EP1574290A1 - Verfahren zur Herstellung eines für eine Vorrichtung zum Strahlschneiden bestimmten Fokussierrohres, sowie Fokussierrohr - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines für eine Vorrichtung zum Strahlschneiden bestimmten Fokussierrohres, sowie Fokussierrohr Download PDF

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EP1574290A1
EP1574290A1 EP04005768A EP04005768A EP1574290A1 EP 1574290 A1 EP1574290 A1 EP 1574290A1 EP 04005768 A EP04005768 A EP 04005768A EP 04005768 A EP04005768 A EP 04005768A EP 1574290 A1 EP1574290 A1 EP 1574290A1
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EP
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focusing tube
sleeve
opening
outer contour
focusing
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EP04005768A
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Frank Dipl.-Ing. Pude
Christoph Dipl.-Ing. Von Rad
Urs Lehmann
Klaus Dipl.-Ing. Zamazal
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Original Assignee
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04—Nozzles therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a device for a jet cutting certain focusing tube, in particular of hard material, with a concentric Opening for a high-pressure fluid jet. Furthermore, the invention relates to a Focusing tube for a device for jet cutting, in particular of hard material, with a arranged along a central axis of the focusing tube opening for a high pressure fluid jet.
  • a high-pressure fluid jet for example a Water jet
  • This high pressure fluid jet passes through the nozzle into a mixing chamber passed, in which abrasive substances are supplied.
  • the mixing chamber is a focusing tube assigned, which has a hole formed as a hole, the general is greater than the high pressure fluid jet and thus can transport the abrasive.
  • the abrasives supplied to the mixing chamber become together with the high pressure fluid jet bundled in the focusing tube and the abrasives are thereby accelerated.
  • the focusing tube is a wearing part and is therefore interchangeable on a device fixed for beam cutting. It consists of a hard metal, which, for example, by a sintering process is produced.
  • the breakthrough is made by the sintering process or introduced an electromechanical or mechanical process in the focusing tube. In a fault-free introduction of the aperture this is concentric in the focusing tube. Due to manufacturing tolerances and machining inaccuracies are manufacturing defects, in particular a parallel or angular offset of the opening, but unavoidable.
  • blasting it is crucial that the aperture centered in the sierrohr to the high-pressure fluid jet and is in alignment. by virtue of This manufacturing error or tolerances this centering is often no longer guaranteed.
  • the high-pressure fluid jet occurs slightly off-center in the opening of the Focusing tube, migrates towards the wall of the opening and strikes on this. This leads in particular in conjunction with the supplied abrasives to a reinforced uneven wear of the focusing tube and deformation of the Beam profile, which in turn leads to a deterioration of the processing result.
  • DE 38 44 344 C2 describes a device in which a highly accurate centering of a Nozzle drilling due to precise but also extremely complex cylinder or tapered fits he follows. A compensation of manufacturing inaccuracies in the production of the nozzle, in particular An angular offset of the nozzle bore, but this is not possible.
  • the invention is based on the object, a method for producing sierrohren to create, with which a centric arrangement of openings simplified becomes.
  • the committee should be reduced and subsequent Justage practitioneren should be omitted.
  • the invention is based on the object, a focusing tube to create with a centrally arranged aperture.
  • the first object is according to the invention with a method according to the features of claim 1.
  • the further embodiment of the invention is the subclaims To take 2 to 6.
  • a method in which a sleeve at least partially connected to the focusing tube and then an outer contour of the Sleeve is processed mechanically or electromechanically so that thereby the outer contour the sleeve is centered with respect to the aperture in the focusing tube.
  • the sleeve-shaped component is shrunk onto the sierohr. This is it possible, the sleeve-shaped component against rotation and captive on the focusing tube too fix. Additional fixing between the focusing tube and the sleeve-shaped Component are not required.
  • the focusing tube for the mechanical Machining is clamped in a workpiece holder such that a central axis the aperture corresponds to a rotation axis for mechanical processing.
  • the outer contour of the sleeve for example in Turn off a machine tool in a single setup such that the central axis the aperture is arranged concentrically to the outer contour of the sleeve.
