Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Absaugeinrichtung für eine Vorrichtung zum Strukturieren einer Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere eine Druck- form wie zum Beispiel einem Flexodruckklischee, mittels Strahlung, insbeson- dere mittels Laserstrahlung, wobei das Werkstück ein Zylinder oder eine ebe- nen oder gewölbten Platte ist, die während dem Gravieren auf einem Zylinder angeordnet ist.

Bei der Bearbeitung zylindrischer Werkstücke oder Werkstückoberflächen aus natürlichen oder künstlichen organischen Materialien mittels Strahlung, ins- besondere mittels Laserstrahlung, ist das zylindrische Werkstück üblicherwei- se in einer entsprechenden Bearbeitungsmaschine drehbar gelagert ; Ein Be- arbeitungskopf, beispielsweise ein Arbeitslaserkopf ist dabei so angeordnet, dass er Strahlung zur Bearbeitung des Werkstücks auf dessen Oberfläche fo- kussiert. Um die gesamte Zylinderoberfläche bearbeiten zu können, ist eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Bearbeitungskopf vorge- sehen, die parallel zur Drehachse des Werkstücks erfolgt. Dabei kann entwe- der der Bearbeitungskopf oder das Werkstück in Richtung der Drehachse re- lativ zur Bearbeitungsmaschine verschoben werden, während das Werkstück bzw. der Bearbeitungskopf fest angeordnet ist.

Beim Strukturieren von Oberflächen, z. B. beim Eingravieren eines Reliefs in eine Oberfläche eines Werkstücks insbesondere aus beispielsweise Naturkau- tschuk, Kunstkautschuk, thermoplastischen Elastomeren oder dergleichen mittels Strahlung, insbesondere mittels Laserstrahlung, wie es beispielsweise zur Herstellung von Flexodruckformen angewendet wird, wird zur Reliefbil- dung Material durch Strahlungseinwirkung abgetragen, wobei Abtrags-und Zersetzungsprodukte, wie beispielsweise Aerosole, Rauch, Dampf und/oder kleine Partikel und dergleichen entstehen. Um zu verhindern, dass diese Ab- trags-und Zersetzungsprodukte sich in bereits gravierten Bereichen festset- zen und dort die Feinheit des gravierten Musters beeinträchtigen, ist es erfor- derlich, dass sie aus dem Bereich ihrer Entstehung möglichst vollständig ab- geführt werden. Ferner können die Zersetzungsprodukte auch noch nicht gra- vierte Bereiche verschmutzen, wodurch der Gravierprozess gestört wird, oder auch die Elemente der Laserstrahlführüng verunreinigen, was ebenfalls zu ei- ner Beeinträchtigung der Gravurqualität führt.

Aus der DE 299 80 010 U1 ist bereits ein Bearbeitungskopf für eine Lasergra- <BR> <BR> vier-bzw. -schneidvorrichtung bekannt, bei dem ein die Fokussierlinse hal- tender, düsenartiger Linsenhalter von einer Absaugglocke umgeben ist, die über eine Absaugleitung an eine entsprechende Absaugeinrichtung ange- schlossen ist. Der Bearbeitungskopf ist mit mindestens zwei Gasdüsen ausge- stattet, von denen die eine einen Gasstrahl schräg in einen Bereich einer Wechselwirkungszone zwischen dem Laserstrahl und der zu gravierenden Stempelplatte richtet, während die andere ebenfalls einen schrägen Gasstrahl gegen die zu gravierende Stempelplatte richtet, der im Bereich zwischen dem Bearbeitungspunkt und dem Rand der Absaugglocke auftrifft, um die radiale Ausbreitung von Staub oder anderer Zersetzungsprodukte während des Bear- beiten der Stempelplatte zu bremsen, sodass diese über die Saugglocke abge- saugt werden können und nicht durch einen Randspalt der selben entwei- chen.

Aus der EP 0 427 004 A2 ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Hohlzylin- dern, insbesondere von Siebdruckschablonen mittels eines Lasers bekannt, bei dem der zu bearbeitende Hohlzylinder in seiner Axialrichtung vor und hinter einer Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Hohlzylinder, also vor und hinter einer Gravurstelle durch Walzen oder Kegelstützrollen abgestützt wird. Bei dieser Vorrichtung ist dem Laserbearbeitungskopf ein Vakuumgehäuse vorgelagert, dass so ausgebildet ist, dass das Mundstück des Laserbearbeitungskopfes von dem Vakuumgehäuse umgeben wird. Da- durch wird eine Vakuumkammer mit einer Öffnung gebildet, deren Rand mit dem Gravurzylinder einen Spalt 34 bildet, der den Gravurbereich, also die Wechselwirkungszone zwischen Laserstrahl und Schablone umgibt. Da über dem Spalt nachströmende Luft aus der Vakuumkammer ständig abgesaugt wird, wird eine Druckdifferenz zwischen der umgebenden Atmosphäre und dem Innern der Vakuumkammer aufrechterhalten, die die Schablone zur ständigen Anlage an die Walzen oder Kegelstützrollen zwingt.

Die Absaugung der Luft aus der Vakuumkammer, die dazu dient, die Druck- differenz für die sichere Anlage der Schablone an den Stützelementen zu ge- währleisten, reicht allerdings für das Entfernen von Abtrag-und/oder Zerset- zungsprodukten nicht aus.

