NO770454L

NO770454L - PROCEDURE AND DEVICE FOR PERFORATING OR FORMING HOLES IN ORGANIC OR INORGANIC MATERIALS.

Info

Publication number: NO770454L
Application number: NO770454A
Authority: NO
Inventors: Hans Joachim Freiher Kruedener
Original assignee: Weserhuette Ag Eisenwerk
Priority date: 1976-02-17
Filing date: 1977-02-11
Publication date: 1977-08-18
Also published as: SE423345B; SE7701478L; FR2341412A1; DE2606171A1

Description

Fremgangsmåte og anordning for perforering eller dannelse av hull i organiske eller uorganiske materialer. Method and device for perforating or creating holes in organic or inorganic materials.

l Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte av den art som er 'beskrevet i innledningen til patentkrav 1, for perforering eller dannelse av huller i organiske eller anorganiske stoffer, ,samt en anordning for gjennomføring av denne fremgangsmåten. l The invention relates to a method of the kind described in the introduction to patent claim 1, for perforating or forming holes in organic or inorganic substances, as well as a device for carrying out this method.

For å perforere eller danne huller i organiske eller u-Jorganiske stoffer, særlig av tre, plast, porøse materialer og 'lignende, er det mellom annet kjent fremgangsmåter, som i det In order to perforate or form holes in organic or non-organic substances, especially wood, plastic, porous materials and the like, there are, among other things, known methods, as in the

'vesentlige består i. at en væskestråle, for eksempel en vann-(Stråle, under forholdsvis høyt trykk frembringer hullene i 'stoffene som skal perforeres henholdsvis forsynes med hull. The essential consists in the fact that a liquid jet, for example a water jet, under relatively high pressure produces the holes in the materials to be perforated or provided with holes.

Ifølge "Werkstatt und Betrieb", 104/1971, 12, s. 975 blir materialene som skal bearbeides utsatt for en konstant væskestråle, særlig en vannstråle, med et driftsvanntrykk mellom 1400 og 6900 bar. Dermed kan det utføres fraskillende bearbeid-else, såsom snitt, boringer og fresinger; på de forskjellige .materialer. Da det ved denne fremgangsmåte blir arbeidet med konstant vanntrykk, må det opprettholdes et forholdsvis høyt konstant driftsvanntrykk under bearbeidelsen. Dette krever et 'kostbart anlegg for frembringelse og opprettholdelse av det jhøye trykket med forholdsvis høye energiomkostninger. Likeledes !er støybelastningen ved de høye trykk betydelig. According to "Werkstatt und Betrieb", 104/1971, 12, p. 975, the materials to be processed are exposed to a constant liquid jet, in particular a water jet, with an operating water pressure between 1400 and 6900 bar. Thus, separating processing can be carried out, such as cuts, drilling and milling; on the different materials. As this method works with constant water pressure, a relatively high constant operating water pressure must be maintained during processing. This requires an expensive facility for producing and maintaining the high pressure with relatively high energy costs. Likewise, the noise load at the high pressures is significant.

Ved hjelp av den fremgangsmåte som foreslås i tysk patent-søknad P 25 49 170-7 blir det oppnådd den vesentlige fordel, at det ved slagartig og intermitterende bruk av væskestrålen med en diameter på omtrent 0,1 til 2 mm og et egnet'': væsketrykk kan oppnås en vesentlig forenkling og reduksjon av omkostningene for boring henholdsvis perforeringen av de materialer som er nevnt ovenfor. Det er nemlig mulig med denne fremgangsmåte å arbeide med betydelig enklere utstyr enn ved den kjente fremgangsmåten. Samtidig blir det nødvendig med en betydelig lavere ytelse. With the help of the method proposed in German patent application P 25 49 170-7, the significant advantage is achieved, that with impactful and intermittent use of the liquid jet with a diameter of approximately 0.1 to 2 mm and a suitable : liquid pressure, a significant simplification and reduction of the costs for drilling and perforating the materials mentioned above can be achieved. It is indeed possible with this method to work with significantly simpler equipment than with the known method. At the same time, a significantly lower performance becomes necessary.

For det spesielle formål å anbringe hull i ra<l>/sonene til For the special purpose of placing holes in the ra<l>/zones of

.rundtømmer og sagtømmer, finnes et lignende forslag i tysk patentsøknad P 25 06 321.2 Den foreliggende oppfinnelse har til oppgave å videreutvikle den beskrevne fremgangsmåten .round timber and sawn timber, there is a similar proposal in German patent application P 25 06 321.2 The present invention has the task of further developing the described method

og samtidig forenkle den og forbedre den.and at the same time simplify it and improve it.

