DE3518166C1

DE3518166C1 - Device for intercepting the cutting jet of water-jet cutting installations

Info

Publication number: DE3518166C1
Application number: DE19853518166
Authority: DE
Inventors: Cord-Hermann 8000 München Hagenmeyer
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1985-05-21
Filing date: 1985-05-21
Publication date: 1986-11-20

Abstract

Device for intercepting the cutting jet of water-jet cutting installations once cutting has been completed. The intercepting device (4) has, to this end, a driven jet-intercepting body (12) which is loaded by the cutting jet (5) and is rotatably mounted. <IMAGE>

Description

Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Abfangen des Schneidstrahles von Wasserstrahl-Schneideinrichtungen nach erfolgtem Schneidvorgang. The invention relates to devices for intercepting the cutting beam of water jet cutting devices after the cutting process has taken place.

Wasserstrahl-Schneidanlagen werden beispielsweise zum Schneiden bzw. Perforieren von ebenen, gewölbten oder sphärisch gewölbten Platten oder Folien aus Kunststoffen, auch solche mit eingelegten Verstärkungsfasern, eingesetzt. Mit den genannten Anlagen lassen sich aber auch Platten oder Folien aus metallischen Werkstoffen schneiden. Water jet cutting systems are used, for example, for cutting or Perforating flat, curved or spherically curved plates or foils Plastics, including those with inlaid reinforcing fibers, are used. With the However, the systems mentioned can also be used for plates or foils made of metallic materials cut.

Bei den bekannten Schneidanlagen weist der Wasserstrahl etwa einen Durchmesser von 2/io mm auf und besitzt vor der Strahlaustrittsdüse einen Druck von 4000 bar. In the known cutting systems, the water jet has about one Diameter of 2/10 mm and has a pressure in front of the jet outlet nozzle from 4000 bar.

Diese Druckenergie wird über die Strahldüse in kinetische Energie des Wasserstrahls umgewandelt und zum Schneiden benutzt, wobei der Strahl im wesentlichen senkrecht zur Werkstückoberfläche ausgerichtet ist. This pressure energy is converted into kinetic energy via the jet nozzle of the water jet and used for cutting, the jet essentially is aligned perpendicular to the workpiece surface.

Der hinter dem Schnitt bzw. der Perforation austretende, auch nach der geleisteten Schneidarbeit noch immer relativ energiereiche Wasserstrahl, wird aus Sicherheitsgründen, aber auch aus Gründen, die sich aus der Geometrie der zu bearbeitenden Werkstücke ergeben, nach erfolgtem Schnitt abgefangen und in ein Reservoir zurückgeführt. Zum Abfangen des Strahles ist es bekannt, den Wasserstrahl in einen mit Wasser gefüllten rohrförmigen Behälter einzuleiten. Die benötigte Höhe der Wassersäule ist dabei jedoch nicht unbeträchtlich. The one emerging behind the cut or perforation, including after the performed cutting work is still a relatively high-energy water jet for security reasons, but also for reasons that arise from the Geometry of the too machined workpieces result, intercepted after the cut and in a reservoir returned. To intercept the jet, it is known, the water jet in a initiate tubular container filled with water. The required height of the water column is, however, not inconsiderable.

Der sich in Strahirichtung erstreckende Behälter zur Bildung einer den Wasserstrahl auffangenden Wassersäule gemäß der bekannten Ausbildungen behindert oder verhindert durch die notwendige Auffanglänge das Schneiden von Werkstücken, die eine gekrümmte Form, insbesondere mit relativ kleinem Krümmungsradius und einer Erstreckung etwa über die Halbkreisform hinausgehend, besitzen. The container extending in the direction of the jet to form a the water column intercepting the water jet obstructed according to the known designs or prevents the cutting of workpieces due to the necessary catch length, the one curved shape, in particular with a relatively small radius of curvature and one Extend approximately beyond the semicircular shape.

Aus diesem Grunde ist nach der DE-OS 28 13498 bereits vorgesehen worden, den Wasserstrahl nach erfolgtem Schneidvorgang auf kurzem Weg unmittelbar nach dem Schnitt durch eine gegen den Wasserstrahl geneigte Prallplatte seitlich abzulenken, um zu kürzeren Abfanglängen zu gelangen. For this reason, DE-OS 28 13498 is already provided the water jet immediately after the cutting process has been completed laterally after the cut through a baffle plate inclined against the water jet deflect to get shorter intercept lengths.