Aus der EP 0 562 149 AI ist weiter eine Vorrichtung zum Bearbeiten dünn- wandiger Hohlzylinder mittels eines Laserstrahls bekannt, bei der neben um seine Längsachse drehbar gelagerte Hohlzylinder, wie beispielsweise einem Rohling für eine Siebdruckschablone oder dergleichen, ein Laserbearbei- tungskopf auf einem Schlitten angeordnet ist, der parallel zur Längsachse des zu Bearbeitenden Hohlzylinders verschiebbar ist. Neben dem Laserbear- beitungskopf ist auf dem Schlitten eine Stützlagerung für den Hohlzylinder fest montiert, sodass sie sich zusammen mit dem Schlitten in Axialrichtung des Hohlzylinders bewegt.

Die Stützvorrichtung umfasst einen im wesentlichen halbkreisförmigen unte- ren Lagerbügel sowie einen viertelkreisförmigen oberen Lagerbügel auf, der schwenkbar gelagert ist, um das automatische Einlegen eines Hohlzylinders zu ermöglichen.

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

Ferner tritt insbesondere bei der Bearbeitung organischer Materialien häufig ein Nachglühen des Materials auf, das über eine viertel oder halbe Umdre- hung oder mehr beobachtet werden kann, und das somit zu einer Rauch- und/oder Dampfentwicklung außerhalb des Absaugbereiches führt. Auch bei nichtorganischen Materialien, wie z. B. bei Zink kann ein Nachglühen auftre- ten, das dazu führt, dass Zersetzungsprodukte nicht nur nahe dem Wechsel- wirkungsbereich von Strahlung und Werkstück auftreten.

Derartiger Rauch oder Dampf kann zwar durch eine vollständige Kapselung der Bearbeitungsmaschine am Entweichen in die Umwelt gehindert werden, führt dann allerdings zur Verschmutzung der Maschine selbst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Absaugeinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der bei der Bearbeitung zylindri- scher Werkstücke entstehende Abtrag-und Zersetzungsprodukte wie zum Bei- spiel Aerosole, Dämpfe, Rauch, Gase und dergleichen am Entweichen in die Umwelt hindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Absaugeinrichtung nach An- spruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin- dung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß weist also eine Absaugeinrichtung eine Haube zum Abde- cken eines Wechselwirkungsbereichs zwischen Strahlung und Werkstückober- fläche und einen C-förmigen Abdeckring auf. Die Haube umfasst dabei einen Absaugkanal, dessen Einlassöffnung in der Betriebsstellung der Haube der Werkstückoberfläche gegenüberliegt und der an eine Absaugleitung an- schließbar ist. Der C-förmige Abdeckring umfasst zwei einander mit Abstand gegenüberliegende umfangsmäßige Enden, und weist einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, wobei die Haube benachbart zu einem der beiden umfangsmäßigen Enden des Abdeckrings angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Abdeckrings, der sich zumin- dest teilweise um ein zylindrisches Werkstück herum erstreckt, wird zwischen dem Abdeckring und dem zylindrischen Werkstück ein Ringkanal gebildet, in dem sich aufgrund der Drehung des Werkstücks während der Bearbeitung eine umfangsmäßige Luftströmung ausbildet, die mittels der benachbart zu einem Ende des Abdeckrings angeordneten Haube abgesaugt wird. Grundsätz- lich ist es auch denkbar, am Abdeckring eine eigene Absaugung, z. B. in sei- nem Außenumfangsbereich anzubringen.

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

Bevorzug ist es jedoch, dass sich der Abdeckring so weit um das Werkstück herum erstreckt, dass die Haube dann zwischen seinen umfangsmäßigen En- den liegt und dort die Strömung abgesaugt, sodass im Ringkanal ein gewisser Unterdruck entsteht, aufgrund dessen Luft durch den Zwischenraum zwi- schen den Seitenwänden des Abdeckrings und dem Werkstück eingesaugt wird, sodass zuverlässig verhindert werden kann, dass Rauch, Dämpfe oder Gase, die aufgrund der Materialbearbeitung unterhalb des Abdeckrings vom Werkstück abgegeben werden, nach außen dringen. Vielmehr wird der Rauch, die Dämpfe oder andere Gase von einer Umfangsströmung aufgrund der Rota- tion des Werkstücks erfasst und zur Haube der Absaugeinrichtung geführt, wo sie zusammen mit anderen Abtrags-und Zersetzungsprodukten aus einer Gravurzone, also aus einem Wechselwirkungsbereich zwischen Strahlung und Werkstückoberfläche abtransportiert werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der C-förmigen Abdeckring austauschbar ist, so dass bei Bearbeitung zylindrischer Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern jeweils ein Abdeckring aus einer Mehrzahl von Abdeckringen ausgewählt und eingesetzt ist, dessen Innendurchmesser an den Durchmesser des jeweils zubearbeitenden zylindrischen Werkstücks bestmöglichst angepaßt ist. Auf diese Weise läßt sich eine optimale Abdichtung für Rauch, Dämpfe oder der- gleichen erreichen.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, dass an den Seitenwänden des C-förmigen Abdeckrings Mittel zum Verkleinern sei- nes freien Innendurchmessers vorgesehen sind, so dass dieser entsprechend dem Durchmesser des jeweils zubearbeitenden zylindrischen Werkstücks einstellbar ist, wobei die Mittel zum Verkleinern des freien Innendurchmes- sers des C-förmigen Abdeckrings vorzugsweise eine Lamellendichtung umfas- sen, deren einzelne Lamellen vorteilhafter Weise an den Seitenwänden des Ab- deckrings schwenkbar befestigt sind. Diese Anordnung ermöglicht eine sehr flexible Anpassung des Abdeckrings an verschiedene Werkstückdurchmesser.

