EP1522391A1 - Method and processing machine for fluid jet cutting of workpieces - Google Patents
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- EP1522391A1 EP1522391A1 EP03405724A EP03405724A EP1522391A1 EP 1522391 A1 EP1522391 A1 EP 1522391A1 EP 03405724 A EP03405724 A EP 03405724A EP 03405724 A EP03405724 A EP 03405724A EP 1522391 A1 EP1522391 A1 EP 1522391A1
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- B24C1/04—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass
- B24C1/045—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass for cutting
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/06—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form
- B26D7/0616—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form by carriages, e.g. for slicing machines
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- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
- 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 machine tool according to the preamble of claim 1 and a method according to claim 9.
- CNC machines with high-pressure water jet machining in particular Water jet cutting systems with one or more Nozzles are well known.
- Prospectus BYJET, undated
- Bystronic Laser AG CH-3362 Niederönz a universal cutting machine, suitable for pure water jet cutting and abrasive jet cutting.
- An over a water basin movable, CNC controlled so-called cutting carriage carries one or more Cutting heads, which by high pressure pumps with up to 4000 bar rated power are fed.
- the cutting means Pure water or abrasive water jet
- expansion tanks are provided which have a level control allow the waterbed and in particular during loading and unloading of the cutting grid or grille in Function.
- It is therefore an object of the present invention is a universal Machine tool for water jet machining too which provide an increase in performance over the previously used machines allowed. Really important it is the downtime of the machine too to reduce.
- the machine tool should despite facilitated Feeding and a simplified unloading no additional Occupy space, i. the one for the preparation the space provided for loading and unloading should be usable and be easily accessible.
- the workpieces to be processed should with existing and / or commercial Zustorystationen be positionable and the machined parts in most easily transportable and / or directly usable be available.
- liftable or hinged side wall is advantageously an end wall with a lockable rectangular opening (bulkhead). These Opening is dimensioned such that a frame with workpiece support and thereon workpieces easily manually or by a known linear drive can be pushed in and out of the water basin.
- the preparation work on the workpieces are off the actual ones Machine outsourced and can be comfortable, from all sides accessible, on a charging station, also called a shuttle table, respectively.
- the operating method according to claim 9 is characterized its simple and easy to control process. It goes from a known water jet processing machine off, their cutting heads horizontally in the X, Y direction are controllable and the workpiece in the Z direction either a maintain constant distance or also CNC-controlled are.
- An accommodated according to claim 3 compensating container allows a space-saving arrangement for setting the Water levels in the basin.
- the side channel compressor mentioned in claim 4 are still its volumetric flow and pressure curve are ideal for expelling of water from the expansion tank and thus for adjustment the higher level in the pool.
- the cleaning method according to claim 11 is very economical and environmentally friendly.
- the rinsed and / or blown off water flows back into the pool back; as well as the possibly used solid particles, so that both components are recirculated.
- Stacked frames possibly extending to the basement, can ensure automated operation. Important is only that the height for extending and retracting the frame is approached reproducible. See claim 12. Loading and unloading the workpieces can be conventional Funds are made.
- FIG 1 1 with a cutting system for optional Pure water jet cutting or water abrasive cutting designated. Subsequently and in alignment is a charging station 2, also called change table, set up.
- a charging station 2 also called change table, set up.
- One Cooling unit 3 with not shown insulated piping serves to cool the sensitive components of Annex 1, in particular the high-pressure pumping system installed next to it 4.
- metallic high-pressure lines 6 prevails a working pressure of up to 4000 bar. These lines 6 are to a so-called cutting bridge 5, see. Fig. 2, performed and there supply cutting heads S1 and S2 with pressurized water.
- the cutting bridge 5 is in a known manner over a pool of water 9, over its length linearly movable, constructed. Behind the pool 9 are electrical cabinets 11, in addition to the power supply for all control and auxiliary device also the computer for the CNC control contain.
- the basin 9 is preceded by a control station 16, which on a height-adjustable stand 15 is stored and also has a screen.
- Fig. 1 can be seen also a base frame 2 'of Charging station 2 and lifting devices 14b and a discharge neck 7 for used solid particles.
- the plan view Fig. 2 additionally shows a mobile Sand bunker 12, which required for Abrasivde contains clean solid particles.
- a firmly laid High pressure line is 18 and electric channels are 19 and 20 denotes.
- a collecting container 8 for the sludge containing the solid particles Aligned on the front side and to the central axis of the water basin 9 is a collecting container 8 for the sludge containing the solid particles, which is fed via a known scraping conveyor and via the discharge neck 7.
- the water basin itself is bordered by a base frame 9 '.
- Above the water surface - designated H 2 O - is a support 10 for workpieces W1.
- the charging station 2 has, adjacent to the cutting unit 1 a chain drive 21 (geared motor with sprockets).
- the same to the cutting unit 1 supports 10 extend itself - like this one - over the whole surface and are in the form of known also itself Rost slats educated. Are laid on these Rostlatten for processing provided workpieces W0 placed and depending on the subject also spanned.
- the actual changing table of the charging station 2 opposite are each mounted three lifting devices 14a and 14b, which in turn by three mechanical connection 14 'are coupled together.- This is through a dotted line symbolizes.
- the Cylinder of the lifting devices 14a and 14b hydraulically coupled, so that the frame of the supports 10 absolutely parallel are height adjustable.
