DE19521051C2

DE19521051C2 - High pressure water jet processing device

Info

Publication number: DE19521051C2
Application number: DE19521051A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Reitzig
Original assignee: Woma Apparatebau GmbH
Current assignee: Woma GmbH
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2015-06-10
Also published as: DE19521051A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckwasserstrahlbearbeitungs einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to high pressure water jet machining device according to the preamble of claim 1.

Bei Hochdruckwasserstrahlbearbeitungseinrichtungen ist das ei gentliche Handhabungsgerät, beispielsweise eine mit einer Lanze ausgerü stete Pistole, über eine Schlauchleitung mit dem Hochdruckaggregat ver bunden. Eine Betätigung der Pistole führt zur Druckbeaufschlagung des Hochdruckwerkzeugs, etwa der mit einem Düsenkopf versehenen Lanze, mit Hochdruckwasser. Da jedoch das Hochdruckwasser bei den verwendeten Drüc ken von einigen hundert bar und mehr nicht an der unbetätigten Pistole anstehen sollte, obwohl auch solche Einrichtungen bekannt sind, ist der Hochdruckpumpe ein Hochdruckventil nachgeschaltet, das dazu dient, die Hochdruckpumpe vom drucklosen Umlauf auf Hochdruckbetrieb und damit auf die Hochdruckleitung zur Pistole umzuschalten. Hierzu wird eine elektri sche Signalleitung verwendet, die von der Pistole zum Hochdruckventil führt.In the case of high-pressure water jet processing equipment, this is egg Common handling device, for example one equipped with a lance constant gun, via a hose line to the high pressure unit bound. Pressing the gun will pressurize the High pressure tool, such as the lance provided with a nozzle head High pressure water. However, since the high pressure water used in the pressure not a few hundred bar or more on the unactuated pistol should come up, although such facilities are known, is the High pressure pump downstream of a high pressure valve that serves the High pressure pump from unpressurized circulation to high pressure operation and thus up to switch the high pressure line to the gun. For this an electri cal signal line used from the gun to the high pressure valve leads.

Beim Einsatz in Ex- bzw. explosionsgefährdeten Bereichen er fordert die Verwendung von elektrischen Signalleitungen und Schaltern erheblichen Sicherheitsaufwand. Trotzdem sind sicherheitstechnische Ri siken sowie Probleme bei der Fehlererkennung und -beseitigung nicht sel ten. When used in Ex or potentially explosive areas requires the use of electrical signal lines and switches considerable security effort. Nevertheless, safety-related rules risks and problems in error detection and elimination are not sel ten.

Aber auch in rauhen Umgebungen wie auf Baustellen und derglei chen stellen elektrische Leitungen, die meist einfach auf dem Boden lie gen, Probleme dar, zumal sie von Geräten überfahren und dabei beschädigt werden können. Hierbei besteht zudem die Gefahr, daß sie u. U. ein Um schalten der Hochdruckpumpe vom drucklosen Umlauf auf Hochdruckbetrieb und damit auf die Hochdruckleitung bewirken können. Auch das Vorhanden sein von Wasser kann zu Kurzschlüssen oder gleichen Störungen führen, bzw. das Arbeiten unter Wasser (Off-shore-Einsatz) ist praktisch nicht möglich.But also in harsh environments such as on construction sites and the like Chen make electrical lines that usually just lay on the floor problems, especially since they are run over by devices and damaged in the process can be. There is also a risk that u. U. an um switch the high pressure pump from unpressurized circulation to high pressure operation and thus can affect the high pressure line. Existing too water can lead to short circuits or the same faults, or working under water (off-shore use) is practically not possible.

Aus DE-GM 72 40 741 ist ein mit Wasser arbeitendes Hochdruck reinigungsgerät mit einer Spritzpistole bekannt, bei dem sämtliche Steuerungsvorgänge von der Spritzpistole zum Gerät pneumatisch übetra gen werden. Das Gerät besitzt Membran-Druckschalter, die jeweils über eine pneumatische Leitung mit einem kompressiblen Teil in der Spritzpi stole verbunden sind. Die eigentlichen Einstellungen am Gerät werden dann wieder elektrisch vorgenommen.DE-GM 72 40 741 is a high pressure working with water known cleaning device with a spray gun, in which all Control processes from the spray gun to the pneumatic device be. The device has membrane pressure switches, each over a pneumatic line with a compressible part in the spray pi stole are connected. The actual settings on the device will be then done again electrically.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochdruckwasserstrahlbear beitungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die ohne elektrische Signalleitungen auskommt.The object of the invention is a high pressure water jet to create processing device according to the preamble of claim 1, that manages without electrical signal lines.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This task is performed according to the characteristic part of the Claim 1 solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention are as follows Description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of one of the following Illustrated embodiment illustrated.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Einrichtung zum Bearbeiten von Gegenständen mit Hochdruckwasserstrahlen. Fig. 1 shows schematically a device for processing objects with high pressure water jets.