Die Mittel zum Verkleinern des freien Innendurchmessers des C-förmigen Ab- deckrings können aber auch von austauschbaren Seitenteilen, insbesonders Seitenplatten gebildet werden.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich da- durch aus, dass der C-förmigen Abdeckring umfangsmäßig in zumindest zwei Ringsegmente unterteilt ist, die schwenkbar aneinander gehalten sind.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn der C-förmigen Abdeckring um- fangsmäßig in drei Ringsegmente unterschiedlicher Umfangslänge unterteilt ist, wobei die Umfangslänge eines oberen Ringsegments etwa der halben Um- fangslänge des Abdeckrings entspricht, während der untere Ringabschnitt zwei kürzere Ringsegmente aufweist.

Zur Verbesserung der Absaugung der Luft aus dem vom Abdeckring gebilde- ten Ringkanal ist es vorteilhaft, wenn in einem strömungsmäßig vor der Hau- be gelegenen Zwischenraum zwischen der Haube und einem umfangsmäßigen Ende des C-förmigen Abdeckrings eine Absaugdüse angeordnet ist.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Haube eine Rückseite, an der eine Absaugleitung anschließbar ist, zwei Sei- tenwände, die Stirnkanten aufweisen, die in der Betriebsstellung der Haube dem Werkstück gegenüberliegen, und zwei sich zwischen den Seitenwänden quer zu diesen erstrecken Leitwänden aufweist, die zusammen mit den beiden Seitenwänden in der Haube den Absaugkanal begrenzen, wobei die eine der beiden Leitwände in der Betriebsstellung der Haube dem Werkstück mit einer Kante gegenüberliegt, während die andere Leitwand eine in der Betriebsste- llung der Haube'der Werkstückoberfläche gegenüberliegende konvexe zylindrische Wölbung sowie im Bereich dieser Wölbung zumindest eine Öff- nung aufweist, durch die die Strahlung zur Bearbeitung der Werkstückober- fläche geführt ist. Hierdurch wird eine hohe Absauggeschwindigkeit im Wech- selwirkungsbereich zwischen Strahlung und Werkstück sichergestellt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Haube eine Rückseite, an der eine Absaugleitung anschließbar ist, zwei Sei- tenwände mit Stirnkanten mit einer Kontur, die an die Kontur der Oberfläche eines zubearbeitenden Werkstücks angepaßt ist, so dass en- tsprechende Spaltdichtungen gebildet sind, wenn die Stirnkanten in der Betriebsstellung der Haube dem Werkstück gegenüberliegen, und zwei sich zwischen den Seitenwänden quer zu diesen erstreckende Leitwände, die zu- sammen mit den beiden Seitenwänden in der Haube den Absaugkanal be-

grenzen, wobei in der Haube eine Öffnung vorgesehen ist, durch die die Strahlung zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche geführt ist. Hierdurch wird eine besonders gute Absaugung im Gravurbereich erzielt.

Dabei ist zweckmäßiger Weise vorgesehen, dass die eine der beiden Leitwände in der Betriebsstellung der Haube dem Werkstück mit einer Kante gegenüber- liegt, während die andere Leitwand eine in der Betriebsstellung der Haube der Werkstückoberfläche gegenüberliegende konvexe zylinderische Wölbung aufweist, und dass die zumindest eine Öffnung, durch die die Strahlung zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche geführt ist, im Bereich der Wölbung der anderen Leitwand angeordnet ist.

Vorteilhafter Weise ist die Wölbung der gewölbten Leitwand kreisbogenförmig gekrümmt, wobei die Krümmung der Wölbung der gewölbten Leitwand größer ist, als die Krümmung der Oberfläche des Werkstücks. Die Wölbung der ge- wöbten Leitwand kann aber auch exponentiell gekrümmt sein, um bestimmte Geschwindigkeitsprofile der Strömung im Absaugkanal einzustellen.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Öffnung oder Öffnungen, durch die die Strahlung zur Bearbeitung des Werk- stücks geführt ist, in dem Bereich der gewölbten Leitwand vorgesehen ist, der in der Betriebsstellung der Haube der Oberfläche des Werkstücks am-näch- sten liegt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Stirnkanten der Seitenwände eine Kontur aufweisen, die an die Kontur der Oberfläche ei- nes zubearbeitenden Werkstücks angepaßt ist, so dass entsprechende Spalt- dichtungen gebildet sind, wobei die Kontur der Stirnkanten der Seitenwände ein der Kontur der Werkstückoberfläche angepaßter Polygonzug oder Keisbo- gen ist.