  • the focusing tube is used for the mechanical Machining between two cone tips is clamped.
  • the conical tips create a simple possibility, the central axis of the opening and to arrange the axis of rotation concentrically for mechanical processing.
  • Opening is introduced by an erosion process in the focusing tube.
  • the erosion process has in practice due to the length of the aperture to be introduced enforced.
  • the breakthrough could also be due to the sintering process or others electromechanical or mechanical methods are introduced into the focusing tube.
  • the second task a focusing tube with a centrally arranged aperture to provide, according to the invention with a sierrohr according to the features of claim 7.
  • the subclaims 8 to 11 relate to particularly expedient Further developments of the invention.
  • a focusing tube for a high pressure fluid jet is provided at which a lateral surface of the focusing tube at least in sections with a sleeve is connectable such that an outer contour of the sleeve concentric with a central axis of the Opening is arranged.
  • the sleeve has a tuned to the course of the central axis of the opening Outer contour on, this vote the outer contour before connecting with the focusing tube, but also after connecting to the focusing tube can be done.
  • the outer contour of the sleeve is mechanically, for example by machining, by means of a Machine tool edited.
  • the sleeve at least partially comprises a metallic material.
  • This can the outer contour of the sleeve by means of a conventional machine tool with the required Precision be edited so that the outer contour concentric with a central axis the opening is.
  • the opening at least a funnel-like entrance area and / or Output range has.
  • the focusing tube is clamped in a machine tool.
  • These funnel-like entrance areas become the conical tips of a workpiece holder introduced a machine tool, which fix the focusing tube such that the axis of rotation the machine tool is arranged concentrically to the central axis of the opening is.
  • the conical tips on suitable geometries.
  • the funnel-like Entrance area of the opening proves especially for the supply of abrasives and the subsequent bundling with the high-pressure fluid jet as particularly advantageous.
  • the sleeve has an eccentric inner contour having.
  • a positional error of the aperture in the focusing tube is exclusive balanced by attaching the sleeve to the focusing tube. It requires For example, a parallel offset of the opening different sleeves with different eccentricities.
  • Figure 1 shows a sectional view of a focusing tube 1 with a centrally arranged through opening 2.
  • the opening 2 has a funnel-like Input area 3 and an output area 4.
  • An unillustrated high pressure fluid jet and supplied abrasives, for example, for jet cutting, are in one Entrance area 3 introduced into the opening 2 and occur in the output area 4 again from the opening 2 and the focusing tube 1 from.
  • the opening 2 is centric arranged in the focusing tube 1, that is to say a central axis 5 of the focusing tube 1 is at the same time the central axis 6 of the opening 2.
  • Figure 2 shows a sectional view of a focusing tube 1 with a parallel offset and Figure 3 with an angular offset of the aperture 2.
  • the center axis 5 of the focusing tube 1 corresponds to both the parallel and the angular offset so not the central axis 6 of the opening 2.
  • sierrohre 1 with such manufacturing defects had previously be sorted out as a committee.
  • FIG. 4 shows a focusing tube 1 according to the invention with a shrunk-on sleeve 8.
  • an outer contour 9 of the sleeve 8 is such mechanically, in particular machined, machined that the outer contour 9 of the sleeve. 8 is arranged concentrically to the opening 2 in the focusing tube 1.
  • the focus tube 1 is then, together with the shrunk-sleeve 8 in a receptacle of a device introduced and fixed to the jet cutting, so that the high-pressure fluid jet in a Escape, that is concentric with the aperture 2 of the focusing tube 1 is arranged.
  • the sleeve 8 incorporated an insertion aid.
  • FIG. 5 shows a partially cutaway view of a workpiece holder 10 a machine tool clamped focusing tube 1.
  • the focusing tube is the first clamped in the workpiece holder 10 such that a central axis 6 of the opening 2 corresponds to a rotation axis 11 of the machine tool. This will be in the Input area 3 and the output area 4 of the opening 2 correspondingly shaped exchangeable cone tips 12 introduced.
