EP2078589A1 - Mobile Auffangvorrichtung für den Hochdruck-Wasserstrahl eines Wasserstrahl-Werkzeugs sowie Verfahren zu deren Betrieb - Google Patents

Mobile Auffangvorrichtung für den Hochdruck-Wasserstrahl eines Wasserstrahl-Werkzeugs sowie Verfahren zu deren Betrieb Download PDF

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EP2078589A1
EP2078589A1 EP20090150042 EP09150042A EP2078589A1 EP 2078589 A1 EP2078589 A1 EP 2078589A1 EP 20090150042 EP20090150042 EP 20090150042 EP 09150042 A EP09150042 A EP 09150042A EP 2078589 A1 EP2078589 A1 EP 2078589A1
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EP
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collecting device
collecting
water jet
resistant material
chamber
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EP20090150042
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Philipp Roth
Josef Erni
Walter Maurer
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GE Vernova GmbH
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Alstom Technology AG
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • B24C9/00—Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • 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
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/141—With means to monitor and control operation [e.g., self-regulating means]

Definitions

  • the present invention relates to the field of material-removing machining of workpieces. It relates to a mobile collecting device for the high-pressure water jet of a water jet tool according to the preamble of claim 1 and a method for their operation.
  • Abrasive water jet cutting For example, water pressures in excess of 300 MPa are used to produce an abrasive-laden water jet having a beam diameter of typically 1 mm.
  • Such a jet of water can be used as an omnidirectional cutting tool capable of severing a wide range of metallic and non-metallic materials up to 200 mm in thickness. It is important not only to catch and drain the high-pressure water jet, but above all to neutralize the kinetic energy of the water jet by converting it into thermal energy as it has worked through the workpiece and backwards (down) emerges from the workpiece.
  • the water jet tool 18, which comprises a tool body 19 and an angled nozzle head 20 and is supplied with water via a water feed 21, is introduced into the space between adjacent turbine wheels 11 and 11 '(FIG. Fig. 2 ). If the bolt 17 is cut longitudinally, the high-pressure water jet on the other side of the turbine disk 11 exits into the space located there and can cause damage if it is not collected and made harmless.
  • Essential for the device-related solution is a flat, extended, provided with an outlet collecting chamber, in which a fixed first collecting layer of a first high pressure resistant material is arranged.
  • An embodiment of the invention is characterized in that the first collecting layer comprises a plurality of superimposed layers of the first high pressure resistant material, that each of the layers of parallel in one Level adjacent rods of the first high pressure resistant material is constructed, and the rods of successive layers are aligned orthogonal to each other.
  • Another embodiment is characterized in that a hard material is used as the first high-pressure-resistant material, tungsten carbide (WC) preferably being used as the hard material.
  • a hard material is used as the first high-pressure-resistant material, tungsten carbide (WC) preferably being used as the hard material.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the first collecting layer fills the lower part of the collecting chamber, that the upper part of the collecting chamber is filled with a filling material, and that waste or break material from the first high-pressure-resistant material is used as filling material.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the collecting chamber accommodated in a cuboid housing and is closed on the upper side facing the high pressure water jet by a cover of the housing.
  • a safety chamber is arranged in the direction of the high-pressure water jet behind the collecting chamber, a secure second collecting layer of a second high-pressure-resistant material being arranged in the safety chamber, the second collecting layer comprising a plurality of layers of the second high-pressure-resistant material arranged one above the other each of the layers is constructed of parallel bars in a plane of the second high pressure resistant material, the bars of successive layers are orthogonal to each other, and wherein the second high pressure resistant material is equal to the first high pressure resistant material.
  • Another embodiment of the invention is characterized in that the collecting chamber and the safety chamber by a partition from each other are separated, that the safety chamber has openings, and that the openings is associated with a humidity sensor, which detects emerging from the openings of the safety chamber water.
