DE102017104621A1 - Vorrichtung zum Fluidstrahlschneiden mit Abrasiv - Google Patents

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DE102017104621A1
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Davide Orlandi
Stefano Benaglia
Giuseppe Pedrini
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Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Fluidstrahlschneiden mit Abrasiv, die ein sich drehendes Verbindungsstück besitzt, das einen ersten Abrasiv-Verlauf und einen zweiten Fluid-Verlauf sowie eine Mischkammer umfasst, in welcher der erste und der zweite Verlauf zusammentreffen, einen ersten Ausdehnungsraum, der sich oben im ersten Verlauf zur Ansammlung des Abrasivs befindet, und einen zweiten Ausdehnungsraum, der sich unten im ersten Verlauf zur Ansammlung des Abrasivs zwischen dem ersten Raum und der Mischkammer befindet, wobei der zweite Raum eine Barriere gegen aufsteigende Feuchtigkeit entlang dem ersten Verlauf bildet.

Description

  • Beschreibung der industriellen Erfindung
  • VORRICHTUNG ZUM FLUIDSTRAHLSCHNEIDEN MIT ABRASIV
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung, um Schnitte mit einem Strahl aus einer Fluid-Mischung (in der Regel Wasser) und festen Partikeln (Abrasiv) auszuführen.
  • Vor allem, aber nicht ausschließlich, kann die Erfindung in einem numerisch gesteuerten Bearbeitungszentrum eingesetzt werden, beispielsweise mit fünf gesteuerten Achsen.
  • In der Veröffentlichung des Patents US 4854091 ist eine Fluidstrahlschneidemaschine mit Abrasiv mit einer sich drehenden Baugruppe zu sehen, die eine Mischkammer bildet, in der das Abrasiv in einen Druckwasserstrom eingeleitet wird.
  • In der Veröffentlichung des Patents US 8425280 ist eine Fluidstrahlschneidemaschine mit Abrasiv zu sehen, bei der ein sich drehender Verteiler einen Stator und einen Rotor besitzt, zwischen denen eine Kavität mit einem geneigten Boden zu sehen ist, um die Partikel del Abrasivs einem Auslass und damit der Mischkammer zuzuführen.
  • In der Veröffentlichung des Patents US 8540552 ist eine Fluidstrahlschneidemaschine mit Abrasiv zu sehen, bei der Wasser unter hohem Druck einen ersten Durchgang entlang in eine sich drehende Verteilersäule strömt und das Abrasiv mit Unterdruck in eine versiegelte Kammer eingeleitet und danach durch den Venturi-Effekt einen zweiten Durchgang in der Verteilersäule entlang außerhalb und parallel zum ersten Verlauf geführt wird.
  • Die Fluidstrahlschneidvorrichtungen mit Abrasiv auf dem Stand der Technik sind in diverser Hinsicht verbesserungswürdig. Es ist insbesondere erstrebenswert sicherzustellen, dass der Verlauf der festen Partikel (Abrasiv) nicht von aufsteigender Feuchtigkeit betroffen ist, beispielsweise von Feuchtigkeit, die aus dem Verlauf des Fluids (Wasser) kommt. Außerdem wäre es wünschenswert, einen leichten und regelmäßigen Durchlauf der festen Partikel des Abrasivs entlang dem Verlauf zu gewährleisten, und dies im Rahmen einer Struktur mit relativ kompakten Maßen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine Fluidstrahlschneidemaschine mit festen Partikeln (Abrasiv) herzustellen, die im Hinblick auf den Stand der Technik mit besonderem Bezug auf mindestens einen der oben genannten Aspekte verbessert wurde.
  • Ein Vorteil liegt darin, dass eine Fluidstrahlschneidvorrichtung geliefert wird, die in der Lage ist, die festen Partikel (Abrasiv) entlang mindestens einem Teil ihres Verlaufs trocken zu halten, bevor sie mit dem Fluid gemischt werden.
  • Ein Vorteil liegt darin, dass ein Aufsteigen von Feuchtigkeit entlang dem Verlauf der festen Partikel (Abrasiv) vermieden wird und/oder der Verlauf der festen Partikel oder mindestens ein beachtlicher Teil dieses Verlaufs im Wesentlichen trocken gehalten wird.
