DE3247631C1 - Mine gallery widening system for upwards chamber - involves swivelling borehole drilling machine across tool rotation axis for establishing cutting depth - Google Patents

Mine gallery widening system for upwards chamber - involves swivelling borehole drilling machine across tool rotation axis for establishing cutting depth

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DE3247631C1
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Nikolaus 5130 Geilenkirchen Kleuters
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Mhwirth GmbH
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Wirth Maschinen und Bohrgeraete Fabrik GmbH
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
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    • E21B7/04Directional drilling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D3/00Raising shafts, i.e. working upwards from the bottom

Abstract

An upwards directed borehole is made, using a rotary drilling machine swivelling about a horizontal axis. The widening of the gallery into a starting chamber is effected by the drilling machine used for cutting the borehole, which is swivelled across the axis of rotation of the drilling tool. The tool cutting depth is set by its resultant adjustment along the axis of rotation. The drilling head pref. consists of a tool (30) fitted with cutting elements on its periphery, while the hoisting mechanism (18) is a device for continuously swivelling the drilling machine about the horizontal axis (17).

Description

Es ist eine Abbaumaschine für Kohle bekannt (US-PS 42 56 343), die an ihrer Stirnseite zwei parallele, walzenförmige, entgegengesetzt zueinander drehbare Abbauwerkzeuge mit horizontalen Drehachsen aufweist. Zum Arbeiten wird die Maschine jeweils um eine von zwei vertikalen Achsen horizontal geschwenkt. There is a mining machine for coal known (US-PS 42 56 343), the two parallel, cylindrical, opposite Has mutually rotatable mining tools with horizontal axes of rotation. To work the machine is swiveled horizontally around one of two vertical axes.

Diese Achsen sind an den beiden hinteren Ecken eines Maschinenrahmens vorgesehen, so daß sie in Querrichtung einen entsprechenden Abstand voneinander haben.These axes are at the two rear corners of a machine frame provided so that they are spaced a corresponding distance from one another in the transverse direction to have.

An den Stellen dieser Schwenkachsen kann jeweils eine Verspannung zwischen dem Hangenden und dem Liegenden erfolgen, um wahlweise die eine oder die andere Schwenkachse für einen Arbeitsvorgang räumlich zu fixieren. Bei der Festlegung der rechten Schwenkachse wird die Maschine um einen gewissen Winkel von links nach rechts geschwenkt und bei der Festlegung der linken Schwenkachse von rechts nach links, wobei sich zwischen den einzelnen Arbeitsvorgängen jeweils eine schrittartige Versetzung der Schwenkachsen in abwechselnder Aufeinanderfolge in Vorwärtsrichtung ergibt. Zum Schwenken der Maschine sind mit Seilwinden und mit Kolben-Zylinder-Einheiten sowie weiteren Verspanneinrichtungen ausgestattete Vorrichtungen vorgesehen.At the points of these swivel axes there can be a bracing take place between the hanging wall and the lying, to either one or the other to fix the other pivot axis in space for a work process. When laying down the right swivel axis moves the machine through a certain angle from left to swiveled to the right and when determining the left swivel axis from right to left, with a step-like pattern between the individual work processes Displacement of the swivel axes in alternating succession in the forward direction results. Cable winches and piston-cylinder units are used to swivel the machine as well as other bracing devices equipped devices provided.

Zum Bohren von Gestein bzw. für das sog. For drilling rock or for the so-called.

Rotary-Bohren sind am Ende eines Bohrstranges anzuschraubende Bohrwerkzeuge bekannt, die sowohl an ihrer Stirnseite als auch am Umfang mit Schneidelementen bestückt sind (US-PS 23 81 415 und US-PS 29 66 949).Rotary drilling are drilling tools that screw onto the end of a drill string known, both on their end face and on the circumference with cutting elements are equipped (US-PS 23 81 415 and US-PS 29 66 949).

Eine Anregung zum Erweitern einer untertägigen Strecke zu einer Startkammer für die Herstellung einer aufwärts gerichteten Bohrung ließ sich daraus nicht entnehmen. A suggestion to extend an underground route to a launch chamber for the production of an upwardly directed hole could not be deduced from it.

Bei dem erfindungsemäßen Verfahren kann das Bohrwerkzeug während der Erweiterungsarbeiten in der gleichen axialen Position entlang seiner Drehachse gehalten sein. Dies bedeutet, daß die zu Beginn gewählte Schnittiefeneinstellung bis zum Ende einer Arbeitsbewegung unverändert bleibt. Es ist aber auch möglich, dem Bohrwerkzeug während der Erweiterungsarbeiten eine zusätzliche Vorschubbewegung entlang seiner Drehachse zu erteilen, d. h. die Schnittiefe im Verlauf einer Arbeitsbewegung größer oder kleiner werden zu lassen, etwa in Abhängigkeit von der Beschaffenheit oder Mächtigkeit des Gebirges an der jeweiligen Arbeitsstelle. In the method according to the invention, the drilling tool can during the extension works in the same axial position along its axis of rotation be held. This means that the cutting depth setting selected at the beginning remains unchanged until the end of a work movement. But it is also possible the drilling tool during the expansion work an additional feed movement to issue along its axis of rotation, d. H. the depth of cut in the course of a work movement to make them bigger or smaller, depending on the nature of the item or thickness of the mountains at the respective work site.

Das Verfahren wird insbesondere so ausgeführt, daß nacheinander mehrere, jeweils einem Schwenkvorgang der Bohrvorrichtung zugeordnete Erweiterungsschnitte mit jeweils unterschiedlicher Schnittiefe durchgeführt werden. In particular, the method is carried out in such a way that several, Extension cuts each assigned to a pivoting operation of the drilling device each with a different depth of cut.

Eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Bohrvorrichtung enthält eine Grundeinheit, die relativ zu einem auf der Streckensohle abstützbaren Untergestell od. dgl. mittels eines Erektors um eine horizontale Achse schwenkbar ist, einen Bohrkopf, einen Drehantrieb für den Bohrkopf und wenigstens eine Einrichtung zur Erzeugung eines Bohrvorschubes in Richtung der Drehachse des Bohrkopfes, wobei zwischen der Grundeinheit und dem Bohrkopf ein zusammensetzbares Gestänge einbaubar ist. Gemäß der Erfindung kennzeichnet sich eine solche Bohrvorrichtung dadurch, daß als Bohrkopf ein im wesentlichen an seinem Umfang mit Schneidelementen bestücktes Werkzeug vorgesehen und der Erektor als Vorrichtung zum kontinuierlichen Verschwenken der Bohrvorrichtung um die horizontale Achse ausgebildet ist; der Erektor ist dabei insbesondere als hydraulische Vorrichtung ausgebildet. Die Arbeitsweise des Werkzeuges, das statt des Bohrwerkzeuges zum Ausarbeiten der Erweiterung bzw. Startkammer dient, läßt sich in gewissem Sinne als Fräsvorgang ansehen. A drilling device particularly suitable for carrying out the method contains a basic unit which can be supported relative to a on the track sole Underframe or the like can be pivoted about a horizontal axis by means of an erector is, a drill head, a rotary drive for the drill head and at least one device for generating a drilling feed in the direction of the axis of rotation of the drill head, wherein A composite rod can be installed between the base unit and the drill head is. According to the invention, such a drilling device is characterized in that that as a drill head equipped with cutting elements essentially on its circumference Tool provided and the erector as a device for continuous pivoting the drilling device is formed around the horizontal axis; the erector is there in particular designed as a hydraulic device. The way the tool works, the instead of the drilling tool is used to work out the extension or starting chamber, can be seen in a certain sense as a milling process.

Die Vorschubvorrichtung enthält vorteilhaft wenigstens einen Zylinder mit beid,seitig druckbeaufschlagtem Kolben. Letzterer ist dadurch in jeder Position gehalten uiid kann nur gesteuerte Bewegungen ausführen. Dies ist'im Hinblick auf unterschiedliche Verhältnisse des Gebirges beim Arbeitsvorgang günstig. The feed device advantageously contains at least one cylinder with piston pressurized on both sides. The latter is therefore in every position held uiid can only perform controlled movements. This is' in view of different conditions of the mountains in the work process favorable.

Die Einstellung der Schnittiefe erfolgt jeweils mit Hilfe einer an der Bohrvorrichtung vorhandenen Einrichtung zur Erzeugung eines Bohrvorschubes in Richtung der Werkzeug-Drehachse. Je nach Ausführung der Bohrvorrichtung kann dies eine insbesondere hydraulisch arbeitende Einrichtung in der Grundeinheit odér in einem u. a. ein Lagergehäuse für das Werkzeug und eine Verspannvorrichtung aufweisenden Vortriebsteil der Bohrvorrichtung sein. The depth of cut is set with the help of an the drilling device existing device for generating a drilling feed in Direction of the tool rotation axis. Depending on the design of the drilling device, this can be a particularly hydraulically operating device in the base unit or in one i.a. having a bearing housing for the tool and a clamping device Be the driving part of the drilling device.

die Erfindung gestattet es weiterhin, eine Erweiterung oder Startkammer auch dann herzustellen, wenn die aufs dem Gebirge auszuarbeitende Höhenabmessung größer als der bei der Einrichtung für den Bohrvorschub zur Verfügung stehende Hub ist. Ferner bietet die Erfindung die Möglichkeit, unabhängig vom Ausarbeiten einer Erweiterung oder Startkammer für die Einleitung des Bohrvorganges günstige Voraussetzungen zu schaffen. the invention also allows an expansion or starting chamber to be made even if the height dimension to be worked out on the mountain greater than the stroke available for the drilling feed at the device is. Furthermore, the invention offers the possibility, regardless of the elaboration of a Expansion or starting chamber for the initiation of the drilling process favorable conditions to accomplish.

Dazu wird insbesondere von einer Bohrvorrichtung ausgegangen, die einen relativ zu einem Lagergehäuse od. dgl. für den Bohrkopf verschiebbaren, insbesondere mit einer Verspannvorrichtung mit an die Bohrlochwand anpreßbaren Schilden ausgestatteten Schlitten enthält und die Vorschubzylinder zwischen dem Schlitten und dem Bohrkopf-Lagergehäuse aufweist Diese Vorrichtung kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß an der Grundeinheit eine Abstützvorrichtung für den Schlitten vorgesehen ist, durch welche dieser in verschiedenen Höhen an der Grundeinheit abstützbar ist. Dadurch können Einstellungen im Sinne der Schnittiefe beim Ausarbeiten der Startkammer in Bereichen erzielt werden, die allen Anforderungen genügen. Ferner bietet die Erfindung mit einer solchen Abstützvorrichtung auch unabhängig von der Ausbildung einer Erweiterung oder Startkammer bei einer Bohrvorrichtung der in Rede stehenden Art auch die Möglichkeit, die Einleitung des Bohrvorganges auf einfache und günstige Weise zu bewerkstelligen. Somit kommt diesem Merkmal auch selbständige Bedeutung zu. For this purpose, a drilling device is assumed in particular, which one relative to a bearing housing od. The like. For the drill head displaceable, in particular equipped with a bracing device with shields that can be pressed against the borehole wall Contains slide and the feed cylinder between the slide and the drill head bearing housing This device is characterized according to the invention in that on the base unit is provided with a support device for the slide which of these can be supported at different heights on the base unit. Through this settings in terms of the depth of cut when working out the starting chamber in Areas can be achieved that meet all requirements. The invention also provides with such a support device regardless of the formation of an extension or starting chamber with a drilling device of the type in question also the possibility of to accomplish the initiation of the drilling process in a simple and inexpensive manner. This feature is therefore also of independent importance.

