KR102657696B1 - 딥 홀 드릴링 머신을 위한 툴 및 딥 홀 드릴링 머신 뿐만 아니라 딥 홀 드릴링 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프의 내측을 따라 나선형으로 연장되는 적어도 하나의 리세스를 갖는 내부 프로파일을 갖는 파이프를 제작하기 위한 딥 홀 드릴링 방법에 관한 것으로, 딥 홀 드릴링 머신으로, 길이방향 축을 따라 연장하는 기본 몸체 및 기본 몸체의 외주 상에 배열된 적어도 하나의 커팅 에지를 포함하는 툴은 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커링 라인을 따라 컷을 완료하도록 길이방향 축 주위를 회전되면서 파이프의 내부를 통해 당겨지거나 밀어진다.

Description

딥 홀 드릴링 머신을 위한 툴 및 딥 홀 드릴링 머신 뿐만 아니라 딥 홀 드릴링 방법

본 발명은 파이프를 제작하기 위한 딥 홀 드릴링 방법, 딥 홀 드릴링 머신용 툴, 및 딥 홀 드릴링 머신에 관한 것이다.

딥 드릴링 또는 딥 홀 드릴링은 직경이 d = 0.2 내지 2000mm 사이이고 드릴링 깊이가 일반적으로 직경의 3배 이상인 드릴된 홀을 제작하고 마감하는 커팅 가공 방법이다.

EP 1 525 289 B9로부터 파이프 축에 대하여 경사진 나선형으로 연장된 내부 리브(rib)을 갖는 탄화수소의 열분해를 위한 리브 파이프가 공지되었다.

WO 2010/043375 A1로부터는 0.4 내지 0.6% 탄소, 28 내지 33% 크롬, 15 내지 25% 철, 2 내지 6% 알루미늄, 최대 2% 실리콘, 최대 2% 망간, 최대 1.5% 니오븀, 최대 1.5% 탄탈, 최대 1.0% 텅스텐, 최대 1.0% 티타늄, 최대 1.0% 지르코늄, 최대 0.5% 이트륨, 최대 0.5% 세륨, 최대 0.5% 몰리브덴, 최대 0.1% 질소로 구성되고, 나머지 니켈은 용융 관련 불순물을 포함하는, 산화 및 침탄에 대한 높은 저항성, 크리프 파단 강도 및 크리프 저항을 갖는 니켈-크롬 합금이 공지되었다.

이 배경에 반하여, 본 발명의 목적은 파이프의 내측을 따라 나선상으로 연장되는 적어도 하나의 리세스를 갖는 내부 프로파일을 갖는 파이프를 제작하기 위한 장치를 제작하는 방법을 제안하는 것이다.

이 목적은 청구항 1에 따른 딥 홀 드릴링 방법 및 청구항 6에 따른 딥 홀 드릴링 머신용 툴 및 청구 범위 11에 따른 딥 홀 드릴링 머신을 통해 달성된다. 실시예의 바람직한 형태는 종속 청구항 및 이하의 설명에서 기술된다.

본 발명은 본 발명의 실시예의 단지 예를 도시하는 도면의 도움으로 이하에서 설명될 것이다.
도 1은 툴의 커팅 에지에 의해 완성될 커팅 라인을 도시하는 파이프 내의 본 발명에 따른 툴의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 툴의 사시도이다.
도 3은 제거된 푸싱 로드의 단면을 갖는 본 발명에 따른 툴의 기본 몸체의 사시도이다.
도 4는 푸싱 로드가 안에 밀어넣어진 서브-어셈블리를 가진 도 3에 따른 기본 몸체의 서브-어셈블리를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 딥 홀 드릴링 머신의 개략적인 측면도이다.
도 6은 클램핑 죠 유닛의 개략적인 측면도이다.

