DE29503610U1

DE29503610U1 - Device for cutting workpieces

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Publication number: DE29503610U1
Application number: DE29503610U
Authority: DE
Original assignee: TAL LUFTTECHNIK GmbH
Current assignee: TAL LUFTTECHNIK GmbH
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1995-03-03
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2005-03-04

Description

TAL-Lufttechnik GmbHTAL-Lufttechnik GmbH

Byk-Gulden-Str. 36
78224 Singen 15Byk-Gulden-Str. 36
78224 Singen 15

Vorrichtung zum Schneiden von WerkstückenDevice for cutting workpieces

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Werkstücken mit einem Wasserstrahl aus einer Düse, wobei dem Wasserstrahl vor einer Strahlöffnung Sand od. dgl. zugeführt wird.The invention relates to a device for cutting workpieces with a water jet from a nozzle, whereby sand or the like is fed to the water jet in front of a jet opening.

Es ist bekannt, daß Werkstücke, gleich welcher Art, mittels einem gebündelten und unter hohem Druck austretenden Wasserstrahl geschnitten werden können. Das Schneiden erfolgt sehr exakt, wobei vor allem die Schneidkanten sehr sauber geschnitten sind.It is known that workpieces of any kind can be cut using a concentrated water jet emitted under high pressure. The cutting is very precise, and the cutting edges in particular are cut very cleanly.

Zur Verbesserung der Schneidwirkung des Wasserstrahls ist es ferner bekannt, daß dem Wasserstrahl ein abrasives Mittel, insbesondere Sand, vor dem Austreten aus der Strahlöffnung zugesetzt wird.In order to improve the cutting effect of the water jet, it is also known that an abrasive agent, in particular sand, is added to the water jet before it exits the jet opening.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zuführung des abrasiven Mittels zu dem Wasserstrahl wesentlich zu verbessern.The present invention is based on the object of significantly improving the supply of the abrasive agent to the water jet.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß in eine Zuführleitung für den Sand od. dgl. eine Dosiereinrichtung eingeschaltet ist.This task is solved by installing a dosing device in a feed line for the sand or similar.

Mit dieser Dosiereinrichtung wird gewährleistet, daß dem Wasserstrahl eine genau begrenzte Menge an abrasivem Mittel zugeführt wird, so daß die Schneidwirkung des Wasserstrahls auf ein Optimum eingestellt werden kann. Sowohl die Zugabe von zuviel als auch von zuwenig abrasivem Mittel zu dem Wasserstrahl wirkt sich auf das Schneiden ungünstig aus.This dosing device ensures that a precisely limited amount of abrasive is fed into the water jet, so that the cutting effect of the water jet can be set to an optimum. Adding too much or too little abrasive to the water jet has a negative effect on cutting.

Bevorzugt wird das abrasive Mittel nicht direkt einem entsprechenden Behälter entnommen, sondern in einen Zwischenbehälter übergeführt, aus dem das abrasive Mittel dann dosiert ausgetragen wird. Dabei soll der Zwischenbehalter über eine Ansaugpumpe und eine Zuleitung mit einem entsprechenden Vorratsbehälter von Sand od. dgl. verbunden sein. Mittels der Ansaugpumpe wird Sand aus dem Vorratsbehälter angesaugt und in den Zwischenbehälter eingefüllt. In dem Zwischenbehälter gibt es dann einen Sensor, über den ein Füllstand ermittelt werden kann. Wird der Füllstand überschritten, so wird die Ansaugpumpe in Betrieb gesetzt.Preferably, the abrasive agent is not taken directly from a corresponding container, but rather transferred to an intermediate container from which the abrasive agent is then discharged in doses. The intermediate container should be connected to a corresponding storage container of sand or similar via a suction pump and a supply line. Sand is sucked out of the storage container using the suction pump and filled into the intermediate container. The intermediate container then has a sensor that can be used to determine the fill level. If the fill level is exceeded, the suction pump is put into operation.

