beträgt, wobei die Breite der zwischen den Stirnkanten der Seitenwände und der Werkstückoberfläche gebildeten Spaltdichtungen in Bereich zwischen 0,1 mm und 30 mm liegt.

[0025] Um auch bei unterschiedlichen Werkstückkonturen, insbesondere bei unterschiedlichen Werkstückdurchmessern eine effektive seitliche Abdichtung durch die Spaltdichtungen zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass die Haube an einem Arbeitslaserkopf austauschbar befestigt ist, so dass bei Bearbeitung zylindrischer Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern jeweils eine Haube aus einer Mehrzahl von Hauben ausgewählt und am Arbeitslaserkopf befestigt ist, deren Seitenwände Stirnkanten mit einer Kontur aufweisen, die der Kontur der Oberfläche des jeweils zubearbeitenden Werkstücks bestmöglichst angepaßt ist.

[0026] Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass an den Seitenwänden der Haube Mittel, insbesondere bewegliche Lamellen oder austauschbare Seitenteile vorgesehen sind, mit denen die Kontur der einem Werkstück gegenüber liegenden Kanten der Seitenwände verändert werden kann, um diese an die Oberfläche des Werkstücks anzupassen.

[0027] Vorteilhafter Weise ist bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in dem Bereich der gewölbten Leitwand, der in der Betriebsstellung der Haube der Oberfläche des Werkstücks am nächsten liegt, für jeden von einem Bearbeitungskopf gelieferten Arbeitsstrahl, insbesondere für jeden von einem Arbeitslaserkopf gelieferten Arbeitslaserstrahl eine eigene Öffnung vorgesehen ist, durch die die Strahlung zur Bearbeitung des Werkstücks auf dieses fokussiert wird.

[0028] Um auch außerhalb des Abdeckbereichs der Haube entstehende Zersetzungs-produkte wie Rauch und Dampf absaugen zu können, ist ferner vorgesehen, dass ein C-förmiger Abdeckring mit zwei einander mit Abstand gegenüberliegenden umfangsmäßigen Enden vorgesehen ist, der einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die Haube benachbart zu einem der beiden umfangsmäßigen Enden des Abdeckrings angeordnet ist.

[0029] Der C-förmige Abdeckring kann sich dabei teilweise oder nahezuvollständig um ein zylindrisches Werkstück herum erstrecken. Im letzteren Fall liegen seine beiden umfangsmäßigen Enden benachbart zur Haube. Im ersteren Fall kann er sich über 90°, 120°, 180° oder jeden anderen Winkelbereich erstrecken, der ausreicht, um Rauch, Dämpfe oder kleine Partikel einfangen und absaugen zu können.

[0030] Ferner ist es zweckmäßtig, wenn der C-förmigen Abdeckring austauschbar ist, so dass bei Bearbeitung zylindrischer Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern jeweils ein Abdeckring aus einer Mehrzahl von Abdeckringen auswähl- und einsetzbar ist, dessen Innendurchmesser an den Durchmesser des jeweils zubearbeitenden zylindrischen Werkstücks bestmöglichst angepaßt ist.

[0031] Es ist jedoch auch möglich, dass an den Seitenwänden des C-förmigen Abdeckrings Mittel zum Verkleinern seines freien Innendurchmessers vorgesehen sind, so dass dieser entsprechend dem Durchmesser des jeweils zubearbeitenden zylindrischen Werkstücks einstellbar ist.

[0032] Vorteilhafterweise umfassen dabei die Mittel zum Verkleinern des freien Innendurchmessers des C-förmigen Abdeckrings eine Lamellendichtung, deren einzelne Lamellen an den Seitenwänden des Abdeckrings schwenkbar befestigt sind.

[0033] Die Mittel zum Verkleinern des freien Innendurchmessers des C-förmigen Abdeckrings können aber auch von austauschbaren Seitenteilen, insbesondere Seitenplatten gebildet werden.

[0034] Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der C-förmigen Abdeckring umfangsmäßig in zumindest zwei Ringsegmente unterteilt ist, die schwenkbar aneinander gehalten sind. Dabei ist der C-förmigen Abdeckring bevorzugt umfangsmäßig in drei Ringsegmente unterschiedlicher Umfangslänge unterteilt, wobei die Umfangslänge eines oberen Ringsegments etwa der halben Umfangslänge des Abdeckrings entspricht, während der untere Ringabschnitt zwei kürzere Ringsegmente aufweist.

[0035] Zur weiteren Verbesserung der Absaugung ist es zweckmäßig, wenn in einem strömungsmäßig vor der Haube gelegenen Zwischenraum zwischen der Haube und einem umfangsmäßigen Ende des C-förmigen Abdeckrings eine Absaugdüse angeordnet ist.

[0036] Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Vorderansicht einer Haube einer erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung;

Figur 2 eine perspektivische Rückansicht der Haube nach Figur 1;

Figur 3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Absaugeinrichtung in Ihrer Betriebsstellung relativ zu einem zu bearbeitenden zylindrischen Werkstück;

Figur 4 einen Schnitt durch eine Absaugeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Haube mit einem zugeordneten Arbeitslaserkopf in ihrer Betriebsstellung relativ zu einem zylindrischen Werkstück mit großem Durchmesser gezeigt ist;

Figur 5 einen Schnitt entsprechend Figur 4, wobei die Haube zusammen mit dem Arbeitslaserkopf eine Betriebsstellung relativ zu einem zylindrischem Werkstücks mit kleinerem Durchmesser einnimmt;

Figur 6a eine Seitenansicht einer Weiterbildung eines Abdeckrings für eine erfindungsgemäße Absaugeinrichtung gemäß Figur 4 und 5 mit einem zylindrischem Werkstück kleinerem Durchmessers;

Figur 6b eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß Figur 6a;

Figur 7 eine Seitenansicht des Abdeckrings der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung gemäß Figur 4 und 5 zusammen mit einem zylindrischem Werkstück größeren Durchmessers;

Figur 8 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung nach Figur 4 und 5 mit aufgeklapptem Abdeckring;

Figur 9 eine perspektivische Darstellung der Absaugeinrichtung nach Figur 4 und 5, wobei ein zylindrisches Werkstück mit kleinerem Durchmesser eingesetzt ist, während die Absaughaube sich noch in einer Bereitschaftsstellung befindet; und

Figur 10 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Absaugeinrichtung für einen Arbeitslaserkopf mit nur einem Bearbeitungsstrahl und einem einteiligen, festen Abdeckring.

