Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo.

Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo,

que comprende una bomba (2) de alta presión, una boquilla de corte (14), una vía de flujo principal (6), que une la bomba (2) de alta presión con la boquilla de corte (14), y una primera vía de flujo secundario (8) que se deriva de la vía de flujo principal (6) y que pasa por un recipiente de presión (18) de agente de abrasivo, en la que

la primera vía de flujo secundario (8) desemboca en la vía de flujo principal (6) por un punto de mezclado (24) que está colocado en un segmento de tubería (12) adyacente a la boquilla de corte (14),

caracterizada por que se deriva de la vía de flujo principal (6) una segunda vía de flujo secundario (30) en la que está dispuesta al menos una válvula de cierre (32) y que desemboca por el punto de mezclado (24) en la vía de flujo principal (6) en un lugar opuesto a la primera vía de flujo secundario (8).

Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo.

La invención concierne a una instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo según el preámbulo de la reivindicación 1.

En el corte por chorro de agua se emplea usualmente un chorro de agua a alta presión con un agente abrasivo añadido para cortar materiales, por ejemplo metal. A este respecto, se conocen básicamente dos sistemas diferentes. El primer sistema es el corte por inyección de agua-abrasivo. En estos sistemas se descarga agua a alta presión desde una boquilla y se añade un agente abrasivo al chorro de agua directamente en la boquilla. A este fin, el agua que sale de la boquilla entra en una cámara de mezclado en la que se succiona el agente abrasivo hacia el chorro de líquido por un efecto de inyector. A continuación, la mezcla de agua-agente abrasivo-aire es conducida a través de un tubo de enfoque e incide en la pieza de trabajo. Este procedimiento se utiliza especialmente en la mecanización de metales para el corte de chapas. En este procedimiento es posible conectar y desconectar la alimentación de agente abrasivo en la boquilla de una manera muy precisa y rápida, con lo que se pueden cortar contornos exactos. Sin embargo, dado que en este procedimiento, al añadir el agente abrasivo al chorro de agua a alta presión, se mezcla también aire con éste, las prestaciones de corte son limitadas, especialmente en el caso de grandes dimensiones de corte.

El segundo sistema de conocido es el corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo, por medio del cual se pueden lograr grandes prestaciones de corte, es decir que se pueden seccionar especialmente mayores espesores de material y casi todos los materiales. En este sistema se descarga también agua a alta presión desde una boquilla de corte. No obstante, no se añade el agente abrasivo en la boquilla, sino que este agente abrasivo se mezcla con el agua bastante antes de la entrada en la boquilla, con exclusión de aire bajo la presión del sistema, es decir, bajo alta presión. Esto quiere decir que sale de la boquilla de corte a alta presión una mezcla de agua-agente abrasivo, es decir, una suspensión. Con este sistema se pueden seccionar ciertamente grandes espesores de material, pero el comienzo y la detención del proceso de corte están ligados a un cierto retardo, ya que la alimentación del agente abrasivo no puede conectarse y desconectarse con tanta rapidez como en el corte por inyección. Esto es desventajoso cuando deban realizarse cortes con gran precisión. Una instalación de corte por suspensión de aguaabrasivo de esta clase es conocida, por ejemplo, por el documento US 4, 707, 952.

El cometido de la invención consiste en mejorar una instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo de tal manera que el proceso de corte pueda ser iniciado y detenido en lo posible sin retardo. Este problema se resuelve por medio de una instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo con las características indicadas en la reivindicación 1. Formas de realización preferidas se desprenden de las reivindicaciones subordinadas, la descripción siguiente y las figuras adjuntas.

La instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo según la invención presenta, al igual que las instalaciones de corte por suspensión conocidas, una bomba de alta presión que proporciona, en el lado de salida, agua a alta presión. Asimismo, la instalación presenta una boquilla de corte que está unida con la bomba de alta presión y que forma el chorro de suspensión a alta presión para el corte. Esto quiere decir que un chorro de suspensión a alta presión (suspensión de agua-agente abrasivo) sale de esta boquilla de corte y se emplea entonces para cortar materiales muy diferentes, por ejemplo metal. La boquilla de corte está unida con la bomba de alta presión a través de una vía de flujo principal y una vía de flujo secundario que se deriva de ésta. La vía de flujo secundario se extiende a través del recipiente de presión de agente abrasivo, en el que se encuentra el agente abrasivo bajo la presión del sistema de la instalación, es decir, la presión del agua generada por la bomba de alta presión. El agua en la vía de flujo secundario o derivación es conducida a través del agente abrasivo contenido en el recipiente de presión y arrastra dicho abrasivo y lo transporta así hasta la vía de flujo principal. De esta manera, se forma a alta presión una suspensión que sale después por la boquilla de corte.