Ferner weißt der Zwischenbehälter, bevorzugt an seinem Boden, eine Austragsöffnung auf. Da nicht immer gewünscht ist, daß dem Wasserstrahl Sand zugesetzt wird, soll diese Austragsöffnung verschließbar sein. Hierzu ist der Autragsöf fnung ein Schieber zugeordnet, der mit einem Antrieb verbunden ist. Dieser Antrieb kann beispielsweise eine hydraulische bzw. pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit 5 sein. Der Antrieb ist bevorzugt mit einer Regelung für den Wasserstrahl verbunden, so daß beim Abschalten des Wasser-Furthermore, the intermediate container has a discharge opening, preferably on its bottom. Since it is not always desired that sand is added to the water jet, this discharge opening should be closable. For this purpose, a slide valve is assigned to the discharge opening, which is connected to a drive. This drive can be, for example, a hydraulic or pneumatic piston-cylinder unit 5. The drive is preferably connected to a control for the water jet, so that when the water jet is switched off,

Strahls auf jeden Fall der Schieber die Austragsöffnung verschließt.jet, the slide valve always closes the discharge opening.

Aus der Austragsöffnung gelangt der Sand bevorzugt in einen Trichter und von dort in eine Zuleitung zur Düse. Da der Wasserstrahl mit sehr hoher Geschwindigkeit durch die Düse fließt, erzeugt er in der Zuleitung vom Trichter eine Saugwirkung, durch die Sand od. dgl. angesaugt wird.From the discharge opening, the sand flows preferably into a funnel and from there into a supply line to the nozzle. Since the water jet flows through the nozzle at a very high speed, it creates a suction effect in the supply line from the funnel, which sucks in sand or similar.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Dosierung von Sand in der Dosiereinrichtung bzw. dem Zwischenbehälter mittels eines Dosierrades, welches auf seinem Umfang eine Ringnut aufweist. Dabei wird der Sand durch entsprechende Trichterwände in dem Zwischenbehälter oberhalb des Dosierrades gehalten, so daß sich durch die Ringnut beidseitig Austrittsöffnungen für den Sand aus diesen Trichterwänden bildet. Dabei soll bevorzugt die Öffnung gegen die Drehrichtung des Dosierrades durch einen Schieber mit einem Finger verschlossen sein, der in die Ringnut eingreift. Die Öffnung in Drehrichtung des Dosierrades ist dagegen offen, so daß durch sie Sand von dem Dosierrad mitgenommen und zur Austragsöffnung geleitet wird.In a preferred embodiment, the dosing of sand in the dosing device or the intermediate container takes place by means of a dosing wheel which has an annular groove on its circumference. The sand is held by corresponding funnel walls in the intermediate container above the dosing wheel, so that outlet openings for the sand from these funnel walls are formed on both sides through the annular groove. The opening against the direction of rotation of the dosing wheel should preferably be closed by a slide with a finger which engages in the annular groove. The opening in the direction of rotation of the dosing wheel, on the other hand, is open, so that sand is taken along by the dosing wheel and guided to the discharge opening.

Das Dosierrad dreht um eine Achse. Diese Achse ist wiederum mit einem Motor verbunden, der bevorzugt regelbar ist. Über die Regelung des Motors wird die Drehgeschwindigkeit des Dosierrades bestimmt und verändert. Soll mehr Sand einem Wasserstrahl zugeführt werden, so wird die Drehgeschwindigkeit des Dosierrades erhöht.The dosing wheel rotates around an axis. This axis is in turn connected to a motor, which is preferably adjustable. The speed of rotation of the dosing wheel is determined and changed by controlling the motor. If more sand is to be fed into a water jet, the speed of rotation of the dosing wheel is increased.

Mittels des Dosierrades und der regelbaren Geschwindigkeit ist eine außerordentlich feine Regelung der Zugabe von Sand od. dgl. abrasiven Mittel zu einem Wasserstrahl möglich.Using the dosing wheel and the adjustable speed, it is possible to extremely finely regulate the addition of sand or similar abrasive agents to a water jet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
5Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing, which shows in
5

Figur 1 eine teilweise aufgebrochene und schematisch dargestellte Frontansicht eines Ausschnitts aus einer Vorrichtung zum Schneiden von Werkstücken;Figure 1 is a partially broken away and schematically illustrated front view of a section of a device for cutting workpieces;

Figur 2 ein Ausschnitt aus einer Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß Figur 1.Figure 2 is a detail of a side view of a part of the device according to Figure 1.

