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DE19632883A1 - Verfahren zum Schneiden von Werkstücken - Google Patents

Verfahren zum Schneiden von Werkstücken

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Publication number
DE19632883A1
DE19632883A1 DE19632883A DE19632883A DE19632883A1 DE 19632883 A1 DE19632883 A1 DE 19632883A1 DE 19632883 A DE19632883 A DE 19632883A DE 19632883 A DE19632883 A DE 19632883A DE 19632883 A1 DE19632883 A1 DE 19632883A1
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DE
Germany
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liquid
substance
nozzle
cutting
nitrogen
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Ceased
Application number
DE19632883A
Other languages
English (en)
Inventor
Erich Klaus
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19632883A priority Critical patent/DE19632883A1/de
Publication of DE19632883A1 publication Critical patent/DE19632883A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02—Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant
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    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
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    • B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24C1/045—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass for cutting
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    • B24C3/02—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other
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  • Forests & Forestry (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden von Werkstücken mit einem Flüssigkeitsstrahl aus einer Düse, wobei die Flüssigkeit über eine Zuleitung zugeführt wird.
Es ist bekannt, Werkstücke, gleich welcher Art, mittels eines gebündelten und unter hohem Druck austretenden Wasserstrahls zu schneiden. Das Schneiden erfolgt sehr exakt, wobei vor allem die Schneidkanten sehr sauber geschnitten sind.
Zur Verbesserung der Schneidwirkung des Wasserstrahls ist es ferner bekannt, daß dem Wasserstrahl ein abrasives Mittel, insbesondere Sand, vor dem Austreten aus der Düsenöffnung zugesetzt wird (siehe "kalter Schnitt", Maschinenmarkt, Würzburg 95 (1989) 49, Seite 80-83). Ferner ist aus der DD 2 98 618 bekannt, daß durch eine Abkühlung des Wassers vor dem Austritt aus der Düse nach dem Austritt des Wassers ein Teil des Wassers zu Eis kristallisiert wird, so daß in dem Wasser Eiskristalle erzeugt werden. Dazu muß allerdings das Wasser unter einen erheblichen Druck gesetzt und auf etwa minus 20°C abgekühlt werden, wobei es erheblicher aufwendiger Aggregate bedarf. Ferner kann nur unter den größten Schwierigkeiten vermieden werden, daß die Düse und insbesondere der Düsenaustritt laufend vereist, so daß erhebliche Ausfallzeiten zu verkraften sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der o.g. Art zu entwickeln, bei welcher dieser Nachteil nicht auftreten und ins­ besondere ein wirkungsvolles und umweltschonendes Schneid­ verfahren vorgegeben wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß der Flüssigkeit vor einem Düsenaustritt ein Stoff zugesetzt wird, der in der Flüssigkeit durch Zustandsänderung einen Abrasivstoff er­ zeugt.
In der Regel wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Flüssigkeit Wasser eingesetzt. Allerdings sind auch andere Flüssigkeiten oder Mischungen von verschiedenen Flüssig­ keiten denkbar, sofern sie wirtschaftlich einsetzbar sind.
Als Stoff, der sich beispielsweise in Wasser zur Erzeugung von Eiskristallen besonders eignet, ist Stickstoff zu nennen. Wird flüssiger Stickstoff beispielsweise in Wasser eingeleitet, so erfährt zumindest ein Teil dieses Wassers eine Zustandsänderung auf physikalischem Wege und kri­ stallisiert zu Eis. Diese Eiskristalle dienen dann als Abrasivstoff beim Schneiden der Werkstücke.
Nach dem Schneidvorgang lösen sich die Eiskristalle wieder auf, so daß die Zustandsänderung rückgängig gemacht wird. Es besteht keinerlei Entsorgungsproblem für diesen Abrasiv­ stoff, der Stickstoff selbst ist bei der im erfindungs­ gemäßen Verfahren benutzten Konzentration völlig schadlos.
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden von Werkstücken mit einem Flüssigkeitsstrahl aus einer Düse, welche über eine Zuleitung mit einer Flüssigkeitsquelle verbunden ist, soll in die Zuleitung eine Zweigleitung einmünden, an die wiederum ein Speicher für beispielsweise Stickstoff angeschlossen ist. Dadurch, daß die Flüssigkeit und insbesondere Wasser in der Zuleitung mit hoher Geschwindigkeit geführt wird, erfolgt quasi ein Zusaugen des Stickstoffes aus der Zweigleitung in die Zuleitung, so daß sich dort der Stickstoff mit der Flüssigkeit vermengt und die Eiskristalle erzeugt.
Ein besonderer Vorteil besteht auch darin, daß keinerlei Reste des Abrasivstoffes im Schneidgut selbst verbleiben, wie dies beispielsweise bei Sand der Fall ist. Dem­ entsprechend kommt es auch nicht zu späteren Beschädigungen von Werkzeugen. Ferner ist der gesamte Schneidprozeß hygienisch und lebensmittelverträglich, wobei die Wasser­ aufnahme des Werkstückes während des Schneidvorganges minimiert bzw. unterbunden wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
ihrer einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden von Werk­ stücken.
Ein Werkstück 1 wird von einem gestrichelt angedeuteten Wasserstrahl 2 im bekannten Wasserstrahlverfahren ge­ schnitten.
Dieser Wasserstrahl 2 wird durch eine Zuleitung 3 von einem Wasseranschluß 4 durch einen Düsenkopf 5 einer Düse 6 zuge­ führt und tritt aus dieser Düse 6 mit hoher Geschwindigkeit aus. Ggfs. ist in die Zuleitung 3 noch eine Pumpe 7 einge­ schaltet.
Über eine Zweigleitung 8 steht die Zuleitung 3 mit einem Speicher 9 für einen Stoffin Verbindung, durch den bei oder nach der Einmündung in die Zuleitung 3 bzw. bei der Einmischung in die Flüssigkeit diese zumindest teilweise eine Zustandsänderung erfährt, wobei ein Teil der Flüssig­ keit in einen Abrasivstoff umgewandelt wird. Bevorzugt handelt es sich bei dem Stoff um Stickstoff, der bei Vermischung mit Wasser die physikalisch bedingte Zustands­ änderung bewirkt, nämlich Teile des Wassers zu Eis kristallisieren läßt, wobei diese Eiskristalle in dem Wasserstrahl 2 abrasiv auf das Werkstück 1 einwirken.
Bezugszeichenliste
1 Werkstück
2 Wasserstrahl
3 Zuleitung
4 Wasseranschluß
5 Düsenkopf
6 Düse
7 Pumpe
8 Zweigleitung
9 Speicher

