DE19636919C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Justieren einer Strahldüse - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Justieren einer StrahldüseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Justieren einer
Strahldüse.
Strahldüsen, insbesondere bewegliche Strahldüsen, werden beispielsweise beim
Wasserstrahlschneiden gemäß z. B. DE 35 16 103 A1 eingesetzt, indem ein
möglichst exakt fokussierter Wasserstrahl mit hohem Druck auf ein Material
auftrifft, und dadurch dieses Material durchschneidet oder wenigstens bis in eine
begrenzte Tiefe in dieses Material eindringt und dabei zumindest die
oberflächennahen Materialschichten abträgt.
Je nach dem zu bearbeitenden Material sind dem Wasser dabei feine
Feststoffpartikel, das sogenannte Abrasiv, zugesetzt, welches die Abtragwirkung
des Wasserstrahles wesentlich verstärkt.
Wasserstrahlschneiden wird dabei heute z. B. zum Schneiden von flächigen
Materialien wie Platten, Folien etc. eingesetzt, wobei der die Strahldüse
enthaltende Schneidkopf wie bei Laserschneidmaschinen oder konventionellen,
einen Schweißbrenner enthaltenden, Schneideinrichtungen mittels
entsprechender Schlitten meist in einer Ebene, also in X- und Y-Richtung,
oberhalb der Ablagefläche für das zu schneidende Plattenmaterial geführt wird.
Zusätzlich zur Bewegung in X- und Y-Richtung ist dabei häufig die theoretisch in
Z-Richtung weisende Strahldüse sowohl um die X-, als auch um die Y-Richtung
schwenkbar, um die Einhaltung der Parallelität des aus der Strahldüse
austretenden Strahles zur Z-Richtung nachstellen zu können.
Da bei derartigen Maschinen die Strahldüse und deren Bewegungsmöglichkeiten
von entsprechenden elektronischen Steuereinrichtungen auf Hundertstel mm
genau bezüglich eines an der Maschine definierten Nullpunktes bewegt werden
sollen, muß nicht nur bei Inbetriebnahme der Maschine, sondern auch möglichst
häufig während des Betriebes die Übereinstimmung der Istlage der Strahldüse mit
der Sollage anhand der Justierung einer definierten Position der Strahldüse, der
sogenannten Nullage, überprüft und ggf. nachjustiert werden.
Vorzugsweise wird diese Nullagen-Justierung nach jedem einzelnen
Arbeitsvorgang erneut durchgeführt, um die während des Betriebes der Maschine
durch unerwünschten Krafteinflüsse auf die Antriebsvorrichtungen des
Schneidkopfes, durch Wärmedehnungen, Verschmutzungen, Verringerung oder
Erhöhung des Schlupfes etc. auftretenden Verfahr-Ungenauigkeiten
auszugleichen.
Zu diesem Zweck war es bisher bekannt, den die Strahldüse enthaltenden, und
z. B. entlang eines X- und eines Y-Schlittens beweglichen Schneidkopf zu
justieren, indem die einzelnen Schlitten Nullage-Sensoren aufwiesen, die vom
Meßkopf angefahren werden konnten. Insbesondere enthielt das in den
Bewegungsrichtungen, also in X- und Y-Richtung, vorhandene Wegmeßsystem
derartige Nullage-Markierungen.
Weiterhin ist es aus der WO 93/10950 bekannt, die Nullage in X- und Y-Richtung
des Schneidstrahles durch eine in den Arbeitsbereich des Schneidstrahles
einschwenkbare Blende zu kontrollieren. Aus der DD 2 96 880 A5 ist es zusätzlich
bekannt, die Schwächung und damit ggf. die Lageabweichung eines
Hochdruckwasserstrahles dadurch zu erkennen, daß der Wasserstrahl quer zu
seiner Richtung mittels Licht und/oder Ultraschall durchstrahlt und die Absorption
durch den Wasserstrahl ermittelt wird.
Dies stellt jedoch nur eine indirekte Nullagen-Justierung dar, da nicht direkt das
Auftreffen des Wasserstrahles in einer definierten Nullage überprüft wird, sondern
immer nur die Nullage der den Wasserstrahl erzeugenden Einheiten.
