CN106163742B - 水‑磨料悬浮液切割设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水‑研磨料悬浮液切割设备，具有：至少一个高压源(2)，用于提供处于高压下的承载液；至少一个排出喷嘴(6)；将高压源(2)与排出喷嘴(6)连接起来的高压管道(4)；以及与高压管道(4)相连接的研磨料供应闸门(16)，该研磨料供应闸门具有输入侧闭锁机构(26)和输出侧闭锁机构(24)以及设置在它们之间的闸门室(18)，其中，设有与闸门室(18)相连接的抽吸装置(30)，该抽吸装置被设计用于在闸门室(18)中产生负压。

Description

水-磨料悬浮液切割设备
技术领域
本发明涉及一种水-研磨料悬浮液切割设备。
背景技术
由专利文献WO2013/037405已知一种水-研磨料悬浮液切割设备，其具有带有闸门室的闸门，该闸门可以在连续运行中将研磨料引入到切割设备的高压区域中。在这种设备中存在这样的困难：即，需要足够快地用研磨料填充闸门室并排空，以便能够在单位时间内将足量的研磨料引入到设备的高压区域中。
发明内容
鉴于该问题，本发明的目的在于对水-研磨料悬浮液切割设备进行改进，从而能够在连续运行中在单位时间内将更大量的研磨料引入到高压区域中。
本发明的目的通过一种水-研磨料悬浮液切割设备来实现。优选的实施方式由下面的说明、附图以及其他部分给出。在此需要指出的是，下面描述的特征可以分别单个地或彼此组合地实现。
根据本发明的水-研磨料悬浮液切割设备以公知的方式具有至少一个高压源，该高压源提供承载液，例如特别是高压下的水。该高压源例如是高压泵。替代例如水，也可以使用其他合适的承载液。此外，设置至少一个排出喷嘴，处于高压下并由承载液(即优选为水)和研磨料组成的悬浮液可以从该排出喷嘴喷出。排出喷嘴能够以公知的方式被设计用于切割材料或对材料进行表面处理。排出喷嘴通过高压管道或者说高压流路与高压源连接，由高压源提供的处于高压下的水在该高压流路中与研磨料混合。高压源所提供的承载液处于非常高的压力下，优选为高达2500bar或更高。在混合研磨料的过程中，高压管道可以至少以一个支流运行通过其中放置有研磨料的压力容器，从而使得研磨料被承载液从压力容器中带走并形成悬浮液。
为了能够在切割设备的连续运行中将研磨料从具有环境压力的区域引入到位于高压源与排出喷嘴之间的高压区域中，也就是说引入到高压管道中，设置研磨料供应闸门，其具有输入侧的闭锁机构和输出侧的闭锁机构以及设置在它们之间的闸门室。通过打开输入侧的闭锁机构，可以使供应闸门面向周围环境被打开，而同时输出侧的闭锁机构面向高压区域关闭。由此，可以在环境压力下填充闸门室。接下来可以关闭输入侧的闭锁机构并使闸门室中的压力升高，然后可以打开第二闭锁机构，并将处于高压下的闸门室中的内含物排空到高压管道中，例如压力容器中。由此，通过交替地打开闭锁机构并伴随相应地对闸门室进行降压和加压，就可以在连续运行中将研磨料从周围环境引入到高压区域中。闭锁机构例如可以被设计为球阀。
为了能够将研磨料尽可能快地引入到闸门室中，当输入侧的闭锁机构被打开时，根据本发明该闸门室将与抽吸装置连接，然后该抽吸装置可以在第一闭锁机构打开时被激活，以便在闸门室中产生负压。通过这种由抽吸装置产生的负压，使得研磨料通过所打开的输入侧闭锁机构被吸入到闸门室中，也就是说，通过闸门室中的负压至少促进了研磨料流入闸门室中。优选地，在闸门室上方设置研磨料储存器，研磨料通过重力从该研磨料储存器运动到闸门室中，在此，这种运动至少受到上述负压的促进。研磨料储存器可以被设计为进料斗，也就是料斗，在此，在该研磨料储存器中研磨料优选地与承载液、也就是特别是水保持混合，从而能够无气泡地将研磨料从外部引入到闸门室中。
