DE2659975C2

DE2659975C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Oberflächen wie Metalloberflächen, Oberflächen von Baukörpern od. dgl.

Info

Publication number: DE2659975C2
Application number: DE19762659975
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 4224 Hünxe Maasberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-21
Filing date: 1976-02-21
Publication date: 1984-09-27

Description

Energieaufwandes erreicht Dabei können grundsätzlich mehrere Druckstrahlen in Nebeneinander- und/oder Hintereinander-Anordnung gleichzeitig in Schwingungen versetzt und gemeinsam geführt werden. Irvdiesem -Zusammenhang ist denkbar, daß die Druckstrahlen im Takt oder Gegentakt zueinander schwingen.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Schneiden von Metallwerkstoffen, Bauwerkstoffen od. dgL Werkstoffen, mit einer gegen das Schneidgut gerichteten Sirahldüse, welche sich durch besonders einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet daß auf die Strahldüse ein Schwingantrieb, z. B. Kurbel-, Unwucht- oder Elektromagnet-Antrieb arbeitet Die Strahldüse kann pendelnd aufgehängt und gegen das Schneidgut höhenverstellbar sowie amplitudenverstellbar angeordnet sein. Zweckmäßigerweise ist die Strahldüse als Rundstrahl- oder Flachstrahldüse ausgebildet Endlich können mehrere Strahldüsen in Reihe nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet und mit dem Schwingantrieb oder mehreren voneinander unabhängigen Schwingantrieben gekoppelt sein, ganz ir Abhängigkeit davon, ob die Strahldüsen im TaKt oder Gegentakt oszillieren sollen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Verfahren zum Schneiden von Metallwerkstoffen, Bauwerkstoffen od. dgL Werkstoffen angegeben wird, welches sich durch hervorragende Schneideffekte auszeichnet und gleichzeitig extreme Energieeinsparung bezogen auf die abzutragenden bzw. zu entfernenden Volumina gewährleistet Daraus resultiert ein optimaler Wirkungs grad. In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird einfache und funktionsgerechte Bauweise erreicht weil lediglich ein Schwingantrieb für die den Druckstrahl erzeugende Strahldüse vorzusehen ist Darüber hinaus ist die oszillierende Betätigung einer Hochdruckspritzpistole mit gleicher Reinigungs- und Schneidwirkung möglich.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine nach der Lehre der Erfindung quer zur Vorschubrichtung schwingende Strahldrüse, und

F i g. 2 in schematischer Darstellung einen Schwingantrieb in der Ausführungsform eines Kurbelantriebes für eine Strahldüse.

Die dargestellte. Strahldüse 1 dient zum Schneiden mittels eines gegen das Schneidgut 2 gerichteten und darüber wandernden Druckstrahls 3 aus einem unter Hoch- oder Höchstdructc stehenden Schneidmedium. Die Strahldüse 1 und damit der aus ihr austretende Druckstrahl 1 werden in einem vorgegebenen Frequenzbereich in Schwingungen versetzt sowie mit vorgegebener Vorschubgeschwindigkeit und Abstand A zwischen eben der Strahldüse 1 als Druckstrahlerzeuger und dem Schneidgut 2 geführt Nach dem Ausführungsbeispiel oszilliert die Strahldüse 1 in Vorschubrichtung und in Strahlrichtung. Bei Identität von Vorschubrichtung und Oszillationsrichtung tritt optimale Schneidwirkung ein. Vorzugsweise wird die Strahidüse 1 periodischen, z. B. sinusförmigen, mäanderförmigen, dreieck- ω förmigen od. dgl. Schwingungen unterworfen. Die Strahldüse 1 schwingt in einem Frequenzbereich von 1 Hz bis 1000 Hz, vorzugsweise 5 Hz bis 50 Hz, während ein Strahldruck bis zu 1000 bar und mehr erzeugt werden kann. Die Schwingungsamplitude kann von 1 cm bis zu 20 cm und mehr gewählt werden. Die Strahldüse 1 wird mit einer Vorschubgeschwindigkeit gemäß der notwendigen Strahlüberdeckung und mit einem Abstand A zum dem Schneidgut 2 von 0,2 cm bis 200 cm und mehr gefahren.