Bei einer zweckmäßigen Ausbildung dieser Bohrvorrichtung umfaßt die Abstützvorrichtung Säulen od. dgl., an denen an verschiedenen Stellen Auflager für den Schlitten oder für mit diesem verbundene Teile lösbar angebracht sind. Solche Auflager können im einfachsten Fall durch Querbohrungen od. dgl. in den Säulen hindurchsteckbare Riegel, einhängbare oder einsteckbare Konsolen od. dgl. sein. In an expedient embodiment of this drilling device includes Support device pillars or the like, where at various points supports for the carriage or for parts connected to it are detachably attached. Such In the simplest case, supports can be inserted through transverse bores or the like in the columns Latches, attachable or insertable consoles or the like. Be.

Die Säulen lassen sich lösbar an der Grundeinheit vorsehen, so daß sie bei Nichtgebrauch abgenommen werden können. The columns can be detachably provided on the base unit so that they can be removed when not in use.

Vorteilhaft sind die Säulen aus sich aneinander anschließenden Teilen zusammensetzbar, z. B. miteinander verschraubbar, so daß sich jeweils gewünschte Längen der Säulen erreichen lassen. The columns made up of adjoining parts are advantageous composable, e.g. B. can be screwed together so that each desired Let lengths of the columns reach.

Weiterhin ist es möglich, an dem Schlitten oder an mit ihm verbundenen Teilen, insbesondere auch an den Schilden, Führungsteile abnehmbar vorzusehen, die an oder auf den Säulen verschiebbar sind, so daß beim Bewegen des Schlittens von einer Abstützposition in eine weitere Abstützposition eine Führung vorhanden ist. It is also possible to use the slide or attached to it Parts, in particular also on the shields, to provide detachable guide parts that are slidable on or on the pillars, so that when Moving the Slide from one support position into a further support position a guide is available.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen; in den nachstehenden Ausführungsbeispielen und der Zeichnung ist die Erfindung erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Bohrvorrichtung in einer Strecke beim Ausarbeiten einer Erweiterung, F i g. 2 die Bohrvorrichtung nach F i g. 1 in einer weiteren Position, F i g. 3 ein Hydraulikschema für die Vorschubvorrichtung, F i g. 4 die Bohrvorrichtung vor Beginn eines Bohrvorganges, F i g. 5 die Bohrvorrichtung beim Bohrvorgang und Fig. 6 eine Säule mit Abstützung des Schlittens der Vorrichtung. Further features of the invention emerge from the claims; in The invention is explained in the following exemplary embodiments and the drawing. It shows Fig. 1 a drilling device in a route when working out an extension, F i g. 2 the drilling device according to FIG. 1 in a further position, FIG. 3 a hydraulic scheme for the feed device, FIG. 4 the drilling device Beginning of a drilling process, F i g. 5 the drilling device during the drilling process and Fig. 6 a column with support for the carriage of the device.

Die dargestellte Vorrichtung weist im wesentlichen eine Grundeinheit 1 und einen das Bohrloch B herstellenden Vortriebsteil 2 mit Bohrkopf 3 auf. Ein beim Bohren den Vortriebsteil 2 mit der Grundeinheit 1 verbindendes Gestänge 4 besteht aus einzelnen Gestängeteilen 4a (F i g. 5). Im Inneren des Gestänges 4 sind Leitungswege für Druckmittel vorgesehen oder vom Gestänge gebildet, z. B. in Form eines Doppelwandgestänges. Das Druckmittel dient zur Versorgung von Elementen des Vortriebsteiles 2 und wird über eine in der Grundeinheit 1 vorgesehene Drehdurchführung an sich bekannter Art in das Gestänge 4 eingeleitet. The device shown essentially has a basic unit 1 and a driving part 2 with a drill head 3 producing the borehole B. A when drilling the propulsion part 2 with the base unit 1 connecting rod 4 is made from individual rod parts 4a (Fig. 5). Inside the linkage 4 are line paths provided for pressure medium or formed by the linkage, z. B. in the form of a double-walled linkage. The pressure medium is used to supply elements of the propulsion part 2 and is Via a rotary feedthrough of a type known per se provided in the base unit 1 initiated into the linkage 4.

Betriebs- und Energieversorgungsaggregate sind in der Zeichnung nicht wiedergegeben. Sie können ebenso wie ein Bedienungsstand neben oder in der Nähe der Grundeinheit 1 aufgestellt sein. Die Gestängeteile 4a sind an ihren Enden jeweils mit Vierkantflächen 4b versehen (F i g. 2), an denen im Kopfteil 6 der Grundeinheit 1 eingebaute Organe einer nach bekanntem Prinzip arbeitenden Vorrichtung zum Abfangen, Brechen und Nachsetzen bzw. Ausbauen einzelner Gestängeteile angreifen, wenn das Gestänge 4 je nach dem Bohrfortschritt verlängert oder am Ende der Bohrarbeit ausgebaut werden soll. Je nach Bedarf können ein oder mehrere Gestängeteile 4a mit einem eine Drehlagerung und Abstützarme od. dgl. aufweisenden Stabilisator 7 ausgerüstet werden, wie er in Fig. 5 angedeutet ist.Operating and power supply units are not in the drawing reproduced. They can, as well as a control stand next to or nearby the base unit 1 must be set up. The rod parts 4a are at their ends provided with square surfaces 4b (FIG. 2), on which in the head part 6 of the base unit 1 built-in organs of an interception device that works according to the known principle, Breaking and repositioning or dismantling individual boom parts attack if that Rod 4 extended depending on the drilling progress or removed at the end of the drilling work shall be. Depending on requirements, one or more rod parts 4 a with a one Rotary bearing and support arms or the like having stabilizer 7 are equipped, as indicated in FIG. 5.

Die z. B. als Rahmenkonstruktion 10 ausgebildete Grundeinheit 1 weist einen an Stützen 8 geführten Hubschlitten 9 auf, an dem sich zwei oder vier vorzugsweise in ihrer Drehzahl veränderbare und ggfs. The z. B. formed as a frame structure 10 base unit 1 has a lifting carriage 9 guided on supports 8, on which two or four preferably variable speed and, if necessary,

in der Drehrichtung umkehrbare Antriebsmotoren, insbesondere Hydraulikmotoren, befinden, die ihr Drehmoment, z. B. über Zahnräder auf einen zentralen Antriebsteil übertragen, der das untere Ende des Gestängestranges 4 formschlüssig aufnimmt bzw. ein Kupplungsstück für das jeweils unterste Gestängeteil aufweist oder bildet, derart, daß das Gestänge 4 von den Motoren mit den jeweils gewünschten Werten drehend angetrieben werden kann.Drive motors reversible in the direction of rotation, in particular hydraulic motors, are located that their torque, z. B. via gears on a central drive part transferred, which receives the lower end of the rod 4 positively or has or forms a coupling piece for the lower rod part, in such a way, that the linkage 4 is driven to rotate by the motors with the respectively desired values can be.