- FIG. 3 shows the interior of the water basin 9 of the machine 1 with its associated compensation basin 34, which separated from it by walls 33; are drawn three water levels N1 to N3.
- the cutting bridge 5 Mounted on the base frame 9 'is the cutting bridge 5 with their known components such as compensating cylinder 26, individually controllable cutting heads S1 and S2 one Line channel 28 for power and signal supply of Cutting bridge 5 and a likewise conventional bellows 27.
- the balancing cylinder 26 serve, as also known is, the weight balance in the Z direction.
- the pressure source 101 shut off, causing the water to flood and finally adjust the levels N2 or N3.
- the pressure source can be switched and on the second line R on a later to be discussed Cleaning station to be performed.
- FIG. 4 shows in the center the charging station 2, which by a Schwenklifter 60 with gripper 61, via vacuum bells 62 supplies the workpieces W0 to be processed. apparent Here are the chain drive 21, the base frame 2 ', guide rollers 43 and side cheeks 48. Also visible are bottom plates 17, an approximation of Allow working height of the machine tool 1.
- rollers 43 via a Roller support 45 are rotatably mounted on the base frame 2.
- the rollers 43 engages a profiled.Gleitschiene 46th a, the first side cheeks 47 a frame 42, 42 ' carries, in which Rostlatten are hung, as a support 10 serve.
- the support 10, the grate bars according to FIG. 5 a hoop frame 38 with hinged wings 36 and outstanding Cam 37.
- the actual support is a reinforced Rubber lip 39, which is interchangeable in the frame 38 is used.
- FIG. 6 simplifies the end region of the water basin 9 dar: Here you can see roles 43 and the next current frame 42, and lower guide rails 44th Above the water basin 9 is a cleaning station at the end 40 installed, which water nozzles 41 and air nozzles 50 contains.
- the water nozzles 41 are connected to the fresh water; they are operated during the retraction of the frame 42 and rinse abrasive material and / or workpiece abrasions from the finished parts.
- the air nozzles 50 are fed from the pressure source 101 and dry the parts off additionally.
- the effluent from the parts Water falls back into the water basin 9.
- FIGS. 7a to 7c show details of extension and retraction the frame 42 with its supports. It is obvious here the first side cheek 47 with rollers 43 and an angled Push rod 51, which according to Fig. 7b and 7c on a recess 52 engages a driving pin 54. This drive pin 54 is attached to a chain link 55, which in turn runs over sprockets 53.
- the chain links 55 form an endless chain over which Drive 21 is guided, cf. Fig. 2.
- the chain drive 21st moves the frame 42 with its supports in the pool 9, Fig. 2 and can this by switching the direction of rotation of the drive 21 lead out again, in the in Fig. 7a and 7b position shown.
- FIG. 8 shows the locking mechanism of FIG hinged side wall 22 and is in the manner of a "bulkhead" built up.
- the water basin 9 is frontally through the Side wall 22 completed (pos. 1), which in their upper Area has a bearing 22a and the part 22 ' - a flap - can tilt by 90 °.
- As drive serves a Hydraulic cylinder 57, the end at a lower hinge point 58 is rotatably supported and with its push rod (via a hinge pin) at an angle 22 "of Flap 22 'attacks.
- the opened position of the flap 22 ' is shown in a thin line and marked as Pos. 2; the corresponding layers of Pushrod are with 59 'and the hydraulic cylinder with 57' designated.
- the subject of the invention is also for multi-axis and other machining operations suitable.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren
nach Anspruch 9.The present invention relates to a machine tool
according to the preamble of
CNC-Maschinen mit Hochdruck-Wassertrahlbearbeitung, insbesondere Wasserstrahl-Schneidsysteme mit einer oder mehreren Düsen sind allgemein bekannt. So zeigt beispielsweise ein Prospekt (BYJET, undatiert) der Firma Bystronic Laser AG, CH-3362 Niederönz eine universelle Schneidanlage, geeignet zum Reinwasserstrahlschneiden und zum Abrasivstrahlschneiden. Ein über einem Wasserbecken verfahrbarer, CNCgesteuerter sogenannter Schneidwagen trägt eine oder mehrere Schneidköpfe, welche durch Hochdruckpumpen mit bis zu 4000 bar Nennleistung gespeist sind. Je nach Schneidmittel (Reinwasser- oder Abrasiv-Wasserstrahl) wird über der Wasseroberfläche oder unter der Wasseroberfläche geschnitten. Hierzu sind Ausgleichsbehälter vorgesehen, welche eine Niveauregulierung des Wasserbettes erlauben und insbesondere beim Be- und Entladen des Schneidrostes oder -Gitters in Funktion treten.CNC machines with high-pressure water jet machining, in particular Water jet cutting systems with one or more Nozzles are well known. For example, one shows Prospectus (BYJET, undated) of Bystronic Laser AG, CH-3362 Niederönz a universal cutting machine, suitable for pure water jet cutting and abrasive jet cutting. An over a water basin movable, CNC controlled so-called cutting carriage carries one or more Cutting heads, which by high pressure pumps with up to 4000 bar rated power are fed. Depending on the cutting means (Pure water or abrasive water jet) is above the water surface or cut under the water surface. For this purpose, expansion tanks are provided which have a level control allow the waterbed and in particular during loading and unloading of the cutting grid or grille in Function.
