DE10016534C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Staubschutz in einer Laserbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Lasermaterialbear­ beitung, insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz einer Lasereinheit vor Staub oder Bruchstücken, die während der Laserbearbeitung eines Bearbeitungsziels oder Werkstücks oder Substrats im Bearbeitungsbereich entstehen.

Die vorliegende Erfindung ist besonders nützlich im Zusammen­ hang mit einer Vorrichtung zum Lasergravieren oder -markieren. Daher wird der technische Hintergrund der Erfin­ dung sowie Ziele und Ausführungsformen davon mit Bezug auf Lasergraviervorrichtungen beschrieben. Die Erfindung kann je­ doch auch im Zusammenhang mit Geräten für jede andere Art von Lasermaterialbearbeitung, beispielsweise andere Laser- Oberflächen-Behandlung, Laserschneiden und Laserschweißen An­ wendung finden.

Wie beispielsweise in DE-A1-43 38 774 oder DE-A1-44 05 203 offenbart, umfaßt eine Lasergraviervorrichtung im allgemeinen eine Lasereinheit und eine Werkstück-Führungseinrichtung, welche unterhalb der Lasereinheit angeordnet und zum Führen eines Werkstücks an der Lasereinheit vorbei ausgebildet ist. Die Lasereinheit umfaßt einen zur Erzeugung von Laserstrah­ lung ausgebildeten Laserabschnitt und einen Steuerungsab­ schnitt, der dazu ausgebildet ist, die Laserstrahlung auf das mit lasergravierten Markierungen zu versehende Werkstück zu lenken und zu fokussieren. Wenn das Werkstück laserbearbeitet wird, wird Material vom Werkstück in Form kleiner Teilchen abgetragen. Diese Teilchen oder Bruchstücke rufen insgesamt Staub hervor, der entweder auf der Oberfläche des Werkstücks haftet oder infolge des Beschusses mit der Laserstrahlung vom Werkstück wegfliegt. In einer solchen Vorrichtung ist es wichtig, Staub am Eintreten in die Lasereinheit zu hindern, da die Anwesenheit von Staub möglicherweise zu einer Ver­ schlechterung oder Zerstörung jeder darin enthaltenen opti­ schen Komponente führen kann.

In einer in EP-A1-0 085 484 offenbarten Lasergraviervorrich­ tung wird eine nicht weiter beschriebene Luftschleier-Anord­ nung im Zusammenhang mit einem hängenden Faltenbalg zwischen der Lasereinheit und einem darunterliegenden Gravierbereich benutzt, um das Eindringen von Staub in die Lasereinheit zu verhindern. Solch eine Anordnung mag ausreichen, um in der Umgebungsluft enthaltenen Staub vom Eindringen in die Lase­ reinheit abzuhalten. Jedoch können Staub oder Bruchstücke, die im Gravierbereich infolge von Material, das vom Werkstück abgetragen wird, produziert werden, dennoch in die Laserein­ heit eintreten. Dieses Problem wird beim Hochpräzisionsgra­ vieren verschärft, wenn der Abstand von der Lasereinheit zum Gravierbereich reduziert werden muß, wodurch die Stauberzeu­ gungsquelle näher an die empfindliche Lasereinheit gebracht wird.

Offensichtlich wäre die Situation noch verschlechtert, wenn die Lasereinheit unterhalb des Gravierbereichs angeordnet wä­ re, da die Schwerkraft eine Ansammlung von Staub auf der La­ sereinheit fördern würde. Wenn zwei entgegengesetzte Seiten eines Werkstücks mit gravierten Markierungen zu versehen sind, insbesondere die Markierungen auf beiden Seiten präzise relativ zueinander angeordnet sein müssen, ist es vorteilhaft oder sogar notwendig, das Werkstück von beiden Seiten zu gra­ vieren. Wenn das Werkstück zwischen den Graviervorgängen um­ gedreht werden muß, kann die positionelle Beziehung zwischen beiden Seiten leicht verloren gehen. Dies Problem wird ver­ schärft, wenn eine kontinuierliche Materialbahn zu gravieren ist, da der Umdrehvorgang erschwert ist und viel Raum benö­ tigt. Solch ein Umdrehvorgang ist häufig nicht mit hohen Pro­ duktionsgeschwindigkeiten zu vereinbaren. Weiterhin ist durch die Benutzung zweier aufeinanderfolgender Gravierstationen zum Gravieren einer entsprechenden Seite der Bahn und einer dazwischen liegenden Umdreh-Station zum Umdrehen der Bahn der Abstand zwischen den Gravierstationen so groß, daß es schwie­ rig ist, eine positionelle Beziehung zwischen den Markierun­ gen auf den entgegenliegenden Seiten der Bahn aufrechtzuer­ halten.

Wenn schließlich das mit den lasergravierten Markierungen zu versehende Werkstück klein, leicht und/oder aus flexiblen Ma­ terial gefertigt ist, kann eine herkömmliche Luftschleier- Anordnung in unerwünschter Weise die Position oder Form des Werkstücks während des Graviervorgangs verändern.

Die Erfindung geht aus von einem vorbekannten Verfahren und einer vorbekannten Vorrichtung zur Laserbearbeitung eines Werkstücks, bei dem bzw. der durch verschiedene Gasströme die Lasereinheit vor Staub, Spritzpartikeln und dergleichen ge­ schützt wird. Die Lasereinheit bzw. einen Fokussierspiegel vor Spritzpartikeln und Schweißrauchen beim Schweißen mit ei­ nem Nd:Yag-Laser durch einen parallel zur Ebene der Spiegel­ randung verlaufenden Cross-Jet-Luftstrahl zu schützen ist ebenfalls bekannt (DE 44 35 531).

