DE102016218057A1

DE102016218057A1 - Apparatus and method for fluid jet cutting with abrasive particles

Info

Publication number: DE102016218057A1
Application number: DE102016218057.6A
Authority: DE
Inventors: Uwe Iben
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2018-03-22
Also published as: WO2018054634A1

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zum abrasiven Fluidstrahlschneiden oder zum abrasiven Fluidstrahlentschichten, mit einer Hochdruckdüse (5) zur Erzeugung eines Hochdruckfluidstrahls (20), der auf das zu schneidende oder zu entschichtende Werkstück (22) in der Weise gerichtet werden kann, dass das Werkstück (22) durchtrennt oder entschichtet wird. Zwischen der Hochdruckdüse (5) und dem Werkstück (22) ist zumindest in den Bereichen, in denen das Werkstück (22) durch den Hochdruckfluidstrahl (20) durchtrennt oder entschichtet werden soll, eine Partikelschicht (24) angeordnet, die beim Fluidstrahlschneiden oder Fluidstrahlentschichten vom Hochdruckfluidstrahl (20) durchdrungen wird, wobei die Partikelschicht (24) abrasive Partikel (31) enthält.Apparatus and method for abrasive fluid jet cutting or for abrasive fluid jet stripping, comprising a high-pressure nozzle (5) for producing a high-pressure fluid jet (20) which can be directed onto the workpiece (22) to be cut or debarked in such a way that the workpiece (22) is severed or stripped. Between the high-pressure nozzle (5) and the workpiece (22), at least in the areas in which the workpiece (22) is to be cut or stripped off by the high-pressure fluid jet (20), a particle layer (24) is arranged which during fluid jet cutting or fluid jet stripping from High-pressure fluid jet (20) is penetrated, wherein the particle layer (24) contains abrasive particles (31).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fluidstrahlschneiden mit abrasiven Partikeln, wie es beispielsweise zum Entschichten oder Schneiden von Werkstoffen Anwendung findet. The invention relates to a device and a method for fluid jet cutting with abrasive particles, as it finds, for example, for stripping or cutting materials application.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren zum kontinuierlichem Fluidstrahlschneiden, vorzugsweise zum Wasserstrahlschneiden, seit langer Zeit bekannt. Dazu ist eine Düse vorgesehen, die eine Austrittsöffnung zur Erzeugung eines engen Wasserstrahls oder Fluidstrahl erzeugt. Das Fluid, mit dem geschnitten werden soll, wird mittels einer Hochdruckpumpe auf einen sehr hohen Druck verdichtet von einigen 100 MPa, bspw. 600 MPa. Durch die Düse wird der Fluidstrahl kontinuierlich ausgestoßen, so dass damit insbesondere spröde Werkstoffe wie Keramiken und Glas, aber auch Metall oder Kunststoff zerschnitten werden können. Um den Fluidstrahl entlang der gewünschten Schnittlinie zu bewegen wird dabei entweder die Düse oder das Werkstück bewegt. Mittels einer solchen Vorrichtung ist es auch möglich, einen Werkstoff mechanisch zu entschichten, wenn dieser beispielsweise mit Farbe oder einer Keramik beschichtet ist. Durch eine geeignete Wahl des Fluiddrucks und von Form und Abstand der Düse zum Werkstück kann erreicht werden, dass dieses nur entschichtet, nicht aber zerschnitten wird. Devices and methods for continuous fluid jet cutting, preferably for water jet cutting, have been known for a long time from the prior art. For this purpose, a nozzle is provided which generates an outlet opening for generating a narrow jet of water or fluid jet. The fluid to be cut with is compressed by means of a high-pressure pump to a very high pressure of a few 100 MPa, for example 600 MPa. Through the nozzle of the fluid jet is continuously ejected, so that in particular brittle materials such as ceramics and glass, but also metal or plastic can be cut. In order to move the fluid jet along the desired cutting line, either the nozzle or the workpiece is moved. By means of such a device, it is also possible to mechanically decoat a material when it is coated, for example, with paint or a ceramic. By a suitable choice of the fluid pressure and the shape and distance of the nozzle to the workpiece can be achieved that this only stripped, but not cut.