Nachteilig an dieser bekannten Maschine ist vor allem, dass während des Be- und Entladens beträchtliche Stillstandszeiten entstehen, welche die Gesamtleistung des Systems massiv beeinträchtigen.The disadvantage of this known machine is especially that considerable downtime during loading and unloading arise, which makes the overall performance of the system massive affect.
Wasserstrahlbearbeitung wird in zunehmendem Masse auch in der Massenfertigung eingesetzt, hat diese gegenüber der Laserbearbeitung Vorteile, treten doch im Gegensatz hierzu an der Bearbeitungsstelle keine Gefügeveränderungen auf. Diverse Materialien, wie Kunst- und Naturstoffe, Nahrungsmittel etc. ertragen zudem keine oder nur eine geringe thermische Belastung, so dass einige Vorteile, wie Leistungsfähigkeit und Präzision bei der Laserbearbeitung, oft gar nicht zum Tragen kommen.Water jet machining is also increasingly in use Used in mass production, this has compared to the laser processing Benefits, in contrast to this the processing point no structural changes. Various Materials, such as natural and natural materials, foods etc. also endure little or no thermal Load, giving some advantages, such as efficiency and precision in laser processing, often even do not come to fruition.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine universelle Werkzeugmaschine zur Wasserstrahlbearbeitung zu schaffen, welche eine Leistungssteigerung gegenüber den bisher eingesetzten Maschinen erlaubt. Von besonderer Bedeutung ist es dabei die Stillstandszeiten der Maschine zu reduzieren. Die Werkzeugmaschine soll trotz erleichterter Beschickung und eines vereinfachten Entladens keinen zusätzlichen Raum beanspruchen d.h. der für die Vorbereitung des Be- und Entladens vorgesehene Raum soll nutzbar und leicht zugänglich sein. Die zu bearbeitenden Werkstücke sollen mit bestehenden und/oder handelsüblichen Zuführstationen positionierbar sein und die bearbeiteten Teile in einfachster Weise transportierbar und/oder direkt einsetzbar zur Verfügung stehen.It is therefore an object of the present invention is a universal Machine tool for water jet machining too which provide an increase in performance over the previously used machines allowed. Really important it is the downtime of the machine too to reduce. The machine tool should despite facilitated Feeding and a simplified unloading no additional Occupy space, i. the one for the preparation the space provided for loading and unloading should be usable and be easily accessible. The workpieces to be processed should with existing and / or commercial Zuführstationen be positionable and the machined parts in most easily transportable and / or directly usable be available.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst.This object is achieved by the features of
Das entsprechende Verfahren ist in Anspruch 9 charakterisiert.The corresponding method is characterized in
Die im Anspruch 1 genannte abhebbare oder abklappbare Seitenwand
ist vorteilhafterweise eine Stirnwand mit einer
verschliessbaren reckteckförmigen Öffnung (Schott). Diese
Öffnung ist derart dimensioniert, dass ein Rahmen mit Werkstück-Auflager
und darauf befindlichen Werkstücken problemlos
manuell oder durch einen an sich bekannten Linearantrieb
in das Wasserbecken ein- und ausschiebbar ist.The mentioned in
Dadurch können ganze bearbeitete Chargen (Bearbeitungseinheiten) in weniger als zwei Minuten entnommen und unbearbeitete Chargen wieder in die Maschine geladen werden. Die Stillstandszeiten der Werkzeugmaschine sind somit um ein Vielfaches kürzer als beispielsweise bei einem Beladen und Entladen vor Ort oder bei einem Einsatz von Hebezeug zum Abheben und Auflegen des Rahmens im Wasserbecken. Ein weiterer Vorteil besteht im geringen Raumbedarf des Ganzen und in der guten Zugänglichkeit bei der Beschickung und Positionierung der Werkstücke.As a result, entire processed batches (processing units) taken in less than two minutes and unedited Batches are loaded back into the machine. The Downtimes of the machine tool are thus a Many times shorter than, for example, when loading and Unloading on site or when using hoist for Lifting and placing the frame in the pool. Another Advantage is the small space requirement of the whole and in good accessibility during loading and positioning the workpieces.
Die Vorbereitungsarbeiten an den Werkstücken, wie Plazieren und Justieren auf den Auflagern sind aus der eigentlichen Maschine ausgelagert und können bequem, von allen Seiten zugänglich, auf einer Ladestation, auch Wechseltisch genannt, erfolgen.The preparation work on the workpieces, such as placing and adjusting on the supports are off the actual ones Machine outsourced and can be comfortable, from all sides accessible, on a charging station, also called a shuttle table, respectively.
Das Betriebsverfahren nach Anspruch 9 zeichnet sich durch
seinen einfachen und leicht zu steuernden Ablauf aus. Es
geht von einer an sich bekannten Wasserstrahl-Bearbeitungsmaschine
aus, deren Schneidköpfe horizontal in X,Y-Richtung
steuerbar sind und zum Werkstück in Z-Richtung entweder einen
konstanten Abstand einhalten oder ebenfalls CNC-gesteuert
sind.The operating method according to
In abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgenstands beschrieben.In dependent claims are preferred developments of the subject invention described.
Weitere Rahmen mit Auflagern (Anspruch 2) erlauben ein "Bunkern" von vorbereiteten Chargen in an sich beliebiger Menge. Zum Einfahren- und Ausfahren der Rahmen ist einzig eine Hubeinrichtung vorgesehen, welche den Rahmen mit den jeweils bearbeiteten Teilen auf der richtigen Höhe aufnimmt bzw. den Rahmen mit unbearbeiteten Werkstücken bereitstellt.Other frames with supports (claim 2) allow a "Bunkers" of prepared batches in themselves any Amount. To retract and extend the frame is unique a lifting device is provided which surrounds the frame with each machined parts at the correct height or provides the frame with unprocessed workpieces.