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Schutz einer Lasereinheit vor Staub während der Bearbeitung eines Werk­ stücks oder Substrats im Bearbeitungsbereich bereitzustellen. Die Aufgabe der Erfindung zielt insbesondere darauf, das Ein­ treten von Staub in die Lasereinheit im wesentlichen zu ver­ hindern und gleichzeitig die Hochpräzions-Laserbearbeitung aller Arten von Werkstücken zu erlauben.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen mini­ malen Einfluß auf die Position und Form des Werkstücks wäh­ rend der Bearbeitung desselben im Bearbeitungsbereich auszu­ üben.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Laser­ bearbeitung von jeder der beiden Seiten, oder beiden Seiten, eines Werkstücks zu ermöglichen.

Diese und andere Ziele wurden, wie aus der folgenden Be­ schreibung hervorgeht, durch ein Verfahren und eine Vorrich­ tung erreicht, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen be­ schrieben sind. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Durch die Erzeugung eines Umgebungsdrucks im Bearbeitungsbe­ reich, wobei durch die erfindungsgemäße Druckmessung und Steuerung der Gasabführung dieser Druck besonders gut einge­ stellt werden kann, werden die auf das Werkstück wirkenden Kräfte minimiert. Daher können unter Berücksichtigung des er­ reichten Maßes an Staubschutz alle möglichen Arten von Werk­ stücken bearbeitet werden, sogar kleine, leichte und/oder flexible Werkstücke. Durch die Erzeugung eines longitudinalen Gasstroms, der in einem ersten Bereich zwischen dem Bearbei­ tungsbereich und der Lasereinheit zum Bearbeitungsbereich hin gerichtet ist, wird Staub wirksam von einer Bewegung zur Lasereinheit hin gehindert. Weiterhin erlaubt das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung die Laserbearbeitung von unter­ halb des Werkstücks, da der longitudinale Gasstrom im ersten Bereich so eingerichtet werden kann, daß er entgegen der Gra­ vitationskraft auf den Staub, der auf dem Werkstück während der Bearbeitung erzeugt wird, wirkt.

In einer ersten Ausführungsform wird Gas gleichzeitig in der Nähe des Bearbeitungsbereichs abgeführt und dem ersten Be­ reich zwischen dem Bearbeitungsbereich und der Lasereinheit zugeführt, wodurch der Umgebungsdruck im Bearbeitungsbereich sowie der zum Bearbeitungsbereich hin gerichtete Gasstrom er­ zeugt wird. Vorzugsweise wird der longitudinale Gasstrom zum Bearbeitungsbereich hin beschleunigt, um die Eignung des Gasstrom, der auf den Staub wirkenden Gravitationskraft ent­ gegenzuwirken, weiter zu verbessern.

In einer anderen Ausführungsform ist ein Gehäuse zwischen der Lasereinheit und dem Bearbeitungsbereich angeordnet. Ein Ka­ nal erstreckt sich innerhalb des Gehäuses von einer der La­ sereinheit zugewandten Strahlungseinlaßöffnung und einer Strahlungauslaßöffnung, die dem Bearbeitungsbereich zugewandt und im allgemeinen in dessen Nähe angeordnet ist. Gas wird gleichzeitig an unterschiedlichen Stellen im Kanal diesem zu­ geführt und aus diesem abgeführt. Indem die Gaszufuhr- und -abfuhrraten im Gehäuse ausgeglichen werden, wird sicherge­ stellt, daß der Druck an der Strahlungsauslaßöffnung und praktisch ebenso im Bearbeitungsbereich im wesentlichen auf Umgebungsdruck gehalten werden. Erfindungsgemäß wird die Aus­ gleichung der Gaszufuhr- und -abfuhrraten durch die Steuerung der Gasabfuhrrate bewirkt, so daß im wesentlichen Umgebungs­ druck im Bearbeitungsbereich erzeugt wird.

Vorteilhafterweise wird die Gasabfuhr in der Nähe der Strah­ lungsauslaßöffnung bewirkt, da eine solche Abfuhr die Steuerung des Druck an der Strahlungsauslaßöffnung erleichtert. Außerdem kann erzeugter Staub vom Bereich um die Strahlungs­ auslaßöffnung entfernt werden. Daher kann das Werkstück wäh­ rend der Bearbeitung von Staub gereinigt werden.

Vorzugsweise wird der longitudinale Gasstrom im wesentlichen über einen vollen Querschnitt des Kanals im ersten Bereich erzeugt. In einer Ausführungsform wird dies durch die Zufuhr von Gas in den ersten Bereich durch mindestens ein Paar von entgegengesetzten Gaseinlaßströmen, welche zusammenwirken, um den zum Bearbeitungsbereich hin gerichteten Gasstrom zu er­ zeugen. Vorzugsweise überstreichen die entgegengesetzten Gaseinlaßströme einen vollen Querschnitt des Kanals im ersten Bereich. Beim Eintritt in den Kanal sind die entgegengesetz­ ten Gaseinlaßströme vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zur longitudinalen Mittellinie des Kanals gerichtet, so daß sie aufeinandertreffen und gemeinsam den longitudinalen Gas­ strom über den gesamten Querschnitt des Kanals bilden.

In einer anderen Ausführungsform wird ein peripherer Gasstrom getrennt entlang einem peripheren Kanalbereich im ersten Be­ reich erzeugt. Vorzugsweise wird dies dadurch erreicht, daß ein oder mehrere Gasströme von der Kanalperipherie auf den Bearbeitungsbereich gerichtet werden. Solche Gasströme wirken der Bildung von Sogbereichen in der Nähe der Kanalwände ent­ gegen, besonders in dessen Ecken. Weiterhin können solche Gasströme dahingehend unterstützend wirken, daß erzeugter Staub vom Werkstück zur Strahlungsauslaßöffnung bewegt wird, wo er wirksam entfernt wird.