优选将抽吸装置设计为缸，在该缸中活塞可以运动，在此，该缸的一端部朝向闸门室打开或者说与闸门室连接。当活塞从缸的该端部移开时，缸中的容积扩大，由此使得液体被从与缸的该端部相连接的闸门室中抽出，并因此在闸门室中产生负压或者说吸力，在打开输出侧的闭锁机构时，研磨料可以通过该负压或吸力被吸入到闸门室中。
活塞可以优选通过电动的、气动的或液压的驱动器运动。在此，驱动器由控制装置控制，使得活塞在第一闭锁机构打开时从缸的与闸门室连接的第一端部移开，以便在闸门室中产生负压。优选将活塞和缸构造为，活塞可以在缸中线性地运动。在此，活塞以合适的方式相对于缸的内壁被密封。
特别优选地，活塞可以液压地运动，也就是说其具有液压驱动器，在此，活塞与驱动缸中的驱动活塞连接，并且驱动缸内的驱动活塞可以被来自高压管道的承载液加载，以使活塞运动。由此，可以摒弃用于驱动活塞的单独的液压装置。换而言之，高压区域或者说高压管道中的承载液的压力可用于使抽吸装置中的活塞运动。驱动活塞可以与抽吸装置的活塞一起设置在共同的缸中。然而也可以设置单独的缸。驱动活塞和抽吸装置的活塞优选沿着相同的轴线运动，并以合适的方式、优选固定地彼此连接，以进行力传递和运动传递。但是也可以使抽吸装置的活塞和驱动活塞相对于彼此以其他的方式设置，例如并排地设置，并以合适的方式彼此耦接，以实现共同运动。
优选通过由控制装置控制的阀门，即特别是电动或气动操纵的阀门实现利用来自高压管道的承载液对驱动缸的加载。
为此，驱动缸还优选在驱动活塞的至少一侧通过至少一个阀门与高压管道连接。因此，当阀门打开时，缸被来自高压管道的承载液填充并在一侧对驱动活塞加压，使得驱动活塞可以沿背向该侧的方向在驱动缸中运动。通过所描述的这种运动耦接，抽吸装置的活塞相应地随动，以便在闸门室中产生负压。
特别优选闸门室通过其输出侧的闭锁机构通入到处于高压管道或高压管道的分支中的压力容器中。优选地，闸门室竖直地设置在压力容器上方，使得内含物在打开输出侧的闭锁机构时仅通过重力就可以被排空到压力容器中。在此，压力容器可以是这样的区域：处于高压下的承载液与研磨料在该区域中如上所述地混合成悬浮液。也就是说，通过承载液的流动将研磨料从压力容器中冲出(heraugespült)。然后，悬浮液流朝向压力容器的下游进入到排出喷嘴中并从该排出喷嘴喷出。在此，优选仅一个支流或高压管道的多个并行流路中的一个流路被引导经过这样的压力容器。
但是在根据本发明的一种特别的实施方式中，高压管道的主干从高压源出发并从压力容器的旁边延伸经过，并且压力容器处于与主干平行的旁支中，在此，主干和旁支在排出喷嘴上游汇集。因此，主干构成了旁路，其没有被引导穿过压力容器。在该设计方案中，只有旁支中的液流被用于将研磨料从压力容器中输送除去。也就是说，在压力容器中，首先来自旁支的液流与研磨料相混合并且将研磨料输送到混合点，旁支和主干汇集于该混合点上。然后，来自旁支的悬浮液被主干中的液流继续稀释并构成此后在下游从排出喷嘴离开的悬浮液。
根据另一种优选的实施方式，闸门室通过压力管道与高压管道连接，在此，在压力管道中设置有单向阀形式的第一均压阀，并且在此可以通过打开该第一均压阀对闸门室加压。单向阀能够被以任意合适的方式设计用于如上所述地接通高压。优选该单向阀为针阀。该单向阀可以被电动、气动、液压地或以其他合适的方式操纵，并且优选通过总系统的控制装置来控制。通过打开单向阀，在高压区域、也就是说高压管道与闸门室之间建立连接，使得高压下的承载液能够流入闸门室中并因此使得闸门室中的压力能够升高到基本上跟高压管道中的压力一样的水平。因此，在输出侧的闭锁机构打开之前，可以在关闭闸门室的输入侧闭锁机构之后升高闸门室中的压力。由此，可以在打开输出侧的闭锁机构之前在闸门室中建立与高压管道的压力平衡。
进一步优选闸门室与一排放管道相连接，该排放管道通过单向阀形式的第二均压阀与无压力排出口(drucklosen Ablauf，无加压排出口)相连接，在此，通过打开第二均压阀，可以使排放管道向无压力排出口打开。第二均压阀能够以与前述均压阀相应的方式来设计。第二均压阀被用于：在关闭输出侧的闭锁机构之后并在打开输入侧的闭锁机构之前，降低闸门室内的压力，特别是基本上降低到环境压力的水平。只有在闸门室中的压力被相应地降低之后才能打开输入侧的闭锁机构，以便重新为闸门室装填研磨料。
