Titel: Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von aufgerauten Oberflächen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von aufgerauten Oberflächen nach den

Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.

Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 12 definiert. Weiterbildungen sind in den abhängigen

Ansprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung

angegeben .

Aus US2018/0126488Al , DE102016103578A1 , DE102017200080A1 , sind Laserbearbeitungsmodule bekannt. DE102009024957B3 Beschreibt eine Vorrichtung zum Laserauftragsschweißen. DE102016103578A1 beschreibt ein Maschinenkonzept zum

Laseraufrauen .

Aufgeraute Oberflächen werden nach dem Aufrauen

üblicherweise thermisch beschichtet. Ein derartiges

Aufrauen wird bspw. zur Verbesserung der Haftzugsfestigkeit einer auf die aufgerauten Oberflächen aufgetragenen

metallischen oder nicht-metallischen ( Spritz- ) Schicht verwendet. Ein Beispiel hierfür ist die Anwendung in

Zylinderbohrungen in Verbrennungsmotoren. Die thermischen Spritzschichten sind reibungs- und verschleißarm und erlauben die Optimierung von Verbrennungsmotoren, besonders hinsichtlich der Verringerung der Abgasemissionen. Nach dem Aufrauen und dem thermischen Beschichten erfolgt

üblicherweise eine Honoperation, die teilweise in mehreren Schritten durchgeführt wird und welche die spritzraue

Oberfläche in eine tribologisch geeignete Topografie verändern kann.

Ein erster erfindungsgemäßer Aspekt richtet sich auf die Weiterentwicklung einer Vorrichtung zur Laserbearbeitung, die insbesondere dem Laseraufrauen dient, wobei die

Laserbearbeitung auf Oberflächen mehrerer zueinander beabstandeter Werkstücköffnungen, welche insbesondere die Oberflächen von Zylinderbohrungen sein können, gerichtet ist. Eine derartige Vorrichtung umfasst mindestens eine Arbeitsstation. Die Arbeitsstation kann derart ausgebildet sein, dass sie eine Werkstückhalterung umfasst. Die

Werkstückhalterung kann in der Arbeitsstation angeordnet sein oder für die Bearbeitung in der Arbeitsstation

anordenbar sein. Mit "anordenbar" ist dabei gemeint, dass sie, beispielsweise mittels eines Rundtisches, in die

Arbeitsstation bewegbar ist, wobei das zu arbeitende

Werkstück auf dem Rundtisch bzw. in der auf dem Rundtisch angeordneten Werkstückhalterung angeordnet sein kann.

Während der eigentlichen Bearbeitung befindet sich die Werkstückhalterung jedenfalls in der Arbeitsstation. Andere Arten von Transfereinrichtungen, die Werkstückhalterungen aufweisen können oder diese in die Arbeitsstation bewegen können, sind denkbar. Auf die Transfereinrichtung wird nachfolgend noch mit Bezug auf den zweiten Aspekt der

Erfindung eingegangen. Die einzelnen, mehrere oder alle Merkmale, die im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt der Erfindung erläutert werden sind jeweils auch als mögliche weitere Ausbildungen des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung zu sehen. Der (eine Transfereinrichtung bildende) Rundtisch kann als konventioneller Drehtisch bzw. Rundtisch ohne Hubfunktion ausgebildet sein, er kann jedoch auch als Hubdrehtisch ausgebildet sein. Mit einem Rundtisch ist im vorliegenden Sinn ein Drehtisch gemeint, der durch

Rotationsbewegung um eine Rund- oder Drehtischachse einen Werkstücktransport realisieren kann. Der Werkstücktransport erfolgt dabei üblicherweise auf einer Kreisbahn, wobei jedoch auch eine zusätzliche translatorische Bewegung überlagert sein kann, so dass sich eine von einer idealen Kreisbahn abweichende Werkstückbewegung beim Transport mittels des Rundtisches ergeben kann. Eine Rundtisch im vorliegenden Sinn kann Tischartig ausgebildet sein,

beispielsweise mit einer (bspw. runden) flächigen Auflagefläche, er kann jedoch auch eine andersartig (bspw. kreuzartige) ausgebildete Struktur mit vorgesehenen

Werkstückpositionen (bspw. Werkstückaufnahmen, bspw. mit Indexiermitteln, die Indexierstifte sein können) aufweisen.

Die eben beschriebene Arbeitsstation umfasst des Weiteren ein Laserbearbeitungsmodul. Dieses Laserbearbeitungsmodul weist eine Modulachse auf. Mit der Modulachse ist dabei vorliegend eine Achse des Laserbearbeitungsmoduls gemeint. Typischerweise ist das Laserbearbeitungsmodul länglichen Richtung entlang der Modulachse ausgebildet.

Des Weiteren weist die Arbeitsstation eine

Positioniereinrichtung auf. Die Positioniereinrichtung ist ausgebildet und angeordnet um eine Relativbewegung zwischen einem in der Arbeitsstation zur Bearbeitung angeordneten Werkstück und dem Laserbearbeitungsmodul zu bewirken. Die Positioniereinrichtung kann dabei beispielsweise das

Laserbearbeitungsmodul bewegen. Eine derartige

Positioniereinrichtung kann beispielsweise über eine

Schlitten- oder Kreuzschlittenanordnung realisierbar sein. Denkbar ist auch, dass die Positioniereinrichtung die

Position des Werkstücks verändert. Beispielsweise kann eine Positioniereinrichtung durch eine Hubfunktion eines bereits oben genannten Hubdrehtisches realisiert sein. Denkbar ist auch eine beispielsweise translatorisch in der

Arbeitsstation bewegbare Werkstückhalterung. Die

Positioniereinrichtung kann auch Mittel zum Bewegen des Laserbearbeitungsmoduls sowie des Werkstücks bzw. einer das Werkstück haltenden Werkstückhalterung aufweisen. Die Relativbewegung zwischen Werkstück und

Laserbearbeitungsmodul kann entsprechend durch eine

Bewegung beider Komponenten realisiert sein. Vorzugsweise ist eine translatorische Relativbewegung entlang einer horizontal und/oder einer vertikal erstreckten

Bewegungsachse möglich.

Das Laserbearbeitungsmodul weist eine Strahlführungsoptik auf. Die Strahlführungsoptik ist ausgebildet, um einen Laserstrahl zur Bearbeitung der Oberfläche in einer

Ausleitungsrichtung auf die zu bearbeitende Oberfläche zu leiten. Mit der Ausleitungsrichtung ist dabei die Richtung gemeint, mit der der Laserstrahl das Laserbearbeitungsmodul verlässt. Die Ausleitungsrichtung ist dabei gegenüber der Modulachse und einer zur Modulsachse orthogonalen Ebene geneigt angeordnet. Das Laserbearbeitungsmodul ist des Weiteren ausgebildet und angeordnet um den Laserstrahl um die Modulachse zu rotieren. Damit ist gemeint, dass der Laserstrahl in Ausleitungsrichtung um die Modulachse rotiert. Die Ausleitungsrichtung umfasst damit sämtliche Ausleitungsrichtungen des Laserstrahls in einer

Mantelfläche eines Kegels bzw. Kegelstumpfs, der eine

Neigung entsprechend der Ausleitungsrichtung aufweist.

Die Strahlführungsoptik weist eine Kollimatoreinheit auf, die dazu dient, den von der Strahlungsquelle kommenden Laserstrahl zu kollimieren. Die Strahlführungsoptik umfasst weiter eine Fokussiereinheit, mittels der der bereits kollimierte Laserstrahl fokussiert wird, bzw. fokussierbar ist. Die Strahlführungsoptik weist weiter eine ausleitungsrichtungsfestlegende Strahlumlenkeinrichtung auf. Die ausleitungsrichtungsfestlegende

Strahlumlenkeinrichtung ist ausgebildet und angeordnet, um den Laserstrahl zur Bearbeitung der Oberfläche von einer optischen Hauptrichtung in die Ausleitungsrichtung

umzulenken. Die Strahlumlenkeinrichtung ist im Strahlengang nach der Kollimatoreinheit, und insbesondere nach der

Fokussiereinheit, angeordnet.

Vorzugsweise wird der Laserstrahl in Richtung der

Strahlführungsoptik zunächst in die Kollimatoreinheit eingeleitet durch diese kollimiert und im kollimierten Zustand über entsprechende optische Elemente auf die

Fokussiereinheit geleitet dort fokussiert und wird von dieser anschließend auf die Strahlumlenkeinrichtung

geführt, welche den Laserstrahl in die Ausleitungsrichtung umlenkt, so dass der Laserstrahl ohne weitere Umlenkung aus dem Laserbearbeitungsmodul austritt. Die

Strahlumlenkeinrichtung legt also die Ausleitungsrichtung des Laserstrahls fest. Nachdem der Laserstrahl durch die Strahlumlenkeinrichtung in die Ausleitungsrichtung

gerichtet wurde erfolgt keine weitere Umlenkung.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das

Lasterbearbeitungsmodul eine Rotationseinrichtung umfasst. Diese Rotationseinrichtung ist ausgebildet, um die

Strahlumlenkeinrichtung gegenüber der Kollimatoreinheit oder gegenüber der Kollimatoreinheit und der

Fokussiereinheit um die Modulachse zu rotieren. Durch diese Rotation wird die Rotation des austretenden Laserstrahls um die Modulachse bewirkt. Das Laserbearbeitungsmodul umfasst im optischen Pfad vor der die

ausleitungsrichtungsfestlegenden Strahlumlenkeinrichtung eine weitere Strahlumlenkeinrichtung. Diese weitere

Strahlumlenkeinrichtung lenkt den Laserstrahl in die optische Hauptrichtung um. Durch die vorliegende

Konstruktion kann eine schlanke Bauweise des

Laserbearbeitungsmoduls realisiert werden. Außerdem ergibt sich vorteilhaft, dass wenige Komponenten des

Laserbearbeitungsmoduls mechanisch bewegt werden müssen.