  • an acceleration sensor is arranged on the collecting device for detecting the breakthrough of the high-pressure water jet through a workpiece located in front of the collecting device.
  • the sensors are connected to a signal processing device which emits a signal for controlling the water jet tool at a signal output.
  • the inventive methods are characterized in that in each case the first impact of the high-pressure water jet detected on the collecting device and a corresponding signal for controlling the use of the water jet tool is used, or that a failure of the collecting device detected and a corresponding signal to terminate the Use of the water jet tool is used.
  • Fig. 3 is a mobile collecting device for a high pressure water jet according to an embodiment of the invention reproduced.
  • This collecting device 22 is primarily for applications in the machining of turbine rotors ( Fig. 2 ) and components of power plants where the available space is limited.
  • the outer dimensions of the exemplary catcher 22 are approximately 200 mm x 80 mm x 80 mm, so that they are in the narrow spaces between adjacent turbine wheels (11, 11 'in FIG Fig. 2 ) or rotor disks can be used.
  • the collecting device 22 of the Fig. 3 has a cuboid housing 23 which is closed at the top by a cover 27.
  • the interior of the housing 23 and the collecting device 22 is divided by a parallel to the lid 27 dividing wall 28 into two chambers, namely the (upper) collecting chamber 24, in which the remaining kinetic energy of the abrasive high-pressure water jet 26 is absorbed and converted into heat energy and the (lower) security chamber 25, by means of which it can be determined when the device fails its regular service, so that the processing process can be aborted in a timely manner.
  • the internal structure of the collecting device 22 is in Fig. 4 reproduced in the side view.
  • the collecting chamber 24 is filled at the bottom, ie directly above the dividing wall 28, with a first collecting layer 34 of at least four superimposed layers 34a-d of bars 36 made of tungsten carbide (WC).
  • the bars 36 of the same Layer are aligned parallel to each other, but perpendicular to the bars of the adjacent layers, so that there is a crosswise alternating layering.
  • the collecting chamber 24 is filled with loose filling material 33, which consists of waste WC or broke (eg used WC inserts).
  • the filling material 33 serves to break the coherence of the high pressure water jet entering the chamber.
  • the safety chamber 25 lying below the partition wall 28 is filled at the bottom with a second catching layer 35 of at least two layers 35a, b of rods 36 made of tungsten carbide, which in turn are arranged crosswise.
  • a second catching layer 35 of at least two layers 35a, b of rods 36 made of tungsten carbide which in turn are arranged crosswise.
  • On one side of the safety chamber 25 a plurality of openings of small diameter are provided, which serve as outlets and which a humidity sensor 29 (in Fig. 3 dashed lines) is assigned.
  • the humidity sensor 29 responds when the high-pressure water jet 26 breaks through the collecting chamber 24 into the underlying safety chamber 25, so that the processing process can be stopped in time.
  • the two layers 35a, b hold the beam until the humidity sensor 29 has responded with certainty.
  • an acceleration sensor 38 can advantageously be attached, which responds when the high-pressure water jet 26 hits the collecting device 22 for the first time through the workpiece to be machined.
  • Both the acceleration sensor 38 and the humidity sensor 29 can be used to control the machining process.
  • they are connected to a signal processing device 31 which emits corresponding control signals to the control of the processing processes (not shown in the figures) at a signal output 37.
  • the collecting device is thus part of the control system of the water jet tool.
  • the humidity sensor 29 responds, the machining process is aborted.
  • the acceleration sensor 28 responds, for example, the next processing step is initiated.
  • the collecting device 22 is simple and inexpensive and represents an easily replaceable wear part. It can be installed interchangeably in an application-specific holder.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine mobile Auffangvorrichtung (22) für den Hochdruck-Wasserstrahl (26) eines Wasserstrahl-Werkzeugs (18), insbesondere für Arbeiten an schwer zugänglichen, beengten Stellen in Turbinen oder dgl.