Denne oppgave kan løses ved fremgangsmåten som ble nevnt This task can be solved by the method that was mentioned

innledningsvis ved å gå frem som angitt i den karakteriserende 'del av patentkrav 1. initially by proceeding as indicated in the characterizing part of patent claim 1.

Under åpningstrykket til dysen skal en forstå det trykk, .hvorved dysens ventil blir åpnet av trykket. Under for- henholdsvis hovedtrykk skal man forstå det trykk, som oppstår i The opening pressure of the nozzle should be understood as the pressure at which the nozzle's valve is opened by the pressure. Under pre- or main pressure is to be understood as the pressure that occurs in

.væskestrålen ved utgang fra den åpnete dysen..the liquid jet at the exit from the opened nozzle.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir det oppnåddWith the method according to the invention, it is achieved

iden store fordel, at det ved hjelp av den pulsformete bruk avif the great advantage, that with the help of the pulse-shaped use of

den intermitterende væskestrålen med angitte pulstall, kreves ubetydelig lavere trykk sammenlignet med de hittil kjente frem-' the intermittent liquid jet with specified pulse numbers, a negligible lower pressure is required compared to the hitherto known advances

i in

'gangsmåter med konstant væsketrykk.'ways with constant liquid pressure.

Innvirknings tiden for væskestrålen er hovedsakelig avhengig «av den ønskete boredybde, materialets hårdhet, driftstrykket The impact time for the liquid jet mainly depends "on the desired drilling depth, the hardness of the material, the operating pressure

og dyseåpningen. Innvirkningstiden kan for eksempel utgjøreand the nozzle opening. The impact time can, for example, amount to

15 til 60 sekunder, idet det selvsagt er mulig med avvik i I spesielle tilfeller. 15 to 60 seconds, as deviations are of course possible in special cases.

i Dysens avstand fra materialet utgjør herunder omtrent 0,5 \ i til 20 mm. I spesielle tilfeller kan imidlertid denne avstandenjover- eller underskrides noe. i The nozzle's distance from the material amounts below to approximately 0.5 \ in to 20 mm. In special cases, however, this distance can be somewhat exceeded or undershot.

For å gjennomføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kanTo carry out the method according to the invention can

det med fordel benyttes en trykkpumpe, for eksempel en vanlig, rekke- dieselinnsprøytingspumpe med omdreiningstal1 fra 700 til i 2200 omdr./min, med et åpningstrykk på 200 til 800, fortrinns-> vis 400 bar, og et hovedtrykk på 250 til 900 bar. Ved bruk av 1 slike pumper, som er kjent fra bilindustrien, er det vanligvis ' og for de fleste tilfelle ikke nødvendig med spesielle nykon-struksjoner, slik at fremgangsmåten også med hensyn på det nødven&ge utstyr kan gjennomføres meget praktisk a pressure pump is advantageously used, for example a normal in-line diesel injection pump with a speed1 of 700 to 2200 rpm, with an opening pressure of 200 to 800, preferably 400 bar, and a main pressure of 250 to 900 bar . When using 1 such pumps, which are known from the automotive industry, special new constructions are usually and in most cases not necessary, so that the method can also be carried out very practically with regard to the necessary equipment

* og økonomisk.* and financially.

På innsprøytingspumpen kan det ifølge en ytterligere ut-førelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen være anordnet According to a further embodiment of the device according to the invention, it can be arranged on the injection pump

en eller flere innsprøytingsdyser med diameter fra omtrent 0,1 til 2,5 mm, idet anordningen av innsprøytingsdysene er til- one or more injection nozzles with a diameter of approximately 0.1 to 2.5 mm, the arrangement of the injection nozzles being

passet formen på materialet som skal bearbeides.fit the shape of the material to be processed.

I Fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen skal jbeskrives nærmere ved hjelp av et eksempel: ! Det ble fremstilt et forsøksapparatur basert på en vanlig<I>dieselinnsprøytingspumpe for en sekssylindret motor. Fem inn-sprøytingsledninger ble tettet igjen, mens den sjette ble 'forbundet over en ledning med en innsprøytingsdyse. Denne I The method and device according to the invention shall be described in more detail by means of an example: ! An experimental apparatus based on a common<I>diesel injection pump for a six-cylinder engine was produced. Five injection lines were sealed, while the sixth was connected via a line to an injection nozzle. This

'munnet med den egentlige dysedelen ut i en omtrent 75 cm lang . 'mouth with the actual nozzle part out into an approximately 75 cm long .