Zur Verbesserung der Schnitteigenschaften oder zur Verbesserung des Entschichtens ist es darüber hinaus aus beispielsweise aus der DE 69 003 233 T2 bekannt, dem Fluidstrahl Partikel zuzusetzen, um so die Wirkung des Fluidstrahls zu erhöhen. Dadurch können insbesondere sehr harte Werkstoffe besser geschnitten werden oder es kann einem niedrigeren Druck oder mit einem niedrigeren Fluid-Durchsatz die gewünschte Schnittleistung bzw. Entschichtungswirkung erreicht werden. Bei den bekannten Verfahren wird das verdichtete Fluid aus einer Düsenöffnung mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen und gelangt in ein sogenanntes Kollimatorrohr, wo es mit den abrasiven Partikeln vermischt wird. Anschließend tritt der Fluidstrahl zusammen mit den Partikeln auf das Werkstück, aus dem entsprechend Material abgetragen wird. To improve the cutting properties or to improve the stripping it is also made of, for example, from DE 69 003 233 T2 known to add particles to the fluid jet, so as to increase the effect of the fluid jet. As a result, in particular very hard materials can be better cut, or the desired cutting performance or de-coating effect can be achieved at a lower pressure or with a lower fluid throughput. In the known methods, the compressed fluid is expelled from a nozzle orifice at high speed and enters a so-called collimator tube where it is mixed with the abrasive particles. Subsequently, the fluid jet occurs together with the particles on the workpiece from which material is removed accordingly.

Die Zugabe des Abrasivmittels zu dem Fluid, beispielsweise von Siliziumkarbidpartikeln, führt jedoch innerhalb des Schneidkopfs bzw. des Kollimatorrohrs zu einem massiven Verschleiß, was zu einem regelmäßigen Austausch der strahlführenden Komponenten der Hochdruckdüse zwingt. Die dadurch bedingten Wartungsintervalle für den Austausch der entsprechenden Komponenten erhöhen die Kosten und führen zu einem Stillstand der Maschine in regelmäßigen Abständen. Darüber hinaus ist eine kontinuierliche und definierte Dosierung des Abrasivmittels während des Streitprozesses technisch schwierig und führt so unter Umständen zu einem ungleichmäßigen Schnittbild des Werkstücks. However, the addition of the abrasive to the fluid, such as silicon carbide particles, results in massive wear within the cutter head or collimator tube, forcing regular replacement of the jet leading components of the high pressure nozzle. The resulting maintenance intervals for the replacement of the corresponding components increase the costs and lead to a standstill of the machine at regular intervals. In addition, a continuous and defined metering of the abrasive during the dispute process is technically difficult and may thus lead to an uneven cut of the workpiece.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Fluidstrahlschneiden mit abrasiven Partikeln können die Vorteile, die das Fluidstrahlschneiden mittels Partikel bietet, erreicht werden, ohne dass es zu einem erhöhten Verschleiß innerhalb der Hochdrückdüse kommt und somit die Bauteile der Hochdruckdüse länger verwendet können. Dazu weist die Vorrichtung zum abrasiven Fluidstrahlschneiden oder zum abrasiven Fluidstrahlentschichten eine Hochdruckdüse zur Erzeugung eines Hochdruckfluidstrahls auf, wobei der Hochdruckfluidstrahl auf das zu schneidende oder zu entschichtende Werkstück gerichtet werden kann, so dass das Werkstück durchtrennt bzw. entschichtet wird. Zwischen der Hochdruckdüse und dem Werkstück ist zumindest in den Bereichen, in denen das Werkstück durch den Hochdruckfluidstrahl durchtrennt oder entschichtet werden soll, eine Partikelschicht angeordnet, die beim Fluidstrahlschneiden oder Fluidstrahlentschichten vom Hochdruckfluidstrahl durchdrungen wird, wobei die Partikelschicht abrasive Partikel enthält. With the device according to the invention and the method according to the invention for fluid jet cutting with abrasive particles, the advantages provided by fluid jet cutting by means of particles can be achieved without causing increased wear within the high-pressure nozzle and thus allowing the components of the high-pressure nozzle to be used for a longer time. For this purpose, the apparatus for abrasive fluid jet cutting or for abrasive fluid jet stripping a high-pressure nozzle for generating a high-pressure fluid jet, wherein the high-pressure fluid jet can be directed to the workpiece to be cut or stripped, so that the workpiece is severed or stripped. Between the high-pressure nozzle and the workpiece, a particle layer is arranged at least in the regions in which the workpiece is to be severed or stripped by the high-pressure fluid jet, which is penetrated by the high pressure fluid jet during fluid jet cutting or fluid jet stripping, wherein the particle layer contains abrasive particles.

