DE4440631A1 - Verfahren und Bearbeitungsmaschine zum Strahlschneiden von Werkstücken mittels eines Schneidstrahls - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Strahlschneiden von Werkstücken mittels eines Schneidstrahls insbesondere in Form ei­ nes Druckmittelstrahls, wobei der Schneidstrahl auf das zu bear­ beitende Werkstück gerichtet und das Werkstück und der Schneid­ strahl in Querrichtung des Schneidstrahls relativ zueinander be­ wegt werden. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Bearbei­ tungsmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Gattungsgemäße Verfahren sowie gattungsgemäße Bearbeitungsmaschi­ nen, mittels derer sich die Verfahren umsetzen lassen, dienen beispielsweise dazu, Werkstücke abzulängen, mit einer vorgegebe­ nen Kontur zuzuschneiden und/oder aus Werkstücken vorgegebene Konturen auszuschneiden.

Zu diesem Zweck werden nach bekannten Verfahren unter Einsatz be­ kannter Bearbeitungsmaschinen ein Schneidstrahl in Form eines Druckwasserstrahls und das zu bearbeitende Werkstück in Schneid­ strahlquerrichtung relativ zueinander verschoben. Dabei stellt der Schneidstrahl einen Trennschnitt mit einer vorgegebenen Schnittlänge sowie einer vorgegebenen Schnittrichtung her. Zur Erhöhung der Bearbeitungskapazität ist es bekannt, Bearbeitungs­ maschinen zu verwenden, welche wenigstens zwei mit zumindest ei­ ner Quelle für einen Schneidstrahl in Verbindung stehende und im Schneidbetrieb einen Schneidstrahl aussendende Schneideinheiten aufweisen, wobei die Schneideinheiten und das zu bearbeitende Werkstück in Schnittrichtung relativ zueinander bewegbar sind. Derartige Bearbeitungsmaschinen erlauben es, zeitlich paralleli­ siert mehrere Trennschnitte herzustellen. So können beispielswei­ se an Bearbeitungsmaschinen mit zwei Schneideinheiten zeitgleich zwei Werkstücke zugeschnitten werden. Die Schnittgeschwindigkei­ ten, mit denen sich nach dem bekannten Verfahren sowie unter Ein­ satz bekannter Bearbeitungsmaschinen Trennschnitte mit Schnitt­ kanten hoher Qualität herstellen lassen, sind jedoch steigerungs­ bedürftig.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Strahlschneiden von Werkstücken sowie eine Bearbeitungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, mittels derer sich eine gute Qualität der Schnittkanten auch bei hoher Schnitt­ geschwindigkeit erzielen läßt.

Die genannte verfahrensbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß da­ durch gelöst, daß im Rahmen eines Verfahrens der eingangs angege­ benen Art wenigstens ein weiterer Schneidstrahl derart auf das zu bearbeitende Werkstück gerichtet wird, daß sich die Strahlachsen schneiden und/oder daß die Strahlachsen einander an der Schnitt­ linie unmittelbar benachbart verlaufen. Bei der Entwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde überraschenderweise festge­ stellt, daß sich die Schnittgeschwindigkeiten, wie sie bei einer vorgegebenen Qualität der Schnittkante mit einem einzelnen Schneidstrahl erreicht werden können, bei Anwendung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens beträchtlich steigern lassen, ohne daß dadurch die Qualität der Schnittkante beeinträchtigt würde. Eine Verdoppelung der Schnittgeschwindigkeit gegenüber herkömmlichen Strahlschneidverfahren ist ohne weiteres realisierbar.

In Fällen, in denen die Strahlachsen der Schneidstrahlen erfin­ dungsgemäß einander an der Schnittlinie unmittelbar benachbart verlaufen, können die Strahlachsen zwar grundsätzlich parallel zueinander ausgerichtet sein; von besonderem Vorteil im Hinblick auf Schnittgeschwindigkeit und Qualität der Schnittkante ist es jedoch, wenn die Schneidstrahlen derart auf das Werkstück gerich­ tet werden, daß sich die Strahlachsen unterhalb der Schnittebene kreuzen. Dabei wird die Schnittebene gebildet von der Tangential­ ebene an das Werkstück in dem jeweiligen Bearbeitungspunkt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Schneidstrahlen derart auf das Werkstück gerichtet werden, daß sich die Strahlachsen unterhalb der Schnittebene schneiden.

