DE102010017720B4

DE102010017720B4 - Hochdruck-Schneideinrichtung

Info

Publication number: DE102010017720B4
Application number: DE102010017720.2A
Authority: DE
Inventors: Stephan Lückemeier
Original assignee: Paul Hammelmann Maschinenfabrik GmbH; Hammelmann Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Paul Hammelmann Maschinenfabrik GmbH; Hammelmann Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2030-07-06
Also published as: DE102010017720A1; DE202009005062U1

Abstract

Hochdruck-Schneideinrichtung, mit einem eine Düse (2) aufweisenden Schneidkopf (1), dem über eine Zuleitung ein unter hohem Druck stehendes fluides Medium zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (1) zum Schneiden einer Kontur exzentrisch zu einer Drehachse angeordnet ist, die als Hohlwelle ein Teilstück (6) der Zuleitung bildet, wobei der radiale Abstand des Schneidkopfes (1) zur Drehachse veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Schneideinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Hochdruck-Schneideinrichtungen dienen insbesondere dem Schneiden harter Werkstoffe, wie Metall, Keramik, Beton oder dergleichen.
Dabei erfolgt das Schneiden mittels eines reinen Wasserstrahls oder eines Wasser-Abrasiv-Strahls, zu dessen Erzeugung einem unter hohen Druck stehenden Wasserstrahl ein Abrasiv-Mittel zugeführt wird.
Aufgrund der hohen herrschenden Drücke, mit denen die Hochdruck-Schneideinrichtung betrieben wird und die zwischen 1500 und ggf. mehr als 4000 bar liegen, wird der Schneidkopf bislang im Wesentlichen insoweit stationär betrieben, als er keine Relativbewegung zur Zuleitung vollführt.
Naturgemäß ist damit eine Einschränkung der Einsatzfähigkeit verbunden, wodurch beispielsweise ein mobiler Einsatz der Hochdruck-Schneideinrichtung, wenn überhaupt, dann nur mit einem erheblichen Aufwand möglich ist.
Alles in allem stellen die bekannten Konstruktionen einer Hochdruck-Schneideinrichtung jeweils unbefriedigende Lösungen dar, sowohl hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit wie auch hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit.
Aus der DE 10 2004 046 365 A1 ist eine Vorrichtung zum Entgraten eines Bauteils bekannt, bei dem ein Austrittskanal für ein Fluid exzentrisch zu einer Rotationsachse einer Lanze angeordnet ist, die einen in den Austrittskanal mündenden Zuführungskanal aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck-Schneideinrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass mit konstruktiv geringem Aufwand ihre Verwendungsfähigkeit verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Hochdruck-Schneideinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung finden sich in den Unteransprüchen.
Dadurch, dass erfindungsgemäß der Schneidkopf exzentrisch zu einer Drehachse drehbar gelagert ist, kann die Hochdruck-Schneideinrichtung im Wesentlichen an beliebiger Stelle eingesetzt werden.
Dabei ist der Schneidkopf nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung an einem Aufsatzadapter befestigt, der einerseits an der Drehachse gehalten ist und andererseits den Schneidkopf trägt, wobei dieser Aufsatzadapter, der einen Durchlass für das unter Hochdruck stehende fluide Mittel aufweist, so ausgebildet sein kann, dass der Radius, um den sich der Schneidkopf dreht, verstellbar ist und zwar in Stufen oder stufenlos.
Prinzipiell kann der Aufsatzadapter mit einer Steuerung versehen sein, durch die eine Radienverstellung des Schneidkopfes während der Umdrehung erfolgt, so dass auch von einem Kreis abweichende Konturen geschnitten werden können.
Gemäß der Erfindung ist die Drehachse eine Hohlwelle, die ein Teilstück der Zuleitung bildet, die drehbar in einem Getriebe gelagert ist und an der der Aufsatzadapter befestigt ist. Über die Hohlwelle wird das unter hohem Druck stehende Fluid, üblicherweise Wasser, zum Schneidkopf geführt, in dem ein Abrasiv-Mittel, beispielsweise Sand mit Luft dem Wasser zugeführt wird. Diese Wasser-Sand-Mischung tritt zum Schneiden des entsprechenden Werkstoffs aus der Düse aus.
Wie sich überraschend gezeigt hat, ist die neue Hochdruck-Schneideinrichtung besonders zur Entschärfung von Bomben geeignet, vor allem solchen, bei denen es äußerst schwierig ist, den eingeschraubten und vielfach nach Jahrzehnten der Erdlagerung durch Korrosion stark verbackenen Zünder zu entfernen.