根据另一种优选的实施方式，闸门室可以与一排放管道相连接，该排放管道终止于蓄能器(Akkumulator)的压力室。该排放管道可以是单独的排放管道，或者也可以是另外的通过单向阀通入无压力排出口的排放管道。通过该与蓄能器的压力室连接的排放管道，可以将闸门室中的压力分散到蓄能器中，从而使得没有或只有很少的液体必须从闸门室向外排放。由此可以在一封闭系统中实现压力平衡或者说分压。在此，也可以将蓄能器与无压力排出口组合使用，在这种方式中，首先通过将液体输送到蓄能器中来分散一部分压力，紧接着通过打开单向阀将余压分散到无压力排出口中。
进一步优选蓄能器是缸蓄能器，并且排放管道与缸蓄能器的第一压力室连接，在该缸蓄能器中运动地设置有将第一压力室与第二压力室分开的活塞。在此，优选第二压力室可以通过至少一个阀被加压和减压。当活塞位于第一位置时(在该第一位置上，活塞将第一压力室缩小到最小)，可通过阀门对第二压力室减压，从而能够通过排放管道使液体或者说水从闸门室流到第一压力室中，在此，活塞朝向第二压力室运动并且使第二压力室缩小，同时第一压力室扩大。通过对第二压力室加压，可使活塞再次运动回到其起始点。通过第二压力室可以附加地形成反压力，从而能够控制或者说降低活塞的运动速度，从而能够在闸门室中实现缓慢的减压。
进一步优选缸蓄能器的第二压力室通过至少一个阀门可控地与高压管道或无压力排出口相连接。该阀门能够以任意合适的方式来构成，例如被构造为针阀。该阀门可以例如具有电动、气动或液压的驱动器，并优选由控制装填进程的中央控制装置来操控。当该阀门使得缸蓄能器的第二压力室与高压管道连接时，第二压力室被来自高压管道的液体加载，使得缸蓄能器中的活塞可以运动到第一压力室中或者说沿着第一压力室的方向运动，从而使第一压力室缩小。如果阀门被如下地接通：即，使得第二压力室与无压力排出口相连接，在此同时关闭与高压管道的连接，则活塞可以沿第二压力室的方向运动，使得第一压力室扩大，以便从闸门室接收液体。该切换过程可以通过由一个或多个阀门构成的合适的阀门切换来实现。例如可以设置两个分开的阀门，一个阀门用于打开或关闭与高压管道的连接，第二阀门用于打开或关闭与无压力排出口的连接。
进一步优选地，可以在蓄能器、特别是缸蓄能器上游的排放管道中设置节流阀。该节流阀可以通过节制从闸门室到蓄能器的液流来负责对闸门室中的压力的缓慢减压。
在根据本发明的另一种优选的实施方式中，在高压管道中或者说与高压管道的连接中设置至少一个蓄压器。该蓄压器可以例如被构造为，附加地利用处于高压下的承载液填充的容积或者例如被构造为蓄压瓶。当在闸门室中进行源于高压区域或者说高压管道的压力平衡时，该蓄压器被用作减少高压区域中的、即高压管道中的压力下降。当例如第一均压阀如上所述地打开时，在首先是充斥着大气压的闸门室与高压管道之间构成连接。由此致使闸门室中的压力上升，也就是压力平衡，但是其另一方面也会导致高压管道中的压力下降。通过相应的蓄压器，可以使这种压力下降最小化或防止发生压力下降。
根据本发明的另一种优选的实施方式，闸门室通过输入侧闭锁机构与研磨料储存器的出口相连接，在此，在该出口中设置有可运动的封闭元件，该封闭元件被构造为中空的并且朝向上端部和下端部被打开，在此，该封闭元件以其下端部关闭出口，并以其上端部延伸超出研磨料的最高液位。研磨料储存器可以例如被构造为进料斗，在此，该进料斗的出口位于其渐细的下端部上。该出口通入闸门室的输入侧闭锁机构中。除了该输入侧闭锁机构之外，还设置有例如以塞子的形式来关闭该出口的封闭元件。通过该封闭元件的竖直运动，可以打开和关闭出口。同时，该封闭元件也可以优选被构造为，其具有下开口，该下开口朝向出口被打开，并且该封闭元件在其内部被构造为中空的。