Infolge der kurzen Standzeiten der Ablenkplatten durch die Strahlbeaufschlagung, haben sich solche bekannten Anordnungen als ungünstig im Hinblick auf den in kurzen Zeitabständen notwendigen Plattenaustausch als auch im Hinblick auf die Einrichtungs- bzw. As a result of the short service life of the deflector plates due to the impact of the jet, such known arrangements have proven to be unfavorable with regard to the short Plate replacement necessary at intervals as well as with regard to the set-up respectively.

Werkzeugkosten erwiesen.Tool costs proved.

Aufgabe der Erfindung ist es, Strahlabfangeinrichtungen so auszubilden, daß zum einen der Wasserstrahl auf kürzest möglichem Wege nach erfolgtem Schneidvorgang abgefangen und abgeleitet wird und zum anderen die Erzielung wesentlich verlängerter Standzeiten der Abfangteile. The object of the invention is to design beam interceptors in such a way that that on the one hand the water jet on the shortest possible path after the cutting process is intercepted and diverted and on the other hand the achievement is much longer Service life of the interceptors.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Einrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die der Schneidstelle am Werkstück nachgeordnete Abfangeinrichtung einen drehbar gelagerten, vom Schneidstrahl beaufschlagbaren und antreibbaren Abfangkörper aufweist. Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Abfangeinrichtung wird einerseits durch die Rotation des Abfangkörpers ein ständiger Wechsel der Auftreffstelle an der Oberfläche des Abfangkörpers durch den Schneidstrahl erzielt mit der Wirkung einer erheblich längeren Standzeit des Abfangkörpers gegenüber bisher bekannten Maßnahmen. Außerdem wird mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung der Schneidstrahl nach erfolgtem Schneidvorgang auf kürzestem Wege abgefangen. Durch die Beaufschlagung des Abfangkörpers wird der Schneidstrahl zerstäubt und eine Beeinträchtigung der Führung des Abfangkörpers weitgehend vermieden. Mittels der äußerst kurzen Abfangstrecke wird erreicht, daß auch Werkstücke bearbeitet werden können, die U-Profilform oder Halbkreisform, insbesondere mit engem Radius, besitzen. The task at hand is according to the invention in a device of the generic type solved in that the intercepting device arranged downstream of the cutting point on the workpiece a rotatably mounted interceptor body that can be acted upon and driven by the cutting beam having. The interception device designed according to the invention on the one hand a constant change of the point of impact due to the rotation of the interceptor the surface of the interceptor achieved by the cutting beam with the effect a significantly longer service life of the interceptor compared to previously known Measures. In addition, by means of the device according to the invention, the cutting beam intercepted by the shortest route after the cutting process. By acting of the interceptor, the cutting jet is atomized and an impairment of the Guide of the interceptor largely avoided. By means of the extremely short interception distance it is achieved that workpieces can also be machined, the U-profile shape or Have a semicircular shape, especially with a narrow radius.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. In the drawing is an embodiment according to the invention shown.

Es zeigt Fig. 1 einen Teil der Schneidanlage in einem vertikalen Querschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 die Fig. 1 in einer Seitenansicht und Fig. 3 einen Teilausschnitt nach der Schnittlinie III-III der Fig. 2. It shows Fig. 1 a part of the cutting system in a vertical Cross section along the line I-I of FIG. 2, FIG. 2, FIG. 1 in a side view and FIG. 3 shows a partial section along the section line III-III in FIG. 2.

In Fig. 1 ist die von einem hier der Vereinfachung halber nicht dargestellten Träger der Wasserstrahl-Schneidanlage aufgenommene Abfangeinrichtung mit 4 bezeichnet. Die Abfangeinrichtung weist ein Gehäuse 2 auf, das einen zum Schneidstrahl 5 rechtwinkeligen Abführkanal 6 für die Ableitung des zum Schneiden benutzten Wassers dient. An den Kanal 6 schließt die zu einem Vorratsbehälter führende Rücklaufleitung an. In Fig. 1, one is not shown here for the sake of simplicity Support of the water jet cutting system accommodated interception device is denoted by 4. The interception device has a housing 2 which is perpendicular to the cutting beam 5 Discharge channel 6 is used for the discharge of the water used for cutting. To the Channel 6 closes it return line leading to a storage tank at.