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren sowie eine
Vorrichtung zur Justierung der Nullage einer Strahldüse und gleichzeitiger
Qualitätskontrolle des schneidenden Strahles zu schaffen, bei der die Nullage des
von der Strahldüse erzeugten Wasserstrahles möglichst direkt und auf einfache Art
und Weise zuverlässig festgestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 4
gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Grundgedanke der vorliegenden Lösung beruht darauf, daß der durch die
Strahldüse erzeugte Strahl stark gebündelt sein soll und einen relativ genau
definierten Querschnitt aufweist, der bei Entfernung von der Strahldüse nur
geringfügig zunimmt und darüber hinaus diese Zunahme mit Entfernung von der
Strahldüse ebenfalls sehr genau bekannt ist.
Dadurch ist es möglich, an einer definierten Position, beispielsweise wenigstens in
X- und Y-Richtung am Maschinenbett fest angeordnet eine Justiereinheit
anzuordnen, welche eine gegen den Aufprall des Wasserstrahles sensitive
Prallfläche aufweist. Dabei existiert eine Soll-Justierlage der Strahldüse, in welcher
der Wasserstrahl mit seinem vollen Querschnitt auf der Prallfläche auftrifft. In jeder
anderen, von dieser Soll-Justierlage abweichenden Position der Strahldüse trifft
nicht der ganze, sondern mit zunehmender Abweichung von der Sollage ein in der
Regel korrelierend abnehmender Anteil des Querschnittes des Strahles auf dieser
Prallfläche auf.
Wenn die Prallfläche auftreffsensitiv ist oder mit einer auftreffsensitiven Einheit
wirkverbunden ist, kann das vollständige oder nur teilweise Auftreffen des
Querschnittes des Strahles auf der Prallfläche festgestellt werden. Dabei besteht
selbstverständlich die Prallfläche aus einem Material, welches von dem Strahl nicht
durchschnitten wird. Dies kann z. B. erreicht werden, indem die Prallfläche aus
hochlegiertem Stahl oder Hartmetall besteht, und der Strahl kein Abrasiv enthält,
also ggf. die Abrasivzufuhr zur Strahldüse unterbrochen wird.
Dadurch ist es möglich, die Strahldüse in eine Ist-Justierlage zu verfahren, welche
eigentlich der Soll-Justierlage entsprechen sollte, also der Strahl mit seinem vollen
Querschnitt auf die Prallfläche auftreffen sollte. Ist dies nicht der Fall, so ist klar,
daß die angefallene Ist-Justierlage nicht mit der Soll-Justierlage, welche
vorzugsweise direkt der Anlage entspricht, übereinstimmt. In diesem Fall muß die
Ist-Justierlage solange - z. B. einzeln in den Bewegungsrichtungen, also etwa der X-
und Y-Richtung in Z-Richtung ausstrahlenden Strahldüse - verstellt werden, bis
wieder der volle Querschnitt des Strahles auf der Prallfläche auftrifft. Dann ist die
Soll-Justierlage der Strahldüse erreicht, also die Nullage der Maschine neu und
exakt definiert.
Um zu erreichen, daß - z. B. bei einer in X- und Y-Richtung verfahrbaren und um
diese Achsen schwenkbaren Strahldüse - der Strahl ausschließlich in der Soll-Justierlage
mit vollem Querschnitt auf die Prallfläche auftrifft, sind unterschiedliche
Lösungen möglich:
Bei einer Lösung wird durch eine im Strahlgang zwischen der Soll-Justierlage der
Strahldüse und der Prallfläche angeordnete Blende mit einer darin befindlichen
Einlauföffnung erreicht, daß der Strahl nur in der Soll-Justierlage der Strahldüse
genau auf diese Einlauföffnung trifft, also diese vorzugsweise vollständig
durchdringen kann, da die Einlauföffnung gleich oder geringfügig größer ist wie
der Querschnitt des Strahles.
Mit jeder Abweichung der Strahldüse von der Soll-Justierlage trifft ein zunehmend
größerer Anteil des Querschnittes des Strahles außerhalb der Einlauföffnung auf die
Blende auf und wird - unterstützt durch eine möglichst scharfe Ausbildung der
Kante der Einlauföffnung auf der dem Strahl und der Strahldüse zugewandten Seite
der Blende - von dieser Blende zurückgeworfen und abgelenkt, und kann jedenfalls
nicht in Richtung auf die Prallfläche durch die Blende hindurchtreten.