Von einer erfindungsgemäßeh Vorrichtung zum Schneiden von Werkstücken ist gemäß Figur 1 lediglich eine Düse 1 mit einer Strahlöffnung 2 dargestellt. Durch diese Düse 1 wird, wie bekannt ist, Wasser derartig gebündelt, daß es als feiner Strahl aus der Düsenöffnung unter hohem Druck austritt und mit diesem Wasserstrahl beliebige Werkstücke, wie Metall, Keramik, Kunststoff od. dgl. geschnitten werden 0 können.Of a device according to the invention for cutting workpieces, only a nozzle 1 with a jet opening 2 is shown in Figure 1. As is known, water is concentrated by this nozzle 1 in such a way that it emerges from the nozzle opening as a fine jet under high pressure and any workpieces, such as metal, ceramic, plastic or the like, can be cut with this water jet.

Um die Schneidwirkung des Wasserstrahls noch zu verbessern, wird dem Wasserstrahl vor der Strahlöffnung 2 ein abrasives Medium, insbesondere Sand, zugesetzt. Erfindungsgemäß gelangt dieser Sand aus einem entsprechenden Vorratsbehälter 3 über ein Dosiereinrichtung 4 zu der Düse 1. Der Vorratsbehälter 3 ist über eine Zuleitung 5 mit einer Ansaugpumpe 6 verbunden, über die Sand aus dem Vorratsbehälter 3 in einen Zwischenbehälter 7 gefördert werden kann.In order to further improve the cutting effect of the water jet, an abrasive medium, in particular sand, is added to the water jet in front of the jet opening 2. According to the invention, this sand is fed from a corresponding storage container 3 to the nozzle 1 via a metering device 4. The storage container 3 is connected via a feed line 5 to a suction pump 6, via which sand can be conveyed from the storage container 3 into an intermediate container 7.

Dieser Zwischenbehälter 7 besitzt in einem Boden 8 eine Austragsöffnung 9, welche von einem Schieber 10 (siehe Figur 2) verschlossen werden kann. Dieser Schieber 10 ist in entsprechenden, nicht näher gezeigten Führungen im Boden 8 geführt und kann mittels eines Antriebs 11 in Richtung des Doppelpfeiles 12 bewegt werden.This intermediate container 7 has a discharge opening 9 in a base 8, which can be closed by a slide 10 (see Figure 2). This slide 10 is guided in corresponding guides in the base 8 (not shown in detail) and can be moved in the direction of the double arrow 12 by means of a drive 11.

• — SD r · »•— SD r · »

Oberhalb der Austragsöffnung 9 ist ein Dosierrad 13 vorgesehen. Dieses Dosierrad 13 besitzt auf seinem Umfang eine umlaufende Ringnut 10, über die Sand zur Austragsöffnung 9 hin gefördert wird.
5A dosing wheel 13 is provided above the discharge opening 9. This dosing wheel 13 has a circumferential annular groove 10 through which sand is conveyed to the discharge opening 9.
5

Der Sand steht im Zwischenbehälter 7 oberhalb des Dosierrades 13 an, wobei allseitig Trichterwände 15 zum Dosierrad 13 oberhalb von dessen Drehachse 16 hin verlaufen. Da die Trichterwände 15 am Außenumfang 17 des Dosierrades 13 enden, wird einerseits eine Dosieröffnung 18 gebildet, durch die Sand zur Austragsöffnung 9 hin gelangen kann. Gegenüber der Dosieröffnung 18 ist ein Schieberstreifen 19 in eine Gehäusewand 20 des Zwischenbehälters 7 unterhalb der Trichterwand 15 eingeschoben und greift mit einem nur gestrichelt dargestellten Finger 21 wieder in die Ringnut 14. Dieser Finger 21 verhindert, daß Sand auf dieser Seite des Dosierrades 13 durch eine zwischen Trichterwand 15 und Ringnut 14 gebildete Öffnung fallen.The sand is in the intermediate container 7 above the metering wheel 13, with funnel walls 15 running on all sides towards the metering wheel 13 above its axis of rotation 16. Since the funnel walls 15 end at the outer circumference 17 of the metering wheel 13, a metering opening 18 is formed on the one hand through which sand can reach the discharge opening 9. Opposite the metering opening 18, a slide strip 19 is inserted into a housing wall 20 of the intermediate container 7 below the funnel wall 15 and engages with a finger 21 shown only in dashed lines in the annular groove 14. This finger 21 prevents sand on this side of the metering wheel 13 from falling through an opening formed between the funnel wall 15 and the annular groove 14.