Durch das Vorsehen der Partikelschicht können die Partikel nur dahin gebracht werden, wo sie tatsächlich benötigt werden und sie werden erst dann mit dem Hochdruckfluidstrahl vermischt, wenn dieser die Hochdruckdüse bereits verlassen hat. Dadurch kann die Schnitt- oder die Entschichtungswirkung des Hochdruckfluidstrahls verbessert werden, ohne dass es zu einem erhöhten Verschleiß innerhalb der Hochdruckdüse kommt, da keine Teile der Hochdruckdüse mit den Partikeln in Berührung kommen. By providing the particle layer, the particles can only be brought to where they are actually needed and they are only then mixed with the high-pressure fluid jet when it has already left the high-pressure nozzle. As a result, the cutting or the stripping action of the high-pressure fluid jet can be improved without causing increased wear within the high-pressure nozzle, since no parts of the high-pressure nozzle come into contact with the particles.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung enthält die Partikelschichten neben den abrasiven Partikeln ein Bindemittel, das die Partikel zusammenhält. Dadurch wird bei geeigneter Wahl des Bindemittels eine Masse geschaffen, die sich einfach auf das Werkstück aufbringen lässt, so dass die Partikel an den gewünschten Stellen und in der gewünschten Anzahl und Dichte zur Verfügung stehen.In a first advantageous embodiment, the particle layers contain, in addition to the abrasive particles, a binder which holds the particles together. As a result, with a suitable choice of the binder, a mass is created which can be easily applied to the workpiece, so that the particles are available at the desired locations and in the desired number and density.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Partikelschicht als flexibles Band ausgebildet, das ein Trägermaterial aufweist, auf dem die abrasiven Partikel aufgebracht sind. Das Band ist dabei vorzugsweise relativ zum Werkstück oder zum Hochdruckfluidstrahl bewegbar, so dass stets ein Bereich des Bandes in den Hochdruckfluidstrahl gehalten werden kann, auf dem noch Partikel vorhanden sind. Dabei kann das Band in vorteilhafter Weise über eine erste Umlenkrolle und eine zweite Umlenkrolle bewegt werden, so dass es ähnlich wie das Band einer Schreibmaschine durch den Fluidstrahl gezogen werden kann.In a further advantageous embodiment, the particle layer is formed as a flexible band having a carrier material on which the abrasive particles are applied. In this case, the band is preferably movable relative to the workpiece or to the high-pressure fluid jet so that it is always possible for an area of the band to be held in the high-pressure fluid jet, on which particles are still present are. In this case, the band can be moved in an advantageous manner via a first deflection roller and a second deflection roller, so that it can be pulled through the fluid jet, similar to the tape of a typewriter.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Partikelschicht durch eine Beschichtung des Werkstücks in den zu schneidenden oder zu entschichtenden Bereichen ausgebildet. Es kann auch in vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Partikelschicht in Form einer Matte ausgebildet ist, die ebenfalls aus einem Trägermaterial besteht mit darauf aufgebrachten Partikeln. Eine Beschichtung des Werkstücks in den zu schneidenden Bereichen ist einerseits aufwändiger als das Vorsehen einer Matte, da es große Teile des Werkstücks oder das gesamte Werkstück bedeckt, anderseits wird so weniger abrasives Mittel benötigt. Eine Matte mit entsprechend präparierten Partikeln, die entweder biegeweich oder in Form einer versteiften Platte ausgebildet sein kann, ist hingegen einfach aufzubringen, jedoch kann eine solche Matte in der Regel nur einmal verwendet werden. In a further advantageous embodiment, the particle layer is formed by a coating of the workpiece in the areas to be cut or stripped. It can also be advantageously provided that the particle layer is formed in the form of a mat, which also consists of a carrier material with particles applied thereto. A coating of the workpiece in the areas to be cut is on the one hand more expensive than the provision of a mat, since it covers large parts of the workpiece or the entire workpiece, on the other hand so less abrasive agent is needed. On the other hand, a mat with appropriately prepared particles, which may be either flexible or in the form of a stiffened plate, is easy to apply, but such a mat can generally only be used once.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum abrasiven Fluidstrahlschneiden oder zum abrasiven Fluidstrahlentschichten mit einer Hochdruckdüse zur Erzeugung eines Hochdruckfluidstrahls werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:

– Bereitstellen des zu durchtrennenden oder zu entschichtenden Werkstücks und der Hochdruckdüse,
– Anordnung der Partikelschicht zwischen der Hochdruckdüse und dem Werkstück zumindest in den Bereichen, die durch den Hochdruckfluidstrahl bearbeiten werden sollen,
– Richten des Hochdruckfluidstrahls auf das zu schneidende oder zu entschichtende Werkstück in der Weise, dass das Werkstück durchtrennt oder entschichtet werden kann,
– Erzeugen eines Hochdruckfluidstrahls mittels der Hochdruckdüse so, dass der Hochdruckfluidstrahl die Partikelschicht durchdringt und dabei die in der Partikelschicht befindlichen abrasiven Partikel zur Unterstützung des Schneid- oder Entschichtungsvorgangs herauslöst.

In the method according to the invention for abrasive fluid jet cutting or for abrasive fluid jet stripping with a high-pressure nozzle for producing a high-pressure fluid jet, the following method steps are carried out:

Providing the workpiece to be cut or stripped and the high-pressure nozzle,
Arrangement of the particle layer between the high-pressure nozzle and the workpiece at least in the areas which are to be processed by the high-pressure fluid jet,
Directing the high-pressure fluid jet onto the workpiece to be cut or stripped in such a way that the workpiece can be cut or stripped off,
Generating a high-pressure fluid jet by means of the high-pressure nozzle such that the high-pressure fluid jet penetrates the particle layer and thereby removes the abrasive particles present in the particle layer in support of the cutting or stripping process.

Wird für das erfindungsgemäße Verfahren ein flexibles Band verwendet, das die abrasiven Partikel enthält, so kann dieses relativ zum Hochdruckfluidstrahl so bewegt werden, dass die gewünschte Anzahl an Partikeln abhängig von der Bearbeitungsgeschwindigkeit und der Beschaffenheit des Werkstücks zur Verfügung steht. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass der Fluidstrahl nicht kontinuierlich auf das Werkstück trifft, sondern in rascher zeitlicher Folge unterbrochen wird, so dass ein gepulster Hochdruckfluidstrahl entsteht. Ein gepulster Hochdruckfluidstrahl hat den Vorteil, dass der Werkstoff bereits mit niedrigerem Druck und mit weniger Fluid zerschnitten bzw. entschichtet werden kann, als dies bei einem kontinuierlichen Fluidstrahl der Fall ist, und sich der Energiebedarf der Fluidstrahlanlage entsprechend deutlich reduziert.If a flexible band containing the abrasive particles is used for the method according to the invention, then this can be moved relative to the high-pressure fluid jet so that the desired number of particles is available depending on the processing speed and the nature of the workpiece. It can also be provided that the fluid jet does not impinge continuously on the workpiece, but is interrupted in rapid time sequence, so that a pulsed high-pressure fluid jet is formed. A pulsed high-pressure fluid jet has the advantage that the material can already be cut or stripped off at lower pressure and with less fluid than is the case with a continuous fluid jet, and the energy requirement of the fluid jet installation correspondingly reduced significantly.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung und der Zeichnung entnehmbar. Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the description and the drawings can be removed.