Vorzugsweise wird Gas in mindestens zwei diametral entgegen­ gesetzten Richtungen in der Nähe der Strahlungsauslaßöffnung abgeführt. Diese Anordnung erlaubt eine ausreichende Steue­ rung des Drucks im Bearbeitungsbereich, sowie eine wirksame Entfernung von Staub aus dem Bearbeitungsbereich.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine Drucksperre in einem zweiten Bereich des Kanals erzeugt, vorzugsweise zwi­ schen dem ersten Bereich und der Lasereinheit. Die Drucksper­ re, d. h. ein Bereich höheren Drucks, vom Bearbeitungsbereich gesehen, wirkt unterstützend, um Staub vom Erreichen der La­ sereinheit abzuhalten.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein lateraler Gasstrom in einem dritten Bereich im Kanal erzeugt, vorzugsweise zwi­ schen dem ersten Bereich und der Lasereinheit. Der laterale Gasstrom wird zwischen entgegengesetzten Öffnungen in einem Seitenwandbereich des Kanals erzeugt, vorzugsweise in der Form eines Gasschleiers, der einen vollen Querschnitt des Ka­ nals in der lateralen Richtung überstreicht. Sämtlicher Staub, der den ersten Bereich sowie, falls vorhanden, den zweiten Bereich durchquert, ist bedeutend abgebremst und wird durch einen solchen lateralen Gasstrom wirksam entfernt. Vor­ zugsweise wird der laterale Gasstrom durch Ausgleichung der entsprechenden Gaszufuhr- und -abfuhrraten erzeugt, so daß der laterale Gasstrom davon abgehalten wird, mit dem Strö­ mungsfeld im ersten Bereich zu wechselwirken und dieses mög­ licherweise zu stören.

In einer Ausführungsform weist der Kanal einen nicht kreis­ förmigen Querschnitt auf, zumindest im ersten Bereich. Diese Anordnung verhindert jede Bildung von wirbelnder Gasbewegung im ersten Bereich. Solch eine wirbelnde Gasbewegung, bei­ spielsweise um die longitudinale Achse des Kanals, würde eine zentrale Niedrigdruckzone aufweisen, in der sich Staub zur Lasereinheit hin bewegen könnte. Vorzugsweise ist der Quer­ schnitt vieleckig. Um der Bildung von Sogbereichen in der Nä­ he der Kanalwände, insbesondere in den Ecken des Vielecks, entgegenzuwirken, sind vorzugsweise strömungserzeugende Öff­ nungen in einem Seitenwandbereich des Kanals vorgesehen, vor­ zugsweise in den Ecken. Jede strömungserzeugende Öffnung hat eine Form und Position, um einen Gasstrom entlang einem peri­ pheren Bereich des Kanals zum Bearbeitungsbereich hin zu er­ zeugen.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung mit Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Lasergraviervorrichtung in einer Anordnung zur Herstellung von Getränkedo­ senverschlüssen, wobei die Lasergraviervorrichtung eine Staubschutzvorrichtung gemäß der Erfindung auf­ weist.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Staubschutzvorrichtung der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Längsschnittsansicht entlang der Mittelli­ nie der Staubschutzvorrichtung der Fig. 2.

Fig. 4 entspricht Fig. 3 und verdeutlicht schematisch Be­ reiche unterschiedlicher Gascharakteristik im inne­ ren der Staubschutzvorrichtung.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Staubschutzvor­ richtung der Fig. 2-4.

Fig. 6 ist eine leicht geneigte Rückansicht der Staub­ schutzvorrichtung der Fig. 5.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Anordnung zur Herstellung mar­ kierter Verschlüsse oder Öffnungsringe zum Einsatz in die Deckelflächen von Getränkedosen (nicht gezeigt). Ein dünner Metallstreifen S wird von einer Versorgung 1 zu einer Lase­ reinheit 2 geführt, die von einem Trägerteil 3 getragen wird, und schließlich einer verschlußerzeugenden Einheit 4 zuge­ führt, die von einer an sich bekannten Art ist und Verschluß­ stücke durch Stoßen und Stanzen des Streifen S erzeugt (siehe z. B. die Abhandlung "This is PLM Fosie", herausgegeben von der Firma des Anmelders PLM Fosie AB Mitte der neunziger Jah­ re). Der Streifen S wird beim Vorbeiführen an der Laserein­ heit 2 von einer Führungseinrichtung 5 geführt und von der Versorgung 1 mit Hilfe eines Zuführungsmittels (nicht ge­ zeigt), das im Zusammenhang mit der verschlußerzeugenden Ein­ heit 4 vorgesehen ist, zugeführt. Die Lasereinheit 2 ist ein Hochleistungs- und Hochgeschwindigkeits-Typ und geeignet, Gravierungen oder Markierungen in der Oberfläche des Strei­ fens S zu erzeugen. Diese Lasereinheit 2 umfaßt einen Laser­ abschnitt 2', welcher zur Erzeugung von Laserstrahlung einer geeigneten Wellenlänge eingerichtet ist, und einen sogenann­ ten Lenkabschnitt 2", der zum Empfangen der Laserstrahlung vom Laserabschnitt 2' und zum Fokussieren und Lenken der er­ zeugten Strahlung auf eine bestimmte Stelle auf der Oberflä­ che des Streifens S eingerichtet ist. Auf diese Weise wird eine Laserbearbeitungsfläche S' (Fig. 2-4) an der Oberfläche des Streifens S gebildet.

Da die für die Markierungen zur Verfügung stehende Verschluß­ oberfläche sehr klein ist, muß die Laserstrahlung genau auf dem Streifen S positioniert werden und der Streifen S muß ebenfalls während des Lasergraviervorgangs genau positioniert werden. Im allgemeinen besteht der Streifen S aus Aluminium mit einer Dicke von etwa 0.24 mm und einer Breite von etwa 67 mm. Solch ein Streifen S wird sich selbst unter dem Ein­ fluß relativ kleiner an der Oberfläche angreifender Kräfte verbiegen.

