JP2013248730A - 電食工具および電食工具用の電極 - Google Patents
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Abstract
【課題】深い穴の形成にも使用することができる電食加工の工具、および、方法を提供することである。
【解決手段】電食工具(101、102)は工具長手軸(2)上に配置された電極(301、302)と、工具長手軸に沿い、その上に配置され電極と結合されている電極ホルダ(401...417)を有し、電極ホルダは、電極を移動させる手段と、工具長手軸内に延びて電極に相当する横断面を有し仮想のホース(7)の領域内に、工具長手軸に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段(6、11、12、13、15)とを有する。電極(302)は円筒表面または球表面を有し、その中に孔(36)と接続された少なくとも1つの溝(35)が配置されている。
【選択図】図1
【解決手段】電食工具(101、102)は工具長手軸(2)上に配置された電極(301、302)と、工具長手軸に沿い、その上に配置され電極と結合されている電極ホルダ(401...417)を有し、電極ホルダは、電極を移動させる手段と、工具長手軸内に延びて電極に相当する横断面を有し仮想のホース(7)の領域内に、工具長手軸に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段(6、11、12、13、15)とを有する。電極(302)は円筒表面または球表面を有し、その中に孔(36)と接続された少なくとも1つの溝(35)が配置されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、工具長手軸上に配置された電極と、工具長手軸に沿って方向付けされて、その上に配置され、かつ電極と結合されている電極ホルダとを有する、電食工具に関する。その場合に電極ホルダは、電極ホルダに対して電極を移動させるための手段を有している。さらに、本発明は、電食工具用の電極および上述した種類の電食工具を用いて電食加工で孔を形成する方法に関する。さらに、本発明は、この種の電食工具の使用および、ドリルストリング部分内に、平行な軸線を有する2つのまっすぐな洗浄孔および特に軸線内に延びる洗浄孔を接続する、迂回孔を形成する方法に関する。
上述した種類の電食工具は、原理的に知られている。たとえば、そのために特許文献1は、螺旋ばね状の支持体に、たとえば複数の互いにリンク結合された個別セグメントからなる支持体に、固定されている電極を有する、電食工具を示している。この支持体を用いて、電極がドリル孔内へ挿入されて、その中で、アーチ形状の孔を形成することができるようにするために、変位させることもできる。
さらに、特許文献2は、複数の互いにリンク結合された個別セグメントからなる支持体に固定された、電極を有する他の電食工具を示している。この工具を用いて、アーチ形状の、そして特に螺旋形状の孔も形成することができる。
さらに、特許文献3は、複数の切り込みを有する可撓性の材料からなる支持体に固定された、電極を有する電食工具を示している。
そして、特許文献4は、ローラーブラインド状または巻き上げブラインド状の支持体に固定された、電極を有する電食工具を示している。この工具を用いて、たとえば、波形の形状を有するスリットを形成することができる。
既知の電食工具は、アーチ形状に延びる凹部を形成することを可能にするが、それらはそれぞれ特殊な使用目的に適合されている。さらに、既知の電食工具は、比較的浅い孔のためにしか使用できない。
従って本発明の課題は、改良された、特に普遍的に、そして特に深い孔のためにも使用することができる、電食工具を提供することである。本発明の課題は、さらに、電食加工で穴を形成するための改良された方法を提供することにある。特にこの方法は、普遍的に適用可能であり、かつ深い孔の形成を可能にするものである。
この課題は、本発明によれば、冒頭で挙げた種類の工具によって解決され、それにおいて、電極ホルダは、実質的に電極に相当する横断面を有する、工具長手軸内に延びる仮想のホースの領域内に、工具長手軸に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段を有している。
本発明の課題は、さらに、工具長手軸上に配置された電極と、工具長手軸に沿って方向づけされて、その上に配置され、かつ電極と結合されている電極ホルダとを用いて電食加工で穴を形成する、以下のステップを有する方法によって解決される:
a)実質的に電極に相当する横断面を有する、工具長手軸内に延びる開口部内に、工具長手軸に対して横方向に作用する圧力をもたらすことによって、電極ホルダを固定し、
b)腐食電圧をオンにし、
c)電極ホルダに対して電極を加工フロントへ近づくように移動させ、
d)腐食電圧をオフにし、
e)電極ホルダに対して電極を加工フロントから離れるように移動させ、
f)上述した、工具長手軸に対して横方向に作用する圧力を低下させることによって、電極ホルダを緩め、
g)電極ホルダを加工フロントの方向へ移動させて、ステップa)からg)を繰り返す。
a)実質的に電極に相当する横断面を有する、工具長手軸内に延びる開口部内に、工具長手軸に対して横方向に作用する圧力をもたらすことによって、電極ホルダを固定し、
b)腐食電圧をオンにし、
c)電極ホルダに対して電極を加工フロントへ近づくように移動させ、
d)腐食電圧をオフにし、
e)電極ホルダに対して電極を加工フロントから離れるように移動させ、
f)上述した、工具長手軸に対して横方向に作用する圧力を低下させることによって、電極ホルダを緩め、
g)電極ホルダを加工フロントの方向へ移動させて、ステップa)からg)を繰り返す。
電食加工で穴を形成する既知の方法とは異なり、本発明においては、電極ホルダが(ドリル穴内に)固定され、その後電極がこの基準点からさらに移動される。このようにして孔の形状にきわめてフレキシブルに影響を与えることができ、わずかな誤差で孔を形成することができる。特に工具が予期しないやり方で「延びた」場合に、孔の推移は、容易に補正することができる。従って全体として、提示される電食工具は、特に提示された電食工具によって、原理的に任意の空間的推移を有する、きわめて深い孔が形成できるので、既知の電食工具よりも、ずっと普遍的に使用可能となる。完全を期するために、最後に付け加えると、上述した方法においてステップe)とg)は、同時に実施することもでき、必ずしも相前後して実施する必要はない。
電食加工で穴を形成するための方法の好ましい変形例は、ステップa)の前に、実質的に電極に相当する横断面を有する、工具長手軸内に延びる開口部を有する補助ボディが、形成すべき穴の領域内に固定されて、電極ホルダが電極を工具へ向けて上述した開口部内に位置決めされることにより、得られる。このようにして、本来のボーリングプロセスが開始される前に、電食工具を方向付けすることができる。
形成された加工輪郭が、電食加工に続いて、任意の切削する、あるいは切削しない加工方法によってさらに加工され、ないしは仕上げ加工されると、特に効果的である。それによってたとえば、電食加工の際に生じることのある、微細な亀裂を除去し、特に高い表面品質を達成することができる。
電食工具において述べた仮想のホース(仮想のパイプまたはパイプのジャケットも)は、電食工具を使用する場合に、工作物内に電極によって形成された穴と一致する。従ってその代わりに、あるいはそれに加えて、本発明の課題は、電極ホルダが電極によって形成された穴の壁へ、工具長手軸に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段を有している、冒頭で挙げた種類の電食工具によっても解決される。