본 발명은 툴의 커팅 에지가 파이프 내의 하나의 특정 지점에서 원주 방향으로 이동할 뿐만 아니라 커팅 에지의 방사상 포지셔닝을 통해 내부 프로파일의 단면이 이 지점에서 제작된다면 잇점이 달성된다는 기본 생각에 기초한다. 본 발명에 따라, 딥 홀 드릴링에서 커팅 에지의 커팅 방향은 더 이상 원주 방향으로만 있어서는 안 된다. 그보다는, 본 발명은 파이프의 안쪽을 따라 나선형으로 툴의 커팅 에지를 옮기고, 이러한 방식으로 파이프의 안쪽을 따라 나선형으로 연장되는 리세스를 제작하는 것을 제안한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 딥 홀 드릴링 방법의 프레임 워크 내에서, 본 발명은 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 길이방향 축을 따라 연장되는 기본 몸체와 기본 몸체의 외주 상에 배열된 적어도 하나의 커팅 에지로서, 툴을 이의 길이방향 축 주위를 회전시키면서 및/또는 파이프를 이의 길이방향 축 주위를 회전시키면서 파이프의 내부를 통해, 딥 홀 드릴링 머신으로 툴을 밀거나 당기는 것을 제안한다. 대안적으로, 본 발명은 커팅 에지가 파이프의 안쪽 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록, 길이방향 축을 따라 연장되는 기본 몸체와 기본 몸체의 외주 상에 배열된 적어도 하나의 커팅 에지를 갖는 툴 위로 길이방향 축을 따라 장치로 파이프를 밀거나 당기고 동시에 툴을 이의 길이방향 축 주위를 회전시키고 및/또는 툴을 이의 길이방향 축 주위를 회전시키는 것을 구상한다.

이러한 유형의 절차는 커팅 툴 에지가 툴을 더 빈번하게 떠남으로써, 커팅 에지가 존재하는 특히 바람직하게 사용되는 인덱싱가능 커팅 인서트의 경우에, 커팅 에지가 마모되었을 때 커팅 에지를 교체할 가능성이 있는 있는 잇점을 제공한다. 원주 방향으로 커팅할 때 축방향으로 툴의 단계적 이동으로 원주 방향으로만 커팅하는 것은 관계된 위치에서 종료되고 파이프 내에서 커팅 에지의 맞물린 시간을 더 길어지게 하며, 간혹 요구되는 커팅 에지의 교체의 경우에, 커팅 에지의 교체 전에 커팅 가공이 종료되었던 지점까지 정확히 툴이 후퇴해야 하는 문제를 드러내지 않는다.

따라서, 본 발명에 따른 방법은 커팅 동안 파이프에 대한 툴의 중첩된 회전 운동 및 축방향 이동을 구상한다. 회전 이동 및 축방향 이동은, 커팅 에지의 나선형 커팅 라인이 파이프의 내측 상에 제작될 나선형으로 연장하는 리세스와 동일한 피치를 갖는 파이프의 내측 상에 제작되는 방식으로 서로 매칭될 수 있다.

본 발명은 딥 홀 드릴링 방법, 딥 홀 드릴링 및 딥 홀 드릴링 머신이라는 용어를 사용하여 설명된다. 여기서, 이들 용어는 직경 d = 0.2 내지 2000mm와 일반적으로 직경의 3배 이상의 드릴링 깊이를 가진 드릴된 홀을 제작 및 마감하기 위해 사용되는 커팅 가공 방법 또는 이러한 커팅 가공 방법에서 사용될 드릴링 머신을 설명하기 위해 사용되는 것으로 가정한다. 그러나, 용어의 설명의 맥락에서 딥 홀 드릴링 방법, 딥 홀 드릴링 딥 홀 드릴링 머신은 이들이 본 발명에 따른 파이프에 대한 툴의 겸해진 회전 및 축방향 이동이 커팅 동안 수행될 수 이러한 마감 방법을 위해 사용되는 마감 방법 및 머신(장치)를 기술하는 방식으로 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 선반 또는 CNC 머신으로 수행되는 것으로 생각될 수 있다. 선반과 CNC 머신 둘 다는 커팅 동안 파이프에 대해 툴의 겸해진 회전 및 축방향 이동을 구현하는 가능성을 제공한다. 실시예의 하나의 특별히 바람직한 형태에서만 딥 홀 드릴링, 심 드릴링 및 심 드릴링 머신라는 용어는 이들이 직경 d = 0.2 내지 2000mm와 직경의 3배 이상을 사용하는 드릴링 깊이를 가진 드릴된 홀을 제작 및 마감하기 위한 이러한 마감 방법에서 사용될 커팅 마감 방법 또는 드릴링 머신을 기술하는 취지로 이해된다.

본 발명에 의해 구상되는 커팅 동안 파이프에 대한 툴의 겸해진 회전 이동 및 축방향 이동은 다양한 방식으로 행해질 수 있다.