Nicht gezeigt ist jede Möglichkeit wonach mehrare Strahldüsen 1 in Nebeneinander- und/oder Hintereinander-Anordnung gleichzeitig in Schwingungen versetzt und gemeinsam geführt werden. Dabei können die Strahldüsen 1 im Takt oder Gegentakt zueinander schwingen.

Auf die Strahldüse 1 arbeitet ein Schwingantrieb, z. B. ein Kurbel-, Unwucht-, Kurven- oder Elektromagnet-Antrieb. Dargestellt ist ein Kurbel-Antrieb 4. Darüber hinaus kann die Strahldüse pendelnd aufgehängt und gegen das Schneidgut 2 höhenverstellbar sowie amplitudenverstellbar angeordnet sein, was lediglich durch Pfeile angeordnet ist Die Strahldüse ist zweckmäßigerweise als Rundstrahl- oder Flachstrahldüse ausgebildet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 - 2

. EHe Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden

Patentansprüche: von Oberflächen wie Metalloberflächen, Oberflächen

von Baukörpern od. dgU mittels eines Druckstrahls aus

Verfahren zum Schneiden von Oberflächen wie einem unter Hoch- oder Höchstdruck, stehenden Metalloberflächen, Oberflächen yen Baukörpern 5 Schneidmediums, der mit vorgegebenem Abstand zwiod. dgL, mittels eines Druckstrahls aus einem unter sehen dem Druckstrahlerzeuger und dem Schneidgut Hoch- oder Höchstdruck stehenden Schneidme- sowie mit vorgegebener Vorschubgeschwindigkeit gediurns, der mit vorgegebenem Abstand zwischen führt und in einem vorgegebenen Frequenzbereich in dem Druckstrahlerzeuger und dem Schneidgut so- Schwingungen versetzt wird.

wie mit vorgegebener Vorschubgeschwindigkeit ge- 10 Es ist ein derartiges Verfahren zum Schneiden von führt und in einem vorgegebenen Frequenzbereich Metallwerkstoffen bekannt, bei dem jedoch offen bleibt, in Schwingungen versetzt wird, dadurch g€- ob der Drückstrahl tatsächlich mit vorgegebener Vorkennzeichnet, daß der Druckstrahl in Vor- Schubgeschwindigkeit geführt wird. Vielmehr ist davon schubrichtung und in Strahlrichtung in Schwingun- auszugehen, daß das Schneidgut gegenüber dem Druckgen versetzt und dadurch die zu behandelnde Ober- 15 strahlerzeuger geführt wird. Unbhängig davon wird bei fläche zerschnitten wird. dem bekannten Verfahren der Druckstrahl lediglich in

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Strahlrichtung in Schwingungen versetzt, und zwar inzeichnet, daß der Druckstrahl periodischen, z. B. si- dem mit einem intermittierenden oder pulsierenden nusförmigen, mäanderförmigen, dreieckförmigen Druckstrahl gearbeitet wird. Durch diese bekannten od. dgL Schwelungen unterworfen wird. 20 Maßnahmen lassen sich erhöhte Schneideffekte mit op-

3. Verfahreti nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge- timalera Wirkungsgrad kaum erzielen (vgL US-PS kennzeichnet, daß der Druckstrahl in einem Fre- 29 85 050). "
quenzbereich von 1 Hz bis 1000 Hz, vorzugsweise Außerdem ist eine Werkzeugmaschine mit einem 5 Hz bis 50 Hz, schwingt und ein Strahldruck bis zu spanabhebenden Werkzeug bekannt, wie es herkömmli-1000 bar und mehr erzeugt wird. 25 eher Weise zum Bohren, Hobeln, Fräsen, Schleifen, Sä-