Die Prallfläche ist direkt oder indirekt mit einer aufprallsensitiven Einheit,
beispielsweise einer Kraftmeßdose verbunden. Die Kraftmeßdose kann dabei bei einem z. B. von oben nach unten auf die Prallfläche auftreffenden Strahl direkt
unterhalb der Prallfläche angeordnet sein, wobei die Prallfläche sogar direkt die
Kraftmeßfläche der Kraftmeßdose sein kann. Die Prallfläche kann aber auch Teil
einer Wippe sein, welche mit der Kraftmeßdose zusammenwirkt, also beispielsweise
auf die Kraftmeßfläche der Kraftmeßdose drückt. Dabei kann die Wippachse der
Wippe zwischen der Prallfläche und Kraftmeßdose angeordnet sein, oder
Kraftmeßdose und Prallfläche können sich auf derselben Seite der Wippachse der
Wippe befinden. Falls die Kraftmeßdose von ihrer Grundfläche größer ist als die
Prallfläche, was in der Regel der Fall sein wird, kann die Kraftmeßdose ausreichend
weit unterhalb der Prallfläche angeordnet und mit dieser über eine Stange etc.
verbunden sein, so daß dazwischen ein z. B. kegelstumpfförmiges Anbleitblech
angeordnet werden kann, welches bis nahe an die die Prallfläche mit der
Kraftmeßdose verbindende Stange heran reicht, und zuverlässig verhindert, daß
außerhalb der Prallfläche auftreffende Teile des Wasserstrahles, beispielsweise
durch die Rückseite der Blende reflektierte Strahlanteile, Kraftmeßfläche der
Kraftmeßdose beaufschlagen.
Wenn dabei die Prallfläche exakt oder in etwa dem Querschnitt des Strahles
entspricht, kann u. U. auch auf die Blende ganz verzichtet werden. Ebenso kann die
Einlauföffnung der Blende bzw. bei fehlender Blende die Größe der Prallfläche
auch geringfügig kleiner als der Durchschnitt des Strahles gewählt werden. Je mehr
der Querschnitt Einlauföffnung der Blende bzw. bei fehlender Blende der
Querschnitt der wirksamen Prallfläche jedoch vom Querschnitt des Strahles
abweicht, umso weniger genau kann die Einhaltung der Soll-Justierlage überprüft
und bzw. eingestellt werden.
Häufig sind die in X- und Y-Richtung beweglichen Strahldüsen zusätzlich um die X-
und Y-Achse schwenkbar ausgeführt, um die vorgesehene Parallelität des
ausgesandten Strahles zur Z-Richtung einstellen können bzw. definiert Strahl
abweichend von der Z-Richtung orientieren zu können.
In diesem Fall muß auch die Schwenklage der Strahldüse um die X- bzw. Y-Achse
justiert werden können.
Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die Entfernung zwischen der
Strahldüse und der Meßeinheit veränderbar ist. Für das Einstellen der Soll-Justierlage
in X- und Y-Richtung wird bevorzugt die Strahldüse in geringem
Abstand, z. B. nur 2 mm, oberhalb der Blende bzw. Prallfläche verfahren.
Wenn auf diese Art und Weise die Nullage in X- und Y-Richtung justiert worden ist,
bedeutet dies jedoch noch nicht, daß auch die Schwenklage der Strahldüse um
die X- und Y-Achse ebenfalls exakt justiert ist. Um Abweichungen der Strahl-Richtung
von der Z-Richtung festzustellen, wird nach der Justierung der Strahldüse
in X- und Y-Richtung der Abstand der Strahldüse von der Justiereinheit in Z-Richtung
verändert, indem beispielsweise die Justiereinheit, wenigstens jedoch
deren Prallfläche, exakt in Z-Richtung verfahren wird. Beispielsweise kann der
Abstand gegenüber der Strahldüse von 2 mm auf 5-10 mm vergrößert werden.
Falls die Strahlrichtung nicht exakt mit der Z-Richtung bzw. der Bewegungsrichtung
der Justiereinheit übereinstimmte, bewirkt diese Entfernungsveränderung, daß
nunmehr ein anderer Anteil des Strahles auf der Prallfläche auftrifft bzw. die Blende
durchlaufen kann, also bei vorher vollständigem Auftreffen des Strahles auf der
Prallfläche anschließend nur ein Teil des Meßstrahles auf der Prallfläche auftrifft.