Der Verschleiß des Bearbeitungsmoduls kann reduziert werden. Die Rotationseinrichtung bzw. Strahlführungsoptik mit entsprechender Rotationseinrichtung können entlang der optischen Hauptrichtung schlank ausgebildet sein.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Vorrichtung gerichtet, die insbesondere nach dem

Oberbegriff des Anspruchs 1 oder der eben beschriebenen Ausbildung der Erfindung nach dem ersten Aspekt der

Erfindung gerichtet sein kann. Die Vorrichtung muss jedoch nicht nach dem eben beschriebenen ersten Aspekt ausgebildet sein, sondern kann eigenständig ausgebildet sein und zum Laseraufrauen, insbesondere von Oberflächen, insbesondere von Werkstücköffnungen, insbesondere von Oberflächen von Zylinderbohrungen ausgebildet sein. Die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt umfasst jedenfalls mindestens eine

Belade- und Entladestation. In der Belade- und

Entladestation ist ein zu bearbeitendes Werkstück in die Vorrichtung ladbar und des Weiteren ein bereits

bearbeitetes Werkstück aus der Vorrichtung entnehmbar (entladbar) . Die Be- und Entladestation kann dabei

beispielsweise über ein Förderband mit weiteren

Bearbeitungsmaschinen verbunden sein. Denkbar ist jedoch auch, dass die Be- und Entladestation über einen

Portallader oder auch manuell be- und entladbar ist.

Die Vorrichtung gemäß dem zweiten erfinderischen Aspekt weist weiterhin eine Arbeitsstation auf. Die Arbeitsstation kann entsprechend der Arbeitsstation des Eingangs genannten ersten erfinderischen Aspekts ausgebildet sein. Jedenfalls weist die Arbeitsstation ein Laserbearbeitungsmodul zur Bearbeitung von Werkstücken in der Arbeitsstation auf.

Dieses Laserbearbeitungsmodul ist vorzugsweise gemäß den Merkmalen des Laserbearbeitungsmoduls des ersten

erfinderischen Aspekts ausgebildet.

Die Vorrichtung gemäß dem zweiten erfinderischen Aspekt weist des Weiteren eine Transfereinrichtung auf. Die

Transfereinrichtung wiederum ist ausgebildet, um einen Werkstücktransfer zwischen Belade- und Entladestation und Arbeitsstation durchzuführen. Die eben beschriebenen

Merkmale des zweiten erfinderischen Aspekts können ebenso bei einer Vorrichtung des ersten erfinderischen Aspekts vorgesehen sein. Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann also eine Vorrichtung die einzelnen Merkmale beider erfinderischer Aspekte umfassen. Hieraus ergeben sich besonders vorteilhafte Vorrichtungen. Die Vorrichtung gemäß dem zweiten erfinderischen Aspekt kennzeichnet sich nun dadurch, dass die Transfereinrichtung ausgebildet ist, um mittels einer Drehbewegung einen Transfervorgang eines zu bearbeitenden Werkstücks von der Belade- und Entladestation in die Arbeitsstation und zeitgleich hierzu durch dieselbe Drehbewegung einen Transfervorgang eines bearbeiteten

Werkstücks von der Arbeitsstation in die Belade- und

Entladestation durchzuführen. Es kann also zeitgleich ein Werkstücktransfer eines bearbeiteten Werkstücks aus der Arbeitsstation heraus in die Belade- und Entladestation und ein Werkstücktransfer von der Belade- und Entladestation in die Arbeitsstation hinein erfolgen. Hierdurch kann die Taktzeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft verbessert werden. Weiter ist die erfindungsgemäße

Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sie eine

Verschlusseinrichtung umfasst, die angeordnet und

ausgebildet ist, um in einem Abschirmzustand die Belade- und Entladestation laserstrahlungssicher von einem

Arbeitsraum der Arbeitsstation zu trennen. Damit ist sichergestellt, dass während der Laserbearbeitung das bereits bearbeitete Werkstück, welches im vorher

beschriebenen Transfervorgang aus der Arbeitsstation in die Belade- und Entladestation überführt wurde aus dieser entnommen werden kann, während in der Arbeitsstation eine Laserbearbeitung des im Transfervorgang aus der Belade- und Entladestation in die Arbeitsstation überführten Werkstücks durchgeführt werden kann.

Es werden nun Weiterbildungen beider erfinderischer Aspekte beschrieben. Die Vorrichtungen beider Aspekte, insbesondere jedoch des ersten Aspekts, können eine Rotationseinrichtung umfassen, die einen Direktantrieb umfasst. Damit ist gemeint, dass der Antrieb für die Rotationseinrichtung nicht extern ausgebildet ist und über eine

Kraftübertragungseinrichtung, beispielsweise einen

Keilriemen, einen Zahnriemen oder ein ähnliches

Kraftübertragungsmittel auf das Laserbearbeitungsmodul übertragen wird.

Weiter kann vorgesehen sein, dass der Direktantrieb als Hohlwellenantrieb ausgebildet ist. Damit ist gemeint, dass eine Komponente des Antriebs drehfest gegenüber dem Gehäuse verbunden ist und eine weitere Komponente gegenüber dieser rotierbar angeordnet ist und beim Betrieb des Antriebs die beiden Komponenten gegeneinander rotieren, wobei die

Rotation um eine Achse des Hohlwellenantriebs erfolgt und beide Teile um diese Achse herum angeordnet ist. Die Achse des Hohlwellenantriebs fällt insbesondere mit der

Modulachse zusammen.

Vorzugsweise ist der Stator des Hohlwellenantriebs drehfest mit dem Gehäuse des Laserbearbeitungsmoduls verbunden. Ein Rotor des Hohlwellenantriebs ist dabei um eine Achse des Hohlwellenantriebs (dessen Rotationsachse) herum rotierbar. Diese Rotationsachse kann der Modulachse entsprechen.

Typischerweise ist der Rotor des Hohlwellenantriebs hohl ausgeführt, so dass die Strahlführung entlang der

Modulachse durch den hohlen Rotor des Hohlwellenantriebs erfolgen kann. Durch den beschriebenen Direktantrieb kann eine sehr genaue Rotation des Laserstrahls erfolgen und durch Ausbildung als Hohlwellenantrieb insbesondere mit der eben beschriebenen Ausbildung von Stator und Rotor ist eine sehr kompakte Bauweise des Laserbearbeitungsmoduls möglich, wobei die Rotation des Laserstrahls mit sehr hoher

Präzision und Geschwindigkeit durchführbar ist.

Hierdurch kann die Vorrichtung sehr flexibel gestaltet werden. Bspw. können wenigstens zwei derartige

Laserbearbeitungsmodule vorgesehen sein, welche wiederum zur Bearbeitung zweier Werkstücke oder wahlweise je nach Arbeitszyklus zur Bearbeitung desselben Werkstücks (bspw. unterschiedlicher Öffnungen) genutzt werden können. Dies ist insbesondere in Kombination mit der o.g.

Transfereinrichtung von Vorteil, insbesondere wenn diese je 2 Werkstücke in die Arbeitsstation bzw. deren Arbeitsraum bewegen kann. Die Kombination eines Drehtisches als

vorrichtungsinternes Transfersystem bietet insbesondere in Kombination mit der eingangs und nachfolgend beschriebenen Ausbildung des Laserbearbeitungsmoduls besondere Vorteile. Das Transfersystem ermöglicht eine schnelles beschicken der Arbeitsstation in welcher wiederum über das mit der

rotierenden Strahlumlenkeinrichtung ausgebildete

Laserbearbeitungsmodul sehr rasch und präzise eine

Bearbeitung durchgeführt werden kann. Das

Laserbearbeitungsmodul weist eine geringe Trägheit auf, da nur wenige Komponenten mit geringer Masse bei der Rotation in Bewegung versetzt werden müssen. Hierdurch wird die rasche Beschickung (Transfersystem) der Arbeitsstation mit einer schnellen Bearbeitung in der Arbeitsstation

kombiniert, was eine insgesamt niedrigre Taktzeit

ermöglicht. Unterstützt wird dies weiter durch die

Verschlusseinrichtung, die nur eine minimale Öffnungsphase benötigt, um ein Beschicken und zeitgleich (Drehbewegung des Transfersystems) ein Entladen der Arbeitsstation zu ermöglichen. Das Laserbearbeitungsmodul, die

Transfereinrichtung und die Verschlusseinrichtung ergänzen sich also und sind aufeinander abgestimmt, um eine

möglichst hohe Taktung der Vorrichtung mit geringen

Nebenzeiten zu gewährleisten.

Da die ausleitungsrichtungsfestlegende

Strahlumlenkeinrichtung gegenüber den übrigen optischen Komponenten des Systems rotiert wird, können diese starr und damit platzsparend und robust ausgebildet werden.

Vorteilhaft ist, wenn von den optisch wirkenden Komponenten (Art bzw. Profil und/oder Richtung des Laserstrahls

beeinflussend) lediglich die Strahlumlenkeinrichtung rotiert bzw. im Betrieb rotierbar ist. Die anderen optisch wirkenden Komponenten können starr mit dem Gehäuse des Laserbearbeitungsmoduls verbunden sein. Die Fokussiereinheit bspw. kann drehfest mit dem Gehäuse verbunden sein, insbesondere kann die Fokussiereinheit innerhalb des Rotors angeordnet sein. Die Fokussiereinheit kann über ein sich in den Rotor erstreckendes hülsenartiges Element, das mit dem Gehäuse verbunden ist, gehalten sein.