Claims (7)

1. Verfahren zum Schneiden von Werkstücken (1) mit einem Flüssigkeitsstrahl (2) aus einer Düse (6), wobei die Flüssigkeit über eine Zuleitung (3) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit vor einem Düsenaustritt ein Stoff zugesetzt wird, der in der Flüssigkeit durch Zustands­ änderungen einen Abrasivstoff erzeugt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff ein flüssiger Stoff, insbesondere flüssiger Stickstoff, ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zustandsänderung auf physikalischem Wege erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Flüssigkeit zu Eis kristallisiert wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsänderung nach dem Schneiden des Werkstückes (1) wieder rückgängig gemacht wird.
6. Vorrichtung zum Schneiden von Werkstücken (1) mit einem Flüssigkeitsstrahl (2) aus einer Düse (6), welche über eine Zuleitung (3) mit einer Flüssigkeitsquelle (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (3) über eine Zweigleitung (8) mit einem Speicher (9) verbunden ist, in dem sich ein Stoff befindet, der in der Flüssigkeit durch Zustandsänderung einen Abrasivstoff erzeugt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (9) Stickstoff enthält.
DE19632883A 1996-08-16 1996-08-16 Verfahren zum Schneiden von Werkstücken Ceased DE19632883A1 (de)

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DE102004002130A1 (de) * 2004-01-15 2005-08-04 Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau Ag Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Bauteiles
DE102008010599A1 (de) 2008-02-22 2009-09-03 Institut für innovative Technologien, Technologietransfer, Ausbildung und berufsbegleitende Weiterbildung (ITW) e.V. Verfahren zum Abrasiv-Hochdruckwasserstrahlschneiden mit einem Eiskristalle enthaltenden Hochdruckwasserstrahl

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GB2042399A (en) * 1979-01-15 1980-09-24 Boc Ltd Method and apparatus for penetrating a body of material or treating a surface
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Patent Citations (2)

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Non-Patent Citations (1)

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DE-Z: Maschinenmarkt, Würzburg 95(1989) 49, S. 80-83: "Kalter Schnitt" *

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DE102008010599B8 (de) 2008-02-22 2025-08-07 Institut für innovative Technologien, Technologietransfer, Ausbildung und berufsbegleitende Weiterbildung (ITW) e.V. Verfahren zum Abrasiv-Hochdruckwasserstrahlschneiden mit einem Eiskristalle enthaltenden Hochdruckwasserstrahl

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