Hervorragende Bearbeitungsergebnisse lassen sich dadurch erzie­ len, daß ein erster Schneidstrahl im wesentlichen senkrecht und ein zweiter Schneidstrahl unter einem von einem rechten Winkel abweichenden Winkel auf das Werkstück gerichtet wird. Alternativ können jedoch auch zwei Schneidstrahlen unter einem von einem rechten Winkel abweichenden Winkel auf das Werkstück gerichtet werden.

Zur Erzielung einer hohen Schnittgeschwindigkeit sowie einer gu­ ten Qualität der Schnittkante hat es sich als zweckmäßig heraus­ gestellt, daß ein Schneidstrahl, gegebenenfalls vorzugsweise der senkrechte Schneidstrahl, einem anderen Schneidstrahl in Schnit­ trichtung vorauseilend auf das Werkstück gerichtet wird. Vorzugs­ weise in Fällen, in denen sich die Strahlachsen der Schneidstrah­ len unterhalb der Werkstückunterseite schneiden, verläuft die durch die Strahlachsen aufgespannte Schneidstrahlebene in Schnittrichtung.

Eine weitere Verfahrensvariante ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schneidstrahlen derart auf das Werkstück gerichtet werden, daß die Strahlachsen einen Winkel von weniger als 60° einschlie­ ßen.

Grundsätzlich lassen sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens mit Schneidstrahlen aus unterschiedlichen Schneidmedien erreichen. In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Schneidstrahlen in Form von vorzugsweise Abra­ sivmittel führenden Druckwasserstrahlen auf das Werkstück gerich­ tet. Dabei werden die Druckwasserstrahlen zweckmäßigerweise unter einem Druck von 2800 bar bis 3400 bar auf das Werkstück gerich­ tet.

Eine bevorzugte Version des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß zum Anschneiden des Werkstücks lediglich ein Schneidstrahl und nach dem Anschneiden des Werkstücks ein weiterer Schneidstrahl auf das Werkstück gerichtet wird.

Zweckmäßigerweise werden dabei beim Anschneiden des Werkstücks der eine Schneidstrahl und das Werkstück mit verhältnismäßig ge­ ringer Relativgeschwindigkeit bewegt und wird die Relativge­ schwindigkeit bis maximal auf die Schnitt-Endgeschwindigkeit er­ höht, nachdem der weitere Schneidstrahl auf das Werkstück gerich­ tet worden ist.

Die eingangs genannte vorrichtungsbezogene Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß an gattungsgemäßen Bearbeitungsma­ schinen die gleichzeitig im Schneidbetrieb befindlichen Schneid­ einheiten und das Werkstück entlang einer gemeinsamen Schnittli­ nie der Schneideinheiten relativ zueinander bewegbar sind. Dabei sind die Schneideinheiten derart anzuordnen und auszurichten, daß die von ihnen ausgesandten Schneidstrahlen in der vorstehend be­ schriebenen Art und Weise auf das zu bearbeitende Werkstück auf­ treffen.

Um eine Variierung der Ausrichtung der Schneidstrahlen zueinander zu ermöglichen, ist im Falle einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine vorgesehen, daß wenig­ stens eine Schneideinheit um eine im wesentlichen parallel zu der Schnittebene verlaufende Schwenkachse gegenüber der zugeordneten Schneideinheit schwenkbar und in der jeweiligen Schwenkstellung festlegbar ist. An einer derartigen Bearbeitungsmaschine lassen sich die Schneidstrahlen parallel zueinander oder unter veränder­ lichen Winkeln zueinander ausrichten. Dementsprechend kann die Bearbeitungsmaschine flexibel an unterschiedliche Einsatzerfor­ dernisse angepaßt werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Variierung des Verlaufs der Schneid­ strahlen zueinander bietet eine Version der erfindungsgemäßen Be­ arbeitungsmaschine, an der die Schneideinheiten im wesentlichen parallel zu der Schnittebene, vorzugsweise in Schnittrichtung, relativ zueinander verschiebbar angebracht sind.