Der Laserstrahl kann über eine Anschlussstelle für einen Lichtleiter in das Laserbearbeitungsmodul eingekoppelt werden bzw. einkoppelbar sein. Vorzugsweise weist das Laserbearbeitungsmodul wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei

Strahlumlenkeinrichtungen auf.

Mittels der ersten, die Ausleitungsrichtung festlegenden Strahlumlenkeinrichtung wird die endgültige Richtung des das Laserbearbeitungsmodul verlassenden Laserstrahls festgelegt. Die erste weitere Strahlumlenkeinrichtung lenkt den Laserstrahl von einer, insbesondere orthogonal, zur optischen Hauptrichtung geneigt liegenden Richtung, insbesondere einer Kollimatorrichtung, in der die

Kollimatoreinheit den Laserstrahl kollimiert, in die optische Hauptrichtung um. Entlang der optischen

Hauptrichtung trifft der Laserstrahl auf die die

Ausleitungsrichtung festlegenden Strahlumlenkeinrichtung. Mittels einer zweiten weiteren Strahlumlenkeinrichtung kann der Strahl bspw. von einer Anschlussstelle her kommend umgelenkt und auf die Kollimatoreinheit geführt werden.

Eine derartige Umlenkung ist jedoch optional. Der Strahl kann auch ohne vorherige Umlenkung auf die

Kollimatoreinheit geführt werden. Die Stellung der

Anschlussstelle für einen Lichtleiter kann hierzu

entsprechend in Ihrer Position am Laserbearbeitungsmodul angepasst werden.

Die weitere Strahlumlenkeinrichtung kann als

Interferenzspiegel ausgebildet sein. Die weitere

Strahlumlenkeinrichtung kann entlang des Strahlengangs auf die Kollimatoreinheit folgend angeordnet sein. Die Fokussiereinheit kann insbesondere zwischen der ersten Strahlumlenkeinrichtung und der die Ausleitungsrichtung festlegenden Strahlumlenkeinrichtung angeordnet sein.

Auf die Fokussiereinheit folgend kann eine

strahlendurchlässige Dichteinheit vorgesehen sein, die das Eindringen von Verschmutzungen in das

Laserbearbeitungsmodul bzw. dessen optischen Pfad mit der Kollimatoreinheit und der Fokussiereinheit verhindert.

Die als Interferenzspiegel ausgebildete weitere

Strahlumlenkeinrichtung ist derart ausgebildet und

angeordnet, dass sie den Laserstrahl in vorgesehener

Richtung auf die weiteren optisch wirkenden Komponenten (Art und/oder Richtung des Laserstrahls beeinflussend) leitet, insbesondere auf die Fokussiereinheit und

anschließend auf die die Ausleitungsrichtung festlegende Strahlumlenkeinrichtung. Durch die Ausbildung als

Interferenzspiegel kann die weitere Strahlumlenkeinrichtung ein von der bearbeiteten Oberfläche kommendes optisches Signal (an von der bearbeiteten Oberfläche ausgehendes, bspw. emittiertes und/oder reflektiertes, Strahlungssignal) in Richtung einer Sensoranschlussstelle leiten. Hierzu ist sie derart angeordnet, dass der Laserstrahl in vorgesehener Richtung entlang des optischen Pfads zur

Werkstückoberfläche hingeleitet wird, während ein entlang des optischen Pfads von der Werkstückoberfläche kommendes optisches Signal aus dem optischen Pfads des Laserstrahls ausgekoppelt wird und einer Sensoranschlussstelle zugeführt (bspw. über weitere optisch wirkenden Komponenten) wird. Es kann vorgesehen sein, dass das Laserbearbeitungsmodul einen verjüngten Spindelabschnitt umfasst. Der

Spindelabschnitt ist dabei üblicherweise

rotationssymetrisch und länglich erstreckt oder mit anderen Worten schlank ausgebildet. Der Spindelabschnitt dient zum Einführen in die zu bearbeitende Werkstücköffnung und ist entsprechend ausgebildet. Dies ist insbesondere bei der Bearbeitung von Zylinderbohrungen vorteilhaft. Es kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass der Direktantrieb beabstandet zum Spindelabschnitt angeordnet ist. Diese Beabstandung bezieht sich auf eine Sicht entlang der

Modulachse. Typischerweise ist der Direktantrieb oberhalb des Spindelabschnitts angeordnet. Mit oberhalb ist damit gemeint, dass der Direktantrieb des Spindelabschnitts auf der Seite der Werkstücköffnung angeordnet ist, von der der Spindelabschnitt beim Einführvorgang in die

Werkstücköffnung eingeführt wurde.

Da die optische Hauptrichtung mit der Modulachse

zusammenfällt ist die Strahlführungsoptik derart

ausgebildet, dass der Laserstrahl teilweise entlang der Modulachse verläuft und entlang dieser auf die

Strahlumlenkeinrichtung geführt ist. Insbesondere kann der Laserstrahl von der Fokussiereinheit zur

Strahlumlenkeinrichtung entlang der Modulachse geführt sein. Mit anderen Worten zwischen Fokussiereinheit und Strahlumlenkeinrichtung verläuft der Laserstrahl entlang der Modulachse. Das Laserbearbeitungsmodul kann einen

Prozessgasströmungsweg umfassen. Dieser

Prozessgasströmungsweg kann einen sich entlang der

optischen Hauptrichtung erstreckenden Abschnitt umfassen, dieser Abschnitt kann zwischen der ersten weiteren

Strahlumlenkeinrichtung und der

ausleitungsrichtungsfestlegenden Strahlumlenkeinrichtung angeordnet sein. Der Prozessgasströmungsweg ist

vorzugsweise derart angeordnet und ausgebildet, dass das Prozessgas das Laserbearbeitungsmodul über die

Auslassöffnung des Laserstrahls verlässt und über diese auf die zu bearbeitende Stelle der Werkstückoberfläche geleitet wird. Hierzu kann die Auslassöffnung düsenartig (dem ausströmenden Prozessgas eine Richtung aufprägend)

ausgebildet sein.

Bezüglich der Positioniereinrichtung kann vorgesehen sein, dass die Positioniereinrichtung eine Relativbewegung zwischen dem in der Arbeitsstation zur Bearbeitung

angeordneten Werkstück und dem Laserbearbeitungsmodul bewirken kann, wobei diese Relativbewegung in einer zur Modulachse orthogonalen Ebene verläuft oder in Richtung der Modulachse verläuft, insbesondere kann die Modulachse in vertikaler Richtung verlaufen bei üblicher Ausrichtung der Vorrichtung und die Relativbewegung zwischen Werkstück und Laserbearbeitungsmodul kann entsprechend in der

horizontalen und vertikalen Richtung verlaufen.

Beispielsweise ist damit eine Bewegung des

Laserbearbeitungsmoduls in horizontaler Richtung von einer Zylinderbohrung zur nächsten und ein Absenken des Spindelabschnitts in die jeweiligen Zylinderbohrungen hinein in vertikaler Richtung denkbar.

Die Positioniereinrichtung kann wie bereits ausgeführt eine Schlittenanordnung umfassen, insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Kreuzschlittenanordnung vorgesehen ist, mit der die eben beschriebenen orthogonal zueinander

verlaufenden Richtungen einer Relativbewegung realisierbar sind. Insbesondere können die in orthogonal zueinander verlaufenden Richtungen durchführbaren Relativbewegungen auch überlagert (im Sinne von zeitgleich) durchführbar sein .

Das Laserbearbeitungsmodul kann direkt an der

Schlittenanordnung angeordnet ausgebildet sein. Wie bereits oben ausgeführt können die einzelnen Merkmale des zweiten erfinderischen Aspekts jeweils für sich oder in

verschiedenen Kombinationen auch beim ersten erfinderischen Aspekt vorgesehen sein und umgekehrt. Bei beiden Aspekten, insbesondere jedoch beim zweiten erfinderischen Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Transfereinrichtung als Drehtisch ausgebildet ist. Die Transfereinrichtung bildet also eine Werkstückfördereinrichtung, die über eine Rotationsbewegung Werkstücke in die Arbeitsstation und aus der Arbeitsstation hinausbefördert. Die Transfereinrichtung kann mit einer plattenförmigen Fläche ausgebildet sein. Zwischen den einzelnen Werkstückaufnahmen oder vorgesehenen

Werkstückpositionen kann eine Auflagefläche bestehen, die während der Drehbewegung mit rotiert. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Transfereinrichtung als Hubdrehtisch ausgebildet ist, der neben der Drehbewegung noch zu einer entlang der

Rotationsachse verlaufenden Hub- und Senkbewegung fähig ist. Der Drehtisch kann ausgebildet sein, um je

Transfervorgang zeitgleich je mindestens zwei Werkstücke von der Belade- und Entladestation in die Arbeitsstation und umgekehrt zeitgleich im selben Transfervorgang je mindestens zwei Werkstücke von der Arbeitsstation in die Belade- und Entladestation zu überführen. Hierzu weist die Transfereinrichtung (bzw. der Drehtisch) typischerweise eine entsprechende Anzahl von Aufnahmen für Werkstücke (bzw. für Werkstücke vorgesehene Positionen) auf, die jeweils um 180 Grad versetzt am Drehtisch angeordnet sind. Insbesondere durch die 180 Grad versetzte Anordnung ist es in einfacher Art und Weise möglich einen zeitgleichen Ein- und Austransport von Werkstücken von Be- und Entladestation bzw. Arbeitsstation zu ermöglichen.

Die Verschlusseinrichtung kann eine offen- und schließbare Trennwand umfassen. Der kombinierte Einsatz der Trennwand mit der Transfereinrichtung ermöglicht besonders kurze Beschickungszeiten. Die Trennwand wird geöffnet, zeitgleich beginnt die Rotationsbewegung der Transfereinrichtung.

Durch diese Rotationsbewegung der Transfereinrichtung wird zeitgleich die Arbeitsstation be- und entladen. Die

Trennwand kann wieder geschlossen werden, sobald die

Werkstücke die Position der Trennwand passiert haben. Eine derartige Trennwand kann einen doppelwandigen Aufbau aufweisen, um somit dem aktiven Laserschutz zu genügen. Dabei kann ein Hohlraum durch eine Außenwand durch diese doppelwandige Außenwand begrenzt sein und die Trennwand kann weiter eine Sensoreinheit umfassen, die ausgebildet und angeordnet ist um zu detektieren, wenn Laserstrahlung des Laserbearbeitungsmoduls in den Hohlraum eindringt.

Damit kann die Verschlusseinrichtung quasi erfassen sobald ein den Hohlraum umgebender Teil der Außenwand durch den Laser beschädigt ist und Laserstrahlung in den Innenraum eindringt bevor die weitere den Hohlraum begrenzende

Außenwand durchbrochen ist und Laserstrahlung aus der

Arbeitsstation bzw. dem Arbeitsraum an die Umgebung dringen kann. Entsprechend kann dann eine Notabschaltung des

Laserbearbeitungsmoduls vorgenommen werden. Dies erhöht die Sicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Der Arbeitsraum kann mit einer Absaugeinrichtung

ausgebildet sein. Die Absaugeinrichtung kann insbesondere mehrere Absaugöffnungen, die im Arbeitsraum angeordnet sind umfassen. Insbesondere können in einer Bearbeitungsposition des bearbeiteten Werkstücks im Arbeitsraum der

Arbeitsstation unterhalb des bearbeiteten Werkstücks

Absaugöffnungen angeordnet sein. Das Laserbearbeitungsmodul kann von oben kommend in die Werkstücköffnungen eingeführt werden und Laserbearbeitungen vornehmen. Die

Absaugeinrichtung bzw. Absaugöffnungen können einen Luft oder Gaststrom von der Oberseite der bearbeiteten Öffnung in die Absaugeinrichtung hinein erzeugen und anfallende Verschmutzungen im Zuge des Laserbearbeitungsprozesses effizient absaugen. Entsprechend werden auch

Gasverunreinigungen abgesaugt, die eine weitere Laserbehandlung behindern bzw. erschweren könnten oder deren Qualität beeinträchtigen könnten.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Vorrichtung wenigstens ein von dem Arbeitsraum der Arbeitsstation getrenntes Strahlquellenabteil umfasst. In dem

Strahlquellenabteil kann eine Strahlungsquelle für den zur Bearbeitung vorgesehenen Laserstrahl angeordnet sein. Ein Lichtleiter kann vorgesehen sein, um den Laserstrahl von der Strahlungsquelle in den Arbeitsraum bzw. zum

Laserbearbeitungsmodul an der Arbeitsstation zu leiten. Es kann also vorgesehen sein, dass eine Strahlquelle für das Laserbearbeitungsmodul räumlich getrennt von der

Arbeitsstation in einem separaten Strahlquellenabteil angeordnet ist. Hierdurch wird die Betriebssicherheit der Anlage erhöht. Auch lässt sich hierdurch die Strahlquelle vor Verschmutzungen leichter schützen. Der Arbeitsraum kann hierdurch auch mit geringem Volumen ausgebildet werden, so dass eine Absaugung von verunreinigter Luft einfach und effizient möglich ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren. Ein derartiges Verfahren betrifft damit ein Verfahren zur

Laserbearbeitung, insbesondere den Laseraufrauen von

Werkstücköffnungen, wobei derartige Werkstücköffnungen insbesondere Oberflächen von Zylinderbohrungen sein können. Das entsprechende Verfahren wird unter Verwendung einer Vorrichtung zur Laserbearbeitung durchgeführt. Eine

derartige Vorrichtung zur Laserbearbeitung kann bspw. eine Vorrichtung gemäß des ersten oder des zweiten

erfinderischen Aspekts sein oder gemäß deren Oberbegriffen.

Das Verfahren umfasst die Schritte

Positionieren eines zu bearbeiteten Werkstücks in einer Arbeitsstation der Vorrichtung;

Positionieren eines Spindelabschnitts eines

Laserbearbeitungsmoduls der Vorrichtung in der zu

bearbeiteten Werkstücköffnung des Werkstücks, das sich in der Arbeitsstation befindet.

Mit dem Positionieren des zu bearbeiteten Werkstücks kann dabei der über eine Drehbewegung durchgeführte

Transfervorgang gemeint sein, der mit oben beschriebener Transfervorrichtung durchgeführt wird. Das Positionieren des Spindelabschnitts eines Laserbearbeitungsmoduls in der Werkstücköffnung kann beispielsweise ein Einfahren durch Bewegung des Laserbearbeitungsmoduls sein, vorzugsweise wird das Laserbearbeitungsmodul hierzu in vertikaler

Richtung, insbesondere abwärts, bewegt. Es ist ebenso denkbar, dass das Werkstück quasi auf den Spindelabschnitt des Laserbearbeitungsmoduls aufgeschoben wird. Ebenso ist eine überlagerte Bewegung beider Komponenten denkbar.

Bestrahlen der Oberfläche der bearbeiteten Werkstücköffnung mittels eines über das Laserbearbeitungsmoduls in die

Werkstücköffnung geleiteten, insbesondere kontinuierlichen, Laserstrahls .

Der Laserstrahl ist bei diesem Bestrahlen der Oberfläche um die Modulachse rotiert. Die Rotation erfolgt vorzugsweise mit konstanter Winkelgeschwindigkeit. Die

Winkelgeschwindigkeit kann jedoch auch variabel sein.

Bei der Durchführung des Verfahrens wird ein

Laserbearbeitungsmodul eingesetzt, das eine

Strahlführungsoptik umfasst, die ausgebildet ist, um einen Laserstrahl zur Bearbeitung der Oberfläche in einer

Ausleitungsrichtung, die gegenüber der Modulachse und einer zur Modulachse orthogonalen Ebene geneigt ist, auf die zu bearbeitende Oberfläche zu leiten.

Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, dass zur Rotation des Laserstrahls eine

Strahlumlenkeinrichtung des Laserbearbeitungsmoduls, die den Lasterstrahl zur Bearbeitung der Oberfläche in die Ausleitungsrichtung umlenkt, gegenüber einer

Kollimatoreinheit des Laserbearbeitungsmoduls zur

Kollimation des von der Strahlungsquelle kommenden

Laserstrahls oder gegenüber der Kollimatoreinheit und einer Fokussiereinheit des Laserbearbeitungsmoduls, die zur

Fokussierung des kollimierten Laserstrahls ausgebildet ist, um die Modulachse rotiert, um die Rotation des austretenden Laserstrahls um die Modulachse zu bewirken.

Der Rotationsbewegung der Strahlumlenkeinrichtung kann eine translatorische Relativbewegung zwischen Werkstück und Strahlumlenkeinrichtung des Laserbearbeitungsmoduls

überlagert sein. Die translatorische Relativbewegung kann durch eine Bewegung des Laserbearbeitungsmoduls, des Werkstücks oder beides, bzw. allgemein durch eine

Relativbewegung zwischen Werkstück und

Laserbearbeitungsmodul realisiert sein. Die translatorische Relativbewegung ist entsprechend entlang der Richtung der Modulachse gerichtet. Insbesondere ist es denkbar, dass das Laserbearbeitungsmodul translatorisch entlang der

Modulachse (mit entsprechend vorgesehener Geschwindigkeit) in die Werkstücköffnung eingeführt wird und parallel zu dieser Einführbewegung die Rotation des Lasers um die

Modulachse überlagert wird und damit (mit kontinuierlicher oder schrittweiser translatorischer Bewegung) die

Oberfläche des Werkstücks bestrahlt wird.

Es kann vorgesehen sein, dass die translatorische Bewegung kontinuierlich erfolgt. Hierdurch ergibt sich eine Art spiralförmiger, abgefahrener Pfad des Lasers. Die

translatorische Bewegung kann jedoch auch schrittweise erfolgen, so dass quasi stets eine 360 Grad Rotation der Strahlumlenkeinrichtung erfolgt und dann in einem Schritt der Laser weiter einwärts in die Werkstücköffnung bewegt wird. Hierdurch kann sich quasi eine ringförmige

abgetastete Bahn der Oberfläche ergeben. Der Laserstrahl muss dabei nicht die gesamten 360 Grad der Oberfläche abtasten .

Es kann vorgesehen sein, dass das Laserbearbeitungsmodul eine Rotationseinrichtung umfasst, die ausgebildet ist, um die Strahlumlenkeinrichtung gegenüber der

Kollimatoreinrichtung oder gegenüber der

Kollimatoreinrichtung und der Fokussiereinheit um die Modulachse zu rotieren. Durch diese Rotation wird die

Rotation des austretenden Laserstrahls um die Modulachse bewirkt. Die Rotationseinrichtung kann einen Direktantrieb umfassen, der während des Bearbeitungsvorgangs in Richtung der Modulachse gesehen außerhalb, insbesondere oberhalb bzw. in Einführrichtung des Spindelabschnitts des

Laserbearbeitungsmoduls vor der Werkstücköffnung des zu bearbeitenden Werkstücks angeordnet ist. Anders

ausgedrückt, das Laserbearbeitungsmodul wird während des Bearbeitungsprozesses mit dem Spindelabschnitt jedoch nicht bis zum Direktantrieb in die Werkstücköffnung eingefahren.

Es kann vorgesehen sein, dass im Rahmen der

erfindungsgemäßen Verfahren dem Schritt der

Laserbearbeitung nachfolgend ein Abbürsten der bearbeiteten Oberfläche durchgeführt wird, um bspw. durch

Verschmutzungen verursachte übermäßige Unebenheiten der Oberfläche zu beseitigen. Statt oder zusätzlich kann zu diesem Zweck auch ein Abblasen erfolgen. Hierzu können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen auch eine entsprechende Abbürst-station bzw. Abblas-station umfassen, die räumlich von der Arbeitsstation getrennt angeordnet ist. Vorgesehen kann insbesondere sein, dass Werkstücke der Abbürst-station und/oder Abblas-station über eine

Werkstücktransporteinrichtung der Vorrichtung von der

Belade- und Entladestation aus zuführbar sind.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren kann zeitgleich zur Laserbearbeitung die Durchführung einer Überwachung des Bearbeitungsprozesses vorgesehen sein. Für diese Überwachung kann ein von der bearbeiteten Oberfläche kommendes optisches Signal zunächst entlang des optischen Pfads des zur Bearbeitung genutzten Lasers in dem

Laserbearbeitungsmodul geführt sein und mittels einer

Strahlumlenkeinrichtung, die insbesondere als

Interferenzspiegel ausgebildet sein kann, aus dem optischen Pfads des Laserstrahls ausgekoppelt werden. Dieses

ausgekoppelte Signal kann dann einer Sensoranschlussstelle zugeführt werden.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren kann das Positionieren des zu bearbeitenden Werkstücks in der Arbeitsstation der Vorrichtung in einem Transfervorgang einer

Transfereinrichtung erfolgen, wobei in dem Transfervorgang zeitgleich mittels einer Drehbewegung der

Transfereinrichtung ein bereits bearbeitetes Werkstück aus der Arbeitsstation entnommen wird. Es kann vorgesehen sein, dass in dem Transfervorgang je zwei Werkstücke in die

Arbeitsstation hinein und aus dieser hinausbefördert werden. Beim Bestrahlen der Oberfläche der zu bearbeitenden Werkstücköffnung kann je Werkstück eine Werkstücköffnung mittels je eines Laserbearbeitungsmoduls zeitgleich

bearbeitet werden. Es ist auch möglich, dass zunächst zeitgleich in einem Werkstück wenigstens zwei

Werkstücköffnungen mit zwei unterschiedlichen

Laserbearbeitungsmodulen bearbeitet werden und anschließend weitere Werkstücköffnungen mittels der

Laserbearbeitungsmodule bearbeitet werden, diese weiteren Werkstücköffnungen können bspw. zwei Werkstücköffnungen in dem anderen Werkstück sein. Bei den erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass eine Verschlusseinrichtung, die den Arbeitsraum räumlich von einer Belade- und Entladestation trennt, zur Durchführung des Transfervorgangs geöffnet wird. Diejenigen Werkstücke, welche die Arbeitsstation im Transfervorgang verlassen, und die Werkstücke, welche im Transfervorgang in die Arbeitsstation bewegt werden, passieren die

Verschlusseinrichtung räumlich gesehen zeitgleich. Die Verschlusseinrichtung wird anschließend geschlossen, so dass der Arbeitsraum räumlich von der Belade- und

Entladestation getrennt ist.

Es ist auch möglich eine wandartige Verschlusseinrichtung durch eine auf dem Transfereinrichtung bildenden Rundtisch vorzusehen, die durch die Drehung des Rundtischs quasi zunächst in eine offene Stellung schwenkt und bei

Beendigung der Drehung um 180° in umgekehrter Position als im Ausgangszustand die Arbeitsstation bzw. den Arbeitsraum wieder von der Belade- und Entladestation trennt. Bspw. kann hier eine senkrecht auf dem Drehtisch bzw. Rundtisch angeordnete Wand zwischen zwei sich gegenüberliegend angeordneten Werkstückaufnahmen des Rund- bzw. Drehtischs vorgesehen sein.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Werkstück mit mehreren zu bearbeitenden Öffnungen mittels des Lasers bearbeitet wird, dabei können während der Laserbearbeitung die momentan nicht

bearbeiteten Öffnungen mittels einer dem verwendeten Laserbearbeitungsmodul zugeordneten Blende abgedeckt werden .

Das Laserbearbeitungsmodul kann wenigstens eine erste

Sperrgaseinrichtung bzw. einen ersten Sperrgasströmungsweg umfassen, die einen Sperrgasauslass, der im Bereich der Auslassöffnung des Laserstrahls jedoch zu dieser

beabstandet angeordnet ist, aufweist. Der Sperrgasauslass kann insbesondere am Spindelabschnitt angeordnet sein. Der Sperrgasauslass kann insbesondere an der die Auslassöffnung umfassenden Hälfte des Spindelabschnitts angeordnet sein. Der Sperrgaseinlass kann für diesen ersten

Sperrgasströmungsweg am Gehäuse des Laserbearbeitungsmoduls entlang der Modulachse gesehen beabstandet zu der

Rotationseinrichtung (Direktantrieb) angeordnet sein, insbesondere dem Spindelabschnitt gegenüberliegend

(Rotationseinrichtung ist entlang der Modulachse gesehen zwischen Sperrgaseinlass und Sperrgasauslass angeordnet) . Der Sperrgasauslass kann insbesondere am Spindelabschnitt zwischen einem rotierenden und einem gegenüber dem Gehäuse drehfesten Teil des Spindelabschnitts angeordnet sein. Der Sperrgasauslass kann in Umfangsrichtung kreisförmig

umlaufend ausgebildet sein. Der erste Sperrgasströmungsweg kann insbesondere auch derart ausgebildet sein, dass das Sperrgas durch den Spalt zwischen Rotor und Stator des Hohlwellenantriebs der Rotationseinrichtung strömt.

Das Laserbearbeitungsmodul kann alternativ oder zusätzlich auch mit einer zweiten Sperrgaseinrichtung bzw. einem zweiten Sperrgasströmungsweg ausgebildet sein (die Begriffe "erste" und "zweite" werden hier lediglich zur Unterscheidung der beiden Sperrgasströmungswege verwendet und sollen keinen der Sperrgasströmungswege als Bedingung für den anderen beschreiben. Vorzugsweise weißt das

Laserbearbeitungsmodul jedoch beide hier beschriebenen Sperrgasströmungswege auf.) .

Der Anschluss der zweiten Sperrgaseinrichtung (zweiter Sperrgaseinlass) kann in einem Abschnitt des Gehäuses angeordnet sein, in dem die Kollimatoreinheit angeordnet ist. Dieser Abschnitt des Gehäuses kann gesondert zu dem Abschnitt des Gehäuses ausgebildet sein, der die

Rotationseinrichtung (Direktantrieb) umfasst. Dieser

Abschnitt kann insbesondere in radialer Richtung länglich erstreckt ausgebildet sein. Der zweite Sperrgasströmungsweg kann insbesondere den optischen Pfad im Bereich der

Kollimatoreinheit, insbesondere von der Anschlussstelle für die Laserquelle bis zur Kollimatoreinheit sowie den

optischen Pfad von der Kollimatoreinheit bis zur

Fokussiereinheit umfassen. Es kann vorgesehen sein, dass das Sperrgas (der zweiten Sperrgaseinrichtung) das

hülsenartige Element, in dem die Fokussiereinheit gehalten ist, von seiner Innenseite her befüllt. Das Sperrgas wird bei den erfindungsgemäßen Verfahren derart in das Laserbearbeitungsmodul eingeleitet, dass es gegenüber der Atmosphäre in Überdruck steht, so dass an eventuellen Undichtigkeitsstellen sowie am Auslass des ersten Sperrgasströmungswegs stets Sperrgas nach außen dringt und ein Eindringen von Verunreinigungen in das

Laserbearbeitungsmodul verhindert wird.

Die bisher beschriebenen Sperrgasströmungswege sind

fluidisch voneinander getrennt und weisen jeweils ihren eigenen Einlass auf. Es ist denkbar, dass die beiden

Sperrgasströmungswege miteinander fluidisch verbunden sind und insbesondere einen einzigen gemeinsamen Einlass

aufweisen .

Das Laserbearbeitungsmodul kann auch einen

Prozessgasanschluss sowie einen Prozessgasströmungsweg umfassen .

Insbesondere kann der Einsatz eines Prozessgases vorgesehen sein, wenn das Laserbearbeitungsmodul ohne Dichteinheit ausgebildet ist. Das Prozessgas wird in das

Laserbearbeitungsmodul eingeleitet. Der

Prozessgasströmungsweg ist insbesondere derart ausgebildet, dass das Prozessgas entlang der Außenseite des

hülsenartigen Elements, das der Halterung der

Fokussiereinheit dient, strömt.

Das Prozessgas strömt vorzugsweise Richtung Auslassöffnung und verlässt das Laserbearbeitungsmodul über die

Auslassöffnung. Vorzugsweise ist die Auslassöffnung derart konfiguriert, dass sie eine Art Düse bildet, die den austretenden Strahl des Prozessgases auf die durch den Laserstrahl bearbeitete Stelle der Werkstückoberfläche leitet. Das Prozessgas umgibt den Laserstrahl und kann damit als eine Art Schutzgas bei der Bearbeitung der

Oberfläche dienen.

Das Laserbearbeitungsmodul kann derart ausgebildet sein, dass der Prozessgasströmungsweg über eine Dichtung von dem ersten Sperrgasströmungsweg getrennt ist. Die Dichtung kann insbesondere zwischen einem feststehenden Teil des Gehäuses und einem durch die Rotationseinrichtung rotierbaren Teil des Laserbearbeitungsmoduls angeordnet sein.