Durch Veränderung der Schwenklage der Strahldüse um die X- bzw. Y-Richtung
kann erreicht werden, daß unabhängig von der Entfernung immer der gleiche
Anteil des Strahles auf die Prallfläche auftrifft. Um dabei die geringfügig
vorhandene Erweiterung des Strahlquerschnittes bei großen Abstands
veränderungen, z. B. mehreren cm, von der Strahldüse nicht berücksichtigen zu
müssen, wird vorzugsweise die Abstandsveränderung nur einige mm betragen, also
eine Distanz, in der die Erweiterung des Strahlquerschnittes als unwesentlich
vernachlässigt werden kann.
Zusätzlich kann auf diese Art und Weise auch die Qualität des Strahles, also die
Qualität dessen Bündelung, gemessen werden:
Denn es ist als Sollwert bekannt, wie stark der Strahl in einem bestimmten Abstand von der Düse streuen sollte bzw. mit welcher Entfernungsänderung welche Streuungszunahme bedingt wird.
Denn es ist als Sollwert bekannt, wie stark der Strahl in einem bestimmten Abstand von der Düse streuen sollte bzw. mit welcher Entfernungsänderung welche Streuungszunahme bedingt wird.
Durch die Entfernungsänderung zwischen der Justiereinheit und der Strahldüse,
insbesondere durch weitere Zunahme dieser Entfernung gegenüber der
vorbeschriebenen Justierung der Z-Richtung, kann festgestellt werden, ob die in
einer definierten Entfernung zur Strahldüse vorhandene Streuung eingehalten wird,
also ein in einer bestimmten Entfernung geforderter Mindestanteil des Strahles und
damit eine Mindestkraft auf die aufprallsensitive Fläche, erzielt wird.
Falls dies nicht der Fall ist, ist Verschleiß an der Strahldüse vorhanden,
Verunreinigungen oder Ähnliches.
Ausführungsformen gemäß der Erfindung werden im folgenden anhand der
Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1: eine Prinzipdarstellung einer an einer Wasserstrahlschneidmaschine
angeordneten Justiereinheit,
Fig. 2: eine Detaildarstellung der Justiereinheit, und
Fig. 3: eine Detaildarstellung einer anderen Justiereinheit.
Fig. 1 zeigt einen Schneidkopf mit der Strahldüse 2 und der Zuführung 15 für
Wasser und ggf. Abrasiv. Der Schneidkopf ist gleichzeitig als X-Schliffen 3
ausgebildet, indem er entlang einer in X-Richtung verlaufenden Schiene verfahrbar
ist, welche gleichzeitig den Y-Schliffen 4 darstellt, welcher beispielsweise an seinen
Enden entlang von in Y-Richtung verlaufenden Y-Führungen 5a, 5b verfahrbar ist.
Der Schneidkopf mit der Strahldüse 2 ist zusätzlich gegenüber dem ihn tragenden
X-Schliffen 3 sowohl um die X-Achse, als auch um die Y-Achse schwenkbar. In der
Regel soll der von der Strahldüse 2 erzeugte Strahl 20 exakt in Z-Richtung, also
lotrecht zur Bewegungsebene des Schneidkopfes 16 verlaufen, jedoch für
bestimmte Anwendungen ein Schnitt schräg zur XY-Ebene durchführbar sein.
In Fig. 1 zielt die Strahldüse 2 mit ihrem Strahl 20 auf die Justiereinheit 1 und
befindet sich damit in der Ist-Justierlage, welche sich außerhalb des normalen
Arbeitsbereiches des Schneidkopfes befinden kann und vorzugsweise auch befindet.
Die Justiereinheit 1 ist dabei an einem Justierträger 10 befestigt, welcher gemäß
Fig. 1 in Z-Richtung entlang des Maschinenbettes 13 bewegbar ist, wobei
sichergestellt ist, daß die Position in X- und Y-Richtung der Justiereinheit durch
exakte Einhaltung der Z-Richtung als Bewegungsrichtung dadurch nicht verändert
wird.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung der Anordnung, insbesondere der
Justiereinheit 1.