Hierbei ist es zweckmäßig wenn der Abstand zwischen den Stirnkanten der Seitenwände und der Werkstückoberfläche in der Betriebsstellung der Haube kleiner als 50 mm, vorzugsweise kleiner als 30 mm, insbesondere kleiner als 10 mm aber größer als 0,5 mm ist und besonders bevorzugt zwischen 1 mm und 5 mm beträgt, wobei vorgesehen sein kann, dass die Breite der zwischen

den Stirnkanten der Seitenwände und der Werkstückoberfläche gebildeten Spaltdichtungen in Bereich zwischen 0,1 mm und 30 mm liegt.

Um einwandfreie Strömungsverhältnisse insbesondere im Gravurbereich si- cherzustellen ist es zweckmäßig, wenn die Haube an einem Arbeitslaserkopf austauschbar befestigt ist, so dass bei Bearbeitung zylindrischer Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern jeweils eine Haube aus einer Mehrzahl von Hauben ausgewählt und am Arbeitslaserkopf befestigt ist, deren Seiten- wände Stirnkanten mit einer Kontur aufweisen, die der Kontur der Oberflä- che des jeweils zubearbeitenden Werkstücks bestmöglichst angepaßt ist.

Es ist jedoch auch möglich, dass an den Seitenwänden Haube Mittel, insbe- sondere bewegliche Lamellen oder austauschbare Seitenteile vorgesehen sind, mit denen die Kontur der einem Werkstück gegenüber liegenden Kanten der Seitenwände verändert werden kann, um diese an die Oberfläche des Werk- stücks anzupassen.

Zur Anpassung der Haube an einen jeweiligen Bearbeitungskopf ist vorgese- hen, dass in dem Bereich der gewölbten Leitwand, der in der Betriebsstellung der Haube der Oberfläche des Werkstücks am nächsten liegt, für jeden von einem Bearbeitungskopf gelieferten Arbeitsstrahl, insbesondere für jeden von einem Arbeitslaserkopf gelieferten Arbeitslaserstrahl eine eigene Öffnung vorgesehen ist, durch die die Strahlung zur Bearbeitung des Werkstücks auf dieses gerichtet wird.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Bearbeitungsmaschi- ne für ein zylindrisches Werkstück mittels Strahlung, insbesondere Laser- strahlung, die mit einer erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung ausgerüstet ist ; Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Bearbeitungsmaschine nach Figur 1, wobei ein dreigliedriger Abdeckring der Absaugeinrichtung nach vorn aus der Maschine heraus aufgeklappt ist, um das Einsetzen eines zylindrischen Werkstücks in die Bearbeitungsmaschine zu erleichtern ;

Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Bearbeitungsmaschine nach Figur 1 mit eingesetztem zylindrischem Werkstück ; Figur 4 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung mit einem in die Bearbeitungsmaschine eingesetzten zylindrischen Werkstück mit großem Durchmesser ; Figur 5 einen Schnitt entsprechend Figur 4, wobei ein Werkstück mit klei- nem Durchmesser in die Bearbeitungsmaschine eingesetzt ist ; Figur 6a einen schematischen Schnitt durch ein zylindrisches Werkstück mit kleinem Durchmesser mit einem darum herum angeordnetem Abdeckring einer erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung ; Figur 6b eine perspektivische Darstellung der Anordnung nach Figur 6a ; Figur 7 eine Darstellung entsprechend Figur 6a mit einem Werkstück mit großem Durchmesser ; Figur 8 einen Schnitt durch einen gegenüber einem zylindrischen Werk- stück angeordnetem Bearbeitungskopf mit einer daran angebrachten Haube der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung ; Figur 9 eine perspektivische Vorderansicht der Haube der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung ; und Figur 10 eine perspektivische Darstellung eines Teils einer Bearbeitungsma- schine mit einer Absaugeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbei- spiel der Erfindung.

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

Wie in Figur 1 gezeigt, ist eine Bearbeitungsmaschine 9 für ein in Figur 1 nichtdargestelltes zylinderförmiges Werkstück mit einer Absaugeinrichtung 10 ausgestattet, die eine Haube 11 mit einem Absaugkanal 12, einen C-förmi- gen Abdeckring 13 und eine in Figur 1 über der Haube 11 in einem Zwischen-

raum zwischen dieser und einem umfangsmäßigen Ende des Abdeckrings 13 angeordneten Absaugdüse 14 aufweist.

Der C-förmige Abdeckring 13 kann sich dabei teilweise oder nahezuvollstän- dig um ein zylindrisches Werkstück herum erstrecken. Im letzteren Fall liegen seine beiden umfangsmäßigen Enden benachbart zur Haube. Im ersteren Fall kann er sich über 90°, 120°, 180° oder jeden anderen Winkelbereich erstre- cken, der ausreicht, um Rauch, Dämpfe kleine Partikel oder dergleichen ein- fangen und absaugen zu können. Dabei kann der Abdeckring auch mit einem eigenen Absauganschluß versehen sein, um Zersetzungsprodukte und derglei- chen unmittel abzusaugen.

Die Abdeckhaube 11, die unten näher erläutert wird, deckt in ihrer Be- triebstellung einen Wechselwirkungsbereich zwischen Arbeitsstrahlung und Werktückoberfläche ab, wobei eine Einlaßöffnung 15 des Absaugkanals 12 der Werkstückoberfläche gegenüberliegt, um während der Werkstückbearbei- tung abgetragenes Material und Zersetzungsprodukte, wie beispielsweise Ae- rosole, Rauch, Dampf, Gas und dergleichen aus dem Wechselwirkungsbereich abzusaugen.

Der Abdeckring 13, der grundsätzlich, wie in Figur 10 dargestellt ist, aus ei- nem einzelnen durchgehenden C-förmigen Ririgelement gebildet sein kann, besteht vorzugsweise jedoch aus zwei oder drei Ringsegmenten 13a, 13b und 13c, die über Scharniere 16 miteinander verbunden sind, um aus der in Figur 1 dargestellten Betriebstellung in die in Figur 2 dargestellte offene Lage ge- bracht werden zu können, in der der Abdeckring 13 den Spannbereich für das Werkstück freigibt, um das Einsetzen des zu bearbeitenden Werkstücks in die Bearbeitungsmaschine 9 zu erleichtern.

Der in Figur 1 obere Abdeckringabschnitt 13c umfasst ein Sichtfenster 17, das eine visuelle Beobachtung des Bearbeitungsvorgangs und Bearbeitungs- vortschritts ermöglicht. Das Sichtfenster 17 ist mit einem durchsichtigem Ma- terial, wie beispielsweise Glas oder transparentem Kunstoff dicht verschlos- sen.

Wie besonders gut in Figur 2 zu erkennen ist, besteht der Abdeckring 13 be- ziehungsweise jeder seiner Ringabschnitte 13a, 13b, 13c aus zwei aneinander

gegenüberliegende Seitenwänden 18 und einer diese verbindenden Boden- wand 19, sodass der Abdeckring 13 einen im wesentlichen U-förmigen Quer- schnitt aufweist.

Der Abdeckring 13 kann auch aus einzelnen Segmenten bestehen, die unab- hängig von einander an einen Arbeitskopfträger oder einen Maschinenbett montiert sind. Dabei kann auch eines oder alle Ringsegmente mit einer geson- derten Absaugeinrichtung verbunden sein.

Bei der beschriebenen Bearbeitungsmaschine 9 ist der Abdeckring 13 mittels Stützen 20 ortsfest auf einem nur schematisch angedeuteten Maschinenbett befestigt, während die Aufnahmevorrichtung für das zylindrische Werkstück, die in der Zeichnung nur durch einen von zwei Spannköpfen 22 angedeutet ist, in Achsialrichtung des Zylinders verschiebbar in der Bearbeitungsmaschi- ne 9 gelagert ist. Ein Arbeitskopf 23, der die Arbeitsstrahlung, insbesondere den Arbeitslaserstrahl durch entsprechende Öffnungen in der Haube 11 hindurch auf eine Werkstückoberfläche richtet, insbesondere fokussiert ist in Achsialrichtung des Werkstücks ebenfalls fest in der Bearbeitungsmaschine 9 gelagert, kann jedoch zum Ausgleich unterschiedlicher Werkstückdurchmes- ser radial zur Werkstückachse verschoben werden. Der Arbeitskopf 23 ist da- bei ebenfalls ortsfest montiert.

Sind die Spannköpfe 22 ortsfest und der Arbeitskopf 23 verschiebbar gelagert, so ist auch die Absaugeinrichtung gemeinsam mit dem Arbeitskopf 23 ver- schiebbar.

Nachdem ein zylindrisches Werkstück 24 in die Bearbeitungsmaschine 9 eingesetzt wurde, wird der Abdeckring 13 geschlossen, sodass der Abdeckring 13 das zylindrische Werkstück umgibt. Liegt ein Werkstück mit relativ klei- nem Durchmesser vor, so wird der Bearbeitungskopf 23, der die Haube 11 trägt, an das Werkstück herangefahren, wie in Figur 5 gezeigt ist. Weist das Werkstück einen großen Durchmesser auf, so ergibt sich beispielsweise die in Figur 4 dargestellte Situation, wo die am Bearbeitungskopf 23 gehaltene Haube 11 der Absaugeinrichtung 10 in der Lücke zwischen den umfangsmäßi- gen Enden des Abdeckrings 13 liegt, sodass diese Lücke im wesentlichen ge- schlossen ist, während bei einem zylindrischem Werkstück 24 mit kleinem

Durchmesser der Bearbeitungskopf 23 mit der Haube 11 durch dieser Lücke hindurch fährt, bis er die Bearbeitungsposition erreicht hat.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung zusammen mit un- terschiedlichen Werkstückdurchmesser wird im folgenden anhand der Figuren 4 bis 7 näher erläutert.

Wenn, wie in Figur 4 dargestellt ist, ein zylindrisches Werkstück 24 mit rela- tiv großem Durchmesser in die Bearbeitungsmaschine 9 eingesetzt ist, und wenn der Abdeckring 13 sich in seiner geschlossenen Stellung befindet, liegen die Seitenwände 18 durch einen Spalt 26 von der Oberfläche des Werkstücks 24 getrennt dieser gegenüber, sodass der Abdeckring 13 zusammen mit der überdeckten Werkstückoberfläche einen Ringkanal bildet, der seitlich über den Spalt 26 mit der Umgebung in Verbindung steht.

Wenn das Werkstück bei der Bearbeitung seiner Oberfläche mittels Strahlung, insbesondere mittels Laserstrahlung mit hoher Geschwindigkeit rotiert, so bildet sich um das Werkstück herum eine Luftströmung aus, die der Rotati- onsrichtung des Werkstücks 24 entspricht. Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel dreht sich das zylindrische Werkstück 24 bezogen auf die Blickrichtung auf die Zeichnung im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil A angedeutet wird.

Wird nun während der Bearbeitung des Werkstücks 24 mit Strahlung über die Haube 11 Luft aus dem Wechselwirkungsbereich zwischen Strahlung und Werkstück 24 vorzugsweise mit hoher Kapazität abgesaugt, um Abtrag-und Zersetzungsprodukte, die während der Bearbeitung, insbesondere während der Gravur mittels Strahlung entstehen, abzusaugen, so strömt die angesaug- te Luft durch einen zwischen einer gewölbten Leitwand 27 und der Werkstückoberfläche 24 gebildeten Ansaugspalt 28 und weiter durch die Einlassöffnung 15 der Haube 11 in deren Absaugkanal 12. Die Luft die dabei angesaugt wird, wird dabei im Wesentlichen durch die im Ringkanal zwischen Abdeckring 13 und Werkstückoberfläche vorliegende Strömung nachgeliefert, wodurch in dem Ringkanal ein gewisser Unterdruck entsteht, sodass Luft durch die den Ringkanal seitlich begrenzenden Spalten nachströmt. Aufgrund dieser Tatsache werden im Bereich des Abdeckrings entstehender Rauch, Dampf oder andere Gase, die sich beispielsweise durch ein Nachglühen des

bearbeitenden Materials als Zersetzungsprodukte bilden, von der Ringströ- mung im Ringkanal zum Absaugbereich transportiert, während das seitliche Einströmen von Luft durch die Spalte 26 ein Austreten von Rauch, Dampf oder Gas aus dem Ringkanal praktisch vollständig verhindert.

Soll, wie in Figur 5 gezeigt, ein zylindrisches Werkstück 24 mit relativ kleinem Durchmesser in der Bearbeitungsmaschine 9 bearbeitet werden, so wird der Bearbeitungskopf 23 mit der daran befestigten Haube 11 der Absaugeinrich- tung 10 in Radialrichtung soweit verfahren, bis die in Figur 5 dargestellte Po- sition erreicht ist, in der die Strahlung vom Bearbeitungskopf 23 in der ge- wünschten Weise auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks 24 fo- kussiert wird. In dieser Stellung bildet die gewölbte Leitwand 27 mit der Werkstückoberfläche wieder einen Ansaugspalt 28 durch den hindurch Luft über die Einlassöffnung 15 und den Absaugkanal 12 der Haube 11 mit hoher Kapazität abgesaugt wird, um Abtrag-und Zersetzungsprodukte aus dem Wechselwirkungsbereich zwischen Strahlung und Werkstückoberfläche abzu- führen.

Da das Werkstück einen relativ kleinen Durchmesser aufweist, ist der Ab- stand zwischen Werkstückoberfläche und Innenrand der Seitenwände 18 des Absaugkanals relativ groß, sodass der Spalt 26 eine verhältnismäßig große Breite aufweist, die es schwierig macht im Bereich des Spalts 26 eine stabile, in das Innere des Ringkanals gerichtete Strömung aufzubauen. Die Absaug- düse 24, die im Gegensatz zum Ansaugspalt 28 radial außen liegt unterstützt dabei zwar den Aufbau eines Unterdrucks unterhalb des Abdeckrings 13.

Trotzdem ist ab einer gewissen Breite des Spaltes 26 nicht mehr genügend ge- währleistet, dass sich unterhalb des Abdeckrings bildender Rauch und der- gleichen von der umlaufenden Strömung zuverlässig in den Absaugbereich transportiert wird.

Um bei großen Breiten der Spalte 26 zwischen dem Abdeckring 13 und der Werkstückoberfläche in dem Ringkanal zwischen dem Abdeckring 13 und der Werkstückoberfläche durch die Absaugung der Ringströmung über die Ab- saugdüse 14 und den Absaugkanal 12 in der Haube 11 einen genügenden Un- terdruck zu erzeugen zu können, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass an den Seitenwänden 18 des Abdeckrings 13 Dichtelemente angeordnet sind, die sich so bewegen lassen, dass sie wie in

Figur 6a und 6b gezeigt, den beziehungsweise die Spalte 26 zwischen Abdeck- ring 13 und Oberfläche des Werkstücks 24 abdecken. Die Abdichtelemente können dabei in nicht näher dargestellter Weise ähnlich wie eine Irisblende einer Kamera gestaltet sein. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Ab- dichtung als Lamellendichtung 30 ausgebildet, deren einzelne Lamellen schwenkbar an den Seitenwänden 18 des Abdeckrings 13 angebracht sind.

Somit können die Lamellen 31 in Abhängigkeit vom Durchmesser des Werks- tücks 24 jeweils in eine solche Stellung gebracht werden, dass der offene Sei- tenbereich, also die Spalte 26 so klein gemacht werden kann, dass eine Druckdifferenz zwischen Ringkanal und Umgebung aufrechterhalten werden kann die ausreicht, um ein Entweichen von Rauch, Dampf oder Gas aus dem Ringkanal verhindert.

Es ist jedoch auch möglich, zusätzliche Seitenwandelemente, die einem be- stimmten Werkstückdurchmesser zugeordnet, sind vorzusehen und diese bei Bedarf an den Seitenwänden 18 zu montieren.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der Abdeckring 13 austauschbar auf dem Maschinenbett montiert ist, und das Abdeckringe 13 mit unterschiedlichen Durchmessern bereitgehalten werden, um die erfindungsgemäße Absaugein- richtung an den jeweiligen Werkstückdurchmesser anzupassen.

Obwohl die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung kein besonders strukturier- te Absaughaube benötigt, ist es doch zweckmäßig, wenn eine Haube 11 ver- wendet wird, wie die im Folgenden beschriebene Struktur aufweist, da da- durch im Gravurbereich, also im Wechselwirkungsbereich zwischen Strahlung und Werkstückoberfläche eine besonders schnelle Strömung erreichbar ist, die Abtrag-und Zersetzungsprodukt zuverlässig mitreißt und abführt.

Wie in Figur 8 und 9 dargestellt ist, weist die Haube 11 zwei Seitenwände 32 auf, die Stirnkanten 33 besitzen, deren Kontur an den Außenumfang der zy- lindrischen Werkstücke 24 angepasst ist. Dementsprechend besitzen die Stirnkanten 33 eine im wesentlichen bogenförmige Kontur, die durch einen Polygonzug oder einen Kreisbogen gebildet sein kann, sodass zwischen den Stirnkanten 33 und dem Werkstück 24 eine Spaltdichtung gebildet ist, deren

Dichtwirkung um so besser ist, je kleiner der Abstand der Stirnkante 33 von der Oberfläche des Werkstücks 24 ist.

Dieser Abstand ist zweckmäßigerweise kleiner als 50 mm, vorzugsweise klei- ner als 30 mm und sollte zwischen 0,5 mm und 10 mm, insbesondere zwi- schen 1 mm und 5 mm betragen. Um die Dichtwirkung der von den Stirnkan- ten 33 der Seitenwände 32 der Haube 11 gebildeten Spaltdichtungen zu ver- bessern, kann vorgesehen sein, dass die Stirnkanten in Achsialrichtung des Werkstücks 24 eine größere Breite aufweisen. Die größere Breite der Stirn- kanten 33 kann dabei durch eine größere Dicke der Seitenwände 32 bewirkt werden. Es ist aber auch möglich, die Seitenwände 32 jeweils mit einem sich von der Einlaßöffnung 15 weg erstreckenden Flansch zu versehen, um breite- re Spaltdichtungen zu bilden. Die Breite der Spaltdichtungen liegt dabei zweckmäßigerweise im Bereich von 0, 1 mm bis 20 oder 30 mm.

Um den Abstand zwischen den Stirnkanten 33 und der Oberfläche des Werks- tücks 24 auch dann im gewünschten Bereich zu halten, wenn wie in Figur 5 dargestellt, ein zylindrisches Werkstück mit einem relativ kleinem Durchmes- ser bearbeitet werden soll, können verschiedene Hauben vorgesehen sein, de- ren Seitenwände Stirnkanten mit jeweils an einen bestimmten Durchmesser- bereich angepaßten Krümmungen aufweisen. Es ist aber auch denkbar, an den Seitenwänden einstellbare Lamellenfächer, oder austauschbare Seitentei- le mit entsprechend geformten Stirnkanten oder dergleichen vorzusehen, die bei größeren Abständen zwischen den Stirnkanten 33 und der Werkstückoberfläche nahe an der letztere heran geschoben beziehungsweise angeordnet werden können.

Durch die Anpassung der Seitenwände an die Werkstückkontur lassen sich seitliche Lufteinströmbereiche so stark reduzieren, dass praktisch Spaltdich- tungen gebildet werden, durch die kaum noch Luft angesaugt wird, die die Luftströmungsverhältnisse im Innern der Haube 11 stören könnte.

Der gewölbten Leitwand 27 liegt eine in Figur 8 untere Leitwand 34 gegen- über, die zusammen mit einer weiteren, der Werkstückoberfläche gegenüber- liegenden Wand 35 eine schneidenförmige Kante 36 bildet, die zusammen mit den Stirnkanten 33 die Einlaßöffnung 15 des Absaugkanals 12 außer in dem Bereich des Ansaugspalts 28 begrenzt.

An der Rückseite der Haube 11 ist ein Anschlußstutzen 37 für eine in Figur 8 nur rein schematisch angedeutete Absaugleitung 38 vorgesehen. Außerdem weist die Haube 11 eine Montageplatte 39 auf, mit der sie am Bearbeitungs- kopf 23 so angebracht werden kann, dass die Strahlung zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche durch eine oder mehrere Öffnungen 40 in der gewölbten Leitwand 27 hindurch auf die Oberfläche des Werkstücks 24 fokussierbar ist.

Die Öffnungen 40 sind dabei bezüglich der Wölbung der gewölbtem Leitwand 27 so angeordnet, dass sie im engsten Bereich des Ansaugspalts 28 liegen. Es ist aber auch möglich, die Öffnungen so gegenüber diesem engsten Bereich des Ansaugspalts 28 zu versetzen, dass sie in Strömungsrichtung gesehen ge- ringfügig hinter diesem angeordnet sind.

Wie in Figur 8 deutlich zu erkennen ist, umfasst der Ansaugspalt 28 vor sei- ner engsten Stelle einen sich im Querschnitt trichterförmig verjüngenden Abschnitt 28'und in Strömungsrichtung hinter der engsten Stelle einen sich wiederum trichterförmig erweiternden Bereich 28". Wie in Fig. 9 zu erkennen ist, sind im Bereich des sich trichterförmig verjüngenden Abschnitts 28'des Ansaugspalts 28 benachbart, aber mit einem kleinen Abstand zu den Seiten- wänden 32 sich in Strömugsrichtung erstreckende Leitrippen 32'vorgesehen, um die einströmenden Luftströmung weiter zu glätten.

Durch die beschriebene Geometrie des Ansaugspalts 28 und aufgrund der von den Stirnkanten 33 der Seitenwände 32 und der Wand 35 gebildeten Spalt- dichtungen wird im Absaugbetrieb Luft hauptsächlich durch den Ansaugspalt 28 in die Einlaßöffnung 15 des Absaugkanals 12 eingesaugt. Hiebei wird die angesaugte Strömung aufgrund des sich verjüngenden Spaltes stark be- schleunigt, so dass sie an der Engstelle des Ansaugspaltes 28 extrem hohe Strömungsgeschwindigkeiten bis zu zirka 150 bis 180 m/s oder höher errei- chen kann. Neben den hohen Strömungsgeschwindigkeiten stellt die Struktur der Haube 11 der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung, also insbesondere die Struktur der den Absaugkanal 12 begrenzenden Wände und die Struktur der die Einlaßöffnungen begrenzenden Dichtungen zusammen mit der Ausge- staltung des Ansaugspalts 28 sicher, dass insbesondere im Ansaugspalt 28 eine glatte Strömung mit hoher Strömungsgeschwindigkeit ohne Verwirbelun- gen auftritt, die für den zuverlässigen Abtransport von Abtrag-und

Zersetzungsprodukten aus dem Gravur-oder Wechselwirkungsbereich wäh- rend der Bearbeitung des Werkstücks erforderlich ist.

Aufgrund der hohen Absauggeschwindigkeiten die durch die spezielle Ausbil- dung der beschriebenen Haube 11 erreicht werden, können auch besonders große Absaugvolumen bewältigt werden, was für die Ausbildung eines Unter- drucks im Ringkanal zwischen Abdeckring 13 und Werkstückoberfläche 24 von Vorteil ist.

Je nachdem welche Mengen an Zersetzugsprodukten und abgetragenen Mate- rial bei der Laserbearbeitung, insbesondere bei der Lasergravur zuverlässig abtransportiert werden sollen, muss nicht nur eine schnelle Gasströmung im Gravurbereich erzielt werden, sondern es muss auch ein genügend hoher Vo- lumenstrom sichergestellt werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass bei schneller Strömung und hohem Abluftvolumenstrom die von diesem trans- portierten Zersetzungsprodukte aus dem Gravurbereich um so weniger dazu neigen, sich auf der Oberfläche des Werkstücks 24 oder an den Wänden des Absaugkanals 12 abzusetzen, je höher die Strömungsgeschwindigkeit und je geringer die pro Kubikmeter Volumenstrom zu transportierende Materialmen- ge ist. In der Regel ist es daher empfehlenswert, einen Abluftvolumenstrom von mindestens 0,1 m3/g abgebauten Materials einzusetzen. Bevorzugt be- trägt der Volumenstrom mindestens 0,5 m3/g und insbesondere mindestens 1,0 m3/g. Bei einer Laserapparatur durchschnittlicher Größe, wie sie insbe- sondere für die Direktgravur von Flexodruckformen eingesetzt wird, wird bei- spielsweise mit einer Geschwindigkeit von 1 m 2/h gravie rt, was einen Mate- rialabtrag von 500 bis 1.000 g/m2 liefert. Dementsprechend sollte die erfin- dungsgemäße Absaugeinrichtung mit einer Absaugleistung von mindestens 50 bis 100 m3/h vorzugsweise mit mindestens 250 bis 500 m3/h und insbe- sondere mit mindestens 500 bis 1.000 m3/h oder mehr arbeiten.

Die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung wurde zusammen mit einem Bear- beitungskopf 23 beschrieben, der drei Arbeitsstrahlen zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche liefert. Es ist jedoch auch möglich, die Absaugeinrich- tung an Bearbeitungsköpfe anzupassen die mehr oder weniger Arbeitsstrahlen erzeugen. Figur 10 zeigt beispielsweise eine Bearbeitungsmaschine 9 mit ei- ner erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung, bei der der Bearbeitungskopf nur einen einzigen Arbeitsstrahl liefert, sodass in der gewölbten Leitwand 27 der

Haube 11 nur eine Öffnung 40 vorgesehen sein muss. Bei mehr Arbeitsstrah- len müssen entsprechend deren Anzahl mehrere Öffnungen 40 in der gewölb- ten Leitwand vorgesehen werden.

Die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung ist nicht auf die Verwendung an Bearbeitungsmaschinen für die Bearbeitung, insbesondere die Gravur von Druckformen oder dergleichen beschränkt, sondern kann überall dort einge- setzt werden, wo bei der Laserbearbeitung eines zylindrischen Werkstücks Zersetzungs-und Abtragsprodukte aus dem Umfangsbereich eines Werkstück abgesaugt werden müssen.