Dem Hubschlitten 9 sind zwei Stützzylinder 11 zugeordnet, die einerseits am Hubschlitten 9 angreifen und andererseits an unteren Rahmenteilen 113 der Grundeinheit gelenkig befestigt sind. Mittels dieser Stützzylinder 11 kann somit der Hubschlitten 9 und dadurch das von ihm aus nach oben gehende Gestänge 4 beim Bohren, beim Nachsetzen von Gestängeteilen, beim Ausbau des Gestänges und in anderen Fällen auf oder ab bewegt bzw. mit einer gewünschten Kraft in der einen oder anderen Richtung belastet werden oder auch feststehend gehalten werden. The lifting carriage 9 are assigned two support cylinders 11, on the one hand attack on the lifting carriage 9 and on the other hand on the lower frame parts 113 of the base unit are articulated. By means of this support cylinder 11, the lifting carriage 9 and thereby the rod 4 going up from it when drilling, when repositioning of rod parts, when removing the rod and in other cases up or down moves or with a desired force in the loaded in one direction or another or be held fixed.

Mit der Ziffer 17 ist eine Achse bzw. eine Zapfenlagerung bezeichnet, um die die Grundeinheit 1 bzw. die gesamte Vorrichtung geschwenkt werden kann, wie noch erläutert wird. The number 17 denotes an axle or a journal bearing, around which the base unit 1 or the entire device can be pivoted, such as will be explained.

Der Vortriebsteil 2 der Vorrichtung weist einen Tragkörper 22 auf, an dem sich ein Lagergehäuse 21 für die Drehlagerung des Bohrkopfes 3 bzw. eines gegen diesen austauschbaren Werkzeugkopfes 30 befindet. The propulsion part 2 of the device has a support body 22, on which there is a bearing housing 21 for the rotary bearing of the drill head 3 or one against this replaceable tool head 30 is located.

Durch das Innere des Tragkörpers 22 geht ein Rohr, eine Hohlwelle od. dgl. hindurch, die am vorderen Ende wahlweise mit dem Bohrkopf 3 oder dem Werkzeugkopf 30 kuppelbar und am hinteren Ende mit einem Gestängeteil bzw. einer Ausgangswelle des Drehantriebs verschraubbar ist. Auf dem Tragkörper 22 ist ein Schlitten 26 verschiebbar, der paarweise angeordnete Vorschubzylinder 28 aufweist, deren untere Enden an Ansätzen von Spannschilden 41 angelenkt sind, während die oberen Enden der Kolbenstange der darin verschiebbaren Kolben an Teilen des Lagergehäuses 21 angelenkt sind.A tube, a hollow shaft, passes through the interior of the support body 22 Od. Like. Through the front end either with the drill head 3 or the tool head 30 can be coupled and at the rear end with a rod part or an output shaft of the rotary drive can be screwed. A slide 26 is displaceable on the support body 22, the feed cylinder 28 arranged in pairs, the lower ends of which have lugs are hinged by clamping plates 41, while the upper ends of the piston rod of the pistons displaceable therein are articulated on parts of the bearing housing 21.

Die Schilde 41 sind mittels einer hydraulischen Verspannvorrichtung an die Bohrlochwand anpreßbar, wenn sich der Vortriebsteil 2 beim Bohrvorgang im Bohrloch befindet. Im Ruhezustand sind die Schilde 41 unter der Kraft von Federn oder auch infolge hydraulischer Betätigung radial nach innen eingeschoben und liegen dann bei der dargestellten Ausführung innerhalb eines von Säulen 5 umgrenzten Bereiches. Die Säulen 5 sind lösbar am oberen Ende des Rahmens 10 bzw. am Kopfteil 6 der Grundeinheit 1 angebracht, z. B. The shields 41 are by means of a hydraulic bracing device can be pressed against the borehole wall when the propulsion part 2 is in the drilling process Borehole is located. At rest, the shields 41 are under the force of springs or as a result of hydraulic actuation pushed in radially inward and lying then in the embodiment shown within an area delimited by columns 5. The columns 5 are detachable at the upper end of the frame 10 or at the head part 6 of the base unit 1 attached, e.g. B.

in Gewindebohrungen eingeschraubt.screwed into threaded holes.

Die Bohrvorrichtung ist relativ zu einer Grundplatte 14 und damit zur Streckensohle um die horizontale Achse 17 mittels zweier Kolben-Zylinder-Einheiten 18 schwenkbar, von denen in den Figuren jeweils nur eine sichtbar ist. Die zweite liegt parallel dazu auf der anderen Seite der Vorrichtung. Die Kolben-Zylinder-Einheiten können zum Aufrichten der Vorrichtung benutzt werden, sie sind aber so ausgebildet, daß sie auch als Schwenk- und Vorschubvorrichtung arbeiten können. Ihre Zylinder 58 sind an einem mit der Grundeinheit 1 an der Achse 17 verbundenen Ausleger 19 angelenkt, während die Kolbenstange 59a an einem oberen Teil des Rahmens 10 bzw. am Kopfteil 6 der Grundeinheit 1 gelenkig angreifen. The drilling device is relative to a base plate 14 and thus to the track bottom around the horizontal axis 17 by means of two piston-cylinder units 18 pivotable, of which only one is visible in the figures. The second lies parallel to it on the other side of the device. The piston-cylinder units can be used to erect the device, but they are designed to that they can also work as a swivel and feed device. Your cylinder 58 are on a bracket 19 connected to the base unit 1 on the axis 17 articulated, while the piston rod 59a on an upper part of the frame 10 or attack on the head part 6 of the base unit 1 in an articulated manner.

