CZ122796A3

CZ122796A3 - Method of abrasive cutting and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ122796A3
Application number: CZ961227A
Authority: CZ
Inventors: Jan Ing Strechovsky
Original assignee: Jan Ing Strechovsky
Priority date: 1996-04-29
Filing date: 1996-04-29
Publication date: 1997-11-12
Also published as: WO1997040963A1; AU3313897A

Abstract

Method of abrasive cutting where an abrasive (B) and driving medium (A) are brought into a nozzle (2) and the driving medium (A) is by the entry into the nozzle (2) shaped to a form of a ring (8), which covers the inner surface of the nozzle (2) and after the created underpressure the abrasive (B) is sucked from a feed line (4) and then it is driven inside of the ring (8) of the driving medium (A). The device (1) has an output end (7) of a feed line (4) for an abrasive (B) mounted inside of a nozzle (2) coaxially with its axis in that way that the created circular ring (6) between the inner surface of the nozzle (4) and the outer diameter of the feed line (4) has the length of at least 1 mm.

Description

Vynález se týká způsobu přesného abr aΣΓίνηího -ří velmi pevných materiálů, jako je např. kámen, ocel, sklo nebo mramor řízeným proudem abraziva a zařízení k jeho provádění .The invention relates to a process for the precision abrasion of high-strength materials such as, for example, stone, steel, glass or marble by a controlled flow of an abrasive, and to a device for carrying it out.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Při řezání výše uvedených materiálů se dosud užívá klasických metod, jako jsou řezné kotouče nebo pily. Tyto prostředky jsou však jednak drahé a vzhledem k odlétajícím třískám nebezpečné pro obsluhu a je velmi těžké s nimi řezat tvarové křivky. Kromě toho žhavé třísky a jiskry znemožňují jejich nasazení ve výbušném prostředí.Up to now, conventional methods such as cutting discs or saws have been used to cut the above materials. On the one hand, these means are expensive and, due to the chips being chipped, dangerous for the operator and it is very difficult to cut the shape curves with them. In addition, hot chips and sparks prevent their use in explosive environments.

Abrazivní řezání způsobem podle vynálezu je založeno na principu, kdy je proud abraziva přiváněn společně s hnacím médiem na nanášenou plochu. Princip nanášení různých materiálů na nějakou plochu či abrazivní řezáni s unášením materiálu mediem je sám o sobě znám. Unášecím médiem je zpravidla vzduch či voda. Tento způsob se objevuje např. ve spisech GB 2 145 353, GB 2 230 975, U 2355 CZ , AO 272 509, AO 237 606, U 1852 CZ, U 2300 CZ nebo v čs. patentu č. 241 4814.The abrasive cutting method according to the invention is based on the principle that the abrasive stream is fed together with the propellant onto the surface to be applied. The principle of applying various materials to a surface or abrasive cutting with material entraining is known per se. Typically, the entraining medium is air or water. This method appears, for example, in GB 2 145 353, GB 2 230 975, U 2355 CZ, AO 272 509, AO 237 606, U 1852 CZ, U 2300 CZ or in Czechoslovakia. No. 241,484.

Jedná se o různé konstrukce stříkacích pistolí nebo nanášecích hlavic ať už pro pískování, nanášení betonu nebo nanášení barev a pod. K ústí hubice je zboku přiváděn nanášený materiál a po svém vstupu do směsné komory je strháván proudem tlakového vzduchu či kapaliny. Některá zařízení pracují na principu fixírky, jindy je tlakové médium přiváděno dříve a mísí se s nanášenou hmotou postupně a směs média a nanášené hmoty vystupuje společně z hubice.These are different designs of spray guns or application heads, whether for sanding, concrete or paint application. The material to be applied to the mouth of the nozzle is fed from the side and, after entering the mixing chamber, it is entrained by a stream of pressurized air or liquid. Some devices operate on the principle of a fuser, at other times the pressurized medium is supplied earlier and mixed with the deposited material gradually and the mixture of the medium and the deposited material exits together from the nozzle.

U dřívějších řešení je abrazivo přiváděno ze strany k proudící kapalině. Aby mohlo být abrazivo orientováno žádoucím směrem, bylo používáno směšovacích komor a vodicích trubiček, kde však docházelo k velmi rychlému opotřebení ab2 razivem. Vlivem bočního přisávání se abrazivo zvlhčuje ještě před vstupem do směšovací komory a dochází k ucpávání vodních trubiček.In the prior art, the abrasive is fed from the side to the flowing liquid. In order to be able to orient the abrasive in the desired direction, mixing chambers and guide tubes were used, but there was very rapid abrasion of the ab2 with the die. Due to the lateral suction, the abrasive is moistened before entering the mixing chamber and the water tubes become clogged.

