DE3906657C2

DE3906657C2 -

Info

Publication number: DE3906657C2
Application number: DE3906657A
Authority: DE
Inventors: Jose P. Joplin Mo. Us Munoz
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Kmt Waterjet Systems inc Baxter Springs Kan U
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1989-03-02
Publication date: 1993-09-02
Also published as: IT1229129B; GB2216436B; SE8900648D0; ES2015630A6; FR2628024B1; GB8904905D0; SE506295C2; CN1037476A; FR2628024A1; SE8900688D0; NZ228185A; US4836455A; IT8919611A0; SE8900688L; JPH06104320B2; GB2216436A; CA1322154C; JPH01252400A; DE3906657A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsenanordnung für eine Fluidstrahl-Schneidvorrichtung ent sprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Düsenanordnung ist aus der EP 02 21 236 A1 bekannt.

Solche Düsenanordnungen weisen allgemein einen Düsenkörper, eine Düse und ein Strahlbil dungselement auf, wobei diese drei Teile zentral durchbohrt und so angeordnet sind, daß die Bohrungen im wesentlichen längs einer Achse ausgerichtet werden können.

Aufgrund von Herstellungstoleranzen und Bearbeitungsungenauigkeiten sind oft die Bohrun gen des Strahlbildungselements und der Düse nicht richtig axial ausgerichtet. Infolgedessen kann der durch die Bohrung des Strahlbildungselements hindurchgehende, unter hohem Druck stehende Fluidstrahl geringfügig außermittig in die Bohrung der Düse eintreten und zu der Wand der Düsenbohrung hin wandern und auf diese aufschlagen. Als Ergebnis hiervon, und insbesondere, wenn der Strahl schleifende Teilchen enthält, wird die Düsenbohrung ver formt, und die Düse selbst wird bald unbrauchbar und muß erneuert werden.

Durch die EP 02 21 236 A1 ist bereits eine Düsenanordnung für eine Fluidstrahl- Schneidvorrichtung bekannt, die die Aufnahme der vorgenannten Toleranzen und Ungenau igkeiten dadurch ermöglichen soll, daß die axiale Ausrichtung der Bauteile eingestellt werden kann. Hierzu sind bereits miteinander zusammenwirkende sphärische Flächen vorgesehen. Insbesondere ist die distale Oberfläche des das Strahlbildungselement aufweisenden Bauteils allgemein sphärisch gestaltet, und am Hauptteil des Düsenkörpers ist eine entsprechende Füh rungsfläche vorhanden, die mit dieser sphärischen Oberfläche zusammenwirkt.

Bei dieser bekannten Anordnung sind die Führungsflächen nur begrenzt sphärisch ausgebil det, so daß nur eine begrenzte Schwenkbarkeit des Strahlbildungselements gegenüber dem Düsenkörper gegeben ist. Infolge dieser nur begrenzt sphärischen Ausbildung liegt auch nur eine geringe Führung zwischen den beiden in Betracht kommenden Bauteilen vor. Infolge dessen läßt sich das Strahlbildungselement nicht flexibel und nicht genau genug auf die Dü senöffnung einstellen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Schwenkbarkeit zwischen dem Strahlbildungselement und der Austrittsdüse zu erweitern und die Führung zwischen diesen beiden Bauteilen zu verbessern, um eine flexiblere und genauere Einstellbarkeit der Anord nung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird bei einer Düsenanordnung der gattungsgemäßen Art entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Insbesondere dadurch gelöst, daß einerseits das Strahlbildungselement einen kugelförmigen Hauptteil und andererseits der Düsenkörper eine kugelförmige Aufnahme aufweist, so daß der Hauptteil wahlweise in allen Schwenkeinrichtun gen frei bewegbar ist. Damit ist eine größflächige und genaue Führung und infolgedessen ei ne genaue Einstellbarkeit des Strahlbildungselements in bezug auf die Öffnung der Austritts düse gegeben. Durch diese kugelförmigen Flächen wird das Strahlbildungselement auch auf der Eintrittsseite des Fluidstrahls, also allseitig geführt umschlossen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgen den Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer Düsenanordnung für eine Fluidstrahl- Schneidvorrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungs gemäßen Düsenanordnung einer Fluidstrahl-Schneidvorrichtung;

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 von Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Düsenanordnung 10 für eine Fluidstrahl-Schneidvorrichtung ähnlich derjenigen, die in US Patent 44 49 332 gezeigt ist.

Die Düsenanordnung 10 weist einen Düsenkörper 12 auf, der eine Düse 14 und ein Strahlbildungselement 16 fest angeordnet mit Abstand voneinander aufnimmt. Der Düsenkörper 12, das Strahlbildungselement 16 und die Düse 14 haben auf einer Linie zueinander ausgerichtete Bohrungen 18, 20 und 22. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Fluid (oder Flüssigkeit) unter extrem hohem Druck in die Bohrung 18 einzulassen. Dieses Fluid wird in dem Element 16 zu einem sehr feinen Strahl geformt und geht durch die Bohrung 22 der Düse 14. Eine Seitenöffnung 24 ist vorgesehen, um schleifend wirkende Teilchen in eine Mischkammer 26 einzulassen, die mit dem Fluidstrahl mitgenommen werden sollen.