Das Gehäuse 2 besitzt ferner einen relativ kurzen Ansatz 7, der eine sich in Richtung des Schneidstrahles 5 erstreckende, im Querschnitt zylindrische Ausnehmung 9 besitzt. Die Ausnehmung 9 dient zur auswechselbaren Aufnahme einer zylindrischen Lagerbuchse 10, die ihrerseits mittels ihrer Zylinderbohrung 11 frei drehbar den durch eine Stahlkugel gebildeten Abfangkörper 12 trägt, dessen Funktion später noch näher erläutert wird.The housing 2 also has a relatively short extension 7, the one extending in the direction of the cutting beam 5, cylindrical in cross section Has recess 9. The recess 9 is used to accommodate a replaceable cylindrical bearing bush 10, which in turn by means of their cylinder bore 11 free rotatably carries the intercept body 12 formed by a steel ball, its function will be explained in more detail later.

Zur Erzeugung des Schneidstrahles 5 ist am Träger eine an einen Druckerzeuger (nicht dargestellt) angeschlossene Strahldüse 14 vorgesehen, deren Düsenöffnung 13 bei der beschriebenen Anlage etwa 0,2 mm Bohrungsdurchmesser besitzt. Vor der Austrittsöffnung herrscht dabei ein Druck von etwa 4000 bar. Am Gehäuse 2 ist oberhalb der Stahlkugel 12 bzw. oberhalb des Abführkanals 6 mittels Schrauben 15 ein den Auflagetisch mit der Auflagefläche 17 für die Auflage des zu bearbeitenden Werkstückes 20 bildendes Einsatzteil 16 fest verschraubbar angeordnet.To generate the cutting beam 5, a pressure generator is attached to the carrier (not shown) connected jet nozzle 14 is provided, the nozzle opening 13 has a bore diameter of about 0.2 mm in the system described. Before the The outlet opening is at a pressure of around 4000 bar. On the housing 2 is above the steel ball 12 or above the discharge channel 6 by means of screws 15 a the Support table with support surface 17 for supporting the workpiece to be processed 20 forming insert part 16 arranged firmly screwed.

Das Einsatzteil 16 weist eine Ausnehmung 22 mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt für den Durchtritt des Schneidstrahles 5 hinter der Schnittstelle 23 am Werkstück 20 auf. Die seitlich offene Ausnehmung 22 wird abgeschlossen durch die ebene Stirnfläche 27 einer zylinderförmigen Scheibe 25, die mittels der Schrauben 15 am Einsatzteil 16 festklemmbar angeordnet ist. Die Umfangsfläche 26 der Scheibe 25 dient als Teil der Auflage für das Werkstück 20. The insert 16 has a recess 22 with an approximately semicircular Cross section for the passage of the cutting beam 5 behind the interface 23 on workpiece 20. The laterally open recess 22 is closed by the flat end face 27 of a cylindrical disc 25, which by means of the screws 15 is arranged clampably on the insert part 16. The peripheral surface 26 of the disc 25 serves as part of the support for the workpiece 20.

Die Stahlkugel 12 ist unterhalb des Ablaufkanals 6 angeordnet und stützt sich über Stahlkugeln 30, am Boden 31 des Gehäuses 2 ab. The steel ball 12 is arranged below the drainage channel 6 and is supported by steel balls 30 on the bottom 31 of the housing 2.

Die frei drehbar in der Buchse 10 geführte Stahlkugel 12 ist gegenüber dem Schneidstrahl 5 so angeordnet, daß der Strahl 5 auf der Oberfläche 12' der Kugel 12 in einem Abstand mit seiner Wirklinie vom Kugeldrehpunkt trifft und dadurch in Rotation versetzt. Die Kugel 12 ist an einer Bewegung entgegen der Strahlrichtung durch einen Haltebolzen 32 gesichert. The freely rotatable steel ball 12 guided in the socket 10 is opposite the cutting beam 5 arranged so that the beam 5 on the surface 12 'of the ball 12 meets at a distance with its line of action from the ball pivot point and thereby in Rotation offset. The ball 12 is moving against the direction of the jet secured by a retaining bolt 32.