Bei einer solchen Auffangvorrichtung wird ein flexibler und sicherer Betrieb erreicht durch eine flächig ausgedehnte, geschlossene, mit einem Auslass (30) versehene Auffangkammer (24), in welcher eine feste erste Auffangschicht (34) aus einem ersten hochdruckfesten Material angeordnet ist.

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Material abhebenden Bearbeitung von Werkstücken. Sie betrifft eine mobile Auffangvorrichtung für den Hochdruck-Wasserstrahl eines Wasserstrahl-Werkzeugs gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu deren Betrieb.
    • STAND DER TECHNIK
  • Es ist seit langem bekannt, einen unter sehr hohem Druck aus einer Düse austretenden Wasserstrahl zum Bearbeiten, insbesondere Schneiden, von Werkstücken einzusetzen. Beim so genannten "abrasive water jet cutting" (AWJ) werden Wasserdrücke von mehr als 300 MPa verwendet, um einen mit Schmirgelstoffen beladenen Wasserstrahl mit einem Strahldurchmesser von typischerweise 1 mm zu erzeugen. Ein solcher Wasserstrahl kann als in alle Richtungen wirkendes Schneidwerkzeug verwendet werden, mit dem eine breite Palette von metallischen und nicht-metallischen Materialien mit Dicken bis zu 200 mm durchgetrennt werden kann. Dabei ist es wichtig, nicht nur das Wasser des Hochdruck-Wasserstrahls aufzufangen und abzuleiten, sondern vor allem die kinetische Energie des Wasserstrahls durch Umwandlung in thermische Energie unschädlich zu machen, wenn sich dieser durch das Werkstück hindurch gearbeitet hat und nach hinten (unten) aus dem Werkstück austritt.
  • Bei stationären Anlagen, bei denen der Düsenkopf des Wasserstrahl-Werkzeuges in einer Ebene in x- und y-Richtung verfahrbar ist, wird das meist plattenförmige Werkstück auf einer weitgehend strahldurchlässigen Unterlage fixiert. Unterhalb der Unterlage sind dann grossflächig spezielle Mittel zum Auffangen und Unschädlichmachen des durch das Werkstück hindurchgehenden Hochdruck-Wasserstrahls angeordnet (siehe z.B. die US-A-4,112,797 oder die US-A-5,295,425 ).
  • Es sind aber auch schon kompakte Auffangvorrichtungen vorgeschlagen worden, die mit dem Wasserstrahlwerkzeug mitbewegt werden können und auch bei beengten Platzverhältnissen am Einsatzort einsetzbar sind (siehe z.B. die EP-A2-0 244 966 oder die EP-A2-0 252 657 ). Nachteilig ist dabei jedoch, dass die vorgesehenen Eintrittsflächen für den Wasserstrahl sehr klein sind, so dass die Auffangvorrichtungen sehr genau auf das Wasserstrahl-Werkzeug einjustiert werden müssen.