  • Ein Vorteil liegt darin, dass die Gefahr von Störungen (blockierter, verstopfter Verlauf etc.) im Beschickungsstrom der festen Partikel (Abrasiv) beseitigt oder verringert wird.
  • Ein Vorteil liegt darin, dass eine Fluidstrahlschneidvorrichtung mit einer sich drehenden Baugruppe (Verbindungsstück oder Verteiler) mit relativ geringen Maßen ausgestattet wird.
  • Ein Vorteil liegt darin, dass ein leichter und regelmäßiger Durchlauf der Partikel zu einem Mischbereich mit dem unter Druck stehenden Fluid gewährleistet wird.
  • Ein Vorteil liegt darin, dass eine konstruktiv einfache und wirtschaftliche Fluidstrahlschneidvorrichtung zur Verfügung gestellt wird.
  • Diese Zwecke und Vorteile und anderes werden alle mit der Schneidvorrichtung gemäß einem oder mehreren der unten aufgeführten Patentansprüche erreicht.
  • In einem Beispiel umfasst eine sich drehende Baugruppe, die insbesondere zur Verteilung von Fluid (Wasser unter Druck) und festen Partikeln (Abrasiv) an einen Abrasiv-Fluidstrahlschneidkopf dient, einen ersten Verlauf für die Partikel und einen zweiten Verlauf für das Fluid, die voneinander getrennt sind, wobei der erste Verlauf einen ersten (oberen) Ausdehnungsraum, einen zweiten (unteren) Ausdehnungsraum und einen Teil des Verlaufs umfasst, der die beiden Ausdehnungsräume so miteinander verbindet, dass der zweite Ausdehnungsraum den Durchgang (Aufsteigen) von Feuchtigkeit über diesen Teil des Verlaufs in Richtung zum ersten Ausdehnungsraum verhindert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung kann mit Bezug auf die Zeichnungen in der Anlage, die ein nicht einschränkendes Anwendungsbeispiel zeigen, besser verstanden und umgesetzt werden.
  • zeigt einen Querschnitt in Vertikalansicht eines Beispiels für eine abrasive Fluidstrahlschneidvorrichtung gemäß der Erfindung.
  • zeigt ein vergrößertes und durchbrochenes Detail aus .
  • Detaillierte Beschreibung
  • Mit Bezug auf die oben genannten Abbildungen wird hier mit 1 eine Fluidstrahlschneidvorrichtung (Wasser) mit festen Partikeln (Abrasiv) in ihrer Gesamtheit gezeigt. Insbesondere kann die Schneidvorrichtung 1 auf einem Bearbeitungszentrum (nicht abgebildet, beispielsweise nach dem Stand der Technik) angebracht werden, beispielsweise auf einem Bearbeitungszentrum mit fünf gesteuerten Achsen. Die Schneidvorrichtung 1 kann beispielsweise beweglich auf drei zueinander orthogonalen linearen Achsen X, Y und Z (nicht abgebildet) sein. Die Schneidvorrichtung 1 kann außerdem beweglich auf zwei Drehachsen C und B sein (wie im Folgenden noch genauer erklärt wird). Die Schneidvorrichtung 1 kann beispielsweise für den Zuschnitt von Gegenständen aus Marmor, Granit, Glas, Metall und jedem anderen, für die Bearbeitung mit einer abrasiven Wasserstrahlmethode geeigneten Material verwendet werden.
  • Die Schneidvorrichtung 1 kann wie in diesem Fall beweglich um eine Achse C (gemeinhin als vierte Achse bezeichnet) sein. Die Achse C kann wie in diesem Fall eine vertikale Drehachse umfassen.
  • Die Schneidvorrichtung 1 kann wie in diesem Fall beweglich um eine Achse B (gemeinhin als fünfte Achse bezeichnet) sein. Die Achse B kann wie in diesem Fall eine schräge Drehachse umfassen. In diesem Beispiel schneidet die Achse B die Achse C. Die Achsen C und B können insbesondere einen Winkel von variabler Weite bilden.