실시예의 바람직한 형태에서, 딥 홀 드릴링 머신을 사용하여 툴은 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 길이방향 축 주위를 회전되면서 파이프의 내부를 통해 당겨진다. 특히, 파이프는 이의 길이방향 축 주위를 회전되지 않는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서 딥 홀 드릴링 머신으로 툴은 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 길이방향 축 주위를 회전되면서 파이프의 내부를 통해 밀어진다. 특히, 파이프가 이의 길이방향 축 주위를 회전되지 않는 것이 바람직하다. 실시예의 바람직한 형태에서, 딥 드릴링 머신으로 툴은 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 파이프의 내부를 통해 당겨지고 길이방향 축 주위를 회전된다. 특히, 툴이 이의 길이방향 축 주위를 회전되지 않는 것이 바람직하다. 실시예의 바람직한 형태에서, 딥 드릴링 머신으로 툴은 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 파이프의 내부를 통해 밀어지고 길이방향 축 주위를 회전된다. 특히, 툴이 이의 길이방향 축 주위를 회전되지 않는 것이 바람직하다. 실시예의 바람직한 형태에서, 딥 홀 드릴링 머신으로 툴은 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 파이프의 내부를 통해 당겨지고 길이방향 축 주위를 회전된다. 실시예의 바람직한 형태에서, 딥 홀 드릴링 머신으로 툴은 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 파이프의 내부를 통해 밀어지고, 길이방향 축 주위를 회전된다. 실시예의 바람직한 형태에서, 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 툴은 장치로 툴 위로 당겨지고 툴은 이의 길이방향 축 주위를 회전된다. 실시예의 바람직한 형태에서 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 파이프는 장치로 툴 위로 당겨지고 툴은 이의 길이방향 축 주위를 회전된다. 파이프가 이의 길이방향 축 주위를 회전되지 않는 것이 특히 바람직하다. 실시예의 바람직한 형태에서 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 툴은 툴 위로 당겨지고 툴은 이의 길이방향 축 주위를 회전된다. 실시예의 바람직한 형태에서 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 툴은 툴 위로 당겨지고 툴은 이의 길이방향 축 주위를 회전된다.

실시예의 바람직한 형태에서 본 발명에 따른 방법은 파이프의 내측을 따라 나선형으로 연장되는 리세스가 몇개의 컷에 의해 제작되고, 각각의 컷의 경우에 툴은 파이프의 내부를 통해 당겨지거나 밀어지고 동시에 커팅 에지가 파이프의 내측 상의 나선형 커팅 라인을 따라 관계된 컷을 완료하도록 길이방향 축 주위를 회전되고 및/또는 파이프가 길이방향 축 주위를 회전되는 것을 구상한다. 실시예의 대안적인, 또한 바람직한 형태에서, 각 컷에서 파이프는 툴 위에서 당겨지거나 밀어져 툴은 커팅 에지가 파이프의 내측의 나선형 커팅 라인을 따라 관계된 컷을 완료하도록 길이방향 축 주위를 회전되고 및/또는 툴은 길이방향 축 주위를 회전된다. 이 방법은 또한 컷마다 재료 제거가 작게 유지되고 리세스가 몇몇 컷에서 제작되므로 가능한 한 적게 커팅 에지를 로드하는 것을 가능하게 한다. 실시예의 바람직한 형태에서, 리세스는 적어도 3개, 특히 바람직하게는 적어도 4개, 보다 특히 바람직하게는 적어도 5개, 매우 특히 바람직하게는 적어도 6개의 컷으로 제작된다.

리세스가 몇개의 컷으로 제작되는 실시예의 전술한 형태의 실시예의 바람직한 형태에서, 기본 몸체의 길이방향 축에 대한 커팅 에지의 방사상 거리는 제1 컷과 제2 컷 사이에서 변경된다. 이러한 방식으로, 커팅 에지는 리세스의 증가하는 깊이에 적응될 수 있다.

부가적으로 또는 대안적으로 실시예의 바람직한 형태에서, 인덱싱가능 커팅 인서트의 형태로 툴의 커팅 에지를 제공하고 제1 컷과 제2 컷 사이에서 인덱싱가능 커팅 인서트를 변경하는 것이 구상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 설명에서 "커팅 에지"라는 용어는 툴 상의 특정 커팅 에지에 제한되지 않고 관련 가공 단계에서 툴 상에 존재하는 커팅 에지를 기술하기 위해 일반적으로 사용된다. 제1 가공 단계에서 툴 상에 커팅 에지가 제1 인덱싱가능 커팅 인서트의 커팅 에지에 의해 형성되고 제2 가공 단계에서 또 다른 인덱싱가능 커팅 인서트에 의해 형성된다면, -달리 특정하게 언급되지 않는 한- 인덱싱가능 커팅 인서트의 변경과 그에 따른 있을 수 있는 커팅 에지 기하형상의 변경에도 불구하고, 툴의 "커팅 에지"는 여전히 언급된다.

실시예의 바람직한 형태에서, 제1 컷은 제1 커팅 에지 기하형상으로 만들어지고, 제2 컷은 제2 커팅 에지 기하형상으로 만들어진다. 특히 바람직하게는 RNMG 160500, RPMT 160500, RCMT 160500 또는 RDMT 160500이라는 유형 명칭의 그룹으로부터 인덱싱가능 커팅 인서트가 사용된다.