Zwischen dem Lenkabschnitt 2" und der Führungsvorrichtung 5 ist eine Staubschutzvorrichtung 6 vorgesehen. Die Staub­ schutzvorrichtung 6 steht in leitender Verbindung mit einer Einheit 7 zur Steuerung und Bewirkung der gleichzeitigen Zu­ fuhr und Abfuhr von Luft zu und von der Staubschutzvorrich­ tung 6, wie im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2-4 be­ schrieben wird. Die Luftsteuerungseinheit 7 umfaßt eine Hauptsteuerungseinrichtung 7A, bspw. einen Computer, eine Luftpumpeinrichtung 7', bspw. ein Gebläse oder eine Pumpe, eine Luftsaugeinrichtung 7", bspw. ein Gebläse oder eine Pumpe und eine Hochdruckeinrichtung 7''', bspw. ein Kompres­ sor. Die Hauptsteuerungseinrichtung 7A kann mit einem oder mehreren Drucksensoren verbunden sein, wie im folgenden be­ schrieben wird.

Wie in den Fig. 2-4 genauer gezeigt, umfaßt die Staubschutz­ vorrichtung 6 ein Gehäuse 8, das einen Flansch 9 an einem er­ sten Ende zur direkten Befestigung am Lenkabschnitt 2" (angedeutet mit gestrichelten Linien in Fig. 2-4) mit Hilfe von Schrauben oder dergleichen (nicht gezeigt), die sich durch Löcher (nicht gezeigt) im Flansch 9 erstrecken, auf­ weist. Ein longitudinaler Kanal 11 erstreckt sich von einer Strahlungseinlaßöffnung 12 am ersten Ende zu einer Strah­ lungsauslaßöffnung 13 am entgegengesetzten zweiten Ende. Im installierten Zustand ist die Strahlungsauslaßöffnung 13 der Bearbeitungsfläche S' zugewandt und Strahlung wird durch den Kanal 11 zwischen dem Lenkabschnitt 2" und der Oberfläche des Streifens S (angedeutet mit doppelstrichpunktierten Li­ nien in Fig. 2-4) übertragen. Das Gehäuse 8 weist ein Beob­ achtungsfenster W auf, welches die Inspektion des Kanals 11 während des Betriebs der Staubschutzvorrichtung 6 erlaubt. Das zweite Ende kann oder kann nicht, mit der Führungseinrich­ tung 5 (nur gezeigt in Fig. 1) verbunden sein. Der Abstand von der Strahlungauslaßöffnung 13 zur Streifenoberfläche ist im allgemeinen kleiner als ein oder zwei Zentimeter.

Wie in Fig. 3 gezeigt, sind zwei entgegengesetzte Lufteinlaß­ öffnungen oder -aperturen 16, 17 in einem Seitenwandbereich des Kanals 11 gebildet. In der gezeigten Ausführungsform, wie gezeigt in Fig. 6, wird der Kanal 11 von vier Seitenwänden begrenzt und weist im allgemeinen einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt in der lateralen Richtung auf. Die Lufteinlaßöffnungen 16, 17, die jeweils in Form und Abmessun­ gen identisch sind, erstrecken sich jeweils über eine ent­ sprechende Seitenwand 14, 15 des rechteckigen Kanals 11. Die Öffnungen 16, 17 kommunizieren mit einer entsprechenden Lufteinlaßkammer 18, 19, die jeweils einen Zapfen 20, 21 zur Verbindung mit der Luftpumpeinrichtung 7' mit Hilfe von Schläuchen H1 oder dergleichen (Fig. 1) aufweisen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sind zwei entgegengesetzte Luftauslaßöffnungen oder -aperturen 22, 23 in den Seitenwän­ den 14, 15 in der Nähe der Strahlungsauslaßöffnung 13 gebil­ det. Die Luftauslaßöffnungen 22, 23, die jeweils in Form und Abmessungen identisch sind, erstrecken sich jeweils über eine entsprechende Seitenwand 14, 15 des rechteckigen Kanals 11. Die Öffnungen 22, 23 kommunizieren mit einer entsprechenden Luftauslaßkammer 24, 25, die jeweils einen Zapfen 26, 27 zur Verbindung mit der Luftsaugeinrichtung 7" mit Hilfe von Schläuchen H2 oder dergleichen (Fig. 1) aufweisen.

Im Betrieb führt die Luftpumpeinrichtung 7' kontinuierlich und symmetrisch Luft zu den Lufteinlaßöffnungen 16, 17. Auf diese Weise werden zwei entgegengesetzte symmetrische Luft­ ströme, die lateral zur Mitte des Kanals 11 gerichtet sind, wie durch die Pfeile in Fig. 3 gezeigt, durch die Lufteinlaß­ öffnungen 16, 17 erzeugt. Gleichzeitig wird Luft in zwei ent­ gegengesetzten Richtungen symmetrisch abgesaugt, wie durch Pfeile in Fig. 3 gezeigt, von einem Bereich in der Nähe der Strahlungsauslaßöffnung 13 durch die zwei entgegengesetzten Luftauslaßöffnungen 22, 23. Daher saugt die Luftsaugeinheit 7" kontinuierlich Luft durch die Luftauslaßöffnungen 22, 23 ab, wodurch ein Bereich R0, schematisch in Fig. 4 angedeutet, erzeugt wird, der im wesentlichen Umgebungsdruck aufweist. Auf diese Weise wird Umgebungsdruck an der Strahlungsauslaß­ öffnung 13 und an der Bearbeitungsfläche S' erzeugt. Die durch die Öffnungen 16, 17 eintretenden Luftströme treffen sich und bilden in einem in Fig. 4 angedeuteten Bereich R1 einen zusammengesetzten Luftstrom in der longitudinalen oder vertikalen Richtung zur Strahlungsauslaßöffnung 13 und der Bearbeitungsfläche S' hin. Da die Öffnungen 16, 17 sich über eine entsprechende Seite des rechteckigen Kanals 11 erstrec­ ken, wird der longitudinale Luftstrom im wesentlichen über den gesamten Querschnitt des Kanals erzeugt.