  • Die Schneidvorrichtung 1 kann wie in diesem Beispiel Antriebsmittel der Achse C umfassen, die insbesondere einen Servomotor 2 zur Steuerung der Drehung der Achse C und ein Reduzierstück 3 für die Achse C umfassen. Mit 4 wird ein (sich drehender) Flansch zum Anschluss des Reduzierstücks für die Achse C bezeichnet.
  • Die Schneidvorrichtung 1 kann wie in diesem Beispiel Antriebsmittel der Achse B umfassen, die insbesondere einen Servomotor 5 zur Steuerung der Drehung der Achse B und ein Reduzierstück 6 für die Achse B umfassen. Mit 7 wird in seiner Gesamtheit ein (sich drehender) Körper als Halterung für die Achse B bezeichnet.
  • Die Schneidvorrichtung 1 kann insbesondere eine sich drehende Baugruppe 8 (mit der Funktion als sich drehendes Verbindungsstück oder sich drehender Verteiler von Fluid und Partikeln) umfassen, die mindestens einen ersten Verlauf für feste Partikel (Abrasiv) und einen zweiten Verlauf für das unter Druck stehende Fluid (Wasser) umfasst. Die Baugruppe 8 kann entlang einer (vertikalen) Achse verlaufen und sich um die eigene Achse drehen. Die Baugruppe 8 kann sich wie in diesem Beispiel um eine vertikale Achse drehen. Die Baugruppe 8 kann sich insbesondere um die Achse C drehen.
  • Der erste Verlauf kann zum Anschluss an eine Quelle mit festen Partikeln, die wie in diesem Beispiel einen Dosierer 9 für das Abrasiv umfassen kann, bestimmt sein. Der zweite Verlauf kann zum Anschluss an eine Quelle mit Fluid, die wie in diesem Beispiel einen Hochdruckverstärker 10 für das Wasser umfassen kann, bestimmt sein. Innerhalb der sich drehenden Baugruppe 8 sind ein erster Verlauf (feste Partikel) und ein zweiter Verlauf (unter Druck stehendes Fluid) voneinander getrennt.
  • Die Schneidvorrichtung 1 kann insbesondere einen Schneidkopf 11 umfassen. Der Schneidkopf 11 kann an die sich drehende Baugruppe 8 (Verbindungsstück oder Verteiler) angeschlossen sein, um von Letzterem mit festen Partikeln und dem unter Druck stehenden Fluid versorgt zu werden. Der Schneidkopf 11 kann insbesondere einen Mischbereich 12 Partikel-Fluid umfassen, in dem der erste Verlauf (Abrasiv) und der zweite Verlauf (Wasser) zusammenfließen können. Der Mischbereich 12 kann beispielsweise eine Mischkammer umfassen. Der Schneidkopf 11 kann beispielsweise mindestens einen mit dem Mischbereich 12 kommunizierenden Einlass 13 für die Partikel umfassen. Der Schneidkopf 11 kann beispielsweise mindestens einen mit dem Mischbereich 12 kommunizierenden Einlass 14 für das Fluid umfassen. Der Schneidkopf 11 kann beispielsweise mindestens einen mit dem Mischbereich 12 kommunizierenden Auslass 15 für einen aus Partikel-Fluid gemischten Strahl umfassen. Der Schneidkopf 11 kann beispielsweise mindestens eine Spritzschutzhaube 16 umfassen, die in der Nähe des Strahlauslassses 15 koaxial zum Strahl selbst angebracht ist.
  • Die Schneidvorrichtung 1 kann insbesondere einen ersten Ausdehnungsraum 17 umfassen, der entlang dem ersten Verlauf angeordnet ist, wo eine erste Ansammlung von festen Partikeln (Abrasiv) stattfinden kann. Die Schneidvorrichtung 1 kann insbesondere einen zweiten Ausdehnungsraum 18 umfassen, wo eine zweite Ansammlung von festen Partikeln (Abrasiv) stattfinden kann. Jeder der Ausdehnungsräume 17 und 18 kann insbesondere eine Verbreiterung des Durchflussquerschnitts des ersten Verlaufs verursachen, wo folglich eine Vorrichtung zur Verlangsamung der Vorschubströmung der Partikel geschaffen werden kann. Der zweite Ausdehnungs- und Partikelsammelraum 18 kann zwischen dem ersten Ausdehnungs- und Partikelsammelraum 17 und dem Mischbereich 12 liegen.