Según la invención, se ha previsto ahora que la vía de flujo secundario desemboque en la vía de flujo principal en un punto de mezclado que está colocado en un segmento de tubería adyacente a la boquilla de corte y que, en particular, está dispuesto en una posición inmediatamente adyacente a la boquilla de corte o bien dentro de la propia boquilla de corte. Esto tiene la ventaja de que la parte de la vía de flujo principal por la que circula la suspensión se mantiene lo más corta posible. En una instalación de corte por suspensión de esta clase se detiene hasta ahora la alimentación de agente abrasivo cerrando una válvula de cierre en la vía de flujo secundario o derivación, con lo que se interrumpe el flujo de agua que discurre por el recipiente de presión de agente abrasivo y, por tanto, no se transporta ya agente abrasivo hacia la vía de flujo principal. No obstante, el agente abrasivo que se encuentra todavía en la vía de flujo principal aguas abajo de la desembocadura de la vía de flujo secundario es descargado entonces de la boquilla de corte por la corriente principal que sigue circulando, con lo que no se puede finalizar inmediatamente el proceso de corte. Acortando la parte de la vía de flujo principal por la que se transporta la suspensión, se minimiza la parte de agente abrasivo remanente en la vía de flujo principal al desconectar el flujo por la vía de flujo secundario, con lo que se acorta el tiempo de circulación adicional al desconectar la alimentación de agente abrasivo y se puede detener más rápidamente el proceso de corte. Por tanto, se prefiere que el punto de mezclado entre la vía de flujo secundario y la vía de flujo principal se prevea lo más cerca posible de la boquilla de

corte, en particular en una posición inmediatamente adyacente a ésta o bien integrada en ésta. No obstante, el mezclado entre la corriente principal y la corriente secundaria tiene que efectuarse aguas arriba de la boquilla o la abertura de salida propiamente dicha, de modo que se efectúe la formación de la suspensión a alta presión sin alimentación de aire para poder conseguir las máximas prestaciones de corte.

Preferiblemente, el punto de mezclado está dispuesto aguas arriba de la boquilla de corte a una distancia de ésta de menos de 100 cm, preferiblemente menos de 50 cm y especialmente menos de 30 cm. De esta manera, se acorta la parte de la vía de flujo principal por la que se transporta la suspensión, es decir, la vía de flujo entre el punto de mezclado y la boquilla de corte, con lo que se reduce la cantidad de agente abrasivo que queda en la vía de flujo principal al desconectar la vía de flujo secundario y se acorta así el tiempo de circulación adicional al desconectar la alimentación de agente abrasivo.

Más preferiblemente, el punto de mezclado puede ser movido juntamente con la boquilla de corte. Usualmente, la boquilla de corte está unida con los demás componentes de la instalación, especialmente con la alimentación de agua a alta presión y la alimentación de agente abrasivo, a través de un tubo flexible que hace posible la movilidad de la boquilla de corte durante el proceso de corte. En instalaciones convencionales de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo el punto de mezclado, en el que la corriente secundaria con el agente abrasivo se mezcla con la corriente principal en la vía de flujo principal, está situado aguas arriba de este tubo flexible, mientras que la boquilla de corte está situada aguas abajo del tubo flexible, es decir que aquí la distancia entre el punto de mezclado y la boquilla de corte puede ascender a varias decenas o centenares de metros. Según la forma de realización preferida de la invención, se ha previsto ahora que el punto de mezclado se disponga también aguas abajo del tubo flexible que posibilita la movilidad de la boquilla de corte. Esto quiere decir que, en esta forma de realización, la vía de flujo principal y la vía de flujo secundario son conducidas al menos en un segmento parcial como un respectivo tubo flexible o una respectiva tubería rígida móvil hasta la boquilla de corte, con lo que ésta es móvil con respecto al resto de la instalación, especialmente con respecto al recipiente de presión de agente abrasivo... [Seguir leyendo]

1. Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo, que comprende una bomba (2) de alta presión, una boquilla de corte (14) , una vía de flujo principal (6) , que une la bomba (2) de alta presión con la boquilla de corte (14) , y una primera vía de flujo secundario (8) que se deriva de la vía de flujo principal (6) y que pasa por un recipiente de presión (18) de agente de abrasivo, en la que la primera vía de flujo secundario (8) desemboca en la vía de flujo principal (6) por un punto de mezclado (24) que está colocado en un segmento de tubería (12) adyacente a la boquilla de corte (14) , caracterizada por que se deriva de la vía de flujo principal (6) una segunda vía de flujo secundario (30) en la que está dispuesta al menos una válvula de cierre (32) y que desemboca por el punto de mezclado (24) en la vía de flujo principal (6) en un lugar opuesto a la primera vía de flujo secundario (8) .

2. Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo según la reivindicación 1, caracterizada por que el punto de mezclado (24) está distanciado de la boquilla de corte (14) , en la dirección de flujo, en menos de 100 cm, preferiblemente menos de 50 cm.

3. Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que el punto de mezclado (24) puede ser movido juntamente con la boquilla de corte (14) .

4. Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que están presentes unos medios para establecer en el punto de mezclado (24) una contrapresión tal que impida una salida del flujo de la primera vía de flujo secundario hacia la vía de flujo principal (6) .

5. Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la instalación de corte está ajustada o puede ajustarse de tal manera que en la primera vía de flujo secundario (8) reine sustancialmente la misma presión o una presión más baja que la reinante en la segunda vía de flujo secundario (30) cuando está abierta la válvula de cierre (32) .

6. Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el recipiente de presión (18) de agente abrasivo presenta una tubería de salida

(20) que es parte de la primera vía de flujo secundario (6) y está unida con el punto de mezclado (24) , estando unida adicionalmente la tubería de salida (20) , en la zona de su extremo vuelto hacia el recipiente de presión (18) de agente abrasivo, con la vía de flujo principal (6) a través de una válvula de cierre (40) .

7. Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en la primera vía de flujo secundario (8) está dispuesta una válvula de cierre (16) por el lado de entrada del recipiente de presión (18) de agente abrasivo.

8. Instalación de corte por chorro de suspensión de agua-abrasivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la boquilla de corte (14) está fijada a un sistema de posicionamiento (28) y puede ser movida por éste en al menos una dirección.