DE4438541C2 - Abrasivschneidkopf für Hochdruck-Wasserschneidvorrichtungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abrasivschneid­ kopfglocke (Schneidkopf für Hochdruck-Wasserschneidvor­ richtungen mit einem Schneidrohr.

Solche Abrasivschneidköpfe sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Sie weisen in der Regel eine Zuführ­ leitung für das Abrasivmittel sowie eine Zuführleitung für Wasser auf. Im Zentrum des Schneidkopfes wird ein Schneid­ rohr geführt, das im Arbeitszustand mit seinem freien Ende dem Werkstück in geringem Abstand gegenüberliegt. Die Schneidleistung bzw. Schneidgeometrie ist u. a. abhängig von dem gewählten Abstand zwischen Schneidrohrspitze und Werkstück. Für gleichbleibende Schneidergebnisse ist es bei sonst gleichbleibenden Randbedingungen wichtig, daß sich der Abstand bei einer Bewegung des Schneidkopfes über das Werkstück nicht verändert.

Häufig zeigt aber ein zu bearbeitendes Werkstück an seiner Oberfläche Unebenheiten auf. Bewegt sich der Schneidkopf in einer definierten Ebene über das Werkstück, schwankt der Abstand zwischen Schneidrohr und Oberfläche des Werkstücks in Abhängigkeit von diesen Unebenheiten. Dadurch bedingt ändert sich die Schneidleistung, das heißt, auch die Quali­ tät des herzustellenden Schnittes im Werkstück.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es zur Einhaltung eines konstanten Abstandes zwischen Schneidrohr und Werk­ stückoberfläche bekannt, ein Sensorelement an einem freien Ende eines Armes anzubringen und den Arm schwenkbar aus zu­ bilden, so daß das Sensorelement bedarfsweise unter den Schneidkopf und zwischen Schneidkopf und Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks geschwenkt werden kann.

In dieser Anordnung ist die Umgebung während eines Arbeits­ ganges dem Spritzwasser, dem im Spritzwasser enthaltenen Abrasivmittel sowie dem ebenfalls im Spritzwasser mitge­ führten, abgetragenen Material des Werkstücks ausgesetzt. Darüber hinaus kann das Sensorelement auch bei dem Schwenk­ vorgang von einer Arbeitsposition in eine Ruheposition be­ schädigt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Ab­ rasivschneidkopfglocke zu schaffen, die durch eine kompakte Bauweise eine deutlich geringere Schadenshäufigkeit an Sen­ sorelementen zur Abstandsmessung aufweist und somit zu ei­ ner längeren Lebensdauer der Maschine und einem besseren Scheidergebnis beiträgt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Sensorelement werk­ stückseitig in der Abrasivschneidkopfglocke (Schneidkopf) integriert und spritzwassergeschützt angeordnet ist.

Der erfindungsgemäß angeordnete Abrasivschneidkopfglocken­ sensor hat den Vorteil, daß ein hochempfindliches Sensor­ element vor einem Arbeitsgang nicht mit einem Schwenkvorgang in eine Arbeitsstellung gebracht werden muß. Zudem ist es bei dieser integrierten Anordnung des Sensorelements im Ab­ rasivschneidglockenkopf sehr viel leichter, dieses vor dem abrasiven Spritzwasser zu schützen, das beim Bohrschneiden oder Schneiden entsteht, und das Spritzwasser kontrolliert abzuführen.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Die einzige Figur zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Abrasivschneidkopfglocke für Hochdruck-Wasserschneidvorrichtungen.

Die Abrasivschneidkopfglocke 1 weist in der Mitte eine Boh­ rung 3 auf, in der ein Schneidrohr 5 eingesetzt ist. Das Schneidrohr 5 steht nach unten über eine horizontale Ebene 7 vor.

Die horizontale Ebene 7 wird durch eine Umfangswandung 9 bestimmt, die als sogenannter Spritzschutz ausgebildet ist. Innerhalb des durch die Umfangswandung 9 bestimmten Raumes 11 ist ringförmig um die zentrale Bohrung 3, bzw. das zen­ tral angeordnete Schneidrohr 5 eine Ausnehmung 13 in der Abrasivschneidkopfglocke 1 ausgebildet, in der ein indukti­ ver/kapazitiver Ringsensor, z. B. eine Spule, eingesetzt ist. Nach unten, zur horizontalen Ebene 7, bzw. dem durch die Umfangswandung 9 begrenzten Raum 11 hin, ist die Aus­ nehmung 13 mit dem Ringsensor 15 durch eine Keramikscheibe 17 abgedeckt. Das Schneidrohr 5 ist zentrisch durch die Ke­ ramikscheibe 17 hindurchgeführt.

Die Abstandhaltung des Abrasivschneidkopfes 1 wird wie folgt geregelt. In einer Steuereinrichtung (nicht darge­ stellt) wird ein Sollabstand eingestellt. Die Abrasiv­ schneidkopfglocke 1 beginnt den Schneidevorgang an einer bestimmten Stelle des Werkstücks mit dem in der Steuerein­ richtung voreingestellten Sollabstand. Der Ringsensor 15 erfaßt den Abstand zwischen Schneidrohr 5 bzw. Schneidrohr­ spitze und der Oberfläche des Werkstücks. Der Meßwert wird der Steuereinrichtung laufend zugeführt. Wenn die Steuer­ einrichtung einen Meßwert erhält, der nicht dem des Sollab­ standes entspricht, steuert die Steuereinrichtung die Abra­ sivschneidkopfglocke 1 derart, daß der Sollabstand zwischen Schneidrohr 5 und Werkstückoberfläche wieder hergestellt ist.

Claims (6)

1. Abrasivschneidkopfglocke für Hochdruck-Wasserschneidvor­ richtungen mit einem Schneidrohr und mit einem Sensorele­ ment zum Erfassen eines Abstandes zwischen dem Schneidrohr und einem zu bearbeitenden Werkstück, dadurch gekennzeichnet" daß das Sensorelement (15) werkstückseitig in der Abrasiv­ schneidkopfglocke (Schneidkopf) (1) integriert und spritz­ wassergeschützt angeordnet ist.

2. Abrasivschneidkopfglocke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (15) ein an dem Schneidkopf (1) werk­ stückseitig ortsfest angebrachter, induktiver/kapazitiver Ringsensor ist.

3. Abrasivschneidkopfglocke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (15) konzentrisch um das Schneidrohr (5) herum angeordnet ist.

4. Abrasivschneidkopfglocke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (15) in einer Ringnut (13) des Schneidkopfes (1) angeordnet ist.

5. Abrasivschneidkopfglocke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Sensorelement (15) werkstückseitig eine Abdec­ kung (17) vorgesehen ist.

6. Abrasivschneidkopfglocke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (17) eine über der Ringnut (13) ange­ brachte Keramikscheibe ist.