[0037] In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0038] Wie in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt ist, umfasst die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung als wesentliches Element eine Haube 10 an deren Rückseite 11 ein Anschlußstutzen 12 für eine in Figur 3 nur schematisch angedeutete Absaugleitung 13 angebracht ist. Durch die Haube 10 erstreckt sich ein Absaugkanal 14 hindurch, der sich von einer Einlaßöffnung 15 bis zum Anschlussstutzen 12 erstreckt und der von zwei Seitenwänden 16 und zwei sich zwischen den Seitenwänden 16 quer zu diesen erstreckenden Leitwänden 17, 18 begrenzt wird. Die beiden Seitenwände 16 weisen die Einlaßöffnung 15 seitlich begrenzende Stirnkanten 19 auf, deren Kontur im wesentlichen der Kontur eines mittels Strahlung zu bearbeitenden Werkstücks angepaßt ist.

[0039] Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Werkstück eine zylindrische Form mit kreisförmigem Querschnitt auf. Dem entsprechend besitzen die Stirnkanten 19 eine im wesentlichen kreisbogenförmige Kontur, die sich an den Umfang des Werkstücks 20 anpasst, sodass zwischen den Stirnkanten 19 und dem Werkstück 20 eine Spaltdichtung gebildet ist, deren Dichtwirkung um so besser ist, je kleiner der Abstand der Stirnkanten 19 von der Oberfläche des Werkstücks 20 ist und je breiter die Stirnkanten 19 sind.

[0040] Dieser Abstand ist zweckmäßiger Weise kleiner als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 30 mm und sollte zwischen 0,5 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 5 mm betragen. Um die Dichtwirkung der von den Stirnkanten 19 der Seitenwände 16 mit der Oberfläche des Werkstücks 20 gebildeten Spaltdichtungen zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass die Stirnkanten 19 in Axialrichtung des zylindrischen Werkstücks eine größere Breite aufweisen. Die größere Breite der Stirnkanten 19 kann dabei einfach durch eine größere Dicke der Seitenwände 16 bewirkt werden. Es ist aber auch möglich, die Seitenwände 16 mit einer sich von der Einlaßöffnung 15 wegerstreckenden Flansch zu versehen, um breitere Spaltdichtungen zu bilden. Die Breite der Stirnkanten 19 bzw. der diese verbreiternden Flansche liegt dabei zweckmäßigerweise in einem Bereich von 0,1 mm bis 20 oder 30 mm.

[0041] Um den Abstand zwischen den Stirnkanten 19 und der Oberfläche des Werkstücks 20 auch dann im gewünschten Bereich zu halten, wenn Zylinder mit verschiedenen Durchmessern bearbeitet werden sollen, können verschiedene Hauben vorgesehen sein, deren Seitenwände Stirnkanten mit jeweils an einen bestimmten Durchmesserbereich angepaßten Krümmungen aufweisen. Es ist aber auch denkbar, an den Seitenwänden einstellbare Lamellenfächer oder dergleichen vorzusehen, die bei größeren Abständen zwischen den Stirnkanten und der Werkstückoberfläche nahe an die letztere heran verschoben werden können.

[0042] Die in der Zeichnung untere Leitwand 17 liegt der Oberfläche des Werkstücks 20 mit einer Kante 21 gegenüber, an die sich eine von der Einlaßöffnung 15 wegerstreckende Wand 22 anschließt, die sich zwischen den Seitenwänden 16 erstreckt und deren dem Werkstück gegenüber liegende Oberfläche eine konkave Wölbung entsprechend der Kontur der Stirnkanten 19 der Seitenwände 16 besitzt. Die Wand 22 bildet somit mit der Oberfläche des Werkstücks 20 eine weitere, die Einlaßöffnung 15 begrenzende Spaltdichtung.

[0043] Um ein Festsetzen von Zersetzungsprodukten an der Kante 21 der unteren Leitwand 17 beziehungsweise der Wand 22 zu verhindern, ist diese schneidenförmig ausgebildet.

[0044] Die in der Zeichnung obere Leitwand 18 weist eine dem Werkstück 20 gegenüber liegende konvex gewölbte Oberfläche auf, wobei die gewölbte Leitwand 18 dort, wo sie auf Grund ihrer Wölbung dem Werkstück 20 am nächsten liegt zumindest eine Öffnung 23 aufweist, durch die hindurch Strahlung zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche, vorzugsweise ein Arbeitslaserstrahl 24 hindurch geführt ist (siehe Figur 3). Die gewölbte Leitwand 18 bildet zusammen mit dem Werkstück 20 einen Ansaugspalt 25 dessen engste Stelle im Bereich der Öffnungen 23 für den Durchlaß des Arbeitslaserstrahls und damit im Bereich eines Wechselwirkungsbereichs zwischen Arbeitslaserstrahl 24 und Werkstück 20 liegt. Es ist aber auch möglich, diesen engsten Bereich des Ansaugspalts 25 in Bezug auf die durch den Spalt angesaugte Luftströmung geringfügig Strom aufwärts vom Wechselwirkungs- oder Gravurbereich anzuordnen. Die Öffnung oder Öffnungen 23 sind dabei so klein ausgelegt, dass die Strahlung nicht behindern, aber die Strömung auch nicht stören.

[0045] Der Ansaugspalt 25 umfasst in Strömungsrichtung vor seiner engsten Stelle einen sich im Querschnitt in Figur 3 trichterförmig verjüngenden Abschnitt 25' und in Strömungsrichtung hinter der Engstelle einen sich wiederum trichterförmig erweiternden Abschnitt 25". Die konvexe Wölbung der gewölbten Leitwand 18 kann dabei z. B. eine kreisbogenförmige Krümmung aufweisen. Es ist jedoch auch möglich die Krümmung der Wölbung der gewölbten Leitwand 18 entsprechend der Kontur des Werkstücks 20 so zu wählen, dass die Geschwindigkeit der Luftströmung in der Engstelle des Ansaugspalts 25 hoch genug ist, um dort vorliegende Abtrag- und Zersetzungsprodukte mitzureißen. Hinter der Engstelle des Ansaugspalts 25 sollte die Strömungsgeschwindigkeit weiterhin so hoch bleiben, dass ein Niederschlag der mitgerissenen Abtrag- und Zersetzungsprodukte praktisch nicht möglich ist.