Ein nach Anspruch 3 untergebrachter Ausgleichsbehälter ermöglicht eine platzsparende Anordnung zur Einstellung des Wasserniveaus im Becken.An accommodated according to claim 3 compensating container allows a space-saving arrangement for setting the Water levels in the basin.
Besonders vorteilhaft zur Einstellung des Wasserniveaus ist
der in Anspruch 4 genannte Seitenkanalverdichter, sind doch
dessen Volumenstrom und Druckverlauf ideal zum Austreiben
von Wasser aus dem Ausgleichsbehälter und damit zur Einstellung
des höheren Niveaus im Wasserbecken geeignet.Particularly advantageous for adjusting the water level
The side channel compressor mentioned in
Sehr effizient ist das Anbringen einer Reinigungsstation
oberhalb der öffnungsfähigen Seitenwand, da damit die bearbeiteten
Teile abspülbar sind und/oder getrocknet werden
können, vgl. Anspruch 5 und Anspruch 6.- Dies ist besonders
vorteilhaft im Falle abrasiver Bearbeitungsvorgänge, da bekanntlich
die bearbeiteten Teile mit Feststoffpartikeln
(Granatsand: Fe3Al2 (SiO4) 3; Olivin: (Mg,Fe)2[SiO4]) verunreinigt
sind. Die Reinigungsstation erlaubt deren direkte Verwendung
bzw. deren Abpacken ohne weitere Reinigungsvorgänge.Very effective is the attachment of a cleaning station above the openable side wall, since it allows the machined parts to be rinsed off and / or dried, cf.
Der Einsatz der zur Einstellung des höheren Wasserniveaus
genutzten Druckluftquelle zum Abblasen und Trocknen der bearbeiteten
Teile ist sehr wirtschaftlich, ist doch diese
Quelle bei geöffneter Seitenwand nicht genutzt, so dass der
dort generierte Luftstrom auf die in Anspruch 7 genannten
Düsen umleitbar ist. The use of to adjust the higher water level
used compressed air source for blowing off and drying the machined
Parts is very economical, is not it?
Source with open sidewall not used, so that the
Airflow generated thereon referred to in
Neben zahlreichen Möglichkeiten zum Ein- und Ausschieben
der Rahmen mit Auflagern und Werkstücken durch Linearantriebe
hat sich der Einsatz eines Kettenantriebs besonders
bewährt; vgl. Anspruch 8. Dieser ist platzsparend und kann
über einfache Mitnehmer am Rahmen die notwendige Vor- und
Rückwärtsbewegung wirtschaftlich ausführen.In addition to numerous possibilities for pushing in and pushing out
the frame with supports and workpieces by linear drives
The use of a chain drive has become special
reliable; see.
Das in Anspruch 10 beschrieben "Austreiben" des Wassers aus
einem Zwischenbehälter in das Wasserbecken lässt sich sehr
rasch und ökonomisch betreiben; handelsübliche Niveauschalter
betätigen einen Verdichter, der als Druckluftquelle
dient. Sobald der Verdichter abgeschaltet ist, fliesst das
Wasser wieder in den Zwischenbehälter zurück; es stellt
sich dort wieder das Niveau N3 ein.The described in
Das Reinigungsverfahren nach Anspruch 11 ist sehr wirtschaftlich
und umweltfreundlich. Das abgespülte und/oder
abgeblasene Wasser fliesst dabei wieder in das Wasserbecken
zurück; ebenso die eventuell verwendeten Feststoffpartikel,
so dass beide Komponenten rezirkuliert werden.The cleaning method according to
Gestapelte Rahmen, ggf. bis ins Untergeschoss reichend,
können einen automatisierten Betrieb gewährleisten. Wichtig
ist einzig, dass die Höhe zum Ein- und Ausfahren der Rahmen
reproduzierbar angefahren wird. Siehe Anspruch 12. Das Beladen
und Entladen der Werkstücke an sich kann mit konventionellen
Mitteln erfolgen.Stacked frames, possibly extending to the basement,
can ensure automated operation. Important
is only that the height for extending and retracting the frame
is approached reproducible. See
In einer nicht dargestellten Variante werden die einzelnen Rahmen übereinander, die Werkzeugmaschine überragend gestapelt, so dass jeweils der unterste Rahmen in das Wasserbecken eingefahren wird. Die fertig bearbeiteten Teile werden dabei, über die Ladestation hinaus, auf der gleichen Horizontalebene weggeführt, bevor der nächste Rahmen auf die gleiche Höhe abgesenkt und in das Wasserbecken eingefahren wird.In a variant, not shown, the individual Frame one above the other, the machine tool stacked outstandingly, so that each of the lowest frame in the water basin is retracted. The finished parts will be doing so, beyond the charging station, on the same Horizontal plane led away before the next frame on lowered the same height and retracted into the pool becomes.
An Hand einer realisierten Werkzeugmaschine zum wahlweisen Abrasiv- oder Reinwasserstrahlschneiden wird nachfolgend die Erfindung beispielshaft im Einzelnen diskutiert.On the basis of a realized machine tool for optional Abrasive or pure water jet cutting is hereafter the invention discussed in detail in detail.