Eine vorteilhafte Ausführung des zugehörigen Hydrauliksystems ist in Fig.3 gezeigt. Eine von einem Motor 12 antreibbare Pumpe 50 fördert Öl aus einem Tank 5t in eine Leitung 52, an die ein Manometer 53 und ein zugleich ein Sicherheitsventil für die Pumpe 50 bildendes Ventil 54 angeschlossen sind, wobei an dem letzteren der gewünschte Druck eingestellt werden kann. Die Leitung 52 führt zu einem als Wegeventil ausgebildeten Umschaltventil 55, von dem aus eine Abströmleitung 56 zum Tank 51 zurückführt. Hinter dem Umschaltventil 55 geht eine Leitung 57 zum Vollraum 58V des Zylinders 58 der Einheit 18 zur Beaufschlagung der großen Fläche des Kolbens 59, während vom Ringraum 58R eine Leitung 60, an die ein Manometer 61 angeschlossen ist, zum Umschaltventil 55 zurückführt. In der Leitung 60 ist ein einstellbares Gegendruckventil 62 und parallel dazu ein Rückschlagventil 63 angeordnet. Die beiden Leitungen 57,60 laufen über ein entsperrbares Zwillings-Rückschlagventil 64, d. h. ein Ventil mit zwei Rückschlagventilen für zwei getrennte Durchflüsse, deren selbsttätige Sperrung durch den Zuflußdruck wechselseitig aufgehoben wird. An advantageous embodiment of the associated hydraulic system is shown in Fig.3. A pump 50 which can be driven by a motor 12 conveys oil from a Tank 5t in a line 52 to which a pressure gauge 53 and a safety valve at the same time for the pump 50 forming valve 54 are connected to the latter the desired pressure can be set. The line 52 leads to an as Directional valve formed switching valve 55, from which an outflow line 56 to Tank 51 returns. After the switching valve 55, a line 57 goes to the full space 58V of the cylinder 58 of the unit 18 for acting on the large area of the piston 59, while from the annular space 58R a line 60 to which a pressure gauge 61 is connected is returned to the switching valve 55. In the line 60 is an adjustable Counter-pressure valve 62 and a check valve 63 arranged parallel to it. The two Lines 57, 60 run through a pilot-operated twin check valve 64, i. H. a valve with two check valves for two separate flows, whose automatic locking alternately canceled by the inflow pressure will.

Mit einem derartigen Hydrauliksystem kann eine nach Größe und Richtung einstellbare Bewegung als Schwenk- und/oder Vorschubbewegung erzeugt werden. Das Element 64 bildet einen Sperrblock, so daß der Kolben 59 bei jeder Stellung gewissermaßen eingespannt ist und keine unerwünschten Bewegungen im Sinne eines Vorschnellens beim Arbeiten ausführen kann. With a hydraulic system of this type, one according to size and direction adjustable movement can be generated as a pivoting and / or feed movement. That Element 64 forms a locking block, so that the piston 59 to a certain extent in every position is clamped and no unwanted movements in the sense of rushing forward can perform while working.

Der beim Bohren verwendete Bohrkopf 3 (Fig. 4 und 5), der in bekannter Weise mit geeigneten Werkzeugen versehen sein kann, z. B. mit Rollen- oder Diskenmeißeln, ist gegen einen Werkzeugkopf 30 (F i g. 1 und 2) austauschbar, d. h. anstelle des Bohrkopfes 3 kann ein solcher im wesentlichen zum Arbeiten mit seinem Umfang eingerichteter Werkzeugkopf 30 auf dem Lagergehäuse montiert und mit dem Drehantrieb gekuppelt werden. Der Werkzeugkopf 30 weist beispielsweise an einer zylindrischen Umfangsfläche einzelne lediglich schematisch angedeutete Werkzeuge 29 auf. Dabei kann es sich um feststehende Werkzeugelemente, Schneiden od. dgl. oder auch um drehbar gelagerte Werkzeuge wie Meißelrollen od. dgl. handeln. The drill head 3 used in drilling (Fig. 4 and 5), which is known in Way can be provided with suitable tools, e.g. B. with roller or disc chisels, is interchangeable with a tool head 30 (FIGS. 1 and 2), i. H. instead of Drill head 3 can be set up such essentially to work with its scope Tool head 30 mounted on the bearing housing and coupled to the rotary drive will. The tool head 30 has, for example, on a cylindrical circumferential surface individual tools 29, which are only indicated schematically. It can be around stationary tool elements, cutting edges or the like. Or also around rotatably mounted Tools such as chisel rollers or the like. Act.

Weil das Werkzeug im wesentlichen am Umfang arbeitet, läßt es sich auch als Fräswerkzeug oder Schrämwerkzeug bezeichnen und der Arbeitsvorgang kann mit einem Fräsen verglichen werden.Because the tool works essentially on the circumference, it can also referred to as a milling tool or cutting tool and the work process can can be compared to milling.