Fig. 2 zeigt eine Pistole für die Einrichtung von Fig. 1. FIG. 2 shows a gun for the device of FIG. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung umfaßt ein Hochdruckge rät 1 mit einer Hochdruckpumpe 2, deren Austrittsseite über ein Hoch druck-3/2-Wegeventil 3 einerseits mit einem Vorratsbehälter 4 und ande rerseits mit einer (zumindest endseitig) flexiblen Leitung 5 (Hochdruck schlauch) verbindbar ist. Am Ende der Leitung 5 befindet sich eine Pi stole 6 mit einem Auslösehebel 7, die ein Hochdruckwasserwerkzeug 8, et wa eine mit einem Düsenkopf versehene Lanze, trägt. Wenn die Pistole 6 unbetätigt ist, arbeitet die Hochdruckpumpe 2 im drucklosen Umlauf.The device shown in Fig. 1 comprises a high pressure unit 1 with a high pressure pump 2 , the outlet side of a high pressure 3/2-way valve 3 on the one hand with a reservoir 4 and on the other hand with a (at least end) flexible line 5 (high pressure hose ) is connectable. At the end of line 5 there is a pi stole 6 with a release lever 7 which carries a high pressure water tool 8 , et wa a lance provided with a nozzle head. When the gun 6 is not actuated, the high-pressure pump 2 operates in an unpressurized circulation.

Durch Betätigen der Pistole 6 schaltet das Hochdruck-3/2-Wege ventil 3 auf die Leitung 5 um, damit das Hochdruckwasserwerkzeug 8 mit Druckwasser versorgt wird.By actuating the gun 6 , the high-pressure 3/2-way valve 3 switches to line 5 so that the high-pressure water tool 8 is supplied with pressurized water.

Das Hochdruck-3/2-Wegeventil 3 ist pneumatisch von einem pneu matischen 3/2-Wegesteuerventil 9 über einen Membranzylinder 10 als Wirk element für das Hochdruck-3/2-Wegeventil 3 betätigbar. Das 3/2-Wegesteu erventil 9 ist über zwei (wenigstens pistolenseitig) flexible Steuerlei tungen 11, 12 mit einem von dem Auslösehebel 7 betätigbares pneumati schen 3/2-Wegeschaltventil 13 an der Pistole 6 verbunden. Druckluft (beispielsweise von 2 bis 6 bar) wird von einer Druckluftquelle 14 über die Steuerleitung 11 in das Druckluftsystem eingeführt.The high-pressure 3/2-way valve 3 can be actuated pneumatically by a pneumatic 3/2-way control valve 9 via a diaphragm cylinder 10 as an active element for the high-pressure 3/2-way valve 3 . The 3/2-way control valve 9 is connected via two (at least on the gun side) flexible control lines 11 , 12 to an actuatable by the trigger lever 7 's pneumatic 3/2-way switching valve 13 on the gun 6 . Compressed air (for example from 2 to 6 bar) is introduced into the compressed air system from a compressed air source 14 via the control line 11 .

Die Schaltung ist derart, daß bei unbetätigtem Auslösehebel 7 das 3/2-Wegeschaltventil 13 geschlossen ist, so daß keine Druckluft aus der Steuerleitung 11 in die Steuerleitung 12 strömen kann. Wird jedoch der Auslösehebel 7 betätigt, schaltet das 3/2-Wegeschaltventil 13, so daß Druckluft aus der Steuerleitung 11 in die Steuerleitung 12 gelangt. Hierdurch wird das 3/2-Wegesteuerventil 9 betätigt, so daß Druckluft aus der Druckluftquelle 14 über das 3/2-Wegesteuerventil 9 und den Membran zylinder 10 zum Umschalten des Hochdruck-3/2-Wegeventils 3 an dieses ge legt wird. Hierdurch wird die Hochdruckpumpe 2 vom drucklosen Umlauf (wie dargestellt) auf den Hochdruckbetrieb umgeschaltet, bei dem die Leitung 5 mit Hochdruckwasser beaufschlagt wird.The circuit is such that the 3/2-way switching valve 13 is closed when the trigger lever 7 is not actuated, so that no compressed air can flow from the control line 11 into the control line 12 . However, if the trigger lever 7 is actuated, the 3/2-way switching valve 13 switches, so that compressed air from the control line 11 reaches the control line 12 . As a result, the 3/2-way control valve 9 is actuated so that compressed air from the compressed air source 14 via the 3/2-way control valve 9 and the diaphragm cylinder 10 for switching the high-pressure 3/2-way valve 3 is placed on this ge. As a result, the high-pressure pump 2 is switched from the unpressurized circulation (as shown) to the high-pressure operation, in which the line 5 is pressurized with high-pressure water.