一般的に電食加工においては、通常そのために回転する工具が使用されないにもかかわらず、そしてまた除去する際に材料が切削されないにもかかわらず、「孔」を形成すると言う。従って本発明の範囲内において、「孔」と「穴」の概念は同義で使用される。さらに付け加えると、孔は、電食加工においては必ずしも円形の横断面を持たない。たとえば孔は、多角形または楕円形の横断面も有することができる。従ってその場合に、上述した仮想のホース/仮想のパイプは、プロフィールホース/プロフィールパイプである。
本発明の課題の他の態様は、工具長手軸に対して横方向に配置された回転軸を中心とする電極の揺動と、それに伴って腐食方向の変更も、特に容易に行うことができ、かつ高い材料除去も可能にする、電食工具用の電極を提供することにある。
課題のこの態様は、
−円筒表面または球表面を有する、加工フロントへ向いた部分、
−この部分内に配置された、部分の中央領域からその端縁へ延びる、少なくとも1つの溝、および、
−電極の加工フロントとは逆の側を少なくとも1つの溝と接続する、少なくとも1つの孔、
を有する、電食工具のため、特に上述した種類の電食工具のため、あるいはその構成部分としての、電極によって解決される。
一般に、球形の部分を有する電極は、普遍的に使用することができる。というのは、それは、各任意の軸を中心に揺動することができるからである。円筒状の部分を有する電極は、好ましくは、電極が1つの回転軸のみを中心として揺動することができ、その場合に上述した回転軸と円筒の軸線が互いに平行に方向づけされており、あるいは同一である場合に、使用される。上述した措置に基づいて、工具長手軸に対して横方向に配置された回転軸を中心とする電極の揺動が容易になる。さらに、除去された材料は、上述した孔を介して供給されて、溝を通って流れる流体によって搬出することができ、それによって高い材料除去が可能になる。
−円筒表面または球表面を有する、加工フロントへ向いた部分、
−この部分内に配置された、部分の中央領域からその端縁へ延びる、少なくとも1つの溝、および、
−電極の加工フロントとは逆の側を少なくとも1つの溝と接続する、少なくとも1つの孔、
を有する、電食工具のため、特に上述した種類の電食工具のため、あるいはその構成部分としての、電極によって解決される。
一般に、球形の部分を有する電極は、普遍的に使用することができる。というのは、それは、各任意の軸を中心に揺動することができるからである。円筒状の部分を有する電極は、好ましくは、電極が1つの回転軸のみを中心として揺動することができ、その場合に上述した回転軸と円筒の軸線が互いに平行に方向づけされており、あるいは同一である場合に、使用される。上述した措置に基づいて、工具長手軸に対して横方向に配置された回転軸を中心とする電極の揺動が容易になる。さらに、除去された材料は、上述した孔を介して供給されて、溝を通って流れる流体によって搬出することができ、それによって高い材料除去が可能になる。
電極において、円筒状または球状の部分の半径が、電極の回転軸と円筒状または球状の部分の表面との間の間隔より小さく、あるいは等しい場合にも、効果的である。このようにして、電極は、揺動する際にすでに工作物内に形成されている開口部に沿って、すなわちその加工フロントに沿って、滑り移動する。さらに、電極が回転点に対して工具長手軸に沿って摺動可能である場合に、円筒状または球状の部分の半径は、好ましくは電極の回転軸と円筒状または球状の部分の表面との間の最小の間隔より小さく、あるいは等しい。
さらに、電極の円筒状または球状の部分がその端縁領域内に、少なくとも加工フロントの境界まで達する面取り部を有しており、その面取り部が円筒状または球状の部分の半径よりも小さい半径を有していると、効果的である。このようにして、横溝なしで、あるいはわずかな深さしかない横溝をもって、アーチ形状に延びる孔の形成が可能になる。
そして、本発明の課題の他の態様は、電食工具の好ましい使用を提供することにある。特にドリルストリング部分内に、平行な軸線を有する2つの洗浄孔および特に1つの軸線内に延びる洗浄孔を接続する、迂回孔を形成するための好ましい方法が提供される。特に、従来技術に従って形成される方法においてもたらされるような、ドリルストリング部分の機械的および油圧的特性に関する欠点が、回避される。
課題のこの態様は、ドリルストリング部分内に、平行な軸線を有する2つのまっすぐな洗浄孔および特に1つの軸線内に延びる洗浄孔を接続する、迂回孔を形成する方法によって解決され、それにおいて迂回孔は電食加工によってアーチ形状に延びるように形成される。
従って、ドリルストリング部分の機械的および油圧的特性が、全体として改良される。
この種の迂回孔は、上述した種類の電食工具を使用することによって、特に良好に形成される。というのは、ドリルストリング部分は、通常数メートル長さであって、従って洗浄孔はドリルストリング部分内へ深く入り込むからである。すなわち、電極ホルダによって、電食工具をドリルストリング部分の内部深くにも確実に固定し、かつ電極を狭い誤差領域内で移動させることが、可能になる。
本発明の他の好ましい形態と展開が、下位請求項から、そして明細書と図面を一緒に見たものから得られる。
電食工具が、工具長手軸に対して横方向に電極ホルダの横断面を変化させる手段を有していると、効果的である。このようにして、電極ホルダを固定する際に、電極によって形成された穴の異なる形状および/または大きさを補償することができる。
これに関連して、電極ホルダの横断面を変化させ、かつ工具長手軸に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段が、引き出し可能および/または揺動可能なクランプ部材/かぎ爪によって形成されていると、効果的である。このようにして、孔の内部で正確な位置決めが可能である。特に、この目的のために、クランプ部材/かぎ爪が個々に駆動可能であることが、考えられる。
これに関連して、さらに、電極ホルダのハウジングが弾性的であって、クランプ部材/かぎ爪がこのハウジングを通して作用すると、効果的である。このようにして、クランプ部材/かぎ爪は、汚れから良好に保護することができる。
さらに、電極ホルダの横断面を変化させ、かつ工具長手軸に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段が、空気または油圧で操作される蛇腹/膨張体によって形成されていると、効果的である。それによって、クランプは、比較的大面積で行うことができ、それによって、たとえば溝などのような、孔の表面の不正確さが、クランプ作用に大きな影響を与えない。
電極ホルダが、それを前進させる手段を有していると、効果的である。それによって、孔の中で電極ホルダを移動させることができ、そのために外部へ案内される錐棒は必要とされない。
これに関連して、前進手段が駆動されるホィールによって形成されていると、効果的である。それによって電極ホルダは、孔の中で良好に移動することができる。ホィールが然るべく形成される場合に、このホィールは、工具長手軸に対して横方向に作用する圧力を、電極によって形成された穴の壁へ加える手段として機能することもできるので、その場合にこのホィールは、二重利用をもたらす。
さらに、電極ホルダが、工具長手軸内で互いに対して移動可能な少なくとも2つのセグメントを有し、それらがそれぞれ、工具長手軸に対して横方向に作用する圧力をもたらす、ないしは電極ホルダの横断面を変化させる、手段を有していると、効果的である。従ってこの変形例において、電極ホルダは前方と後方のセグメントを有し、それらが交互に、電極によって形成された孔内に固定される。交互に固定する間に、2つのセグメントの間の間隔が増大され、あるいは減少されるので、電極ホルダは孔の中で移動することができる。
