喷头制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将处于压力下的、由流体和磨蚀介质组成的悬浮液喷出的喷头(1)，具有至少一个喷嘴(8)，所述喷嘴具有至少一个用于排出悬浮液的排出开口(20)，其中，所述喷头(1)具有至少一个第一驱动装置(17′)，所述喷头通过该第一驱动装置可以围绕第一轴线(A1)转动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据本专利技术权利要求1前序部分所述的、用于将由流体和固态颗粒组成的悬浮液喷出的喷头。
技术介绍
这种类型的喷头例如使用在用于水柱切割、借助水柱钻孔或者以其他方式用于表面剥蚀的设备中。在这种技术中，待加工的材料通过高压水柱在添附有磨蚀介质的条件下被加工。有利的是，通过这种类型的加工方式，几乎所有的材料都是可加工的，并且被切割物在此几乎不会发热。尤其是在材料特别坚硬的情况下，为了提高切割或钻孔效率以及加工质量，根据现有技术已知的是使用水-磨蚀射束(Wasser-Abrasiv-Strahl)，在其中添加有切割介质，即所谓的磨蚀介质(例如石榴石、玻璃、火山渣、橄榄石、刚石等)。为此，在水-磨蚀悬浮液切割中，悬浮液是由水和磨蚀介质形成的，该悬浮液在高压下从喷嘴喷出。例如由专利文献EP1820604B1已知一种用于将包括流体以及磨蚀介质的悬浮液喷出的喷头。该喷头具有至少一个固定设置的喷嘴，该喷嘴具有将液体输送到外面的排出开口。为了能够最大程度地按定义实现这种喷嘴，从而实现所期望的切割或剥蚀结果，在该至少一个喷嘴的上游设有流动引导元件。该流动引导元件在被输送至喷嘴的液体的流动路径中设置在喷嘴及其排出开口之前，从而使得液体在到达喷嘴和排出开口之前必须首先经过流动引导元件。该流动引导元件被构造并设置为，其使待喷出的液体在喷嘴的下游围绕流动路径的纵轴线旋转地移位(versetzt)。液体的这种旋转一方面导致液体在离开喷嘴之后射束扩展，从而使得液体成圆锥形地离开喷嘴，并在喷嘴下游在距排出开口一定距离时使液流的直径大于排出开口的直径。另一方面，通过这种从喷嘴离开的旋转液流能够改进磨蚀效率。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的在于提出一种用于将由流体和磨蚀介质组成的悬浮液喷出的喷头，借助该喷头可以更进一步地改进前述的效果。本专利技术的目的通过具有如权利要求1所述特征的喷头来实现。优选的实施方式由从属权利要求、以下的说明书和附图给出。根据本专利技术提出一种用于将由流体和磨蚀介质组成的悬浮液喷出的喷头，其具有至少一个喷嘴，该喷嘴具有至少一个用于排出流体或液体的排出开口，在此，优选将该喷头设计为沿着进给轴线运动。此外，该喷头还具有至少一个第一驱动装置，通过该第一驱动装置可以使喷头围绕第一轴线转动，该第一轴线优选平行于进给轴线地延伸。通过使喷头自身围绕一特别是平行于进给轴线的轴线旋转地移位或者沿着进给轴线移位，可以实现更高的材料剥蚀率和更大面积的加工。待喷出的流体不仅可以采用水，而且可以采用其他合适的液体。因此该液体例如在其粘度上能够与周围的环境压力相匹配，特别是在使用水的情况下。磨蚀介质可以采用合适的材料，例如石榴石、玻璃、火山渣、橄榄石、刚石等。第一轴线优选平行于喷头的纵轴线延伸，在此，纵轴线是这样的轴线：沿着该轴线的方向实现通过喷头的流动。优选该纵轴线是喷头的中心轴线，并进一步优选与下述的进给轴线一致：喷头例如在构成钻孔时将沿着该进给轴线前移。此外，优选可以在至少一个喷嘴的上游设置至少一个流动引导元件，以使待喷出的液体在喷嘴的上游处旋转地移位。由此可以如前所述地实现圆锥形的射束扩展，这种射束扩展能够特别有效地实现材料剥蚀。悬浮液中的从喷嘴离开的磨蚀介质特别是沿着圆形轨迹运动。流动引导元件特别是可以采用螺旋形的或者说蜗线形的流动路径。在此，特别是可以将定义流动路径的蜗线构造为多线的，例如三线的。螺旋形或者蜗线形的结构可以被构造为插入件(Einsatz)，或者例如被构造为位于流动通道内周上的或位于环形流动通道中间壁的外周上的蜗线形轨迹。根据一种优选的实施方式，第一轴线与纵轴线或者进给轴线重合，从而使喷头在加工材料时，例如在切开金属或者钻孔时，围绕其纵轴线进行同心的旋转。替代地，第一轴线也可以设置为与纵轴线或者进给轴线间隔开。由此可以使加工横截面增大。由此，喷头可以执行同心的圆形运动或者偏心的运动。因此，喷头的纵轴线例如可以随喷头一起沿圆形轨迹围绕第一轴线旋转。在此，优选进给沿着沿第一轴线方向延伸的进给轴线进行。当第一轴线相对于进给轴线特别是垂直地或平行地间隔开时，喷头将围绕与进给轴线不重合的轴线旋转，例如围绕其相对于进给轴线错开的纵轴线旋转。优选第一轴线平行于喷头的纵轴线和/或进给轴线地延伸。然而，这些轴线也可以彼此成角度地延伸，特别是当喷头例如相对于进给方向成角度地设置时，即，喷头的纵轴线相对于进给轴线成角度地延伸。