EP2675600A2 - Water-jet cutting machine and water-jet cutting method for working tubular workpieces - Google Patents

Water-jet cutting machine and water-jet cutting method for working tubular workpieces

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EP2675600A2
EP2675600A2 EP12732768.2A EP12732768A EP2675600A2 EP 2675600 A2 EP2675600 A2 EP 2675600A2 EP 12732768 A EP12732768 A EP 12732768A EP 2675600 A2 EP2675600 A2 EP 2675600A2
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EP
European Patent Office
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water jet
jet cutting
cutting machine
driver
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Application number
EP12732768.2A
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Tilo Klett
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Abstract

The present invention relates to a water-jet cutting machine for working tubular workpieces, having at least one carriage which can be moved in an X direction and has an extension arm arranged on it, and also having a cutting head holder arranged movably in the Y direction on the extension arm and intended for receiving a cutting head. The water-jet cutting machine is also assigned supporting elements for receiving the workpiece, and at least one driver, wherein the driver is in engagement with the workpiece and brings about a rolling movement of the workpiece on the supporting elements. The present invention also relates to a water-jet cutting method for working tubular workpieces, wherein a rolling movement of the tubular workpiece that is synchronous with the X or Y movement of the cutting head is brought about on the supporting elements by the engagement of the drivers.

Description

Wasserstrahlschneidmaschine und Wasserstrahlschneidverfahren zum Bearbeiten rohrförmiger Werkstücke Water jet cutting machine and water jet cutting method for machining tubular workpieces
Die Erfindung betrifft eine Wasserstrahlschneidmaschine zum Bearbeiten von rohrförmigen Werkstücken, im weiteren Verlauf auch kurz als Werkstücke oder Rohre bezeichnet, insbesondere zum Schneiden von Durchdringungen. The invention relates to a water jet cutting machine for machining tubular workpieces, hereinafter also referred to as workpieces or pipes, in particular for cutting penetrations.
Wasserstrahlschneidmaschinen sind aus dem Stand der Technik bekannt . Water jet cutting machines are known from the prior art.
Diese weisen in der Regel einen Werkstückträger zum Positionieren des zu bearbeitenden Werkstücks und einen in X-, Y- und häufig auch in Z-Richtung verfahrbaren Schneidkopf auf. Durch den Schneidkopf wird ein entsprechend ausgebildeter Schneidstrahl, mit oder ohne zugesetztes Abrasivmittel , freigesetzt, welcher das Werkstück durchdringt und dieses somit schneidet .  These usually have a workpiece carrier for positioning the workpiece to be machined and a movable in X-, Y- and often also in the Z direction cutting head. By the cutting head a suitably trained cutting jet is released, with or without added abrasive, which penetrates the workpiece and thus cuts it.
Der Schneidkopf ist in der Regel über einen Ausleger oder ein Portal mit einem verfahrbaren Schlitten verbunden. The cutting head is usually connected via a boom or a portal with a movable carriage.
Die Bewegung in X-Richtung erfolgt dabei durch eine Längsbewegung des Schlittens, die Bewegung in Y-Richtung wird durch ein Verfahren des Schneidkopfes auf dem Ausleger vollzogen und die Bewegung in Z-Richtung geschieht durch eine vertikale Längsbewegung des Auslegers relativ zum Schlitten. The movement in the X direction is effected by a longitudinal movement of the carriage, the movement in the Y direction is performed by a method of the cutting head on the boom and the movement in the Z direction is done by a vertical longitudinal movement of the boom relative to the carriage.
Aus dem Stand der Technik ist es ebenfalls bekannt, dass der Schneidkopf in der Lage ist, über geeignete Mechanismen eine Schnittschrägen- und Nachlaufkompensation auszuführen. Bei herkömmlichen Wasserstrahlschneidmaschinen wird das zu bearbeitende Werkstück in der Regel über geeignete Spannvorrichtungen fest auf dem Werkstückträger aufgespannt. It is also known from the prior art that the cutting head is capable of performing chamfer and trailing compensation by suitable mechanisms. In conventional water jet cutting machines, the workpiece to be machined is usually clamped on suitable clamping devices firmly on the workpiece carrier.
Ein derartiges festes Einspannen des Werkstücks ist jedoch zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nur bedingt geeignet. Da bei der Bearbeitung von Rohren in den meisten Fällen ein radiales Aufsetzen des Schneidstrahls auf die Mantelfläche gewünscht ist um eine radiale Schnittkante zu erhalten, müss- te der Schneidkopf bei einem fest eingespannten Rohr einen entsprechend aufwändigen und schwer realisierbaren Bewegungsablauf ausführen. However, such a firm clamping of the workpiece is only partially suitable for processing tubular workpieces. Since in the machining of pipes, in most cases a radial placement of the cutting jet on the lateral surface is desired in order to obtain a radial cutting edge, the cutting head would have to carry out a correspondingly complex and difficult to realize movement sequence with a firmly clamped pipe.
Um eine derart komplizierte Bewegung des Schneidkopfes bei einem Bearbeiten von Rohren zu vermeiden, sind aus dem Stand der Technik Vorrichtungen bekannt, welche das jeweils zu bearbeitende Rohr während des Schneidvorgangs in eine Rotation um dessen Längsachse versetzen. Die Längsachse des Rohres stellt dabei eine beliebige Achse, parallel zur Y-Achse der Vorrichtung dar. In order to avoid such a complicated movement of the cutting head in a machining of pipes, devices are known from the prior art, which put the respective pipe to be machined during the cutting operation in a rotation about its longitudinal axis. The longitudinal axis of the tube in this case represents an arbitrary axis, parallel to the Y-axis of the device.
Aufgrund dessen, dass hierbei die Vortriebsbewegung in X- Richtung während des Schneidvorgangs durch die Rotation der Mantelfläche des Rohres um dessen Längsachse generiert wird ist es möglich, den Schneidkopf entlang der X-Achse der Vorrichtung in der Position zu arretieren, in der dieser stets radial auf die Mantelfläche des Rohres trifft und somit eine stets radial verlaufende Schnittkante erzeugt. Due to the fact that in this case the propulsion movement is generated in the X direction during the cutting process by the rotation of the lateral surface of the tube about its longitudinal axis, it is possible to lock the cutting head along the X-axis of the device in the position in which this always radially meets the lateral surface of the tube and thus generates an always radial cutting edge.
Es handelt sich dabei um Spannvorrichtungen, nachfolgend auch als Rotationsmittel bezeichnet. Diese verursachen zusätzliche Kosten. Ferner muss eine gesonderte Ansteuerung der Rotationsbewegung bereitgestellt werden und die Rotationsmittel insbesondere auf die Länge der rohrförmigen Werkstücke abgestimmt sein. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei langen rohrförmigen Werkstücken eine weitere Aufnahme an dem der Spannvorrichtung gegenüberliegenden Ende bereitgestellt werden muss. Besonders nachteilig ist auch, dass eine Bearbeitung in dem Abschnitt des rohrförmigen Werkstücks, welcher im Eingriff der Spannvorrichtung steht, nicht möglich ist. Bei der Bearbeitung von rohrförmigen Werkstücken, insbesondere bei einem Schneiden einseitiger Durchdringungen mittels Wasserstrahlschneiden stellt sich jedoch regelmäßig das Problem, dass der Schneidstrahl nach dem Durchdringen der gewünschten Wandung des Rohres, die ihm gegebene Energie nur zu einem Teil abgebaut hat und daher in der Lage ist, das rohr- förmige Element an der, der zu schneidenden Durchdringung gegenüberliegenden, Seite zu beschädigen oder unter Umständen ungewollt zu durchtrennen. These are clamping devices, hereinafter also referred to as rotation means. These cause additional costs. Furthermore, a separate control of the rotational movement must be provided and the rotation means be matched in particular to the length of the tubular workpieces. A further disadvantage is that with long tubular workpieces, another receptacle has to be provided at the end opposite the clamping device. It is also particularly disadvantageous that machining in the section of the tubular workpiece which is in engagement with the clamping device is not possible. In the machining of tubular workpieces, in particular when cutting one-sided penetrations by means of water jet cutting, however, the problem arises regularly that the cutting jet after penetrating the desired wall of the tube, the energy given to it has degraded only a part and therefore in a position to damage the tubular element at the side opposite the intersection to be cut, or in some circumstances to unintentionally sever it.