電食工具が、工具長手軸に沿って方向づけされた、可撓性のロッド形状またはパイプ形状の送りボディを有し、それが電極ホルダと結合されていると、効果的である。このようにして、電極ホルダは孔の中で移動することができ、そのために専用の駆動装置を持つ必要はない。従って電食工具の構造が、特に簡単になる。
これに関連して、送りボディが複数の堅固な、工具長手軸に沿って配置されたセグメントを有し、それらが互いに移動可能に結合されていると、効果的である。それによって、送りボディは、頑丈に構築することができ、すなわち抵抗力のある、硬い材料からなるセグメントを有することに変わりないが、それにもかかわらず移動可能である。
その場合に、セグメントが、工具長手軸に対して横方向に方向付けされた回転軸を介して回転可能に互いに結合されており、特にすべての回転軸が工具長手軸に対して垂直かつ互いに対して平行に方向付けされており、あるいはすべての回転軸が工具長手軸に対して垂直に方向づけされて、その場合に2つの隣接する回転軸がそれぞれ角度αだけ回動されていると、効果的である。従って第1の変形例において、送りボディは、1つの平面内で移動することができる。従ってこの送りボディは、平面内に延びる孔に適している。それに対して第2の変形例は、空間的に延びる孔にも適している。特に回転軸はそれぞれ90°だけ回動させることができるので、送りボディは互いにカルダン結合された一連のセグメントから構成される。角度αが90°より小さい場合には、この種の送りボディは、特にねじライン状に延びる孔を形成するのに、使用することができる。
送りボディが工具長手軸に沿って一定の長さを有していると、効果的である。このようにして、送りボディに固定された電極ホルダないし電極も、ドリル穴内で良好に移動することができる。というのは、送りボディの摺動は、実質的に電極ホルダないし電極の摺動に相当するからである。
さらに、電極が電極ホルダに対して工具長手軸内で、かつ/またはそれに対して横方向に移動可能であると、効果的である。それによって、一方で、電極の送り運動が可能であるが、他方では、孔の推移を方向変換させるための運動も可能である。
電極が電極ホルダに対して回転可能であって、その場合に回転軸が工具長手軸に対して横方向に方向付けされていると、効果的である。このようにして、電極は、それ以降の孔のアーチ形状の推移を得るために、(すでに存在する)孔の軸から揺動して出ることができる。
また、電極が電極ホルダに対して回転可能であって、その場合に回転軸が工具長手軸に対して平行に方向付けされ、あるいはそれと一致していると、効果的である。このようにして、たとえば、非円形の横断面を有する孔を形成することができ、その横断面形状は、孔の長手軸に沿ってねじ状に回転する。さらに、孔を所望のように方向変換するために、電極のための揺動機構を予め定められる方向へ回動させることも、可能である。そして、電極が加工フロントへ向いた側に、除去された材料を洗い流すための溝を有している場合に、電極を工具長手軸に対して平行に方向づけされた、あるいはそれと一致する回転軸を中心に回転させることも、効果的である。上述した回転によって、材料は、電極内の溝にもかかわらず、均一に除去することができる。
電極を電極ホルダに対して移動させる手段が、空気式アクチュエータ、油圧式アクチュエータ、ピエゾアクチュエータ、電気機械的アクチュエータ−それぞれリニアモータまたは回転モータとして形成されている−のグループから選択された、電極と結合された少なくとも1つのアクチュエータによって形成されていると、効果的である。それによって電極を移動させるための、実験され、かつ評価された手段が提供される。従って電食工具は、比較的わずかな手間と費用で、実現することができる。
電極ホルダに対して電極を移動させる手段が、電極と結合された引き綱によって形成されていると、効果的である。それによって、わずかな技術的手間で、ドリル穴の外部で電極を制御することが、可能である。
電食工具が、工具長手軸の領域内に配置されて、電極ホルダと結合されたトレーリングケーブルを有し、それが電極の電気供給および/または電極ホルダのエネルギ供給および/または電極ホルダに制御信号を伝達するために用いられると、効果的である。特に、トレーリングケーブルは、電気ケーブルおよび空気圧または油圧システムのホースによって形成することができる。このようにして、電食工具を駆動するために必要なエネルギを、簡単なやり方で電極ホルダへ給送することができる。さらに、ケーブルが、電極ホルダへ制御信号を仲介するために用いられる場合に、外部からドリルプロセスに影響を与えることが可能である。
そして、電極ホルダのハウジングがフレキシブルであって、この内部構造がそれ自体堅固な複数のセグメントを有し、それらが互いに対して移動可能であり、かつそれらの中に工具長手軸に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段および/または電極ホルダに対して電極を移動させる手段および/または上述した手段の制御、特に電子的な制御、が配置されていると、特に効果的である。このようにして、電極ホルダは孔の推移に特に良好に適合することができる。それにもかかわらず、内部構造のために、(通常堅固な)標準コンポーネントを使用することが可能である。たとえば、これらは、駆動モータと導体プレートおよびその上に配置された制御および/または通信ユニットを有する。ホース形状のハウジングの代わりに、ハウジングは、複数の互いにリンク結合された堅固なセグメントによって形成することもできる。ここでは送りボディに対する境界は流動的であるので、送りボディと電極ホルダとに厳しく分割することは、必ずしも正当化されない。従って、これらが多かれ少なかれ構造的ユニットを形成することも、考えられる。
本発明をさらに良く理解するために、以下の図面を用いて詳細に説明する。
最初に確認しておくが、異なるように記述された実施形態において、同一の部分には同一の参照符号ないし同一の構成部分名称が設けられており、その場合に説明全体に含まれる開示は、意味に従って同一の参照符号ないし同一の構成部分名称を有する同一の部分へ移し替えることができる。また、説明において選択された、たとえば上、下、側方などのような、位置記載も、直接説明され、かつ示された図に関するものであって、位置が変化した場合には意味に従って新しい位置へ移し替えられる。さらに、図示され、かつ説明された実施例に基づく個別特徴または特徴の組合せも、それ自体自立した、進歩的あるいは発明に基づく解決を表すことができる。
図1は、工具長手軸2上に配置された電極301と、工具長手軸2に沿って方向づけされて、その上に配置され、かつ電極301と結合されている電極ホルダ401とを有する、電食工具101の第1の変形例を図式的に示している。電極ホルダ401は、電極ホルダ401に対して電極301を移動させるための、図1には詳しく図示されない手段を有している。
原理的に、電極ホルダ401に対する電極301の移動は、6つすべての自由度において、すなわちx−、y−およびz−軸内の移動と上述した軸を中心とする回転とおいて、考えられる。図1においては、これらの可能性の幾つかが、矢印で視覚化されている。
電極ホルダ401は、さらに、実質的に電極301に相当する横断面を有する、工具長手軸2内に延びる仮想のホース7の領域内で工具軸2に対して横方向に作用する圧力をもたらすための手段6を有している。この仮想のホース7は、図1において破線で示されている。同様に、仮想のホースは、仮想のパイプまたはパイプのジャケットとして考えることもできる。電食工具101が駆動された場合に、上述したホース7は、電極301によって形成された孔と一致する(それについては図26も参照)。
