DE202015006211U1

DE202015006211U1 - Strahlentschärfer

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Publication number: DE202015006211U1
Application number: DE202015006211.3U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2015-09-25
Anticipated expiration: 2025-09-10

Abstract

Strahlentschärfer (1) für einen ein Fluid (2a) aufweisenden Strahl (2) mit durch Zwischenräume (4) voneinander beabstandeten Prallkörpern (3), wobei jeweils eine Mehrzahl der Prallkörper (3) in wenigstens zwei voneinander verschiedenen Prallebenen (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallkörper (3) unbeweglich fixiert sind und die jeweiligen Ebenen (5) die Mittelpunkte der in ihnen angeordneten Prallkörper (3) enthalten.

Description

Fluidstrahlschneidvorrichtungen sind in der Lage, mittels eines Fluidstrahls, dem auch Abrasivmittel beigemischt sein können, harte Materialien, wie beispielsweise Metall, zu durchtrennen. Je nach Anwendungsbedingungen treten dabei hohe bis sehr hohe Drücke auf. Dies hat zur Folge, dass der Schneidstrahl, auch nachdem er das Schneidgut durchtrennt hat, noch einen erheblichen Restdruck aufweist, den es abzufangen gilt, damit keine Schäden an der Maschinenumgebung verursacht werden.
Eine bekannte, einfache Möglichkeit, den Fluidstrahl abzufangen, besteht darin, unter dem Reststrahl ein mit Wasser oder Schneidfluid gefülltes Auffangbecken anzuordnen, wobei das Fluid, im Regelfall Wasser, bei entsprechender Schichtdicke geeignet ist, den Reststrahl so weit zu entschärfen, dass der Boden des Auffangbeckens durch den abgeschwächten Fluidstrahl nicht mehr geschädigt werden kann. Teilweise müssen hierbei jedoch erhebliche Beckentiefen vorgehalten werden. DE 196 18 523 A1 offenbart bereits eine Einrichtung zum Abfangen des Schneidstrahls von Wasserstrahlbearbeitungsanlagen nach erfolgtem Bearbeitungsvorgang, die einen Strahlabfangkäfig aufweist, in dem viele durch den auftreffenden Strahl bewegbare Körper zur Energieaufnahme eingebracht sind. Nachteilig ist hierbei, dass die Körper beweglich angeordnet sind, so dass durch den auftreffenden Fluidstrahl eine Bewegung der Körper erzeugt wird, die zwar Energie absorbiert zugleich aber zu einer Vergrößerung des Abprallwinkels des Fluidstrahls führt, wobei der Abprallwinkel der Winkel zwischen Einfallstrahl und abprallendem Strahl ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass die eingesetzten Körper sich gleichmäßig abnutzen. Nachteilig ist, dass nicht das volle Energieabsorptionspotential der Körper ausgenutzt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereit zu stellen, die einen mit sehr hohem Druck erzeugten Strahl abzufangen in der Lage ist und das Energieabsorptionspotential von Prallkörpern besser ausschöpft.
Diese Aufgabe wird überraschend einfach gelöst durch einen Strahlentschärfer nach Anspruch 1, wobei sich vorteilhafte Ausführungsformen aus den Unteransprüchen ergeben.
Vorgeschlagen wird ein Strahlentschärfer für einen ein Fluid aufweisenden Strahl mit durch Zwischenräume voneinander beabstandeten Prallkörpern, wobei jeweils eine Mehrzahl von Prallkörpern in wenigstens zwei voneinander verschiedenen Prallebenen angeordnet ist. Überraschenderweise konnte festgestellt werden, dass die Prallkörper ihr Energieabsorptionspotential besser ausschöpfen, wenn sie unbeweglich fixiert werden und die jeweils verschiedenen Prallebenen die Mittelpunkte der in ihnen angeordneten Prallkörper aufweisen.
Dadurch, dass die Prallkörper unbeweglich sind, entstehen im Durchschnitt kleinere Abprallwinkel im Vergleich mit beweglichen Prallkörpern. Zudem ist zu beachten, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein bereits abgefälschter Strahl auf einen weiteren Prallkörper trifft, möglichst hoch ist. Dies gelingt, indem die Prallkörper so angeordnet werden, dass die Orthogonalprojektionen sämtlicher Prallkörper auf gegenüber einer Mittelebene, die die durchschnittliche Neigung sämtlicher Prallebenen gegenüber dem Strahl aufweist, eine Neigung zwischen 60° und 120° aufweisende Projektionsebenen jeweils eine lückenlos ausgefüllte Projektionsfläche ergibt. Die verschiedenen, die Prallkörper aufweisenden Ebenen können unterschiedliche Neigungen aufweisen. Auch die Prallkörper können unterschiedlich ausgeformt sein, nicht nur von Ebene zu Ebene sondern auch innerhalb einer Ebene. Entscheidend ist, dass bei einem Fluidstrahlwinkel von 60° bis 120° gegenüber der Mittelebene für den Strahl keine Möglichkeit besteht, nicht wenigstens auf einen Prallkörper zu treffen.
Die Ebenen, die die Mittelpunkte der Prallkörper enthalten, können sich beispielsweise in dem Mittelpunkt eines randständigen Prallkörpers schneiden, sie können sich aber auch, beispielsweise wenn sie annähernd parallel zueinander verlaufen, erst außerhalb der Prallkörper schneiden.
Im konstruktiv einfachsten Fall ist jeweils eine Mehrzahl von Prallkörpern in zueinander parallelen Ebenen angeordnet. Damit keine Lücke auftritt, an der der Reststrahl ungehindert den Strahlentschärfer passieren könnte, ist es vorteilhaft, wenn die Zwischenräume schmaler sind als die Breite der Prallkörper. Im Falle von stangenförmig ausgebildeten Prallkörpern gleicher Form und Größe ist es günstig, wenn die stangenförmigen Prallkörper benachbarter Ebenen die Zwischenräume der jeweils anderen Ebene in etwa abdecken.
Es ist von Vorteil, wenn die Prallkörper zwischen den Wänden eines Auffangbeckens für das Fluid angeordnet sind. So ist es möglich, die Prallkörper vollständig mit Schneidfluid oder Wasser bedeckt zu halten, so dass von den obersten Prallkörpern zurückgeworfener Reststrahl durch das Fluid bzw. Wasser abgefangen wird.
Um dem Problem des Verschleißens der Prallkörper entgegenzutreten zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Prallkörper lösbar fixiert sind, um einen Austausch abgenutzter Prallkörper zu ermöglichen. Dabei ist es möglich, weiter unten angeordnete Prallkörper gegen die einem größeren Verschleiß ausgesetzten oberen Prallkörper zu tauschen oder neue Prallkörper einzusetzen.
Nachfolgend wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen die Erfindung näher erläutert.
Bezugszeichenliste