Um dies wirksam zu verhindern sieht beispielsweise Druckschrift DE 197 11 512 C1 ein, zumindest teilweises, Ausfüllen des rohrförmigen Elements mit einem Kern vor. In order to prevent this effectively, for example, DE 197 11 512 C1 provides, at least in part, for filling the tubular element with a core.
Der in das rohrförmige Element einzubringende Kern ist dabei so ausgebildet, dass der Schneidstrahl entweder teilweise in den Kern eindringt oder durch den Kern entsprechend reflektiert und gebrochen wird. The core to be introduced into the tubular element is designed such that the cutting beam either partially penetrates into the core or is correspondingly reflected and broken by the core.
In beiden Fällen wird die Energie des Schneidstrahls durch den Kern soweit reduziert, dass dieser für nicht zu schneidende Bereiche des Rohres ungefährlich wird.  In either case, the energy of the cutting jet through the core is reduced to such an extent that it becomes harmless to non-cutting areas of the pipe.
Als Materialien für einen derartigen Kern kommen beispielsweise Kunststoff, Metall oder Stein, als Vollmaterial oder in Form von Schüttgut, zum Einsatz. Ein derartiges Einbringen eines Kerns in das zu schneidende Rohr bedingt jedoch nachteilig eine aufwändige Anpassung des Kerns hinsichtlich seines Materials und seiner Ausgestaltung, in Abhängigkeit von dem Durchmesser des Rohres, dessen Wand¬ stärke und der daraus resultierend notwendigen Energie des Schneidstrahls . As materials for such a core, for example, plastic, metal or stone, as a solid material or in the form of bulk material, are used. Such introduction of a core into the pipe to be cut, however, disadvantageously requires a complex adjustment of the core in terms of its material and its configuration, depending on the diameter of the tube, the wall ¬ strength and the resulting necessary energy of the cutting jet.
Ebenso kann das rohrförmige Werkstück durch das Einfüllen ei¬ nes Granulats an dessen Innenseite ebenfalls beschädigt wer¬ den . Likewise, the tubular workpiece can also be damaged by the filling egg ¬ nes granules on the inside ¬ the.
Um das Einbringen einer einseitigen Durchdringung in ein rohrförmiges Element mittels Schneidstrahlschneiden auch ohne den Einsatz eines separat einzubringenden Kerns zu ermögli¬ chen, gehören weiterhin Vorrichtungen zum Stand der Technik, bei welchen das zu bearbeitende Rohr um dessen Längsachse rotierend zumindest teilweise getaucht innerhalb eines Wasser¬ beckens angeordnet ist. Der Abbau der Schneidstrahlenergie erfolgt hierbei derart, dass diese durch Reibung, Brechung oder ähnliches des Schneidstrahls in im Rohrinneren anstehen¬ den Wasser reduziert wird. To the introduction of a one-sided penetration into a tubular member by means of cutting jet cutting to ermögli ¬ surfaces even without the use of a separately introduced core also includes devices for the prior art in which the pipe to be machined about its longitudinal axis in rotation at least partially immersed within a water ¬ is arranged. The degradation of the cutting beam energy takes place in such a way that it is due to friction, refraction or the like of the cutting jet in the pipe interior ¬ pending water is reduced.
Eine derartige Vorrichtung ist jedoch ebenfalls in mehrfacher Hinsicht nachteilig. However, such a device is also disadvantageous in several respects.
Zum ersten erfolgt die Rotation der rohrförmigen Elements innerhalb des Wasserbeckens. Damit muss notwendigerweise auch der Einsatz der für die Rotation notwendigen Mittel, auch als Rotationsraittel beschrieben, in einer, durch aus dem Werkstück herausgetrennte Partikel und gegebenenfalls Abrasiv- mittelrückstände verunreinigten Umgebung erfolgen. Hierdurch kann es zum Eindringen der Schmutzpartikel in die Rotationsmittel kommen, wodurch diese verschmutzen und unter Umständen ausfallen. Zum anderen ist es hierbei nicht auszuschließen, dass aufgrund des Kontakts der Rotationsmittel zu dem Wasser und somit auch zu dem Werkstück, Partikel oder chemische Elemente an das Werkstück gelangen, welche eine ungewollte Reaktion oder Verbindung mit dem Werkstückmaterial eingehen. First, the rotation of the tubular element takes place within the water basin. Thus, the use of the means necessary for the rotation, also described as rotation means, necessarily has to take place in an environment contaminated by particles separated out from the workpiece and, where appropriate, abrasives. This can lead to the penetration of dirt particles in the rotation means, whereby they pollute and fail under certain circumstances. On the other hand, it can not be ruled out that due to the contact of the rotation means to the water and thus also to the workpiece, particles, or chemical elements reach the workpiece, which undergo an unwanted reaction or connection with the workpiece material.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik, eine Wasserstrahlschneidmaschine zum Bearbeiten rohrformiger Werkstücke bereitzustellen, welche ein ungewolltes Beschädigen des rohr- förmigen Werkstücks verhindert und dabei ohne aufwändige Rotationsmittel und Spannvorrichtungen auskommt . The object of the invention is therefore, while avoiding the disadvantages of the prior art, to provide a water jet cutting machine for machining rohrformiger workpieces, which prevents unwanted damage to the tubular workpiece and thereby manages without complex rotation means and fixtures.
Die Aufgabe wird in Bezug auf die Wasserstrahlschneidmaschine durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale sowie in Bezug auf das Verfahren durch die im Patentanspruch 16 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object is achieved with respect to the water jet cutting machine by the features listed in claim 1 and with respect to the method by the features listed in claim 16. Preferred developments emerge from the subclaims.
Eine erfindungsgemäße Wasserstrahlschneidmaschine zum Bearbeiten rohrformiger Werkstücke weist mindestens einen in X- Richtung verfahrbaren Schlitten mit einem auf diesem angeordneten Ausleger auf. A water jet cutting machine according to the invention for machining rohrformiger workpieces has at least one movable carriage in the X direction with an arranged on this boom.
Dem Ausleger ist weiterhin ein, in Y-Richtung verfahrbarer Schneidkopfhalter zur Aufnahme eines Schneidkopfes zugeordnet .  The boom is further associated with a movable in the Y direction cutting head holder for receiving a cutting head.
Die Erfindung umfasst dabei sowohl die Anordnung eines einzelnen Schlittens mit einem auf diesem angeordneten Ausleger, als auch die Anordnung von zwei, sich gegenüberliegenden und sich synchron bewegenden Schlitten. Im zweiten Fall ist der Ausleger als Brücke zwischen den beiden Schlitten ausgebildet. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wasser¬ strahlschneidmaschine Auflageelemente zur Aufnahme des Werk¬ stücks, sowie mindestens ein Mitnehmer zugeordnet sind, wobei der Mitnehmer im Eingriff mit dem Werkstück steht und eine Rollbewegung des Werkstücks auf den Auflageelementen bewirkt. The invention encompasses both the arrangement of a single carriage with a boom arranged on it, and the arrangement of two, opposing and synchronously moving carriage. In the second case, the boom is designed as a bridge between the two carriages. The invention is characterized in that the water ¬ jet cutting machine support elements for receiving the workpiece ¬ piece, and at least one driver are assigned, wherein the driver is engaged with the workpiece and causes a rolling movement of the workpiece on the support elements.
Das zu bearbeitende Werkstück selbst ist nicht Bestandteil der Vorrichtung. The workpiece to be machined itself is not part of the device.
Die Auflageelemente bestehen vorzugsweise aus Edelstahl, wodurch es einerseits wirksam verhindert wird, dass die Aufla¬ geelemente durch das verwendete Wasser korrodieren und ande¬ rerseits etwaige Abnutzungserscheinungen durch die hohe Wi¬ derstandsfähigkeit von Edelstahl verringert werden. The support elements are preferably made of stainless steel, thereby making it on one hand effectively prevents the Aufla ¬ geelemente corroded by the water used and at the other hand, ¬ any wear caused by the high Wi ¬ derstandsfähigkeit of stainless steel can be reduced.