  • In einer älteren Anmeldung der Anmelderin ist vorgeschlagen worden, ein Wasserstrahl-Werkzeug bei Turbinenrotoren und anderen Komponenten aus Kraftwerken einzusetzen. Bei den mit Laufschaufeln bestückten Turbinenrotoren geht es gemäss Fig. 1 und 2 darum, die an den Turbinenrädern 11 des Rotors 10 lösbar befestigten Schaufeln 12 vom Rotor 10 zu trennen, indem die Bolzen 17, die fest in entsprechenden Bohrungen 16 sitzen und die in Ringnuten 15 eintauchenden Schaufelfüsse 14 unterhalb der Schaufel-Plattform 13 mit dem Turbinenrad 11 verbinden, mittels eines Wasserstrahl-Werkzeugs 18 in Längsrichtung zerschnitten und die Bolzenteile dann aus den Bohrungen 16 herausgedrückt werden. Das Wasserstrahl-Werkzeug 18, das einen Werkzeugkörper 19 und einen abgewinkelten Düsenkopf 20 umfasst und über eine Wasserzuführung 21 mit Wasser versorgt wird, wird dazu in den Zwischenraum zwischen benachbarten Turbinenrädern 11 und 11' eingeführt (Fig. 2). Ist der Bolzen 17 in Längsrichtung durchgeschnitten, tritt der Hochdruck-Wasserstrahl auf der anderen Seite der Turbinenscheibe 11 in den dort befindlichen Zwischenraum aus und kann Schaden anrichten, wenn er nicht aufgefangen und unschädlich gemacht wird.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Auffangvorrichtung für den Hochdruck-Wasserstrahl eines Wasserstrahl-Werkzeugs zu schaffen, der auch an unzugänglichen Stellen und bei beengten Platzverhältnissen in unterschiedlicher räumlicher Lage eingesetzt werden kann, um den bei einer Werkstückbearbeitung durch das Werkstück hindurch tretenden Wasserstrahl sicher aufzufangen, sowie ein Verfahren zu deren Betrieb anzugeben.
  • Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale der Ansprüche 1, 19 und 20 gelöst. Wesentlich für die vorrichtungs-bezogene Lösung ist eine flächig ausgedehnte, geschlossene, mit einem Auslass versehene Auffangkammer, in welcher eine feste erste Auffangschicht aus einem ersten hochdruckfesten Material angeordnet ist.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Auffangschicht mehrere übereinander angeordnete Lagen aus dem ersten hochdruckfesten Material umfasst, dass jede der Lagen aus parallel in einer Ebene nebeneinander liegenden Stäben aus dem ersten hochdruckfesten Material aufgebaut ist, und die Stäbe aufeinander folgender Lagen zueinander orthogonal ausgerichtet sind.
  • Eine andere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass als erstes hochdruckfestes Material ein Hartstoff verwendet wird, wobei vorzugsweise als Hartstoff Wolfram karbid (WC) verwendet wird.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Auffangschicht den unteren Teil der Auffangkammer ausfüllt, dass der obere Teil der Auffangkammer mit einem Füllmaterial aufgefüllt ist, und dass als Füllmaterial Abfall bzw. Bruchmaterial von dem ersten hochdruckfesten Material verwendet wird.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auffangkammer in einem quaderförmigen Gehäuse untergebracht und auf der dem Hochdruck-Wasserstrahl zugewandten Oberseite durch einen Deckel des Gehäuses abgeschlossen ist.
  • Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist in Richtung des Hochdruck-Wasserstrahls hinter der Auffangkammer eine Sicherheitskammer angeordnet, wobei in der Sicherheitskammer eine feste zweite Auffangschicht aus einem zweiten hochdruckfesten Material angeordnet ist, die zweite Auffangschicht mehrere übereinander angeordnete Lagen aus dem zweiten hochdruckfesten Material umfasst, jede der Lagen aus parallel in einer Ebene nebeneinander liegenden Stäben aus dem zweiten hochdruckfesten Material aufgebaut ist, die Stäbe aufeinander folgender Lagen zueinander orthogonal ausgerichtet sind, und wobei das zweite hochdruckfeste Material gleich dem ersten hochdruckfesten Material ist.
  • Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkammer und die Sicherheitskammer durch eine Trennwand voneinander getrennt sind, dass die Sicherheitskammer Öffnungen aufweist, und dass den Öffnungen ein Feuchtesensor zugeordnet ist, der aus den Öffnungen der Sicherheitskammer austretendes Wasser detektiert.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, wenn zur Detektion des Durchbruchs des Hochdruck-Wasserstrahls durch ein vor der Auffangvorrichtung befindliches, zu bearbeitenden Werkstück an der Auffangvorrichtung ein Beschleunigungssensor angeordnet ist.
  • Insbesondere sind die Sensoren an eine Signalverarbeitungsvorrichtung angeschlossen, welche an einem Signalausgang ein Signal zur Steuerung des Wasserstrahl-Werkzeugs abgibt.