In sämtlichen Figuren sind gleiche Funktionsteile mit gleichen Bezugsziffern versehen.In all figures, the same functional parts are the same Reference numbers provided.
Es zeigen:
- Fig. 1
- Die vollständige Werkzeugmaschine, von ihrer Bedienungsseite her betrachtet, zusammen mit einer zugeordneten Ladestation,
- Fig. 2
- die Maschine nach Fig. 1 von oben gesehen,
- Fig. 3
- einen Teilschnitt durch das Wasserbecken und die darüber angeordneten Schneideinrichtungen der Maschine nach Fig. 1 und Fig. 2,
- Fig. 4
- die Ladestation Fig. 1 und Fig. 2 mit einer zusätzlichen schwenkbaren, pneumatischen Hebevorrichtung zur Zubringung von Blechtafeln,
- Fig. 4a
- eine erste seitliche Führung mit Rollen; eine vergrösserte Darstellung zu Fig. 4,
- Fig. 4b
- eine zweite seitliche Führung; vergrössert nach Fig. 4,
- Fig. 5
- ein Auflager für Werkstücke in Form einer Rostlatte,
- Fig. 6
- das für das Be- und Entladen der Maschine vorgesehene Ende des Wasserbeckens mit eingeschobenem Rahmen und einer Reinigungsstation,
- Fig. 7a
- einen Teilschnitt durch die Landestation Fig. 1,
- Fig. 7b
- Einzelheiten zur Führung und zum Linearantrieb der Rahmen in der Ladestation Fig. 7a, in Draufsicht,
- Fig. 7c
- eine vergrösserte Darstellung zu Fig. 7b mit Kopplung des Rahmen mit dem Linearantrieb und
- Fig. 8
- eine Schnittdarstellung durch die Stirnseite des Wasserbeckens Fig. 1 mit seiner aufklappbaren Seitenwand mit ihrem Hub-Schwenkzylinder
- Fig. 1
- The complete machine tool, viewed from its operating side, together with an associated charging station,
- Fig. 2
- the machine of Fig. 1 seen from above,
- Fig. 3
- 3 a partial section through the water basin and the cutting devices of the machine according to FIG. 1 and FIG. 2 arranged above it, FIG.
- Fig. 4
- the loading station Fig. 1 and Fig. 2 with an additional pivotable, pneumatic lifting device for feeding sheet metal plates,
- Fig. 4a
- a first lateral guide with rollers; an enlarged view of FIG. 4,
- Fig. 4b
- a second lateral guidance; enlarged according to FIG. 4,
- Fig. 5
- a support for workpieces in the form of a grate bar,
- Fig. 6
- the end of the water basin with inserted frame and a cleaning station, intended for the loading and unloading of the machine,
- Fig. 7a
- a partial section through the landing station Fig. 1,
- Fig. 7b
- Details of the guide and the linear drive of the frame in the charging station Fig. 7a, in plan view,
- Fig. 7c
- an enlarged view of Fig. 7b with coupling of the frame with the linear drive and
- Fig. 8
- a sectional view through the front side of the water basin Fig. 1 with its hinged side wall with its stroke-pivot cylinder
In Figur 1 ist mit 1 eine Schneidanlage zum wahlweisen
Reinwasserstrahlschneiden oder Wasserabrasivstrahlschneiden
bezeichnet. Daran anschliessend und fluchtend ist eine Ladestation
2, auch Wechseltisch genannt, aufgestellt. Ein
Kühlgerät 3, mit nicht gezeichneten isolierten Rohrleitungen
dient der Kühlung der sensitiven Bauteile der Anlage 1,
insbesondere der daneben aufgestellten Hochdruck-Pumpanlage
4. In dünnen, metallischen Hochdruckleitungen 6 herrscht
ein Arbeitsdruck von bis zu 4000 bar. Diese Leitungen 6
sind zu einer sogenannten Schneidbrücke 5, vgl. Fig. 2, geführt
und versorgen dort Schneidköpfe S1 und S2 mit Druckwasser. In Figure 1, 1 with a cutting system for optional
Pure water jet cutting or water abrasive cutting
designated. Subsequently and in alignment is a charging
Die Schneidbrücke 5 ist in bekannter Weise über einem Wasserbecken
9, über dessen Länge linear verfahrbar, aufgebaut.
Hinter dem Wasserbecken 9 befinden sich Elektroschränke
11, die neben der Stromversorgung für alle Steuerungs-
und Hilfsgerät auch den Computer für die CNC-Steuerung
enthalten. Dem Becken 9 vorgelagert ist eine Bedienungsstation
16, welche auf einem höhenverstellbaren Ständer
15 gelagert ist und auch einen Bildschirm aufweist.The cutting
In Fig. 1 ersichtlich sind ferner ein Grundrahmen 2' der
Ladestation 2 sowie Hubeinrichtungen 14b sowie ein Austraghals
7 für verwendete Feststoffpartikel.In Fig. 1 can be seen also a base frame 2 'of
Die Draufsicht Fig. 2 zeigt zusätzlich einen fahrbaren
Sandbunker 12, welcher die zum Abrasivschneiden notwendigen
sauberen Feststoffpartikel enthält. Eine fest verlegte
Hochdruckleitung ist mit 18 und Elektrokanäle sind mit 19
und 20 bezeichnet.The plan view Fig. 2 additionally shows a
Stirnseitig und zu Mittelachse des Wasserbeckens 9 ausgerichtet
ist ein Auffangbehälter 8 für den die Feststoffpartikel
enthaltenen Schlamm, welcher über einen an sich bekannten
Kratzförderer und über den Austraghals 7 beschickt
wird. Das Wasserbecken selbst ist von einem Grundrahmen 9'
eingefasst. Über der Wasseroberfläche - mit H2O bezeichnet
- befindet sich ein Auflager 10 für Werkstücke W1.Aligned on the front side and to the central axis of the
Auf der zur Ladestation 2 gegenüberliegenden Stirnseite des
Wasserbeckens 9 ist eine abklappbare Seitenwand 22 mit zugehörigen
Hub- Schwenkzylindern angedeutet.On the charging
Die Ladestation 2 besitzt, an die Schneidanlage 1 angrenzend
einen Kettenantrieb 21 (Getriebemotor mit Kettenräder).