I liggende platesylinder med en diameter på omtrent 45 cm, idet<:>den var fast forankret i endeveggen til denne. I samme veggen • Ivar det forankret to avstandsholdere i form av utragende !bolter med gjenger i forankringsende. Med dette apparat kunne 'forsøksmaterialets avstand fra dysens innsprøytingsåpning In a horizontal plate cylinder with a diameter of approximately 45 cm, as<:>it was firmly anchored in the end wall of this. In the same wall • Two spacers were anchored in the form of protruding !bolts with threads at the anchoring end. With this apparatus, the test material's distance from the nozzle's injection opening

.varieres fra direkte anlegg til mer enn 20 mm avstand,.varied from direct installation to more than 20 mm distance,

j Driften av pumpen kunne reguleres for hånd til omdreinings-itall opptil 2200 omdr./min. Under forsøket ble denne holdt på j The operation of the pump could be regulated by hand to a speed of up to 2200 rpm. During the experiment, this was kept on

.maksimal ytelse..maximum performance.

j Dysens åpningstrykk ble målt til 400 bar. Forsøkene ble 'gjennomført med dyseåpninger på 0,1 og 2,5 mm diameter. j The opening pressure of the nozzle was measured at 400 bar. The experiments were carried out with nozzle openings of 0.1 and 2.5 mm diameter.

Forsøksmaterialet besto av uhøvlete plankebiter av gran jmed en tykkelse på 23 mm. Treet var lagret i flere år, full-I stendig lufttørket og femten år tidligere trykkbehandlet med Jen vanndig løsning som inneholdt 61 CuBCr. The test material consisted of unplaned pieces of spruce planks with a thickness of 23 mm. The wood had been stored for several years, fully air-dried and fifteen years previously pressure-treated with an aqueous solution containing 61 CuBCr.

Som forsøksvæske ble det benyttet vanlig dieselolje.Normal diesel oil was used as the test fluid.

^ Under disse betingelser ble det gjennomført flere boringer, !idet dybden på borehullet utgjor^&opptil 22 mm. Ved å forandre i forsøksbetingelsene ville det selvsagt være mulig å oppnå andre i borehulldybder. ^ Under these conditions, several drillings were carried out, with the depth of the borehole being up to 22 mm. By changing the experimental conditions, it would of course be possible to achieve other borehole depths.

Ved hjelp av fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen er det således mulig å fremstille perforeringer og boringer i forskjellige materialer på en meget rimelig og enkel måte. Særlig kan fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen ibenyttes med fordel for innfarging og konservering av bygge-elementer av tre. Fremgangsmåten og anordningen kan selvsagt 'også benyttes i alle sammenhenger hvor man ønsker en tilsvarende With the help of the method and device according to the invention, it is thus possible to produce perforations and bores in different materials in a very reasonable and simple way. In particular, the method and device according to the invention can be used with advantage for coloring and preserving building elements made of wood. The method and device can of course also be used in all contexts where a similar one is desired

.boring eller perforering..drilling or perforating.

i in

Claims

1. Procedure for perforating or forming holes in organic or inorganic substances, especially wood, plastic, porous materials or the like, whereby at least a jet of liquid is shot percussively and intermittently into the material to be (processed under a relatively high pressure which is adapted to The material, characterized in that the intermittent the liquid jet which is produced through a nozzle of 0.1 to 2.5 mm is brought to action against the material pulsating with approximately c 700 to 2200 pulses/min at an opening pressure of the nozzle from 200 to 60>0 bar, preferably 400 bar, and a for - respective main pressure on the liquid jet from 250 to 900 bar.

|2. Method in accordance with claim 1, characterized in that the intermittent jet of liquid is shot into the material to be perforated or provided with holes at 1500 pulses/min. j3. Procedure in accordance with claim 1 or 2, characterized -rved. that the impact time of the intermittent, pulsed, shaped liquid jet is adapted to the drilling depth, the hardness of the material, the operating pressure and the nozzle opening, and amounts to, for example, 15 to 60 seconds or more.

'4. Method in accordance with one of claims 1-3, characterized in that the distance of the nozzle from the workpiece is approximately 0.5 to 20 mm. in in

5. Device for carrying out the method in accordance with one of the claims 1-4, characterized in that a pressure pump is used to form the pulse-shaped liquid jet, for example a regular in-line diesel injection pump, with a speed of 700 to 2200 rpm. /min and an opening pressure of 200 to 600 bar, preferably 400 bar, at a pre- or main pressure of 250 to 900 bar.

^6. Device in accordance with claim 5, characterized in that one or more injection nozzles with a diameter of 0.1 to 2.5 mm are arranged on the injection pump, the arrangement of the injection nozzles being adapted to the shape of the material to be processed.

'7. Device in accordance with claim 5 or 6, characterized in that adjustable spacers are placed at the injection nozzle to set the optimal distance between the nozzles and the material.

'8. Device in accordance with requirement*7, characterized • in that the adjustable distance holder between the nozzle and the material is designed for automatic setting of the optimal distance.