  • Die erfindungsgemässen Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, dass jeweils das erste Auftreffen des Hochdruck-Wasserstrahls auf die Auffangvorrichtung detektiert und ein entsprechendes Signal zur Steuerung des Einsatzes des Wasserstrahl-Werkzeugs verwendet wird, bzw. dass ein Versagen der Auffangvorrichtung detektiert und ein entsprechendes Signal zur Beendigung des Einsatzes des Wasserstrahl-Werkzeugs verwendet wird.
    • KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen
    • Fig. 1
    in einer perspektivischen Darstellung einen Ausschnitt aus einem Rotor mit Schaufeln, die mittels Bolzen am Rotor befestigt sind;
    Fig. 2
    in einer zu Fig. 1 vergleichbaren Darstellung ein Verfahren zum Entfernen der Befestigungsbolzen der Rotorschaufeln mittels eines Hochdruck-Wasserstrahls;
    Fig. 3
    eine mobile Auffangvorrichtung für einen Hochdruck-Wasserstrahl nach Fig. 2 gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
    Fig. 4
    den inneren Aufbau der Auffangvorrichtung aus Fig. 3.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • In Fig. 3 ist eine mobile Auffangvorrichtung für einen Hochdruck-Wasserstrahl gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Diese Auffangvorrichtung 22 ist vor allem für Anwendungen bei der Bearbeitung von Turbinenrotoren (Fig. 2) und Komponenten von Kraftwerken geeignet, bei denen der zur Verfügung stehende Raum begrenzt ist. Die äusseren Abmessungen der beispielhaften Auffangvorrichtung 22 sind ungefähr 200 mm x 80 mm x 80 mm, so dass sie in den schmalen Zwischenräumen zwischen benachbarten Turbinenrädern (11, 11' in Fig. 2) bzw. Rotorscheiben eingesetzt werden kann.
  • Die Auffangvorrichtung 22 der Fig. 3 hat ein quaderförmiges Gehäuse 23, das oben durch einen Deckel 27 verschlossen ist. Der Innenraum des Gehäuses 23 bzw. der Auffangvorrichtung 22 ist durch eine parallel zum Deckel 27 liegende Trennwand 28 in zwei Kammern unterteilt, nämlich die (obere) Auffangkammer 24, in der die restliche kinetische Energie des abrasiven Hochdruck-Wasserstrahls 26 absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt wird, und die (untere) Sicherheitskammer 25, mittels derer festgestellt werden kann, wann die Vorrichtung ihren regulären Dienst versagt, so dass der Bearbeitungsprozess rechtzeitig abgebrochen werden kann. Der innere Aufbau der Auffangvorrichtung 22 ist in Fig. 4 in der Seitenansicht wiedergegeben.
  • Die Auffangkammer 24 ist am Boden, d.h. direkt oberhalb der Trennwand 28, mit einer ersten Auffangschicht 34 aus wenigstens vier übereinander liegenden Lagen 34a-d von Stäben 36 aus Wolframcarbid (WC) gefüllt. Die Stäbe 36 derselben Lage sind dabei parallel zueinander ausgerichtet, jedoch senkrecht zu den Stäben der benachbarten Lagen, so dass sich ein kreuzweise alternierende Schichtung ergibt. Oberhalb der Lagen 34a-d ist die Auffangkammer 24 mit losem Füllmaterial 33 aufgefüllt, das aus WC-Abfall bzw. -Bruchmaterial (z.B. gebrauchten WC-Wendeplatten) besteht. Das Füllmaterial 33 dient dazu, die Kohärenz des in die Kammer eintretenden Hochdruck-Wasserstrahls zu brechen. Am Boden der Auffangkammer 24 ist ein Auslass 30 angebracht, durch den mittels einer Absaugvorrichtung das in die Auffangkammer eintretende Material (Wasser und feste Partikel) abgesaugt werden kann, um den Einsatzort sauber zu halten.