Die Justiereinheit 1 weist dabei auf der der Strahldüse 2 zugewandten Seite eine
Blende 7 mit einer Einlauföffnung 6 auf. Die Einlauföffnung 6 ist dabei möglichst
exakt nur geringfügig größer als der Querschnitt des Strahles 20. Die die
Einlauföffnung 6 umgebende Einlaufkante 6′ auf der dem Strahl 20 zugewandten
Stirnfläche der Blende 7 ist dabei scharfkantig ausgebildet und kann insbesondere
der Meßdüse 2 entgegengewölbt sein. Dadurch wird sichergestellt, daß
Strahlanteile, die nicht auf die Einlauföffnung 6, sondern auf die daneben
befindlichen Flächenbereiche der Blende 7 auftreffen, zuverlässig von der Blende 7
reflektiert und zur Seite abgelenkt werden, und nicht durch die Einlauföffnung 6
hindurchgelangen können.
In Richtung des Strahles 20 unterhalb der Blende 7 ist in der Justiereinheit 1 eine
Aufprallfläche 8 in Strahlrichtung, also vorzugsweise in Z-Richtung, stromabwärts
der Einlauföffnung 6 angeordnet. Diese Aufprallfläche ist dadurch aufprallsensitiv,
daß sie mit einer Kraftmeßdose 11 wirkverbunden ist.
Bei der Lösung gemäß Fig. 2 ist die Prallfläche 8 der linke Arm einer Wippe 9,
deren rechter Arm auf eine abseits der Einlauföffnung 6 in der Justiereinheit 1
untergebrachte Kraftmeßdose 11 drückt.
Dadurch, daß die Wippachse 19 der Wippe 9 zwischen der Aufprallfläche 8 und
der Kraftmeßfläche 11′ der Kraftmeßdose 11, gegen welche die Wippe drückt und
welche vorzugsweise ballig ausgebildet ist, in beliebiger Zwischenposition
angeordnet sein kann, läßt sich auch das gewünschte Übersetzungsverhältnis
zwischen der auf die Prallfläche 8 wirkenden Kraft und der auf die Kraftmeßfläche
11 wirkenden Kraft einstellen, also sowohl eine Übersetzung, als auch Untersetzung
wählen. Wichtig ist lediglich, daß die Prallfläche 8 und damit auch die
Kraftmeßfläche 11′ nur von den die Einlauföffnung 6 hindurchgetretenen Anteilen
des Strahles 20 direkt beaufschlagt werden, also beispielsweise auch keine von der
Prallfläche 8 reflektierten Strahlanteile ein zweites Mal auf der Prallfläche auftreffen.
Zu diesem Zweck kann vorzugsweise die Prallfläche 8 schräg zur Strahlrichtung 20
bzw. Z-Richtung angeordnet werden, und muß dabei eine Fläche aufweisen,
welche nicht dem rechtwinkligen Querschnitt, sondern dem entsprechenden
schrägen Querschnitt des Strahles entspricht. Wie weiter oben erläutert, ist bekannt,
welche Kraft von der Kraftmeßdose 11 registriert werden muß, wenn der Strahl 20
vollständig die Einlauföffnung 6 durchläuft und auf der Prallfläche 8 auftrifft. Wenn
sich dabei die Pralldüse 2 in einem sehr geringen Abstand 14 von der Blende 7
befindet, also etwa nur 1-2 mm entfernt, bedeutet dies, daß sich die Strahldüse 2 in
der Soll-Justierlage, also entsprechend der Nullage, befindet.
Die Strahlrichtung 20 kann dabei jedoch eine Richtung Z1 sein, die geringfügig von
der exakten Z-Richtung abweicht. Um dies festzustellen, kann anschließend die
gesamte Justiereinheit 1, welche mit dem Justierträger 1 verbunden ist, in Z-Richtung
entlang des Maschinenbettes 13 um vorzugsweise einige mm von der
Strahldüse 2 entfernt werden.