  • Der erste Ausdehnungsraum 17 liegt darüber, d. h. höher als der zweite Ausdehnungsraum 18. Der erste Ausdehnungsraum 17 kann mit einem oberen Ende (Einlass) eines vertikalen Teils des ersten Verlaufs (Verlauf für feste Partikel) kommunizieren. Der zweite Ausdehnungsraum 18 kann mit einem unteren Ende (Auslass) eines vertikalen Teils des ersten Verlaufs (Verlauf für feste Partikel) kommunizieren.
  • Die sich drehende Baugruppe 8 kann insbesondere mindestens ein erstes (sich drehendes) Rohr 19 und mindestens ein zweiten (sich drehendes) Rohr 20 innerhalb des ersten Rohrs 19 umfassen. Das erste Rohr 19 und das zweite Rohr 20 können beispielsweise koaxial zueinander liegen. Das erste Rohr 19 und/oder das zweite Rohr 20 können beispielsweise eine Achse besitzen, die mit der Achse C deckungsgleich ist. Das erste Rohr 19 (extern) ist für den Durchgang der Partikel ausgelegt. Das zweite Rohr 20 (intern) ist für den Durchgang des unter Druck stehenden Fluids (Wasser) ausgelegt.
  • Die sich drehende Baugruppe 8 kann wie in diesem Beispiel mindestens ein drittes (sich drehendes) Schutzrohr 21 umfassen, das zwischen dem ersten Rohr 19 und dem zweiten (sich drehenden) Rohr 20 liegt. Das dritte Rohr 21 kann beispielsweise koaxial zum ersten Rohr 19 und/oder zum zweiten Rohr 20 liegen. Der erste Verlauf (Durchgang der festen Partikel des Abrasivs) kann wie in diesem Beispiel zwischen dem ersten Rohr 19 (weiter außen) und mindestens einem Teil des dritten Rohrs 21 (weiter innen) liegen.
  • Insbesondere kann der erste Verlauf wie in diesem Beispiel mindestens teilweise zwischen dem ersten Rohr 19 und dem zweiten Rohr 20 liegen. Es ist auch zu sehen, dass wie in diesem spezifischen Fall der erste Verlauf mindestens teilweise zwischen dem ersten Rohr 19 und dem dritten Rohr 21 liegen kann. Der zweite Verlauf kann mindestens teilweise im zweiten Rohr 20 liegen.
  • Es ist möglich, dass wie in diesem Beispiel mindestens ein Teil des zweiten (sich drehenden) Rohrs 20 durch den ersten Ausdehnungsraum 17 verläuft. Es ist möglich, dass wie in diesem Beispiel mindestens ein Teil des dritten (sich drehenden) Rohrs 21 durch den ersten Ausdehnungsraum 17 verläuft.
  • Es ist möglich, dass wie in diesem Beispiel mindestens ein Teil des ersten Verlaufs (Partikel-Verlauf) einen ringförmigen Durchflussquerschnitt umfasst, der um mindestens einen Teil des zweiten Verlaufs (Fluid-Verlauf) liegt.
  • Der zweite Ausdehnungsraum 18 kann wie in diesem Beispiel mindestens teilweise von einem ersten sich drehenden Teil 22 begrenzt sein. Das erste Teil 22 kann insbesondere flanschförmig sein. Das erste Rohr 19 kann wie in diesem Beispiel am ersten Teil 22 befestigt sein. Insbesondere kann das erste Rohr 19 ein unteres Ende (Auslass) haben, das am ersten Teil 22 befestigt ist, beispielsweise mittels mindestens eines Gewindestifts 23. Es ist möglich, die Dichtmittel (mindestens ein Dichtring) wie in diesem Beispiel zwischen dem ersten Rohr 19 und dem zweiten Teil 22 anzubringen.