[0046] Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, sind im Bereich des sich trichterförmig verjüngenden Abschnitts 25' des Ansaugspalts 25 benachbart, aber mit einem kleinen Abstand zu den Seitenwänden 16 sich in Strömugsrichtung erstreckende Leitrippen 16' vorgesehen, um die einströmenden Luftströmung weiter zu glätten.

[0047] Ferner ist es denkbar, dass die Wölbung der gewöbten Leitwand exponentiell gekrümmt ist, um bestimmte Geschwindigkeitsprofile der Strömung im Absaugkanal einzustellen, die z. B. höhere Strömungsgeschwindigkeiten ermöglichen und damit ein Ablagern von Zersetzungsprodukten weitestgehend verhindern.

[0048] Durch die beschriebene Geometrie des Ansaugspalts 25 und auf Grund der von den Seitenwänden 16 und der Wand 22 gebildete Spaltdichtungen wird im Absaugbetrieb Luft hauptsächlich durch den Ansaugspalt 25 in die Einlaßöffnung 15 des Absaugkanals 14 eingesaugt. Hierbei wird die angesaugte Strömung auf Grund des sich verjüngenden Spaltes stark beschleunigt, sodass sie an der Engstelle des Ansaugspalts 25 extrem hohe Strömungsgeschwindigkeiten bis zu zirka 150 bis 180 m/s oder höher erreichen kann. Neben den hohen Strömungsgeschwindigkeiten stellt die Struktur der Haube 10 der erfindunsgemäßen Absaugeinrichtung, also insbesondere die Struktur der den Absaugkanal 14 begrenzenden Wände 16, 17, 18 und die Struktur der die Einlaßöffnung 15 begrenzenden Spaltdichtungen zusammen mit dem Ansaugspalt 25 sicher, dass insbesondere im Ansaugspalt 25 eine glatte Strömung mit hoher Strömungsgeschwindigkeit ohne Verwirbelungen auftritt, die den zuverlässigen Abtransport von Abtrag- und Zersetzungs-produkten wie Aerosolen, Rauch und Dampf aus dem Gravurbereich während der Bearbeitung des Werkstücks 20 ermöglicht.

[0049] Wie in Figur 2 und 3 zu erkennen ist, ist an der Rückseite 11 der Haube 10 eine Montagewand 27 mit einer Montageöffnung 28 und Befestigungsöffnungen 29 vorgesehen, mit der die Haube 10 an einem Arbeitslaserkopf 30 insbesondere auswechselbar so befestigbar ist, dass ein düsenförmiger Auslaßabschnitt 31 für einen oder entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Arbeitslaserstrahlen 24 durch die Montageöffnung 28 hindurch ragt und den Öffnungen 23 in der gewölbten Leitwand 18 so gegenüber liegt, dass der oder die Laserstrahlen 24 durch die Öffnungen 23 hindurch auf die Werkstückoberfläche fokussiert werden können.

[0050] Um mittels Strahlung ein Relief in die Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere in die Oberfläche eines zylinderförmigen Werkstücks, wie beispielsweise einer zylindrischen Druckschablone oder einer zylindrischen Flexodruckform zu gravieren, wird das zylindrische Werkstück 20 zum einen um seine Achse gedreht, während gleichzeitig eine Relativbewegung zwischen Arbeitslaserkopf 30 und dem zylindrischem Werkstück 20 in Achsenrichtung erfolgt. Hierzu kann je nach Ausgestaltung der Bearbeitungsvorrichtung entweder das zylindrische Werkstück 20 gegenüber dem feststehenden Arbeitslaserkopf 30 verschoben werden, es ist aber auch denkbar, dass das zylindrische Werkstück 20 in Axialrichtung feststehend gelagert ist, während der Arbeitslaserkopf 30 parallel zur Werkstückachse verschoben wird. Durch die Überlagerung der Rotationsbewegung des zylindrischen Werkstücks 20 mit der axialen Relativbewegung kann jeder Punkt der Werkstückoberfläche je nachdem gewünschten Relief von einem entsprechend gepulsten Arbeitslaserstrahl 24 beaufschlagt werden, der hierzu auf die Oberfläche des Werkstücks 20 fokussiert wird.

[0051] Je nachdem welche Mengen an Zersetzugsprodukten und abgetragenen Material bei der Laserbearbeitung, insbesondere bei der Lasergravur zuverlässig abtransportiert werden sollen, muss nicht nur eine schnelle Gasströmung im Gravurbereich erzielt werden, sondern es muss auch ein genügend hoher Volumenstrom sichergestellt werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass bei schneller Strömung und hohem Abluftvolumenstrom die von diesem transportierten Versetzungsprodukte aus dem Gravurbereich um so weniger dazu neigen, sich auf der Oberfläche des Werkstücks 20 oder an den Wänden des Absaugkanals 14 abzusetzen, je höher die Strömungsgeschwindigkeit und je geringer die pro Kubikmeter Volumenstrom zu transportierende Materialmenge ist. In der Regel ist es daher empfehlenswert, einen Abluftvolumenstrom von mindestens 0,1 m³/g abgebauten Materials einzusetzen. Bevorzugt beträgt der Volumenstrom mindestens 0,5 m³/g und insbesondere mindestens 1,0 m³/g. Bei einer Laserapparatur durchschnittlicher Größe, wie sie insbesondere für die Direktgravur von Flexodruckformen eingesetzt wird, wird beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 1 m²/h graviert, was einen Materialabtrag von 500 bis 1.000 g/m² liefert. Dementsprechend sollte die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung mit einer Absaugleistung von mindestens 50 bis 100 m³/h vorzugsweise mit mindestens 250 bis 500 m³/h und insbesondere mit mindestens 500 bis 1.000 m³/h oder mehr arbeiten.