Beim Herstellen einer Erweiterung in einer Strecke wird die Bohrvorrichtung mit dem entsprechenden Werkzeugkopf 30 bestückt, es wird nach entsprechendem Einstellen der Vorschubzylinder 28 bzw. der Stützzylinder 11 auf einen bestimmten Wert die Maschine in Betrieb genommen und mittels der Kolben-Zylinder-Einheiten 18 um die Achse geschwenkt, bei den in- Fig 1 und 2 dargestellten Beispielen im Uhrzeigersinn, bis der Werkzeugkopf 30 mit dem Gebirge in Berührung kommt, wie dies in F i g. 1 strichpunktiert eingezeichnet ist. Die Schwenkbewegung wird dann mit geeigneter Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit (Stromregelventil 62) um den erforderlichen Winkel fortgesetzt. Sodann erfolgt ein Zurückschwenken, bis der Werkzeugkopf 30 außer Eingriff mit dem Gebirge ist, worauf mittels der Kolben-Zylinder-Einheiten 18 bzw. der Stützzylinder 11 und der Vorschubzylinder 28 eine neue Einstellung der Schnittiefe vorgenommen wird und ein neuer Arbeitsvorgang beginnt. Eine Position der Vorrichtung im Verlauf eines solchen weiteren Schnittes läßt F i g. 2 erkennen. Solche Vorgänge folgen aufeinander, bis die erforderliche Größe der Erweiterung E(F i g. 4) erreicht ist, um den eigentlichen Bohrvorgang einleiten zu können. In F i g. 4 befindet sich die Bohrvorrichtung in der Ausgangsposition dazu, wobei nun statt des bisher verwendeten Werkzeugkopfes 30 ein Bohrkopf 3 montiert ist. Die unter einem gewissen Winkel gegenüber der Vertikalen herzustellende Bohrung ist in F i g. 4 mit strichpunktierten Linien B angedeutet. Die Bohrvorrichtung wird in dieser Position zusätzlich durch an der Grundplatte 14 angelenkte Gewindespindel 15 gehalten, die in axialer Richtung fixierbar über AnSchlagböcke mit den unteren Rahmenteilen 13 verbunden sind. Mit einer solchen Einrichtung ist auch eine Korrektur möglich. When making an extension in a stretch, the drilling device equipped with the corresponding tool head 30, it is after appropriate setting the feed cylinder 28 or the support cylinder 11 to a certain value Machine put into operation and by means of the piston-cylinder units 18 to the Axis swiveled, in the examples shown in Fig. 1 and 2 clockwise, until the tool head 30 comes into contact with the rock, as shown in FIG. 1 is shown in dash-dotted lines. The pivoting movement is then more appropriate Adjustment of the feed rate (flow control valve 62) to the required Angle continued. Then there is a pivoting back until the tool head 30 is out of engagement with the mountains, whereupon by means of the piston-cylinder units 18 or the support cylinder 11 and the feed cylinder 28 a new setting of the Depth of cut is made and a new operation begins. A position of the device in the course of such a further cut leaves F i g. 2 recognize. Such operations follow one another until the required size of the extension E (Fig. 4) has been reached in order to be able to initiate the actual drilling process. In F i g. 4 the drilling device is in the starting position for this, with now instead of the previously used tool head 30, a drill head 3 is mounted. the is to be made at a certain angle relative to the vertical hole in Fig. 4 indicated with dash-dotted lines B. The drilling jig will in this position additionally by means of a threaded spindle articulated on the base plate 14 15 held, which can be fixed in the axial direction over Anchors with the lower ones Frame parts 13 are connected. With such a device there is also a correction possible.

F i g. 5 veranschaulicht die Vorrichtung, nachdem bereits eine Länge abgebohrt ist. Während die Schilde 41 an die-Bohrlochwand angepreßt sind, wird der über das Gestänge 4 drehend angetriebene Bohrkopf 3 von den Vorschubzylindern 28 in Vortriebsrichtung bewegt. F i g. Figure 5 illustrates the device after already having a length is drilled. While the shields 41 are pressed against the borehole wall, the Drilling head 3 driven in rotation by the feed cylinders 28 via the rod 4 moved in the direction of advance.

In F i g. 6 ist ein Teil einer Abstützvorrichtung für den Schlitten in einigen Einzelheiten veranschaulicht, wobei nur eine von vier Säulen 5 dargestellt ist. Die Säule 5 hat einen kreisförmigen Querschnitt und ist mit Schrauben 5a am Kopfteil 6 der Grundeinheit 1 angeflanscht und weist am oberen Ende eine Bohrung 5b auf, in der bei Bedarf eine weitere Säule mit entsprechendem Zapfen befestigt werden kann. Eine Arretierung 5c sichert die zusammengefügten Säulen in der erforderlichen Stellung-,gegen Verdrehen. An drei oder mehr Stellen ihrer Höhe ist die Säule mit Durchgangsöffnungen 23 versehen, in die ein Bolzen, Querriegel 27 od. dgl. In Fig. 6 is part of a support device for the carriage illustrated in some detail, only one of four pillars 5 being shown is. The column 5 has a circular cross-section and is secured with screws 5a on Flanged head part 6 of base unit 1 and has a bore at the upper end 5b, in which, if necessary, another column with a corresponding pin is attached can be. A lock 5c secures the assembled columns in the required position Position, against twisting. The column is at three or more points of its height Through openings 23 are provided, in which a bolt, cross bar 27 or the like.

einsteckbar ist, der dann mit einem oder beiden Enden eine Auflage für den Schlitten 26 des Vortriebsteiles 2 oder ein anderes damit verbundenes Element bildet. can be inserted, which is then a support with one or both ends for the slide 26 of the propulsion part 2 or another element connected therewith forms.

-Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind am Schlitten 26 oder an mit ihm in Verbindung stehenden Teilen Führungsteile vorzugsweise lösbar angebracht, diean oder auf den Säulen 5 gleiten können. F i g. 6 zeigt einen ringförmigen, die Säule 5 mit Schiebesitz -umschließenden Führungsteil 24, der an einer Halterung 20 für einen Schild 41 angeschraubt ist. Die Ausführung läßt sich aber auch so treffen, daß der Schlitten 26 oder ein an ihm befindlicher Teil auf dem Ende eines Bolzens, Querriegels 23 od. dgl. aufliegt, wie in F i g. 6 im unteren Bereich strichpunktiert eingezeichnet ist. In the embodiment shown are on the carriage 26 or Guide parts preferably detachably attached to parts connected to it, which can slide on or on the pillars 5. F i g. 6 shows an annular, the Column 5 with sliding seat-enclosing guide part 24, which is attached to a bracket 20 is screwed for a shield 41. The execution can also be made that the carriage 26 or a part located on it on the end of a bolt, Cross bar 23 or the like rests, as shown in FIG. 6 dash-dotted lines in the lower area is drawn.

Der Führungsteil 24 weist in seiner Wandung zwei sich diametral gegenüberliegende Bohrungen 25 auf, die mit den Öffnungen 23 in der Säule 5 zum Fluchten gebracht werden, so daß der Querriegel 27 eingeschoben bzw. hindurchgesteckt werden kann. The guide part 24 has two diametrically opposite one another in its wall Bores 25 which are brought into alignment with the openings 23 in the column 5 so that the cross bar 27 can be pushed in or pushed through.