Beim Abschalten der Pistole 6 wird die gesamte Steuerleitung 12 entlüftet, d. h. auch das 3/2-Wegesteuerventil 9 und das Hoch druck-3/2-Wegeventils 3. Die Hochdruckpumpe 2 wird daher sofort wieder auf drucklosen Umlauf umgeschaltet.When the gun 6 is switched off, the entire control line 12 is vented, ie also the 3/2-way control valve 9 and the high-pressure 3/2-way valve 3 . The high-pressure pump 2 is therefore immediately switched back to unpressurized circulation.

Die Leitung 5 mündet am Hochdruckwasserzutritt der Pistole 6 zum Hochdruckwasserwerkzeug 8 ohne Zwischenschaltung irgendwelcher Ven tile, d. h. die Pistole 6 dient nur zum Schalten der Druckluft, das die Hochdruckwasserzufuhr zur Pistole 6 auslöst. Die Hochdruckwasserseite ist daher an der Pistole 6 vollkommen getrennt von der Druckluftseite.The line 5 opens at the high pressure water inlet of the gun 6 to the high pressure water tool 8 without the interposition of any Ven tile, ie the gun 6 is only used to switch the compressed air that triggers the high pressure water supply to the gun 6 . The high pressure water side is therefore completely separate from the compressed air side on the gun 6 .

Insbesondere bei besonders langen Schlauchleitungen 5 ist es zweckmäßig, in der Nähe der Pistole 6 eine zusätzliche, in einem nicht dargestellten Gehäuse untergebrachte Sicherheitseinrichtung 15 vorzuse hen, die als getrenntes Gerät ausgebildet in die Leitung 5 und die Steu erleitungen 11, 12 zwischenschaltbar ist. Diese umfaßt ein pneumatisch betätigbares By-pass-Ventil 16 für die Leitung 5. Das By-pass-Ventil 16 ist über eine von der Steuerleitung 12 abzweigende Leitung 17 mit Druck luft beaufschlagbar, um bei Druckabfall in der Steuerleitung 12 eine mit der Leitung 5 verbundene By-pass-Leitung 18 zu öffnen, damit auch der Druck in der Leitung 5 abgebaut wird, indem das darin befindliche Was ser entspannt wird. Eine Druckluftbeaufschlagung der Steuerleitung 12 führt zum Schließen des By-pass-Ventils 16.Particularly in the case of particularly long hose lines 5 , it is expedient to provide an additional safety device 15 , which is accommodated in a housing (not shown) in the vicinity of the gun 6 and is designed as a separate device in the line 5 and the control lines 11 , 12 which can be interposed. This comprises a pneumatically operable by-pass valve 16 for line 5 . The by-pass valve 16 can be pressurized with air via a line 17 branching from the control line 12 in order to open a by-pass line 18 connected to the line 5 when the pressure in the control line 12 drops, so that the pressure in the Line 5 is dismantled by the water in what is relaxed. A pressurized air supply to the control line 12 closes the by-pass valve 16 .

Die in Fig. 2 dargestellte Pistole 6 umfaßt ein Ventilgehäuse 19 mit einem Anschluß 20 für die Steuerleitung 11 und einen Anschluß 21 für die Steuerleitung 12. Das Ventilgehäuse 19 ist mit einer gestuften Axialbohrung 22 versehen und stirnseitig durch einen Endabschnitt 23 verschlossen, der eine sacklochartige axiale Auslaßbohrung 24 aufweist, die frontseitig mündet und ein Innengewinde zum Anbringen des Hochdruck wasserwerkzeuges 8 aufweist. Der Endabschnitt 23 trägt einen Hochdruck anschluß 25 für die Leitung 5, der über eine Radialbohrung 26 mit der Axialbohrung 24 verbunden ist.The pistol 6 shown in FIG. 2 comprises a valve housing 19 with a connection 20 for the control line 11 and a connection 21 for the control line 12 . The valve housing 19 is provided with a stepped axial bore 22 and closed at the end by an end section 23 which has a blind hole-like axial outlet bore 24 which opens at the front and has an internal thread for attaching the high pressure water tool 8 . The end portion 23 carries a high pressure connection 25 for the line 5 , which is connected via a radial bore 26 to the axial bore 24 .