封闭元件内部的空腔构成去往封闭元件上端部上的第二开口的连接。在此，该封闭元件被构造为较长的或者具有向上延伸的轴向延长部，以使上端部上的开口位于研磨料储存器中的研磨料的最高液位的上方。这使得在封闭元件关闭出口时能够保留出口与上端部或者说上端部上的开口之间的穿过内部空腔的连接。但是，由于上端部上的开口位于研磨料的最高液位的上方，因此没有研磨料能够通过该开口流入到出口中。不过，这种连接能够在通过封闭元件关闭出口时确保：在打开输入侧闭锁机构时，来自闸门室的液体或者说水能够流经封闭元件，然后通过封闭元件上端部上的开口离开。这是适宜的，因为在抽吸装置的活塞或者可能的蓄能器的活塞进行返回运动时，液体会被压回到闸门室中。如果在打开输入侧闭锁机构时发生这种情况，然后液体可能会通过封闭元件被压入到研磨料储存器中。优选为研磨料储存器配设既可用于研磨料又可用于液体的液面监控，从而能够始终确保研磨料储存器中有液体-研磨料混合物。优选地，封闭元件在其下端部具有封闭塞，一管状延长部穿过该封闭塞朝上端部延伸，该管状延长部在这两个开放的端部之间建立连接。
在其内部具有通道的封闭元件还具有下述的优点：即使输入侧闭锁机构仍然被打开，也能够借助于封闭元件来阻止研磨料供应。在这种状态下，特别是可以通过封闭元件内部的开口，使水或者说承载液能够继续流过封闭元件和输入侧的闭锁机构，同时例如通过封闭元件下端部上的封闭塞来阻止研磨料的供应。这使得能够利用承载液或水来冲洗输入侧闭锁机构，从而可以使输入侧闭锁机构在被关闭之前不再带有研磨料。
附图说明
下面参照附图对本发明做示例性的说明。其中：
图1示意性示出了根据本发明第一种实施方式的水-研磨料悬浮液切割设备
图2示出了根据本发明第二种实施方式的水-研磨料悬浮液切割设备，
图3示出了根据本发明第三种实施方式的水-研磨料悬浮液切割设备，
图4示出了图1至图3中的进料斗在关闭状态下的示意性剖视图，和
图5示出了根据图4的进料斗在打开状态下的视图。
具体实施方式
如图1所示的水-研磨料悬浮液切割设备具有高压泵2形式的高压源，该高压泵通过高压区域或者说高压管道4与排出喷嘴6相连接。高压泵2提供水作为高压下的承载液，在此，压力可高达2500bar或更高。高压管道4分为两部分，即，主干8和旁支10。主干8从高压泵2直接延伸到排出喷嘴6，而旁支10从主干8分支出来并构成一旁路，该旁路延伸经过压力容器12。研磨料，例如诸如石榴石沙、金刚砂、橄榄石或河沙的矿物研磨料，位于压力容器12中。在水流经压力容器12的过程中，研磨料与水之间发生混合，使得水将研磨料一起带走或将研磨料从压力容器12冲出。旁支10在压力容器12的输出侧在位于排出喷嘴6上游的混合点14中再次通入主干8，并由此将从压力容器12携带来的研磨料混入主干中，从而在混合点14中形成最终的悬浮液，然后，该悬浮液从排出喷嘴6向外离开。在旁支10中可以设置在此未示出的阀门，用于切断旁支10，并因此可以切断对水流的研磨料供应。
由于压力容器12只能容纳一定数量的研磨料，因此为了使设备连续地运行，需要在连续运行中重新装填压力容器12。为此，根据本发明设置研磨料供应闸门16。该研磨料供应闸门具有闸门室18，该闸门室由入口区域20以及中间容器22构成。闸门室18竖直地设置在压力容器12的上方，并通过输出侧球阀24形式的输出侧闭锁机构与该压力容器分开。闸门室18在上端部上具有构成输入侧闭锁机构的输入侧球阀26。在输入侧球阀26的正上方设置有进料斗28，后面将参照图4和图5对其进行详细说明。另外，在闸门室18的入口区域20上连接有抽吸装置30，该抽吸装置在这里具有缸32和在缸中线性运动的活塞34。活塞34与驱动活塞36固定地连接，该驱动活塞在轴向连接在缸32上的驱动缸38中线性地运动。