Mit der neuen Hochdruck-Schneideinrichtung besteht nun die Möglichkeit, den Zünder im Bereich des Gewindes durch Wasserstrahl-Schneiden vom Bombengehäuse zu trennen und relativ gefahrlos zu entnehmen.
Zur exakten Führung der Hochdruck-Schneideinrichtung weist diese ein Traggestell auf, mit dem eine ortsfeste Positionierung möglich ist und dass eine an einem Werkstück, beispielsweise dem Bombengehäuse anliegende Halterung trägt, die eine für diesen Fall erforderliche exakte Führung des Schneidkopfes ermöglicht.
Die erwähnte drehbare Hohlwelle ist in einem Getriebe integriert, das mit einem Antriebsmotor in Wirkverbindung steht.
Zur Zuführung des Abrasiv-Mittels kann im Bereich des Schneidkopfes ein Ringraum vorgesehen sein, der mit einer Mischkammer in Verbindung steht, in der das als Abrasiv-Mittel zugeführte Sand/Luft-Gemisch mit dem zugeführten Wasser vermischt wird.
Dieser Ringraum ist Bestandteil einer den Schneidkopf umschließenden, darauf drehbar gelagerten Schale, an der die Zuführung für das Abrasiv-Mittel angeschlossen ist.
Durch die relative Verdrehbarkeit der Schale zum Schneidkopf im Übrigen ist lediglich ein durch den Abstand des Schneidkopfes bzw. der Düse zur Drehachse bestimmter Hub bei einer exzentrischen Drehung des Schneidkopfes auszugleichen, was vorzugsweise durch eine flexible, an die Zuführung angeschlossene Leitung erfolgt.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 und 2 jeweils eine Hochdruck-Schneideinrichtung in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Seitenansicht.
In den Figuren ist eine Hochdruck-Schneideinrichtung gezeigt, mit einem eine Düse 2 aufweisenden Schneidkopf 1, dem über Teilstücke 6, 9 einer Zuleitung ein unter hohem Druck stehendes fluides Medium zuführbar ist.
Erfindungsgemäß ist der Schneidkopf 1 zum Schneiden einer beispielsweise geschlossenen Kontur exzentrisch zu einer Drehachse angeordnet, die als Hohlwelle durch das Teilstück 6 der Zuleitung gebildet wird. Dieses Teilstück 6 wird über ein Getriebe 13 von einem Motor 10 drehend angetrieben.
Über das Teilstück 9 der Zuleitung ist der Schneidkopf 1 über einen Anschluss 7 an einen Aufsatzadapter 5 angeschlossen, der andererseits fest mit dem Teilstück 6 verbunden ist.
Dieser Aufsatzadapter 5, wie er in der 1 als Beispiel gezeigt ist, weist zusätzlich einen zweiten Anschluss 8 auf, der gegenüber dem Teilstück 6, also der definitionsgemäßen Drehachse, einen anderen, in diesem Fall geringeren Abstand besitzt als der Anschluss 7, so dass in ihrem Durchmesser unterschiedliche konzentrische Kreise schneidbar sind.
In der 2 ist eine Variante der Erfindung dargestellt, bei der der Schneidkopf 1 zusammen mit dem angeschlossenen Teilstück 9 gegenüber dem Teilstück 6 als Drehachse stufenlos verstellbar ist, so dass mit einer geeigneten Steuerung auch von einer zum Teilstück 6 abweichenden konzentrischen Kontur andere, entsprechend den Erfordernissen ausgebildete Konturen herstellbar sind.
Während die Zuleitung für das unter Hochdruck stehende fluide Medium rückseitig des Getriebes 13 in das Teilstück 6 eingeführt wird, wird im Schneidkopf 1 ein abrasives Mittel dem Fluid, üblicherweise Wasser, zugesetzt, wozu der Schneidkopf 1 im Innern eine nicht dargestellte Mischkammer aufweist, die mit einem ebenfalls nicht gezeigten Ringraum einer den Schneidkopf 1 außenseitig umschließenden Schale in Verbindung steht, wobei diesem Ringraum das Abrasivmittel, beispielsweise als Sand/Luft-Gemisch über eine Zuführung 4 zugeführt wird.
Ausgehend von der Mischkammer wird das insoweit komplettierte abrasive fluide Medium aus der Düse 2 geführt, um damit das zu schneidende Material zu beaufschlagen.
Das Getriebe 13 ist in einer Trageinrichtung 11 gehalten, so dass die gesamte Hochdruck-Schneideinrichtung ortsfest positioniert werden kann. In den Figuren ist diese Trageinrichtung 11 teilweise abgeschnitten dargestellt, so dass lediglich ein Flansch 12 von einem Flanschpaar erkennbar ist, das in dem dem Schneidkopf 1 zugeordneten Endbereich an der Trageinrichtung 11 angeordnet ist und das der Befestigung einer Halterung dient, die sich an dem zu bearbeitenden Werkstück so abstützt, dass eine exakte Führung des Schneidkopfes 1 bei dessen Drehung gewährleistet ist.