  • Der zweite Ausdehnungsraum 18 kann wie in diesem Beispiel mindestens teilweise von einem zweiten sich drehenden Teil 24 begrenzt sein. Das zweite Teil 24 kann insbesondere flanschförmig sein. Das dritte Rohr 21 kann wie in diesem Beispiel am zweiten Teil 24 befestigt sein. Insbesondere kann das erste Rohr 21 ein unteres Ende haben, das am zweiten Teil 24 befestigt ist, beispielsweise mittels mindestens eines Gewindestifts 25. Es ist möglich, die Dichtmittel (mindestens ein Dichtring) wie in diesem Beispiel zwischen dem dritten Rohr 21 und dem zweiten Teil 24 anzubringen.
  • Das erste Teil 22 und das zweite Teil 24 können aneinander beispielsweise mit Befestigungsmitteln 26 vom Typ Schrauben befestigt sein.
  • Das zweite Teil 24 kann wie in diesem Beispiel den Boden eines zweiten Ausdehnungsraums 18 begrenzen. Der Boden des zweiten Ausdehnungsraums 18 kann sich wie in diesem Beispiel gegen einen Auslass 27 für die Abrasiv-Partikel neigen. Der Auslass 27 kann sich auf einem unteren, sich drehenden Teil befinden. Insbesondere befindet sich der Auslass 27 auf dem zweiten Teil 24.
  • Das erste Teil 22 kann insbesondere mindesten eine (mittige) Öffnung zur Kopplung des ersten Rohrs 19 und für den Durchgang des zweiten Rohrs 20 und/oder des dritten Rohrs 21 umfassen. Das zweite Teil 24 kann insbesondere mindestens eine Öffnung zur Kopplung des dritten Rohres 21 und/oder für den Durchgang des zweiten Rohres 20 umfassen.
  • Der zweite Teil 24 kann insbesondere außer einem Auslass 27 für die Partikel auch einen Auslass 28 für das unter Druck stehende Fluid oder für ein zweites Rohr 20 für den Zulauf des unter Druck stehenden Fluids umfassen. Die Ausgänge 27 und 28 können wie in diesem Beispiel mit Abstand zueinander liegen. Der Auslass 28 kann mehr zur Mitte und der Auslass 27 kann mehr zum Rand liegen.
  • Es ist möglich, dass wie in diesem Beispiel mindestens ein erstes Teil des ersten Verlaufs (Abrasiv-Verlauf) den ersten (oberen) Ausdehnungsraum 17 mit dem zweiten (unteren) Ausdehnungsraum 18 verbindet. Das oben genannte erste Teil des ersten Verlaufs, der die Räume 17 und 18 miteinander verbindet, kann wie in diesem Beispiel vertikal oder erweitert mit mindestens einer Komponente in vertikaler Richtung angeordnet sein.
  • Das genannte erste Verbindungsteil des ersten Verlaufs kann wie in diesem Beispiel rohrförmig sein. Das genannte erste Verbindungsteil des ersten Verlaufs kann einen Durchflussquerschnitt umfassen, der um mindestens die Hälfte oder um mindestens ein Drittel oder mindestens ein Viertel oder um mindestens ein Fünftel oder um mindestens ein Sechstel enger ist als ein Durchflussquerschnitt des ersten Ausdehnungsraums 17 und/oder enger als ein Durchflussquerschnitt des zweiten Ausdehnungsraums 18.
  • Es ist möglich, dass wie in diesem Beispiel mindestens ein zweites Teil des ersten Verlaufs (Abrasiv-Verlauf) den zweiten Ausdehnungsraum 18 mit dem Mischbereich verbindet. Dieses zweite Verbindungsteil des ersten Verlaufs (zwischen dem Raum 18 und dem Bereich 12) kann einen Durchflussquerschnitt umfassen, der um mindestens die Hälfte oder um mindestens ein Drittel oder mindestens ein Viertel oder um mindestens ein Fünftel oder um mindestens ein Sechstel enger ist als ein Durchflussquerschnitt des ersten Ausdehnungsraums 17 und/oder enger ist als ein Durchflussquerschnitt des zweiten Ausdehnungsraums 18.
  • Der erste Verlauf kann insbesondere einen Einlass 29 für ein Trocknungsfluid umfassen. Der Einlass 29 für das Trocknungsfluid kann wie in diesem Beispiel in einen zweiten Ausdehnungsraum 18 münden. Der Einlass 29 für das Trocknungsfluid kann insbesondere zu der sich drehenden Baugruppe 8 gehören.
