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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden von etwa lotrecht stehenden Werkstoffplat- ten mittels eines Hochdruckwasserstrahls, wobei der Hochdruckwasserstrahl im Bereich seiner Austrittstelle aus der Werkstoffplatte durch eine Eintrittsöffnung in eine wassergefüllte Kammer eintritt.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schneiden einer etwa lotrecht stehen- den Werkstoffplatte mittels eines Hochdruckwasserstrahls, mit einer im Bereich der Austrittstelle des Hochdruckwasserstrahls aus der Werkstoffplatte angeordneten, an den Wasserkreislauf ange- schlossenen Kammer mit einer Eintrittsöffnung für den Hochdruckwasserstrahl.
Ein derartiges Verfahren und eine solche Vorrichtung zu seiner Durchführung sind aus der US 5 111652 A bekannt. Bei diesem wird eine Werkstoffplatte in liegender Position geschnitten.
Es gibt zwar keinen prinzipiellen Hinderungsgrund, davon abweichend die wassergefüllte Kammer so auszurichten, dass die Werkstoffplatte lotrecht stehend geschnitten werden kann. Der Nachteil besteht aber darin, dass die Kammer, solange nicht geschnitten wird, entweder leer läuft oder über die Eintrittsöffnung ein ständiger Wasserstrom austritt. Im ersteren Fall muss steuerungstechnisch sichergestellt werden, dass die Kammer (wieder) mit Wasser gefüllt wird, bevor der Hochdruck- wasserstrahl zu schneiden beginnt, denn sonst würde die Kammer durch den eintretenden Hoch- druckwasserstrahl von innen her fast unverzüglich zerstört werden. Im letzteren Fall muss das aus der Eintrittsöffnung austretende Wasser aufgefangen und auch während der Stillstandszeiten der Schneidvorrichtung ständig umgepumpt werden.
Bei einem derartigen Verfahren wird der Hochdruckwasserstrahl mittels einer Düse mit einem Durchmesser von gewöhnlich unter 1 mm unter einem Druck von 200 bis 400 MPa auf die Werk- stoffplatte, z. B. eine Kunststoff- oder eine Glasplatte, gerichtet. Dem Wasser können abrasive Partikel beigemischt sein. Die über der Werkstoffplatte angeordnete Düse fährt die vorgegebene Schnittkontur ab und ist hierzu beispielsweise auf einem in zwei zueinander orthogonalen Richtun- gen verschiebbaren Schlitten montiert. Die Werkstoffplatte ruht auf Auflagern über einer wasserge- füllten Wanne. Der auf der Unterseite der Werkstoffplatte im Bereich des geschnittenen Spaltes austretende Hochdruckwasserstrahl prallt mit hoher Restenergie auf die Wasseroberfläche, im Bereich der Auflager der Werkstoffplatte jedoch auf erstere auf.
Dadurch entstehen unter beträcht- licher Lärmentwicklung grosse Mengen an Wasserstaub. Soweit die Auflager von dem Hochdruck- wasserstrahl getroffen werden, sind sie einem erheblichen Verschleiss ausgesetzt. Vor allem wenn der Hochdruckwasserstrahl abrasive Partikel mitführt, kann die unterseitige Oberfläche der Werk- stoffplatte infolge von Rückpralleffekten in Mitleidenschaft gezogen, insbesondere mattiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der aus der US 5 111652 A bekannten Gattung zu schaffen, die Wasserverluste während der Stillstandszeiten vermeiden. Solche Stillstandszeiten treten sowohl kurzzeitig während des Schneidens einer Werk- stoffplatte als auch in länger dauernden Arbeitspausen auf.
Verfahrensmässig ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kammer in einem Wasserkreis- lauf liegt und dass die Eintrittsöffnung freigegeben wird, unmittelbar bevor der HD-Strahl zu schneiden beginnt.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Wasserkreislauf zumindest annähernd syn- chron zu dem Hochdruckwasserstrahl ein- und ausgeschaltet.
Vorrichtungsmässig ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass der Eintrittsöffnung ein Schieber zugeordnet ist, der unmittelbar bevor der HD-Strahl zu schneiden beginnt, öffnet.
Das Verfahren nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert, in der eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in schematisch vereinfachter Form dargestellt ist. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach der Erfin- dung und
Fig. 2 eine Frontansicht der Vorrichtung.
In der Vorrichtung nach Figur 1 wird eine Werkstoffplatte, z. B. eine Glasscheibe 1, näherungs- weise lotrecht stehend mittels eines aus einer Düse 2 austretenden Hochdruckwasserstrahles geschnitten. Die Glasscheibe steht auf einem Transportrollen 4 umfassenden Horizontalförderer auf und liegt gegen eine leicht geneigte Stützwand 5 an. Die Stützwand befindet sich in einem Maschinengestell 6. Derartige Stützwände, die einen reibungsarmen Horizontaltransport der Glas- scheibe 1 ermöglichen, sind in Form von Rollenfeldern, Walzenfeldern und Luftkissenwänden
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insbesondere als Teil von Isolierglasfertigungslinien bekannt. Die Stützwand ist von einem etwa lotrecht verlaufenden Schlitz 7 unterbrochen, (vergl. Figur 2).