Die strichpunktierte Linie A bezeichnet die optimale axiale Bahn für den Fluidstrahl. Wenn jedoch aufgrund falscher Benutzung die Düse 14 aus dieser Bahn ausgelenkt wird, oder wenn Herstellungstoleranzen oder Bearbeitungs ungenauigkeiten Fehlausrichtungen des Strahlbildungselements 16 und/oder der Düse 14 zur Folge haben, verläuft der tatsächliche Pfad des Strahls gemäß der Linie B. Dieser Fluidstrahl bewirkt eine Verformung der Düsen bohrung, und insbesondere wenn schleifende Teilchen mitgeführt werden, wird die Düse 14 bald erodiert und unbrauchbar.

Gemäß der Erfindung, die in den Fig. 2 und 3 beispielsweise dargestellt ist, können solche Fehlausrichtungen beseitigt werden. In Fig. 2 ist nur das Auslaßende einer Düsenanordnung 28 gezeigt. Der Düsenkörper 30 weist zwei, durch Bolzen miteinander verbundene Abschnitte 30a und 30b auf. Der Ab schnitt 30a hat einen vorstehenden, mit Außengewinde versehenen Steg 32 mit einem daren ausgebildeten gekrümmten Sitz 34. Eine runde, zentral aufge bohrte Mutter 36 mit einem komplementären gekrümmten Sitz 38 ist durch den Steg 32 aufgenommen, um ein Strahlbildungselement 40 dazwischen aufzunehmen und zu halten.

Der Abschnitt 30a des Düsenkörpers 30 hat eine zentrale Bohrung 42, und das Strahlbildungselement 40 hat eine zentrale Bohrung 44, wie auch die Düse 45 eine zentrale Bohrung 46 hat. Das Strahlbildungselement 40 hat einen sphärisch geformten Hauptteil 48 und einen sich von diesem erstreckenden geraden Schaftteil 50. Der Hauptteil 48 ist zwischen der Mutter 36 und dem Abschnitt 30a des Düsenkörpers 30 eingesperrt, jedoch in allen Schwenkrich tungen bewegbar. Der Schaftteil 50 erstreckt sich in eine Mischkammer 52.

Für den Fall, daß sich die Öffnungen oder Bohrungen 44 und 46 nicht in ge nauer Ausrichtung befinden, hat die Düsenanordnung 28 Einrichtungen, um die notwendige Korrektur herbeizuführen. Drei Schrauben 54 durchsetzen die Wand des Abschnitts 30a des Düsenkörpers 30, und sie sind etwa gleichmäßig verteilt um den Schaftteil 50 herum angeordnet. Durch Verdrehen der geeig neten Schrauben 54 kann der Schaftteil 50 relativ zu der Achse 56 verlagert werden, um den Pfad des Strahls, der aus dem Strahlbildungselement 40 aus tritt, mit der Bohrung 46 der Düse 45 auszurichten, sofern dies aufgrund einer axialen Fehlausrichtung der Düse 45 nötig ist.

Durch eine Öffnung 58 können schleifend wirkende Teilchen in die Mischkam mer 52 eingeführt werden, wenn solche Teilchen verwendet werden sollen.

Claims

1. Düsenanordnung für eine Fluidstrahl-Schneidvorrichtung mit einem Düsen körper (30), einem Strahlbildungselement (40) und einer Düse (45), wobei das Strahlbildungselement (40) und die Düse (45) jeweils einen zentral angeordneten Durchgang (44, 46) für einen Fluidstrahl aufweisen, wobei der Düsenkörper (30) Einrichtungen zur Aufnahme und zum Positionieren des Strahlbildungselements (40) und der Düse (45) mit gegenseitigem Abstand aufweist, wobei die Durchgänge (44, 46) im wesentlichen längs einer Achse (56) zueinander ausgerichtet angeordnet sind und wobei der der Düsenkörper (30) und das Strahlbildungselement (40) zum Ausrichten des Strahlbildungselements (40) in bezug auf die Achse (56) miteinander zusammenwirkende sphärische Flächen (34, 38, 48) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlbildungselement (40) einen kugel förmigen Hauptteil (48) aufweist und daß der Düsenkörper (30) eine kugel förmige Aufnahme (34, 38) begrenzt, in der der Hauptteil (48) des Strahl bildungselements (40) zur wahlweisen Bewegung in allen Schwenkrichtungen aufgenommen ist.

2. Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Düsenkörper (30) zwischen dem Strahlbildungselement (40) und der Düse (45) ein Hohlraum (52) ausgebildet ist, mit einer den Hohlraum (52) umgebenden Umfangswand, daß das Strahlbildungselement (40) einen Schaftteil (50) aufweist, der in den Hohlraum (52) hineinragt, und daß die Einrichtungen zum Positionieren des Strahlbildungselements (40) Mittel (54) aufweisen, die die Wand durchdringen und in den Hohlraum (52) eindringen, um an dem Schaftteil (50) anzugreifen und diesen zu verlagern.

3. Düsenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Schaftteil (50) angreifenden Mittel eine Mehrzahl von Einstellschrau ben (54) aufweisen, die um den Schaftteil (50) herum angeordnet sind.

4. Düsenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrau ben (54) im wesentlichen unter gleichen gegenseitigen Abständen um den Schaftteil (50) herum angeordnet sind und zu dem Schaftteil (50) hin, senkrecht zu dessen Achse, vorragen.