  • Der erste Ausdehnungsraum 17 kann wie in diesem Beispiel mindestens teilweise von einem sich drehenden Teil 30 und von einem statischen Teil 31 begrenzt sein. Das sich drehende Teil 30 und das statische Teil 31 können insbesondere schwenkbar aneinandergekoppelt sein, beispielsweise durch dazwischen gebaute Roll-Halterungsmittel 32. Es ist insbesondere möglich, Dichtmittel 33 anzubringen, um für (dynamische) Dichtheit zwischen dem sich drehenden Teil 30 und dem statischen Teil 31 zu sorgen.
  • Ein Einlass 34 für die festen Partikel (des Abrasivs) kann wie in diesem Fall auf dem statischen Teil 31 positioniert sein. Das sich drehende Teil 30 kann einen Boden in ausgestellter Form (kegelstumpf) haben, der nach unten, insbesondere gegen ein (oberes) Ende des Einlasses des ersten Rohrs 19, schmaler wird. Der Boden des ersten Ausdehnungsraums 17 kann mindestens einen Teil des Bodens des sich drehenden Teils 30 umfassen.
  • Das sich drehende Teil 30 kann insbesondere flanschförmig sein. Das statische Teil 31 kann insbesondere flanschförmig sein. Das erste Rohr 19 kann wie in diesem Beispiel an dem sich drehenden Teil 30 befestigt sein. Insbesondere kann das erste Rohr 19 ein oberes Ende (Einlass) haben, das an dem sich drehenden Teil 30 befestigt ist, beispielsweise mittels mindestens eines Gewindestifts 35. Es ist möglich, Dichtmittel (mindestens ein oder zwei Dichtringe) wie in diesem Beispiel zum Abdichten zwischen dem ersten Rohr 19 und dem sich drehenden Teil 30 anzubringen.
  • Der sich drehende Teil 30 kann insbesondere mindesten eine (mittige) Öffnung zur Kopplung des ersten Rohrs 19 und/oder für den Durchgang des zweiten Rohrs 20 und/oder des dritten Rohrs 21 umfassen. Der statische Teil 31 kann insbesondere mindestens eine Öffnung zur schwenkbaren Kopplung mit dem dritten Rohr 21 und/oder für den Durchgang des zweiten Rohres 20 umfassen. Das statische Teil 31 kann insbesondere schwenkbar an das dritte Rohr 21 gekoppelt sein, beispielsweise durch dazwischen gebaute Roll-Halterungsmittel. Es ist insbesondere möglich, Dichtmittel 36 anzubringen, um für (dynamische) Dichtheit zwischen dem dritten Rohr 21 und dem statischen Teil 31 zu sorgen.
  • Es ist wie in diesem Beispiel möglich, dass der Einlass 13 für die Partikel des Schneidkopfs 11 mit einem Auslass für die Partikel auf der sich drehenden Baugruppe 8 verbunden ist, wobei dieser Auslass insbesondere hinter (in Bezug auf den Partikelstrom) dem zweiten Ausdehnungsraum 18 angeordnet sein kann. In diesem Beispiel umfasst der Partikel-Auslass der sich drehenden Baugruppe 8 den Auslass 27. Der Einlass 13 und der Auslass 27 können miteinander verbunden sein, beispielsweise über eine biegsame Leitung 37.
  • Um es besser zu verdeutlichen, wurde ein Stück des zweiten Verlaufs (Fluid-Verlauf) zwischen dem Auslass 28 auf der sich drehenden Baugruppe 8 und dem Einlass 14 auf dem Schneidkopf 11 einschließlich schematisch mit einer Linie W dargestellt.
  • Bei Gebrauch werden die festen Partikel (Abrasiv) und das unter Druck stehende Fluid (Wasser) entlang der jeweiligen Verläufe befördert. Im ersten Verlauf befinden sich die Partikel im Wesentlichen bei atmosphärischem Druck, während das Fluid im zweiten Verlauf unter einem hohen Druck steht, der geeignet ist, einen Schneidstrahl zu erzeugen.