Möglich wäre analog auch ein Belassen der Justiereinheit 1 in ihrer Lage, und
lediglich Bewegung der Blende 7 relativ zur Justiereinheit 1 von der Strahldüse 2
weg. Bei Abweichung der Z1-Richtung, also der tatsächlichen Strahlrichtung, von
der Z-Richtung, ergibt sich durch die Veränderung des Abstandes 14 eine
Verlagerung der Z1-Richtung z. B. in die Lage Z1′, was bewirkt, daß gegenüber
dem vorherigen vollständigen Durchtritt des Strahles 20 durch die Einlauföffnung 6
nunmehr ein verringerter Anteil durch die Einlauföffnung 6 hindurchtriff.
Falls dieser Effekt durch Veränderung des Abstandes 14 eintritt, was mittels der an
der Kraftmeßdose 11 gemessenen Kraft festgestellt wird, ist dies ein Beweis der
Abweichung der Strahlrichtung Z1 des Strahles 20 von der exakten Z-Richtung.
Durch Nachjustieren der Schwenklage der Strahldüse 2 in die X- bzw. Y-Achse wird
die Strahlrichtung Z1 in Übereinstimmung mit der Bewegungsrichtung der Blende
7, welche vorzugsweise exakt die Z-Richtung ist, gebracht, was dann erreicht ist,
wenn Änderungen des Abstands 14 keine Veränderungen am durch die
Einlauföffnung 6 hindurchtretenden Anteil des Strahles 20 bewirken.
Vorzugsweise ermittelt dabei eine Steuereinrichtung den Grad der durch die
Kraftmeßdose 11 gemessenen Kraftänderung in Relation zur Bewegung der
Meßdüse in X- und Y-Richtung bzw. in Relation zur Veränderung des Abstandes 14.
Dies erleichtert das gezielte Verändern der Ist-Justierlage der Strahldüse 2 auf die
Soll-Justierlage.
Fig. 3 zeigt eine andere Lösung, bei der auf das Vorhandensein einer Blende 7 mit
Einlauföffnung 6 verzichtet wird. Die Funktion der Einlaufkanten 6′ der
Einlauföffnung 6 wird nunmehr durch den exakt definierten Umfang bzw. die
Fläche der Prallfläche 8 übernommen, welche so bemessen ist, daß sie mit dem
Querschnitt des Strahles 20 übereinstimmt.
Sobald der Strahl 20 nicht exakt auf die Prallfläche 8 ausgerichtet ist, also die Ist-Justierlage
der Strahldüse 2 noch nicht die Soll-Justierlage ist, trifft nicht der ganze,
sondern nur ein Teil des Querschnittes des Strahles 20 auf der Meßfläche 8 auf,
was wiederum bewirkt, daß die mit der Prallfläche 8 verbundene Meßdüse 11 nicht
die volle, sondern nur eine verringerte Kraft mißt.
In Fig. 3 ist die Kraftmeßdose 11 in Richtung des Strahles 20 unterhalb der
Prallfläche 8 angeordnet und mit dieser über eine Schubstange 17 verbunden.
Dies ist deshalb sinnvoll, weil in der Regel die Grundfläche der Prallfläche 8
wesentlich geringer ist als die Grundfläche einer Kraftmeßdose 11. Durch den
Abstand zwischen beiden ist es möglich, dazwischen ein Ableitblech 12
anzuordnen, welches in der Aufsicht deutlich größer ist als die Kraftmeßdose 11
und vor allem deren nach oben gerichtete und von der Schubstange 17
beaufschlagte Kraftmeßfläche 11′ zuverlässig vor Aufschlagung außer durch die
Schubstange 17 abschirmt.
Alle außerhalb der Prallfläche 8 auftreffenden Anteile des Strahles 20 treffen auf
dem Ableitblech 12 auf, welches vorzugsweise kegelstumpfförmig ausgebildet ist,
und werden von diesem an der Kraftmeßdose 11 vorbei abgeleitet.
Das Ableitblech 12 erstreckt sich dabei vorzugsweise knapp unterhalb der
Prallfläche 8 unter deren Querschnitt hinein, so daß nur eine kleine Öffnung im
Ableitblech das Hindurchtreten der Schubstange 17 ermöglicht.
Bei dieser Lösung ist die Prallfläche 8 anstelle der Blende 7 das Verschleißteil, und
muß infolgedessen von der Schubstange 17 abnehmbar sein.
