Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschriftung eines Bauteils, umfassend eine Lasereinrichtung zur Erzeugung eines Laserbeschriftungsstrahls, eine Auflagefläche zur Bereitstellung des zu beschriftenden Bauteils, sowie ein Gehäuse zur Umhausung eines Arbeitsbereichs zwischen Lasereinrichtung und dem zu beschriftenden Bauteil.

Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Laserbeschriftungseinrichtungen mit unterschiedlichem Aufbau und verschiedenartigen Schutzeinrichtungen bekannt.

Aus der DE 10 2010 051 539 A1 ist bereits eine Vorrichtung zur Beschriftung von Kennzeichnungsschildern bekannt. Diese Vorrichtung umfasst eine Auflagefläche für die Kennzeichnungsschilder, um diese mit einem Laserbeschriftungsgerät zu beschriften. Ferner umfasst diese Vorrichtung ein Gehäuse zum Einschließen eines aus dem Laserbeschriftungsgerät austretenden, auf die Auflagefläche gerichteten Laserstrahls, wobei das Gehäuse ein Gehäuseunterteil und eine auf oder über dem Gehäuseunterteil angeordnete Abdeckhaube aufweist. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die Auflagefläche auf einem um eine gehäusefeste Drehachse drehbaren Drehteller angeordnet ist, der zwischen dem Gehäuseunterteil und der Abdeckhaube angeordnet ist und seitlich über die Abdeckhaube hervorsteht und zwischen einer Beschriftungsposition, in der die Auflagefläche vollständig von der Abdeckhaube überdeckt wird, und einer Beladeposition, in der sich die Auflagefläche vollständig außerhalb der Abdeckhaube befindet, beweglich ist. Der Drehteller weist zwei sich radial von der Drehachse erstreckende, aus der Auflagefläche vorstehende Abdichtrippen auf, die in der Beschriftungsposition an einer Vorderwand der Abdeckhaube anliegen.