Im Schneidbetrieb nehmen die Schneidstrahlen zweckmäßigerweise eine bestimmte Lage bezogen auf die Schnittrichtung ein. Bei­ spielsweise beim Schneiden mit zwei parallelen Schneidstrahlen oder mit zwei sich in einem Punkt schneidenden Schneidstrahlen wird die Position der Schneidstrahlen gegenüber der Schnittrich­ tung definiert durch den Verlauf der durch die Schneidstrahlen aufgespannten Schneidstrahlebene gegenüber der Schnittrichtung. Soll nun die Schnittrichtung geändert werden, so ist die Position der Schneidstrahlen gegenüber der geänderten Schnittrichtung bei­ zubehalten. In den beiden genannten Beispielsfällen ist zu diesem Zweck die Schneidstrahlebene gegenüber dem Werkstück zu verla­ gern. Eine derartige Verlagerung der Schneidstrahlebene wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbei­ tungsmaschine dadurch ermöglicht, daß wenigstens eine Schneidein­ heit um eine im wesentlichen senkrecht zu der Schnittebene ver­ laufende Dreh-Schwenk-Achse relativ zu dem Werkstück drehschwenk­ bar ist. Eine Änderung der Schnittrichtung sowie eine damit ver­ bundene Drehschwenkbewegung wenigstens einer Schneideinheit kann dabei sowohl im laufenden Schneidbetrieb als auch nach Fertig­ stellung eines Trennschnitts vorgenommen werden. Im erstgenannten Fall ergibt sich ein kurvenförmiger Trennschnitt, im zweitgenann­ ten Fall kann an den fertigen Trennschnitt ein davon ausgehender und winkelig dazu verlaufender weiterer Trennschnitt angesetzt werden.

Eine kompakte Bearbeitungsmaschine ergibt sich, wenn die Schneid­ einheiten an einem gemeinsamen Schneidkopf der Bearbeitungsma­ schine vorgesehen sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbei­ tungsmaschine, an der als Schneideinheiten Druckwassereinheiten vorgesehen sind, zeichnet sich dadurch aus, daß für jeden Druck­ wasserstrahl eine Abrasivmittelversorgung vorgesehen ist. Dadurch lassen sich die Schneidstrahlen in ihrem Schneidverhalten unab­ hängig voneinander modifizieren.

Der Flexibilisierung der Werkstückbearbeitung dient es ebenfalls, daß die Schneideinheiten, wie in Weiterbildung der Erfindung vor­ gesehen, getrennt mit der zugeordneten Quelle für den Schneid­ strahl verbindbar sind. In Abhängigkeit von den Erfordernissen des konkreten Einsatzfalles bzw. in Abhängigkeit von der jeweili­ gen Phase des Schneidvorganges lassen sich die Schneideinheiten gemeinsam oder einzeln schneidend betreiben.

Eine Voraussetzung für eine automatisierte Werkstückbearbeitung wird dadurch geschaffen, daß die Schneideinheiten mittels einer Zuschaltsteuerung gesteuert mit der zugeordneten Quelle für den Schneidstrahl verbindbar sind.

Erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschinen, deren Schneideinheiten getrennt und/oder mittels einer Zuschaltsteuerung gesteuert mit der zugeordneten Quelle für den Schneidstrahl verbindbar sind, werden beispielsweise auch zur Umsetzung derjenigen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt, bei der das zu bearbei­ tende Werkstück mit lediglich einem Schneidstrahl angeschnitten und danach mit zwei Schneidstrahlen weiterbearbeitet wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine, die mit einer Geschwindigkeitssteuerung zur Steuerung der Relativgeschwindigkeit zwischen den Schneideinhei­ ten und dem Werkstück versehen ist, zeichnet sich dadurch aus, daß mittels der Geschwindigkeitssteuerung die Relativgeschwindig­ keit zwischen den Schneideinheiten und dem Werkstück in Abhängig­ keit von der Anzahl der einen Schneidstrahl auf das Werkstück richtenden Schneideinheiten und/oder der Dauer der Zuschaltung der Schneideinheiten gesteuert ist. Eine derartige Bearbeitungs­ maschine ist ebenfalls vorzugsweise für den vorstehend beschrie­ benen Zweiphasen-Schneidbetrieb bestimmt. In der Anschneidphase, in der lediglich ein Schneidstrahl auf das Werkstück gerichtet ist, wird über die Geschwindigkeitssteuerung eine verhältnismäßig niedrige Relativgeschwindigkeit zwischen der im Schneidbetrieb befindlichen Schneideinheit und dem Werkstück eingestellt. In dieser Phase arbeitet die erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschine nach dem herkömmlichen Bearbeitungsverfahren, demgemäß der Trenn­ schnitt mittels eines einzigen Bearbeitungsstrahls hergestellt wird. Nach Beendigung des Anschnitts erreicht auch der dem Schneidstrahl der ersten Schneideinheit nacheilende Schneidstrahl der zweiten Schneideinheit das Werkstück. Nunmehr läßt sich die Schnittgeschwindigkeit erhöhen. Da der nach dem Anschnitt das Werkstück erreichende zweite Schneidstrahl seine volle Wirksam­ keit nicht bereits mit dem Erreichen des Werkstücks entfaltet, ist es zweckmäßig, daß die Schnittgeschwindigkeit, also die Rela­ tivgeschwindigkeit zwischen den Schneideinheiten und dem Werk­ stück nicht abrupt sondern vielmehr allmählich erhöht wird, so­ bald die zweite Schneideinheit das Werkstück erreicht hat. Dies wird mittels der Geschwindigkeitssteuerung bewerkstelligt, welche die Relativgeschwindigkeit zwischen Schneideinheiten und Werk­ stück nach dem Wirksamwerden der zweiten Schneideinheit nach und nach steigert. Bei entsprechender Steuerung der Schneideinheiten kann an der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine die zweite nacheilende Schneideinheit erst nach Beendigung des Anschnitts durch die voreilende erste Schneideinheit mit der zugeordneten Quelle für den Schneidstrahl verbunden werden. In diesem Fall wird während der Anschnittphase lediglich von einer Schneidein­ heit ein Schneidstrahl ausgesandt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Darstellungen zu Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Bearbeitungsma­ schine näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den Schneidkopf einer Wasserstrahl-Schneidmaschine mit einem Schneidkopf mit integrierten Schneideinheiten und

Fig. 2 den Schneidkopf einer Wasserstrahl-Schneidmaschine mit einem Schneidkopf mit separaten Schneideinheiten.

In Fig. 1 dargestellt ist ein Schneidkopf 1 einer Wasserstrahl-Schneid­ maschine, der in Richtung eines Pfeils 2 relativ zu einem ortsfesten Werkstück in Form einer Blechtafel 3 verschoben wird. Der Schneidkopf 1 ist an dem die Blechtafel 3 portalartig über­ greifenden Träger eines Maschinenschlittens angebracht. Der Ma­ schinenschlitten kann an der Blechtafel 3 entlang verfahren wer­ den. Gleichzeitig läßt sich der Schneidkopf 1 in Längsrichtung des Trägers und somit in Querrichtung der Verfahrrichtung des Ma­ schinenschlittens gesteuert bewegen. Dementsprechend kann der Schneidkopf 1 jeden Punkt in der Blechtafelebene erreichen.

In den Schneidkopf 1 integriert sind zwei Schneideinheiten 4, 5, welche die Blechtafel 3 im Schneidbetrieb mit Schneidstrahlen 6, 7 in Form von Hochdruckwasserstrahlen beaufschlagen, deren Strahlachsen sich unterhalb der Schnittebene schneiden. Dabei richtet die Schneideinheit 4 ihren Schneidstrahl 6 unter einem im wesentlichen rechten Winkel auf die Oberfläche der Blechtafel 3. Der von der Schneideinheit 5 ausgesandte Schneidstrahl 7 verläuft unter einem von einem rechten Winkel abweichenden Winkel gegen­ über der Werkstückoberfläche. Die Schneidstrahlen 6, 7 bzw. deren Strahlachsen spannen eine senkrecht zu der Blechtafel 3 verlau­ fende Schneidstrahlebene auf.

An der der Blechtafel 3 ab gewandten Seite sind die Schneideinhei­ ten 4, 5 über Anschlüsse 8, 9 und in Fig. 1 angedeutete Hoch­ druckleitungen 10, 11 mit jeweils einer Hochdruckpumpe verbunden. Der gesamte Schneidkopf 1 kann um eine in Richtung der Strahlach­ se des Schneidstrahls 6 verlaufende Dreh-Schwenk-Achse 12 in Richtung eines Pfeils 13 verschwenkt werden.