Prozessgas und Sperrgas können erfindungsgemäß,

insbesondere bei den erfindungsgemäßen Verfahren, jeweils Stickstoff sein. Das Sperrgas kann auch gereinigte

Druckluft sein.

Der Laserbearbeitung nachgeordnet kann eine optische oder taktile Oberflächennachmesseinrichtung sein, welche das Bearbeitungsergebnis durch eine Messung prüft oder auch bei Abweichungen von der Zielqualität Feed-Back-Funktionen auf die Bearbeitung nachfolgender Teile ausübt, mit der die Bearbeitungsparameter optimiert werden.

Es kann vorgesehen sein, dass die Verschlusseinrichtung über die Drehbewegung der Transfereinrichtung geöffnet und geschlossen wird. Es kann vorgesehen sein, dass die der Arbeitsstation zugewandte Seite der die

Verschlusseinrichtung bildenden Trennwand sich bei jedem Transfervorgang ändert. Es kann vorgesehen sein, dass die Verschlusseinrichtung eine auf dem Drehtisch fest

angeordnete Trennwand umfasst. Weitere Details und Einzelheiten der vorliegenden

Erfindungen werden nachfolgend in Bezug auf die Zeichnung erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer

erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Laserbearbeitung, wobei ein Gehäuse der Vorrichtung nicht dargestellt ist; Figur 2 eine Schnittdarstellung durch eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung;

Figur 3 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei das Gehäuse der

Vorrichtung nur teilweise dargestellt ist;

Figur 4 eine Draufsicht auf das Gehäuse der Vorrichtung mit teilweisen Durchbrüchen durch das Gehäuse; Figur 5 ein Laserbearbeitungsmodul, wie es Anwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung findet;

Figur 6 eine Schnittdarstellung durch eine schematisierte Darstellung des Laserbearbeitungsmoduls aus Figur 5;

Figur 7 eine schematisierte Darstellung des Strahlengangs des Laserbearbeitungsmoduls aus Figur 5 und 6; Figur 8 eine Schnittdarstellung entsprechend Figur 6 in der eine erste Sperrgaseinrichtung bzw. deren Sperrgasströmung illustriert ist;

Figur 9 eine Schnittdarstellung entsprechend Figur 6 in der eine zweite Sperrgaseinrichtung bzw. deren Sperrgasströmung illustriert ist;

Figur 10 eine Schnittdarstellung entsprechend Figur 6 in der ein Prozessgasströmungsweg illustriert ist;

Figur 11 eine schematisierte Darstellung einer Trennwand; und

Figur 12 eine schematisierte Darstellung einer alternativen Trennwand .

In den Figuren tragen sich entsprechende Teile und Bereiche gleiche Bezugszeichen.

Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer Vorrichtung 10 zur Laserbearbeitung. Vorliegend ist die Vorrichtung zum Laseraufrauen von Oberflächen mehrerer zueinander beabstandeter Werkstücköffnungen, im

vorliegenden Fall Zylinderbohrungen, ausgebildet. Die

Vorrichtung umfasst eine Arbeitsstation 12 in der zu bearbeitende Werkstücke 14, die vorliegend durch

Zylinderblöcke mit mehreren Zylinderbohrungen 16 gebildet sind, einer Laserbearbeitung unterzogen werden können. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden der Arbeitsstation 12 mittels einer Transfereinrichtung 18 zugeführt. Die Transfereinrichtung 18 ist vorliegend in Form eines

Drehtisches ausgebildet.

Die Transfereinrichtung 18 ist derart ausgebildet und angeordnet, dass sie Werkstücke 14, welche über einen

Bandförderer 20 in eine Be- und Entladestation 22

transportiert werden, durch eine Drehbewegung in einem Transfervorgang von der Be- und Entladestation 22 in die Arbeitsstation 12 überführen können. Zeitgleich können mittels der Transfereinrichtung 18 im gleichen

Transfervorgang Werkstücke 14 (die bereits bearbeitet wurden) gleichzeitig aus der Arbeitsstation 12 in die Be- und Entladestation 22 bewegt werden.

Vorliegend ist die Vorrichtung 10 ohne ein üblicherweise vorhandenes Gehäuse 24 dargestellt. Die Vorrichtung 10 umfasst ein Maschinenbett 26. Neben dem Maschinenbett 26 umfasst die Vorrichtung weiter eine Positioniereinrichtung 28, welche vorliegend als Schlittenanordnung 30 (vorliegend eine Kreuzschlittenanordnung) ausgebildet ist. An der

Schlittenanordnung 30 beziehungsweise der

Positioniereinrichtung 28 sind zwei Laserbearbeitungsmodule 32 angeordnet. Das Laserbearbeitungsmodul 32 und sein

Aufbau wird nachfolgend noch im Zusammenhang mit den

Figuren 5 bis 7 im Detail erläutert.

Mittels der Positioniereinrichtung 28 ist eine

Relativbewegung zwischen dem beziehungsweise den Laserbearbeitungsmodulen 32 und den entsprechenden

Werkstücken 14 bewirkbar. Vorliegend wird hierzu das

Laserbearbeitungsmodul 32 bewegt, während die Werkstücke 14 in ihrer Position gegenüber dem Maschinenbett 26

verbleiben .

Figur 2 zeigt die Vorrichtung 10 aus Figur 1 in einer schematisierten seitlichen Schnittansicht. In Figur 2 ist das Gehäuse 24 schematisch dargestellt. Das Gehäuse

definiert einen um die Arbeitsstation angeordneten

Arbeitsraum 34. Die Vorrichtung 10 umfasst neben dem

Arbeitsraum 34 weiter ein von dem Arbeitsraum 34 getrenntes Strahlungsquellenabteil 36. In dem Strahlungsquellenabteil 36 ist eine Strahlungsquelle 38 zur Bereitstellung des für die Bearbeitung vorgesehenen Laserstrahls, welcher in das Laserbearbeitungsmodul 32 eingekoppelt wird, angeordnet.

Die Strahlungsquelle 38 ist über einen Lichtleiter 40 mit dem Laserbearbeitungsmodul 32 zur Einkopplung des

Laserstrahls verbunden.

Die Vorrichtung 10 weist eine erste Absaugeinrichtung 42 auf, die generell den Arbeitsraum 34 entlüftet. Zusätzlich weist die Vorrichtung 10 je Laserbearbeitungsmodul 32 eine zweite beziehungsweise mehrere zweite Absaugeinrichtungen 44 auf, die jeweils eine Absaugöffnung unterhalb der jeweils zu bearbeitenden Werkstücköffnungen aufweisen. Die Laserbearbeitungsmodule 32 weisen jeweils eine

Blendeneinrichtung 45 auf, die derart ausgebildet ist, dass sie etwaige Werkstücköffnungen, die beabstandet zur für die Bearbeitung vorgesehenen Öffnung angeordnet sind, verschließen kann. Dabei ist das jeweilige

Laserbearbeitungsmodul 32 relativ zu der entsprechenden Blendeneinrichtung 45 verfahrbar. Die Blendeneinrichtung 45 kann auf den Zylinderblock 14 aufgelegt werden und das Laserbearbeitungsmodul 32 durch eine Öffnung in der

Blendeneinrichtung 45 in das Werkstück bzw. den

Zylinderblock 14 bzw. des Zylinderbohrung 16 eingefahren werden . Wie in den Figuren 2 und 3 gut erkennbar ist, weist die Vorrichtung 10 eine Verschlusseinrichtung 46 auf, welche eine offen- und schließbare Trennwand 48 umfasst. Diese kann zum Öffnen und Schließen vertikal oder horizontal bewegt werden. Vorliegend ist die Trennwand 48 in

vertikaler Richtung verfahrbar ausgebildet, was durch den Doppelpfeil mit dem Bezugszeichen 50 in Figur 2 angedeutet ist .

Mittels der Verschlusseinrichtung 46 beziehungsweise der offen- und schließbaren Trennwand ist die Arbeitsstation 12 beziehungsweise der Arbeitsraum der Arbeitsstation 12 von der Be- und Entladestation 22 trennbar. Dabei ist mit trennbar eine strahlungssichere Trennung gemeint, so dass vom Laserbearbeitungsmodul 32 ausgehende Laserstrahlen vom Arbeitsraum her nicht in die Be- und Entladestation 22 dringen können, falls beispielsweise das

Laserbearbeitungsmodul 32 versehentlich eingeschaltet wird, ohne dass ein Werkstück 14 vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn die Trennwand 48 und andere Wände einen doppelwandigen Aufbau aufweisen. Bei diesem doppelwandigen Aufbau kann ein Hohlraum 51 innerhalb der Trennwand 46 durch eine Außenwand 52 begrenzt sein. Die Trennwand 46 kann weiter eine Sensoreinheit 54 umfassen, die in Figur 3 lediglich symbolisch dargestellt ist und ausgebildet und angeordnet ist, um zu detektieren, wenn Laserstrahlung des Lasers des Laserbearbeitungsmoduls 32 in den Hohlraum 51 der Trennwand 48 eindringt.

Die Sensoreinheit 54 kann also detektieren, falls die

Außenwand der Trennwand 46 durch den Laserstrahl

durchbrochen wird und entsprechend kann eine Notabschaltung des Laserbearbeitungsmoduls 32 vorgenommen werden, bevor beide den Hohlraum 51 begrenzende Außenwände durch den Laser vollständig durchdrungen wurden.