  • the outer contour 9 of the sleeve 8 turned off by the machine tool so that the central axis 6 of the opening 2 is arranged concentrically to the outer contour 9 of the sleeve 8.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zentrierung einer in ein Fokussierrohr (1), insbesondere aus Hartwerkstoffen, eingebrachten Durchbrechung (2) für einen Hochdruckfluidstrahl. Hierzu wird das Fokussierrohr (1) zunächst zumindest abschnittsweise mit einer Hülse (8) verbunden. Anschließend wird eine Außenkontur (9) der Hülse (8) mechanisch oder elektromechanisch derart bearbeitet, dass die Außenkontur (9) der Hülse (8) konzentrisch zu der Durchbrechung (2) im Fokussierrohr (1) angeordnet ist. Bei der Herstellung des Fokussierrohres (1) auftretende Fertigungsfehler, wie beispielsweise ein Parallel- oder ein Winkelversatz der Durchbrechung (2), können hierdurch korrigiert werden. Der Ausschuss kann dadurch erheblich reduziert werden und nachträgliche Justagetätigkeiten durch Verstellschrauben sind nicht notwendig. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fokussierrohr (1) mit einer entlang einer Mittelachse (5) des Fokussierrohrs angeordneten durchgehenden Durchbrechung (2) für einen Hochdruckfluidstrahl. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines für eine Vorrichtung zum Strahlschneiden bestimmten Fokussierrohres, insbesondere aus Hartwerkstoff, mit einer konzentrischen Durchbrechung für einen Hochdruckfluidstrahl. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fokussierrohr für eine Vorrichtung zum Strahlschneiden, insbesondere aus Hartwerkstoff, mit einer entlang einer Mittelachse des Fokussierrohres angeordneten Durchbrechung für einen Hochdruckfluidstrahl.
Beim Strahlschneiden wird mit Hilfe einer Düse ein Hochdruckfluidstrahl, beispielsweise ein Wasserstrahl, erzeugt. Dieser Hochdruckfluidstrahl wird durch die Düse in eine Mischkammer geleitet, in welcher Abrasivstoffe zugeführt werden. Der Mischkammer ist ein Fokussierrohr zugeordnet, welches eine als Bohrung ausgebildete Durchbrechung aufweist, die generell größer als der Hochdruckfluidstrahl ist und somit das Abrasivmittel transportieren kann. Die der Mischkammer zugeführten Abrasivstoffe werden zusammen mit dem Hochdruckfluidstrahl in dem Fokussierrohr gebündelt und die Abrasivstoffe werden dabei beschleunigt.
Das Fokussierrohr ist ein Verschleißteil und ist daher auswechselbar an einer Vorrichtung zum Strahlschneiden fixiert. Es besteht aus einem Hartmetall, welches beispielsweise durch einen Sinterprozess hergestellt wird. Die Durchbrechung wird durch den Sinterprozess oder ein elektromechanisches oder mechanisches Verfahren in das Fokussierrohr eingebracht. Bei einem fehlerfreien Einbringen der Durchbrechung liegt diese konzentrisch im Fokussierrohr. Durch Herstellungstoleranzen und Bearbeitungsungenauigkeiten sind Fertigungsfehler, insbesondere ein Parallel- oder ein Winkelversatz der Durchbrechung, allerdings unvermeidbar. Beim Strahlschneiden ist es jedoch von entscheidender Bedeutung, dass die Durchbrechung im Fokussierrohr zu dem Hochdruckfluidstrahl zentriert und in einer Flucht liegt. Aufgrund dieser Fertigungsfehler bzw. -toleranzen ist diese Zentrierung oftmals nicht mehr gewährleistet. Der Hochdruckfluidstrahl tritt geringfügig außermittig in die Durchbrechung des Fokussierrohrs ein, wandert zu der Wand der Durchbrechung hin und schlägt auf diese auf. Dies führt insbesondere in Verbindung mit den zugeführten Abrasivstoffen zu einem verstärkten ungleichmäßigen Verschleiß des Fokussierrohres und zu einer Verformung des Strahlprofils, was wiederum zu einer Verschlechterung des Bearbeitungsergebnisses führt.