In der gezeigten Ausführungsform sind die Kanalwände 14, 15 in einem Bereich R1 zur Mittellinie L des Kanals 11 geneigt, so daß sich der Querschnitt kontinuierlich zur Strahlungsaus­ laßöffnung 13 hin verkleinert. In dieser Anordnung wird der longitudinale Luftstrom zur Strahlungsauslaßöffnung 13 im Be­ reich R1 beschleunigt. Es wurde herausgefunden, daß dies die Fähigkeit der Vorrichtung 6 zum Schutz des Lenkabschnitts 2" vor dem an der Bearbeitungsfläche S' erzeugten Staub verbes­ sert.

Es wurde herausgefunden, daß für einen optimalen Betrieb die Strahlungsauslaßöffnungen 22, 23 zur Mittellinie L hin vor­ zugsweise um einen Winkel von etwa 30°-60° geneigt sein soll­ ten, so daß die Öffnungen 22, 23 zu einem gewissen Grad der Strahlungsauslaßöffnung 13 zugewandt sind. Es wurde herausge­ funden, daß dies die Eignung zum Entfernen von Staub von der Bearbeitungsfläche, sowie die Eignung zur Erzeugung eines im wesentlichen einheitlichen Umgebungsdrucks im Bereich R0 an der Öffnung 13 verbessert. Um die Einheitlichkeit der Druck­ verteilung im Bereich R0 weiter zu verbessern, sollte die ge­ samte Oberfläche der Öffnungen 22, 23 etwa 2/3 der Oberfläche der Strahlungsauslaßöffnung 13 betragen.

Wie in Fig. 4 gezeigt, wird ein Bereich ruhender Luft mit ei­ nem vergleichsweise hohen Druck im Kanal unmittelbar hinter dem Bereich R1 erzeugt. Somit wird eine Drucksperre im Be­ reich R2 erzeugt, d. h. ein Druckgradient mit einem sich zur Strahlungseinlaßöffnung 12 hin erhöhenden Druck. Diese Druck­ sperre wirkt unterstützend darin, Staub am Erreichen des Lenkabschnitts 2" zu hindern.

In einigen Kanalgeometrien können sich Sogbereiche bilden, insbesondere in den Ecken des Kanals 11. In solchen Sogberei­ chen oder stillen Bereichen könnte Staub entlang den Wänden des Kanals 11 gleiten und somit den Bereich R1 überwinden. Daher sind, wie in Fig. 3 und 6 gezeigt, eine Anzahl von strömungserzeugenden Durchgängen 28, die in den Kanal 11 mün­ den, zwischen der Strahlungseinlaßöffnung 12 und den Luftein­ laßöffnungen 16, 17 vorgesehen. Die Durchgänge 28 sind zur Bildung von Strömen J eingerichtet, die zu einem Mittelpunkt P in der Bearbeitungsfläche S', d. h. auf der Streifenober­ fläche, gerichtet sind, wie durch die einfachen Pfeile in Fig. 3 und 4 angedeutet. Speziell sind fünf Durchgänge 28 in jeder lateralen Ecke des Kanals 11 gebildet, wie in Fig. 6 gezeigt. Die zwanzig Durchgänge 28 kommunizieren mit einer gemeinsamen ringförmigen Kammer 29, die mit der Hockdruckein­ richtung 7''' der Luftsteuerungseinheit 7 verbindbar ist, z. B. mit Hilfe eines Schlauchs H3 (Fig. 1). Aufgrund der den erzeugten Luftströmen J innewohnenden Verbreitung wird ein Luftstrom entlang der Kanalwände erzeugt. Dieser periphere Luftstrom zerstört die obengenannten Sogbereiche. Die Ströme J haben die zusätzliche Aufgabe, Staubteilchen, die an der Bearbeitungsfläche S' während des Graviervorgangs erzeugt werden, wegzubrechen.

Die Staubschutzvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungs­ form der Fig. 1-6 umfaßt eine zusätzliche Staubschutzanord­ nung 30. Diese Anordnung 30 erzeugt einen lateralen Luft­ schleier über den vollen Querschnitt des Kanals 11 in einem Bereich R3 (angedeutet in Fig. 4) zwischen dem Bereich R2 und der Strahlungseinlaßöffnung 12. Dieser laterale Luftschleier ist zum Erfassen und Entfernen von sämtlichem Staub, der die Bereiche R1 und R2 durchquert, z. B. schweren Teilchen, ein gerichtet. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind zwei entgegengesetzte Öffnungen oder Aperturen 31, 32 in einem Seitenwandbereich des Kanals 11 gebildet. Die Öffnungen 31, 32 erstrecken sich über eine entsprechende Seitenwand des rechteckigen Kanals 11. Die Öffnungen 31, 32 kommunizieren mit einer entsprechen­ den Luftkammer 33, 34, die jeweils einen Zapfen 35, 36 zur Verbindung mit der Luftsteuerungseinheit 7 mit Hilfe eines entsprechenden Schlauchs H1', H2' oder dergleichen (Fig. 1) aufweisen. Die Öffnung 31 ist mit der Pumpeinrichtung 7' ver­ bunden und weist einen sich in den Kanal 11 erstreckenden Versorgungsschnabel 31' auf. Die Öffnung 32 ist mit der Luft­ saugeinrichtung 7" verbunden und weist einen sich in den Ka­ nal 11 erstreckenden Aufnahmeschnabel 32' auf. Der Versor­ gungsschnabel 31' ist zur Bildung der eintretenden Luft zu einem lateralen Schleier ausgebildet, und der Aufnahmeschna­ bel 32', der in der longitudinalen Richtung etwas größer ist, ist zur Aufnahme im wesentlichen sämtlicher den Schnabel 31' verlassenden Luft eingerichtet. Im Betrieb sind die Luftzu­ fuhr- und -abfuhrraten durch die Öffnungen 31, 32 im wesent­ lichen ausgeglichen, so daß der laterale Luftstrom mit mini­ maler Wechselwirkung mit den äußeren Bereichen R0-R2 im Kanal 11 betrieben wird.