Soll nun mittels des Schneidkopfs 1 ein Trennschnitt in die Blechtafel 3 eingebracht werden, so werden die Schneideinheiten 4, 5 mit der Hochdruckpumpe verbunden. Der von der Schneideinheit 4 ausgesandte Schneidstrahl 6 eilt dem von der Schneideinheit 5 ausgesandten Schneidstrahl 7 in Schnittrichtung, das heißt, in Richtung des Pfeils 2, voraus. Der von der Schneideinheit 4 aus­ gesandte Schneidstrahl 6 durchdringt die Blechtafel 3 und stellt unter Verfahren des Schneidkopfs 1 in die durch den Pfeil 2 sym­ bolisierte Schnittrichtung den Anschnitt her. Sobald der An­ schnitt fertiggestellt ist, erreicht der von der Schneideinheit 5 ausgesandte Schneidstrahl 7 ebenfalls die Blechtafel 3. Nachdem der Schneidstrahl 7 die Blechtafel 3 erreicht hat, wird die Ver­ fahrgeschwindigkeit des Schneidkopfs 1 gegenüber der Blechtafel 3 ausgehend von einer relativ niedrigen Anschnittgeschwindigkeit bis auf Schnitt-Endgeschwindigkeit erhöht. Auch während des nach­ folgenden Schneidvorgangs ist der von der Schneideinheit 4 ausge­ hende Schneidstrahl 6 dem Schneidstrahl 7 in Schnittrichtung 2 vorauseilend auf die Blechtafel 3 gerichtet. Die von den Schneid­ strahlen 6, 7 aufgespannte Schneidstrahlebene verläuft in Schnit­ trichtung. Der Druck der Schneidstrahlen 6, 7 beträgt rund 3000 bar.

Zum Ändern der Schnittrichtung wird der Schneidkopf 1 um die Dreh-Schwenk-Achse 12 verschwenkt. Auf diese Art und Weise können mittels der dargestellten Schneidmaschine kurvenförmige Trenn­ schnitte ebenso hergestellt werden wie unter einem Winkel anein­ anderstoßende geradlinige Trennschnitte.

Die in Fig. 2 teilweise dargestellte Schneidmaschine besitzt ei­ nen Schneidkopf 21 mit zwei separaten Schneideinheiten 24, 25. Entlang eines Trägers 34 eines Maschinenschlittens ist der Schneidkopf 21 in Richtung eines die Schnittrichtung symbolisie­ renden Pfeiles 22 gegenüber einem Werkstück in Form einer Blech­ tafel 23 motorisch angetrieben bewegbar. Gleichzeitig kann der Maschinenschlitten senkrecht zu der Zeichenebene gemäß Fig. 2 verfahren werden.

Die Schneideinheiten 24, 25 sind um eine im wesentlichen parallel zu der Ebene der Blechtafel 23, das heißt zu der Schnittebene, verlaufende Schwenkachse 35 schwenkbar miteinander verbunden. Zur Herstellung der Schwenkverbindung dienen klammerartige Halterun­ gen 36, 37 welche die Schneideinheiten 24, 25 umschließen. Mit­ tels eines Spindeltriebs 38 ist die Schneideinheit 25 im Innern ihrer Halterung 37 in Richtung eines Doppelpfeils 39 zustellbar. Zusätzlich kann die Schneideinheit 25 in Richtung eines Doppel­ pfeils 41 verschoben werden. Die Halterung 36, welche die Schneideinheit 24 umgreift, kann in Richtung eines Doppelpfeils 40 im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Blechtafel 23 zuge­ stellt werden. Um eine Dreh-Schwenk-Achse 32 läßt sich der gesam­ te Schneidkopf 21 in Richtung eines Doppelpfeils 33 motorisch verschwenken.

Im Schneidbetrieb richten die Schneideinheiten 24, 25 in Fig. 2 lediglich angedeutete Schneidstrahlen 26, 27 auf die Oberfläche der Blechtafel 23. Dabei verläuft der Schneidstrahl 26 der Schneideinheit 24 im wesentlichen senkrecht zu der Werkstückober­ fläche: der Schneidstrahl 27 der Schneideinheit 25 schließt mit der Werkstückoberfläche einen von einem rechten Winkel abweichen­ den Winkel ein. Die beiden Schneidstrahlen 26, 27 schneiden sich in der Schnittebene und spannen eine in Schnittrichtung, das heißt in Richtung des Pfeils 22 verlaufende Schneidstrahlebene auf.