Durch die DE 196 40 511 C1 ist es bereits bekannt, das Fokussierrohr justierbar anzuordnen. Geringe Herstellungstoleranzen und Maßabweichungen können durch eine axiale Ausrichtung des Fokussierrohrs zu dem Hochdruckfluidstrahl mittels manuell bedienbarer Verstellschrauben ausgeglichen werden. Dies ist jedoch mit einem zusätzlichen Arbeitsaufwand verbunden und führt zu erheblichen konstruktiven Veränderungen der Vorrichtung.
Ein ähnliche Vorrichtung ist in der DE 39 06 657 C2 und der EP 02 21 236 A1 beschrieben. Hierbei wird eine axiale Ausrichtung zwischen einem Hochdruckfluidstrahl und einem Fokussierrohr durch eine Justierung der den Hochdruckwasserstrahl bildenden Düse erreicht. Die Justierung erfolgt ebenfalls manuell mittels verstellbarer Schrauben, wodurch ebenfalls ein höherer Arbeitsaufwand verursacht wird und konstruktive Änderungen an der Vorrichtung notwendig sind.
In der DE 37 08 608 A1 wird ein Hochdruck-Wasserstrahlschneidkopf beschrieben, bei welchem eine Düse um ihre Bohrungsachse rotiert, um eine asymmetrische Deformierung der Düse durch den Wasserstrahl zu verhindern. Bestehende Asymmetrien oder ein Winkelversatz aufgrund von Fertigungsfehlern bei der Herstellung der Düse können durch eine Rotation der Düse im Betrieb allerdings nicht kompensiert werden.
Die DE 38 44 344 C2 beschreibt eine Vorrichtung bei der eine hochgenaue Zentrierung einer Düsenbohrung durch präzise aber auch extrem aufwändige Zylinder- oder Kegelpassungen erfolgt. Ein Ausgleich von Fertigungsungenauigkeiten bei der Herstellung der Düse, insbesondere ein Winkelversatz der Düsenbohrung, ist hierdurch allerdings nicht möglich.
Die Entwicklungstendenz beim Strahlschneiden geht derzeit in Richtung einer Miniaturisierung der gesamten Vorrichtung und damit auch zu einer Miniaturisierung des Fokussierrohres und der Durchbrechung. Hierdurch führen Abweichungen in der Lagetoleranz beim Einbringen der Durchbrechung in das Fokussierrohr unmittelbar zu einer erheblichen Verschlechterung des Arbeitsergebnisses.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Fokussierrohren zu schaffen, mit welchem eine zentrische Anordnung von Durchbrechungen vereinfacht wird. Insbesondere soll dabei der Ausschuss reduziert werden und nachträgliche Justagetätigkeiten sollen entfallen. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fokussierrohr mit einer zentrisch angeordneten Durchbrechung zu schaffen.
Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren vorgesehen, bei welchem eine Hülse zumindest abschnittsweise mit dem Fokussierrohr verbunden und anschließend eine Außenkontur der Hülse derart mechanisch oder elektromechanisch bearbeitet wird, dass dadurch die Außenkontur der Hülse gegenüber der Durchbrechung im Fokussierrohr zentriert wird. Durch das Verbinden des Fokussierrohrs mit einem zusätzlichen Bauteil, der Hülse, und die Nachbearbeitung der Außenkontur kann die Herstellung von Fokussierrohren mit zentrisch eingebrachten Durchbrechungen überraschender Weise wesentlich vereinfacht werden. Fertigungsfehler können vergleichsweise einfach korrigiert und der hohe Anteil von Ausschuss, insbesondere bei der Fertigung von miniaturisierten Fokussierrohren und Durchbrechungen, kann erheblich reduziert werden. Auch die Kosten für die Herstellung der Fokussierrohre sinken dadurch beträchtlich. Die nach dem Stand der Technik erforderlichen Justagetätigkeiten am Fokussierrohr oder an der den Hochdruckfluidstrahl bildenden Düse entfallen.
Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens wird auch dadurch geschaffen, dass, das hülsenförmige Bauteil auf das Fokussierohr aufgeschrumpft wird. Hierdurch ist es möglich, das hülsenförmige Bauteil verdrehsicher und unverlierbar auf dem Fokussierrohr zu fixieren. Zusätzliche Fixierelemente zwischen dem Fokussierrohr und dem hülsenförmigen Bauteil sind nicht erforderlich.