In der DE 100 59 246 A1 wird eine Einrichtung beschrieben, die umfasst zur Führung eines Laserstrahls auf ein zu bearbeitendes Werkstück, ein Abdichtelement, das zusammen mit dem Werkstück einen lichtdicht abgeschlossenen Innenraum bildet, und die ferner umfasst einen lichtempfindlichen Sensor, der an eine Steuereinrichtung gekoppelt ist und den Laserstrahl stoppt, wenn Licht von außen in den Innenraum eindringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Laser-Beschriftung eines Bauteils bereitzustellen, die im Hinblick auf die Komplexität einer Schutzvorrichtung optimiert ausgebildet ist. Mit Vorteil soll darüber hinaus eine weiter verbesserte Handhabung bei zumindest gleichbleibend hohem Sicherheitsstandard gewährleistet werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Beschriftung eines Bauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung umfasst eine Lasereinrichtung zur Erzeugung eines Laserbeschriftungsstrahls für die Beschriftung des Bauteils, eine Auflagefläche zur Bereitstellung des zu beschriftenden Bauteils, sowie ein Gehäuse zur Umhausung eines Arbeitsbereichs zwischen Lasereinrichtung und dem zu beschriftenden Bauteil, so dass der Arbeitsbereich laserstrahldicht abgeschlossen ist. Erfindungsgemäß ist das Gehäuse mehrteilig ausgebildet und umfasst zumindest ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil, wobei die beiden Gehäuseteile gegeneinander beweglich ausgebildet und angeordnet sind, derart, dass das Gehäuse in einer Beschickungsposition einen geöffneten Arbeitsbereich bereitstellt, so dass das zu beschriftende Bauteil in den Arbeitsbereich eingebracht werden kann, und dass das Gehäuse in einer Arbeitsposition den Arbeitsbereich vollständig laserstrahldicht verschließt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass eine Schutzvorrichtung bereitgestellt werden konnte, welche im Hinblick auf die benötigte Anzahl von Einzelkomponenten für ein den Arbeitsbereich laserstrahldicht abschirmendes Gehäuse optimiert ist. Darüber hinaus konnte eine Vorrichtung zur Laser-Beschriftung von Bauteilen bereitgestellt werden, die sowohl im Hinblick auf ihre Handhabung als auch im Hinblick auf Arbeitssicherheit weiter optimiert werden konnte.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die das zu beschriftende Bauteil tragende Auflagefläche in horizontaler Ebene ausgerichtet ist, insbesondere als ein in horizontaler Ebene drehbarer Rundtisch ausgebildet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine Vorrichtung zur Laser-Beschriftung geschaffen werden konnte, welche nur wenig Bauraum benötigt und zugleich hohe Taktzahlen in der Fertigung gewährleistet.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die beiden Gehäuseteile, in vertikaler Richtung gegeneinander beweglich angeordnet sind. Mit Vorteil ist das erste Gehäuseteil dabei als ein gegenüber der Lasereinrichtung oder einem Träger feststehendes Teil ausgebildet und ist das zweite Gehäuseteil als ein gegenüber dem ersten Gehäuseteil bewegliches Teil ausgebildet. Besonders bevorzugt ist dabei das zweite Gehäuseteil zumindest bereichsweise nach oben in das erste Gehäuseteil, verschiebbar ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil kann insbesondere in Form eines nach oben und nach unten offenen Rahmenteils ausgebildet sein, während das erste Gehäuseteil beispielsweise als ein auf dem Kopf stehendes Topfteil ausgebildet sein kann. So kann bei nach oben eingeschobenem zweiten Gehäuseteil ein zu beschriftendes Bauteil unter das Gehäuse eingebracht werden und das Gehäuse durch ein vertikales Zurückverschieben nach unten laserstrahldicht verschlossen werden, indem das zweite Gehäuseteil den Arbeitsbereich zwischen Auflage und erstem Gehäuseteil verschließt. Es kann hierdurch eine konstruktiv einfache, kostengünstige und in der Handhabung optimierte Umhausung für eine Laserbeschriftungsvorrichtung bereitgestellt werden.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Gehäuse zumindest noch ein drittes Gehäuseteil aufweist, wobei das erste Gehäuseteil feststehend ausgebildet ist und den Arbeitsraum nach oben hin abschließt oder umhaust und wobei das zweite Gehäuseteil gegenüber der Arbeitsfläche und dem ersten Gehäuseteil vertikal zwischen Arbeitsfläche und erstem Gehäuseteil verschiebbar ausgebildet ist, so wie es vorstehend bei der zweiteiligen Ausführungsform bereits beschrieben wurde. In der dreiteiligen Weiterbildung ist das zweite Gehäuseteil in vertikaler Erstreckungsrichtung als mittleres Gehäuseteil angeordnet, so dass es in der Arbeitsposition einen mittleren Teil des Arbeitsbereichs umhaust. Das dritte Gehäuseteil ist jetzt auf der dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil gegenüberliegenden Seite der Auflagefläche angeordnet und für die Überführung in die Beschickungsposition in eine Richtung von der Auflagefläche weg vertikal verschiebbar ausgebildet. Hierdurch ist eine im Hinblick auf ihren Aufbau optimierte Umhausung geschaffen, die mit nur wenigen Gehäuseteilen die laserstrahldichte Umhausung eines Arbeitsbereichs um ein auf der Auflagefläche eines Rundtisches platziertes Bauteil für einen Laser-Beschriftungsvorgang laserstrahldicht zu umhausen.