Die Wirkungsweise der Erfindung wird nachfolgend beschrieben: Der aus der Düse 14 austretende Schneidstrahl 5 durchtrennt oder perforiert das Werkstück 20 und trifft die Oberfläche 12' der Stahlkugel 12 so ausgerichtet, daß die Wirklinie des Strahles in einem Abstand zum Kugelmittelpunkt verläuft. Durch die Beaufschlagung wird die Kugel 12 in Rotation versetzt und erreicht, daß die Auftreffstelle des Strahles 5 an der Oberfläche 12' der Stahlkugel 12 ständig wechselt. Außerdem wird durch die Kugel 12 und deren Rotation eine Zerstäubung des Strahles 5 erreicht. Weil die zylindrische Bohrung 11 für die Aufnahme der Stahlkugel 12 mit dem zum Schneidstrahl 5 seitlich gerichteten Kanal 6 in ständiger Verbindung steht, kann die Flüssigkeit über eine an den Kanal 6 angeschlossene Rücklaufleitung zu einem Vorratsbehälter der Einrichtung 4 zurückgeführt werden. The mode of operation of the invention is described below: The Cutting jet 5 emerging from nozzle 14 cuts or perforates the workpiece 20 and meets the surface 12 'of the steel ball 12 aligned so that the line of action of the beam runs at a distance from the center of the sphere. By acting the ball 12 is set in rotation and achieved that the point of impact of the Beam 5 on the surface 12 'of the steel ball 12 changes constantly. Also will atomization of the jet 5 is achieved by the ball 12 and its rotation. Because the cylindrical bore 11 for receiving the steel ball 12 with the for Cutting beam 5 laterally directed channel 6 is in constant communication, can the liquid via a return line connected to the channel 6 to a Reservoir of the device 4 are returned.

Da der Schneidstrahl 5 nicht vollständig richtungsstabil ist, wird die Abfangkugel 12 veranlaßt, sich allseitig zu drehen. Since the cutting beam 5 is not completely directionally stable, the ball 12 causes it to rotate in all directions.

Um das Werkstück 20 so dicht wie irgend möglich am Schneidstrahl 5 abzustützen, ist zwischen dem Strahl 5 und der Auflagefläche 26 der Scheibe 25 nur ein geringer Abstand eingehalten. Around the workpiece 20 as close as possible to the cutting beam 5 is to be supported between the beam 5 and the bearing surface 26 of the disk 25 only kept a small distance.

Infolge dieses geringen Abstandes ist die Fläche 26 der Scheibe 25 durch den in begrenztem Maße seitliche Bewegungen ausführende Strahl 5 einer Abnutzung unterworfen. Zur Verlängerung der Standzeit der Scheibe 25 ist diese um ihre Rotationsachse verstellbar am Einsatzstück 16 vorgesehen. As a result of this small distance, the surface 26 of the disk 25 by the beam 5, which performs lateral movements to a limited extent, of wear subject. To extend the service life of the disc 25 is this around its axis of rotation adjustable on the insert 16 provided.

Wird die aufgefangene Wassermenge durch den Kanal 6 über eine Pumpe 40 abgesaugt, arbeitet die Einrichtung 4 lageunabhängig und eignet sich auch für den Einsatz an Robotern. The amount of water collected is through channel 6 via a pump 40 extracted, the device 4 works independently of the position and is also suitable for use on robots.

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Claims

Claims 1. Device for intercepting the cutting beam of Water jet cutting systems after the cutting process, characterized in that that the intercepting device downstream of the cutting point (23) on the workpiece (20) (4) a rotatably mounted, can be acted upon and driven by the cutting beam (5) Has interception body (12).

2. Device according to claim 1, characterized in that the interceptor body (12) can be driven by means of the kinetic energy of the cutting beam (5).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the line of action of the cutting beam (5) at a distance from the center of rotation or to the The axis of rotation of the intercepting body (12) runs.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the a ball (12) guided perpendicular to the direction of the jet is used as the interception body (12) will.

5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the interception body (12) in a recess (9) in the housing (2) of the interception device (4) is freely rotatable and the recess (9) with one opposite to the beam direction to the side water drainage channel (6) is in connection, which is above the Intercept body (12) is arranged.

6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the interception body (12) is attached to the floor surface via one or more bearing balls (30) (31) of the recess (9) of the housing (2) is rotatably supported.

7. Device according to claim 1 to 6, characterized in that the recess (9) in the housing (2) has a replaceable leading to the intercepting body (12) Receives bearing bush (10).

8. Device according to claim 1 to 7, characterized in that a suction device for suctioning off the liquid supplied by the cutting jet (5) (40) is provided.