此外，在闸门室18中通入压力管道40，该压力管道从高压管道4分支出来，在这里的情况下是从旁支10分支出来。在压力管道40中设置有第一均压阀42。此外，闸门室18与排放管道44相连接，在该排放管道中设置有第二均压阀46，并且该排放管道在第二均压阀46的下游通入无压力排出口48中。
在旁支10上设置有第一压力传感器50，并且在闸门室18上设置有第二压力传感器52。此外，高压管道4还具有蓄压器54形式的蓄能器。
在如图1所示的示例中，配设有用于抽吸装置30的活塞34的液压驱动器，该液压驱动器由驱动缸和驱动活塞36构成。在此，驱动缸38在驱动活塞36的面向活塞34的第一侧上通过阀门56与高压管道4连接。相应地，驱动缸38在驱动活塞36的背向活塞34的第二侧上同样通过另一阀门58与高压管道4连接。此外，在阀门56与驱动缸38的连接中设有排出阀60。相应地，在阀门58与驱动缸38的连接中设有排出阀62。此外，在阀门56、58的输出侧分别设有止回阀64、66。
当缸32中的活塞34离开闸门室18时，也就是向驱动缸38运动时，闸在门室18中能够产生负压。该负压导致：在打开输入侧球阀26时，来自进料斗28的研磨料除了通过重力作用之外还通过该负压被吸入到闸门室18的入口区域20中。在此，为了使活塞34能够相应地运动，排出阀62被打开并同时打开阀门56，以便驱动活塞36在其面向活塞34的一侧被加载压力并由此沿下述的方向运动：驱动活塞与活塞34一起沿该方向从闸门室18移开。由于缸32的面向闸门室18、也就是其入口区域20的区域与该入口区域20相连接，因此可以通过这种方式将水从闸门室18中抽出并在闸门室18中产生负压。
为了使活塞34能够沿闸门室18的方向运动返回，关闭阀门56。同样地还要关闭排出阀62。然后，反过来打开排出阀60和阀门58，使得驱动活塞36的背向活塞34的一侧被加载压力，并因此使得驱动活塞36和活塞34沿相反的方向运动返回。
综上所述，根据本发明如下地实现压力容器12的装填研磨料的过程。首先，通过短时间地打开第二均压阀46，消除闸门室18的内腔中所存在的余压，在此，液体从入口区域20通过排放管道44流入到排出口48中。然后再关闭均压阀46。此外，活塞34通过前述的驱动器运动到第一端部位置，该活塞在第一端部位置上位于面向闸门室18的端部上，即，缸32的背向驱动缸38的端部上。也就是说，在该状态下，缸32的面向闸门室18并与该闸门室相连接的容积最小。在活塞34的该运动过程中，在关闭均压阀46时打开输入侧球阀26。在此，多余的水从闸门室18通过输入侧球阀26(下面将参照图4和图5来说明)被压入进料斗。紧接着，如下面将参照图4和图5所阐释的那样，打开进料斗28的出口，使得研磨料可以依赖于重力从进料斗28进入到闸门室18的入口区域20中。为了促进或者说加速研磨料的进入，通过打开排出阀62和阀门56，使驱动活塞36向着驱动缸38的背向缸32的端部运动。在此，活塞34将随动，使得缸32的面向闸门室18的入口区域20并与该区域相连接的容积扩大。由此在闸门室18中产生负压，并通过该负压从进料斗28附加地抽吸研磨料。当闸门室18被研磨料充分填满时，关闭阀门56和排出阀62使驱动活塞36以及活塞34停止运动，并且关闭闸门室18的输入侧球阀26。
紧接着打开阀门58对驱动缸加压，使得驱动活塞36与活塞34一起向前运动，也就是向闸门室18运动，由此缩小了缸32中的面向闸门室18的容积。因此，活塞34有助于在闸门室18内部形成压力。此外，第一均压阀42被打开，从而通过高压管道4中或者说高压区域中的压力对闸门室18加压。也就是在高压管道4与闸门室18之间基本实现了完全的压力平衡。该压力平衡通过压力传感器50和52来监测。为了在该压力平衡的情况下使高压管道4中的压力下降最小化，在该高压管道上设有蓄压器54。当通过压力传感器检测到压力平衡时，即，在旁支10中和闸门室18中检测到相同的压力时，也就是在进行压力平衡之后，打开闸门室18的输出侧球阀24，以使研磨料依赖于重力地从闸门室18、也就是闸门室18的中间容器转移到压力容器12中。在该转移过程中，均压阀42优选保持打开，以便中间储存器22在其被排空时能够实现排流(Drainage)。这意味着，通过均压阀42以及压力管道40，可以使承载液或者说水伴流到闸门室18中，而研磨料从中间储存器22通过打开的球阀24进入到压力容器12中。在通过另外的在此未示出的传感器(例如光栅)检测到研磨料被从闸门室18完全排空之后，再次关闭输出侧球阀24。在此，均压阀42也被关闭。