실시예의 바람직한 형태에서, 만들어질 컷은 파이프의 일 단부로부터 파이프의 다른 단부로 진행한다. 파이프가 파이프의 내측 상에 나선형 리세스를 갖도록 제작되지만 파이프의 길이방향 정도의 부분에 대해서만 연장되는 실시예가 고찰될 수 있을지라도, 예를 들어 리세스가 없는 단부 존이 파이프의 단부에 제공된다. 그러나, 특히 바람직하게는, 파이프에는 전체 파이프 위로 연장되는 파이프의 내측 상에 나선형 리세스가 제공된다. 이것은 또한 컷의 시작에서 커팅 에지가 파이프 재료에 맞물리는 관련 컷의 시작에서 이점을 갖는다.

실시예의 바람직한 형태에서 각각의 가공 단계에서 파이프의 몇개의 리세스가 제작된다. 실시예의 바람직한 형태에서 파이프는 파이프의 내측을 따라 나선형으로 연장되는 n개의 리세스를 갖는다. 이를 위해, 실시예의 바람직한 형태에 따라, 발명에 따른 방법은 길이방향 축을 따라 연장하는 기본 몸체 및 기본 몸체의 외주 상에 배열된 n 커팅 에지를 갖는 툴을 파이프의 내부를 통해, 커팅 에지 각각이 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 길이방향 축 주위를 회전하고 및/또는 파이프를 이의 길이방향 축 주위를 회전하여 당기거나 미는 딥 홀 드릴링 머신을 구상한다. 실시예의 대안적인, 또한 바람직한 형태에서, 장치는 길이방향 축을 따라 연장하는 기본 몸체 및 기본 몸체의 외주 상에 배열된 n 커팅 에지를 갖는 툴 위로 길이방향 축을 따라 파이프를, 커팅 에지 각각이 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 길이방향 축 주위를 파이프를 회전하고 및/또는 툴을 이의 길이방향 축 주위를 회전하면서 당기거나 민다. 하나의 리세스와 관련하여 전술한 바와 같이, n개의 리세스의 각각의 리세스는 또한 몇개의 컷에 의해 제작될 수 있으며, 이에 의해 각각의 컷의 경우에 툴은 커팅 에지가 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 각각의 컷을 완료하도록 길이방향 축 주위를 회전되면서 파이프의 내부를 통해 당겨지거나 밀어진다. 실시예의 대안적인 형태에서, 파이프의 내측을 따라 나선형으로 연장되는 리세스를 갖는 파이프에서 이들 리세스를 차례로 제작하는 것이 생각될 수 있다(가능하게는 리세스마다 몇개의 컷을 수행한다). 그러나, 하나의 작업 단계에서 몇개의 컷이 동시에 만들어질 수 있다면 가공 시간이 감소된다. 실시예의 바람직한 형태에서, 파이프의 리세스 개수 n은 >3이다. 각 작업 단계에서 파이프의 리세스에서 동시에 작업하는 것이 절대적으로 필요하진 않다. 예를 들어, 길이방향으로 연장되는 기본 몸체와 기본 몸체의 외주 상에 배열된 3개의 커팅 에지를 갖는 툴로, 작업 단계의 제1 시퀀스에서 리세스 중 3개를 제작하고 이어 작업 단계의 제2 시퀀스에서 6개의 리세스 중 남은 3개의 리세스를 제작하게 하는 방식으로 하여, 파이프의 내측을 따라 나선형으로 연장된 6개의 리세스를 갖는 파이프에 작업하는 것이 생각될 수 있다. 파이프의 제1 통과 동안 제1의 3개의 리세스를 위해 제1 컷을 만들고, 파이프의 제2 통과 동안 제2의 3개의 리세스를 위해 제1 컷을 만들고, 아마도 커팅 에지를 갖는 인덱싱가능 커팅 인서트를 변경한 후에, 파이프의 제3 통과 동안 제1의 3개의 리세스를 위해 제2 컷을 만들고, 파이프의 제4 통과 동안 제2의 3개의 리세스를 위해 각각의 제2 컷을 만드는 것이 생각될 수 있다.

실시예의 바람직한 형태에서 드릴링 오일 또는 냉각 윤활제는 파이프를 통해 툴의 당기는 또는 미는 방향과 반대되는 방향으로 흐르는 파이프의 내부로 도입된다. 드릴링 오일 또는 냉각 윤활제는 특히 파이프 내부에서 쉐이빙을 제거하고 및/또는 툴 및/또는 작업물을 냉각 및/또는 윤활시키는 역할을 한다.