In der Axialbohrung 22 ist ein Kolben 27 verschiebbar angeord net, der eine Axialbohrung 28 aufweist und von einer Rückstellfeder 29 über eine Betätigungsstange 30 in eine Ausgangsposition vorgespannt ist, in der die Betätigungsstange 30, die stirnseitig einen Dichtungsring 31 trägt, die Axialbohrung 28 verschließt, so daß Druckluft aus der Steuer leitung 11 nicht in die Axialbohrung 28, die über Querbohrungen 32 mit einem zur Steuerleitung 12 führenden Ringraum 33 verbunden ist, eindrin gen kann.In the axial bore 22 , a piston 27 is slidably angeord net, which has an axial bore 28 and is biased by a return spring 29 via an actuating rod 30 in an initial position in which the actuating rod 30 , which carries a sealing ring 31 on the end, closes the axial bore 28 , so that compressed air from the control line 11 can not penetrate into the axial bore 28 , which is connected via transverse bores 32 to an annular space 33 leading to the control line 12 .

Die Betätigungsstange 30 ist mit dem Auslösehebel 7 am Griff teil 34 der Pistole 6 gekoppelt. Durch Betätigen des Auslösehebels 7 wird die Betätigungsstange 30 vom Kolben 27 gegen die Kraft der Rück stellfeder 29 axial entfernt, so daß die Axialbohrung 28 im Kolben 27 freigegeben wird. Unterstützt von einer Feder 35, die schwächer als die Rückstellfeder 29 ist und dieser entgegenwirkt, verschiebt sich der Kol ben 27 in der Axialbohrung 22 bis zu einem Anschlag 36, an dem der Kol ben 27 über einen Dichtungsring 37 dichtend zur Anlage gelangt. Die Steuerleitung 12 wird somit mit Druckluft beaufschlagt.The actuating rod 30 is coupled to the trigger lever 7 on the handle part 34 of the gun 6 . The operating rod 30 so that the axial bore 28 is released in the piston 27 by the piston 27 against the force of the return spring 29 axially away by operating the trigger lever. 7 Supported by a spring 35 , which is weaker than the return spring 29 and counteracts this, the Kol ben 27 moves in the axial bore 22 to a stop 36 , on which the Kol ben 27 sealingly comes to rest against a sealing ring 37 . The control line 12 is thus supplied with compressed air.

Wird der Auslösehebel 7 wieder losgelassen, befördert die Rückstellfeder 29 die Betätigungsstange 30 wieder in Richtung auf den Kolben 27, verschließt dessen Axialbohrung 28, unterbricht so die Druck luftzufuhr zur Steuerleitung 12 und schiebt den Kolben 27 in seine Aus gangsstellung.If the release lever 7 is released again, the return spring 29 conveys the actuating rod 30 again in the direction of the piston 27 , closes the axial bore 28 , interrupts the compressed air supply to the control line 12 and pushes the piston 27 into its initial position.

Eine Entlastungsbohrung 38 verbindet die Axialbohrung 22 mit dem Außenraum zwischen dem Anschlag 26 und einem Ringabschnitt 39 be nachbart zu der die Betätigungsstange 30 zugewandten Stirnseite des Kol bens 27, so daß der Kolben 27 am Anschlag 36 sicher zur Anlage gelangt.A relief hole 38 connects the axial bore 22 to the outer space between the stop 26 and a ring portion 39 be nachbart to which the actuating rod bens 27, so that the piston 27 passes reliably 30 facing end side of the Kol on the stop 36 to the plant.