Erzeugt werden die Schneidstrahlen 26, 27 mittels unter Druck stehendem Schneidwasser, das den Schneideinheiten 24, 25 über Hochdruckleitungen 30, 31 zugeführt wird. Zur Variierung der Schneidwirkung können die Schneidstrahlen 26, 27 über Zuleitungen 42, 43 mit Abrasivmittel beaufschlagt werden. Dabei ist für die Schneidstrahlen 26, 27 jeweils eine eigene Abrasivmittelversor­ gung vorgesehen. Auf diese Art und Weise lassen sich die Schneid­ strahlen 26, 27 in ihrem Schneidverhalten an die Erfordernisse des jeweiligen Einsatzfalles anpassen.

Ebenfalls der Anpassung an unterschiedliche Einsatzbedingungen dienen die sich aus den vorstehenden Ausführungen ergebenden Ver­ stellmöglichkeiten der Schneideinheiten 24, 25. So läßt sich durch Verschwenken der Schneideinheit, 25 um die Schwenkachse 35 der von den Schneidstrahlen 26, 27, bzw. den Strahlachsen einge­ schlossene Winkel verändern. Durch Verfahren der Schneideinheit 25 in Richtung des Doppelpfeils 39 kann die Lage des Schnitt­ punkts der Schneidstrahlen 26, 27 bezogen auf die Ebene der Blechtafel 23 variiert werden. Eine Zustellmöglichkeit für die Schneideinheit 25 gegenüber der Oberfläche der Blechtafel 23 bie­ tet die Verstellbarkeit der Schneideinheit 25 in Richtung des Doppelpfeils 41. Eine Verstellung der Schneideinheit 25 in Rich­ tung des Doppelpfeils 39 wird mit einer Verstellung der Schneid­ einheit 25 in Richtung des Doppelpfeils 41 verbunden, sofern zwar die Lage des Schnittpunkts der Schneidstrahlen 26, 27 bzw. der Strahlachsen gegenüber der Blechtafel 23 verändert, der Abstand des Strahlaustritts an der Schneideinheit 25 von der Blechtafel 23 aber gleichbleiben soll.

In ihrer grundsätzlichen Arbeitsweise stimmt die Bearbeitungsma­ schine gemäß Fig. 2 mit der in Fig. 1 gezeigten und vorstehend beschriebenen Ausführungsform überein. Beide Bearbeitungsmaschi­ nen sind selbstverständlich auch zur Bearbeitung von Werkstücken mit gekrümmte- Werkstückoberfläche geeignet.

Claims (20)

1. Verfahren zum Strahlschneiden von Werkstücken (3, 23) mittels eines Schneidstrahls (6, 7, 26, 27), insbesondere in Form eines Druckmittelstrahls, wobei der Schneidstrahl (6, 7, 26, 27) auf das zu bearbeitende Werkstück (3, 23) gerichtet und das Werkstück (3, 23) und der Schneidstrahl (6, 7, 26, 27) in Querrichtung des Schneidstrahls (6, 7, 26, 27) relativ zueinander bewegt werden, da­ durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer Schneidstrahl (6, 7, 26, 27) derart auf das zu bearbeitende Werkstück (3, 23) ge­ richtet wird, daß sich die Strahlachsen schneiden und/oder daß die Strahlachsen einander an der Schnittlinie unmittelbar benach­ bart verlaufen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidstrahlen (6, 7) derart auf das Werkstück (3) gerichtet wer­ den, daß sich die Strahlachsen unterhalb der Schnittebene kreu­ zen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidstrahlen (6, 7) derart auf das Werkstück (3) ge­ richtet werden, daß sich die Strahlachsen unterhalb der Schnitt­ ebene schneiden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein erster Schneidstrahl (6, 26) im wesentlichen senkrecht und ein zweiter Schneidstrahl (7, 27) unter einem von einem rechten Winkel abweichenden Winkel auf das Werkstück (3, 23) gerichtet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Schneidstrahlen unter einem von einem rechten Winkel abweichenden Winkel auf das Werkstück gerichtet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Schneidstrahl (6, 26), gegebenenfalls vorzugs­ weise der senkrechte Schneidstrahl (6, 26), einem anderen Schneid­ strahl (7, 27) in Schnittrichtung (2, 22) vorauseilend auf das Werkstück (3, 23) gerichtet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Schneidstrahlen (6, 7, 26, 27) derart auf das Werkstück (3, 23) gerichtet werden, daß die Strahlachsen einen Winkel von weniger als 60° einschließen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Schneidstrahlen (6, 7, 26, 27) in Form von vorzugswei­ se Abrasivmittel führenden Druckwasserstrahlen auf das Werkstück (3, 23) gerichtet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwasserstrahlen (6, 7, 26, 27) unter einem Druck von 2800 bar bis 3400 bar auf das Werkstück (3, 23) gerichtet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Anschneiden des Werkstücks (3, 23) lediglich ein Schneidstrahl (6, 26) und nach dem Anschneiden des Werkstücks (3, 23) ein weiterer Schneidstrahl (7, 27) auf das Werkstück (3, 23) gerichtet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anschneiden des Werkstücks (3, 23) der eine Schneidstrahl (6, 26) und das Werkstück (3, 23) mit verhältnismäßig geringer Relativge­ schwindigkeit bewegt werden und daß die Relativgeschwindigkeit bis maximal auf die Schnitt-Endgeschwindigkeit erhöht wird, nach­ dem der weitere Schneidstrahl (7, 27) auf das Werkstück (3, 23) ge­ richtet worden ist.

12. Bearbeitungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach we­ nigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, mit wenigstens zwei mit zumindest einer Quelle für einen Schneidstrahl (6, 7, 26, 27) in Verbindung stehenden und im Schneidbetrieb einen Schneidstrahl (6, 7, 26, 27) aussendenden Schneideinheiten (4, 5, 24, 25), wobei die Schneideinheiten (4, 5, 24, 25) und das zu bearbeitende Werkstück (3, 23) in Schnittrichtung (2, 22) relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichzeitig im Schneidbe­ trieb befindlichen Schneideinheiten (4, 5, 24, 25) und das Werkstück (3, 23) entlang einer gemeinsamen Schnittlinie der Schneideinhei­ ten (4, 5, 24, 25) relativ zueinander bewegbar sind.

13. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens eine Schneideinheit (24, 25) um eine im we­ sentlichen parallel zu der Schnittebene verlaufende Schwenkachse (35) gegenüber der zugeordneten Schneideinheit (24, 25) schwenkbar und in der jeweiligen Schwenkstellung festlegbar ist.

14. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schneideinheiten (24, 25) im wesentlichen parallel zu der Schnittebene, vorzugsweise in Schnittrichtung (22) relativ zueinander verschiebbar angebracht sind.

15. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Schneideinheit (4, 5, 24, 25) um eine im wesentlichen senkrecht zu der Schnittebene verlaufende Dreh-Schwenk-Achse (12, 32) relativ zu dem Werkstück (3, 23) drehschwenkbar ist.

16. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schneideinheiten (4, 5) an einem ge­ meinsamen Schneidkopf (1) der Bearbeitungsmaschine vorgesehen sind.

17. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wo­ bei als Schneideinheiten (4, 5, 24, 25) Druckwassereinheiten vorge­ sehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Druckwasser­ strahl eine Abrasivmittelversorgung vorgesehen ist.

18. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schneideinheiten (4, 5, 24, 25) ge­ trennt mit der zugeordneten Quelle für den Schneidstrahl (6, 7, 26, 27) verbindbar sind.

19. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schneideinheiten (4, 5, 24, 25) mit­ tels einer Zuschaltsteuerung gesteuert mit der zugeordneten Quel­ le für den Schneidstrahl (6, 7, 26, 27) verbindbar sind.

20. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 19, mit einer Geschwindigkeitssteuerung zur Steuerung der Relativge­ schwindigkeit zwischen den Schneideinheiten (4, 5, 24, 25) und dem Werkstück (3, 23), dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Ge­ schwindigkeitssteuerung die Relativgeschwindigkeit zwischen den Schneideinheiten (4, 5, 24, 25) und dem Werkstück (3, 23) in Abhän­ gigkeit von der Anzahl der einen Schneidstrahl (6, 7, 26, 27) auf das Werkstück (3, 23) richtenden Schneideinheiten (4, 5, 24, 25) und/oder der Dauer der Zuschaltung der Schneideinheiten (4, 5, 24, 25) gesteuert ist.