Die Verschlusseinrichtung 46 in Kombination mit der

Transfereinrichtung 18 bietet besondere Vorteile der vorliegenden Vorrichtung 10. Durch die Transfereinrichtung 18 kann mittels einer Drehbewegung innerhalb eines

Transfervorgangs zeitgleich ein Beladen der Arbeitsstation 12 und ein Entladen von bereits bearbeiteten Werkstücken aus der Arbeitsstation 12 zurück in die Be- und

Entladestation 22 durchgeführt werden. Hierzu ist die

Verschlusseinrichtung 46 zu öffnen. Da Be- und

Entladevorgang zeitgleich vorgenommen werden können, ist hierfür nur eine minimale Öffnungsdauer der

Verschlusseinrichtung 46 nötig und eine besonders hohe Taktzeit und Arbeitssicherheit der vorliegenden Vorrichtung 10 sind gewährleistet. Um die Taktzeit noch weiter zu erhöhen ist es vorgesehen, dass die vorliegend als

Drehtisch ausgebildete Transfereinrichtung 18 vorliegend je Transfervorgang zwei Werkstücke 14 von der Be- und

Entladestation 22 in die Arbeitsstation 12 und umgekehrt zeitgleich im selben Transfervorgang zwei Werkstücke 14 von der Arbeitsstation 12 in die Be- und Entladestation 22 überführen kann.

Die Positioniereinrichtung 28 ist dabei derart ausgebildet, dass die beiden Laserbearbeitungsmodule 32 zwar zur

Bearbeitung verschiedener Werkstücke 14 verwendet werden können, gleichzeitig erlaubt die Positioniereinrichtung 28 jedoch auch das Verfahren der Laserbearbeitungsmodule 32 derart, dass beide Laserbearbeitungsmodule 32 das gleiche Werkstück 14 bearbeiten können, beispielsweise in

benachbarten Öffnungen. Dies wird auch dadurch unterstützt, dass die Laserbearbeitungsmodule 32 besonders schlank und platzsparend ausgebildet sind. Hierzu weisen die

Laserbearbeitungsmodule 32 einen besonderen Aufbau auf, der eine kompakte Bauweise bei gleichzeitig hoher Präzision und Zuverlässigkeit erlaubt. Die Laserbearbeitungsmodule 32 sind jeweils wie in den Figuren 5 bis 7 illustriert

aufgebaut .

Figur 7 zeigt dabei den prinzipiellen Aufbau einer

Strahlführungsoptik 60 der Laserbearbeitungsmodule 32. Die Strahlführungsoptik 60 weist eine Kollimatoreinheit 62 auf. Die Kollimatoreinheit 62 ist über eine entsprechende

Bedieneinrichtung 63 einstellbar bzw. der Durchmesser des kollimierten Strahls ist über die Bedieneinrichtung 63 einstellbar. Die Kollimatoreinheit 62 kann auch derart ausgebildet sein, dass sie elektromechanisch einstellbar ist. Die Strahlführungsoptik 60 weißt weiter eine

Fokussiereinheit 64 auf, die als fokussierende Linse ausgebildet ist, auf. Neben der Kollimatoreinheit 62 und der Fokussiereinheit 64 weist die Strahlführungsoptik 60 auch eine ausleitungsrichtungsfestlegende

Strahlumlenkeinrichtung 66 auf. Die Strahlumlenkeinrichtung 66 legt eine Ausleitungsrichtung 90, also die Richtung, in der der Laserstrahl das Laserbearbeitungsmodul 32 ohne weitere Umlenkung verlässt, bzw. auf die zu bearbeitende Oberfläche geleitet wird, fest. Der Laserstrahl 86 trifft entlang einer optischen Hauptrichtung 67, die entlang einer Modulachse 84 erstreckt ist, auf die

ausleitungsrichtungsfestlegende Strahlumlenkeinrichtung 66. Die Strahlführungsoptik 60 umfasst auch eine erste weitere Strahlumlenkeinrichtung 68 und eine zweite weitere

Strahlumlenkeinrichtung 69.

Die erste weitere Strahlumlenkeinrichtung 68 lenkt den Laserstrahl 86 in die optische Hauptrichtung 67 um. Entlang der optischen Hauptrichtung 67 passiert der Laserstrahl 86 die Fokussiereinheit 64.

Die zweite weitere Strahlumlenkeinrichtung 69 lenkt den Laserstrahl 86 in eine (vorliegend orthogonal) zur

optischen Hauptrichtung 67 geneigt liegende Richtung 71 um. In der zur optischen Hauptrichtung 67 geneigt liegenden Richtung 71 trifft der Strahl auf die erste weitere

Strahlumlenkeinrichtung 68.

Figur 5 zeigt das Laserbearbeitungsmodul 32 in einer

Seitenansicht, wobei die Strahlführungsoptik 60 in einem Gehäuse 78 angeordnet ist.

Die vorliegenden Laserbearbeitungsmodule 32 sind derart ausgebildet, dass sowohl der die Rotationseinrichtung 70 bildende Direktantriebs 72 als auch die Strahlformenden und umlenkenden optischen Komponenten (Strahlführungsoptik 60) im Laserbearbeitungsmodul 32 angeordnet sind. Dies macht die Laserbearbeitungsmodule 32 einfach austauschbar, kompakt und beschädigungsresistent. Sämtliche o.g.

Komponenten können eingeschalt im Laserbearbeitungsmodul 32 untergebracht sein und das Laserbearbeitungsmodul 32 verfügt lediglich über ein Minimum an Verbindungsstellen (bspw. eine Anschlussstelle 102 für den Lichtleiter 40 zur Einkopplung des Laserstrahls 86) . Die Vorrichtung ist damit in einfacher Weise um weitere Laserbearbeitungsmodule 32 ergänzbar, was in Kombination mit der Transfereinrichtung eine hohe Flexibilität bzgl. der Taktrate der Vorrichtung ermöglicht. So können mehrere Laserbearbeitungsmodule 32 vorgesehen werden, die jeweils mehrere Werkstücke

bearbeiten können um die Vorrichtung mit besonders hohem Durchsatz zu fahren. Die Transfervorrichtung kann pro

Transfervorgang dabei mehrere Werkstücke in die

Arbeitsstation befördern. Andererseits kann die Vorrichtung bei einem Bedarf für nur geringe Taktung quasi abgerüstet werden, in dem bspw. nur ein Werkstück pro Transfervorgang in die Arbeitsstation bewegt wird und nur ein

Laserbearbeitungsmodul 32 vorgesehen ist, dass sequentiell die einzelnen Werkstücköffnungen bearbeitet werden.

In der Schnittdarstellung von Figur 6 ist besonders anschaulich illustriert, dass das Laserbearbeitungsmodul 32 eine Rotationseinrichtung 70 umfasst. Die

Rotationseinrichtung 70 ist dabei vorliegend in Form eines Direktantriebs 72, der als Hohlwellenantrieb 74 ausgebildet ist, realisiert.

Ein Stator 76 des Hohlwellenantriebs 74 ist drehfest mit dem Gehäuse 78 des Laserbearbeitungsmoduls 32 verbunden.

Ein Rotor 80 des Hohlwellenantriebs 74 ist um eine

Rotationsachse 82, welche mit der Modulachse 84

zusammenfällt, rotierbar in dem Laserbearbeitungsmodul 32 angeordnet. Eine orthogonal zur Modulachse 84 angeordnete Ebene 85 ist in den Figuren 5 und 6 dargestellt.

Bei Betätigung des Hohlwellenantriebs 74 wird der Rotor 80 und die mit ihm verbundenen Komponenten in Rotation um die Modulachse 84 versetzt. Hierdurch wird die

Strahlumlenkeinrichtung 66 in Rotation versetzt, so dass der zur Bearbeitung vorgesehene kollimierte und fokussierte Laserstrahl 86 um die Modulachse 84 rotierend in der

Ausleitungsrichtung (welche vorliegend durch den Pfeil mit dem Bezugszeichen 90 illustriert ist) aus dem

Laserbearbeitungsmodul 32 austritt und entsprechend auf eine zu bearbeitende Oberfläche 92 der Werkstücköffnung 16 des Werkstücks 14 trifft. Die Ausleitungsrichtung 90 ist gegenüber der Modulachse 84 und der orthogonal zur Modulachse 84 angeordneten Ebene 85 geneigt, sie verläuft also zu beiden in einem von Null Grad verschiedenen Winkel (Winkel a gegenüber der Ebene 85 und Winkel ß gegenüber der Modulachse 84) . Vorzugsweise beträgt sowohl der Winkel a als auch der Winkel ß, wenigstens

10°, wenigstens 20°, wenigstens 30°. Das Laserbearbeitungsmodul 32 weist einen Spindelabschnitt 94 auf, der zum Einführen in die zu bearbeitende

Werkstücköffnung 16 ausgebildet ist. Der Spindelabschnitt 94 umfasst eine Auslassöffnung 95 für den Laserstrahl 86. Aus der Auslassöffnung 95 verlässt der Laserstrahl 86 das Laserbearbeitungsmodul 32 in Ausleitungsrichtung 90.

Der Direktantrieb 72 beziehungsweise der Hohlwellenantrieb 74 ist entlang der Modulachse 84 gesehen beabstandet zum Spindelabschnitt 94 angeordnet, der wiederum zum Einführen in die zu bearbeitende Werkstücköffnung 16 ausgebildet ist.

