[发明专利]聚集管及其用途

说明书

本发明的目的在于提供一种聚集管(1，1')，其被构造用于聚集包含磨料颗粒的高压液体射流并且包括：聚集管道部分(9，9')、用于液体射流自由离开聚集管道部分(9，9')的出口(8，8')、以及聚集管道部分(9，9')的纵向轴线(6，6')，所述纵向轴线包含出口(8，8')的中心(7，8a')，其中聚集管道部分(9，9')由液体不可渗透的管壁(11，11')界定、以聚集锥角(2，2')从出口(8，8')延伸并且在出口(8，8')的方向上逐渐缩小，其中聚集管(1，1')在构造方面以简单的方式实现增加的使用寿命。根据本发明，该目的通过聚集锥角(2，2')在0.05°至1°的范围内来实现。

技术领域

本发明涉及一种聚集管，其被构造用于聚集包含磨料颗粒的高压液体射流，并且具有聚集管道部分、用于液体射流自由离开聚集管道部分的出口、以及聚集管道部分的纵向轴线，纵向轴线包含出口的中心，其中聚集管道部分由液体不可渗透的管壁界定并且在出口的方向上以聚集锥角逐渐缩小，其中聚集锥角的边是两条切线，这两条切线位于包含纵向轴线的纵向截面中并且瞄向管壁的在纵向截面中彼此相对的两个内表面点。

本发明还涉及这种聚集管的用途。

背景技术

本发明涉及射流切割工件领域，例如水射流切割工件领域。这里的切割过程通过高压液体射流发生，因为高压液体射流离开出口并冲击工件。因为聚集管道部分限制了高压液体射流，所以所述聚集管道部分确保了液体射流以及因此磨料颗粒的所需加速度。液体射流通常被加速到至少400m/s。当进入聚集管道部分时，液体射流通常具有至少大约1000巴的压力。例如石榴石颗粒、刚玉颗粒或石英砂颗粒的磨料颗粒显著地增强了液体射流的切割性能，使得也可以切割相对硬的材料，例如岩石和金属。

然而，磨料颗粒导致在聚集管道部分的区域中的聚集管上的磨损增加，因为所述磨料颗粒在普遍的高压下以大的能量冲击管壁。其后果是，聚集管道部分变宽，从而逐渐失去其聚集效果。因此，聚集管的使用寿命缩短。

为了减少这种磨损，WO03/053634A1教导了聚集管的管壁将设置有润滑膜。

然而，这种用于减少磨损的措施在结构上是复杂的，因为润滑膜是通过用相应的润滑剂渗透管壁而从外部形成的。为此，需要其中设置有聚集管的加压室。此外，在压力室中出现缺陷时，存在聚集管快速磨损的风险，因为渗透所述聚集管所需的多孔结构不是足够稳定的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种开头所述类型的聚集管以及所述聚集管的用途，所述聚集管及其用途使得能够以结构简单的方式增加使用寿命。

该目的通过根据本发明的聚集管实现。其有利的改进将从本发明的其它技术方案得到。

聚集管，其被构造用于聚集包含磨料颗粒的高压液体射流，具有聚集管道部分、用于液体射流自由离开聚集管道部分的出口、以及聚集管道部分的纵向轴线，该纵向轴线包含出口的中心，其中聚集管道部分由液体不可渗透的管壁界定并且在出口的方向上以聚集锥角逐渐缩小，其中聚集锥角的边是两条切线，这两条切线位于包含纵向轴线的纵向截面中并且瞄向管壁的在纵向截面中彼此相对的两个内表面点，其中聚集锥角在0.05°至1°的范围内。令人惊讶的是，已经证明，由于以这种方式选择的聚集锥角，磨损显著减小。使用寿命相应增加。令人惊奇的是，额外地减少了在操作聚集管时的噪声发射。这两种正面效果在0.05°至1°的范围之外不再明显。

在本公开的上下文中高压被理解为是指当进入聚集管道部分时至少约1000巴到高达约6000巴或更高的液体射流的压力。因此，管壁必须被构造成稳定的，例如，管壁足够厚并且由硬质金属(硬质合金)或金属陶瓷形成。