  • Die unterhalb der Trennwand 28 liegenden Sicherheitskammer 25 ist am Boden mit einer zweiten Auffangschicht 35 aus wenigstens zwei Lagen 35a,b von Stäben 36 aus Wolframcarbid gefüllt, die wiederum kreuzweise angeordnet sind. An einer Seite der Sicherheitskammer 25 sind mehrere Öffnungen geringen Durchmessers vorgesehen, die als Auslässe dienen und denen ein Feuchtesensor 29 (in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet) zugeordnet ist. Der Feuchtesensor 29 spricht an, wenn der Hochdruck-Wasserstrahl 26 durch die Auffangkammer 24 in die darunter liegende Sicherheitskammer 25 durchbricht, so dass der Bearbeitungsprozess rechtzeitig gestoppt werden kann. Die beiden Lagen 35a,b halten den Strahl dabei so lange auf, bis der Feuchtesensor 29 mit Sicherheit angesprochen hat.
  • An der Aussenseite der Auffangvorrichtung 22 kann mit Vorteil ein Beschleunigungssensor 38 angebracht sein, der anspricht, wenn der Hochdruck-Wasserstrahl 26 durch das zu bearbeitende Werkstück hindurch zum ersten Mal auf die Auffangvorrichtung 22 trifft.
  • Sowohl der Beschleunigungssensor 38 als auch der Feuchtesensor 29 können zur Steuerung bzw. Kontrolle des Bearbeitungsprozesses eingesetzt werden. Sie sind dazu n eine Signalverarbeitungsvorrichtung 31 angeschlossen, die an einem Signalausgang 37 entsprechende Steuersignale an die (in den Figuren nicht dargestellte) Steuerung des Bearbeitungsprozessen abgibt. Die Auffangvorrichtung wird so Teil des Steuerungssystems des Wasserstrahl-Werkzeugs. Spricht der Feuchtesensor 29 an, wird der Bearbeitungsprozess abgebrochen. Spricht der Beschleunigungssensor 28 an, wird beispielsweise der nächste Bearbeitungsschritt eingeleitet.
  • Die Auffangvorrichtung 22 ist einfach und kostengünstig aufgebaut und stellt ein leicht auswechselbares Verschleissteil dar. Sie kann austauschbar in eine anwendungsspezifische Halterung eingebaut werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 10
    Rotor (Turbine)
    11,11'
    Turbinenrad
    12
    Schaufel
    13
    Schaufel-Plattform
    14
    Schaufelfuss
    15
    Ringnut (Turbinenrad)
    16
    Bohrung
    17
    Bolzen
    18
    Wasserstrahl-Werkzeug
    19
    Werkzeug körper
    20
    Düsenkopf
    21
    Wasserzuführung
    22
    Auffangvorrichtung
    23
    Gehäuse
    24
    Auffangkammer
    25
    Sicherheitskammer
    26
    Hochdruck-Wasserstrahl
    27
    Deckel
    28
    Trennwand
    29
    Feuchtesensor
    30
    Auslass (Auffangkammer)
    31
    Signalverarbeitungsvorrichtung
    32
    Öffnung (Sicherheitskammer)
    33
    Füllmaterial (z.B. WC-Abfall)
    34
    Auffangschicht
    34a-d
    Lage (z.B. WC-Stäbe)
    35
    Auffangschicht
    35a,b
    Lage (z.B. WC-Stäbe)
    36
    Stab
    37
    Signalausgang
    38
    Beschleunigungssensor

Claims (20)

  1. Mobile Auffangvorrichtung (22) für den Hochdruck-Wasserstrahl (26) eines Wasserstrahl-Werkzeugs (18), insbesondere für Arbeiten an schwer zugänglichen, beengten Stellen in Turbinen oder dgl., gekennzeichnet durch eine flächig ausgedehnte, geschlossene, mit einem Auslass (30) versehene Auffangkammer (24), in welcher eine feste erste Auffangschicht (34) aus einem ersten hochdruckfesten Material angeordnet ist.