Die zur Schneidanlage 1 gleichen Auflager 10 erstrecken
sich - wie bei dieser - über die ganze Oberfläche
und sind in Form von an sich ebenfalls bekannten Rostlatten
ausgebildet. Auf diesen Rostlatten aufgelegt sind zur Bearbeitung
vorgesehen Werkstücke W0 aufgelegt und je nach Gegenstand
auch aufgespannt.The charging
Dem eigentlichen Wechseltisch der Ladestation 2 gegenüberliegend
sind je drei Hubeinrichtungen 14a bzw. 14b angebracht,
die ihrerseits durch drei mechanische Verbindung
14' miteinander gekoppelt sind.- Dies ist durch eine
strichpunktierte Linie symbolisiert. Zusätzlich sind die
Zylinder der Hubeinrichtungen 14a und 14b hydraulisch gekoppelt,
so dass die Rahmen der Auflager 10 absolut parallel
höhenverstellbar sind.The actual changing table of the charging
Die Figur 3 zeigt das Innere des Wasserbeckens 9 der Maschine
1 mit seinen zugehörigen Ausgleichsbecken 34, welche
über Wände 33 von diesem getrennt sind; eingezeichnet sind
drei Wasserniveaus N1 bis N3.FIG. 3 shows the interior of the
Auf dem Grundrahmen 9' gelagert befindet sich die Schneidbrücke
5 mit ihren bekannten Komponenten wie Ausgleichszylinder
26, einzeln steuerbaren Schneidköpfen S1 und S2 einem
Leitungskanal 28 zur Strom- und Signalversorgung der
Schneidbrücke 5 sowie einem ebenfalls übliche Faltenbalg
27. Die Ausgleichszylinder 26 dienen, wie ebenfalls bekannt
ist, dem Gewichtsausgleich in Z-Richtung.Mounted on the base frame 9 'is the cutting
Im Wasserbecken 9, oberhalb seines höchsten Niveaus N1,
randseitig an einander gegenüber liegenden feststehenden
Seitenwänden 35 angebracht, sind Gleitschienen 100 angedeutet.
Eingezeichnet sind ebenfalls Schneiddüsen 29 mit notorisch
bekannten Höhenabtastungen 30, hier in Arbeitsstellung
dargestellt.In
Auf der linken unteren Seite, neben der Anlage 1, ist eine
Druckluftquelle, ein handelsüblicher sogenannter Seitenkanalverdichter
101 aufgestellt (Ernst Häusermann & Co. AG,
CH-8010 Zürich: Zweiflutiger Seitenkanalverdichter Typ DORA
SAP 300). Durch Pfeile angedeutet sind abgehende Speiseleitungen
N und R. Die Leitung N ist zu einem Anschluss 31 einer
Luftzuführung 31' geführt. Die aus der Zuführung 31'
austretende Druckluft vergrössert das im Ausgleichsbehälter
vorhandene Luftpolster, wodurch das hier vorhandene Wasser
über Steigrohre 32 in Pfeilrichtung über die Abdeckung 32'
in das Wasserbecken 9 strömt. Damit lässt sich auf einfache
Weise - unter Zwischenschaltung von Drosselventilen - das
Wasserniveau auf die vorgewählte Höhe N1 einstellen. Die
Abdeckung 32' dient als Schlammschutz und weist nur untere
Schlitze für den Wasserdurchfluss auf; siehe Pfeile.On the lower left side, next to
Um das Wasser auf das Niveau N2 abzusenken wird die Druckquelle
101 abgeschaltet, wodurch das Wasser zurückflutet
und sich schliesslich die Niveaus N2 bzw. N3 einstellen. In
dieser Zeit kann die Druckquelle umgeschaltet werden und
über die zweite Leitung R auf eine später zu diskutierende
Reinigungsstation geführt werden.To lower the water to the level N2 becomes the
Die Figur 4 zeigt im Zentrum die Ladestation 2, welche
durch einen Schwenklifter 60 mit Greifer 61, über Vakuumglocken
62 die zu bearbeitenden Werkstücke W0 zuführt. Ersichtlich
sind hier der Kettenantrieb 21, der Grundrahmen
2', Führungsrollen 43 und Seitenwangen 48. Ebenfalls ersichtlich
sind Bodenplatten 17, die eine Angleichung der
Arbeitshöhe an die Werkzeugmaschine 1 erlauben. FIG. 4 shows in the center the charging
Aus Figur 4a erkennt man, dass die Rollen 43 über einen
Rollen-Support 45 am Grundrahmen 2 drehbar gelagert sind.