Der Mitnehmer einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der Abstand der sich gegenüberliegenden und im Eingriff mit dem Werkstück stehenden Berührungsflächen möglichst exakt dem Außendurchmesser des Werkstücks entspricht, so dass einerseits die jeweilige Position des Werkstücks durch die Mitnehmer spielfrei festgelegt wird und andererseits der Kontakt zwischen Mitnehmer und Werkstück zur Reduzierung der Reibungskräfte frei von Anpresskräften stattfindet. The driver of a device according to the invention is preferably designed so that the distance between the opposing and engaged with the workpiece contact surfaces as closely as possible corresponds to the outer diameter of the workpiece, so that on the one hand the respective position of the workpiece is determined by the driver play and on the other hand the contact between the driver and workpiece to reduce the frictional forces takes place free of contact forces.
Dabei ist die Lagebeziehung des Mitnehmers zu dem Schneidkopf in Abhängigkeit von dem jeweiligen Durchmesser des Werkstücks vorzugsweise so eingestellt, dass der Schneidkopf genau über einem Punkt der Scheitellinie des rohrförmigen Werkstücks steht . In this case, the positional relationship of the driver to the cutting head in dependence on the respective diameter of the workpiece is preferably set so that the cutting head is exactly above a point of the apex line of the tubular workpiece.
Vorzugsweise ist die Form des Mitnehmers so gestaltet, dass sich zwischen Mitnehmer und Werkstück eine punkt- oder lini- enförmige Kontaktfläche ausbildet. Ein voll flächiges Anliegen des Mitnehmers am Werkstück und eine daraus unter Umständen resultierende erhöhte Reibung zwischen Mitnehmer und Werkstück werden somit besonders vorteilhaft vermieden; es kommt zu keiner relevanten Beeinflussung des Rollvorgangs durch die Reibung zwischen Mitnehmer und Werkstück. Preferably, the shape of the driver is designed so that between the driver and workpiece a point or line enförmige contact surface is formed. A full-surface concern of the driver on the workpiece and a resulting possibly increased friction between the driver and the workpiece are thus particularly advantageously avoided; There is no relevant influence on the rolling process due to the friction between the driver and the workpiece.
Ebenso wird es durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Mitnehmer vermieden, dass während des Schneidvorgangs entstehende Materialrückstände oder Rückstände eines eventuell Verwendung findenden Abrasivmittels in den Kontaktbereich zwischen Mitnehmer und Werkstück geraten.  Likewise, it is avoided by the inventive design of the driver that fall during the cutting process material residues or residues of any use found abrasive in the contact area between the driver and workpiece.
Der Mitnehmer kann erfindungsgemäß, mittels entsprechend geformter Einlagen, an unterschiedliche Werkstückdurchmesser angepasst werden. According to the invention, the driver can be adapted to different workpiece diameters by means of correspondingly shaped inserts.
Dadurch wird besonders vorteilhaft ein unkomliziertes und kostengünstiges Bearbeiten unterschiedlicher Werkstückdurchmesser erzielt. As a result, an uncomplicated and cost-effective processing of different workpiece diameters is achieved in a particularly advantageous manner.
Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zeichnet sich eine erfindungsgemäße Wasserstrahlschneidmaschine besonders vorteilhaft dadurch aus, dass keine separaten Mittel zum Hervorrufen einer Rotationsbewegung des Werkstückes erforderlich sind. Die ohnehin auszuführenden linearen Bewegungen von Schlitten mit Ausleger und Schneidkopfhalter würden durch die Mitnehmer in eine Rotationsbewegung des Werkstückes transformiert. Die nach dem Stand der Technik erforderlichen aufwändigen Mittel zum Bereitstellen der Rotationsbewegung können entfallen. Compared with the devices known from the prior art, a water jet cutting machine according to the invention is particularly advantageous in that no separate means for causing a rotational movement of the workpiece are required. The already performed linear movements of carriages with boom and cutting head holder would be transformed by the driver in a rotational movement of the workpiece. The time-consuming means for providing the rotational movement required by the prior art can be dispensed with.
Somit können sowohl Herstellungs- als auch Instandhaltungskosten gegenüber den bekannten Vorrichtungen verringert werden . Ebenso entfällt als weiterer besonderer Vorteil bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung die bei der Verwendung herkömmlicher Rotationsmittel notwendige Umrechnung der Winkel¬ geschwindigkeit des Rohres in die für den Schneidvorgang maß gebliche Geschwindigkeit des Rohrumfangs, da die Geschwindig keit der Rollbewegung des Rohres und damit die Bewegung der Mantelfläche unter dem Schneidkopf erfindungsgemäß stets mit der jeweiligen Bewegungsgeschwindigkeit des Schneidkopfes in der Achse der Rollbewegung übereinstimmt. Thus, both manufacturing and maintenance costs compared to the known devices can be reduced. Likewise, eliminates as a further advantage in a device according to the invention necessary when using conventional rotation means conversion of the angular ¬ speed of the tube in the measure of the cutting speed specifiable speed of the tube circumference, since the speed of the rolling movement of the tube and thus the movement of the lateral surface below the cutting head according to the invention always coincides with the respective speed of movement of the cutting head in the axis of the rolling motion.
Durch das erfindungsgemäße Nichtvorhandensein der üblichen Rotationsmittel entfällt bei einer erfindungsgemäßen Wasserstrahlschneidmaschine das sonst notwendige, seitliche Einspannen der Werkstücke an deren Enden. As a result of the absence of the conventional means of rotation according to the invention, the otherwise necessary lateral clamping of the workpieces at their ends is dispensed with in a water jet cutting machine according to the invention.
So wird es gegenüber dem Stand der Technik besonders vorteil haft ermöglicht, das gesamte Rohr, einschließlich der Rohren den, ohne ein aufwändiges Umspannen zu bearbeiten.  Thus, it is compared to the prior art particularly advantageous allows the entire tube, including the pipes to edit without a complex re-clamping.
Da die zu bearbeitenden Werkstücke erfindungsgemäß lediglich auf die vorgesehenen Auflageelemente aufgelegt werden müssen entfällt als weiterer Vorteil, der sonst notwendige Einspann vorgang vor dem eigentlichen Bearbeiten der Werkstücke. Since the workpieces to be processed according to the invention must be placed only on the provided support elements eliminates the further advantage of the otherwise necessary clamping process before the actual processing of the workpieces.
Somit reduzieren sich bei der Verwendung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die für die Bearbeitung der Werkstücke notwendige Zeit und dadurch die Gesamtkosten des Schneidvorgangs . Thus, in the use of a device of the type mentioned reduce the time required for machining the workpieces and thereby the overall cost of the cutting process.
Aufgrund der Tatsache, dass ein Rohr zu dessen Bearbeitung auf einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht an dessen Ende eingespannt werden muss, ist es hierbei ebenso vorteilhaft möglich, auch lange Rohre vollumfänglich zu bearbeiten. Die maximal mögliche Bearbeitungslänge hängt somit nur von der maximalen Reichweite des Schneidkopfes ab. Due to the fact that a pipe for its processing on a device according to the invention does not have to be clamped at its end, it is just as advantageous possible to process even long pipes in full. The maximum possible processing length thus depends only on the maximum reach of the cutting head.
Ebenso vorteilhaft hat sich gezeigt, dass eine gattungsgemäße Wasserstrahlschneidmaschine einfacher an unterschiedliche Rohrdurchmesser angepasst werden kann, als dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen der Fall ist. It has likewise proven to be advantageous that a generic water jet cutting machine can be adapted more easily to different pipe diameters than is the case with the devices known from the prior art.
Eine bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, dass der Mitnehmer derart an dem Schlitten der Wasserstrahlschneidmaschine angeordnet ist, dass dieser eine, zur Bewegung des Schlittens, synchrone Bewegung in X-Richtung ausführt. A preferred variant of the invention provides that the driver is arranged on the carriage of the water jet cutting machine such that it executes a, in the movement of the carriage, synchronous movement in the X direction.
Eine derartige Anordnung des Mitnehmers bewirkt eine Rollbewegung der rohrförmigen Werkstücke parallel zur Bewegung des Schlittens in X-Richtung. Such an arrangement of the driver causes a rolling movement of the tubular workpieces parallel to the movement of the carriage in the X direction.
Die Rollbewegung des rohrförmigen Werkstückes stellt in die¬ sem Fall während des Bearbeitungsvorgangs die Vortriebsbewegung des Schneidstrahls in X-Richtung dar. The rolling movement of the tubular workpiece represents in the ¬ sem case during the machining process, the advancing movement of the cutting beam in the X direction.
Während des Bearbeitungsvorgangs wird das Rohr durch den Mitnehmer so positioniert, dass der Schneidstrahl radial auf das Rohr auftrifft. Hierdurch wird besonders vorteilhaft erreicht, dass die, durch den Schneidstrahl erzeugte, Schnittkante stets radial zur Mantelfläche des Rohres verläuft. During the machining process, the tube is positioned by the driver so that the cutting jet impinges radially on the tube. As a result, it is achieved with particular advantage that the cutting edge produced by the cutting jet always extends radially to the lateral surface of the tube.
In einer alternativen bevorzugten Variante der Erfindung ist der Mitnehmer dem Schneidkopfhalter zugeordnet. In an alternative preferred variant of the invention, the driver is assigned to the cutting head holder.
Eine solche Zuordnung des Mitnehmers zum Schneidkopf bewirkt die Rollbewegung des rohrförmigen Werkstücks parallel zur Bewegung des Schneidkopfhalters in Y-Richtung. Somit stellt die Rollbewegung des Rohres während des Bearbeitungsvorgangs die Vortriebsbewegung des Schneidstrahls in Y- Richtung dar. Such an assignment of the driver to the cutting head causes the rolling movement of the tubular workpiece parallel to the movement of the cutting head holder in the Y direction. Thus, the rolling motion of the tube during the machining operation represents the propelling movement of the cutting beam in the Y direction.
Auch hierbei ist der Schneidkopf bezüglich des rohrförmigen Werkstücks durch den Mitnehmer erfindungsgemäß so positioniert, dass dieser radial auf die Mantelfläche des Rohres trifft und dadurch eine radial verlaufende Schnittkante er¬ zeugt . Here too, the cutting head with respect to the tubular work piece is positioned by the carrier according to the invention that this applies radially on the lateral surface of the tube and thereby a radially extending cutting edge he ¬ testifies.
Eine weitere bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, dass mehrere Mitnehmer nebeneinander entweder an dem Schlitten oder an dem Schneidkopfhalter angeordnet sind. A further preferred variant of the invention provides that a plurality of drivers are arranged side by side either on the carriage or on the cutting head holder.
Durch das Vorsehen mehrerer Mitnehmer wird besonders vorteilhaft die exakte Parallelität der Rollbewegung des Rohres entweder im Falle des Anspruchs 2 zur Bewegung des Schlittens in X-Richtung oder im Falle des Anspruchs 3 zur Bewegung des Schneidkopfhalters in Y-Richtung gesichert, da hierdurch ein Verdrehen des Rohres um dessen Hochachse während der Rollbewegung wirksam verhindert wird. By providing a plurality of entrainment is particularly advantageous the exact parallelism of the rolling movement of the tube either in the case of claim 2 for moving the carriage in the X direction or in the case of claim 3 for moving the cutting head holder secured in the Y direction, since this rotation of the Pipe around the vertical axis during the rolling movement is effectively prevented.
In einer gleichermaßen bevorzugten Weiterbildung weist eine erfindungsgemäße Wasserstrahlschneidmaschine eine Auffangeinrichtung zum Auffangen und Abschwächen des Schneidstrahls auf . In an equally preferred development, a water jet cutting machine according to the invention has a collecting device for catching and weakening the cutting jet.
Die Auffangeinrichtung dient erfindungsgemäß dazu, den The collecting device is used according to the invention, the
Schneidstrahl aufzufangen und diesem seine Energie zu entziehen um ein unkontrolliertes Beschädigen, beispielsweise nicht zu bearbeitender Bereiche des Rohres, wirksam zu verhindern. Eine derartige Auffangeinrichtung ist beispielsweise als ein, dem Schneidkopf gegenüberliegendes, Wasserbecken ausgebildet. To catch cutting beam and this deprive of its energy to effectively prevent uncontrolled damage, such as non-machinable areas of the tube. Such a collecting device is designed for example as a, the cutting head opposite, water basin.
In einem solchen Fall erfolgt die vorrichtungsgemäße Anordnung des zu bearbeitenden Rohres derart, dass sich dieses ganz oder zumindest teilweise unterhalb des Wasserspiegels befindet . In such a case, the device according to the device arrangement of the pipe to be machined takes place such that it is completely or at least partially below the water level.
In jedem Fall erfolgt die Anordnung des Rohres in dem Wasserbecken so, dass der Schneidstrahl nach dem Durchdringen der Mantelfläche des Rohres, an der dafür vorgesehenen Stelle, durch das entsprechende Wasservolumen soweit aufgefangen und abgeschwächt wird, dass ein ungewolltes Beschädigen des Rohres an dessen gegenüberliegender Mantelseite oder etwa weiterer, innerhalb des Wasserbeckens angeordneter und nicht unmittelbar mit dem Schneidvorgang in Verbindung stehender Elemente verhindert wird.  In any case, the arrangement of the tube takes place in the water basin so that the cutting beam is caught and attenuated by penetrating the lateral surface of the pipe at the designated location, by the corresponding volume of water so far that an unintentional damage to the pipe on the opposite shell side or about further, arranged within the water basin and not directly related to the cutting process elements is prevented.
Als weiterer besonderer Vorteil werden die innerhalb eines erfindungsemäß vorgesehenen Wasserbeckens angeordneten Auflageelemente durch deren Bedeckung mit Wasser, insbesondere vor äußeren Einflüssen geschützt. As a further particular advantage, the support elements arranged within a water basin provided according to the invention are protected by their covering with water, in particular against external influences.
Eine erfindungsgemäße Auffangeinrichtung kann ebenfalls als ein, in das Rohr einzulegender Kern aus einem geeigneten Material ausgebildet sein. A collecting device according to the invention can also be designed as a core to be inserted into the tube from a suitable material.
Die Auswahl des jeweiligen, für den Kern in Frage kommenden Materials erfolgt anhand der, für den Bearbeitungsvorgang notwendigen Energie und der, zum nahezu vollständigen Abschwächen der Schneidstrahlenergie, benötigten Widerstandsfähigkeit des Materials.  The selection of the respective material which is suitable for the core takes place on the basis of the energy required for the machining process and the resistance of the material required for nearly complete attenuation of the cutting beam energy.
Ein in das Rohr einzulegender Kern ist entsprechend dem jeweiligen Querschnitt des Rohres so ausgebildet, dass dieser innerhalb des Rohres eine, der Rollbewegung des Rohres gleichgerichtete, eigenständige Rollbewegung ausführt. Der Kern rollt durch die Rollbewegung des Rohres bewirkt passiv mit . A core to be inserted into the tube is formed according to the respective cross-section of the tube so that this within the tube one, the rolling movement of the tube rectified, independent rolling movement performs. The core rolls passively through the rolling motion of the tube causes.
Die Abschwächung der Schneidstrahlenergie erfolgt nach Eintritt des Schneidstrahls in den Kern durch eine anschließende Umwandlung in Reibungsenergie und somit in Wärme. The attenuation of the cutting beam energy takes place after the cutting jet has entered the core by a subsequent conversion into frictional energy and thus into heat.
Die Auflageelemente einer erfindungsgemäßen Wasserstrahlschneidvorrichtung sind in einer ebenso vorteilhaften Weiter¬ bildung derart ausgebildet, dass zwischen den zu bearbeiten¬ den Werkstücken und den Auflageeleinenten eine linienförmige Kontaktfläche vorliegt. The supporting elements of a water jet cutting device according to the invention are formed in an equally advantageous further ¬ formation such that there is a linear contact area between the edit ¬ the workpieces and the Auflageeleinenten.
Durch eine linienförmige Kontaktfläche wird ein übermäßiges Anhaften von Schmutz- oder Abrasivrückständen auf den Kontaktflächen und dadurch eine Behinderung der Rollbewegung durch diese Rückstände weitestgehend vermieden.  By a linear contact surface excessive adhesion of dirt or Abrasivrückständen on the contact surfaces and thus obstruction of the rolling motion is largely avoided by these residues.
Eine linienförmige Kontaktfläche wird insbesondere durch die Verwendung rohrförmiger oder im Wesentlichen spitz in Richtung der Werkstücke zulaufender Auflageelemete erzielt. A linear contact surface is achieved in particular by the use of tubular or substantially pointed in the direction of the workpieces tapered Auflageelemete.