  2. Auffangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Auffangschicht (34) mehrere übereinander angeordnete Lagen (34a-d) aus dem ersten hochdruckfesten Material umfasst.
  3. Auffangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Lagen (34a-d) aus parallel in einer Ebene nebeneinander liegenden Stäben (36) aus dem ersten hochdruckfesten Material aufgebaut ist.
  4. Auffangvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (36) aufeinander folgender Lagen (34a-d) zueinander orthogonal ausgerichtet sind.
  5. Auffangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes hochdruckfestes Material ein Hartstoff verwendet wird.
  6. Auffangvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Hartstoff Wolframkarbid (WC) verwendet wird.
  7. Auffangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Auffangschicht (34) den unteren Teil der Auffangkammer (24) ausfüllt, und dass der obere Teil der Auffangkammer (24) mit einem Füllmaterial (33) aufgefüllt ist.
  8. Auffangvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllmaterial (33) Abfall bzw. Bruchmaterial von dem ersten hochdruckfesten Material verwendet wird.
  9. Auffangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkammer (24) in einem quaderförmigen Gehäuse (23) untergebracht und auf der dem Hochdruck-Wasserstrahl (26) zugewandten Oberseite durch einen Deckel (27) des Gehäuses (23) abgeschlossen ist.
  10. Auffangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung des Hochdruck-Wasserstrahls (26) hinter der Auffangkammer (24) eine Sicherheitskammer (25) angeordnet ist.
  11. Auffangvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sicherheitskammer (25) eine feste zweite Auffangschicht (35) aus einem zweiten hochdruckfesten Material angeordnet ist.
  12. Auffangvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Auffangschicht (35) mehrere übereinander angeordnete Lagen (35a,b) aus dem zweiten hochdruckfesten Material umfasst.
  13. Auffangvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Lagen (35a,b) aus parallel in einer Ebene nebeneinander liegenden Stäben (36) aus dem zweiten hochdruckfesten Material aufgebaut ist.
  14. Auffangvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (36) aufeinander folgender Lagen (35a,b) zueinander orthogonal ausgerichtet sind.
  15. Auffangvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite hochdruckfeste Material gleich dem ersten hochdruckfesten Material ist.
  16. Auffangvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkammer (24) und die Sicherheitskammer (25) durch eine Trennwand (28) voneinander getrennt sind, dass die Sicherheitskammer (25) Öffnungen (32) aufweist, und dass den Öffnungen (32) ein Feuchtesensor (29) zugeordnet ist, der aus den Öffnungen (32) der Sicherheitskammer (25) austretendes Wasser detektiert.
  17. Auffangvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektion des Durchbruchs des Hochdruck-Wasserstrahls (26) durch ein vor der Auffangvorrichtung (22) befindliches, zu bearbeitenden Werkstück an der Auffangvorrichtung (22) ein Beschleunigungssensor (38) angeordnet ist.
  18. Auffangvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (29, 38) an eine Signalverarbeitungsvorrichtung (31) angeschlossen ist, welche an einem Signalausgang (37) ein Signal zur Steuerung des Wasserstrahl-Werkzeugs (18) abgibt.
  19. Verfahren zum Betrieb einer Auffangvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils das erste Auftreffen des Hochdruck-Wasserstrahls (26) auf die Auffangvorrichtung (22) detektiert und ein entsprechendes Signal zur Steuerung des Einsatzes des Wasserstrahl-Werkzeugs (18) verwendet wird.
  20. Verfahren zum Betrieb einer Auffangvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Versagen der Auffangvorrichtung (22) detektiert und ein entsprechendes Signal zur Beendigung des Einsatzes des Wasserstrahl-Werkzeugs (18) verwendet wird.
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