Auf den Rollen 43 greift eine profilierte.Gleitschiene 46
ein, die über erste Seitenwangen 47 einen Rahmen 42, 42'
trägt, in welchem Rostlatten eingehängt sind, die als Auflager
10 dienen.From Figure 4a it can be seen that the
Auf der gegenüberliegenden Seite, siehe Fig. 4b, wurde auf
die Rollen verzichtet, der Rahmen 42, 42' ist hier an zweiten
Seitenwangen 48 befestigt und gleitet auf einem Profil
49.On the opposite side, see Fig. 4b, was on
the roles waived, the
Das Auflager 10, die Rostlatten besteht gemäss Fig. 5 aus
einem Bügelrahmen 38 mit einhängten Flügeln 36 und herausragenden
Nocken 37. Das eigentliche Auflager ist eine verstärkte
Gummilippe 39, die auswechselbar in den Rahmen 38
eingesetzt ist.The
Figur 6 stellt vereinfacht den Endbereich des Wasserbeckens
9 dar: Hier sieht man wiederum Rollen 43 sowie den darauf
laufenden Rahmen 42, sowie untere Führungsschienen 44.
Oberhalb des Wasserbeckens 9 ist endseitig eine Reinigungsstation
40 eingebaut, welche Wasserdüsen 41 und Luftdüsen
50 enthält.FIG. 6 simplifies the end region of the
Die Wasserdüsen 41 sind an das Frischwasser angeschlossen;
sie werden während des Herausfahrens des Rahmens 42 betätigt
und spülen Abrasivmaterial und/oder Werkstückabtragungen
von den fertigen Teilen ab.The water nozzles 41 are connected to the fresh water;
they are operated during the retraction of the
Die Luftdüsen 50 sind von der Druckquelle 101 gespeist und
trocknen die Teile zusätzlich ab. Das von den Teilen abfliessende
Wasser fällt in das Wasserbecken 9 zurück. The air nozzles 50 are fed from the
Die Figuren 7a bis 7c zeigen Einzelheiten zum Ein- und Ausfahren
des Rahmens 42 mit seinen Auflagern. Ersichtlich ist
hier die erste Seitenwange 47 mit Rollen 43 und einer abgewinkelten
Schubstange 51, welche gemäss Fig. 7b und 7c über
eine Ausnehmung 52 an einem Mitnehmerzapfen 54 angreift.
Dieser Mitnehmerzapfen 54 ist an einem Kettenglied 55 aufgesetzt,
welches seinerseits über Kettenräder 53 läuft.FIGS. 7a to 7c show details of extension and retraction
the
Die Kettenglieder 55 bilden eine endlose Kette, über den
Antrieb 21 geführt ist, vgl. Fig. 2. Der Kettenantrieb 21
bewegt den Rahmen 42 mit seinen Auflagern in das Wasserbecken
9, Fig. 2 und kann diesen durch Umschalten der Drehrichtung
des Antriebs 21 wieder herausführen, in die in
Fig. 7a und 7b dargestellte Position.The chain links 55 form an endless chain over which
Drive 21 is guided, cf. Fig. 2. The chain drive 21st
moves the
Die Darstellung Figur 8 zeigt den Verschlussmechanismus der
abklappbaren Seitenwand 22 und ist nach Art eines "Schotts"
aufgebaut. Das Wasserbecken 9 ist stirnseitig durch die
Seitenwand 22 abgeschlossen (Pos. 1), welche in ihren oberen
Bereich eine Lagerstelle 22a aufweist und das Teil 22'
- eine Klappe - um 90° kippen lässt. Als Antrieb dient ein
Hydraulikzylinder 57, der endseitig an einer unteren Gelenkstelle
58 drehbar gehalten ist und mit seiner Schubstange
(über einen Gelenkbolzen) an einem Winkel 22" der
Klappe 22' angreift.The illustration of FIG. 8 shows the locking mechanism of FIG
hinged
Die geöffnete Lage der Klappe 22' ist dünn eingezeichnet und als Pos. 2 markiert; die entsprechenden Lagen der Schubstange sind mit 59' und des Hydraulikzylinders mit 57' bezeichnet.The opened position of the flap 22 'is shown in a thin line and marked as Pos. 2; the corresponding layers of Pushrod are with 59 'and the hydraulic cylinder with 57' designated.
Aus zeichnerischen Gründen wurde auf die Darstellung der
notwendigen Dichtelemente verzichtet; im unteren Bereich
des Wasserbeckens sieht man die sehr einfach aufgebaute Niveaueinstellung
mit Justierschrauben 13 und einem justierbaren
Auflager 24.For illustrative reasons, the presentation of the
necessary sealing elements omitted; in the area below
the water basin you can see the very simple level adjustment
with adjusting
Selbstverständlich ist der Erfindungsgegenstand auch für mehrachsige und andere Bearbeitungsvorgänge geeignet. Of course, the subject of the invention is also for multi-axis and other machining operations suitable.