Besonders erfolgversprechend ist dabei eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher die Außenkontur der Hülse spanend bearbeitet wird. Durch die spanende Bearbeitung der Außenkontur der Hülse wird auf besonders einfache und überaus effektive Art und Weise eine Zentrierung der Durchbrechung gegenüber der Außenkontur der Hülse erreicht.
Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass das Fokussierrohr für die mechanische Bearbeitung derart in eine Werkstückaufnahme eingespannt wird, dass eine Mittelachse der Durchbrechung einer Rotationsachse für die mechanische Bearbeitung entspricht. Hierdurch wird eine Möglichkeit geschaffen, die Außenkontur der Hülse, beispielsweise in eine Werkzeugmaschine in einer einzigen Aufspannung derart abzudrehen, dass die Mittelachse der Durchbrechung konzentrisch zur Außenkontur der Hülse angeordnet ist.
Als besonders praxisnah hat es sich erwiesen, dass das Fokussierrohr zur mechanischen Bearbeitung zwischen zwei Kegelspitzen eingespannt wird. Durch entsprechende Geometrien der Kegelspitzen wird eine einfache Möglichkeit geschaffen, die Mittelachse der Durchbrechung und die Rotationsachse für die mechanische Bearbeitung konzentrisch anzuordnen.
Eine andere besonders günstige Abwandlung des Verfahrens wird dadurch erreicht, dass die Durchbrechung durch ein Erodierverfahren in das Fokussierrohr eingebracht wird. Das Erodierverfahren hat sich in der Praxis aufgrund der Länge der einzubringenden Durchbrechung durchgesetzt. Die Durchbrechung könnte jedoch auch durch den Sinterprozess oder andere elektromechanische bzw. mechanische Verfahren in das Fokussierrohr eingebracht werden.
Die zweitgenannte Aufgabe, ein Fokussierrohr mit einer zentrisch angeordneten Durchbrechung zu schaffen, wird erfindungsgemäß mit einem Fokussierrohr gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Die Unteransprüche 8 bis 11 betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also ein Fokussierrohr für einen Hochdruckfluidstrahl vorgesehen, bei welchem eine Mantelfläche des Fokussierrohres zumindest abschnittsweise mit einer Hülse derart verbindbar ist, dass eine Außenkontur der Hülse konzentrisch zu einer Mittelachse der Durchbrechung angeordnet ist. Hierdurch wird die Herstellung von zentrisch angeordneten Durchbrechungen in Fokussierrohren wesentlich vereinfacht. Weiterhin kann der Ausschuss bei der Fertigung und die Herstellungskosten der Fokussierrohre erheblich reduziert werden. Justagetätigkeiten durch Verstellschrauben nach dem Stand der Technik sind nicht erforderlich. Die Hülse weist dabei eine auf den Verlauf der Mittelachse der Durchbrechung abgestimmte Außenkontur auf, wobei diese Abstimmung der Außenkontur vor dem Verbinden mit dem Fokussierrohr, aber auch nach dem Verbinden mit dem Fokussierrohr erfolgen kann. Hierzu wird die Außenkontur der Hülse mechanisch, beispielsweise spanend, mittels einer Werkzeugmaschine bearbeitet.
Eine weitere besonders vorteilhafte Weiterbildung des Fokussierrohrs wird dadurch erreicht, dass die Hülse zumindest teilweise einen metallischen Werkstoff aufweist. Hierdurch kann die Außenkontur der Hülse mittels einer herkömmlichen Werkzeugmaschine mit der erforderlichen Präzision derart bearbeitet werden, dass die Außenkontur konzentrisch zu einer Mittelachse der Durchbrechung ist.