Tyto způsoby jsou však nevýhodné a pro způsobem podle vynálezem sledované účely nevyhovující z několika důvodů. Cílem vynálezu je přivést velmi přesně definovaný proud abraziva na řezaný materiál. To s využitím dosavadních řešení není možné, poněvadž proud případného abraziva a hnacího média by vystupoval z hubice neřízen a podobal by se spíše rozprašování. Tvrdé částečky abraziva by v proudu unášecího média dostávaly nekontrolovatelnou turbulenci, odrážely by se od stěn hubice a její trvanlivost by se tak velmi snižovala. Poškození stěn hubice má okamžitě za následek ještě větší rozptyl a výstupovou nepřesnost takové směsi. Bylo rovněž zjištěno, že proud abraziva si vymele určitou brázdu ve stěně hubice a proud je potom ještě ke všemu asymetrický. Proto pokud se tohoto způsobu pro řezání používá, lze ho nasadit pouze tam, kde nejsou velké nároky na přesnost, jinak je třeba hubici velmi často vyměňovat, což řezání neúměrně prodražuje.However, these methods are disadvantageous and unsuitable for the purposes of the invention according to the invention for several reasons. It is an object of the invention to provide a very precisely defined abrasive flow to the material to be cut. This is not possible with the prior art, since the flow of the optional abrasive and the propellant would exit the nozzle uncontrolled and resemble spraying. The hard particles of the abrasive would receive uncontrolled turbulence in the entrainment fluid stream, bouncing off the nozzle walls and greatly reducing its durability. Damage to the nozzle walls immediately results in even greater dispersion and output inaccuracy of such a mixture. It has also been found that the abrasive stream carves out a certain furrow in the nozzle wall and is then asymmetrical. Therefore, if this method is used for cutting, it can only be used where there is no high precision requirement, otherwise the nozzle needs to be replaced very often, which makes the cutting excessively expensive.

Cílem vynálezu je tedy vytvořit přesně definovaný proud abraziva tak, aby toto nepřicházelo do styku se stěnami hubice a nedocházelo k její poškozování.It is therefore an object of the present invention to provide a precisely defined flow of abrasive so that it does not come into contact with or damage the nozzle walls.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky řeší způsob abrazivního řezání podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do výstupní trubice je přivedeno hnací médium, které se při vstupu do výstupní hubice upraví do tvaru prstence, kterým se obalí vnitřní průměr výstupní hubice, načež se vzniklým podtlakem nasává abrazivo z přívodní trubice, které je pak vedeno uvnitř prstence unášecího média.The above-mentioned drawbacks are solved by the abrasive cutting method according to the invention, which consists in supplying to the outlet tube a propellant which, upon entering the outlet nozzle, is adapted to form a ring which wraps the inner diameter of the outlet nozzle. an abrasive from the feed tube which is then guided inside the ring of the entrainment medium.

Takto se zajistí, že abrazivo nepřijde do kontaktu s vnitřní stěnou výstupní hubice, pohyb částeček abraziva je řízený a vystupující proud je přesně definován.In this way it is ensured that the abrasive does not come into contact with the inner wall of the outlet nozzle, the movement of the abrasive particles is controlled and the outgoing current is precisely defined.

Pro provádění tohoto způsobu je navrženo i zařízení k jeho provádění podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstupní konec přívodní trubice pro abrazivo je uložen uvnitř výstupní hubice a souose s její osou tak, že vzniklé mezikruží mezi vnitřním průměrem výstupní hubice a vnějším průměrem přívodní trubice má délku alespoň l mm.In order to carry out this method, an apparatus for carrying out the method according to the invention is also proposed, characterized in that the outlet end of the abrasive supply tube is arranged inside the outlet nozzle and coaxial with its axis so that the annulus formed between the inner diameter of the outlet nozzle and the outer diameter the lance has a length of at least 1 mm.

Při takovém provedení se vytvoří ve vzniklém mezikruží prstenec unášecího média, který podtakem nasává abrazivo, chrání vnitřní průměr výstupní hubice a definuje proud abraziva.In such an embodiment, a ring of entraining medium is formed in the formed annular ring, which sucks the abrasive under the vacuum, protects the inner diameter of the outlet nozzle and defines the abrasive flow.