Um die Reibung zwischen Wekrstück und Auflageelementen so zu optimieren, dass ein schlupffreies Rollen der Werkstücke sichergestellt wird, sind die, im Kontakt mit dem Werkstück stehenden Flächen der Auflageelemente in einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung mit einer reibungserhö- henden Beschichtung versehen. In order to optimize the friction between Wekrstück and support elements so that a slip-free rolling of the workpieces is ensured, which, in contact with the workpiece surfaces of the support elements are provided in a further advantageous embodiment of the invention with a friction-increasing coating.
Eine weitere besonders vorteilhafte Variante der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auflageelemente zur Auf- nähme der rohrförmigen Werkstücke, relativ zum Schneidkopf, in Z-Richtung und somit höhenverstellbar ausgebildet sind. A further particularly advantageous variant of the invention is characterized in that the support elements for the erection would take the tubular workpieces, relative to the cutting head, in the Z direction and thus formed adjustable in height.
Eine derart vorgesehene Höhenverstellbarkeit der Auflageele¬ mente ermöglicht als besonderen Vorteil eine derartige Anpassung der Lage der rohrförmigen Werkstücke innerhalb des Wasserbeckens, dass einerseits eine Z-Verstellung des Schneidkopfes entfallen kann und dass zugleich das Vorhandensein des, für die Abschwächung des Schneidstrahls notwendigen, Wasservolumens an den benötigten Stellen gewährleistet wird. Die dem Schneidkopf zugewandte Mantelfläche des Rohres kann dadurch in besonders einfacher Weise stets auf dem gewünschten Niveau zu dem Wasserspiegel in dem Wasserbecken sowie in dem gewünschten Abstand zu dem Schneidkopf gehalten werden. Der erfindungsgemäß vorgesehene Schneidkopfhalter ist in einer ebenfalls bevorzugten Weiterbildung der Wasserstrahlschneidmaschine in Z-Richtung und somit höhenverstellbar gegenüber dem Werkstück ausgebildet. A thus provided height adjustment of the Auflageele ¬ elements allows, as a special advantage of such an adjustment of the position of tubular work pieces within the water basin, on the one hand can be omitted Z adjustment of the cutting head and that at the same time the presence of the, necessary for the attenuation of the cutting jet, the volume of water the required jobs is guaranteed. The cutting head facing the lateral surface of the tube can be kept in a particularly simple manner always at the desired level to the water level in the pool and at the desired distance to the cutting head. The inventively provided cutting head holder is formed in a likewise preferred development of the water jet cutting machine in the Z direction and thus adjustable in height relative to the workpiece.
Die Höhenverstellbarkeit des Schneidkopfhalters ermöglicht es besonders vorteilhaft, den Schneidkopf gegenüber den rohrförmigen Werkstücken so zu positionieren, dass der, durch den Schneidkopf bereitgestellte, Schneidstrahl in exakt der vorher definierten Entfernung auf die zu bearbeitende Mantelfläche des Rohres trifft. The height adjustability of the cutting head holder makes it particularly advantageous to position the cutting head relative to the tubular workpieces such that the cutting beam provided by the cutting head strikes the outer surface of the pipe to be machined at exactly the previously defined distance.
Die Positionierung des Schneidkopfes gegenüber dem Rohr kann dabei entweder durch ein einmaliges Anfahren des Bearbeitungspunkts am Rohr vor Beginn des Schneidvorgangs oder aber durch ein kontinuierliches Nachstellen des Schneidkopfes in Z-Richtung erfolgen. The positioning of the cutting head relative to the pipe can be done either by a single start of the processing point on the pipe before the start of the cutting process or by a continuous readjustment of the cutting head in the Z direction.
In beiden Fällen ist eine erfindungsgemäße Wasserstrahlschneidmaschine mit einer geeigneten Einrichtung zur Erfas- sung des Abstands zwischen Schneidkopf und Werkstück verse¬ hen . In both cases, a water jet cutting machine according to the invention with a suitable device for detecting Sizes the distance between the cutting head and workpiece verse ¬ hen.
Sowohl die Verstellung der Auflageelemente , als auch die Ver¬ stellung des Schneidkopfhalters in Z-Richtung erfolgen in ei¬ ner besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in¬ nerhalb eines vorher definierten Rasters. Both the adjustment of the support elements, as well as the Ver ¬ position of the cutting head holder in the Z direction take place in ei ¬ ner particularly advantageous embodiment of the invention in ¬ within a previously defined grid.
Das Raster ist dabei so definiert, dass rohrförmige Werkstü¬ cke mit Standarddurchmessern bearbeitet werden können. The grid is defined so that tubular Werkstü ¬ bridge can be processed with standard diameters.
Eine Z-Verstellung innerhalb eines Rasters ermöglicht somit besonders vorteilhaft eine robuste, schnelle und kostengüns¬ tige Anpassbarkeit der erfindungsgemäßen Wasserstrahlschneid¬ maschine an verschiedene übliche standardisierte Rohrdurch¬ messer. A Z-adjustment within a grid thus allows a particularly advantageous robust, fast and kostengüns ¬ term adaptability of the invention Wasserstrahlschneid ¬ machine to various conventional standardized Rohrdurch ¬ diameter.
In einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung erfolgt die Verstellung von Schneidkopfhalter und/oder Auflage¬ elementen in Z-Richtung stufenlos, beispielsweise durch die Verwendung eines Spindeltriebs. In a further preferred embodiment of the invention, the adjustment of cutting head holder and / or support ¬ elements in the Z direction is made continuously, for example by the use of a spindle drive.
Eine stufenlose Verstellbarkeit in Z-Richtung ermöglicht eine vorteilhafte Anpassung der Schneidkopf-, beziehungsweise der Werkstückposition auch an nicht standardisierte Rohrdurchmesser . A stepless adjustability in the Z direction allows an advantageous adaptation of the cutting head, or the workpiece position also to non-standard pipe diameter.
Eine erfindungsgemäße Wasserstrahlschneidmaschine ist somit schnell und unkompliziert an die unterschiedlichsten Werkstückdurchmesser anpassbar. A water jet cutting machine according to the invention is thus quickly and easily adaptable to a wide variety of workpiece diameters.
In einer weiteren bevorzugten Ausbildung ist der Mitnehmer einer erfindungsgemäßen Wasserstrahlschneidmaschine an des¬ sen, im Eingriff mit dem rohrförmigen Werkstück stehenden Fläche mit einer Beschichtung zur Minderung der Haftwirkung versehen . In a further preferred embodiment, the driver of a water jet cutting machine according to the invention is on the sen, in engagement with the tubular workpiece Surface provided with a coating to reduce the adhesion.
Eine derartige Beschichtung besteht vorzugsweise aus Polyte- trafluorethylen, umgangssprachlich auch als PTFE oder Teflon bezeichnet .  Such a coating preferably consists of polytetrafluoroethylene, colloquially also referred to as PTFE or Teflon.
Durch die Beschichtung des Mitnehmers mit Mitteln wie PTFE wird ein Anhaften des Rohres an dem Mitnehmer bei Berührung wirksam verhindert sowie die Gleichreibung reduziert, wodurch es zu einem unmittelbaren Einleiten der Rollbewegung des Rohres nach Kontakt mit dem Mitnehmer kommt. Dadurch werden in einfacher Weise Verschiebebewegungen des Rohres gegenüber dem Auflageelement verhindert und eine hohe Maßhaltigkeit der Bearbeitung gewährleistet. By coating the driver with agents such as PTFE, adhesion of the tube to the driver upon contact is effectively prevented and the friction reduced, which leads to an immediate initiation of the rolling movement of the tube after contact with the driver. As a result, displacement movements of the tube relative to the support element are prevented in a simple manner and a high dimensional accuracy of the machining is ensured.
Das Anhaften des rohrförmigen Werkstücks am Mitnehmer wird in einer ebenso bevorzugten Weiterbildung gleichermaßen dadurch verhindert, dass der Mitnehmer an der, mit dem Rohr im Eingriff stehenden Fläche, mit beweglich gelagerten Rollen versehen ist. The adhesion of the tubular workpiece to the driver is equally prevented in an equally preferred embodiment in that the driver is provided on the, with the tube engaging surface, with movably mounted rollers.
Alternativ kann auch die Verwendung von Kugeln an Stelle der Rollen erfolgen.  Alternatively, the use of balls instead of the rollers can be done.
In beiden Fällen findet der Kontakt zum Einleiten und Fortführen der Rollbewegung des Rohres zwischen dem Rohr und den Rollen, beziehungsweise Kugeln des Mitnehmers mittels Rollreibung statt.  In both cases, the contact takes place for initiating and continuing the rolling movement of the tube between the tube and the rollers, or balls of the driver by means of rolling friction.
Durch die beweglich gelagerten Rollen oder Kugeln wird, ähnlich dem Prinzip eines Wälzlagers, die entstehende Reibung zwischen Rohr und Mitnehmer wirkungsvoll reduziert. The movably mounted rollers or balls, similar to the principle of a rolling bearing, the resulting friction between the tube and driver is effectively reduced.
Die Verfahrbarkeit des Schlittens in X-Richtung, sowie die Verfahrbarkeit des Schneidkopfhalters in Y-Richtung werden in einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung durch einen Linearmotor realisiert. The movability of the carriage in X-direction, as well as the movability of the cutting head holder in Y-direction are in a particularly advantageous embodiment of the invention realized by a linear motor.
Durch die Verwendung von Linearmotoren wird besonders vorteilhaft eine genaue Positionierung des Schneidkopfes über dem rohrförmigen Werkstück erzielt, sowie der mechanische Verschleiß gegenüber herkömmlichen Antrieben wie Ritzel oder Zahnstangen wirksam reduziert.  The use of linear motors particularly advantageous accurate positioning of the cutting head over the tubular workpiece is achieved, and effectively reduces the mechanical wear compared to conventional drives such as pinions or racks.
Der Schneidkopf weist in einer gleichermaßen bevorzugten Weiterbildung Mittel zur Schnittschrägen- und Nachlaufkompensa- tion auf. The cutting head has, in an equally preferred development, means for chamfering and tracking compensation.
Hierbei kommen beispielsweise Manipulatoren zum Einsatz, welche es dem Schneidkopf erlauben eine zusätzliche Drehbewegung auszuführen und dadurch sowohl den Schnittschrägenfehler, als auch den Nachlauf des Schneidstrahls zu kompensieren.  In this example, manipulators are used, which allow the cutting head to perform an additional rotational movement and thereby compensate for both the Schnittschrägenfehler, and the wake of the cutting beam.
Die Erfindung gibt zugleich ein Verfahren zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke an, welches folgende Verfahrensschritte aufweist: a) Auflegen eines rohrförmigen Werkstücks auf die Auflageelemente At the same time, the invention specifies a method for processing tubular workpieces, which method comprises the following steps: a) placing a tubular workpiece on the support elements
b) Einstellen der Auflageelemente in Z-Richtung b) Adjustment of the support elements in the Z direction
c) Herstellen des Eingriffs der Mitnehmer zum rohrförmigen Werkstück c) making the engagement of the driver to the tubular workpiece
d) Zustellung des Schneidkopfes zum rohrförmigen Werkstück in Z-Richtung d) delivery of the cutting head to the tubular workpiece in the Z direction
e) Bearbeitung des rohrförmigen Werkstücks durch den Schneidstrahl, wobei durch den Eingriff der Mitnehmer eine, zur X- oder Y-Bewegung des Schneidkopfes, synchrone Rollbewegung des rohrförmigen Werkstücks auf den Auflageelementen bewirkt wird . Sofern das erfindungsgemäße Verfahren auf einer Wasserstrahl¬ schneidmaschine mit Wasserbecken als Auffangeinrichtung ausgeführt wird, bewirkt das Einstellen der Auflageelemente in Verfahrensschritt b) zugleich die Füllhohe des, zur Aufnahme der Restenergie des Schneidstrahls erforderlichen Wassers in¬ nerhalb des rohrförmigen Werkstückes . e) machining of the tubular workpiece by the cutting beam, wherein by the engagement of the driver, a, for X or Y movement of the cutting head, synchronous rolling movement of the tubular workpiece is effected on the support elements. Insofar, the inventive method is carried out in a water-jet ¬ slitter with water basin as a collecting device, the adjustment of the support elements in process step b) simultaneously causes the filling height of the, water required for receiving the remaining power of the cutting beam in ¬ nerhalb of the tubular workpiece.
Unter Zustellung des Schneidkopfes zum rohrförmigen Werkstück nach Verfahrensschritt d) wird hierbei das Einstellen des, für einen optimalen Schneidvorgang geeigneten, Abstands des Schneidkopfes zur Oberfläche des Werkstücks verstanden. Under delivery of the cutting head to the tubular workpiece after process step d) in this case the setting of, suitable for an optimal cutting, distance of the cutting head to the surface of the workpiece understood.
Die Verfahrensschritte a) bis d) können in einer Weiterbil¬ dung der Erfindung auch in anderen Reihenfolgen vorliegen. Insbesondere bei genormten Werkstücken kann das Einstellen der Auflageelemente in Z-Richtung und/oder das Zustellen des Schneidkopfes in Z-Richtung vor dem Auflegen des rohrförmigen Werkstücks und dem Herstellen des Eingriffs der Mitnehmer erfolgen . The process steps a) to d) can be in a wide Erbil ¬ dung of the invention in other sequences. In particular, in standardized workpieces can be done adjusting the support elements in the Z direction and / or the advancing of the cutting head in the Z direction before placing the tubular workpiece and making the engagement of the driver.
Die im Verfahrensschritt e) beschriebene Rollbewegung des rohrförmigen Werkstücks erfolgt in einer ersten Variante bei Zuordnung der Mitnehmer zum Schlitten in X-Richtung. The rolling movement of the tubular workpiece described in method step e) takes place in a first variant when assigning the carriers to the carriage in the X direction.
Bei Zuordnung der Mitnehmer zum Schneidkopfhalter erfolgt die Rollbewegung des rohrförmigen Werkstücks in einer zweiten Variante in Y-Richtung. When assigning the driver to the cutting head holder, the rolling movement of the tubular workpiece takes place in a second variant in the Y direction.
Als besonderer Vorteil entfällt bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die, bei der Verwendung herkömmlicher Rotationsmittel, notwendige Umrechnung der Winkelgeschwindigkeit des Rohres in die, für den Schneidvorgang maßgebliche, Geschwindigkeit des Rohrumfangs, da die Geschwindigkeit der Rollbewegung des Rohres erfindungsgemäß stets mit der jeweiligen Bewegungsgeschwindigkeit des Schneidkopfes in der Achse der Rollbewegung übereinstimmt. As a particular advantage is omitted in a method according to the invention, when using conventional rotation means, necessary conversion of the angular velocity of the tube in the decisive for the cutting process speed of the tube circumference, since the speed of the rolling movement of the tube according to the invention always with the respective Movement speed of the cutting head in the axis of the rolling movement coincides.
Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel an Hand von Fig. 1 Prinzipdarstellung näher erläutert. The invention will be explained in more detail as an exemplary embodiment with reference to FIG. 1 schematic representation.
Eine erfindungsgemäße Wasserstrahlschneidvorrichtung zum Bearbeiten rohrförmiger Werkstücke weist einen in X-Richtung verfahrbaren Schlitten 1 mit einem an diesem angeordneten Ausleger 2 auf. A water jet cutting device according to the invention for machining tubular workpieces has a carriage 1 which can be moved in the X direction and has a delivery arm 2 arranged on it.
Dem Ausleger 2 ist weiterhin ein, in Y-Richtung verfahrbarer, Schneidkopfhalter 3 zur Aufnahme eines Schneidkopfes 4 zugeordnet . The boom 2 is further assigned a, movable in the Y direction, cutting head holder 3 for receiving a cutting head 4.
Zur Aufnahme eines Werkstücks 6 weist die Vorrichtung ein erstes und zweites Auflageelement 5.1 und 5.2 auf. Die Aufla- geelemente 5 sind dabei so ausgebildet, dass das Werkstück 6 nach dem Auflegen auf die Auflageelemente 5 in der Lage ist, eine Rollbewegung in X-Richtung auszuführen. For receiving a workpiece 6, the device has a first and second support element 5.1 and 5.2. The support elements 5 are designed so that the workpiece 6 after placing on the support elements 5 is able to perform a rolling movement in the X direction.
Um während des Rollvorgangs des Werkstücks 6 eine möglichst exakte und gegenüber Verunreinigungen durch Abrasivmittel oder Materialrückstände unanfällige Auflage zwischen diesem und den Auflageelementen 5 zu bewirken, sind die Auflageelemente 5 mit einem dreieckigen und zum Werkstück 6 hin verlaufenden Querschnitt versehen. In order to effect as exact as possible and against impurities by abrasives or material residues contact between this and the support elements 5 during the rolling process of the workpiece 6, the support elements 5 are provided with a triangular and the workpiece 6 extending cross-section.