Durch die Ausbildung des Antriebs des

Laserbearbeitungsmoduls 32 als Direktantrieb 72

beziehungsweise vorliegend als Hohlwellenantrieb 74 kann das Laserbearbeitungsmodul 32 sehr kompakt gebaut werden. Durch den Spindelabschnitt 94 der über Lageranordnungen 98 drehbar gegenüber dem übrigen Gehäuse 78 des

Laserbearbeitungsmoduls 32 angeordnet ist, kann die

Auslassöffnung 95 des Laserstrahls 86 vorteilhaft in die zu bearbeitenden Werkstücköffnungen 16 eingeführt werden, so dass eine effiziente Bearbeitung der Oberflächen der

Werkstücköffnungen 16 möglich ist. Durch das Vorsehen eines Direktantriebs 72 ist eine besonders genaue Bearbeitung möglich, die mit einer kompakten Bauweise des

Laserbearbeitungsmoduls 32 kombiniert ist. Außerdem ist die Vorrichtung 10 in einfacher Art und Weise mit weiteren Laserbearbeitungsmodulen 32 bestückbar, so dass die

Taktzeit der Vorrichtung 10 sehr variabel ist bzw. auf einfache Art und Weise erhöht werden kann.

Der Direktantrieb 72 ist entlang der Modulachse 84 versetzt zu dem Spindelabschnitt 94 ausgebildet. Durch die versetzte Anordnung kann der Spindelabschnitt 94 derart ausgebildet sein, dass er keine Teile des Direktantriebs 72 umfasst und kann entsprechend schlank ausgebildet sein.

Im Betrieb des Laserbearbeitungsmoduls kann der

Spindelabschnitt 94 in die Werkstücköffnung eingeführt werden und anschließend durch Rotation der

Strahlumlenkeinrichtung 66 der aus dem

Laserbearbeitungsmodul 32 austretende Laserstrahl 86 in Auslassrichtung 90 um die Modulachse 84 herum rotiert werden. Dieser Rotation des Laserstrahls 86 kann ein

Absenken des Laserbearbeitungsmoduls 32 in die

Werkstücköffnung überlagert sein. Das

Laserbearbeitungsmodul kann generell entlang der Modulachse 84 relativ zum Werkstück bewegt werden (Bewegung des

Laserbearbeitungsmoduls 32 und/oder Werkstücks 14) . Diese Bewegung kann schrittweise erfolgen, so dass die Laserbearbeitung jeweils quasi ringförmig vorgenommen wird oder kontinuierlich, so dass eine Art spiralförmiger Pfad entlang der Oberfläche der Öffnung durch den Laser

bearbeitet wird.

Da die Strahlumlenkeinrichtung 66 gegenüber den übrigen optischen Komponenten des Systems rotiert wird, können diese starr und damit platzsparend und robust ausgebildet werden. Lediglich die Strahlumlenkeinrichtung 66 wird rotiert. Die Fokussiereinheit 64 ist vorliegend drehfest mit dem Gehäuse 78 verbunden. Die Fokussiereinheit 64 ist innerhalb des Rotors 80 angeordnet. Die Fokussiereinheit 64 ist über ein sich in den Rotor 80 erstreckendes

hülsenartiges Element 101, das mit dem Gehäuse 78 verbunden ist, gehalten. Das hülsenartiges Element 101 ist

konzentrisch zur Modulachse 84 angeordnet.

Der Laserstrahl wird über eine Anschlussstelle 102 für den Lichtleiter 40 in das Laserbearbeitungsmodul 32

eingekoppelt. Die Anschlussstelle 102 kann dabei derart ausgebildet und angeordnet sein, dass der Laserstrahl zunächst versetzt (wie figürlich dargestellt) oder geneigt zur optische Hauptrichtung 87 in das Laserbearbeitungsmodul 32 eingekoppelt wird. Mittels der zweiten weiteren

Strahlumlenkeinrichtung 69 wird der Strahl 86 vorliegend auf die Kollimatoreinheit 62 geführt und von dieser auf eine zweite weitere Strahlumlenkeinrichtung 68, die

vorliegend als Interferenzspiegel ausgebildet ist, geführt. Die zweite weitere Strahlumlenkeinrichtung 68 lenkt den Strahl 86 auf die Fokussiereinheit 64, und von dieser durch die strahlendurchlässige Dichteinheit 100 über die

Strahlumlenkeinrichtung 66 durch die Auslassöffnung 95 auf die zu bearbeitende Oberfläche 92. Die strahlendurchlässige Dichteinheit 100 ist optional.

Die erste weitere Strahlumlenkeinrichtung 68 ist als

Interferenzspiegel ausgebildet, um ein von der bearbeiteten Oberfläche 92 kommendes optisches Signal in Richtung einer Sensoranschlussstelle 104 zu leiten. Die erste weitere Strahlumlenkeinrichtung 68 leitet dabei das von der

bearbeiteten Oberfläche 92 kommende optische Signal entlang der optischen Hauptrichtung zur Sensoranschlussstelle 104.

Die strahlendurchlässige Dichteinheit 100 ist entlang der Strahlrichtung vor der Strahlumlenkeinrichtung 64

angeordnet und dazu, zu verhindern, dass Partikel, die bei der Laserbearbeitung entstehen, oder andere Verschmutzungen in den Strahlengang des Laserbearbeitungsmoduls 32

eindringen können.

Die verschiedenen Aspekte der beiden in der vorliegenden Vorrichtung 10 realisierten Erfindungen können auch jeweils einzeln vorgesehen werden, besonders vorteilhaft ist jedoch, wenn die Aspekte beider Erfindungen in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung realisiert sind.

In Figur 8 ist eine Schnittdarstellung (entsprechend der von Figur 6) gezeigt, wobei der Übersichtlichkeit halber die meisten Bezugszeichen nicht dargestellt sind. In Figur 8 ist eine erste Sperrgaseinrichtung 106 bzw. deren Strömungsweg illustriert. Das Sperrgas (über Pfeile illustiert) dient dazu zu verhindert, dass Verunreinigungen in den optischen Pfad gelangen. Das Sperrgas wird über einen ersten Sperrgaseinlass 108 in das

Laserbearbeitungsmodul 32 eingeleitet. Ein Sperrgasauslass 110 ist am Spindelabschnitt 94 angeordnet. Der

Sperrgasauslass 110 ist in einer Umfangsrichtung U (Umfang des Spindelabschnitts) kreisförmig umlaufend ausgebildet sein. Der erste Sperrgasströmungsweg bzw. die

Sperrgaseinrichtung 106 kann insbesondere auch derart ausgebildet sein, dass das Sperrgas durch den Spalt zwischen Rotor 80 und Stator 76 des Hohlwellenantriebs der Rotationseinrichtung strömt. Das Laserbearbeitungsmodul 32 kann alternativ oder

zusätzlich auch mit einer zweiten Sperrgaseinrichtung 112 bzw. einem zweiten Sperrgasströmungsweg ausgebildet sein. Der Übersichtlichkeit halber ist dieser in Figur 9

illustriert. Die zweite Sperrgaseinrichtung 112 wird über einen zweiten Sperrgasanschluss 114 mit Sperrgas gespeist. Der Sperrgasanschluss 114 ist in einem Abschnitt 116 des Gehäuses 78 angeordnet, in dem die Kollimatoreinheit 62 angeordnet ist. Dieser Abschnitt 116 des Gehäuses 78 ist gesondert zu dem Abschnitt 118 des Gehäuses 78 ausgebildet sein, der die Rotationseinrichtung 70 (Direktantrieb) umfasst .

Das Sperrgas der zweiten Sperrgaseinrichtung 112 umströmt den Kollimator 62. Das Sperrgas der zweiten Sperrgaseinrichtung 112 füllt das hülsenartige Element 101 in dem die Fokussiereinheit 64 gehalten ist.

In Figur 10 ist in einer Darstellung entsprechend von Figur 6, 8 und 9 der Einsatz eines Prozessgases illustriert. Ein Prozessgasströmungsweg 120 ist derart ausgebildet, dass das Prozessgas (illustriert durch Pfeile) entlang der

Außenseite des hülsenartigen Elements 101, das der

Halterung der Fokussiereinheit 64 dient, strömt.

Das Laserbearbeitungsmodul 32 der Figur 10 unterscheidet sich von dem in den Figuren 6, 8 und 9 gezeigten dadurch, dass keine Dichteinheit 100 vorgesehen ist. Das Prozessgas durchströmt kontinuierlich das Innere des Spindelabschnitts 94.

Das Laserbearbeitungsmodul 32 kann derart ausgebildet sein, dass der Prozessgasströmungsweg 120 über eine Dichtung 122 von dem ersten Sperrgasströmungsweg 106 getrennt ist. Die Dichtung 122 kann insbesondere zwischen einem feststehenden Teil 124 des Gehäuses 78 und einem durch die

Rotationseinrichtung 70 rotierbaren Teil 126 des

Laserbearbeitungsmoduls 32 angeordnet sein.

Das Prozessgas wird über einen Prozessgaseinlass in das Laserbearbeitungsmodul 32 eingeleitet. Es umströmt die Außenseite des hülsenartigen Elements 101. Es strömt im Inneren des Spindelabschnitts 94. Das Prozessgas verlässt das Laserbearbeitungsmodul 32 über die Auslassöffnung 95. Die Auslassöffnung 95 ist derart konfiguriert, dass sie eine Art Düse bildet, die die austretende Strömung des Prozessgases auf die durch den Laserstrahl bearbeitete Stelle der Werkstückoberfläche leitet. Das Prozessgas kann damit als eine Art Schutzgas bei der Bearbeitung der

Oberfläche dienen.

In Figur 11 ist die Trennwand 46 mit dem Hohlraum 51 illustriert. Die Trennwand 46 weist die Außenwand 52 auf, welche wiederum eine erste Seitenfläche 52a und eine zweite Seitenfläche 52b umfasst, die gemeinsam den Hohlraum 51 begrenzen .

In Figur 12 ist eine erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung 46 schematisch illustriert, bei der die Trennwand mit der Transfereinrichtung 18 verbunden ist und über deren

Drehbewegung geöffnet und geschlossen wird.