在这种情况下，例如第一转动轴线可以平行于喷头的纵轴线或者平行于进给轴线地设置。根据另一种实施方式，喷头具有第二驱动装置，通过该第二驱动装置，喷头可以附加地围绕与第一轴线间隔开的第二轴线转动。如果借助于围绕第一和第二轴线的旋转进行加工，则既可以改进加工效率，也可以实现加工横截面的增大。因此，例如可以将第一轴线设置为，使喷头围绕其纵轴线旋转，该纵轴线与进给轴线沿着径向方向间隔开。第二轴线例如可以沿着进给轴线延伸，从而使得喷头的纵轴线并相应地使得第一轴线执行在圆形轨迹上围绕第二轴线的运动。此外，喷头可以至少在具有至少一个排出开口的部分中相对于进给轴线倾斜一角度α。由此也可以增大围绕进给轴线的加工横截面，在此同时还使得加工几何形状是可变化的。替代地，也可以通过排出开口的倾斜来提高剥蚀效率。根据一种优选的实施方式，喷头具有一个喷嘴，特别是一个设置在中央的喷嘴。然而，喷头也可以配设有多个排出开口，优选将其中的至少几个设置为，输出彼此成角度的射束。喷头的这种配置进一步提高了加工效率，并且能够根据排出开口的设置来实现特殊的切割或加工几何形状。因此，可以将多个排出开口如下地设置或彼此倾斜：由它们所产生的射束或其中心轴线彼此相向。也就是说，多个射束的中心轴线将有利地在一个点或者说焦点上相遇。替代地，多个射束的中心轴线可以彼此相向但不相交。这意味着，这些射束的中心轴线在射束的相遇平面中所限定的面积要小于在离开平面的区域中所限定的面积。由此可以提高剥蚀效率。替代地，可以将多个排出开口设置为，其射束或其中心轴线彼此远离，从而覆盖到更大的加工面积。根据另一种优选的实施方式，第一驱动装置和/或第二驱动装置包括马达。这种马达例如可以是电动机，然而也可以是液压或气动马达。这种设计能够实现与悬浮液流动无关的驱动。对于设有两个驱动装置的情况，这些驱动装置可以各自单独地具有这种类型的马达，从而使得这些马达可以被相互独立地驱动，特别是可以相互独立地控制旋转。替代地，也可以设置一个这种电机用于两个驱动装置，其中，这些驱动装置例如具有传动器，该传动器与共同的驱动马达相连接。液压马达也可以由悬浮液流或者从悬浮液分流出去的液体流本身来驱动。为此，第一驱动装置和/或第二驱动装置特别可以包括由液体流驱动的涡轮机或者其他由液体流驱动的驱动器。这种设计的优点在于可以舍弃额外的驱动器，例如电驱动器，特别是无需从外部附加单独的能量供应。在此，每个驱动装置均可以具有一个涡轮机，或者可以设置一个涡轮机用于驱动两个驱动装置。这种涡轮机例如可以具有一个或多个叶轮，这些叶轮被液体流穿流并且旋转移位。然后，该旋转例如可以通过合适的传动器传递到驱动器上，以使喷头转动。也就是说，驱动器在这种情况下与至少一个叶轮相连接。另一合适的驱动器可以通过柱塞元件来实现，例如液压马本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将处于压力下的、由流体和磨蚀介质组成的悬浮液喷出的喷头(1)，具有至少一个喷嘴(8)，所述喷嘴具有至少一个用于排出悬浮液的排出开口(20)，其特征在于，所述喷头(1)具有至少一个第一驱动装置(17′)，所述喷头能够通过所述第一驱动装置围绕第一轴线(A1)转动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将处于压力下的、由流体和磨蚀介质组成的悬浮液喷出的喷头(1)，具有至少一个喷嘴(8)，所述喷嘴具有至少一个用于排出悬浮液的排出开口(20)，其特征在于，所述喷头(1)具有至少一个第一驱动装置(17′)，所述喷头能够通过所述第一驱动装置围绕第一轴线(A1)转动。2.根据权利要求1所述的喷头(1)，其特征在于，所述喷头(1)被设计为，沿着进给轴线(S)运动，并且所述第一轴线(A1)优选平行于所述进给轴线(S)地延伸。3.根据权利要求1或2所述的喷头(1)，其特征在于，在所述至少一个喷嘴(8)的上游设有至少一个流动引导元件，所述流动引导元件具有螺线形的流动通道，待喷出的悬浮液通过该流动通道被输送并在此旋转地移位。4.根据权利要求2或3所述的喷头(1)，其特征在于，所述第一轴线(A1)与所述进给轴线(S)重合。5.根据权利要求2或3所述的喷头(1)，其特征在于，所述第一轴线(A1)与所述进给轴线(S)间隔开。6.根据前述权利要求中任一项所述的喷头(1)，其特征在于，所述喷头(1)具有第二驱动装置(17″)，所述喷头(1)通过所述第二驱动装置能够附加地围绕第二轴线(A2)转动，所述第二轴线与所述第一轴线(A1)间隔开。7.根据前述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·林德，
申请(专利权)人：艾恩特应用新技术公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE