Cuerpo de cabezal de corte con venteo para sistema de chorro abrasivo.

Un sistema de chorro abrasivo (100) que tiene un conjunto de boquilla (200) para producir un chorro abrasivo,

sistema de chorro abrasivo (100) que comprende:

un portaorificio (260) y un orificio de piedra preciosa (241)

un cuerpo de cabezal de corte (260) del conjunto de boquilla (200) que incluye una sección de recepción delportaorificio adaptada para recibir el portaorificio (260) que retiene el orificio de piedra preciosa (241), una regiónde mezcla (249) situada aguas abajo de la sección de recepción del portaorificio, una conexión de alimentación deabrasivo a través del cual el abrasivo penetra en la región de mezcla (249) y un venteo del cabezal de corte quetiene una lumbrera de venteo y un agujero pasante (312, 402) de venteo que se extiende hacia fuera desde lalumbrera de venteo a través de una pared lateral del cuerpo de cabezal de corte (227), estando situada lalumbrera de venteo entre la sección de recepción del portaorificio y la región de mezcla (249) de tal manera que lalumbrera de venteo está aguas abajo de una salida de chorro de fluido de un portaorificio (260) que está en lasección de recepción del portaorificio durante el uso.

Cuerpo de cabezal de corte con venteo para sistema de chorro abrasivo.

Antecedentes

Campo técnico

La presente invención se refiere en general a los sistemas de chorro abrasivo y, en particular, a sistemas de chorro abrasivo que tienen un cuerpo de cabezal de corte con venteo.

Descripción de la técnica relacionada Los sistemas de chorro abrasivo convencionales se usan para procesar piezas de trabajo mediante la presurización de un fluido y, después, la entrega del fluido a presión contra la pieza de trabajo. Los sistemas de chorro abrasivo producen chorros de fluido abrasivo a alta presión (a los que se hace referencia comúnmente como chorros abrasivos) adecuados para cortar a través de materiales duros. El fluido a alta presión puede fluir a través de un orificio de piedra preciosa formador del chorro de un conjunto de cabezal de corte para formar un chorro de fluido a alta presión en el cual son arrastradas las partículas abrasivas. El chorro de fluido abrasivo a alta presión es descargado desde el conjunto de cabezal de corte hacia la pieza de trabajo.

El abrasivo y el chorro de fluido son juntados para mezclarse en una cámara de mezcla en el interior del conjunto de cabezal de corte. El abrasivo entregado a la cámara de mezcla tiene una tendencia a moverse aguas arriba a través del conjunto de cabezal de corte hacia el orificio de piedra preciosa. Esto es porque la presión aguas arriba (por ejemplo, la presión en un paso de fluido entre la cámara de mezcla y el orificio de piedra preciosa) puede ser inferior que la presión den la cámara de mezcla. El diferencial de presión a menudo conduce a un movimiento del abrasivo que puede dar como resultado el abrasivo golpee y cause un daño al soporte del orificio de piedra preciosa que soporta al orificio de piedra preciosa.

El abrasivo también puede, eventualmente, migrar aguas arriba hasta pasado el soporte del orificio de piedra preciosa y, en último término, hasta la parte superior del orificio de piedra preciosa. El abrasivo se puede acumular lentamente sobre las superficies aguas arriba del orificio de piedra preciosa. Si algo del abrasivo acumulado se despega, puede ser arrastrado por el fluido a alta presión que es forzado a través del orificio de piedra preciosa formador del chorro. El abrasivo arrastrado puede dañar rápidamente el orificio de piedra preciosa, dando como resultado un mal funcionamiento y/o unas prestaciones significativamente disminuidas del conjunto de cabezal de corte. El sistema de chorro abrasivo tiene que ser detenido para reemplazar el orificio de piedra preciosa dañado y limpiar de abrasivo el conjunto de cabezal de corte de tal forma que el proceso de corte por chorro de agua pueda ser ejecutado de nuevo. Infortunadamente, el tiempo de parada puede reducir significativamente la productividad del sistema de chorro abrasivo.

La técnica anterior relacionada está divulgada en los documentos de patente de EE.UU. US 2005/017091, internacional WO 92/19384, de EE.UU. US 4 951 429, de EE.UU. US 4 995 164, europea EP 1 422 026, la cual se ve como la técnica anterior más cercana, y de EE.UU. 5 320 289.

El documento de patente europea EP 1 422 026 divulga en su figura 2 un sistema de chorro abrasivo que tiene un conjunto de boquilla para producir un chorro abrasivo, sistema de chorro abrasivo que comprende:

un cuerpo de cabezal de corte del conjunto de boquilla que incluye una sección de recepción del portaorificio adaptada para recibir un portaorificio, una región de mezcla situada aguas abajo de la sección de recepción del portaorificio; una conexión para alimentación de abrasivo, a través del cual el abrasivo penetra en la región de mezcla, y un venteo del cabezal de corte que tiene una lumbrera de venteo y un agujero pasante de venteo que se extiende hacia fuera desde la lumbrera de venteo a través de una pared lateral, estando la lumbrera de venteo situada entre la sección de recepción del portaorificio y la sección de mezcla.

Breve resumen Un sistema de chorro abrasivo, en algunas realizaciones, tiene un conjunto de boquilla y un sistema de venteo para controlar el flujo del medio, tal como el abrasivo, en el interior del conjunto de boquilla. El sistema de venteo puede proteger del abrasivo a diferentes componentes del sistema de boquilla.

El sistema de venteo puede incluir uno o más venteos para regular la presión en el interior de un cuerpo de cabezal de corte del conjunto de boquilla para minimizar, limitar o sustancialmente eliminar el medio que alcanza a los componentes del conjunto de boquilla, tales como el portaorificio, el orificio de piedra preciosa, y otros similares. Los venteos, en algunas realizaciones, pueden incluir al menos una lumbrera de venteo situada entre un portaorificio que retiene un orificio de piedra preciosa y una región de mezcla en la cual el abrasivo es mezclado con un chorro de fluido producido por el orificio de piedra preciosa. Un aislador entre la región de mezcla y el portaorificio protege más el orificio de piedra preciosa u otros componentes aguas arriba.

En algunos sistemas, un sistema de chorro abrasivo que tiene un conjunto de boquilla para producir un chorro abrasivo comprende un cuerpo de cabezal de corte que incluye un una sección de recepción del portaorificio adaptada para recibir un portaorificio para retener un orificio de piedra preciosa, una región de mezcla situada aguas abajo de la sección de recepción del portaorificio, una conexión de alimentación de abrasivo a través de la cual el abrasivo penetra en la región de mezcla y un venteo del cabezal de corte. El venteo del cabezal de corte tiene una lumbrera de venteo y un agujero pasante de venteo que se extiende hacia fuera desde la lumbrera de venteo a través de una pared lateral del cuerpo de cabezal de corte. La lumbrera de venteo está situada entre la sección de recepción del portaorificio y la región de mezcla de tal forma que la lumbrera de venteo está aguas abajo de una salida de chorro de fluido de un portaorificio que está en la sección de recepción del portaorificio durante el uso.

En algunos sistemas, un cuerpo de cabezal de corte por chorro de agua con abrasivo comprende una región de mezcla, una conexión de alimentación de abrasivo a través de la cual el abrasivo penetra en la región de mezcla, una lumbrera de venteo situada aguas arriba de la conexión de alimentación de abrasivo y aguas abajo de un cara de asiento del portaorificio del cuerpo de cabezal de corte de tal forma que la lumbrera de venteo está aguas abajo de una salida de chorro de fluido de un portaorificio asentado contra la cara de asiento del portaorificio. En algunas realizaciones, un paso de ventero se extiende desde la lumbrera de venteo a través de la pared lateral del cuerpo de cabezal de corte.