[0052] Mit der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung, wie sie anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben wurde, lassen sich somit Abtrags- und Zersetzungsprodukte aus dem Gravurbereich, also aus dem Wechselwirkungsbereich zwischen Arbeitslaserstrahl 24 und Werkstückoberfläche zuverlässig entfernen, wobei so hohe Absauggeschwindigkeiten und Volumen erreicht werden, dass ein Niederschlag von Versetzungsprodukten und abgetragenem Material sowohl auf der Werkstückoberfläche als auch im Absaugkanal vermieden werden kann. Insbesondere die schneidenförmige Ausbildung der Kante 21, die von der unteren Leitwand 17 und der Wand 22 gebildet wird, verhindert, dass sich an ihr Aerosole und anderes abgetragenes Material festsetzen.

[0053] Wird diese erfindungsgemäße Absaugeinrichtung beim Gravieren von Materialien eingesetzt, die nach der Laseraufschlagung noch für eine kurze Zeit nachglühen, was jedoch bei den hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten, also den hohen Drehzahlen der zu bearbeitenden Zylinder dazu führt, dass gravierte Bereiche noch über eine viertel oder gar einer halbe Drehung des zylindrischen Werkstücks 20 nachglühen, ergibt sich eine Rauchentwicklung nicht nur im Gravurbereich und im Bereich der Einlaßöffnung 15 des Absaugkanals 14, sondern auch darüber hinaus.

[0054] Um zu verhindern, dass derartige Rauchgase in die Umgebung gelangen, ist es beispielsweise möglich die gesamte Lasergraviereinrichtung zu kapseln. Eine derartige Kapselung verhindert zwar dass Z.B. Rauch in die Umwelt gelangt, jedoch wird hierdurch eine Verschmutzung der Maschine nicht vermieden.

[0055] Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wird daher die beschriebende Absaugeinrichtung, wie in Figur 4 dargestellt, zusammen mit einem im wesentlichen C-förmigen Abdeckring 40 eingesetzt, der ein im wesentlichen U-förmiges Profil miteinander gegenüber liegenden Seitenwänden 41 und einer Bodenwand 42 aufweist, die die Seitenwände 41 im Außenumfangsbereich des Abdeckrings 40 miteinander verbindet. Obwohl es denkbar ist, dass ein derartiger Abdeckring 40 zusammen mit dem Laserbearbeitungskopf 30 und der Haube 10 entlang eines feststehenden zylindrischen Werkstücks 20 bewegt wird, ist es bevorzugt, den Abdeckring 40 der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung mittels Stützen 43 auf einem Maschinenbett der Laserbearbeitungs- bzw. -graviermaschine zu montieren, sodass er ebenso wie der Laserarbeitskopf 30 ortsfest an der Maschine befestigt ist. Der Abdeckring 40 ist also bezüglich der Axialrichtung des zylindrischen Werkstücks 20 immer im Bereich des Laserbearbeitungskopfs 30, also im Bereich der Wechselwirkungszone zwischen Strahlung und Werkstück angeordnet, unabhängig davon, ob er mit dem Laserarbeitskopf 30 zusammen verschoben wird oder wie dieser fest montiert ist.

[0056] Der Abdeckring 40 kann dabei als ungegliederter Ring ausgebildet sein, wie dies beispielsweise in Figur 10 dargestellt ist. Bevorzugt ist es jedoch, dass der Abdeckring 40 aus zwei oder, wie in Figur 4 dargestellt, drei Segmenten besteht, die über Scharniere 44 so miteinander verbunden sind, dass der Abdeckring 40, wie in Figur 8 dargestellt, zur Maschinenvorderseite hin aufgeklappt werden kann, sodass ein zylindrisches Werkstück 20 einfach und vorzugsweise automatisch in die Graviermaschine eingesetzt werden kann. Nach dem Einsetzen eines zylindrischen Werkstücks in die Graviermaschine, also nachdem das Werkstück 20 auf entsprechenden Spannbacken 50, von denen in Figur 8 einer gezeigt ist, gehalten ist, wird der Abdeckring 40 geschlossen, wie dies in Figur 4, 5 und 9 für zylindrische Werkstücke 20 unterschiedlichen Durchmessers dargestellt ist.

[0057] In Figur 9 ist ebenso wie in Figur 10 zu erkennen, dass der erfindungsgemäße Abdeckring 40 mit einem Sichtfenster 45 ausgerüstet ist, durch das hindurch der Bearbeitungsvorgang visuell überwacht werden kann.

[0058] Während einer Bearbeitung des Werkstücks 20 wird dieses in Richtung des Pfeils A in Figur 4 mit hoher Geschwindigkeit gedreht, während mit einem gepulsten Arbeitslaserstrahl 24 Material von der Oberfläche abgetragen wird. Durch die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung wird über den Ansaugspalt 25 und die Einlaßöffnung 15 des Absaugkanals 14 hauptsächlich Luft aus dem Bereich vor dem Ansaugspalt 25, also aus dem Bereich oberhalb der Haube 10 angesaugt.

[0059] Auf Grund der Drehung des zylindrischen Werkstücks 20 mit hoher Geschwindigkeit, entsteht um das Werkstück 20 herum eine Luftströmung in Drehrichtung. Diese Luftströmung liegt auch innerhalb eines zwischen Abdeckring 40 und Werkstückoberfläche 20 gebildeten Ringkanals vor. Da in Drehrichtung des Werkstücks 20 gesehen am Ende des Ringkanals zwischen Abdeckring 40 und Werkstück 20 Luft aus diesem durch den Ansaugspalt 25 aus dem Ringkanal abgesaugt wird, und da auch im Bereich des Anfangs des Ringkanals eine gewisse Luftabsaugung über die Spaltdichtung zwischen der Wand 20 der Haube 10 und der Werkstückoberfläche erfolgt, die jedoch deutlich geringer ist, als die Luftansaugung über den Ansaugspalt 25, tritt auch am Eingang des Ringkanals zwischen Abdeckring 40 und Werkstück 20 bereits ein gewisser Unterdruck auf, sodass im gesamten Ringkanal ein Unterdruck herrscht der zum Ansaugen von Luft über die Ringspalte 46 führt, wodurch verhindert wird das Rauch der durch Nachglühen des bearbeiteten Materials über eine viertel oder halbe Umdrehung des Werkstücks 20 oder mehr entsteht, in dem vom Abdeckring 40 gebildeten Ringkanal gehalten und über den Absaugkanal 14 in der Haube abgeführt wird.