Die in den Figuren gezeigte Ausführungsform wurde in einer Laserbearbeitungsvorrichtung mit zufriedenstellenden Ergeb­ nissen verwendet. Dabei liefert die Luftpumpeinrichtung 7' Luft mit einer Rate von etwa 10.000 bis 30.000 l/min zu den Öffnungen 16, 17, 31, gleichverteilt zwischen diesen dreien. Die Hochdruckeinrichtung 7''' liefert Luft bei einem Druck von 0.15-0.4 MPa (1.5-4 bar) zur ringförmigen Kammer 29, wo­ durch Luft zu den strömungserzeugenden Durchgängen 28, die jeweils einen Durchmesser von etwa 1.5 mm aufweisen, gleichverteilt geliefert. Gleichzeitig wird die Luftsaugeinrichtung 7', mit Hilfe der Hauptsteuerungseinrichtung 7A zum Abführen von Luft von den Öffnungen 22, 23, 32 gesteuert. Die Luft­ ströme werden in solcher Weise gesteuert, daß im wesentlichen Umgebungsdruck an der Strahlungsauslaßöffnung 13, und dadurch ebenfalls am Bearbeitungsbereich S' auf dem Streifen S er­ zeugt wird. Es wird die Abführung von Luft aktiv durch die Steuerungseinheit 7A auf der Grundlage der Signale von einem oder mehreren Drucksensoren (die Sensoren 37, 38 in Fig. 3), die im Zusammenhang mit dem Kanal 11 eingerichtet sind, ge­ steuert. Alternativ können sämtliche Luftströme in das und aus dem Gehäuse 8 individuell und aktiv mit Hilfe der Steue­ rungseinrichtung 7A gesteuert werden.

Die Größe der Druckabweichung von der Umgebung, die an der Öffnung 13 toleriert werden kann, hängt von der Art des Werk­ stücks ab. Mit dem vorliegenden Werkstück wird der Druck an der Strahlungsauslaßöffnung 13 vorzugsweise innerhalb von ±1 kPa (±10 mbar) des Umgebungsdrucks gesteuert, um die Posi­ tion oder Form des Streifens S während des Graviervorgangs nicht unerwünscht zu beeinträchtigen.

Wie in Fig. 3-6 gezeigt, umfaßt die Staubschutzvorrichtung 6 eine zusätzliche Reinigungsanordnung 40. Die Reinigungsanord­ nung 40 ist am ersten Ende des Gehäuses 8 vorgesehen, d. h. dem Lenkabschnitt 2" zugewandt. Die Reinigungsanordnung 40 umfaßt zwei laterale hohle Röhren 41, 42, die mit einer äuße­ ren Verbindung 43 (Fig. 6) des Gehäuses 8 verbunden sind. Die Verbindung 43 ist wiederum mit der Hochdruckeinrichtung 7''' mit Hilfe eines Schlauchs H3' oder dergleichen (Fig. 1) ver­ bunden. In der Umfangswand jeder Röhre 41, 42 sind eine oder mehrere Reihen von Löchern 44 vorgesehen. Jede Reihe von Lö­ chern 44 ist relativ zur lateralen Richtung versetzt und da­ durch in der Lage, Luft zur Strahlungseinlaßöffnung 12 hin zu richten, um auf dem Lenkabschnitt 2" abgelagerten Staub zu entfernen. Vorzugsweise wird die Luftsteuerungseinheit 7 zur unterbrochenen Luftzufuhr durch die Reinigungsanordnung 40 betrieben, so daß Luft in kurzen Stößen von den Reihen von Löchern 44 (Fig. 5) ausgesandt wird. Die Reinigungsanordnung 40 wird vorzugsweise immer dann benutzt, wenn Staub auf dem Lenkabschnitt 2" abgelagert worden sein könnte, bspw. nach dem Wiederanlaufen der Lasergraviervorrichtung nach einer Stillegung oder Unterbrechung in der Produktion.

Die Staubschutzvorrichtung 6 kann in vielfältiger Weise modi­ fiziert werden, ohne den in den Ansprüchen definierten Schutzbereich zu verlassen. Bspw. könnte jede Anzahl von Öff­ nungen zur Erzeugung des longitudinalen Luftstroms im Bereich R1 und des lateralen Luftstroms im Bereich R3 vorgesehen sein. Es könnten auch weitere Luftauslaßöffnungen vorgesehen sein, um die Drucksteuerung an der Strahlungsauslaßöffnung 13 zu verbessern. Weiterhin könnte eine andere Anordnung der Luftöffnungen verwendet werden, um die gewünschte Strömungs­ verteilung im Kanal 11 zu erzielen. Das obige betrifft eben­ falls die strömungserzeugenden Öffnungen 28.

Die Luftsteuerungseinheit 7 kann eine Art von Filter (nicht gezeigt) enthalten, um Staubteilchen im Luftstrom aus der Staubschutzvorrichtung 6 zu entfernen. Es können auch andere Gase als Luft verwendet werden.

Zusätzlich zur oben beschriebenen Staubschutzvorrichtung 6 bezieht sich die Erfindung ebenfalls auf ein Verfahren zum Schutz einer Lasereinrichtung 2 vor Staub, der während der Laserbearbeitung eines Werkstücks, in diesem Fall eines Streifens S. in einem Bearbeitungsbereich S' erzeugt wird. Im breitesten Sinne umfaßt dieses Verfahren die Schritte, im we­ sentlichen Umgebungsdruck im Bearbeitungsbereich S' zu erzeu­ gen und in einem Bereich R1 zwischen dem Bearbeitungsbereich S' und der Lasereinheit 2 einen longitudinalen Gasstrom zu erzeugen, der zum Bearbeitungsbereich S' hin gerichtet ist.