Eine andere besonders zweckmäßige Weiterbildung des Fokussierrohrs wird auch dadurch geschaffen, dass die Durchbrechung zumindest einen trichterartigen Eingangsbereich oder/und Ausgangsbereich aufweist. Für die mechanische bzw. spanende Bearbeitung der Außenkontur der Hülse wird das Fokussierrohr in eine Werkzeugmaschine eingespannt. In diese trichterartigen Eingangsbereiche werden die Kegelspitzen einer Werkstückaufnahme einer Werkzeugmaschine eingeführt, die das Fokussierrohr derart fixieren, dass die Rotationsachse der Werkzeugmaschine konzentrisch zu der Mittelachse der Durchbrechung angeordnet ist. Hierzu weisen die Kegelspitzen geeignete Geometrien auf. Der trichterartige Eingangsbereich der Durchbrechung erweist sich insbesondere für die Zuführung der Abrasivstoffe und die anschließende Bündelung mit dem Hochdruckfluidstrahl als besonders vorteilhaft.
Besonders praxisnah ist dabei auch eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Fokussierrohres bei welchem die Außenkontur der Hülse eine Einführhilfe aufweist. Durch diese Einführhilfe wird eine exakte Einführung des Fokussierrohres in die zugeordnete Aufnahme der Vorrichtung zum Strahlschneiden realisiert. Somit kann gewährleistet werden, dass der Hochdruckfluidstrahl in einer Flucht mit der Durchbrechung im Fokussierrohr angeordnet ist.
Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass die Hülse eine exzentrische Innenkontur aufweist. Hierdurch wird ein Lagefehler der Durchbrechung in dem Fokussierrohr ausschließlich durch das Aufstecken der Hülse auf das Fokussierrohr ausgeglichen. Dabei erfordert beispielsweise ein Parallelversatz der Durchbrechung unterschiedliche Hülsen mit unterschiedlichen Exzentrizitäten.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig.1
eine geschnittene Darstellung eines Fokussierrohrs mit einer zentrisch angeordneten Durchbrechung;
Fig.2
eine geschnittene Darstellung eines Fokussierrohrs mit einem Parallelversatz der Durchbrechung;
Fig.3
eine geschnittene Darstellung eines Fokussierrohrs mit einem Winkelversatz der Durchbrechung;
Fig.4
ein erfindungsgemäßes Fokussierrohr mit einer Hülse;
Fig. 5
eine teilweise geschnittene Darstellung eines in einer Werkzeugmaschine eingespannten Fokussierrohrs.
Figur 1 zeigt eine geschnittene Darstellung eines Fokussierrohrs 1 mit einer zentrisch angeordneten durchgehenden Durchbrechung 2. Die Durchbrechung 2 weist einen trichterartigen Eingangsbereich 3 und einen Ausgangsbereich 4 auf. Ein nicht dargestellter Hochdruckfluidstrahl und zugeführte Abrasivstoffe, beispielsweise zum Strahlschneiden, werden in einem Eingangsbereich 3 in die Durchbrechung 2 eingeleitet und treten im Ausgangsbereich 4 wieder aus der Durchbrechung 2 bzw. dem Fokussierrohr 1 aus. Die Durchbrechung 2 ist zentrisch in dem Fokussierrohr 1 angeordnet, dass heißt eine Mittelachse 5 des Fokussierrohrs 1 ist gleichzeitig auch die Mittelachse 6 der Durchbrechung 2. Durch Herstellungstoleranzen und Bearbeitungsungenauigkeiten sind Fertigungsfehler, insbesondere ein Parallel- oder Winkelversatz der Durchbrechung 2 bei der Herstellung der Fokussierrohre 1 jedoch nicht zu vermeiden.
Figur 2 zeigt eine geschnittene Darstellung eines Fokussierrohrs 1 mit einem Parallelversatz und Figur 3 mit einem Winkelversatz der Durchbrechung 2. Die Mittelachse 5 des Fokussierrohrs 1 entspricht sowohl beim Parallel- als auch beim Winkelversatz also nicht der Mittelachse 6 der Durchbrechung 2. Fokussierrohre 1 mit solchen Fertigungsfehlem mussten bisher als Ausschuss aussortiert werden.