Etwa in Höhe des Schlitzes befindet sich vor der Stützwand eine etwa lotrechte Führungssäule 8, die auf einem Schlitten 9 die Düse 2 trägt, deren Achse zumindest annähernd rechtwinklig zu der Ebene der Glasscheibe 1 ausgerichtet ist und den Schlitz 7 durchsetzt. Die Düse 2 ist längs der Säule 8 mittels nicht dargestellter Antrie- be verfahrbar und wird über einen Anschluss 3 mit Wasser unter hohem Druck, dem abrasive Partikel beigemischt sind, aus einer an sich bekannten und daher nicht dargestellten Hochdruck- pumpe versorgt. Durch aufeinanderfolgendes Verfahren der Düse 2 längs der Säule 8 oder der Glasscheibe 1 mittels des Horizontalförderers 4 kann die Glasscheibe 1 längs beliebiger, aufeinan- der rechtwinklig stehender Linien geschnitten werden.
Durch aufeinander abgestimmtes, gleichzei- tiges Verfahren sowohl der Düse 2 als auch der Glasscheibe 1 können auch gebogene Schnittli- nien abgefahren werden.
Der Hochdruckwasserstrahl durchquert den Schlitz 7 und trifft hinter der Stützwand auf eine Öffnung in einer wassergefüllten Kammer 10. Die Kammer 10 ist an einer vertikalen Säule 11 synchron zu der Düse 2 verfahrbar. In der der Stützwand 5 zugewandten Stirnwand der Kammer 10 befindet sich in der Verlängerung der Achse der Düse 2 eine Eintrittsöffnung 12 für den Hoch- druckwasserstrahl. Die Eintrittsöffnung 12 ist über einen angedeuteten Schieber 12a mit einem nicht gezeichneten Stellantrieb verschliessbar. Der Abstand der Stirnwand von der Rückseite der Stützwand 5 und der Durchmesser des angedeuteten Wasserstrahls sind übertrieben gross darge- stellt.
Die Kammer 10 wird aus einem Tank 13 über eine Pumpe 14, ein Filter 15 und einen Schlauch 16 über einen oberen Anschluss 10a mit Wasser versorgt. Über einen unteren Anschluss 10b läuft das Wasser zurück in den Tank 13. Eine Überlaufleitung 17 verhindert, dass in der Kam- mer 10 ein Überdruck entsteht.
Bei eingeschaltete Pumpe 14 wird der Schieber 12a geöffnet, unmittelbar bevor der Hoch- druckwasserstrahl zu schneiden beginnt. Der auf der Rückseite der Glasscheibe 1 austretende Hochdruckwasserstrahl durchquert den Spalt in der Stützwand 5 und tritt in die wassergefüllte Kammer 10 über die Öffnung 12 in deren Stirnwand ein. Dadurch wird die immer noch erhebliche, restliche kinetische Energie des Hochdruckwasserstrahles lärmarm und unter Entstehung von nur geringen Mengen an Wasserstaub vernichtet.
Figur 2 zeigt eine stark vereinfachte Stirnansicht der Vorrichtung. Der Spalt 7 erstreckt sich ü- ber die gesamte Höhe der Stützwand 5. Die Doppelpfeile A und B symbolisieren die Bewegungs- richtung einerseits der Düse 2 längs der Führungssäule 8, andererseits der Glasscheibe 1 auf den Transportrollen 4. Die Transportrollen können in an sich bekannter Weise angetrieben sein. Statt dessen kann oberhalb der Transportrollen 4 eine angedeutete Mitnahmeeinrichtung, bestehend z. B. aus einer Führungsschiene 20, die über eine Zahnstange und einen Schrittmotor (nicht darge- stellt) bewegbar ist und aus einem Saugkopf 21, der gegen die Vorderseite der Glasscheibe 1 anlegbar ist, vorgesehen sein. Derartige Transportvorrichtungen sind dem Fachmann an sich bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zum Schneiden von etwa lotrecht stehenden Werkstoffplatten mittels eines
Hochdruckwasserstrahls, wobei der Hochdruckwasserstrahl im Bereich seiner Austrittstelle aus der Werkstoffplatte durch eine Eintrittsöffnung in eine wassergefüllte Kammer eintritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer in einem Wasserkreislauf liegt und dass die
Eintrittsöffnung freigegeben wird, unmittelbar bevor der Hochdruckwasserstrahl zu schnei- den beginnt.