En algunos sistemas, se provee un método para producir un chorro de agua con abrasivo. El método incluye el entregar un chorro de fluido producido por un orificio generador de chorro a través de un portaorificio hacia una región de mezcla del cuerpo de cabezal de corte. El abrasivo es entregado a través de una conexión de alimentación de abrasivo en la región de mezcla para incorporar el abrasivo en el chorro de fluido. El fluido es pasado a través de una lumbrera de venteo situada aguas arriba de la región de mezcla y aguas abajo de del portaorificio para ajustar la presión en al menos una porción de un paso en el cuerpo de cabezal de corte que se extiende entre el portaorificio y la región de mezcla.

Breve descripción de las varias vistas de los dibujos La figura 1 es una vista isométrica de un sistema de chorro abrasivo.

La figura 2 es una vista isométrica de un conjunto de efector final.

La figura 3 es una vista lateral en alzado de un conjunto de boquilla en comunicación con un dispositivo de presurización del venteo.

La figura 4 es una vista en sección transversal de un conjunto de boquilla que tiene un cuerpo de cabezal de corte venteado.

La figura 5 es una vista en sección transversal y en despiece ordenado de algunos componentes de un conjunto de boquilla.

La figura 6 es una vista en sección transversal detallada de una porción de un cuerpo de cabezal de corte que tiene un venteo y un aislador desmontable.

La figura 7 es una vista en sección transversal de un cuerpo de cabezal de corte venteado dada a lo largo de la línea 7-7 de la figura 4.

La figura 8A es una vista en sección transversal de un cuerpo de cabezal de corte venteado para ventear aire ambiente.

La figura 8B es una vista detallada de una porción del cuerpo de cabezal de corte de la figura 8A.

La figura 9 es una vista en sección transversal de un cuerpo de cabezal de corte venteado que incluye... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de chorro abrasivo (100) que tiene un conjunto de boquilla (200) para producir un chorro abrasivo, sistema de chorro abrasivo (100) que comprende:

un portaorificio (260) y un orificio de piedra preciosa (241)

un cuerpo de cabezal de corte (260) del conjunto de boquilla (200) que incluye una sección de recepción del portaorificio adaptada para recibir el portaorificio (260) que retiene el orificio de piedra preciosa (241) , una región de mezcla (249) situada aguas abajo de la sección de recepción del portaorificio, una conexión de alimentación de abrasivo a través del cual el abrasivo penetra en la región de mezcla (249) y un venteo del cabezal de corte que tiene una lumbrera de venteo y un agujero pasante (312, 402) de venteo que se extiende hacia fuera desde la lumbrera de venteo a través de una pared lateral del cuerpo de cabezal de corte (227) , estando situada la lumbrera de venteo entre la sección de recepción del portaorificio y la región de mezcla (249) de tal manera que la lumbrera de venteo está aguas abajo de una salida de chorro de fluido de un portaorificio (260) que está en la sección de recepción del portaorificio durante el uso.

2. El sistema de chorro abrasivo (100) de la reivindicación 1, que comprende, además:

un dispositivo de presurización de venteo en comunicación con el venteo del cabezal de corte, estando adaptado el dispositivo de presurización de venteo para entregar fluido a través del agujero pasante (312, 402) de venteo y la lumbrera de venteo cuando pasa el abrasivo a través de la conexión de alimentación de abrasivo y es mezclado con un chorro de fluido producido por el orificio de piedra preciosa (241) sostenido por el portaorificio en la sección de recepción de portaorificio.

3. El sistema de chorro abrasivo (100) de la reivindicación 2, en el que el dispositivo de presurización de venteo es una bomba capaz de presurizar el fluido lo suficiente como para mantener una presión en un paso entre la sección de recepción de portaorificio y la región de mezcla por encima de un presión en la región de mezcla (249) cuando es mezclado el abrasivo con el chorro de fluido.

4. El sistema de chorro abrasivo (100) de la reivindicación 1, en el que el agujero pasante (312, 402) de venteo proporciona comunicación de fluido entre la lumbrera de venteo y un entorno ambiental externo al cuerpo de cabezal de corte (227) de tal forma que el aire atmosférico externo al cuerpo de cabezal de corte (227) es arrastrado a través del agujero pasante (312, 402) de venteo y la lumbrera de venteo según pasa un chorro de fluido a través de la región de mezcla (249) .

5. El sistema de chorro abrasivo (100) de la reivindicación 4, en el que un miembro de orificio de regulación de flujo está situado en el agujero pasante (312, 402) .

6. El sistema de chorro abrasivo (100) de la reivindicación 1, en el que el portaorificio (260) entero está espaciado de la lumbrera de venteo a lo largo del paso de flujo de chorro de fluido que se extiende longitudinalmente, y/o en el que la lumbrera de venteo tiene un diámetro que es igual a o menor que unos 25’4 mm (0’03 pulgadas) , y/o que comprende, además:

al menos un venteo adicional en la pared lateral del cuerpo de cabezal de corte (227) , estando adaptado el al menos un venteo adicional a ajustar una presión en el cuerpo de cabezal de corte (227) entre la sección de recepción del portaorificio y la región de mezcla (240) , y/o,

que comprende, además:

un aislador (283) montado en el cuerpo de cabezal de corte (227) y situado entre la lumbrera de venteo y la región de mezcla (249) .

7. El sistema de chorro abrasivo (100) de la reivindicación 6, en el que el aislador (283) incluye un paso con una sección convergente aguas arriba y una sección divergente aguas abajo.

8. El sistema de chorro abrasivo (100) de la reivindicación 6, en el que el aislador (283) está hecho de un material que es más duro que el material del cuerpo de cabezal de corte (227) .

9. El sistema de chorro abrasivo (100) de una de las reivindicaciones que anteceden, que comprende, además:

un sensor de presión situado para medir una presión en un lugar en el cuerpo de cabezal de corte (227) entre la sección de recepción del portaorificio y la región de mezcla (240) .

10. El sistema de chorro abrasivo (100) de la reivindicación 9, en el que el sensor de presión está adaptado para enviar al menos una señal basada, al menos en parte, en una presión medida en una región de venteo interna que es adyacente a la lumbrera de venteo y a través de la cual un chorro de fluido producido por el orificio de piedra preciosa (241) pasa antes de que el chorro de fluido sea mezclado con el abrasivo que pasa a través de la conexión de alimentación de abrasivo.

11. El sistema de chorro abrasivo (100) de una de las reivindicaciones que anteceden, en el que el cuerpo de cabezal de corte (227) incluye una sección superior y una sección inferior que coopera con la sección superior para definir el agujero pasante de venteo, la sección superior incluye la sección de recepción de portaorificio y la sección inferior está adaptada para recibir un tubo de mezcla (225) .

12. El sistema de chorro abrasivo (100) de la reivindicación 11, en el que el agujero pasante de venteo está definido, al menos en parte, por una acanaladura (511) en una de la sección superior y la sección inferior.

13. El sistema de chorro abrasivo (100) de una de las reivindicaciones que anteceden, en el que la lumbrera de venteo está situada más cerca de la cara de asiento del portaorificio que la región de mezcla (249) y/o en el que la lumbrera de venteo tiene un diámetro que es igual a o menor que unos 25’4 mm (0’03 pulgadas) .

14. El sistema de chorro abrasivo (100) de una de las reivindicaciones que anteceden, que comprende, además, una superficie tubular que define el paso de venteo, superficie tubular que se extiende continua e ininterrumpidamente desde la lumbrera de venteo hasta una superficie exterior del cuerpo de cabezal de corte (227) y/o en el que el paso de venteo es el agujero pasante (312, 402) que se extiende a través de una pared tubular del cuerpo de cabezal de corte (227) hasta una cámara de venteo, estando la cámara de venteo aguas abajo de la cara de asiento del portaorificio y/o comprendiendo, además, un miembro de orificio situado a lo largo del paso de venteo.