下一步是通过在关闭阀门58时打开阀门56，使得驱动活塞36与活塞34一起向后运动、也就是从闸门室18移开，从而在闸门室18与大气之间实现压力平衡。由此，缸32的面向闸门室18的容积扩大，并且闸门室18中的压力被降低。紧接着，为了实现完全的压力平衡，第二均压阀46朝向排出口48被打开。当该压力平衡实现时，关闭第二均压阀46并再次打开输入侧球阀26。紧接着，通过打开阀门58并打开排出阀60对驱动活塞36加压，使得活塞34在缸32中又运动到其面向闸门室18的端部位置中，在此，液体被从缸32压回到闸门室18中，并从该闸门室通过打开的输入侧球阀26进入到进料斗28中，如图4和图5所示。下一步，再次打开进料斗28的出口并且开始重新装填闸门室18。由此，在切割设备连续运行的过程，压力容器12可以一再通过闸门室18被装填研磨料。
图2示出了根据本发明的水-研磨料悬浮液切割设备的第二种变型，其主要部件基本上与根据图1的设备相同。下面仅对其不同之处进行说明。在图2中仅示出了用作驱动活塞36的驱动器的阀门56和58。但是需要指出的是，根据图1的设计方案，也可以适宜地设置排出阀60和62以及止回阀64和66。在如图2所示的示例中，在排放管道44上通过节流阀68附加地接入缸蓄能器70形式的蓄能器。在此，排放管道44通过节流阀68与缸蓄能器70的第一压力室72连接。在缸蓄能器70的内部，第一压力室72通过可纵向移动的活塞74与第二压力室76分开。第二压力室76通过第一阀门78与高压管道4连接，并通过第二阀门80与具有环境压力或者说大气压力的排出口82连接。因此在如图2所示的示例中，闸门室18相对于环境压力的减压、也就是压力平衡可以分两步进行。在第一步中，通过将构成排出阀的第二阀门80朝向排出口82打开，可以实现关于缸蓄能器70的压力平衡。这使得液体能够通过节流阀68流入到第一压力室72中，并使活塞74沿第二压力室76的方向运动，从而缩小了第二压力室76。然后，可以按照图1所描述的方式通过第二均压阀76来降低闸门室18内剩下的余压。为了使缸蓄能器70中的活塞74运动返回，在第二阀门80关闭的状态下打开第一阀门78，以便通过来自高压管道4的、处于高压下的液体对第二压力室76加载，并因此使活塞74朝向第一压力室72运动返回，由此使得第二压力室72缩小。由此，可以在关闭球阀26时在闸门室18中实现压力升高。该压力升高可以在装填闸门室18并关闭球阀26之后，在达到另一次完全压力平衡之前，通过如上所述地打开均压阀42来实现。
图3示出了本发明的第三种实施方式。该实施方式基本上与图2所示的实施方式相符，唯一的不同之处在于：通过气动接口84和86在驱动缸38上设置有单独的气动驱动器，用于对抽吸装置30的活塞34的驱动。气动接口84和86将根据前面对液压变型的描述被加压，以使驱动活塞36与活塞34一起运动。相应地，在气动接口84和86上连接有单独的气动控制系统，该控制系统优选在该设备的其他元件(例如特别是诸如均压阀42和46这样的阀门)也是被气动操纵的情况下使用。
下面参照图4和图5详细说明进料斗28的功能。进料斗28在其下端部具有出口88，该出口如上所述地设置在闸门室18的输入侧球阀26的上方。进料斗28在运行中被填充水90和研磨料92，使得处于湿润状态下的研磨料92进入闸门室18，以便阻止空气进入到闸门室18中。