工具長手軸2に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段は、この例においては具体的にプレート6によって形成されており、そのプレートがベースボディ5内に装着されており、それによって空気式または油圧で操作されるアクチュエータが実現される。ベースボディ5の中空室内の圧力が高められると、それに伴ってプレート6が外側へ押圧される。さらに、プレート6は、引き出され、あるいは引き込まれることによって、工具長手軸2に対して横方向に電極ホルダの横断面を変化させるために用いることもできる。このようにして電極301によって形成される穴ないしその曲がりの誤差も、良好に補償することができる。たとえば、3枚のプレート6を、ベースボディ5の周面にわたってそれぞれ120°だけ変位させて分配することができる。
図2は、変形例の電極ホルダ402を図式的に示しており、それにおいて、電極ホルダ402の横断面を変化させ、かつ工具長手軸2に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段は、揺動して出ることのできるかぎ爪11によって形成されている。それを移動させるために、ベースボディ5内に装着されたモータ9が作動され、それによってスピンドルナット10が回転するスピンドルによって軸方向に摺動される。レバーを用いてこの運動がかぎ爪11へ伝達され、従ってそのかぎ爪は内側または外側へ揺動することができる。たとえば3つのかぎ爪11を、ベースボディ5の周面にわたってそれぞれ120°だけ変位して分配することができる。
図3は、他の変形例の電極ホルダ403を図式的示しており、それにおいて電極ホルダ403の横断面を変化させ、かつ工具長手軸2に対して横方向に作用する圧力をもたらすための手段は、空気式または油圧によって操作される蛇腹/膨張体12によって形成される。これは、弾性的な材料からなるので、その内部で圧力が増大すると、外側へ膨出する。このようにして、電極ホルダ403は、孔内にしっかりと挟持することができる。
図4は、電極ホルダ403にきわめて類似した変形例である電極ホルダ404を示している。前者とは異なり、蛇腹/膨張体13は、電極ホルダ404の後方の領域内に配置されている。もちろん蛇腹/膨張体13は、電極ホルダ404の前方の領域内に配置することもできる。これは、電極ホルダの横断面を変化させ、かつ工具長手軸2に対して横方向に作用する圧力をもたらすための他の手段についても、特に図1に示すかぎ爪11についても、言えることであって、そのかぎ爪は、電極ホルダ402の中央または前方の領域内に配置することもできる。
図5は、他の変形例の電極ホルダ405を図式的に示しており、電極ホルダは前進するための手段を有している(左は横断面、右は縦断面)。具体的にこの手段は、この例においては、被駆動ホィール15によって形成されている。ホィール15は、ゴム引きされた表面を有しており、モータ9によって駆動されるスピンドル14がその表面へ嵌入し、ないしは圧入される。それによって、スピンドル14が回転した場合に、ホィール15も回転され、それによって電極ホルダ405が孔内で前後に移動することができる。ゴム引きされた表面によって、ホィール15は、同時に工具長手軸2に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段として用いられる。モータ9が作動停止されると、電極ホルダ405は孔内に固定される。というのは、ホィール15はスピンドル14のセルフロックによって、もはや回転できないからである。従ってホィール15は、多用途なものである。
図6は、電極ホルダ405にきわめて類似した変形例である電極ホルダ406を示している。しかしそれとは異なり、電極ホルダ406は、その前方と後方の端部にホィール15を有している。
図7は、他の変形例の電極ホルダ407を図式的に示しており、電極は工具長手軸2内で互いに対して移動可能な2つのセグメントを有しており、それらセグメントはそれぞれ、工具長手軸2に対して横方向に作用する圧力をもたらす、あるいは、電極ホルダ407の横断面を変化させる手段12を有している。具体的には、油圧/空気圧シリンダ16によって互いに対して移動することができる、2つのセグメントに、別々に駆動可能な蛇腹/膨張体12が配置されている。電極ホルダ407を挟持するために、2つの蛇腹/膨張体12が作動される。それを前進させるために、2つの蛇腹/膨張体12の一方が緩められ、その後緩められたセグメントが油圧/空気圧シリンダ16によって、さらに固定されているセグメントに対して移動される。その後、その前に緩められたセグメントが固定されて、他方が緩められ、そして両方のセグメントが再び互いに対して移動される。従って、電極ホルダ407を図7においてたとえば右から左へ移動させるために、左のセグメントが固定されて、右のセグメントが緩められる。その後、両者の間隔が減少されるので、右のセグメントが左へ移動する。他のステップにおいて左のセグメントが緩められて、右のセグメントが固定され、それに基づいてセグメントの間隔が増大されて、左のセグメントも左へ移動する。記載のステップを繰り返すことによって、電極ホルダ407が孔内で移動することができる。
図8は、電極ホルダ407にきわめて類似した変形例である電極ホルダ408を示している。しかし、油圧/空気圧シリンダ16の代わりに、セグメント内にスピンドルを有する電気モータ9が設けられており、そのスピンドルが他のセグメント内へ嵌入する。電気モータ9を作動させることによって、ここでも2つのセグメントが互いに対して摺動することができる。具体的な機能のために、図8には示されない、2つのセグメント間のねじれ防止が効果的である。
図9は、他の変形例の電極ホルダ409を図式的に示しており、そのハウジング18がフレキシブルであり、かつその内部構造はそれ自体堅固な、互いに対して移動可能な複数のセグメント19を有している。これらセグメント19内に、たとえば、工具長手軸2に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段6、11、12、13、15および/または電極ホルダ409に対して電極301を移動させる手段および/または上述した手段の制御、特に電子制御、が配置されている。図9に示すように、個々のセグメント19は必要に応じてフレキシブルな導管によって接続することができる。このようにして、電極ホルダ409は特に良好に孔の推移に適合することができる。それにもかかわらず、内部構造のために、(通常)堅固な標準コンポーネントの使用が可能である。たとえばこれらは、駆動モータと導体プレートおよびその上に配置された制御および/または通信ユニットを有する。
図10は、他の変形例の電極ホルダ410を図式的に示しており、そのハウジング18も同様にフレキシブルである。内部には、フック形状の突出部を有する2つのクランプリング20と2つの操作リング21が配置されている。油圧/空気圧シリンダ16の操作によって、2つの操作リング21がクランプリング20に対して押圧されて、それによってフック形状の突出部は、両方のリング20、21が斜めになっていることにより外側へ押圧される。この力作用が、フレキシブルなハウジング18を通して案内されて、それによって電極ホルダ410は、電極によって形成された孔内に固定することができる。もちろん、図示されている両方のリング20と21を有する機構は、フック形状の突出部がたとえば(堅固な)ハウジングの開口部を通して突出する場合に、フレキシブルなハウジング18なしでも適用できる。逆に、図1と2において紹介されたクランプ機構は、フレキシブルなハウジングとの関連においても、適用できる。