Die erläuterte Abstützvorrichtung ist nicht nur von Vorteil für die Schnittiefen-Einstellung beim Ausarbeiten einer Erweiterung in einer Strecke oder einer Stärtkammer, sondern auch beim Beginn eines Bohrvorganges z.B. ausgehend von der in Fig.4 gezeigten Position der Bohrvorrichtung. The support device explained is not only beneficial for the Depth of cut setting when working out an extension in a line or a hardening chamber, but also at the start of a drilling process, e.g. starting from the position of the drilling device shown in Figure 4.

Durch die Abstützvorrichtung stehen bei der Einstellung der Schnittiefe und auch beim Beginn des Bohrvorganges beliebig große Wege zur Verfügung. The support device allows you to adjust the depth of cut and even at the start of the drilling process, any length of travel is available.

Die Höhenabstände der Öffnungen 23- voneinander werden zweckmäßig so gewählt,daß die Verstellung des Schlittens 26 im Bereich dazwischen mittels der Vorschubzylinder 28 erfolgen kann. Der Wechsel von einer Abstützstelle zur nächsten Abstützstelle wird wie bei einem Verlängern des Bohrgestänges durchgeführt, wobei jeweils ein Zwischenstück oder-ein Gestängeteil 4a von passender Länge nachgesetzt wird. The height spacings of the openings 23 from one another are appropriate chosen so that the adjustment of the carriage 26 in the area in between by means of the Feed cylinder 28 can be done. The change from one support point to the next The support point is carried out in the same way as an extension of the drill string, whereby in each case an intermediate piece or a rod part 4a of the appropriate length is added will.

Die Bohrvorrichtung selbst läßt sich in verschiedener Weise ausbilden. Sie kann auch von solcher oder ähnlicher Ausführung sein, wie es in der DE-PS 30 11 449 beschrieben und dargestellt ist. The drilling device itself can be designed in various ways. It can also be of the same or a similar design as described in DE-PS 30 11 449 is described and illustrated.

Claims (12)