研磨料进入闸门室18不单是受到输入侧球阀26的控制，而且还附加地受到进料斗28中的封闭元件94的控制。封闭元件94在其下端部具有封闭塞96，该封闭塞被设计为，其可以与进料斗28的内侧一起环绕密封地接合出口88，如图4所示。在该状态下，研磨料92不能进入出口88。但是封闭元件94附加地具有管98，该管延伸穿过封闭塞96到达出口88，并且在该管的下端部具有下开口100。管98沿相反的方向从封闭塞96向上延伸超过水平面102直至设置在进料斗28上部的气动缸104。管98可以通过该气动缸104竖直地运动，从而使得该管可以如图5所示的那样与封闭塞96一起运动到正上方的位置上，在该位置上封闭塞96离开进料斗28的内壁，从而释放出一管状间隙106，研磨料92可以通过该管状间隙流入到出口88中。需要指出的是，也可以使用任何其他合适的线性驱动器来代替关于气动缸104的气动驱动器，用以使管98与封闭塞96一起沿竖直方向运动，也就是使封闭元件94沿竖直方向运动。
除了下开口100之外，管98还具有上开口108，该上开口在管98的外周上通入。上开口108位于液位、即研磨料92的最高液位的上方。因此能够防止：在进料斗28处于如图4所示的关闭状态下时，研磨料92通过上开口108进入到出口88中。对于研磨料92而言，出口88在该状态下被关闭，并且只能通过竖直提升封闭元件94被打开。但是，该出口同时对于在活塞34返回运动时从下方通过输入侧球阀26从闸门室18流出的水来说是打开的。也就是说，在活塞34和可能的话活塞74返回运动时从闸门室18中被挤出的水可以进入到管98的下开口100中，并通过位于研磨料92上方的上开口108进入到进料斗28中。
此外，管98还具有另一功能：即，可以在输入侧球阀26被关闭之前对该球阀进行冲洗，以便从球阀26上去除研磨料。为此，在活塞34的抽吸运动结束之前，通过封闭元件94的下降来中断研磨料供应。由于活塞34继续进行抽吸运动，因此在闸门室18中仍然存在负压，从而使得水经由上开口108离开进料斗，穿过管98并从下开口100被吸出，并流经仍然打开的球阀26。正如参照图1-图3所描述的装填过程那样，只有在该冲洗过程之后才关闭球阀26。
在进料斗28上可以附加地设置在此未示出的传感器，用以监测水平面102以及研磨料92的液位110，以便能够自动地再填充水和研磨料。该传感器可以例如是光栅。其他的例如光栅形式的液位传感器可以设置在中间容器22以及压力容器12上。通过压力容器12上的液位传感器，可以探测何时必须装填压力容器12。通过中间容器22上的液位传感器，可以检测何时该中间容器被倒空，以便能够再次关闭下球阀24。在中断来自进料斗28的研磨料供应之前，也可以探测中间容器22何时被研磨料充分地填充。因此，整个装填过程可以通过控制装置自动地进行。
附图标记列表
2 高压泵
4 高压管道
6 排出喷嘴
8 主干
10 旁支
12 压力容器
14 混合点
16 研磨料供应闸门
18 闸门室
20 入口区域
22 中间容器
24 输出侧球阀
26 输入侧球阀
28 进料斗
30 抽吸装置
32 缸
34 活塞
36 驱动活塞
38 驱动缸
40 压力管道
42 第一均压阀
44 排放管道
46 第二均压阀
48 排出口
50 第一压力传感器
52 第二压力传感器
54 蓄压器
56，58 阀门
60，62 排出阀
64，66 止回阀
68 节流阀
70 缸蓄能器
72 第一压力室
74 活塞
76 第二压力室
78 第一阀门
80 第二阀门
82 排出口
84，86 气动接口
88 出口
90 水
92 研磨料
94 封闭元件
96 封闭塞
98 管
100 下开口
102 水平面
104 气动缸
106 间隙
108 上开口
110 液位。

Claims (10)