Die erfinderische Vorrichtung und Verfahren können zum Schutz anderer Arten von Markierungseinheiten zur nicht-mechanischen Bearbeitung von Werkstücken dienen.

Claims (39)

1. Verfahren zum Schutz einer Lasereinheit (2) vor Staub während der Laserbearbeitung eines Werkstücks (S) in ei­ nem Bearbeitungsbereich (S'), das die Schritte umfaßt:
Erzeugung von im wesentlichen Umgebungsdruck im Bearbei­ tungsbereich (S'), und
Erzeugung eines zum Bearbeitungsbereich (S') hin gerich­ teten longitudinalen Gasstroms in einem ersten Bereich (R1) zwischen dem Bearbeitungsbereich (S') und der Lase­ reinheit (2),
wobei der Bereich (R1) in einem Kanal (11) eines Gehäuses (8) angeordnet ist, das zwischen der Lasereinheit (2) und dem Bearbeitungsbereich (S') angeordnet ist, wobei sich der Kanal (11) zwischen einer Strahlungseinlaßöffnung (12) und einer Strahlungsauslaßöffnung (13) des Gehäuses (8) erstreckt, wobei gleichzeitige Zufuhr von Gas zum und Abführung von Gas vom Kanal (11) an getrennten Stellen darin stattfindet,
dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin die Schritte der Druckmessung an mindestens einer Stelle im Gehäuse (8) und der Steuerung der Gasabführung aus dem Gehäuse (8) auf der Grundlage des gemessenen Drucks umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin die Schritte gleichzeitiger Gaszufuhr zum er­ sten Bereich (R1) zwischen dem Bearbeitungsbereich (S') und der Lasereinheit (2) und Abführung des Gases in der Nähe des Bearbeitungsbereichs (S') umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der longitudinale Gasstrom zum Bearbeitungsbereich (S') hin beschleunigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der longitudinale Gasstrom im wesentlichen über einen vollen Querschnitt des Kanals (11) erzeugt wird und zur Strahlungsauslaßöffnung (13) hin gerichtet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt der Erzeugung einer Druck­ sperre in einem zweiten Bereich (R2) im Kanal (11) um­ faßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (R2) zwischen dem ersten Bereich (R1) und der Lasereinheit (2) angeordnet ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß Gas in den ersten Bereich (R1) in mindestens einem Paar von diametral entgegengesetzten Gaseinlaßströmen, die zur Bildung des longitudinalen, zum Bearbeitungsbereich (S') hin gerichteten Gasstroms zusammenwirken, zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Gaseinlaßströme beim Eintritt in den Kanal (11) im wesentlichen senkrecht zu einer longi­ tudinalen Mittelinie (L) des Kanals (11) gerichtet sind.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Gaseinlaßströme gemeinsam einen vollen Querschnitt des Kanals (11) überstreichen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt einer getrennten Erzeugung eines peripheren Gasstroms entlang eines peripheren Bereichs des Kanals (11) im ersten Be­ reich (R1) umfaßt, wobei der periphere Gasstrom zum Bear­ beitungsbereich (S') hin gerichtet ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gasstrom (J) zur Bildung des peripheren Gasstroms erzeugt und zum Bearbeitungsbereich (S') hin gerichtet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß Gas in der Nähe der Strahlungs­ auslaßöffnung (13) vorzugsweise in mindestens zwei diame­ tral entgegengesetzten Richtungen abgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt der Erzeugung eines lateralen Gasstroms in einem dritten Be­ reich (R3) in dem Kanal (11) zwischen entgegengesetzten Öffnungen (31, 32) in einem Seitenwandbereich des Kanals (11) umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Bereich (R3) zwischen dem ersten Bereich (R1) und der Lasereinheit (2) angeordnet ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich­ net, daß der laterale Gasstrom einen vollen Querschnitt des Kanals (11) überstreicht.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der laterale Gasstrom im wesentlichen senkrecht zu einer longitudinalen Mittelinie (L) des Ka­ nals (11) verläuft.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Gas durch die entgegengesetzten Öffnun­ gen (31, 32) mit im wesentlichen gleichen Raten dem Kanal (11) zugeführt und von diesem abgeführt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Druck im Bearbeitungsbereich (S') innerhalb von ±1 kPa relativ zum Umgebungsdruck aufrecht­ erhalten wird.

19. Staubschutzvorrichtung zur Anordnung in einer Laserbear­ beitungsvorrichtung, wobei die Staubschutzvorrichtung ei­ nen Kanal (11) definiert, der sich von einer Strahlungs­ einlaßöffnung (12) zu einer Strahlungsauslaßöffnung (13) erstreckt, zur Strahlungsübertragung von einer Laserein­ heit (2) zu einem Bearbeitungsbereich (S') der Laserbearbeitungsvorrichtung, wobei eine Gassteuerungseinheit (7) in Fluidverbindung mit dem Kanal (11) eingerichtet ist, wobei die Gassteuerungseinheit (7) zur Steuerung der Auf­ rechterhaltung eines zur Strahlungsauslaßöffnung (13) hin gerichteten longitudinalen Gasstroms in einem ersten Be­ reich (R1) zwischen der Strahlungsauslaßöffnung (13) und der Strahlungseinlaßöffnung (12), sowie zur Aufrechter­ haltung von im wesentlichen Umgebungsdruck an der Strah­ lungsauslaßöffnung (13) steuerbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie mindestens einen im Zusammenhang mit dem Kanal (11) angeordneten Drucksensor (37, 38) zum Lie­ fern von Druckdaten umfaßt, wobei die Gassteuerungsein­ heit (7) zur Steuerung der Gasabführung durch die Gasaus­ laßöffnung (22, 23) auf der Grundlage der Druckdaten ein­ gerichtet ist.

20. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gassteuerungseinheit (7) zur gleichzei­ tigen Gaszufuhr und Gasabführung vom Kanal (11) in im we­ sentlichen gleichen Mengen eingerichtet ist.

21. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin mindestens eine Gasaus­ laßöffnung (22, 23) in einem ersten Seitenwandbereich des Kanals (11) in der Nähe der Strahlungsauslaßöffnung (13) und mindestens eine Gaseinlaßöffnung (16, 17) in einem von der Strahlungsauslaßöffnung (13) beabstandeten zwei­ ten Seitenwandbereich umfaßt, wobei die Gasauslaß- und - einlaß-öffnungen (16, 17, 22, 23) mit der Gassteuerung einheit (7) verbunden sind, die zur Gaszufuhr zur Gasein­ laßöffnung (16, 17) und Gasabführung von der Gasauslaßöffnung (22, 23) steuerbar ist.

22. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie mindestens ein Paar Gaseinlaßöffnungen (16, 17) umfaßt, die zur Erzeugung von mindestens einem Paar diametral entgegengesetzter Gasströme eingerichtet sind, die zur Bildung des zur Strahlungsauslaßöffnung (13) hin gerichtete longitudinalen Gasstroms zusammenwir­ ken.

23. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die entgegengesetzten Gasströme zur Bildung einer Drucksperre in einem zweiten Bereich (R2) zwischen dem ersten Bereich (R1) und der Strahlungseinlaßöffnung (12) gesteuert sind, wenn die letztere mit der Laserein­ heit (2) verbunden ist.

24. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Gasströme beim Austreten aus dem Paar von Gaseinlaßöffnungen (16, 17) im wesentlichen senkrecht zu einer longitudinalen Mittelinie des Kanals (11) gerichtet sind.

25. Staubschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseinlaßöffnungen (16, 17) so gestaltet sind, daß die entgegengesetzten Gasströme zusammen einen vollen Querschnitt des Kanals (11) überstreichen, so daß der longitudinale Gasstrom im wesentlichen über einen vollen Querschnitt des Kanals (11) aufrechterhalten wird.

26. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Querschnitt des Kanals (11) die Form eines Quadrats aufweist und sich jede der Gaseinlaßöff­ nungen (16, 17) entlang einer entsprechenden Seite des Quadrats erstreckt.

27. Staubschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Paar von Gasauslaßöffnungen (22, 23) umfaßt, die einander dia­ metral entgegengesetzt in der Nähe der Strahlungsauslaß­ öffnung (13) angeordnet sind.

28. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gasauslaßöffnungen (22, 23) zur Strah­ lungsauslaßöffnung (13) hin geneigt sind.

29. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die totale Oberfläche der der Strah­ lungsauslaßöffnung (13) zugewandten Gasauslaßöffnungen (22, 23) etwa 2/3 der Oberfläche der Strahlungsauslaßöff­ nung (13) beträgt.

30. Staubschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (11) einen nicht kreisförmigen Querschnitt mindestens im ersten Be­ reich (R1) aufweist.

31. Staubschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin strömungs­ erzeugende Öffnungen (28) umfaßt, die in einem dritten Seitenwandbereich des Kanals (11), vorzugsweise in einer seiner Ecken gebildet sind, wobei die Gassteuerungseinheit (7) zur Gaszufuhr durch die strömungserzeugende Öff­ nungen (28) zur Erzeugung von zur Strahlungsauslaßöffnung (13) hin gerichteten Gasströmen (J) steuerbar ist, wobei jede strömungserzeugende Öffnung eine Form und Anordnung aufweist, um einen peripheren Gasstrom entlang eines pe­ ripheren Bereichs des Kanals (11) mindestens im ersten Bereich (R1) zu erzeugen.

32. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Querschnitt des Kanals (11) die Form eines Vielecks, vorzugsweise eines Quadrats aufweist, und mindestens eine der strömungserzeugenden Öffnungen (28) in jeder Ecke des Vielecks vorgesehen ist.

33. Staubschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (11) einen sich verringernden Querschnitt zur Strahlungauslaßöffnung (13) hin mindestens im ersten Bereich (R1) aufweist, so daß der longitudinale Gasstrom zur Strahlungsauslaßöffnung (13) hin beschleunigt wird.

34. Staubschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Ga­ seinlaßöffnung (31) und mindestens eine entgegengesetzte Gasauslaßöffnung (32) in einem dritten Bereich (R3) des Kanals (11) umfaßt, wobei die Gassteuerungseinheit (7) zur Gaszufuhr zur Gaseinlaßöffnung (31) und Gasabführung von der Gasauslaßöffnung (32) steuerbar ist, um im drit­ ten Bereich einen lateralen Gasstrom aufrecht zu erhal­ ten, der im wesentlichen senkrecht zu einer longitudina­ len Mittellinie (L) des Kanals (11) verläuft.

35. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dritte Bereich (R3) zwischen dem ersten Bereich (R1) und der Strahlungseinlaßöffnung (12) ange­ ordnet ist.

36. Staubschutzvorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseinlaß- und -auslaßöffnungen (31, 32) so gestaltet sind, daß der laterale Gasstrom ei­ nen vollen Querschnitt des Kanals (11) überstreicht.

37. Staubschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Gassteuerungseinheit (7) zur gleichzeitigen Gaszufuhr und Gasabfuhr jeweils von den Gaseinlaß- und -auslaßöffnungen (31, 32) in im wesentlichen gleichen Mengen eingerichtet ist.

38. Staubschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Gassteuerungseinheit (7) zur Aufrechterhaltung des Drucks an der Strahlungs­ auslaßöffnung (13) innerhalb von ±1 kPa relativ zum Umge­ bungsdruck eingerichtet ist.

39. Laserbearbeitungsvorrichtung umfassend eine Lasereinheit, eine Führungseinheit (5) zum Führen eines Werkstücks (S) an einem Bearbeitungsbereich (S') an der Lasereinheit (2) vorbei und eine Staubschutzvorrichtung nach einem der An­ sprüche 19 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Staub­ schutzvorrichtung zwischen der Lasereinheit (2) und der Führungseinheit (5) angeordnet ist.