Die Betätigungsstange 30 ist benachbart zur Rückstellfeder 29 in einem von dieser beaufschlagten Führungskolben 40 befestigt. Die Rückstellfeder 29 wird von einer Hülse 41 aufgenommen, die mit dem Griffteil 34 verschraubt ist. Das Griffteil 34 nimmt das Ventilgehäuse 19 gegenüber diesem drehbar auf, wobei das Ventilgehäuse 19 eine umlau fende Nut aufweist, die zwei im Griffteil 34 eingesetzte Stifte 42 auf nehmen. Eine Sperrklinke 43 kann als Auslösesicherung dienen und ist erst einzudrücken, bevor der Auslösehebel 7 betätigbar ist.The actuating rod 30 is fastened adjacent to the return spring 29 in a guide piston 40 acted upon by it. The return spring 29 is received by a sleeve 41 which is screwed to the handle part 34 . The handle member 34 rotatably receives the valve housing 19 with respect to this, the valve housing 19 having a umlau fende groove that take two pins 42 inserted in the handle member 34 . A pawl 43 can serve as a trigger protection and is only to be pressed in before the trigger lever 7 can be actuated.

Anstelle einer Pistole 6 kann auch ein anderes Handhabungsge rat vorhanden sein, etwa ein verfahrbares, einen drehbaren Düsenbalken enthaltendes Gerät mit einem als Auslöser dienenden Betätigungshebel, der gegebenenfalls in zwei Endstellungen arretierbar ist.Instead of a gun 6, there can also be another handling device, such as a movable device containing a rotatable nozzle bar, with an actuating lever serving as a trigger, which can optionally be locked in two end positions.

Die Einrichtung ist auf diese Weise pneumatisch betätigbar, damit wenig störanfällig, wobei sich zudem Beschädigungen der Steuerlei tungen 11, 12 durch Geräusch bzw. unter Wasser durch Blasen sofort be merkbar machen. Die Betriebsweise ist einfach und zuverlässig und die Einrichtung reparaturfreundlich.The device can be actuated pneumatically in this way, so that it is less susceptible to faults, and damage to the control lines 11 , 12 caused by noise or under water caused by bubbles is immediately noticeable. The mode of operation is simple and reliable and the device is easy to repair.

Claims

1. High-pressure water jet processing device with a high-pressure water tool ( 8 ) located on a handling device ( 6 ), which is supplied with high-pressure water via a flexible line ( 5 ) from a high-pressure pump ( 2 ) comprising a high-pressure pump ( 1 ), the water supply to the high-pressure water tool ( 8 ) can be controlled via a trigger ( 7 ) of the handling device ( 6 ) by switching a high-pressure valve ( 3 ), via which the high-pressure water can be switched to the line ( 5 ), characterized in that the high-pressure valve ( 3 ) is pneumatically operated by a pneumatic control valve ( 9 ) can be actuated, which in turn can be actuated by a pneumatic switching valve ( 13 ) actuated by the trigger ( 7 ) on the handling device ( 6 ) and with this via two flexible pneumatic control lines ( 11 , 12 ), one of which is constantly pressurized with compressed air and the other is ventable, is connected, the flexible line ( 5 ) to d High-pressure water access of the handling device ( 6 ) to the high-pressure water tool ( 8 ) is connected.

2. Device according to claim 1, characterized in that a by-pass valve ( 16 ) connected to the line ( 5 ) can be switched over via the ventable control line ( 12 ) by venting it in the open state.

3. Device according to claim 2, characterized in that the by-pass valve ( 16 ) in one in the line ( 5 ) and at least the ventable control line ( 12 ) is arranged between the switchable device.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the switching valve ( 13 ) comprises a with an axial bore ( 28 ) provided piston ( 27 ) which occurs in an annular space for the To the control lines ( 11 , 12th ) forming the bore (22) via the trigger (7) to a starting position under the closing of access to the axial bore (28) of the control line (11) forth pressed and compressed air upon release of the access to the axial bore (28) in the bore (22) in tight engagement against a stop ( 36 ) can be pushed ver.

5. Device according to claim 4, characterized in that an actuator ( 30 ) is provided which is spring-biased in the direction of the piston ( 27 ) and by means of the trigger ( 7 ) against the spring bias voltage.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the handling device ( 6 ) is a pistol.

7. Device according to claim 6, characterized in that a valve housing ( 19 ) of the gun ( 6 ) carries connections ( 20 , 21 ) for the control lines ( 11 , 12 ), receives the piston ( 27 ) and the end face through an end portion ( 23 ) is closed, which carries a high pressure connection ( 25 ) for the line ( 5 ) and an axial outlet bore ( 24 ) for high pressure water.

8. Device according to claim 7, characterized in that the barrel section relative to a handle part ( 34 ) of the gun ( 6 ) is rotatably mounted ver.