1.一种水-研磨料悬浮液切割设备，具有：至少一个高压源，所述高压源提供处于高压下的承载液；至少一个排出喷嘴(6)；将所述高压源与所述排出喷嘴(6)连接起来的高压管道(4)；以及与所述高压管道(4)相连接的研磨料供应闸门(16)，所述研磨料供应闸门具有输入侧闭锁机构(26)和输出侧闭锁机构(24)以及设置在所述输入侧闭锁机构和所述输出侧闭锁机构之间的闸门室(18)，
其特征在于，
设有与所述闸门室(18)连接的抽吸装置(30)，所述抽吸装置被设计用于在所述闸门室(18)中产生负压，其中，
所述抽吸装置(30)被设计为缸(32)，所述缸具有能在其中运动的活塞(34)，其中，所述缸(32)的一端部朝向所述闸门室(18)打开，其中，
所述活塞(34)能够通过电动、气动或液压的驱动器运动，
所述活塞(34)能够液压地运动，其中，所述活塞(34)与驱动缸(38)中的驱动活塞(36)相连接，并且所述驱动活塞(36)在所述驱动缸(38)的内部能够被来自所述高压管道的承载液加载，以使所述活塞(34)运动，
所述驱动缸(38)在所述驱动活塞(36)的至少一侧通过至少一个阀门(56，58)与所述高压管道(4)连接，
所述闸门室(18)通过其输出侧闭锁机构(24)通入压力容器(12)中，所述压力容器位于所述高压管道(4)中或者所述高压管道(4)的分支(10)中。
2.根据权利要求1所述的水-研磨料悬浮液切割设备，其特征在于，所述高压管道(4)的主干(8)从所述高压源出发并延伸经过所述压力容器(12)的旁边，并且所述压力容器(12)位于平行于所述主干(8)的旁支(10)中，其中，所述主干(8)和所述旁支(10)在所述排出喷嘴(6)的上游汇集。
3.根据权利要求1所述的水-研磨料悬浮液切割设备，其特征在于，所述闸门室(18)通过压力管道(40)与所述高压管道(4)连接，其中，在所述压力管道(40)中设置单向阀形式的第一均压阀(42)，并且能够通过打开所述第一均压阀(42)对所述闸门室(18)加压。
4.根据权利要求1所述的水-研磨料悬浮液切割设备，其特征在于，所述闸门室(18)与一排放管道(44)相连接，该排放管道通过单向阀形式的第二均压阀(46)与无压力排出口(48)连接，其中，通过打开所述第二均压阀(46)，能够使所述排放管道(44)朝向所述无压力排出口(48)打开。
5.根据权利要求1所述的水-研磨料悬浮液切割设备，其特征在于，所述闸门室(18)与一排放管道(44)相连接，该排放管道终止于蓄能器的压力室(72)中。
6.根据权利要求5所述的水-研磨料悬浮液切割设备，其特征在于，所述蓄能器被设计为缸蓄能器(70)，并且所述排放管道(44)终止于所述缸蓄能器(70)的第一压力室(72)中，在所述缸蓄能器中运动地设置将所述第一压力室(72)与第二压力室(76)分开的活塞(74)，其中，所述第二压力室(76)能够通过至少一个阀门(78，80)被加压和减压。
7.根据权利要求6所述的水-研磨料悬浮液切割设备，其特征在于，所述缸蓄能器(70)的第二压力室(76)能够通过至少一个阀门(78，80)可控地与所述高压管道(4)或无压力排出口(82)相连接。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的水-研磨料悬浮液切割设备，其特征在于，在所述蓄能器的上游，在所述排放管道(44)中设置节流阀(68)。
9.根据权利要求1所述的水-研磨料悬浮液切割设备，其特征在于，所述高压管道(4)与至少一个蓄压器(54)相连接。
10.根据权利要求1所述的水-研磨料悬浮液切割设备，其特征在于，所述闸门室(18)通过所述输入侧闭锁机构(26)与研磨料储存器的出口(88)相连接，其中，在所述出口(88)中设置能运动的封闭元件(94)，所述封闭元件被设计为中空的并且朝向上端部和下端部打开，其中，所述封闭元件(94)以其下端部封闭所述出口(88)，并且以其上端部延伸超出所述研磨料(92)的最大液位(110)。
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