図11は、変形例による送りボディ802を図式的に示しており、その左の端部に詳しく図示されない電極ホルダのベースボディ5が固定されており、かつ送りボディは実質的に弾性的なホース22によって形成されている。ホースは、たとえばフレキシブルなプラスチックから形成することができる。しかし同様に、ホース22の代わりにフレキシブルなロッドも使用することができる。電極ホルダに対する境界は、ここでは、特に図9に示す変形例との関連において、流動的であるので、送りボディと電極ホルダに厳しく分割することは、必ずしも正当化されない。従って、これらが多かれ少なかれ構造的ユニットを形成することも、考えられる。
図12は、他の変形例による送りボディ803を図式的に示しており、送りボディは、工具長手軸2に沿って配置された、複数の堅固なセグメント23を有しており、それらが互いに移動可能に結合されている。具体的には、この例においてセグメント23は、工具長手軸2に対して横方向に方向付けされた回転軸24を介して回転可能に互いに結合されており、それら回転軸は工具長手軸2に対して垂直かつ互いに平行に方向付けされている。それによって、送りボディ803は平面内で移動することができる。好ましくは送りボディ803は、工具長手軸2に沿って一定の長さを有している(軸受のあそびは考慮されない)ので、その摺動が直接電極ホルダ400...410に作用する。しかしもちろん、図11に示す送りボディ802も、工具長手軸2に沿って一定の長さを有するように、形成することができる。
図13は、送りボディ803の回転軸24をどのように方向付けすることができるか、種々の可能性を示している。左の図においては、工具長手軸2に対して垂直かつ互いに対して平行に方向付けされた回転軸24が示されている。中央では、隣接する2つの回転軸24は、それぞれ角度αだけ回動されている。それによって、このように形成された送りボディは、特にねじラインに沿って延びる孔に適している。右の図においては、角度のためにα=90°が選択されているので、隣接する2つの回転軸24はそれぞれ互いに対して垂直に立つ。その場合にセグメント24は、互いに対してカルダン結合されているので、送りボディは一般に、空間的に延びる孔内で案内することができる。
2つの送りボディ802、803内に、さらに、電極ホルダ401...410と接続されたトレーリングケーブルを配置することができ、そのトレーリングケーブルは、電極301の電気供給および/または電極ホルダ401...410のエネルギ供給および/または電極ホルダ401...410への制御信号の伝達に用いられる。特にトレーリングケーブルは、電気ケーブルによって形成することができる。もちろんこの種のトレーリングケーブルは、電極ホルダ401...410が図5から8に示すように専用の駆動装置を有している場合に、送りボディ801...803なしでも設けることができる。
そして、ここで注意しておくが、図9に示す電極ホルダ409は、送りボディ803と同様に、すなわちそのハウジングが複数の互いに対して移動可能に結合されたセグメントから形成されているように、構築することができる。その場合に、ハウジングが電極ホルダの内部構造と同様にセグメント化されていると、効果的である。従ってこの場合においては、電極ホルダの外側ハウジングは、セグメント19によって形成することができる。この場合においても、送りボディと電極ホルダへの厳しい分割は、正当化できない。
図14は、変形例による電極ホルダ411を図式的に示しており、それは、電極301のための直列運動学的な運動機構を有している。具体的には、この運動機構は、油圧/空気圧シリンダ26によって変位させることができる、回転可能に装着されたプレート25と、電極301を工具長手軸2の方向へ摺動させるための油圧/空気圧シリンダ26とを有している。油圧/空気圧シリンダ16と26について注意すべきことは、油圧/空気圧シリンダ26はリンク的に装着されており、従ってガイド機構を引き受けることはできないことである。それに対して油圧/空気圧シリンダ16は、この種のガイド機能を引き受けることができる。というのはそれは、電極301および回転可能に装着されたプレート25と堅固に結合されているからである。従って電極301は、工具長手軸2内で走行し、かつそこから揺動し、従って工具長手軸2に対して横方向に移動し、かつ工具長手軸2に対して横方向に方向付けされた回転軸を中心に回転することができる。このようにして平面内に延びる孔を形成することができる。従って空間的に延びる孔を形成するためには、送りボディ5は回動され、あるいは図示の機構と、たとえば図19に示す機構と、組み合わされなければならない。
図15は、電極301のための並列運動学的な運動機構を有する、他の変形例の電極ホルダ412を図式的に示している。その場合に電極301は、3つのリンク的に装着された油圧/空気圧シリンダ26を介してベースボディ5と結合されている。付加的に、電極301は、ガイドロッド27を介しても案内されている。このガイドロッドは剛体ではなく、ある程度の柔軟性を有しているので、電極は、図16に示すように変位することができる。特にこの変形例において、可撓性のガイドロッド27が円軌道内で工具長手軸2の自動的な変位をもたらすことが、効果的である。従って、油圧/空気圧シリンダ26を適切に駆動することによって、電極301は任意の円軌道に沿って、そしてもちろん直線的にも、走行することができる。並列運動学的な駆動によって、電極301はさらに、各任意の方向に方向変換することができ、そのためにベースボディ5を回動させる必要はなく、あるいは図19に示すような回転機構が必要になることもない。
図17は、電極ホルダ412にきわめて類似した変形例の電極ホルダ413を示している。しかし、油圧/空気圧シリンダ26の代わりに、電極301は引き綱29を介して制御される。電極301の長手摺動と変位を可能にするために、フレキシブルなガイドロッド27が圧縮ばね28によって包囲されており、その圧縮ばねが電極301とベースボディ5との間に付勢をもたらす。
図18は、電極301を移動させるための油圧/空気圧シリンダ26を有する、電極ホルダ414の他の図式的に示す変形例を示している。この例においては、ガイドロッド27が長手方向摺動を許さないので、電極は平面内でのみ工具長手軸2から揺動することができる。この種のものは、この変形例においては、送りボディ801...803を介してもたらすことができる。ここでも、円軌道に沿った電極301の変位が効果的である。
図19は、電極ホルダ414にきわめて類似した変形例の電極ホルダ415を示している。しかしこの例においては、油圧/空気圧シリンダ26は、ベースボディ5とではなく、スリーブ30と固定的に結合されており、そのスリーブはモータ9によって駆動されるピニオン31を介して工具回転軸2を中心に回転することができる。このようにして、ここでも直列運動学的な運動機構が実現され、それが任意の方向への電極301の変位を許す。
図20は、電極ホルダ414にきわめて類似した他の変形例の電極ホルダ416を示している。しかしこの例においても、油圧/空気圧シリンダ26はベースボディ5とではなく、スリーブ30と固定的に結合されており、それを介して油圧/空気圧シリンダ16が工具長手軸2に沿って摺動することができる。このようにして、電極301の長手方向送りをもたらすことができ、そのためにベースボディ5ないし送りボディ801...803を移動させる必要はない。電極ホルダの特に好ましい変形例は、図19に開示された教示が、図20に開示された表示と組み合わされる場合に、実現される。それによって、電極301を任意の円軌道に沿って、そしてもちろん直線的にも、走行させることが、可能になる。