Dieser Querschnitt ermöglicht eine besonders vorteilhafte, linienförmige Kontaktfläche zwischen dem Werkstück 6 und den Auflageelementen 5. Um die Rollbewegung des Werkstücks 6 einzuleiten und fortzuführen, weist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art einen ersten und einen zweiten Mitnehmer 7.1 und 7.2 auf. This cross section allows a particularly advantageous, linear contact surface between the workpiece 6 and the support elements. 5 In order to initiate and continue the rolling movement of the workpiece 6, a device of the type mentioned at the beginning has a first and a second driver 7.1 and 7.2.
Die Mitnehmer 7 sind im hier gezeigten Ausführungsbeispiel in Form einer, das Werkstück 6 teilweise umschließenden, Klammer ausgebildet und fest an dem Ausleger 2 der Vorrichtung angeordnet . The drivers 7 are formed in the embodiment shown here in the form of a, the workpiece 6 partially enclosing, clamp and fixed to the boom 2 of the device.
Die zum Werkstück 6 hin offene Seite der Mitnehmer 7 ist so an den Durchmesser des Werkstücks 6 angepasst, dass das The workpiece 6 towards open side of the driver 7 is adapted to the diameter of the workpiece 6, that the
Werkstück 6 zwischen den Mitnehmern 7 zwar praktisch spielfrei aber ohne Anpresskräfte positioniert wird. So wird es vermieden, dass die Mitnehmer 7 mit größeren als für die Beschleunigung des Werkstückes 6 erforderlichen Kräften an dem Werkstück 6 anliegen und dadurch eine ungewollt große Reibung während des Rollvorgangs des Werkstücks 6 erzeugen. Damit wird ein Verrutschen des Werkstücks 6 auf den Although workpiece 6 between the dogs 7 is practically free of play but positioned without contact forces. Thus, it is avoided that the driver 7 with greater than for the acceleration of the workpiece 6 required forces abut the workpiece 6 and thereby generate an unintentionally large friction during the rolling operation of the workpiece 6. This slipping of the workpiece 6 on the
Auflageelementen 5 vermieden. Support elements 5 avoided.
Die Ausbildung der Mitnehmer 7 in Form einer Klammer ermöglicht es ebenso vorteilhaft, dass das Werkstück 6 uneingeschränkt auf dessen gesamter Länge durch den Schneidkopf 4 bearbeitet werden kann, da es an keiner relevanten Stelle zu einem Verdecken des Werkstücks oder Blockieren des Schneidkopfbewegung kommt. The formation of the carrier 7 in the form of a clamp also makes it possible to work the workpiece 6 unrestrictedly over its entire length by the cutting head 4, since no covering of the workpiece or blocking of the cutting head movement occurs at any relevant point.
Aufgrund der festen Zuordnung der Mitnehmer 7 zum Ausleger 2 führen die Mitnehmer 7 während des Bearbeitungsvorgangs eine, zur X-Bewegung des Schlittens synchrone, Bewegung aus. Due to the fixed assignment of the driver 7 to the boom 2, the drivers 7 perform during the machining process, a synchronous to the X-movement of the carriage movement.
Aufgrund des Eingriffs der Mitnehmer 7 in das Werkstück 6 erfolgt dessen Rollbewegung ebenfalls in X-Richtung und derart, dass der, durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Schneidkopf 4 erzeugte Schneidstrahl (nicht dargestellt) stets radial auf die Mantelfläche des Werkstücks 6 trifft. Due to the engagement of the driver 7 in the workpiece 6 whose rolling movement is also in the X direction and in such a way that, by the inventively provided cutting head 4 generated cutting beam (not shown) always hits radially on the outer surface of the workpiece 6.
Durch den Schneidstrahl wird somit besonders vorteilhaft während des gesamten Bearbeitungsvorgangs eine radial zur Werk¬ stückmittelachse verlaufende Schnittkante erzeugt. By the cutting beam is thus particularly advantageous during the entire machining process, a radially ¬ to the workpiece center axis running cutting edge generated.
Weiterhin verfügt eine erfindungsgemäße Vorrichtung über eine Auffangeinrichtung 8 zum Auffangen und Abschwächen des Furthermore, a device according to the invention has a collecting device 8 for catching and weakening the
Schneidstrahls . Cutting jet.
Im vorliegenden Fall ist die Auffangeinrichtung 8 als ein, dem Schneidkopf gegenüberliegendes und mit Wasser (nicht dargestellt) gefülltes Becken ausgebildet.  In the present case, the collecting device 8 as a, the cutting head opposite and with water (not shown) filled basin is formed.
Die Auflageelemente 5 sind erfindungsgemäß so unterhalb des Wasserspiegels angeordnet, dass das zu bearbeitende Werkstück 6 ebenfalls teilweise unterhalb des Wasserspiegels liegt. Die Eintauchtiefe des Werkstücks 6 in die Auffangeinrichtung 8 wird dabei so gewählt, das der, einem Bearbeitungspunkt am Werkstück 6 gegenüberliegende Bereich der Werkstückmantelfläche nicht durch den Schneidstrahl beschädigt wird. The support elements 5 are arranged according to the invention below the water level, that the workpiece to be machined 6 is also partially below the water level. The immersion depth of the workpiece 6 in the collecting device 8 is chosen so that the, a machining point on the workpiece 6 opposite region of the workpiece circumferential surface is not damaged by the cutting jet.
Somit muss das Volumen des Wassers auf der, dem Bearbeitungspunkt gegenüberliegenden Seite des Werkstücks 6 so gewählt werden, dass die Energie des Schneidstrahls nach dem Durchdringen der Mantelfläche am Bearbeitungspunkt auf ein unkri¬ tisches Maß reduziert wird. Thus, the volume of the water on the side opposite the machining point of the workpiece 6 must be selected so that the energy of the cutting beam is reduced after penetrating the lateral surface at the processing point to a unkri ¬ tical level.
Um die enstprechende Lage der Auflageelemente 5 innerhalb der Auffangeinrichtung 8 einzustellen, sind die Auflageelemente über eine geeignete VerStelleinrichtung (nicht dargestellt) in Z-Richtung verstellbar ausgebildet. In order to adjust the corresponding position of the supporting elements 5 within the collecting device 8, the supporting elements are designed to be adjustable in the Z-direction by means of a suitable adjusting device (not shown).
Zum Einstellen des für einen exakten Schneidvorgang notwendigen Abstands des Schneidkopfes 4 zur Mantelfläche des Werk- Stücks 6 ist der Ausleger 2 ebenfalls durch eine geeignete Versteileinrichtung (nicht dargestellt) in 2-Richtung verfahrbar . For setting the distance necessary for an exact cutting process of the cutting head 4 to the lateral surface of the workpiece Piece 6 is the boom 2 also by a suitable adjusting device (not shown) in the 2-direction movable.
Eine erfindungsgemäße Wasserstrahlschneidvorrichtung ermöglicht somit besonders einfach und kostengünstig ein Bearbei¬ ten unterschiedlichster Werkstückdurchmesser bei gleichzeitig hoher Sicherheit gegenüber ungewollten Beschädigungen des Werkstücks 6. A water jet cutting device of the invention thus enables a particularly simple and inexpensive machining ¬ th unterschiedlichster workpiece diameter with high security against unwanted damage to the workpiece. 6
Verwendete Bezugszeichen Used reference signs
1 Schlitten 1 sled
2 Ausleger  2 outriggers
3 Schneidkopfhalter 3 cutting head holder
4 Schneidkopf 4 cutting head
5.1 erstes Auflageelement 5.1 first support element
5.2 zweites Auflageelement 6 Werkstück 5.2 second support element 6 workpiece
7.1 erster Mitnehmer 7.1 first driver
7.2 zweiter Mitnehmer7.2 second driver
8 Auffangeinrichtung 8 collecting device

Claims

Patentansprüche claims
1. Wasserstrahlschneidmaschine zum Bearbeiten rohrförmiger Werkstücke, aufweisend mindestens einen in X-Richtung verfahrbaren Schlitten (1) mit einem auf diesem angeordneten Ausleger, sowie einem an dem Ausleger (2) in Y- Richtung verfahrbar angeordneten Schneidkopfhalter (3) zur Aufnahme eines Schneidkopfes (4), 1. A water jet cutting machine for machining tubular workpieces, comprising at least one movable carriage in the X direction (1) with a cantilever disposed thereon, and one on the boom (2) in the Y direction arranged cutting head holder (3) for receiving a cutting head ( 4)
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Wasserstrahlschneidmaschine Auflageelemente (5) zur Aufnahme eines Werkstücks (6), sowie mindestens ein Mitnehmer (7) zugeordnet sind, wobei der Mitnehmer (7) im Eingriff mit dem Werkstück (6) steht und eine Roll¬ bewegung des Werkstücks (6) auf den Auflageelementen (5) bewirkt . in that the water jet cutting machine is assigned support elements (5) for receiving a workpiece (6) and at least one driver (7), the driver (7) being in engagement with the workpiece (6) and a rolling movement of the workpiece (6). on the support elements (5) causes.