Auch in diesem Fall ist die gesamte Justiereinheit 1 gegenüber dem Maschinenbett
13 so verfahrbar, daß der Abstand gegenüber der Strahldüse 2 veränderbar ist,
also vorzugsweise exakt in Z-Richtung oder mit definierter Z-Komponente.
Claims (16)
1. Verfahren zum Justieren der Nullage einer beweglichen Strahldüse,
insbesondere einer Wasserstrahldüse, mittels einer durch den Strahl (20)
beaufschlag baren, auftreffsensitiven, in definierter Position angeordneten
Prallfläche (8), wobei eine Soll-Justierlage der Strahldüse existiert, so daß der aus
der Strahldüse austretende Strahl (20) ausschließlich in dieser Soll-Justierlage im
wesentlichen vollständig die Prallfläche (8) beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Strahldüse in eine Ist-Justierlage gebracht wird,
- - das im wesentlichen vollständige Auftreffen des Strahles (20) auf der Prallfläche (8) überprüft wird, und
- - im negativen Fall die Ist-Justierlage der Strahldüse solange verändert wird, bis im wesentlichen der gesamte Strahl (20) die Prallfläche (8) beaufschlagt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ist-Justierlage der Strahldüse (2) in deren einzelnen Bewegungsrichtungen
nacheinander verändert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Auftreffen des Anteiles des auf der Prallfläche (8) auftreffenden Strahles (20)
und/oder dessen Veränderung bei Veränderung der Lage der Strahldüse ermittelt
wird.
4. Vorrichtung zum Justieren der Null-Lage einer in X- und Y-Richtung
beweglichen Strahldüse (2), insbesondere nach einem der vorhergehenden
verfahren,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - in einer definierten Position im Arbeitsbereich der Strahldüse (2) eine Justiereinheit (1) mit einer aufprallsensitive Prallfläche (8) angeordnet ist, und
- - die Justiereinheit (1) eine Begrenzungsvorrichtung umfaßt, welche den auf der Prallfläche (8) auftreffenden Anteil des aus der Strahldüse (2) stammenden Strahles (20) mit zunehmender Abweichung der Strahldüse (2) von der Soll-Justierlage verringert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Begrenzungsvorrichtung eine zwischen der Strahldüse (2) und der Prallfläche (8)
angeordnete Blende (7) mit einer Einlauföffnung (6) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einlauföffnung (6) so bemessen ist, daß sie den Strahl (20) vollständig
hindurchtreten lassen kann.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einlauföffnung (6) in der Blende (7) an der stromaufwärts gerichteten Stirnseite
eine scharfe Einlaufkante (6′) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einlauföffnung (6) sich in Strahlrichtung konisch wesentlich stärker aufweitet als
der Strahl (20).
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Prallfläche (8) mit einer Kraftmeßdose (11) wirkverbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kraftmeßdose in Strahlrichtung stromabwärts der Prallfläche (8) angeordnet und
mit dieser wirkverbunden ist, insbesondere die Prallfläche (8) die Kraftmeßfläche
(11′) der Kraftmeßdose (11) ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Prallfläche (8) mechanisch mit der Kraftmeßfläche (11′) der Kraftmeßdose (11)
wirkverbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Prallfläche (8) Bestandteil des einen Armens einer Wippe (9) ist, welche auf die
Kraftmeßfläche (11′) der Kraftmeßdose (11) drückt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wippachse (19) der Wippe (9) zwischen der Aufprallfläche (8) und der
Kraftmeßfläche (11′) der Kraftmeßdose (11) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch
dadurch gekennzeichnet, daß
die Begrenzungsvorrichtung durch die begrenzte Fläche der Aufprallfläche (8)
gebildet wird, deren Fläche im wesentlichen der Querschnittsfläche des Strahles
(20) entspricht.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kraftmeßdose (11) im Abstand unterhalb, also in Strahlrichtung stromabwärts,
der Aufprallfläche (8) angeordnet ist und zwischen der Aufprallfläche (8) und der
Kraftmeßdose (11) ein Ableitblech (12) wenigstens den Bereich außerhalb der
Aufprallfläche (8) abdeckt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Ableitblech (12) direkt nach außen abfallende Oberflächen aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19636919A DE19636919C1 (de) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Verfahren und Vorrichtung zum Justieren einer Strahldüse |
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DE (1) | DE19636919C1 (de) |
Cited By (4)
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