- 11
- Wasserstrahl-SchneidanlageWaterjet cutting machine
- 22
- Ladestation / WechseltischCharging station / shuttle table
- 2'2 '
- Rahmen zu 2Frame to 2
- 33
- Kühlgerätcooling unit
- 44
- Hochdruck-PumpanlageHigh pressure pumping system
- 55
- Schneidbrückecutting bridge
- 66
- HochdruckleitungenHigh pressure lines
- 77
- Austraghals (für Kratzförderer)Discharge neck (for scraper conveyor)
- 88th
- Auffangbehälter für SchlammCollection container for sludge
- 99
- Wasserbeckenwater basin
- 9'9 '
- Grundrahmen von 9Basic frame of 9
- 1010
- Auflager / RostlattenSupport / Rost slats
- 1111
- Elektroschränke / CNC-SteuerungElectric cabinets / CNC control
- 1212
- Sandbunkersand Trap
- 1313
- Justierschrauben / SechskantAdjusting screws / hexagon
- 14a,14b14a, 14b
- Hubeinrichtungen / Hydr. HubzylinderLifting equipment / hydraulic lifting cylinder
- 14'14 '
- Mechanische Kopplung zwischen 14a und 14bMechanical coupling between 14a and 14b
- 1515
- Ständer (Höhenverstellbar)Stand (height adjustable)
- 1616
- Bedienungsstation mit BildschirmControl station with screen
- 1717
- Bodenplattenfloor tiles
- 1818
- HochdruckdruckleitungHigh-pressure discharge line
- 19, 2019, 20
- Elektrokanäleelectric channels
- 2121
- Kettenantrieb chain drive
- 2222
- "Schott" / abklappbare Seitenwand"Bulkhead" / hinged sidewall
- 22'22 '
- Klappeflap
- 22"22 "
- Winkel an 22'Angle at 22 '
- 22a22a
- Lagerstelle von 22Depository of 22
- 2323
- Hub- SchwenkzylinderLifting swivel cylinder
- 2424
- Niveauausgleich (justierbare Auflager)Level compensation (adjustable supports)
- 2525
- Dosierbehälter für SchneidsandDosing container for cutting sand
- 2626
- Ausgleichszylinder (Gewichtsausgleich)Balancing cylinder (weight compensation)
- 2727
- Faltenbalgbellow
- 2828
- Leitungskanal, elektrischDuct, electric
- 2929
- Schneiddüsencutting nozzles
- 3030
- Höhenabtastung / LinearsensorenHeight scanning / linear sensors
- 3131
- Anschlussconnection
- 31'31 '
- Luftzuführungair supply
- 3232
- Steigrohrerisers
- 32'32 '
- Abdeckung / SchlammschutzCover / mud protection
- 3333
- Wand / TrennwandWall / partition
- 3434
- Ausgleichsbehältersurge tank
- 3535
- feststehende Seitenwände von 9fixed side walls of 9
- 35'35 '
- Abdeckung (seitlich)Cover (side)
- 3636
- Einhängeflügel von 10Suspension wing of 10
- 3737
- Nockencam
- 3838
- BügelrahmenIroning framework
- 3939
- Gummilippe verstärktRubber lip reinforced
- 4040
- Reinigungsstation cleaning station
- 4141
- Wasserdüsenwater jets
- 4242
- Rahmen (für Auflager 10)Frame (for support 10)
- 42'42 '
- Rahmenverbindung zu 42Frame connection to 42
- 4343
- Führungsrollenguide rollers
- 4444
- Führungsschienenguide rails
- 4545
- Rollen-SupportRoller Support
- 4646
- Gleitschieneslide
- 4747
- erste Seitenwange (Strahlablenkung)first side cheek (beam deflection)
- 4848
- zweite Seitenwange (Strahlablenkung)second side cheek (beam deflection)
- 4949
- Gleitprofilsliding profile
- 5050
- Luftdüsenair nozzles
- 5151
- Schubstange (abgewinkelt)Push rod (angled)
- 5252
- Ausnehmungrecess
- 5353
- Kettenrädersprockets
- 5454
- Mitnehmerzapfendriver pin
- 5555
- Kettenglieder / KetteChain links / chain
- 5656
- Gleitblock (Gleitstein / Abstützung)Sliding block (sliding block / support)
- 5757
- Hydraulikzylinder (in Position 1)Hydraulic cylinder (in position 1)
- 57'57 '
- Hydraulikzylinder (in Position 2)Hydraulic cylinder (in position 2)
- 5858
- Gelenkstellearticulation point
- 5959
- Schubstange mit Gelenkbolzen (in Pos. 1)Push rod with hinge pin (in pos. 1)
- 59'59 '
- Schubstange (in Position 2)Push rod (in position 2)
- 6060
- Schwenklifter / HebezeugSwing lift / hoist
- 6161
- Greifergrab
- 6262
- Vakuumglocken vacuum boxes
- 100100
- Gleitschienen in 9Slide rails in 9
- 101101
- Druckluftquelle / SeitenkanalverdichterCompressed air source / side channel compressor
- NN
- Luftzufuhr Niveaueinstellungen WasserAir supply level settings water
- N1N1
- Niveau SchneidenLevel cutting
- N2N2
- Niveau Be- und EntladenLevel loading and unloading
- N3N3
-
Niveau in Ausgleichsbehälter 34Level in
reservoir 34 - RR
- Speiseleitung zu 40Feeder to 40
- S1, S2S1, S2
- Schneidköpfecutting heads
- W0W0
- Werkstück (Platte / Tafel)Workpiece (plate / board)
- W1W1
- bearbeitetes Werkstück (Teil, ausgeschnitten)machined workpiece (part, cut out)
- X,Y,ZX, Y, Z
- Bewegungsrichtungen von S1, S2Movement directions of S1, S2
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