EP0480118B1 - Einrichtung zum Auffangen des Flüssigkeitsstrahls einer Flüssigkeitsstrahl-Schneidmaschine - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
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- B26F3/004—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor by means of a fluid jet
- B26F3/008—Energy dissipating devices therefor, e.g. catchers; Supporting beds therefor
Definitions
- the present invention relates to a device for collecting the liquid jet of a liquid jet cutting machine, according to the preamble of claim 1.
- Such liquid jet cutting machines are known and are suitable for cutting a wide variety of materials, water being mostly used as the cutting liquid.
- the liquid jet flows out of a nozzle with a pressure of up to 4000 bar and allows the contact-free cutting of workpieces made of polystyrene, plasterboard, wood, non-woven fabric, leather, rubber, textiles etc.
- abrasives such as quartz sand, glass dust, corundum etc. are added to the cutting fluid.
- the radiation-shaped separating medium is directed onto the workpiece surface and the outflow nozzle is usually guided by means of a CAD control.
- the jet cuts through the material and emerges from the back of it. Since the beam still has a very high residual energy even after it has left the cut material, it is essential to absorb it.
- the object of the present invention is to propose a light and very effective collecting device which is nevertheless robust and resistant and is not damaged or even destroyed by liquid jets which contain abrasive agents. Furthermore, the collecting device should also enable the cutting fluid and the abrasive to be collected easily and simply for reuse.
- a grate structure with an uneven surface arranged in a trough which preferably has grooves or channels running parallel to one another, forms a very resistant baffle surface on which the liquid jet always strikes at an oblique angle, so that the baffle surface is already protected by this design becomes.
- a protective covering made of ceramic plates increases the resistance of the grate construction, and the arrangement of passage points facilitates and ensures the collection of the cutting medium, which can be recycled.
- the proposed device not only enables dry cutting, but also cutting under water, which can mostly be carried out largely silently. Furthermore, when cutting underwater, the cutting quality of many objects is improved and the generation of dust is suppressed.
- the device has a tub 1, in which a grate structure 3 is installed above the tub bottom 2.
- the grate structure 3 has an uneven surface which comprises grooves or channels 9 running parallel to one another.
- the grate construction 3 is composed of a number of strips 4 and 5, all of which extend in directions running parallel to one another, but lie in different planes. Two adjacent strips 4 and 5 are always in two planes which form an angle with one another, so that in the longitudinal direction of strips 4 and 5, channels or channels 9 are formed.
- the strips 4 and 5 are expediently formed from a perforated plate which has been brought into the form described by means of a sheet metal working machine, for example using a bending press.
- the strips 4 and 5 are provided with a covering, suitably sized ceramic plates 6 and 7 are used which cover the strips 4 and 5 in such a way that a passage 8 remains between two adjoining ceramic plates.
- the strips 4 and 5 or the ceramic plates 6 and 7 delimit the mentioned channels or channels 9, which are expediently provided with gravel or with a glass filling 10.
- the real one Cutting device 3 consists of a liquid jet cutting machine 13 known per se, which is only indicated schematically and which is arranged on a carrying device 14 so as to be adjustable in at least two directions.
- the grating structure 3 formed from the perforated plates is never directly exposed to the cutting beam 15, in that the cutting beam never strikes the grating structure at a right angle, so that it is not subjected to great stress and cannot be damaged.
- the gravel or glass filling further weakens the effect of the cutting jet on the wall of the tub. It is thus possible to work with very high pressure and with abrasives, the water jet losing a large part of its energy in contact with the gravel or glass filling 10 and then escaping through the passage points 8 and the perforated plates into the tub 1, where the Cutting fluid and the abrasive can be collected for reuse.
- the tub 1 is filled with water to such an extent that the grate structure 3 together with ceramic plates 6 and 7 and together with the gravel or glass filling 10 are under water. It is also possible to arrange the grid 11 together with the workpiece 12 below the water level and to carry out the cutting entirely under water. This has the great advantage that cutting can be done with little noise and the cutting quality is improved for many objects. The development of dust is also prevented.
- underwater cutting cannot be used for every material and in particular porous materials cannot be cut under water.
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Auffangen des Flüssigkeitsstrahls einer Flüssigkeitsstrahl-Schneidmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Solche Flüssigkeitsstrahl-Schneidmaschinen sind bekannt und eignen sich zum Schneiden der verschiedensten Materialien, wobei als Schneidflüssigkeit meistens Wasser verwendet wird. Der Flüssigkeitsstrahl entströmt einer Düse mit einem Druck von bis zu 4000 bar und erlaubt das berührungslose Schneiden von Werkstücken aus Styropor, Rigips, Holz, Fliesstoffen, Leder, Gummi, Textilien etc. Zum Schneiden von härteren Materialien, wie Metall, Glas, Stein und dgl. werden der Schneidflüssigkeit Abrasivmittel wie Quarzsand, Glasstaub, Korund etc. beigemischt.