図21は、電極ホルダ416にきわめて類似した他の変形例の電極ホルダ417を示している。しかし、油圧/空気圧シリンダ16と26の代わりに、この例においては、電極301を移動させるために、引き綱29が設けられている。
一般的に、様々な図において開示された教示は、任意に組み合わせることができる。たとえば、図2に開示されたかぎ爪11を図15に示す配置と組み合わせることは、容易に考えられる。また、たとえば図1を、図5に基づく駆動装置によって拡張することなども、
考えられる。従って図示の実施変形例は、完結したものではなく、単に可能性を図形的にリストアップしたものと考えるべきであって、その可能性は個々に適用することもでき、互いに積み木形式で、ないしはモジュール状に組み合わせることもできる。
考えられる。従って図示の実施変形例は、完結したものではなく、単に可能性を図形的にリストアップしたものと考えるべきであって、その可能性は個々に適用することもでき、互いに積み木形式で、ないしはモジュール状に組み合わせることもできる。
特にここで留意すべきであるが、図示されたアクチュエータは単に、電食工具の機能原理を説明するためだけに用いられるものであって、互いに任意に交換することができる。たとえば、電極ホルダ401...417に対して電極301を移動させるための手段9、16、26、29は、空気式アクチュエータ、油圧アクチュエータ、ピエゾアクチュエータ、電気機械的アクチュエータ−それぞれリニアモータまたは回転モータとして形成された−グループからなる、電極301と結合された少なくとも1つのアクチュエータによって形成することができる。従って上の表示において、スピンドルドライブの代わりに、空気式または油圧のアクチュエータも使用することができ、かつその逆も可能である。一般的に、電食工具の移動を可能にするために、任意の構造のアクチュエータを使用することができる。
もちろん、電極ホルダの横断面を変化させ、かつ工具長手軸2に対して横方向に作用する圧力をもたらすためのすべての手段も、任意のやり方で、特に電気的、油圧、空気式または機械的(たとえば引き綱を用いて)に、駆動することができる。たとえば、図1に示す、電気的に駆動されるかぎ爪11は、空気式または油圧のリニアモータによって移動させることもできる。特に、かぎ爪11が、電食工具の後方ですでに形成された穴を通して外部へ案内される、引き綱によって操作されることも、考えられる。それと同様に、たとえば、図10に示すクランプも、引き綱または電気的な駆動装置を介して行うこともできる。上述した例は、もちろん単なる説明用である。もちろん電食工具の他の変形例に、それぞれの表示とは異なる駆動装置を搭載することもできる。
図22から26は、本発明に基づく電食工具を用いて電食加工で形成された穴を形成する好ましい方法を示している。
図22において、実質的に電極301に相当する横断面を有する、工具長手軸2内に延びる開口部を有する補助ボディ33が、工作物32上の形成すべき穴の領域内に固定される。その後、電極ホルダ401...417が上述した開口部内で電極301を工作物32へ向けて位置決めされて、ステップa)において工具長手軸2に対して横方向に作用する圧力をもたらすことによって、補助ボディ33内に固定される。他のステップb)において、腐食電圧がオンにされて、電極301が他のステップc)において加工フロントへ移動される。図23は、電極ホルダ401...417に対して引き出された電極301を示している。他のステップd)において、腐食電圧がオフにされて、それに続くステップe)において電極301が電極ホルダ401...417に対して加工フロントから離れるように移動される。他のステップf)において、電極ホルダ401...417が、工具長手軸2に対して横方向に作用する圧力の低下によって緩められて、ステップg)において加工フロントの方向へ移動される。この状態が、図24に示されている。その後、孔が形成されるまでの間、ステップa)からg)が繰り返される。それについて図25は、電極ホルダ401...417が固定されている、図24に示す状態に対して、電極301がさらに工作物32内へ進入した後の状態を示している。そして図26は、電食工具がすでに工作物32内へかなり深く進入している状態を示している。電食加工に続いて、孔の表面を改良し、かつ特に電食加工の際に生じた微細な亀裂を除去するためにも、形成された加工輪郭は、他のステップにおいて任意の切削または非切削の加工方法によってさらに加工し、ないしは仕上げ加工することができる。最後に注意すべきであるが、補助ボディ33の使用は、選択的な好ましい措置であって、記載された方法のために絶対的ではない。もちろん、電食工具を他のように案内することもできる。
図27は、電食工具のため、特に本発明に基づく電食工具101、102のため、あるいはその構成部分としての、電極302の好ましい形態を正面(左)と断面(右)で示している。電極302は、円筒表面または球表面を有する、加工フロントへ向いた部分を備えたベースボディ34を有している。加工フロントは、図27において、正面では全体として見ることができ、断面においては、ベースボディ34内の、最大の直径を有する各リングが、加工フロントへの境界を形成している。これは、断面において右に位置している。さらに、電極302は、円筒状または球状の部分内に配置されて、その部分の中央領域からその端縁へ延びる、少なくとも1つの溝35と、少なくとも1つの孔36とを有しており、その孔は電極302の加工フロントとは逆の側を少なくとも1つの溝35と接続する。電極302は、先行する図に示されるように、電極ホルダ401...417と結合することができるようにするために、左側にシートを有している。
具体的な例において、電極302の円筒状または球状の部分は、その端縁領域内に、少なくとも加工フロントの境界まで達する面取り部を有しており、その面取り部は、円筒状または球状の部分の直径Rよりも小さい直径rを有している。このようにして、角張った電極301が揺動する際に生じる、孔内の美しくないエッジを回避することができる。
図示の例において、円筒状または球状の部分の半径Rは、さらに、電極302の回転軸と円筒状または球状の部分の表面との間の間隔より小さいか、等しい。従って電極302は、電極302が電食工具の工具長手軸2に対して横方向に方向付けされた回転軸を中心に回転することができる、電食工具と共に、従って図14から21に示すすべての電食工具のために、特に良好に使用することができる。これらにおいて電極302は、揺動する際に、工作物内にすでに形成されている開口部に沿って、すなわちその加工フロントに沿って、滑り移動する。電極302が、工具長手軸2に沿って回転点に対して摺動可能である場合に、円筒状または球状の部分の半径Rは、好ましくは、電極302の回転軸と円筒状または球状の部分の表面との間の最小の間隔より、好ましくは小さいか、等しい。
一般的に、球状の部分を有する電極302は、各任意の軸を中心に揺動することができるので、普遍的に使用することができる。好ましくは、電極が回転軸のみを中心に揺動することができる場合に(たとえば図14、18、20および21を参照)、円筒状の部分を有する電極302が使用され、その場合に上述した回転軸と円筒の軸は互いに対して平行に方向付けされ、あるいは同一である。
図28は、好ましくは上で説明した種類の電食工具101、102を使用しながら、ドリルストリング部分内に、2つの洗浄孔を接続する迂回孔を形成する好ましい方法を示している。
具体的に、図28は、軸線内に延びる、袋穴として形成されている、2つのまっすぐな洗浄孔38と39を有するドリルストリング部分37を示している。さらに、ドリルストリング部分37は、凹部40を有している。2つの洗浄孔38と39は、電食加工によって形成された、アーチ形状に延びる迂回孔41と接続されている。アーチ形状に延びる迂回孔41によって、ドリルストリング部分37は良好な機械的および油圧的特性を有する(ドリルストリング部分37の内部を流れる液体のために)。