Dem Dosierrad 13 ist ein Motor 22 zugeordnet, der regelbar ist. Hierdurch kann die Drehgeschwindigkeit des Dosierrades 13 bestimmt werden. Je schneller das Dosierrad 13 dreht um so mehr Sand wird zur Austragsöffnung 9 hin gefördert.The dosing wheel 13 is assigned a motor 22 which is adjustable. This allows the rotational speed of the dosing wheel 13 to be determined. The faster the dosing wheel 13 rotates, the more sand is conveyed to the discharge opening 9.

Der Sand fällt durch die Austragsöffnung 9 bei geöffnetem Schieber 10 in einen Trichter 23 und gelangt über eine Saugleitung 24 zu der Düse 1. Das strömende Wasser in der Düse 1 erzeugt eine Sogwirkung in der Saugleitung 24, so 0 daß Sand aus der Saugleitung 24 in die Düse 1 eingesaugt und mit dem Wasserstrom mitgerissen wird.The sand falls through the discharge opening 9 with the slide valve 10 open into a funnel 23 and reaches the nozzle 1 via a suction line 24. The flowing water in the nozzle 1 creates a suction effect in the suction line 24 so that sand is sucked from the suction line 24 into the nozzle 1 and carried along with the water flow.

Claims

SCHUTZANSPRUCHEPROTECTION CLAIMS

1. Vorrichtung zum Schneiden von Werkstücken mit einem Wasserstrahl aus einer Düse (1), wobei dem Wasserstrahl vor einer Strahlöffnung (2) Sand od. dgl. zugeführt wird,1. Device for cutting workpieces with a water jet from a nozzle (1), whereby sand or the like is fed to the water jet in front of a jet opening (2),

dadurch gekennzeichnet,
10characterized,
10

daß in eine Zuführleitung (5, 24) für den Sand od. dgl. eine Dosiereinrichtung (4) eingeschaltet ist.that a dosing device (4) is connected to a feed line (5, 24) for the sand or the like.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (4) einen Zwischenbehälter (7) aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the dosing device (4) has an intermediate container (7).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (7) über eine Ansaugpumpe (6) und eine Zuleitung (5) mit einem Vorratsbehälter (3) für Sand od. dgl. verbunden ist.3. Device according to claim 2, characterized in that the intermediate container (7) is connected to a storage container (3) for sand or the like via a suction pump (6) and a supply line (5).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (7) einen Boden {8) mit einer Austragsöffnung (9) aufweist.4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the intermediate container (7) has a bottom (8) with a discharge opening (9).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragsöffnung (9) ein Schieber (10) zugeordnet ist.5. Device according to claim 4, characterized in that a slide (10) is associated with the discharge opening (9).

0 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (10) zum Verschließen der Austragsöffnung (9) mit einem Antrieb (11) verbunden ist.0 6. Device according to claim 5, characterized in that the slide (10) for closing the discharge opening (9) is connected to a drive (11).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich unterhalb der Austragsöffnung (9) ein Trichter (23) befindet, der über eine Leitung (24) mit der Düse (1) verbunden ist.7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that below the discharge opening (9) there is a funnel (23) which is connected to the nozzle (1) via a line (24).

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (4) ein Dosierrad (13) aufweist, welches auf seinem Umfang eine Ringnut (14) besitzt.8. Device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the metering device (4) has a metering wheel (13) which has an annular groove (14) on its circumference.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dosierrad (13) Trichterwände (15) oberhalb der Drehachse (16) zugeordnet sind.9. Device according to claim 8, characterized in that the dosing wheel (13) is assigned funnel walls (15) above the axis of rotation (16).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb einer Trichterwand ein Schieberstreifen (19) zu dem Dosierrad (13) hin eingesetzt ist, der mit einem Finger (21) in die Ringnut (14) eingreift.10. Device according to claim 9, characterized in that a slide strip (19) is inserted below a funnel wall towards the metering wheel (13), which engages with a finger (21) in the annular groove (14).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dosierrad (13) ein regelbarer Motor11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the metering wheel (13) is provided with a controllable motor

(22) zugeordnet ist.(22) is assigned.