[0060] Um die Luftabsaugung insbesondere am Ende des vom Abdeckring 40 gebildeten Ringkanals zu verbessern, kann dort, wie in Figur 4 dargestellt ist, eine zusätzliche Absaugdüse 47 angeordnet sein. Diese Absaugdüse 47 ist insbesondere dann von Vorteil, wenn wie in Figur 5 dargestellt, ein Werkstück 20 mit einem deutlich kleinerem Durchmesser bearbeitet werden soll.

[0061] Obwohl es grundsätzlich vorgesehen ist, dass bei der Bearbeitung von zylindrischen Werktücken mit kleinerem Durchmesser auch eine entsprechend angepaßte Haube 10 der Absaugeinrichtung eingesetzt wird, oder eine Haube 10 verwendet wird, deren Seitenwände 16 mit Hilfe geeigneter beweglicher Lamellen oder austauschbarer Seitenplatten mit ensprechend angepassten Stirnkanten verändert werden können, um die entsprechenden Spaltdichtungen möglichst klein zu halten, ist der Einfachhalt halber in Figur 5 die gleiche Haube 10 gezeigt wie in Figur 4.

[0062] Um auch bei der Bearbeitung eines zylindrischen Werkstücks 20 mit kleinerem Durchmesser eine zuverlässige Absaugung der Luft aus dem Ringkanal zwischen Werkstück 20 und Abdeckring 40 zu gewährleisten, wird die Absaugdüse 47 im Außenbereich des Ringkanals belassen, während über den Ansaugspalt 25 Luft aus dem Innenbereich des Ringkanals abgesaugt wird. Um dabei sicherzustellen dass kein Rauch über den nunmehr sehr breiten Ringspalt 46 zwischen den Seitenwänden 41 und der Oberfläche des Werkstücks 20 nach Außen entweicht, ist, wie in Figur 6a, 6b und 7 dargestellt, der Abdeckring 40 mit Lamellendichtungen 48 ausgerüstet, deren einzelne Lamellen 49 schwenkbar an den Seitenwänden 41 des Abdeckrings 40 gehalten sind. Mit Hilfe der Lamellendichtungen 48 läßt sich somit der Spalt 46 bis auf einen schmalen Bereich nahe der Oberfläche des zylindrischen Werkstücks 20 abdecken, sodass durch Nachglühen entstehender Rauch zuverlässig unter dem Abdeckring 40 gehalten und dann abgesaugt werden kann. Die Lamellendichtungen 48 können auch nach der Art von Irisblenden, wie sie beispielsweise von optischen Blenden her bekannt sind, ausgebildet sein.

[0063] Es ist jedoch auch möglich austauschbare Abdeckringe 40 zu verwenden, die unterschiedliche freie Innendurchmesser aufweisen, so dass jeweils ein geeigneter Abdeckring 40 entsprechend dem Werkstückdurchmesser ausgewählt werden kann. Ferner können auch austauschbare Seitenplatten vorgesehen sein, die an den Seitenwänden 41 des Abdeckrings 40 angebracht werden können, um gegebenenfalls den Spalt 46 in erforderlicher und/oder gewünschter Weise zu verkleinern.

[0064] Wie in Figur 6a und 6b dargestellt ist, lässt sich also außerhalb des Bereichs von Arbeitslaserkopf 30 und Haube 10 der Absaugeinrichtung (in den Figuren 6a, 6b und 7 nicht dargestellt) die seitliche Abdichtung des zwischen Abdeckring und Werkstück gebildeten Ringkanals an jeden Werkstückdurchmesser anpassen. Figur 7 zeigt dabei die Lamellendichtung 48 in ihrer vollständig eingezogenen Stellung, während die Figuren 6a und 6b diese in einem weit ausgefahrenen Zustand zeigen.

[0065] Die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung wurde bisher zusammen mit einem Arbeitslaserkopf 30 beschrieben, der für eine Bearbeitung eines Werkstücks 20 drei Arbeitslaserstrahlen 24 liefert. Es ist jedoch auch möglich, die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung mit einem Arbeitslaserkopf 30 zu verwenden, der mehr oder weniger als drei Strahlen für die Werkstückbearbeitung bereitstellt. Beispielsweise ist in Figur 10 eine Haube 10 einer erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung dargestellt, die nur eine einzige Öffnung 23 in ihrer gewölbten Leitwand 18 aufweist, und somit zur Verwendung an einem Arbeitslaserkopf 30 gedacht ist, der nur einen einzigen Arbeitslaserstrahl liefert.

[0066] Die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung ist nicht auf die Verwendung an Bearbeitungsmaschinen für die Bearbeitung, insbesondere die Gravur von Druckformen beschränkt, sondern kann überall dort eingesetzt werden, wo bei der Laserbearbeitung eines Werkstücks Zersetzungs-und Abtragsprodukte aus dem Bereich einer Wechselwirkungszone zwischen einer Strahlung und einem Werkstück abgesaugt werden müssen.

[0067] Obwohl die dargestellten Ausführungsbeispiele alle für die Verwendung bei der Bearbeitung zylindrischer Werkstücke ausgelegt sind, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für die Bearbeitung ebener Werkstücke angepaßt sein, bei der eine Relativbewegung zwischen Arbeitslaserkopf und Werkstück erfolgt.

Ansprüche

1. Absaugeinrichtung für eine Vorrichtung zum Strukturieren einer Oberfläche eines Werkstücks (20), insbesondere einer Druckform wie z.B. einem Flexodruckklischee, mittels Strahlung, insbesondere Laserstrahlung, mit

- einer in ihrer Betriebsstellung einen Wechselwirkungsbereich zwischen Strahlung und Werkstückoberfläche überdeckenden Haube (10) mit

-- einer Rückseite (11), an der eine Absaugleitung (13) anschließbar ist,

-- zwei Seitenwänden (16), die Stirnkanten (19) aufweisen, die in der Betriebsstellung der Haube dem Werkstück gegenüberliegen, und

-- zwei sich zwischen den Seitenwänden (16) quer zu diesen erstreckenden Leitwänden (17, 18), die zusammen mit den beiden Seitenwänden (16) in der Haube (10) einen Absaugkanal.(14) mit einer Einlassöffnung (15) begrenzen, die in der Betriebsstellung der Haube dem Werkstück gegenüberliegt, wobei die eine (17) der beiden Leitwände in der Betriebsstellung der Haube (10) dem Werkstück (20) mit einer Kante (21) gegenüberliegt, während die andere Leitwand (18) eine in der Betriebsstellung der Haube der Werkstückoberfläche gegenüberliegende konvexe zylindrische Wölbung sowie im Bereich dieser Wölbung zumindest eine Öffnung (23) aufweist, durch die die Strahlung zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche geführt ist.

2. Absaugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkanten (19) der beiden Seitenwände (16) eine kreisbogenförmige, konkave Kontur aufweisen.

3. Absaugeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung der gewölbten Leitwand (18) kreisbogenförmig gekrümmt ist.

4. Absaugeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Wölbung der gewölbten Leitwand (18) größer ist, als die Krümmung der Oberfläche des Werkstücks (20).

5. Absaugeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung der gewölbten Leitwand (18) exponentiell gekrümmt ist.

6. Absaugeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung oder Öffnungen (23), durch die die Strahlung zur Bearbeitung des Werkstücks (20) geführt ist, in dem Bereich der gewölbten Leitwand (18) vorgesehen ist, der in der Betriebsstellung der Haube (10) der Oberfläche des Werkstücks (20) am nächsten liegt.

7. Absaugeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Stirnkanten (19) der Seitenwände (16) ein der Kontur der Werkstückoberfläche angepasster Polygonzug ist.

8. Absaugeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Stirnkanten (19) der Seitenwände (16) ein der Kontur der Werkstückoberfläche angepasster Kreisbogen ist.

9. Absaugeinrichtung nach einem der Ansprüche 2, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Stirnkanten (19) der Seitenwände (16) und der Werkstückoberfläche in der Betriebsstellung der Haube (10) kleiner als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 30 mm, insbesondere kleiner als 10 mm aber größer als 0.5 mm ist und besonders bevorzugt zwischen 1 mm und 5 mm beträgt.

10. Absaugeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der zwischen den Stirnkanten (19) der Seitenwände (16) und der Werkstückoberfläche gebildeten Spaltdichtungen im Bereich zwischen 0,1 mm und 30 mm liegt.

11. Absaugeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (10) an einem Arbeitslaserkopf (30) austauschbar befestigt ist.

12. Absaugeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenwänden (16) der Haube Mittel, insbesondere bewegliche Lamellen oder austauschbare Seitenteile vorgesehen sind, mit denen die Kontur der einem Werkstück (20) gegenüber liegenden Kanten der Seitenwände (16) verändert werden kann, um diese an die Oberfläche des Werkstücks (20) anzupassen.

13. Absaugeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich der gewölbten Leitwand (18), der in der Betriebsstellung der Haube (10) der Oberfläche des Werkstücks (20) am nächsten liegt, für jeden von einem Bearbeitungskopf gelieferten Arbeitsstrahl, insbesondere für jeden von einem Arbeitslaserkopf (30) gelieferten Arbeitslaserstrahl (24) eine eigene Öffnung (23) vorgesehen ist, durch die die Strahlung zur Bearbeitung des Werkstücks (20) auf dieses fokussiert wird.

14. Absaugeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein C-förmiger Abdeckring (40) mit zwei einander mit Abstand gegenüberliegenden umfangsmäßigen Enden vorgesehen ist, der einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die Haube (10) benachbart zu einem der beiden umfangsmäßigen Enden des Abdeckrings (40) angeordnet ist.

15. Absaugeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der C-förmige Abdeckring (40) austauschbar ist.

16. Absaugeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenwänden (41) des C-förmigen Abdeckrings (40) Mittel zum Verkleinern seines freien Innendurchmessers vorgesehen sind, so dass dieser entsprechend dem Durchmesser des jeweils zu bearbeitenden zylindrischen Werkstücks (20) einstellbar ist.

17. Absaugeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verkleinern des freien Innendurchmessers des C-förmigen Abdeckrings eine Lamellendichtung (48) umfassen.

18. Absaugeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lamellen (49) der Lamellendichtung (48) an den Seitenwänden (41) des Abdeckrings (40) schwenkbar befestigt sind.

19. Absaugeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verkleinern des freien Innendurchmessers des C-förmigen Abdeckrings austauschbare Seitenteile, insbesondere Seitenplatten umfassen.

20. Absaugeinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der C-förmige Abdeckring (40) umfangsmäßig in zumindest zwei Ringsegmente unterteilt ist, die schwenkbar aneinander gehalten sind.

21. Absaugeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der C-förmige Abdeckring (40) umfangsmäßig in drei Ringsegmente unterschiedlicher Umfangslänge unterteilt ist, wobei die Umfangslänge eines oberen Ringsegments etwa der halben Umfangslänge des Abdeckrings (40) entspricht, während der untere Ringabschnitt zwei kürzere Ringsegmente aufweist.

22. Absaugeinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in einem strömungsmäßig vor der Haube (10) gelegenen Zwischenraum zwischen der Haube (10) und einem umfangsmäßigen Ende des C-förmigen Abdeckrings (40) eine Absaugdüse (47) angeordnet ist.

Claims

1. A vacuum extraction unit for a device used to structure the surface of a workpiece (20), in particular a printing form, such as for example a flexographic printing block, by means of radiation, in particular laser radiation, with

- a hood (10), which in its operating position covers a region of interaction between the radiation and the workpiece surface, with

-- a rear side (11), to which a vacuum extraction line (13) can be connected,

-- two side walls (16), which have end edges (19) which lie opposite the workpiece in the operating position of the hood, and

-- two directing walls (17, 18), which are located between the side walls (16), extend transversely in relation to the latter and which together with the two side walls (16) delimit in the hood (10) a vacuum extraction channel (14) with an inlet opening (15), which lies opposite the workpiece in the operating position of the hood, an edge (21) of one (17) of the two directing walls lying opposite the workpiece (20) in the operating position of the hood (10), while the other directing wall (18) has a convex, cylindrical curvature lying opposite the workpiece surface in the operating position of the hood and, in the region of this curvature, at least one opening (23), through which the radiation for processing the workpiece surface is guided.

2. The vacuum extraction unit as claimed in claim 1, characterized in that the end edges (19) of the two side walls (16) have a concave contour curved in the form of an arc of a circle.

3. The vacuum extraction unit as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the curvature of the curved directing wall (18) is curved in the form of an arc of a circle.

4. The vacuum extraction unit as claimed in claim 3, characterized in that the curving of the curvature of the curved directing wall (18) is greater than the curving of the surface of the workpiece (20).

5. The vacuum extraction unit as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the curvature of the curved directing wall (18) is exponentially curved.

6. The vacuum extraction unit as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the opening or openings (23) through which the radiation for processing the workpiece (20) is guided is provided in the region of the curved directing wall (18) that lies closest to the surface of the workpiece (20) in the operating position of the hood (10).

7. The vacuum extraction unit as claimed in claim 2, characterized in that the contour of the end edges (19) of the side walls (16) is a polyline adapted to the contour of the workpiece surface.

8. The vacuum extraction unit as claimed in claim 2, characterized in that the contour of the end edges (19) of the side walls (16) is an arc of a circle adapted to the contour of the workpiece surface.

9. The vacuum extraction unit as claimed in one of claims 2, 7 or 8, characterized in that the distance between the end edges (19) of the side walls (16) and the workpiece surface in the operating position of the hood (10) is less than 50 mm, preferably less than 30 mm, in particular less than 10 mm but greater than 0.5 mm, and with particular preference between 1 mm and 5 mm.

10. The vacuum extraction unit as claimed in one of claims 2 or 7 to 9, characterized in that the width of the gap seals formed between the end edges (19) of the side walls (16) and the workpiece surface lies in the range between 0.1 mm and 30 mm.

11. The vacuum extraction unit as claimed in one of claims 2 or 7 to 10, characterized in that the hood (10) is exchangeably fastened to a working laser head (30).

12. The vacuum extraction unit as claimed in one of claims 2 or 7 to 11, characterized in that the side walls (16) of the hood are provided with means, in particular movable lamellae or exchangeable side parts, by which the contour of the edges of the side walls (16) that lie opposite a workpiece (20) can be changed in order to adapt them to the surface of the workpiece (20).

13. The vacuum extraction unit as claimed in one of the preceding claims, characterized in that, in the region of the curved directing wall (18) that lies closest to the surface of the workpiece (20) in the operating position of the hood (10), each working jet or beam delivered by a processing head, in particular each working laser beam (24) delivered by a working laser head (30), is provided with an opening (23) of its own, through which the radiation for processing the workpiece (20) is focused on the latter.

14. The vacuum extraction unit as claimed in one of the preceding claims, characterized in that a C-shaped cover ring (40) which has two ends that follow the circumference of the workpiece and are located at a distance from each other and which has a substantially U-shaped cross section is provided, the hood (10) being arranged adjacent one of the two circumferential ends of the cover ring (40).

15. The vacuum extraction unit as claimed in claim 14, characterized in that the C-shaped cover ring (40) is exchangeable.

16. The vacuum extraction unit as claimed in claim 14, characterized in that the side walls (41) of the C-shaped cover ring (40) are provided with means for reducing its free inside diameter, so that said ring can be set to correspond to the diameter of the cylindrical workpiece (20) respectively to be processed.

17. The vacuum extraction unit as claimed in claim 16, characterized in that the means for reducing the free inside diameter of the C-shaped cover ring comprise a lamellar seal (48).

18. The vacuum extraction unit as claimed in claim 17, characterized in that the individual lamellae (49) of the lamellar seal (48) are pivotably fastened to the side walls (41) of the cover ring (40).

19. The vacuum extraction unit as claimed in claim 16, characterized in that the means for reducing the free inside diameter of the C-shaped cover ring comprise exchangeable side parts, in particular side plates.

20. The vacuum extraction unit as claimed in one of claims 14 to 19, characterized in that the C-shaped cover ring (40) is circumferentially subdivided into at least two ring segments, which are pivotably held against each other.

21. The vacuum extraction unit as claimed in claim 20, characterized in that the C-shaped cover ring (40) is circumferentially subdivided into three ring segments of different circumferential lengths, the circumferential length of an upper ring segment corresponding approximately to half the circumferential length of the cover ring (40), while the lower ring portion has two shorter ring segments.

22. The vacuum extraction unit as claimed in one of claims 14 to 20, characterized in that a vacuum extraction nozzle (47) is arranged in an intermediate space between the hood (10) and a circumferential end of the C-shaped cover ring (40) that is located upstream of the hood (10).

Revendications

1. Système d'aspiration pour un dispositif destiné à structurer une surface d'une pièce à oeuvrer (20), en particulier une forme d'impression comme par exemple un cliché de flexographie, au moyen d'un rayonnement, en particulier d'un rayonnement laser, comprenant :

- un capot (10) qui, dans sa position de fonctionnement, recouvre une zone d'interaction entre le rayonnement et la surface de la pièce à oeuvrer, qui présente :

-- une face postérieure (11) à laquelle peut être raccordée une conduite d'aspiration (13),

-- deux parois latérales (16), qui présentent des arêtes frontales (19) qui sont opposées à la pièce à oeuvrer dans la position de fonctionnement du capot, et

-- deux parois de guidage (17, 18), qui s'étendent entre les parois latérales (16) transversalement à ces dernières et qui, conjointement avec les deux parois latérales (16), délimitent dans le capot (10) un canal d'aspiration (14) avec une ouverture d'entrée (15) qui se trouve à l'opposé de la pièce à oeuvrer dans la position de fonctionnement du capot, l'une des deux parois de guidage (17) étant opposée à la pièce à oeuvrer (21) par une arête (21), dans la position de fonctionnement du capot (10), alors que l'autre paroi de guidage (18) présente un bombement cylindrique convexe opposé à la surface de la pièce à oeuvrer, dans la position de fonctionnement du capot, ainsi qu'au moins une ouverture (23) dans la zone de ce bombement, à travers laquelle est mené le rayonnement pour l'usinage de la surface de la pièce à oeuvrer.

