DE4422691A1 - Hochdruck-Wasserschneidvorrichtung - Google Patents

Hochdruck-Wasserschneidvorrichtung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruck-Wasserschneidvorrichtung mit einem an einem Trägerteil angebrachten Schneidkopf.
Hochdruck-Wasserschneidvorrichtungen werden dazu verwendet, feste und harte Materialien, wie unterschiedliche Gesteine und Metalle in vorbestimmte Formen zu schneiden. Zu diesem Zweck wird Wasser unter Hochdruck gesetzt und anschließend entspannt. Zudem wird dem Wasser ein Abrasivmittel, z. B. Granatsand, zugeführt, so daß das Zusammenwirken der durch die Entspan­ nung des Wassers freiwerdenden kinetischen Energie mit dem Abrasivmittel zu der Schneidwirkung führt. Der bei einem Schneidvorgang anfallende Material­ schlamm wird zusammen mit dem Wasser in einem Auffangbecken gesammelt, zusammen mit dem Wasser aus diesem abgeführt und in einer Aufbereitungs­ einrichtung, wie z. B. einer Zentrifuge oder einem Hydrozyklon von dem Was­ ser getrennt.
Die Schneideinrichtung weist einen Schneidkopf auf, der in geringem Abstand an dem zu bearbeitenden Werkstück vorbeifährt. Durch den für eine hohe Schneidleistung erforderlichen geringen Abstand zu dem zu bearbeitenden Werkstück ist es möglich, daß der Schneidkopf beim Vorbeifahren an dem Werkstück an erhabenen Teilen des Werkstücks anstößt. Durch die kontinuier­ liche Vorwärtsbewegung kann es daher passieren, daß der Schneidkopf an ei­ nem Teil des Werkstücks hängen bleibt und beschädigt wird, wenn die Vor­ wärtsbewegung des Schneidkopfes nicht unterbrochen wird. Die Instandsetzung und Justierung des Schneidkopfes, die Beschädigung des Schneidmaterials und die Ausfallzeit erzeugen Kosten.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruck-Wasser­ schneidvorrichtung mit kollisionssicherem Schneidkopf zu schaffen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen Trägerteil und Schneidkopf ein Sensorelement zur Kollisionsüberwachung angeordnet ist, das bei Feststellung einer Kollision eine Unterbrechung der Vorwärtsbewegung des Schneidkopfes bewirkt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Sensorelementes zwischen Trä­ gerteil und Schneidkopf kann eine Kollision unmittelbar festgestellt und die Vorwärtsbewegung des Schneidkopfes rechtzeitig, vor einer Beschädigung, unterbrochen werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsge­ genstandes sind in den Unteransprüchen 2-7 aufgeführt.
Ein weiterer Vorteil ist gemäß Anspruch 2, daß der Schneidkopf am Trägerteil schwenkbar in X- und Y-Richtung angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß der Schneidkopf bei kleineren Kollisionen gegen das Werkstück nachgeben kann, ohne daß unmittelbar eine Beschädigung des Schneidkopfes bzw. des Werkstückes erfolgt. Gleichzeitig wird der Schneidvorgang gestoppt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen Schneidkopf 1 mit einem in Längsachse verlaufen­ den Rohr 3, an dessen unterem, freien Ende 5 Wasser unter Hochdruck heraus­ gedrückt wird. Der Schneidkopf 1 sitzt an einem Trägerteil 7, das in der Z- Achse verschiebbar ist. Zwischen dem Trägerteil 7 und dem Schneidkopf 1 ist ein Sensorelement 9 angeordnet. Der Schneidkopf 1 ist über ein Drehteil 11 an dem Trägerteil 7 verschwenkbar angeordnet. Das Drehteil 11 weist eine Dreh­ achse 13 auf, um die der Schneidkopf 1 in Y-Richtung um etwa ± 45° drehbar angeordnet ist. Etwas oberhalb der Drehachse 13 ist eine senkrecht zu dieser, in X-Richtung verlaufende Drehachse 15 ausgebildet, um die der Schneidkopf um etwa ± 5° drehbar ist.
Wenn der Schneidkopf 1 z. B. mit seiner Spitze 5 gegen ein Werkstück (nicht dargestellt) stößt, kann der Schneidkopf 1 in einem gewissen Bereich die Kollision durch eine Schwenkbewegung ausgleichen. Überschreitet aber die Kollision die durch die Drehachsen 13 und 15 gegebenen Toleranzen, wird dies durch das Sensorelement 9 z. B. elektrisch oder elektronisch erfaßt und dadurch eine Unterbrechung der Vorwärtsbewegung des Schneidkopfes 1 bewirkt.
Das Sensorelement 9 kann eine solche Kollision mit einem Werkstück auch durch andere, allgemein bekannte sensorische Meßverfahren erfassen.

Claims (7)

1. Hochdruck-Wasserschneidvorrichtung mit einem an einem Trägerteil ange­ brachten Schneidkopf, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Trägerteil (7) und Schneidkopf (1) ein Sensorelement (9) zur Kollisionsüberwachung angeordnet ist.
2. Hochdruck-Wasserschneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (1) an dem Trägerteil (7) verschwenkbar angeordnet ist.
3. Hochdruck-Wasserschneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (7) in Z-Achse verstellbarer Schlitten ist.
4. Hochdruck-Wasserschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (9) über einen DMS-Meßstreifen eine Kollision des Schneidkopfes (1) erfaßt.
5. Hochdruck-Wasserschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (1) in X- und Y-Achse verschwenkbar ist.
6. Hochdruck-Wasserschneidvorrichtung nach einem Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (1) in der X-Achse etwa um ± 45° schwenkbar ist.
7. Hochdruck-Wasserschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (1) in der Y-Achse etwa um ± 5° schwenkbar ist.
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