DE3705852C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verringerung des Verlaufens von Tiefbohrlochwerkzeugen in feststehen­ den Werkstücken, wobei ein Bohrkopf am Ende des Bohrroh­ res befestigt und das Tiefbohrwerkzeug mittels der am Werkstück anliegenden Führungsbuchse sowie der am Bohr­ rohr angreifenden zusätzlichen Führung geführt ist.

Bei der Durchführung von Tieflochbohrungen hat es sich als nachteilig herausgestellt, daß z.B. bei Gefügestörun­ gen oder Ungleichheiten der zu bohrenden Gegenstände, wie z.B. Kesselböden von Dampferzeugern oder durch man­ gelnde Qualität des Bohrwerkzeuges oder Bohrers ein Ver­ laufen bzw. Schieflaufen des Bohrers nicht ausgeschlos­ sen werden kann.

Diese Bohrverläufe führen zu folgenschweren Qualitäts­ minderungen, die zu teuren Nachbesserungen oder gar die Einordnung des Werkstücks als Ausschuß nach sich ziehen können.

Bisher wurde solchen Bohrverläufen gemäß "tz für Me­ tallverarbeitung" 77 Jg., 1983, H. 12/83, S. 36 ff, nur unter Verwendung einer zusätzlichen Führung, welche eine erhöhte Biegesteifigkeit des Werkzeugs bewirkt, oder durch Einsatz von Kühlschmierstoffen begegnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Erkennung von Bohrver­ läufen zu ermöglichen sowie diese rückgängig zu machen, so daß Qualitätsminderungen oder gar die Produktion von Ausschußteilen vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei der eingangs genannten Bohrvorrichtung dadurch gelöst, daß ein Bohr­ kopf am Ende des Bohrrohres befestigt ist und das Tief­ bohrwerzeug mittels der am Werkstück anliegenden Füh­ rungsbuchse sowie der am Bohrrohr angreifenden zusätz­ lichen Führung geführt ist, welche zwei eine Ausbiegung der Bohrrohrachse gestattende Lager enthält, zwischen denen eine Sonde zur Messung der Auslenkung und eine Ge­ gensteuermechanik zur Zurückstellung der Achse des Bohr­ rohres eingesetzt ist.

Vorteilhaft können die die Ausbiegung gestattenden Lager zu ihrer Beweglichkeit Kugelkalotten aufweisen und die Führung für das Bohrrohr kann mittels Supporten beweg­ lich sein.

Die erfindungsgemäßen Mittel ermöglichen auf einfache Art die Erkennung und Verringerung von Verläufen von Boh­ rungen bzw. Schiefbohrungen und es kann daher von einer idealen Lösung der anstehenden Probleme gesprochen wer­ den.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch den Idealzustand einer Tiefbohrung ohne Verlauf mit dem zu bohrenden Werkstück 13 sowie dem Bohrantrieb 14.

Fig. 2 das Schema gemäß Fig. 1 mit einem Bohrverlauf.

Wie bereits vorstehend genannt, können die Ursachen der Bohrerverläufe verschiedener Natur sein. Gleichzeitig oder sich überlagernd kann die Ursache in der Bohrer- und Anschliffgenauigkeit liegen, weiterhin in der Maschi­ nen- und Werkstückgenauigkeit, in der Wärmeentwicklung beim Bohren und auch in anderen, noch nicht genauer be­ stimmten Gründen liegen.

Zur Vermeidung des Verlaufes ist die Bohrvorrichtung wie folgt aufgebaut:

Neben der üblichen Lagerung des Bohrers 1 in einer Boh­ rerführungsbuchse 2 und des von einen Antrieb angetriebenen Bohrrohres 3 in achsfluchtend mitlaufendem Lager 4 sind zwei weitere Lagerungen 5 des Bohrrohres 3 in einem ausreichenden axi­ alen Abstand zueinander vorhanden.

Die Lagerungen sind in Kugelkalotten 6 in der Weise ein­ gebaut, daß sich die Bohrrohrachse winklig zur Innen­ achse verstellen und/oder verstellt werden kann (Fig. 1 und 2).

Zwischen den Lagerungen 5 mit Kugelkalotten 6 ist eine Ringsonde 7 eingesetzt, mit der ein Durchbiegen oder Aus­ weichen des Bohrrohres 3 unter dem Bohrdruck angezeigt und gemessen werden kann. Die so festgestellte Abwei­ chung 16 des Bohrrohres 3 von der idealen Fluchtachse 8 zeigt den Beginn eines Bohrverlaufes 9 in einem Werkstück 13.

Ebenfalls zwischen den Lagerungen 5 mit Kugelkalotten 6 ist eine Führung 10 zur Gegensteuerung des Bohrverlaufs durch radialen Druck auf das Bohrrohr 3 entgegengesetzt der durch die Sonde festgestellten Durchbiegung des Bohr­ rohres 3 vorhanden. Die Führung (Gegensteuermechanik) 10 kann durch hydraulische Verstellung des Bohrrohres 3 über radial zur Bohrrohrachse angebrachte Zylinder, über Kreuzschlitten oder ähnliche Konstruktionen, z.B. mit Schrittmotoren, ausgeführt werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Verringerung des Verlaufens von Tief­ lochbohrwerkzeugen in feststehenden Werkstücken, wo­ bei ein Bohrkopf am Ende eines Bohrrohres befestigt und das Tiefbohrwerkzeug mittels einer am Werkstück anliegenden Führungsbuchse sowie einer am Bohrrohr an­ greifenden zusätzlichen Führung geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Führung (5, 6) zwei eine Ausbie­ gung der Bohrrohrachse gestattende Lager (5) enthält, zwischen denen eine Sonde (7) zur Messung der Auslen­ kung und eine Gegensteuermechanik (10) zur Zurückstel­ lung der Achse des Bohrrohres (3) eingesetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausbiegung gestattenden Lager (5) zu ihrer Beweglichkeit Kugelkalotten (6) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (5, 6) für das Bohrrohr (3) mittels Supporten beweglich ist.