Zeichnungdrawing

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik dargestellt. Es zeigt In the drawing, various embodiments of the device according to the invention and a device according to the prior art are shown. It shows

1 eine Vorrichtung zum abrasiven Fluidstrahlschneiden, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, 1 an apparatus for abrasive fluid jet cutting, as known from the prior art,

2 eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fluidstrahlschneiden bzw. Fluidstrahlentschichten, 2 a first device according to the invention for fluid jet cutting or fluid jet stripping,

2a das flexible Band, das in dem Ausführungsbeispiel der 2 verwendet wird, in einer vergrößerten Darstellung, 2a the flexible band, which in the embodiment of the 2 is used, in an enlarged view,

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 3 a further embodiment of a device according to the invention,

3a in einer schematischen Darstellung das Material der erfindungsgemäßen Partikelschicht in einer vergrößerten Darstellung, 3a in a schematic representation of the material of the particle layer according to the invention in an enlarged view,

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und 4 a further embodiment of a device according to the invention and

4a die in der Vorrichtung nach 4 verwendete Matte, die die abrasiven Partikel enthält. 4a according to the device 4 used mat containing the abrasive particles.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist eine Vorrichtung zum abrasiven Fluidstrahlschneiden gezeigt, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das Fluid, das zum Fluidstrahlschneiden verwendet wird, wird in einem Fluidtank 1 zur Verfügung gestellt und durch eine Hochdruckpumpe 2 verdichtet. Das verdichtete Fluid, beispielsweise Wasser, wird über eine Hochdruckleitung einer Hochdruckdüse 5 zugeführt, die ein Kollimatorrohr 7 umfasst, in dem ein das verdichtete Fluid aufnehmender Druckraum 8 ausgebildet ist. Das Kollimatorrohr 7 wird von einem Düsenkörper 10 begrenzt, in dem eine Längsbohrung ausgebildet ist, die in eine in einem Fokussierrohr 14 ausgebildete Längsbohrung übergeht, wobei das Fokussierrohr 14 koaxial zum Kollimatorrohr 7 angeordnet ist. Das Kollimatorrohr 7, der Düsenkörper 10 und das Fokussierrohr 14 werden durch eine Verbindungshülse 12 koaxial zueinander gehalten.In 1 there is shown an apparatus for abrasive fluid jet cutting as known in the art. The fluid used for fluid jet cutting becomes in a fluid tank 1 provided and by a high pressure pump 2 compacted. The compressed fluid, for example, water, via a high-pressure line of a high-pressure nozzle 5 fed to a collimator tube 7 comprising, in which a compressed space receiving the compressed fluid 8th is trained. The collimator tube 7 is from a nozzle body 10 limited, in which a longitudinal bore is formed, which in one in a Fokussierrohr 14 trained longitudinal bore merges with the focusing tube 14 coaxial with the collimator tube 7 is arranged. The collimator tube 7 , the nozzle body 10 and the focusing tube 14 be through a connecting sleeve 12 held coaxially with each other.

Im Fokussierrohr 14 ist eine Mischkammer 18 ausgebildet, in die ein Abrasivzufuhrkanal 17 mündet, der in der Verbindungshülse 12 und dem Fokussierrohr 14 ausgebildet ist. Über den Abrasivzufuhrkanal 17 können abrasive Partikel dem verdichteten Fluid, das innerhalb des Fokussierrohrs 14 strömt, beigemischt werden, so dass aus dem Fokussierrohr 14 letztlich ein Fluidhochdruckstrahl austritt, der neben dem Hochdruckfluid abrasive Partikel enthält. Der mit den abrasiven Partikeln vermischte Hochdruckfluidstrahl 20 trifft auf das Werkstück 22 und durchtrennt dieses, wie in der 1 schematisch dargestellt. Auf diese Weise können mit hoher Effektivität Schnitte in beliebiger Form an einem harten Werkstück durchgeführt werden, aber auch an Kunststoffen, Holz und ähnlichen Werkstoffen.In the focusing tube 14 is a mixing chamber 18 formed into which an abrasive feed channel 17 which ends in the connecting sleeve 12 and the focus tube 14 is trained. Via the abrasive feed channel 17 For example, abrasive particles may be the compressed fluid inside the focusing tube 14 flows, be admixed, leaving the focusing tube 14 ultimately a fluid high pressure jet emerges, which contains abrasive particles in addition to the high pressure fluid. The high-pressure fluid jet mixed with the abrasive particles 20 meets the workpiece 22 and sever it, as in the 1 shown schematically. In this way, can be performed with high efficiency cuts in any form on a hard workpiece, but also on plastics, wood and similar materials.