Das zweite Gehäuseteil, welches für die Überführung zwischen einer Arbeitsposition und einer Beschickungsposition zumindest bereichsweise in das erste Gehäuseteil einschiebbar ausgebildet ist, ist gegenüber dem ersten Gehäuseteil laserstrahldicht abgedichtet. Hierfür ist zwischen erstem Gehäuseteil und zweitem Gehäuseteil eine Dichtung zur laserstrahldichten Abdichtung der beiden Gehäuseteile ausgebildet. Mit Vorteil ist diese Dichtung als Labyrinthdichtung ausgeführt. Hierdurch wird eine konstruktiv einfache Lösung für eine laserstrahldichte Abdichtung zweier ineinander verschiebbarer Gehäuseteile geschaffen.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das zweite Gehäuseteil auf seiner dem dritten Gehäuseteil zugekehrten Stirnfläche zumindest abschnittsweise erste Dichtmittel zur laserstrahldichten Abdichtung der beiden Gehäuseteile, gegeneinander aufweist und das dritte Gehäuseteil auf seiner dem zweiten Gehäuseteil zugekehrten Stirnfläche zumindest abschnittsweise mit den ersten Dichtmitteln korrespondierende zweite Dichtmittel aufweist. Auch hier sind die ersten Dichtmittel und die zweiten Dichtmittel mit Vorteil wieder in Form einer Labyrinthdichtung ausgebildet, so dass eine konstruktiv einfache und effektive Laserstrahldichtung zwischen zweiten und drittem Gehäuseteil geschaffen werden konnte. Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann ein Positionssensor zur Detektion der Arbeitsposition vorgesehen sein. Der Positionssensor ist insbesondere derart ausgebildet, dass er die verschlossene Position zwischen dem zweiten Gehäuseteil und dem dritten Gehäuseteil im Bereich der Auflagefläche detektiert. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine Aktivierung der Lasereinrichtung erst erfolgt, wenn das Gehäuse laserstrahldicht verschlossen ist. Ferner kann hierdurch gewährleistet werden, dass die verschlossene Position überwacht werden kann, so dass bei einem ungewollten bereichsweisen Öffnen des Gehäuses die Lasereinrichtung deaktiviert werden kann.

Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass das Gehäuse zumindest eine Luftkanalöffnung für den Anschluss an ein Entlüftungs- oder Absaugsystem aufweist, wobei mit Vorteil die Luftkanalöffnung innerhalb des feststehenden ersten Gehäuseteils ausgebildet ist. Hierdurch kann mit konstruktiv einfachen Mitteln ein dauerhaft sauberer Arbeitsbereich geschaffen und eine qualitativ hochwertige Beschriftung von Bauteilen ermöglicht werden.

Bevorzugt ist zumindest eines der Gehäuseteile, besonders bevorzugt sind auch alle Gehäuseteile des Gehäuses, durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt ausgebildet. Mit Vorteil sind die Gehäuseteile im 3-D-Druckverfahren hergestellt ausgebildet.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:

Figur 1 eine Laserbeschriftungsstation mit Schutzumhausung in einer Vorderansicht (links) und in einer Seitenansicht (rechts),

Figur 2 einen vergrößerten Teilausschnitt „a“ gemäß Figur 1 (oben rechts), sowie das erste Gehäuseteil der Schutzumhausung in zwei unterschiedlichen perspektivischen Ansichten (mittig und unten),

Figur 3 eine Laserbeschriftungsstation mit einer Auflagefläche, gebildet durch einen rotierbar ausgebildeten Rundtisch, in einer Perspektivansicht mit geschlossener Schutzumhausung, und

Figur 4 eine Laserbeschriftungsstation in einer Perspektivansicht mit geöffneter Schutzumhausung und schematisch dargestelltem zu beschriftendem Bauteil.

Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Beschriftung eines Bauteils 2 (Laserbeschriftungsstation) mit einer Schutzumhausung in einer Vorderansicht (links), sowie in einer Seitenansicht (rechts). Die gezeigte Vorrichtung 1 zur Beschriftung eines Bauteils 2 umfasst eine Lasereinrichtung 3 zur Erzeugung eines Laserbeschriftungsstrahls, eine Auflagefläche 4 zur Bereitstellung des zu beschriftenden Bauteils 2 sowie ein Gehäuse 5 in Form einer Schutzumhausung zur Umhausung eines auf der bzw. um die Auflagefläche 4 ausgebildeten Arbeitsbereichs 6 zwischen Lasereinrichtung 3 und dem zu beschriftenden Bauteil 2. Das Gehäuse 5 ist mehrteilig ausgebildet und umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel ein erstes (oberes) Gehäuseteil 51 , ein zweites (mittleres) Gehäuseteil 52 und ein drittes (unteres) Gehäuseteil 53. Dabei sind das erste Gehäuseteil 51 und das zweite Gehäuseteil 52 in vertikaler Richtung gegeneinander beweglich ausgebildet und angeordnet, derart, dass das Gehäuse 5 in einer Beschickungsposition BP1 (siehe Figur 4) einen geöffneten Arbeitsbereich 6 bereitstellt, durch den das zu beschriftende Bauteil 2 in den Arbeitsbereich 6 eingebracht werden kann, und dass das Gehäuse 5 in einer Arbeitsposition BP2 den Arbeitsbereich 6 vollständig verschließt, so dass keinerlei Laserstrahlung aus dem durch das Gehäuse 5 umhausten Arbeitsbereich 6 austreten kann.

Die das zu beschriftende Bauteil 2 tragende Auflagefläche 4 ist in horizontaler Ebene ausgerichtet, und wie in Figur 3 gezeigt als ein in horizontaler Ebene drehbarer Rundtisch 400 ausgebildet. Die beiden Gehäuseteile 51 , 52 sind in vertikaler Richtung gegeneinander beweglich angeordnet, wobei das erste Gehäuseteil 51 als ein gegenüber der Lasereinrichtung 3 feststehendes (ortsfestes) Teil ausgebildet ist, während das zweite Gehäuseteil 52 für die Überführung aus der Arbeitsposition (geschlossene Umhausung) in die Beschickungsposition BP1 (geöffnete Umhausung) zumindest bereichsweise in das erste Gehäuseteil 51 einschiebbar ausgebildet, wobei zwischen erstem Gehäuseteil 51 und zweitem Gehäuseteil 52 eine Dichtung zur laserstrahldichten Abdichtung der beiden Gehäuseteile 51 , 52 gegeneinander ausgebildet ist.

Das dritte (untere) Gehäuseteil 53 ist auf der dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil 51 , 52 vertikal gegenüberliegenden Seite der Auflagefläche 4 (unterhalb der Auflagefläche des Rundtisches 400) angeordnet und in eine Richtung von der Auflagefläche 4 weg vertikal nach unten verschiebbar ausgebildet und angeordnet. Darüber hinaus ist in der rechten Darstellung schematisch der Luftstrom zur Absaugung des geschlossenen Arbeitsbereichs in einer gepunkteten Linie veranschaulicht. Dabei wird Umgebungsluft in Form von Zuluft Z durch eine Öffnung im unteren dritten Gehäuseteil 53 in den Arbeitsraum angesaugt und durch eine weitere Öffnung des Gehäuses 5 im oberen ersten Gehäuseteil 51 als Abluft A abgesaugt. Hierfür ist die Öffnung des ersten Gehäuseteils 51 mit einer entsprechenden Absaugrichtung verbindbar.