この種の迂回孔41は、本発明に基づく種類の電食工具101、102によって、特に良好に形成される。ドリルストリング部分37は、通常数メートル長さであって、従って洗浄孔38と39は、ドリルストリング部分37内へ深く入り込んでいる。しかし、電極ホルダ401...417によって、電食工具101、102をドリルストリング部分37の内部深くに確実に固定して、電極301、302を狭い誤差領域内で移動させることも可能である。
図28には、同一直径かつ同一の軸線内に延びる洗浄孔38と39が示されている。しかしこれは、迂回孔41を形成するために絶対的ではない。もちろん、洗浄孔38と39は異なる直径を有することができ、異なる軸線内に延びることができる。特に洗浄孔38、39が段違いであって、従ってより大きい直径からより小さい直径へ、あるいはその逆に移行することも、考えられる。さらに、特殊な場合においては、洗浄孔38、39がより小さい、軸オフセットした部分へ移行することも、考えられる。その場合に、この軸オフセットした部分は、特に同一の部分円上に位置し、角オフセットしていることもできる。そして、迂回孔41が図28に示す場合とは異なり、洗浄孔38および39と同一の直径を有することも、考えられる。
最後に付言しておくが、実施例は、本発明に基づく電食工具の可能な実施変形例と実施可能性を示すものであって、その場合にここで、本発明は具体的に示されたその実施および適用変形例に限定されるものではなく、むしろ個々の変形例を互いに様々に組み合わせることも可能であって、これらの変形可能性は、具体的発明による技術的に取り扱うための教示に基づいて、この技術分野で活動する当業者の裁量の範囲にあることを、述べておく。従って図示され、かつ説明された変形例の個々の詳細を組み合わせることによって可能となるすべての考え得る変形例も、保護範囲に共に含まれる。
特に、電食工具は、実際においては、示されているより多くの構成部分を含むことができることが、確認される。
念のため最後に指摘しておくが、電食工具の構造をよりよく理解させるために、電食工具ないしその構成部分は、部分的に寸法を度外視し、かつ/または拡大かつ/または縮小して示されている。
自立した発明的解決の基礎となる課題は、明細書から読み取ることができる。
101、102 電食工具
2 工具長手軸
301、302 電極
401...417 電極ホルダ
5 ベースボディ
6 プレート
7 仮想のホース
801...803 送りボディ
9 電気モータ
10 スピンドルナット
11 かぎ爪
12 蛇腹/膨張体
13 蛇腹/膨張体
14 スピンドル
15 ホィール
16 油圧/空気圧シリンダ(堅固に装着)
17 フレキシブル導管
18 フレキシブルなハウジング
19 セグメント(電極ホルダ)
20 クランプリング
21 締め付けリング
22 フレキシブルなホース
23 セグメント(送りボディ)
24 回転軸
25 回転可能に装着されたプレート
26 油圧/空気圧シリンダ(リンク的に装着)
27 ガイドロッド
28 圧縮ばね
29 引き綱
30 スリーブ
31 ピニオン
32 工作物
33 補助ボディ
34 ベースボディ
35 溝
36 孔
37 ドリルストリング部分
38 第1の洗浄孔
39 第2の洗浄孔
40 凹部
41 アーチ形状の迂回孔
2 工具長手軸
301、302 電極
401...417 電極ホルダ
5 ベースボディ
6 プレート
7 仮想のホース
801...803 送りボディ
9 電気モータ
10 スピンドルナット
11 かぎ爪
12 蛇腹/膨張体
13 蛇腹/膨張体
14 スピンドル
15 ホィール
16 油圧/空気圧シリンダ(堅固に装着)
17 フレキシブル導管
18 フレキシブルなハウジング
19 セグメント(電極ホルダ)
20 クランプリング
21 締め付けリング
22 フレキシブルなホース
23 セグメント(送りボディ)
24 回転軸
25 回転可能に装着されたプレート
26 油圧/空気圧シリンダ(リンク的に装着)
27 ガイドロッド
28 圧縮ばね
29 引き綱
30 スリーブ
31 ピニオン
32 工作物
33 補助ボディ
34 ベースボディ
35 溝
36 孔
37 ドリルストリング部分
38 第1の洗浄孔
39 第2の洗浄孔
40 凹部
41 アーチ形状の迂回孔
Claims (30)
- 工具長手軸(2)上に配置された電極(301、302)と、工具長手軸(2)に沿って方向付けされ、その上に配置されて、電極(301、302)と結合された電極ホルダ(401...417)とを有し、前記電極ホルダが電極ホルダ(401...417)に対して電極(301、302)を移動させる手段を有している、電食工具(101、102)において、
電極ホルダ(401...417)が、実質的に電極(301、302)に相当する横断面を有する、工具長手軸(2)内に延びる仮想のホース(7)の領域内に、工具長手軸(2)に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段(6、11、12、13、15)を有している、
ことを特徴とする電食工具。 - 工具長手軸(2)に対して横方向に電極ホルダ(401...417)の横断面を変化させる手段(6、11、12、13)、
を特徴とする請求項1に記載の電食工具(101、102)。 - 電極ホルダ(401...417)の横断面を変化させ、かつ工具長手軸(2)に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段が、引き出し可能かつ/または揺動可能なクランプ部材/かぎ爪(6、11)によって形成されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の電食工具(101、102)。 - 電極ホルダ(401...417)のハウジングが弾性的であって、クランプ部材/かぎ爪(6、11)がこのハウジングを通して作用する、
ことを特徴とする請求項3に記載の電食工具(101、102)。 - 電極ホルダ(401...417)の横断面を変化させ、かつ工具長手軸(2)に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段が、空気圧または油圧によって操作される蛇腹/膨張体(12、13)によって形成されている、
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 電極ホルダ(401...417)が、それを前進させる手段を有している、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 前進させる手段が、駆動されるホィール(15)によって形成されている、
ことを特徴とする請求項6に記載の電食工具(101、102)。 - 電極ホルダ(401...417)が、工具長手軸(2)内で互いに対して移動可能な少なくとも2つのセグメントを有しており、前記セグメントがそれぞれ、工具長手軸(2)に対して横方向に作用する圧力をもたらすため、ないしは電極ホルダ(401...417)の横断面を変化させるための手段(12)を有している、
ことを特徴とする請求項6または7に記載の電食工具(101、102)。 - 電極ホルダ(401...417)と結合された、工具長手軸(2)に沿って方向付けされた、可撓性のロッド形状またはパイプ形状の送りボディ(801...803)、
を特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 送りボディ(803)が、複数の堅固かつ工具長手軸(2)に沿って配置されたセグメント(23)を有しており、前記セグメントが互いに対して移動可能に結合されている、