Um diesen Ausschuss zu vermeiden, wird eine Mantelfläche 7 des Fokussierrohrs 1 zunächst mit einer Hülse 8 verbunden. Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Fokussierrohr 1 mit einer aufgeschrumpften Hülse 8. Anschließend wird eine Außenkontur 9 der Hülse 8 derart mechanisch, insbesondere spanend, bearbeitet, dass die Außenkontur 9 der Hülse 8 konzentrisch zu der Durchbrechung 2 im Fokussierrohr 1 angeordnet ist. Das Fokussierrohr 1 wird anschließend mitsamt der aufgeschrumpften Hülse 8 in eine Aufnahme einer Vorrichtung zum Strahlschneiden eingeführt und fixiert, so dass der Hochdruckfluidstrahl in einer Flucht, also konzentrisch, zu der Durchbrechung 2 des Fokussierrohrs 1 angeordnet ist. Um das Einführen des Fokussierrohres 1 in die Aufnahme der Vorrichtung zu vereinfachen, ist in die Hülse 8 eine Einführhilfe eingearbeitet.
Figur 5 zeigt eine teilweise geschnittene Darstellung eines in eine Werkstückaufnahme 10 einer Werkzeugmaschine eingespannten Fokussierrohrs 1. Dabei ist das Fokussierrohr 1 derart in der Werkstückaufnahme 10 eingespannt, dass eine Mittelachse 6 der Durchbrechung 2 einer Rotationsachse 11 der Werkzeugmaschine entspricht. Hierzu werden in den Eingangsbereich 3 und den Ausgangsbereich 4 der Durchbrechung 2 entsprechend geformte austauschbare Kegelspitzen 12 eingeführt. Anschließend wird die Außenkontur 9 der Hülse 8 mittels der Werkzeugmaschine derart abgedreht, dass die Mittelachse 6 der Durchbrechung 2 konzentrisch zu der Außenkontur 9 der Hülse 8 angeordnet ist.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung eines für eine Vorrichtung zum Strahlschneiden bestimmten Fokussierrohres (1), insbesondere aus Hartwerkstoff, mit einer konzentrischen Durchbrechung (2) für einen Hochdruckfluidstrahl, bei welchem eine Hülse (8) zumindest abschnittsweise mit dem Fokussierrohr (1) verbunden und anschließend eine Außenkontur (9) der Hülse (8) derart mechanisch oder elektromechanisch bearbeitet wird, dass dadurch die Außenkontur (9) der Hülse (8) gegenüber der Durchbrechung (2) im Fokussierrohr (1) zentriert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8) auf das Fokussierohr (1) aufgeschrumpft wird.
  3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (9) der Hülse (8) spanend bearbeitet wird.
  4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fokussierrohr (1) für die mechanische Bearbeitung derart in eine Werkstückaufnahme (10) eingespannt wird, dass eine Mittelachse (6) der Durchbrechung (2) einer Rotationsachse (11) für die mechanische Bearbeitung entspricht.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fokussierrohr (1) zur mechanischen Bearbeitung zwischen zwei Kegelspitzen (12) eingespannt wird.
  6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (2) durch ein Erodierverfahren in das Fokussierrohr (1) eingebracht wird.
  7. Fokussierrohr (1) für eine Vorrichtung zum Strahlschneiden, insbesondere aus Hartwerkstoff, mit einer entlang einer Mittelachse (5) des Fokussierrohres (1) angeordneten Durchbrechung (2) für einen Hochdruckfluidstrahl, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelfläche (7) des Fokussierrohres (1) zumindest abschnittsweise mit einer Hülse (8) derart verbindbar ist, dass eine Außenkontur (9) der Hülse (8) konzentrisch zu einer Mittelachse (6) der Durchbrechung (2) angeordnet ist.
  8. Fokussierrohr (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8) zumindest teilweise einen metallischen Werkstoff aufweist.
  9. Fokussierrohr (1) nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (2) zumindest einen trichterartigen Eingangsbereich (3) oder/und Ausgangsbereich (4) aufweist.
  10. Fokussierrohr (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (9) der Hülse (8) eine Einführhilfe aufweist.
  11. Fokussierrohr (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8) eine exzentrische Innenkontur aufweist.
EP04005768A 2004-03-11 2004-03-11 Verfahren zur Herstellung eines für eine Vorrichtung zum Strahlschneiden bestimmten Fokussierrohres, sowie Fokussierrohr Withdrawn EP1574290A1 (de)

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