Figur 2 zeigt in der Ansicht oben rechts einen vergrößerten Teilausschnitt „a“ gemäß Figur 1 sowie in der mittleren und der unteren Ansicht das erste Gehäuseteil 51 der Schutzumhausung bzw. des Gehäuses 5 in unterschiedlichen perspektivischen Ansichten. Wie in der oberen Darstellung veranschaulicht, weist das zweite Gehäuseteil 52 auf seiner dem dritten Gehäuseteil 53 zugekehrten Stirnfläche erste Dichtmittel 520 zur licht- bzw. laserstrahldichten Abdichtung der beiden Gehäuseteile 52, 53 gegeneinander auf und weist das dritte Gehäuseteil 53 auf seiner dem zweiten Gehäuseteil 52 zugekehrten Stirnfläche mit den ersten Dichtmitteln 520 korrespondierende zweite Dichtmittel 530 auf. Durch die ersten Dichtmittel 520 und die zweiten Dichtmittel 530 wird eine Labyrinthdichtung gebildet. Ferner ist gezeigt, dass das erste Gehäuseteil 51 ein laserstrahldichtes Sichtfenster 51a aufweist, über welches ein Arbeiter während des Beschriftungsvorgangs das zu beschriftende Bauteil 2 durch das Sichtfenster 51a beobachten kann.

Figur 3 zeigt die Vorrichtung 1 (Laserbeschriftungsstation) mit einer Auflagefläche 4, gebildet durch einen rotierbar ausgebildeten Rundtisch 400, in einer Perspektivansicht mit geschlossener Schutzumhausung bzw. mit geschlossenem Gehäuse 5. Dabei ist das zweite Gehäuseteil 52 vollständig nach unten aus dem ersten Gehäuseteil 51 ausgefahren und deckt das zu beschriftende Bauteil 2 laserstahldicht nach oben und zu den Seiten hin ab. Ersichtlich ist aus der Figur 3 ferner, dass ein Positionssensor 7 zur Detektion der Arbeitsposition BP2, bzw. zur Detektion ob das Gehäuse 5 sich in einem geschlossenen Zustand befindet, vorgesehen ist, wobei der Positionssensor 7 derart ausgebildet ist, dass er die verschlossene Position zwischen dem (mittleren) zweiten Gehäuseteil 52 und dem (unteren) dritten Gehäuseteil 53 detektiert. Schließlich zeigt die Figur 3 auch, dass das Gehäuse 5 im oberen ersten Gehäuseteil 51 eine erste Luftkanalöffnung 501 für den Anschluss an ein Entlüftungs- oder Absaugsystem aufweist und dass das Gehäuse 5 in seinem unteren dritten Gehäuseteil 52 eine zweite Luftkanalöffnung 503 für den Eintritt der über die erste Luftkanalöffnung 501 angesaugten Luft aufweist.

Figur 4 zeigt die Vorrichtung 1 (Laserbeschriftungsstation) in einer Perspektivansicht mit geöffneter Schutzumhausung und schematisch dargestelltem zu beschriftendem Bauteil 2. Gut zu erkennen ist in dieser Ansicht, dass das zweite mittlere Gehäuseteil 52 und das dritte untere Gehäuseteil 53 in einem vorderen Bereich über ihre korrespondierenden vertikalen Stirnflächen gegeneinander laserstrahldicht abgedichtet sind, während in einem übrigen (hinteren) Bereich die Abdichtung des zweiten Gehäuseteils 52 und des dritten Gehäuseteils 53 jeweils gegen den in diesem Bereich rotierbar angeordneten Rundtisch 400 - beispielsweise über entsprechende flexibel ausgebildete Dichtelemente - erfolgt. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste' und 'zweite' Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.

Bezuqszeichenliste

1 Vorrichtung

2 (zu beschriftendes) Bauteil

3 Lasereinrichtung

4 Auflagefläche

400 Rundtisch

5 Gehäuse

51 erstes Gehäuseteil

501 erste Luftkanalöffnung (im ersten Gehäuseteil)

51a Sichtfenster

52 zweites Gehäuseteil

520 Dichtmittel (zweites Gehäuseteil)

53 drittes Gehäuseteil

503 zweite Luftkanalöffnung (im dritten Gehäuseteil)

530 Dichtmittel (drittes Gehäuseteil)

6 Arbeitsbereich

7 Positionssensor

BP1 Beschickungsposition

BP2 Arbeitsposition

L Absaugluftstrom