2. Wasserstrahlschneidmaschine nach Anspruch 1, 2. Water jet cutting machine according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der mindestens eine Mitnehmer (5) dem Schlitten (1) zugeordnet ist und eine, zur Bewegung des Schlittens (1) synchrone Bewegung in X-Richtung ausführt.  in that the at least one driver (5) is associated with the carriage (1) and carries out a movement in the X direction synchronous with the movement of the carriage (1).
3. Wasserstrahlschneidmaschine nach Anspruch 1, 3. Water jet cutting machine according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der mindestens eine Mitnehmer (5) dem Schneidkopfhalter (3) zugeordnet ist und eine, zur Bewegung des Schneidkopfhalters (3) synchrone Bewegung in Y-Richtung ausführt .  in that the at least one driver (5) is associated with the cutting head holder (3) and carries out a movement in the Y direction synchronous with the movement of the cutting head holder (3).
4. Wasserstrahlschneidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Water jet cutting machine according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Mitnehmer (7) nebeneinander an dem Schlitten (1) oder an dem Schneidkopfhalter (3) angeordnet sind . characterized, in that a plurality of drivers (7) are arranged side by side on the carriage (1) or on the cutting head holder (3).
5. Wasserstrahlschneidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Water jet cutting machine according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass dieser eine Auffangeinrichtung (8) zum Auffangen und Abschwächen des Schneidstrahls zugeordnet ist.  that it is associated with a collecting device (8) for catching and weakening the cutting jet.
6. Wasserstrahlschneidmaschine nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, 6. Water jet cutting machine according to one of the preceding ¬ the claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Auflageelemente (5) derart ausgebildet sind, dass zwischen dem Werkstück (6) und den Auflageelementen (5) eine linienförmige Kontaktfläche vorliegt.  in that the support elements (5) are designed such that a linear contact surface exists between the workpiece (6) and the support elements (5).
7. Wasserstrahlschneidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Water jet cutting machine according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Auflageelemente (5) an deren Kontaktfläche zum dem Werkstück (6) eine reibungserhöhende Beschichtung aufweist .  the support elements (5) have a friction-increasing coating at their contact surface to the workpiece (6).
8. Wasserstrahlschneidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Water jet cutting machine according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Auflageelemente (5) in Z-Richtung verstellbar ausgebildet sind.  the support elements (5) are adjustable in the Z direction.
9. Wasserstrahlschneidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. Water jet cutting machine according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopfhalter (3) in Z-Richtung verstellbar ausgebildet ist. characterized, that the cutting head holder (3) is adjustable in the Z direction.
10. Wasserstrahlschneidmaschine nach Anspruch 8 oder 9, 10. Water jet cutting machine according to claim 8 or 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Verstellung in Z-Richtung innerhalb eines defi¬ nierten Rasters erfolgt. that the adjustment in Z-direction within a defi ned grid ¬ takes place.
11. Wasserstrahlschneidmaschine nach Anspruch 8 oder 9, 11. Water jet cutting machine according to claim 8 or 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Verstellung in Z-Richtung stufenlos erfolgt.  the adjustment in the Z-direction is stepless.
12. Wasserstrahlschneidmaschine nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, 12. Water jet cutting machine according to one of the preceding ¬ the claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der mindestens eine Mitnehmer (7) mit einer rei- bungsreduzierenden Beschichtung versehen ist.  that the at least one driver (7) is provided with a rubbing-reducing coating.
13. Wasserstrahlschneidmaschine nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, 13. Water jet cutting machine according to one of the preceding ¬ the claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der mindestens eine Mitnehmer mit beweglich gela¬ gerten Rollen oder Kugeln versehen ist und dass die Rollen oder Kugeln einen Rollkontakt zwischen Mitnehmer (7) und rohrförmigem Werkstück (6) bewirken. that the at least one driver with movable gela ¬ siege rollers or balls is provided, causing that the rollers or balls rolling contact between the carrier (7) and the tubular workpiece (6).
14. Wasserstrahlschneidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 14. Water jet cutting machine according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Verfahrbarkeit des Schlittens (1) in X-Richtung und die Verfahrbarkeit des Schneidkopfhalters (3) in Y- Richtung durch einen Linearmotor bewirkt werden. in that the movability of the carriage (1) in the X direction and the movability of the cutting head holder (3) in the Y direction are effected by a linear motor.
15. Wasserstrahlschneidmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 15. Water jet cutting machine according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass diese Mittel zur Schnittschrägen- oder Strahlnachlaufkompensation aufweist.  that this means comprises Schnittschrägen- or Strahlnachlaufkompensation.
16. Wasserstrahlschneidverfahren zum Bearbeiten rohrförmige Werkstücke, 16. Water jet cutting method for machining tubular workpieces,
aufweisend die folgenden Verfahrensschritte:  comprising the following method steps:
a) Auflegen eines rohrförmigen Werkstücks auf die  a) placing a tubular workpiece on the
Auflageelemente,  Support elements,
b) Einstellen der Auflageelemente in Z-Richtung, c) Herstellen des Eingriffs der Mitnehmer zum  b) adjusting the support elements in the Z direction, c) making the engagement of the driver for
rohrförmigen Werkstück,  tubular workpiece,
d) Zustellung des Schneidkopfes zum rohrförmigen  d) delivery of the cutting head to the tubular
Werkstück in Z-Richtung,  Workpiece in Z-direction,
e) Bearbeitung des rohrförmigen Werkstücks durch den Schneidstrahl, wobei durch den Eingriff der Mitnehmer eine, zur X- oder Y-Bewegung des Schneidkopfes, synchrone Rollbewegung des rohrförmigen Werkstücks auf den Auflageelementen bewirkt wird.  e) machining of the tubular workpiece by the cutting beam, wherein by the engagement of the driver, a, for X or Y movement of the cutting head, synchronous rolling movement of the tubular workpiece is effected on the support elements.
17. Wasserstrahlschneidverfahren zum Bearbeiten rohrförmige Werkstücke nach Anspruch 16, 17. A water jet cutting method for machining tubular workpieces according to claim 16,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Einstellen der Auflageelemente gemäß  that the setting of the support elements according to
Verfahrensschritt b) und die Zustellung des  Process step b) and the delivery of the
Schneidkopfes gemäß Verfahrensschritt d) , vor dem Auflegen des rohrförmigen Werkstücks gemäß  Cutting head according to step d), before placing the tubular workpiece according to
Verfahrensschritt a) erfolgen.  Process step a) take place.
18. Wasserstrahlschneidverfahren zum Bearbeiten rohrförmige Werkstücke nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, 18. A water jet cutting method for machining tubular workpieces according to claim 16 or 17, characterized,
dass, bei einer Zuordnung der Mitnehmer zum Schlitten einer Wasserstrahlschneidmaschine, die Rollbewegung des rohrförmigen Werkstücks gemäß Verfahrensschritt e) in X- Richtung erfolgt.  that, in an assignment of the driver to the carriage of a water jet cutting machine, the rolling movement of the tubular workpiece according to step e) takes place in the X direction.
19. Wasserstrahlschneidverfahren zum Bearbeiten rohrförmiger Werkstücke nach Anspruch 16 oder 17, 19. A water jet cutting method for machining tubular workpieces according to claim 16 or 17,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass, bei einer Zuordnung der Mitnehmer zum Schneidkopf, die Rollbewegung des rohrförmigen Werkstücks gemäß  that, in an assignment of the driver to the cutting head, the rolling movement of the tubular workpiece according to
Verfahrensschritt e) in Y-Richtung erfolgt .  Process step e) takes place in the Y direction.
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