1: Strahlentschärfer
2: Strahl
2a: Fluid
3: Prallkörper
4: Zwischenräume
5: Prallebenen
6: Auffangbecken
7: Wände
S: Schneidkopf

1 zeigt einen Strahlentschärfer (1) sowie einen aus einem Schneidkopf (S) austretenden Strahl (2) aus Fluid (2a). Der Strahlentschärfer (1) besteht hier aus einem Auffangbecken (6) für das Fluid (2a) mit seitlich umlaufenden Wänden (7), zwischen denen zwei Prallebenen (5) parallel zueinander angeordnet sind, die durch die Mittelpunkte der jeweiligen, durch Zwischenräume (4) voneinander getrennten Prallkörper (3) definiert sind. Die Prallkörper (3) sind sämtlich gleich als Stangen mit kreisförmigem Querschnitt ausgestaltet und lösbar an den Wänden (7) fixiert, vorzugsweise durch Verschraubungen oder Kraft- und Formschluss mit in den Wänden angeordneten, entsprechenden Aussparungen, wobei die in die Aussparungen eingebrachten Enden der stangenförmigen Prallkörper statt eines kreisförmigen einen viereckigen Querschnitt aufweisen können, um Drehbewegungen zu vermeiden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19618523 A1 [0002]

Claims

Strahlentschärfer (1) für einen ein Fluid (2a) aufweisenden Strahl (2) mit durch Zwischenräume (4) voneinander beabstandeten Prallkörpern (3), wobei jeweils eine Mehrzahl der Prallkörper (3) in wenigstens zwei voneinander verschiedenen Prallebenen (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallkörper (3) unbeweglich fixiert sind und die jeweiligen Ebenen (5) die Mittelpunkte der in ihnen angeordneten Prallkörper (3) enthalten.
Strahlentschärfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Orthogonalprojektionen sämtlicher Prallkörper (3) auf gegenüber einer Mittelebene, die die durchschnittliche Neigung sämtlicher Prallebenenen (5) gegenüber dem Strahl (2) aufweist, eine Neigung zwischen 60° und 120° aufweisende Projektionsebenen jeweils eine lückenlos ausgefüllte Projektionsfläche ergeben.
Strahlentschärfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallebenen (5) sich außerhalb der Prallkörper (3) und Zwischenräume (4) schneiden.
Strahlentschärfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallebenen (5) parallel zueinander verlaufen.
Strahlentschärfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Prallkörper (3) einen ellipsenförmigen Querschnitt aufweisen.
Strahlentschärfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallkörper (3) stangenförmig ausgebildet sind.
Strahlentschärfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallkörper (3) zwischen den Wänden (7) eines Auffangbeckens (6) für das Fluid (2a) angeordnet sind.
Strahlentschärfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallkörper (3) lösbar fixiert sind, um einen Austausch abgenutzter Prallkörper (3) zu ermöglichen.
Strahlentschärfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallkörper (3) Stangen mit jeweils kreisförmigem Querschnitt sind.
Strahlentschärfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallkörper (3) gleich ausgestaltet sind.