ことを特徴とする請求項9に記載の電食工具(101、102)。 - セグメント(23)が、工具長手軸(2)に対して横方向に方向付けされた回転軸(24)を介して互いに回転可能に結合されており、その場合に
−すべての回転軸(24)が、工具長手軸(2)に対して垂直かつ互いに対して平行に方向づけされており、あるいは
−すべての回転軸(24)が、工具長手軸(2)に対して垂直に方向づけされており、かつ2つの隣接する回転軸(24)がそれぞれ角度αだけ回動されている、
ことを特徴とする請求項10に記載の電食工具(101、102)。 - 送りボディ(801...802)が、工具長手軸(2)に沿って一定の長さを有している、
ことを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 電極(301、302)が、電極ホルダ(401...417)に対して工具長手軸(2)内で、かつ/またはそれに対して横方向に、移動可能である、
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 電極(301、302)が、電極ホルダ(401...417)に対して回転可能であり、その場合に回転軸が工具長手軸(2)に対して横方向に方向づけされている、
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 電極(301、302)が、電極ホルダ(401...417)に対して回転可能であって、その場合に回転軸が工具長手軸(2)に対して平行に方向付けされており、あるいはそれと一致する、
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 電極(301、302)を電極ホルダ(401...417)に対して移動させる手段(9、16、26、29)が、空気式アクチュエータ、油圧アクチュエータ、ピエゾアクチュエータ、電気機械的アクチュエータ−それぞれリニアモータまたは回転モータとして形成されている−のグループからなる、電極(301、302)と結合された少なくとも1つのアクチュエータによって形成されている、
ことを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 電極(301、302)を電極ホルダ(401...417)に対して移動させる手段が、電極(301、302)と結合されている、引き綱(29)によって形成されている、
ことを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 電極(301、302)の電気供給および/または電極ホルダ(401...417)のエネルギ供給および/または電極ホルダ(401...417)に制御信号を伝達するために用いられる、工具長手軸(2)の領域内に配置されて、電極ホルダ(401...417)と結合されている、トレーリングケーブル、
を特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 電極ホルダ(401...417)のハウジングがフレキシブルであって、その内部構造がそれ自体堅固な複数のセグメントを有し、前記セグメントが互いに対して移動可能であり、かつ前記セグメント内に、工具長手軸(2)に対して横方向に作用する圧力をもたらす手段(6、11、12、13、15)および/または電極(301、302)を電極ホルダ(401...417)に対して移動させる手段(9、16、26、29)および/または前記手段(6、9、11、12、13、15、16、26、29)の制御が配置されている、
ことを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)。 - 電食工具用、特に請求項1から19のいずれか1項に記載の電食工具(101、102)用の電極(302)において、またはその構成部分としての電極(302)において、
−円筒表面または球表面を有する、加工フロントへ向いた部分、
−この部分内に配置されて、部分の中央領域からその端縁へ延びる、少なくとも1つの溝(35)、および
−電極(302)の加工フロントとは逆の側を少なくとも1つの溝(35)と接続する、少なくとも1つの孔(36)、
を特徴とする、電極。 - 円筒状または球状の部分がその端縁領域内に、加工フロントの境界まで達する、少なくとも1つの面取り部を有しており、前記面取り部が、円筒状または球状の部分の直径(R)よりも小さい直径(r)を有している、
ことを特徴とする請求項20に記載の電極(302)。 - 請求項20または21に記載の電極(302)を有する電食工具であって、その場合に、電極(302)が回転可能にされ、その回転軸が電食工具の工具長手軸に対して横方向に方向付けされているものにおいて、
円筒状または球状の部分の半径(R)が、電極(302)の回転軸と円筒状または球状の部分の表面との間の間隔より小さく、あるいは等しい
ことを特徴とする電食工具。 - 請求項14と22の特徴を特徴とする電食工具(101、102)。
- 工具長手軸(2)上に配置された電極(301、302)と、工具長手軸(2)に沿って方向づけされて、その上に配置され、かつ電極(301、302)と結合されている電極ホルダ(401...417)とを用いて電食加工で穴を形成する方法であって、
a)実質的に電極(301、302)に相当する横断面を有する、工具長手軸(2)内に延びる開口部内に、工具長手軸(2)に対して横方向に作用する圧力をもたらすことによって、電極ホルダ(401...417)を固定し、
b)腐食電圧をオンにし、
c)電極ホルダ(401...417)に対して電極(301、302)を加工フロントへ近づくように移動させ、
d)腐食電圧をオフにし、
e)電極ホルダ(401...417)に対して電極(301、302)を加工フロントから離れるように移動させ、
f)上述した、工具長手軸(2)に対して横方向に作用する圧力を低下させることによって、電極ホルダ(401...417)を緩め、
g)電極ホルダ(401...417)を加工フロントの方向へ移動させて、ステップa)からg)を繰り返す、
ことを特徴とする方法。 - ステップa)の前に、実質的に電極(301、302)に相当する横断面を有する、工具長手軸(2)内に延びる開口部を備えた補助ボディ(33)が、形成すべき穴の領域内に固定されて、電極ホルダ(401...417)が前記開口部内で電極(301、302)を工作物(32)へ向けて位置決めされる、
ことを特徴とする請求項24に記載の方法。 - 電極ホルダ(401...417)がその中に固定される前記開口部が、電極(301、302)によって形成される、
ことを特徴とする請求項24または25に記載の方法。 - 形成された加工輪郭が、電食加工に続いて、切削または非切削の加工方法によってさらに加工される、
ことを特徴とする請求項24から26のいずれか1項に記載の方法。 - ドリルストリング部分(47)内に、2つのまっすぐな洗浄孔(39、41)を接続する、迂回孔(48)を形成する方法において、
迂回孔(48)が、電食加工によってアーチ形状に延びるように形成される、
ことを特徴とする迂回孔を形成する方法。 - 迂回孔(48)が、請求項24から27に記載の方法によって形成される、
ことを特徴とする請求項28に記載の方法。 - ドリルストリング部分(47)内に、2つのまっすぐな洗浄孔(39、41)を接続する、アーチ形状の孔(48)を形成するために、請求項1から23のいれか1項に記載の電食工具(101、102)を使用すること。
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