Claims

Hochdruck-Schneideinrichtung, mit einem eine Düse (2) aufweisenden Schneidkopf (1), dem über eine Zuleitung ein unter hohem Druck stehendes fluides Medium zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (1) zum Schneiden einer Kontur exzentrisch zu einer Drehachse angeordnet ist, die als Hohlwelle ein Teilstück (6) der Zuleitung bildet, wobei der radiale Abstand des Schneidkopfes (1) zur Drehachse veränderbar ist.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Schneidkopfes (1) zur Drehachse in Stufen oder stufenlos veränderbar ist.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an das Teilstück (6) ein Aufsatzadapter (5) angeschlossen ist, der abständig zum Teilstück (6) ein Teilstück (9) der Zuleitung trägt, an dessen Ende der Schneidkopf (1) befestigt ist.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatzadapter (5) mehrere, unterschiedlich abständig zum Teilstück (6) angeordnete Anschlüsse (7, 8) für das Teilstück (9) aufweist.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilstück (9) stufenlos verstellbar am Aufsatzadapter (5) gehalten ist.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stufenlose Verstellung des Teilstücks (9) mittels einer angeschlossenen Steuerung erfolgt.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Teilstück (6) bildende Hohlwelle in einem über einen Motor (10) antreibbaren Getriebe gehalten ist.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (13) an einer Trageinrichtung (11) befestigt ist.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung (11) auf ihrer dem Schneidkopf (1) zugewandten Seite Flansche (12) aufweist, an denen eine in einem zu bearbeitenden Werkstück anlegbare Halterung befestigt ist.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (1) eine Mischkammer aufweist, in der dem zugeführten fluiden Medium ein abrasives Mittel zumischbar ist.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (1) von einer einen Ringraum aufweisenden Schale (3) umschlossen ist, wobei der Ringraum mit der Mischkammer in Verbindung steht und die Schale (3) gegenüber dem Schneidkopf (1) verdrehbar ist.
Hochdruck-Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum mit einer Zuführung (4) für das Abrasivmittel in Verbindung steht.