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Erweitern einer untertägigen Strecke od. dgl. zu einer Startkammer, von der aus ein aufwärts gerichtetes Bohrloch mittels einer durch Schwenken um eine horizontale Achse aufrichtbaren Drehbohrvorrichtung herstellbar ist, die mit einem Bohrwerkzeug versehen ist, d a -durch gekennzeichnet, daß das Erweitern der Strecke od. dgl. mit der zum Herstellen des Bohrlochs vorgesehenen Bohrvorrichtung vorgenommen und diese dabei quer zur Drehachse des Bohrwerkzeuges verschwenkt wird, wobei die Schnittiefe des Bohrwerkzeugs durch dessen entsprechende Einstellung entlang der Drehachse festgelegt wird. Claims: 1. Method for extending an underground route Od. Like. To a launch chamber from which an upwardly directed borehole means a rotary drilling device that can be erected by pivoting about a horizontal axis can be produced, which is provided with a drilling tool, d a -characterized by, that the widening of the route or the like with that provided for making the borehole Drilling device made and this transversely to the axis of rotation of the drilling tool is pivoted, the depth of cut of the drilling tool by its corresponding Setting is determined along the axis of rotation. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrwerkzeug während der Erweiterungsarbeiten in der gleichen axialen Position entlang seiner Drehachse gehalten wird. 2. The method according to claim l, characterized in that the drilling tool during the expansion work in the same axial position along its Axis of rotation is held. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bohrwerkzeug während der Erweiterungsarbeiten zusätzlich eine Vorschubbewegung entlang seiner Drehachse erteilt wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that the drilling tool during the expansion work an additional feed movement along its Axis of rotation is granted. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander mehrere, jeweils einem Schwenkvorgang der Bohrvorrichtung zugeordnete Erweiterungsschnitte mit jeweils unterschiedlicher Schnittiefe durchgeführt werden. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that successively several, each assigned to a pivoting operation of the drilling device Extension cuts can be made with different depths of cut. 5. Bohrvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Grundeinheit, die relativ zu einem auf der Streckensohle abstützbaren Untergestell od. dgl. mittels eines Erektors um eine horizontale Achse schwenkbar ist, einem Bohrkopf, einem Drehantrieb für den Bohrkopf und wenigstens einer Einrichtung zur Erzeugung eines Bohrvorschubs in Richtung der Drehachse des Bohrkopfes, wobei zwischen der Grundeinheit und dem Bohrkopf ein zusammensetzbares Gestänge einbaubar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Bohrkopf ein im wesentlichen an seinem Umfang mit Schneidelementen bestücktes Werkzeug (30) vorgesehen und der Erektor als Vorrichtung (18) zum kontinuierlichen Verschwenken der Bohrvorrichtung um die horizontale Achse (17) ausgebildet ist. 5. Drilling device for performing the method according to one of the Claims 1 to 4, with a basic unit that is relative to one on the track sole supportable underframe or the like by means of an erector around a horizontal axis is pivotable, a drill head, a rotary drive for the drill head and at least a device for generating a drilling feed in the direction of the axis of rotation of the Drill head, with a composable between the base unit and the drill head Linkage can be installed, characterized in that the drill head is essentially a provided on its circumference equipped with cutting elements tool (30) and the Erector as a device (18) for continuously pivoting the drilling device is formed around the horizontal axis (17). 6. Bohrvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine hydraulische Vorschubvorrichtung (18,58,59). 6. Drilling device according to claim 5, characterized by a hydraulic one Feed device (18,58,59). 7. Bohrvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtung (18) wenigstens einen Zylinder (58) mit beidseitig druckbeaufschlagtem Kolben (59) aufweist. 7. Drilling device according to claim 6, characterized in that the Feed device (18) with at least one cylinder (58) with pressure on both sides Has piston (59). 8. Bohrvorrichtung zum Aufwärtsbohren, insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 7, mit einem relativ zu einem Lagergehäuse tod. dgl für den Bohrkopf verschiebbaren, insbesondere mit einer Verspannvorrichtung mit an die Bohrlochwand anpreßbaren Schilden ausgestatteten Schlitten und mit zwischen dem Schlitten und dem Bohrkopf-Lagergehäuse angeordneten Vorschubzylindern, dadurch gekennzeichnet, daß an der Grundeinheit (1) eine Abstützvorrichtung (5, 23, 27) für den Schlitten (26) vorgesehen ist, durch welche dieser in verschiedenen Höhen an der Grundeinheit (1) abstützbar ist. 8. Drilling device for upward drilling, in particular according to one of the Claims 5 to 7, with a death relative to a bearing housing. like for the drill head displaceable, in particular with a bracing device on the borehole wall Pressable shields equipped slide and with between the slide and the feed cylinders arranged in the drill head bearing housing, characterized in that that on the base unit (1) a support device (5, 23, 27) for the slide (26) is provided, through which this is at different heights on the base unit (1) can be supported. 9. Bohrvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung Säulen (5) od. dgl. umfaßt, an denen an verschiedenen Stellen Auflager (27) für den Schlitten (26) oder für mit diesem verbundene Teile lösbar anbringbar sind. 9. Drilling device according to claim 8, characterized in that the Support device pillars (5) or the like. Includes where in different places Support (27) for the slide (26) or for parts connected to it detachable are attachable. 10. Bohrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen (5) lösbar an der Grundeinheit (1) angebracht sind. 10. Drilling device according to claim 9, characterized in that the columns (5) are detachably attached to the base unit (1). 11. Bohrvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet; daß die Säulen (5) aus sich aneinander anschließenden Teilen zusammensetzbar sind. 11. Drilling device according to claim 9 or 10, characterized in that; that the columns (5) can be assembled from adjoining parts. 12. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 -bis 11, gekennzeichnet durch an oder auf den Säulen (5) verschiebbare Führungsteile (24). 12. Drilling device according to one of claims 9 to 11, characterized by guide parts (24) which can be displaced on or on the columns (5). Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erweitern einer untertägigen Strecke od. dgl. zu einer Startkammer, von der aus ein aufwärts gerichtetes Bohrloch mittels einer durch Schwenken um eine horizontale Achse aufrichtbaren Drehbohrvorrichtung herstellbar ist, die mit einem Bohrwerkzeug versehen ist, und auf eine Bohrvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for expanding a underground route od. The like. To a starting chamber, from which an upward Borehole by means of a rotary drilling device that can be erected by pivoting about a horizontal axis can be produced, which is provided with a drilling tool, and on a drilling device to carry out the procedure. Wenn von einer untertägigen Strecke aus ein vertikales oder auch in einem Winkel gegenüber der Vertikalen geneigtes Bohrloch von unten nach oben gebohrt werden soll, ist es erforderlich, in der Strecke einen Raum von solcher Größe herzustellen, daß die Bohrvorrichtung aus einer Transportstellung aufgerichtet und in die erforderliche Position zum Bohren gebracht werden kann (DE-PS 30 11 449, US-PS 41 79 001). If from an underground route a vertical or also Borehole inclined at an angle to the vertical from bottom to top to be drilled, it is necessary to have a space of such in the route Manufacture size that the drilling device erected from a transport position and can be brought into the required position for drilling (DE-PS 30 11 449, U.S. Patent 4,179,001). Dies geschah bisher üblicherweise dadurch, daß die Strecke durch Sprengen und manuelle Arbeiten zur Bildung einer Startkammer erweitert wurde. This has usually been done by the fact that the route through Blasting and manual work to form a launch chamber was expanded. Solche Arbeiten sind zeitraubend und außerordentlich aufwendig, so daß die Kosten eine erhebliche Belastung darstellen. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, mit dem derjenige Raum, der für eine Bohrvorrichtung als Ausgangsposition zum Aufwärtsbohren benötigt wird, günstiger als mit den bekannten Methoden geschaffen werden kann. Such work is time-consuming and extremely complex, so that the cost is a significant burden. It is therefore the task of Invention to show a way with the one room that is for a drilling device is needed as a starting position for drilling upwards, cheaper than with the known Methods can be created. Die Erfindung strebt dabei weiterhin eine vorteilhafte Ausbildung einer diesem Zweck dienenden Vorrichtung an. Mit alledem in Verbindung stehende weitere Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der jeweiligen Erläuterung der aufgezeigten Lösung.The invention continues to strive for an advantageous embodiment a device serving this purpose. Related to all of this other problems with which the invention is concerned arise from the respective Explanation of the solution shown. Gemäß der Erfindung wird das Erweitern der Strecke od. dgl. mit der zum Herstellen des Bohrlochs vorgesehenen Bohrvorrichtung vorgenommen und diese dabei quer zur Drehachse des Bohrwerkzeuges verschwenkt, wobei die Schnittiefe des Bohrwerkzeugs durch dessen entsprechende Einstellung entlang der Drehachse festgelegt wird. According to the invention, the extension of the route is od. Like. With the for making the borehole provided drilling device made and this pivoted transversely to the axis of rotation of the drilling tool, the depth of cut of the Drilling tool set by its corresponding setting along the axis of rotation will. Bei der Erfindung wurde erkannt, daß es möglich ist, die bisher bei einer Bohrvorrichtung zum Aufrichten derselben dienende Schwenkbewegung für einen Arbeitsvorschub zu nutzen und durch die bestehende Möglichkeit einer Bewegung des Werkzeuges in Richtung seiner Drehachse eine Einstellung der Schnittiefe zu erreichen. Mit einem solchen Verfahren läßt sich mit relativ geringem Aufwand ein Raum schaffen, von dem aus der Bohrvorgang beginnen kann. In the invention it was recognized that it is possible to do so with a drilling device for erecting the same serving pivoting movement for a To use the working feed rate and the existing possibility of moving the Tool to achieve an adjustment of the depth of cut in the direction of its axis of rotation. With such a method, a space can be created with relatively little effort from which the drilling process can begin.
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