  • Die festen Partikel des Abrasivs strömen wie gesagt den ersten Verlauf entlang: Sie kommen in einen ersten Ausdehnungsraum 17, fallen aufgrund der Schwerkraft zum unteren Auslass des ersten Raums 17 und durchlaufen anschließend das ringförmige Teil, das bis zum zweiten Ausdehnungsraum 18 hinabreicht; von dort durchströmen sie den Auslass 27 und erreichen dann über das Rohr 37 den Mischbereich 12. Der abrasive Wasserstrahl tritt durch den Auslass 15 aus.
  • Die festen Partikel kommen im Mischbereich 12 mit dem Fluid (Wasser) in Berührung. Es kann passieren, dass die Feuchtigkeit rückwärts entlang dem ersten Partikel-Verlauf aufsteigt, bis sie den zweiten Ausdehnungsraum 18 erreicht, in dem der Durchflussquerschnitt sich stark weitet und eine Art Barriere gegen ein weiteres Aufsteigen der Feuchtigkeit entlang dem Rohr 19 bildet. Die festen Partikel, die das Rohr 19 durchlaufen, bleiben im Wesentlichen trocken, wie auch die festen Partikel, die sich im ersten Ausdehnungsraum 17 befinden. Der Durchfluss der Abrasiv-Partikel ist also gewährleistet.
  • Es ist weiterhin möglich, ein Trocknungsfluid in den ersten Verlauf einzuführen, insbesondere im zweiten Ausdehnungsraum 18 über den Einlass 29. Dieses Trocknungsfluid könnte beispielsweise dasselbe Fluid umfassen, das zur Erzeugung des Wasserstrahls zum Schneiden verwendet wird (Druckluft), indem der Einlass 29 an eine Quelle mit dem unter Druck stehenden Fluid angeschlossen wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 4854091 [0003]
    • US 8425280 [0004]
    • US 8540552 [0005]

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1) zum abrasiven Wasserstrahlschneiden, die Folgendes umfasst: – eine Baugruppe (8), die mindestens einen ersten Verlauf für feste Partikel und einen zweiten Verlauf für das Fluid einschließt; – einem Mischbereich (12) Partikel-Abrasiv, in dem der erste Verlauf und der zweite Verlauf zusammenfließen; – einen ersten Ausdehnungsraum (17) entlang dem ersten Verlauf zur Ansammlung fester Partikel; – einen zweiten Ausdehnungsraum (18) entlang dem ersten Verlauf zur Ansammlung fester Partikel zwischen dem ersten Ausdehnungsraum (17) und dem Mischbereich (12).
  2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, wobei der erste Raum und der zweite Raum (17; 18) jeweils mit einem oberen Ende und einem unteren Ende mindestens eines Teils des ersten Verlaufs kommunizieren.
  3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei mindestens ein erster Teil des ersten Verlaufs den ersten Raum (17) und den zweiten Raum (18) miteinander verbindet und/oder mindestens ein zweiter Teil des ersten Verlaufs den zweiten Raum (18) mit dem Mischbereich (12) verbindet; der erste und/oder der zweite Teil des ersten Verlaufs umfassen einen Durchflussquerschnitt der Fläche, der mindestens um die Hälfte oder mindestens um ein Drittel oder mindestens um ein Viertel oder mindestens um ein Fünftel oder mindestens um ein Sechstel enger ist als ein Querschnitt des ersten Raums (17) und/oder des zweiten Raums (18).
  4. Vorrichtung nach einem beliebigen der oben genannten Patentansprüche, wobei der erste Verlauf mindestens einen Einlass (21) für das Trocknungsfluid umfasst.
  5. Vorrichtung nach dem Patentanspruch 4, wobei der Einlass (21) für das Trocknungsfluid in den zweiten Raum (18) mündet und/oder wobei der Einlass (21) für das Trocknungsfluid zu der sich drehenden Baugruppe (8) gehört.
  6. Vorrichtung nach einem beliebigen der oben genannten Patentansprüche, wobei mindestens ein Teil des ersten Verlaufs einen ringförmigen Durchflussquerschnitt umfasst, der um mindestens einen Teil des zweiten Verlaufs liegt.
  7. Vorrichtung nach einem beliebigen der oben genannten Patentansprüche, wobei die sich drehende Baugruppe (8) entlang einer vertikalen Achse verläuft und sich um diese Achse dreht, der erste Raum (17) mindestens teilweise durch einen ersten sich drehenden Teil (30) und einen statischen Teil (31) begrenzt wird, der erste sich drehende Teil (30) und der statische Teil (31) schwenkbar aneinander gekoppelt sind, sich ein Einlass (34) für die festen Partikel auf dem statischen Teil (31) befindet, der erste sich drehende Teil (30) einen nach unten schmaler werdenden Boden in ausgestellter Form hat, der zweite Raum (18) einen Boden hat, der sich gegen einen Auslass der Partikel auf einem zweiten sich drehenden Teil (24) neigt.
  8. Vorrichtung nach einem beliebigen der oben genannten Patentansprüche, die einen Schneidkopf (11) umfasst, der einen Mischbereich (12), mindestens einen mit dem Mischbereich (12) kommunizierenden Partikel-Einlass (13), mindestens einen mit dem Mischbereich (12) kommunizierenden Fluid-Einlass (14) und mindestens einen mit dem Mischbereich (12) kommunizierenden Auslass (15) für den Partikel-Fluidstrahl umfasst, wobei der Partikel-Einlass (13) des Schneidkopfs (11) mit einem Partikel-Auslass (27) der sich drehenden Baugruppe (8) hinter dem zweiten Raum (18) verbunden ist.
  9. Vorrichtung nach einem beliebigen der oben genannten Patentansprüche, wobei: – der erste Verlauf mindestens teilweise zwischen einem ersten Rohr (19) und einem zweiten Rohr (20) innerhalb des ersten Rohrs (19) liegt und der zweite Verlauf mindestens teilweise in dem zweiten Rohr (20) liegt. – die sich drehende Baugruppe (8) mindestens ein drittes Schutzrohr (21) umfasst, das zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr (19 und 20) positioniert ist; – mindestens ein Teil des zweiten Rohrs (20) und/oder mindestens ein Teil des dritten Rohrs (21) den ersten Raum (17) durchquert; – der zweite Raum (18) mindestens teilweise durch einen ersten flanschförmigen Teil (22) begrenzt ist, an dem das erstes Rohr (19) befestigt ist; – der zweite Raum (18) mindestens teilweise durch einen zweiten flanschförmigen Teil (24) begrenzt ist, an dem ein drittes Rohr (21) befestigt ist; – der erste und zweite flanschförmige Teil (22; 24) aneinander befestigt sind und der zweite flanschförmige Teil einen Boden des zweiten Raums begrenzt; – der erste flanschförmige Teil (22) mindestens eine Öffnung für die Kopplung mit dem ersten Rohr umfasst, und der zweite flanschförmige Teil (24) mindestens eine Öffnung für die Kopplung mit dem dritten Rohr umfasst; – der zweite flanschförmige Teil (24) mindestens einen Partikel-Auslass (27) und mindestens einen Fluid-Auslass (28) umfasst, zwischen denen ein Abstand liegt.
  10. Sich drehende Baugruppe (8) zur Verteilung von Fluid und festen Partikeln in einer Fluidstrahlschneidvorrichtung mit Abrasiv, wobei die sich drehende Baugruppe (8) mindestens einen ersten Verlauf für feste Partikel und einen zweiten Verlauf für das Fluid umfasst, wobei der erste Verlauf einen ersten Ausdehnungsraum (17) zur Ansammlung fester Partikel, einen zweiten Ausdehnungsraum (18) zur Ansammlung fester Partikel hinter dem ersten Ausdehnungsraum (17) – wobei hinter mit Bezug auf eine Flussrichtung der Partikel in dem ersten Verlauf zu verstehen ist – und einen Teil des Verlaufs umfasst, der den ersten und den zweiten Ausdehnungsraum (17 und 18) miteinander verbindet, wobei der zweite Ausdehnungsraum (18) eine Barriere gegen den rückläufigen Durchtritt von Feuchtigkeit in den ersten Ausdehnungsraum (17) bildet.
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