2. Système d'aspiration selon la revendication 1, caractérisé en ce que les arêtes frontales (19) des deux parois latérales (16) présentent un contour concave en forme d'arc de cercle.

3. Système d'aspiration selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bombement de la paroi de guidage bombé (18) est incurvé en forme d'arc de cercle.

4. Système d'aspiration selon la revendication 3, caractérisé en ce que la courbure du bombement de la paroi de guidage bombé (18) est plus forte que la courbure de la surface de la pièce à oeuvrer (20).

5. Système d'aspiration selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bombement de la paroi de guidage bombé (18) est incurvé de façon exponentielle.

6. Système d'aspiration selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture ou les ouvertures (23) à travers laquelle/lesquelles est mené le rayonnement pour l'usinage de la pièce à oeuvrer (20) est/sont prévue(s) dans la zone de la paroi de guidage bombé (18) qui se trouve au plus proche de la surface de la pièce à oeuvrer (20) dans la position de fonctionnement du capot (10).

7. Système d'aspiration selon la revendication 2, caractérisé en ce que le contour des arêtes frontales (19) des parois latérales (16) est un tracé polygonal adapté au contour de la surface de la pièce à oeuvrer.

8. Système d'aspiration selon la revendication 2, caractérisé en ce que le contour des arêtes frontales (19) des parois latérales (16) est un arc circulaire adapté au contour de la surface de la pièce à oeuvrer.

9. Système d'aspiration selon l'une des revendications 2, 7 ou 8, caractérisé en ce que la distance entre les arêtes frontales (19) des parois latérales (16) et de la surface de la pièce à oeuvrer, dans la position de fonctionnement du capot (10), est inférieure à 50 mm, de préférence inférieure à 30 mm, en particulier inférieure à 10 mm mais supérieure à 0,5 mm, et de manière particulièrement préférée, elle est entre 1 mm et 5 mm.

10. Système d'aspiration selon l'une des revendications 2 ou 7 à 9, caractérisé en ce que la largeur des joints d'intervalle formés entre les arêtes frontales (19) des parois latérales (16) et la surface de la pièce à oeuvrer est dans la plage entre 0,1 mm et 30 mm.

11. Système d'aspiration selon l'une des revendications 2 ou 7 à 10, caractérisé en ce que le capot (10) est fixé de manière interchangeable sur une tête de travail à laser (30).

12. Système d'aspiration selon l'une des revendications 2 ou 7 à 11, caractérisé en ce que sur les parois latérales (16) du capot sont prévues des moyens, en particulier des lamelles mobiles ou des pièces latérales interchangeables, au moyen desquels le contour des arêtes, situées à l'opposé d'une pièce à oeuvrer (20), des parois latérales (16) peut être modifié, pour adapter celui-ci à la surface de la pièce à oeuvrer (20).

13. Système d'aspiration selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la zone de la paroi de guidage bombée (18) qui, dans la position de fonctionnement du capot (10), se trouve au plus proche de la surface de la pièce à oeuvrer (20), pour chaque rayonnement de travail fourni par une tête d'usinage, en particulier pour chaque rayonnement de travail à laser (24) fourni par une tête de travail à laser (30), il est prévu une propre ouverture (23) à travers laquelle le rayonnement pour l'usinage de la pièce à oeuvrer (20) est focalisé sur celle-ci.

14. Système d'aspiration selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu une bague de couverture (40) en forme de C avec deux extrémités agencées à distance à l'opposé l'une de l'autre en sens périphérique, qui présentent une section sensiblement en forme de U, et en ce que le capot (10) est agencé au voisinage de l'une des deux extrémités, en sens périphérique, de la bague de couverture (40).

15. Système d'aspiration selon la revendication 14, caractérisé en ce que la bague de couverture (40) en forme de C est interchangeable.

16. Système d'aspiration selon la revendication 14, caractérisé en ce que, sur les parois latérales (41) de la bague de couverture en forme de C (40), sont prévus des moyens pour réduire son diamètre intérieur libre, de sorte que celui-ci peut être réglé en correspondance du diamètre de la pièce à oeuvrer cylindrique (20) respective à usiner.

17. Système d'aspiration selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens pour réduire le diamètre intérieur libre de la bague de couverture en forme de C comprennent un joint à lamelles (48).

18. Système d'aspiration selon la revendication 17, caractérisé en ce que les lamelles individuelles (49) du joint à lamelles (48) sont fixées de manière pivotante sur les parois latérales (41) de la bague de couverture (40).

19. Système d'aspiration selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens pour réduire le diamètre intérieur libre de la bague de couverture en forme de C comprennent des pièces latérales, en particulier des plaques latérales, interchangeables.

20. Système d'aspiration selon l'une des revendications 14 à 19, caractérisé en ce que la bague de couverture en forme de C (40) est subdivisé en sens périphérique en au moins deux segments annulaires qui sont maintenus l'un sur l'autre avec possibilité de pivotement.

21. Système d'aspiration selon la revendication 20, caractérisé en ce que la bague de couverture en forme de C (40) est subdivisée en sens périphérique en trois segments annulaires présentant des longueurs périphériques différentes, la longueur périphérique d'un segment annulaire supérieur correspondant approximativement à la moitié de la longueur périphérique de la bague de recouvrement (40), tandis que le tronçon annulaire inférieur comprend deux segments annulaires plus courts.

22. Système d'aspiration selon l'une des revendications 14 à 20, caractérisé en ce qu'une buse d'aspiration (47) est agencée dans un espace intermédiaire, disposé en termes d'écoulement avant le capot (10), entre le capot (10) et une extrémité périphérique de la bague de couverture en forme de C (40).

Zeichnung