Popis obrázků na výkresechDescription of the drawings

Způsob a zařízení budou dále popsány pomocí výkresu, na kterém obr. 1 představuje řezací hlavu pro provedení způsobu podle vynálezu a obr. 2 znázorňuje jinou variantu provedení řezací hlavy.The method and apparatus will be further described with reference to the drawing, in which Fig. 1 represents a cutting head for carrying out the method according to the invention and Fig. 2 shows another variant of the cutting head embodiment.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Řezací hlava 1 sestává z výstupní hubice 2. Tato je jedním svým koncem uložena ve spojovacím tělese 3.. Do druhého konce spojovacího tělesa 3. je zaústěna zásobovací trubice 5, kterou je přiváděno unášecí médium A ve směru šipky. Do spojovacího tělesa 2 je rovněž přivedena přívodní trubice 4 kterou je přiváděno abrazivo B. Volný konec 7 přívodní trubice 4 je soustředně uložen ve výstupní hubici 2 tak, že mezi vnější stěnou volného konce 7 přívodní trubice 4. a vnitřní stěnou výstupní hubice 2 se vytvoří mezikruží 6 a to v délce alespoň 1 mm. doporučená délka jsou 2 mm. V tomto mezikruží se vytvoří prstenec 8 unášecího média A, který je schematicky znázorněn dvojicí přerušovaných šipek. Tento prstenec vytvoří podtlak, kterým je přisáváno abrazivo B, jak je znázorněno přerušovanou šipkou na volném konci 7 přívodní trubice 4, aniž by bylo potřeba jej pohánět. Strhávané částečky abraziva B se odrážejí od vnitřní stěny prstence 8 unášecího média A, ale proces je řízen neboť vzdálenost protilehlých bodů v prstenci 8, od kterého se částečka odráží a které definují její dráhu výstupu se stále zvětšuje a dráha částečky se postupně narovnává. Vnitřní průměr prstence 8 se směrem k výstupu z výstupní trubice 2 poněkud zmenšuje, ale to nemá na princip vliv. Takto se dosáhne toho, že vnitřní průměr výstupní hubice 2 je zcela ochráněn před nežádoucím stykem s abrazivem a nedochází tak k jeho poškozování a tím i ztrátě možnosti přesně definovat výstupní proud.The cutting head 1 consists of an outlet nozzle 2. This end is embedded in the connecting body 3 at one end. A supply tube 5 is connected to the other end of the connecting body 3, through which the entrainment medium A is supplied in the direction of the arrow. A supply tube 4 is also fed to the connecting body 2 by which the abrasive B is fed. The free end 7 of the supply tube 4 is concentrically mounted in the outlet nozzle 2 so that between the outer wall of the free end 7 of the supply tube 4 and the inner wall of the outlet nozzle 2 an annulus 6 of at least 1 mm in length. recommended length is 2 mm. In this annulus a ring 8 of the carrier medium A is formed, which is schematically represented by a pair of interrupted arrows. This ring creates a negative pressure through which the abrasive B is sucked, as shown by the broken arrow at the free end 7 of the lance 4, without the need to drive it. The entrained particles of the abrasive B are reflected from the inner wall of the ring 8 of the entrainment medium A, but the process is controlled because the distance of opposing points in the ring 8 from which the particle is reflected and defining its output path continues to increase. The inner diameter of the ring 8 decreases somewhat towards the exit of the outlet tube 2, but this has no effect on the principle. In this way, the inner diameter of the outlet nozzle 2 is completely protected from undesirable contact with the abrasive and thus does not damage it and thereby lose the possibility to precisely define the output current.

Na obrázku 2 je představeno jiné provedení řezací hlavy 1. Toto se od předcházejícího liší především způsobem přívodu abraziva B do výstupní hubice 2. Přívodní trubice 4 pro abrazivo B je provedena tak, že abrazivo je přiváděno souose s osou výstupní hubice 2. Naopak unášeči médium A je přiváděno ze strany. Toto řešení je výhodě proto, že abrazivo putuje po přímce a neobrušuje jinak nutné záhyby vedení.In Fig. 2 another embodiment of the cutting head 1 is shown. This differs from the previous one mainly in the way of feeding the abrasive B to the outlet nozzle 2. The inlet tube 4 for the abrasive B is designed so that the abrasive is fed coaxially with the axis of the outlet nozzle 2. And it comes from the side. This solution has the advantage that the abrasive travels in a straight line and does not abrade the otherwise necessary bends in the guide.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Způsobu přesného abrazivního řezání podle vynálezu se užívá při řezání velmi pevných materiálů, jako je např. kámen, ocel, sklo nebo mramor řízeným proudem abraziva. Zvláště je nasazení výhodné při tvarovém průběhu řezu. Při této technologii je možné i bezpečné nasazení ve výbušném prostředí .The precision abrasive cutting method of the invention is used to cut very rigid materials such as stone, steel, glass or marble by a controlled flow of abrasive. In particular, the application is advantageous in the shape of the cut. With this technology, safe use in explosive environments is also possible.

Claims

A method of abrasive cutting, wherein abrasive and a propellant are supplied to the outlet tube, characterized in that an entrainment medium is introduced into the outlet tube, which upon entry into the outlet nozzle is adapted to form a ring to wrap the inner diameter of the outlet nozzle, whereupon the abrasive is sucked in by the resulting vacuum from the supply tube, which is then guided inside the ring of the entrainment medium.

Apparatus for carrying out the method according to claim 1, wherein the abrasive supply tube and the propellant are connected to the outlet nozzle, characterized in that the outlet end (7) of the abrasive supply tube (4) is arranged inside the outlet nozzle (B). 2) and coaxial with its axis such that the resulting annulus (6) between the inner diameter of the outlet nozzle (2) and the outer diameter of the lance (4) has a length of at least 1 mm.