- Das strahlenförmige Trennmedium wird auf die Werkstückoberfläche gerichtet und die Ausströmdüse meistens mittels einer CAD-Steuerung geführt. Der Strahl durchtrennt den Werkstoff und tritt auf der Rückseite desselben wieder aus. Da der Strahl auch nach dem Austritt aus dem geschnittenen Werkstoff noch eine sehr hohe Restenergie besitzt, ist es unumgänglich, diese zu absorbieren.
- Es wurde bereits vorgeschlagen hinter oder unter dem Werkstück ein Wasserbecken anzuordnen, in welchem der Schneidstrahl aufgefangen wird. Das Wasserbecken muss dabei eine dicke und widerstandsfähige Wandung besitzen, auf welche der Schneidstrahl auftrifft, wobei es insbesondere bei der Verwendung von Abrasivmitteln oft nicht zu vermeiden ist, dass die Wandung des Wasserbeckens beschädigt oder sogar zerstört wird. Um dies zu verhüten, hat man bereits vorgeschlagen, im Wasserbecken ein Kugelbett anzuordnen, welches aus einer Wanne besteht, die mit Kugeln aus Chromstahl oder Glas gefüllt ist. Eine solche Vorrichtung hat sich grundsätzlich bewährt, ist jedoch verhältnismässig gross, dementsprechend schwer und auch teuer. Die Rückgewinnung der Abrasivmittel ist mit grossen Schwierigkeiten verbunden und oft gar nicht möglich.
- Aus der US-A-4 112 797 ist eine Flüssigkeitsstrahl-Schneidmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1 bekannt geworden, die zum Auffangen des aus dem durchtrennten Werkstück austretenden Flüssigkeitsstrahls eine Wanne mit einer darin angordneten Rostkonstruktion aufweist. Diese Rostkonstruktion ist durch eine Vielzahl schräg-gestellter, untereinander paralleler Prallplatten gebildet. Damit ist zwar erreicht, dass beim Schneiden mit zur Werkstückoberfläche lotrechtem Schneidstrahl dieser schräg auf die Prallplatten auftrifft; beim Schneiden mit schräggestelltem Schneidstrahl kann es jedoch vorkommen, dass die Prallplatten jegliche Wirkung verlieren. Auch ist diese Lösung aufwendig und bedarf insbesondere hinsichtlich der Lagerung der vielen Prallplatten einer aufwendigen Lösung.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine leichte und sehr wirksame Auffangvorrichtung vorzuschlagen, welche trotzdem robust und widerstandsfähig ist und auch durch Flüssigkeitsstrahlen, die Abrasivmittel enthalten, nicht beschädigt oder sogar zerstört wird. Ferner soll die Auffangvorrichtung auch ein leichtes und einfaches Sammeln der Schneidflüssigkeit und der Abrasivmittel zwecks Wiederverwendung ermöglichen.
- Zu diesem Zweck wird eine Einrichtung zum Auffangen des Flüssigkeitsstrahls einer Flüssigkeitsstrahl-Schneidmaschine gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 vorgeschlagen, welche nach den kennzeichnenden Merkmalen dieses Anspruchs ausgebildet ist.
- Durch die Verwendung einer in einer Wanne angeordneten Rostkonstruktion mit unebener Oberfläche, die vorzugsweise parallel zueinander verlaufende Rillen oder Kanäle aufweist, wird eine sehr widerstandsfähige Prallfläche gebildet, auf die der Flüssigkeitsstrahl immer unter einem schrägen Winkel auftrifft, so dass die Prallfläche schon durch diese Ausbildung geschont wird. Die Verwendung eines Schutzbelages aus Keramikplatten erhöht die Widerstandsfähigkeit der Rostkonstruktion, und die Anordnung von Durchlaßstellen erleichtert und sichert das Auffangen des Schneidmediums, welches der Wiederverwendung zugeführt werden kann.
- Ferner wird mit der vorgeschlagenen Einrichtung nicht nur das Trockenschneiden, sondern auch das Schneiden unter Wasser ermöglicht, welches meistens weitgehend geräuschlos ausgeführt werden kann. Ferner wird beim Schneiden unter Wasser die Schnittqualität bei vielen Objekten verbessert und die Staubentwicklung unterdrückt.
- Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer vorgeschlagenen Einrichtung im Vertikalschnitt schematisch dargestellt.
- Die Einrichtung weist eine Wanne 1 auf, in welche oberhalb des Wannenbodens 2 eine Rostkonstruktion 3 eingebaut ist. Die Rostkonstruktion 3 weist eine unebene Oberfläche auf, die parallel zueinander verlaufende Rinnen oder Kanäle 9 umfasst. Die Rostkonstruktion 3 setzt sich aus einer Anzahl von Streifen 4 und 5 zusammen, die sich alle in parallel zueinander verlaufenden Richtungen erstrecken, aber in verschiedenen Ebenen liegen. Zwei benachbarte Streifen 4 und 5 liegen immer in zwei Ebenen, die einen Winkel miteinander einschliessen, so dass in der Längsrichtung der Streifen 4 und 5 Rinnen oder Kanäle 9 entstehen. Die Streifen 4 und 5 werden zweckmässigerweise aus einer Lochplatte gebildet, die mittels einer Blechbearbeitungsmaschine, z.B. mit Hilfe einer Biegepresse, in die erläuterte Form gebracht wurde.