In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum abrasiven Fluidstrahlschneiden bzw. abrasiven Fluidsrahlentschichten dargestellt. Die Hochdruckdüse 5 beinhaltet nur das Kollimatorrohr 7 und einen Düsenkörper 10, durch dessen Bohrung der Hochdruckfluidstrahl austritt, jedoch kein Kolimatorrohr, da in dieser Hochdruckdüse keine Partikel mit dem Fluidstrahl vermischt werden. Vielmehr trifft der Hochdruckfluidstrahl 20 auf ein flexibles Band 30, das sich zwischen der Hochdruckdüse 5 und dem Werkstück 22 befindet. Das flexible Band 30 besteht aus einem Trägermaterial, wie in 2a dargestellt, das beispielsweise ein Kunststoffgewebe ist, mit darauf angeordneten Partikeln 31, die die abrasive Wirkung entfalten. Trifft der Hochdruckfluidstrahl 20 auf das flexible Band 30, so durchdringt er das Trägermaterial 35 und reißt dabei die Partikel 31 mit, die die abrasive Wirkung des Fluidstrahls erhöhen und damit dessen Schnittwirkung bzw. Entschichtungswirkung am Werkstück 22.In 2 a first embodiment of the inventive device for abrasive fluid jet cutting or abrasive fluid jet stripping is shown. The high pressure nozzle 5 includes only the collimator tube 7 and a nozzle body 10 , exits through the bore of the high-pressure fluid jet, but no Kolimatorrohr, since no particles are mixed with the fluid jet in this high-pressure nozzle. Rather, the high pressure fluid jet hits 20 on a flexible band 30 that is between the high pressure nozzle 5 and the workpiece 22 located. The flexible band 30 consists of a carrier material, as in 2a represented, for example, a plastic fabric, with particles arranged thereon 31 that develop the abrasive effect. Meets the high pressure fluid jet 20 on the flexible band 30 , so it penetrates the substrate 35 and tears the particles 31 with, which increase the abrasive effect of the fluid jet and thus its cutting action or de-coating effect on the workpiece 22 ,

Um stets die gewünschte Anzahl von abrasiven Partikeln 31 im Fluidstrahl zur Verfügung zu haben, muss das flexible Band 30 gegenüber dem Hochdruckfluidstrahl bewegt werden. Dies erfolgt bei der Vorrichtung nach der 2 durch zwei Umlenkrollen, eine erste Umlenkrolle 26 und eine zweite Umlenkrolle 27, über die das flexible Band 30 geführt ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass das flexible Band auf der ersten Umlenkrolle 26 aufgewickelt ist und durch Drehen von erster Umlenkrolle 26 und zweiter Umlenkrolle 27 auf die zweite Umlenkrolle 27 aufgewickelt wird. Beide Umlenkrollen 26, 27 werden dabei durch Haltearme 29 in ihrer Position gehalten. Durch das Bewegen des flexiblen Bandes kann sichergestellt werden, dass stets die gewünschte Anzahl an abrasiven Partikeln 31 im Hochdruckfluidstrahl 20 zur Verfügung steht, wobei das Trägermaterial 35 hier das Gewebe so beschaffen ist, dass es durch den Hochdruckfluidstrahl ohne Weiteres durchdrungen wird, um die Schneidwirkung des Hochfluidstrahls nicht zu beeinträchtigen. Die abrasiven Partikel 31 können beispielsweise Siliziumkarbid- oder Siliziumoxidpartikel sein, aber auch andere Partikel, über deren Größe und Härte die Wirkung sehr genau eingestellt werden kann.To always have the desired number of abrasive particles 31 To have available in the fluid jet, the flexible band 30 are moved relative to the high-pressure fluid jet. This is done in the device according to the 2 by two pulleys, a first pulley 26 and a second pulley 27 about which the flexible band 30 is guided. It can also be provided that the flexible band on the first guide roller 26 is wound and by turning the first pulley 26 and second pulley 27 on the second pulley 27 is wound up. Both pulleys 26 . 27 are doing by holding arms 29 held in their position. By moving the flexible band can be ensured that always the desired number of abrasive particles 31 in the high pressure fluid jet 20 is available, wherein the carrier material 35 Here, the tissue is such that it is readily penetrated by the high pressure fluid jet, so as not to interfere with the cutting action of the high fluid jet. The abrasive particles 31 For example, it may be silicon carbide or silicon oxide particles, but also other particles whose size and hardness can be used to control the effect very accurately.

In 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum abrasiven Fluidstrahlschneiden dargestellt. Das Werkstück 22, das hier ebenfalls als rechteckförmige Platte dargestellt ist, soll entlang einer rechteckigen Schnittlinie ausgeschnitten werden. Dazu wird entlang der beabsichtigten Schnittlinie eine Partikelschicht 24 aufgebracht, die aus abrasiven Partikeln besteht und einem Bindemittel 33, das die abrasiven Partikel 31 zusammenhält und so eine formbare und auf der Oberfläche des Werkstücks haftende Masse ergibt. Über die Dicke der Partikelschicht 24 und über die Anzahl und Größe der Partikel innerhalb der Partikelschicht lässt sich die abrasive Wirkung einstellen und so die Schnitt- oder die Entschichtungswirkung an diesen Stellen verbessern. Das Auftragen der Partikelschicht 24 nur in den Bereichen, in denen der Hochdruckfluidstrahl das Werkstück 22 zerschneiden oder entschichten soll, erlaubt einen sehr sparsamen Umgang mit den abrasiven Partikeln, so dass nur wenig Material für die gewünschte Schnittwirkung eingesetzt werden muss. In 3 a further device according to the invention for abrasive fluid jet cutting is shown. The workpiece 22 , which is also shown here as a rectangular plate is to be cut along a rectangular section line. For this purpose, along the intended cutting line, a particle layer 24 applied, which consists of abrasive particles and a binder 33 that the abrasive particles 31 holding together and so gives a moldable and adhering to the surface of the workpiece mass. About the thickness of the particle layer 24 and on the number and size of the particles within the particle layer, the abrasive effect can be adjusted and thus improve the cutting or the Entschichtungswirkung at these points. The application of the particle layer 24 only in the areas where the high-pressure fluid jet the workpiece 22 slicing or decoating, allows a very economical handling of the abrasive particles, so that only a small amount of material for the desired cutting action must be used.

In 4 ist eine weitere Vorrichtung zum abrasiven Fluidstrahlschneiden gezeigt. Die Partikelschicht 24 ist hier in Form einer Matte 32 ausgebildet. Die Matte 32 besteht aus einem Trägermaterial 37, beispielsweise in Form eines Gewebes oder in Form einer Kunststoffmatte, wobei auf das Trägermaterial 37 abrasive Partikel 31 aufgebracht sind. Die Matte 32 bedeckt den Bereich des Werkstücks 22, der durch den Hochdruckfluidstrahl bearbeitet werden soll. So ist ein beliebiger Schnitt bzw. eine beliebige Entschichtung des Werkstücks 22 möglich, ohne dass das Werkstück 22 speziell vorbereitet werden muss. Insbesondere beim Entschichten eines Werkstücks 22 kann so eine große Fläche des Werkstücks 22 mit abrasiven Partikeln bedeckt werden, indem einfach eine entsprechend große Matte 32 aufgelegt wird. Das Trägermaterial 37 der Matte 32 ist so zu wählen, dass der Hochdruckfluidstrahl dieses ohne nennenswerte Beeinträchtigung des Hochdruckfluidstrahls durchdringen kann. In 4a ist dazu noch einmal eine Ansicht der Matte 32 gezeigt mit den abrasiven Partikeln 31.In 4 a further apparatus for abrasive fluid jet cutting is shown. The particle layer 24 is here in the form of a mat 32 educated. The mat 32 consists of a carrier material 37 For example, in the form of a fabric or in the form of a plastic mat, wherein on the carrier material 37 abrasive particles 31 are applied. The mat 32 covers the area of the workpiece 22 which is to be processed by the high-pressure fluid jet. So is any cut or any stripping of the workpiece 22 possible without the workpiece 22 specially prepared. In particular, when stripping a workpiece 22 so can a large area of the workpiece 22 be covered with abrasive particles just by a correspondingly large mat 32 is hung up. The carrier material 37 the mat 32 is to be chosen so that the high-pressure fluid jet can penetrate this without significant impairment of the high-pressure fluid jet. In 4a is again a view of the mat 32 shown with the abrasive particles 31 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 69003233 T2 [0003]

Claims

Device for abrasive fluid jet cutting or for abrasive fluid jet stripping, with a high pressure nozzle ( 5 ) for generating a high pressure fluid jet ( 20 ), which is to be cut or debonded workpiece ( 22 ) can be directed in such a way that the workpiece ( 22 ) is severed or stripped, characterized in that between the high pressure nozzle ( 5 ) and the workpiece ( 22 ) at least in the areas where the workpiece ( 22 ) by the high-pressure fluid jet ( 20 ) or to be stripped, a particle layer ( 24 ), which in fluid jet cutting or fluid jet stripping of the high pressure fluid jet ( 20 ), whereby the particle layer ( 24 ) abrasive particles ( 31 ) contains.

Device according to claim 1, characterized in that the particle layer ( 24 ) next to the abrasive particles ( 31 ) a binder ( 33 ) contains.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the particle layer as a flexible band ( 30 ) is formed, which is a carrier material ( 35 ), on which the abrasive particles ( 31 ) are applied.

Device according to claim 3, characterized in that the flexible band ( 30 ) relative to the workpiece ( 22 ) and / or to the high-pressure fluid jet ( 20 ) is movable.

Device according to claim 4, characterized in that the flexible band ( 30 ) via a first deflection roller ( 26 ) and a second deflection roller ( 27 ) by the high-pressure fluid jet ( 20 ) is movable.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the particle layer ( 24 ) by a coating of the workpiece ( 22 ) is formed in the areas to be cut and / or debarked.

Device according to claim 1, characterized in that the particle layer ( 24 ) in the form of a mat ( 32 ) is trained.

Device according to claim 7, characterized in that the mat ( 32 ) a carrier material ( 35 ) on which the particles ( 31 ) are applied.

Process for abrasive fluid jet cutting or for abrasive fluid jet stripping with a high-pressure nozzle ( 5 ) for generating a high pressure fluid jet ( 20 ), characterized by the following method steps: - providing the workpiece to be cut or stripped ( 22 ) and the high pressure nozzle ( 5 ), - arranging a particle layer ( 24 ) between the high pressure nozzle ( 5 ) and the workpiece ( 22 ) at least in the areas defined by the high-pressure fluid jet ( 20 ), - straightening the high-pressure fluid jet ( 20 ) on the workpiece to be cut or stripped ( 22 ) in such a way that the workpiece ( 22 ) can be cut or stripped, - generating a high-pressure fluid jet ( 20 ) by means of the high-pressure nozzle ( 5 ) so that the high pressure fluid jet ( 20 ) the particle layer ( 24 ) penetrates and thereby the in the particle layer ( 24 ) abrasive particles ( 31 ) to assist in the cutting or de-coating process.

Method according to claim 9, characterized in that the particle layer ( 24 ) through the coating of the workpiece ( 22 ) is formed.

Method according to claim 9, characterized in that the particle layer ( 24 ) in the form of a flexible band ( 30 ) is formed, which depends on the processing speed and the nature of the workpiece ( 22 ) by the high-pressure fluid jet ( 20 ) is moved.

Method according to claim 9, characterized in that the high-pressure fluid jet ( 20 ) continuously on the workpiece ( 22 ) meets.

Method according to claim 9, characterized in that the high-pressure fluid jet ( 20 ) is interrupted in rapid succession, so that a pulsed high pressure fluid jet ( 20 ) arises.