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gen usw. eingesetzt wird. Ein derartiges Werkzeug ist dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstrahl mit nicht mit einem Druckstrahl vergleichbar, weil es sich einer Amplitude von 1 cm bis 20 cm und mehr insoweit um ein flüssiges Medium handelt, welches geschwingt rade nicht die von herkömmlichen spanabhebenden

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 30 Werkzeugen verlangten Festigkeitseigenschaften aufdadurch gekennzeichnet, daß der Druckstrahl mit weist. Bei der bekannten Werkzeugmaschine kann das einem Abstand zwischen Druckstrahlerzeuger und arbeitende Werkzeug zusätzlich in Schwingungen ver-Schneidgut van 0,2 cm bis 200 c«r und mehr gefah- setzt werden, jedoch grundsätzlich auch ohne eine Beren wird. aufschlagung durch Schwingungen arbeiten (vgL DE-PS

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 35 9 15 769). — Durch diese bekannten Maßnahmen sind dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Druckstrah- jedenfalls die Probleme um das Schneiden von Oberflälen in Nebeneinander- und/oder Hintereinander- chen mittels eines Druckstrahls aus einem unter Hoch-Anordnung in Schwingungen versetzt und über das oder Höchstdruck stehenden Schneidmediums nicht Schneidgut geführt werden. maßgebend beeinflußt worden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 40 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verdadurch gekennzeichnet, daß die Druckstrahlen im fahren zum Schneiden von Oberflächen wie Metallober-Takt oder Gegentakt zueinander schwingen, flächen, Oberflächen von Baukörpern od. dgL der ein-

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gangs beschriebenen Art anzugeben, welches sich durch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer gegen erhöhten Schneideffekt, erhebliche Energieeinsparung das Schneidgut gerichteten Strahldüse, dadurch ge- 45 und optimalen Wirkungsgrad auszeichnet
kennzeichnet, daß auf die Strahldüse (1) ein Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungs-Schwingantrieb (4), z. B. Kurbel-, Unwucht-, Kur- gemäßen Verfahren dadurch, daß der Druckstrahl in ven- oder Elektromagnet-Antrieb arbeitet Vorschubrichtung und in Strahlrichtung in Schwingun-

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn- gen versetzt werden. Oszilliert der Druckstrahl in Vorzeichnet, daß die Strahldüse (1) pendelnd aufgehängt 50 sohubrichtung, so wird überraschenderweise ein Mehr^lstfaches normaler Schneidwirkung ohne Oszillation er-

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch reicht. Die Schneideffekte werden durch eine Oszillagekennzeichnet, daß die Strahldüse (1) gegen das tion in Strahlrichtung noch verbessert. Vorzugsweise Schneidgut (2) höhenverstellbar und amplitudenver- wird der Druckstrahl periodischen, z. B. sinusförmigen, stellbar angeordnet ist. 55 mäanderförmigen, dreieckförtnigen od. dgl. Schwingun-

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis gen unterworfen. Weiter sieht die Erfindung vor, daß

10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüse (1) der Druckstrahl in einem Frequenzbereich von 1 Hz bis als Rundstrahl- oder Flachstrahldüse ausgebildet ist. 1000 Hz, vorzugsweise 5 Hz bis 50 Hz, schwingt und ein

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis Strahldruck bis zu 1000 bar und mehr erzeugt wird.

11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Strahldü- 60 Zweckmäßigerweise schwingt der Druckstrahl dabei sen (1) in Reihe nebeneinander und/oder hinterein- mit einer Amplitude von 1 cm bis 10 cm und mehr. Ferander angeordnet und mit einem einzigen oder meh- ner wird der Druckstrahl erfindungsgemäß mit einer reren voneinander unabhängigen Schwingantrieben Vorschubgeschwindigkeit gemäß der notwendigen gekoppelt sind. Strahlüberdeckung und mit einem Abstand zwischen

65 Druckstrahlerzeuger und Schneidgut von 0,2 cm bis

200 cm und mehr gefahren. Bei Berücksichtigung der

obengenannten Werte wird ein Optimum an Schneideffekten unter Berücksichtigung eines extrem reduzierten