- Anstelle der erläuterten und in der Zeichnung dargestellten Form der Rostkonstruktion, kann diese auch anders, z.B. wellblechartig geformt sein. Wesentlich ist nur, dass die Rostkonstruktion gesamthaft keine ebene Oberfläche besitzt.
- Die Streifen 4 und 5 sind mit einem Belag versehen, wobei zweckmässigerweise entsprechend bemessene Keramikplatten 6 und 7 zur Verwendung gelangen, welche die Streifen 4 bzw. 5 derart bedecken, dass zwischen zwei aneinander anstossenden Keramikplatten je eine Durchlaßstelle 8 verbleibt. In der erwähnten Weise begrenzen die Streifen 4 und 5 bzw. die Keramikplatten 6 und 7 die erwähnten Rinnen oder Kanäle 9, welche zweckmässigerweise mit Kies oder mit einer Glasfüllung 10 versehen werden.
- Oberhalb der Rostkonstruktion 3 ist ein Gitter 11 zur Aufnahme des zu schneidenden Werkstücks 12 vorhanden. Die eigentliche Schneideinrichtung 3 besteht aus einer an sich bekannten, nur streng schematisch angedeuteten Flüssigkeitsstrahl-Schneidmaschine 13, welche auf einer Tragvorrichtung 14 in mindestens zwei Richtungen verstellbar angeordnet ist.
- In der beschriebenen Weise ist die aus den Lochplatten gebildete Rostkonstruktion 3 nie direkt dem Schneidstrahl 15 ausgesetzt, indem der Schneidstrahl nie unter rechtem Winkel auf die Rostkonstruktion trifft, so dass diese nicht stark beansprucht wird und nicht beschädigt werden kann. Darüberhinaus schwächt die Kies- oder Glasfüllung die Wirkung des Schneidstrahles auf die Wandung der Wanne noch weiter ab. Es wird somit ermöglicht, mit sehr hohem Druck und mit Abrasivmitteln zu arbeiten, wobei der Wasserstrahl in Kontakt mit der Kies- oder Glasfüllung 10 einen grossen Teil seiner Energie verliert und anschliessend durch die Durchlaßstellen 8 und die Lochplatten in die Wanne 1 entweicht, wo die Schneidflüssigkeit und das Abrasivmittel zur Wiederverwendung gesammelt werden können.
- Mit der beschriebenen Einrichtung ist wahlweise das Schneiden unter Wasser oder auch trocken möglich. Beim Schneiden unter Wasser wird die Wanne 1 soweit mit Wasser gefüllt, dass die Rostkonstruktion 3 samt Keramikplatten 6 und 7 und samt der Kies- oder Glasfüllung 10 unter Wasser stehen. Es ist auch möglich, das Gitter 11 samt Werkstück 12 unterhalb des Wasserspiegels anzuordnen und das Schneiden vollständig unter Wasser durchzuführen. Dies bringt den grossen Vorteil mit sich, dass das Schneiden mit geringer Lärmentwicklung erfolgen kann und die Schnittqualität bei vielen Objekten verbessert wird. Auch die Staubentwicklung wird unterbunden. Das Unterwasserschneiden ist jedoch nicht für jedes Material anwendbar und insbesondere kön- nen poröse Materialen nicht unter Wasser geschnitten werden.
- Beim Trockenschneiden wird das Wasser kontinuierlich abgelassen, gegebenenfalls aufbereitet und der Wiederverwendung zugeführt.
Claims (4)
- Einrichtung zum Auffangen des Flüssigkeitsstrahls (15) einer Flüssigkeitsstrahl-Schneidmaschine (13), mit einer in einer Wanne (1) angeordneten Rostkonstruktion (3), welche mit Durchlaßstellen (8) ausgerüstet ist, wobei sich die Rostkonstruktion (3) aus einer Anzahl Streifen (4, 5) zusammensetzt, die sich in parallel zueinander verlaufenden Richtungen erstrecken,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rostkonstruktion (3) eine unebene, mit Rinnen oder Kanälen (9) versehene Oberfläche aufweist, welche von einem Schutzbelag aus Keramikplatten (6, 7) bedeckt ist, wobei zwischen zwei aneinander anstossenden Keramikplatten (6, 7) je eine Durchlaßstelle (8) vorhanden ist,
und wobei zwei benachbarte Streifen (4, 5) in verschiedenen, untereinander einen Winkel einschliessenden Ebenen liegen. - Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Streifen (4, 5) aus einer Lochplatte geformt sind. - Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Streifen (4, 5) und die Keramikplatten (6, 7) die Rinnen oder Kanäle (9) begrenzen, welche mit Kies oder mit einer Glasfüllung (10) versehen sind. - Einrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rostkonstruktion (3) aus Wellblech besteht.
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