실시예의 바람직한 형태에서 기본 몸체의 길이방향 축에 대한 커팅 에지의 방사상 거리는 제1 커팅을 종료한 후에 감소되고(커팅 에지는 기본 몸체의 길이방향 축의 방향으로 안쪽으로 변위된다), 기본 몸체는 다음 단계가 수행되어질 시작 위치에 있게 될 때까지 파이프 내로 다시 도입되고, 이에 따라 기본 몸체의 길이방향 축에 대한 커팅 에지의 방사상 거리는 다시 증가되고 -실시예의 바람직한 형태에서- 이전 단계에 비해 훨씬 더 크게 선택된다. 기본 몸체가 다음 정지를 위한 시작 위치로 역으로 이동되는 동안 커팅 에지의 이 "후퇴"를 통해, 커팅 에지가 파이프 안쪽 상에 돌출 섹션과 충돌하거나 파이프 내 아마도 여전히 존재하는 쉐이빙과 충돌할 위험이 감소된다. 또한, 이 방식으로, 시작 위치로 되돌아 가고 있을 때, 즉 리세스의 나선형 코스를 따라 되돌아 가고 있을 때 길이방향으로 이동 동안 기본 몸체를 동시에 회전시키는 것이 억제될 수 있다. 실시예의 바람직한 형태에서 기본 몸체는 "후퇴된 커팅 에지"와 함께 길이방향으로만 이동되고 다음 단계를 위한 축방향 시작 위치에 도달할 때만 커팅 에지가 다음 컷을 위해 정확한 시작 위치를 취하기 위해 회전을 통해 위치로 이동된다

실시예의 바람직한 형태에서 기본 몸체의 길이방향 축에 대한 커팅 에지의 방사상 거리는 컷 동안 변경되지 않는다. 이러한 방식으로, 컷 동안 커팅 에지의 포지셔닝 이동을 수행해야 하는 메커니즘이 필요하지 않을 수 있으므로 툴의 설계가 상당히 단순화될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 툴은 파이프의 내부를 통해 6m/min 이상, 바람직하게는 9m/min 이상의 속도로 당겨지거나 밀어진다. 바람직한 실시예에서, 파이프는 6m/min 이상, 바람직하게는 9m/min 이상의 속도로 툴 위로 밀어지거나 당겨진다. 보다 빠른 속도로 커팅 작용의 증가된 조용함이 얻어지며, 특히 파이프 또는 커팅 에지의 더 적어진 진동이 달성됨이 발견되었다. 이것은 연성 재료를 가진 작업물(파이프)에 특히 해당된다. 속도의 표시는 특히 이동의 선형 성분, 따라서 파이프 또는 툴의 길이방향 축의 방향으로 이동 속도와 관련하여 의미한다.

딥 드릴링 머신을 위한 본 발명에 따른 툴은 길이방향 축을 따라 연장되는 기본 몸체와, 기본 몸체의 외주 상에 배열된 적어도 하나의 커팅 에지를 포함한다. 특히 바람직하게, 기본 몸체는 설계에 있어 관형이다.

실시예의 바람직한 형태에서 툴은 기본 몸체의 외주 상에 배열된 몇개, 특히 3개 이상의 커팅 에지를 포함한다.

실시예의 바람직한 형태에서 적어도 2개의 커팅 에지가 기본 몸체의 길이방향 정도를 따라 동일한 높이에 그러나 기본 몸체의 원주를 따라 상이한 위치에 배열된다. 특히 바람직하게, 기본 몸체의 길이방향 정도를 따라 동일 높이에 그리너 기본 몸체의 원주를 따라 상이한 위치에 배열되는 커팅 에지는 기본 몸체의 원주 상에 대칭적으로 분포된다. 실시예의 바람직한 형태에서 기본 몸체의 길이방향 정도를 따라 그러나 기본 몸체의 원주를 따라 상이한 위치에 배열되는 커팅 에지의 커팅 에지 기하형상은 동일하다.

실시예의 바람직한 형태에서 적어도 2개의 커팅 에지는 기본 몸체의 길이방향 정도를 따라 상이한 높이에 그리고 기본 몸체의 원주를 따라 상이한 위치에 배열된다. 특히 바람직하게, 2개의 커팅 에지가 서로 다른 높이에 그리고 기본 몸체의 원주를 따라 상이한 위치에 나선형 라인 상에 놓이는 방식으로 기본 몸체의 길이방향 정도를 따라 배열된다. 특히 바람직하게 제2 커팅 에지의 위치는 제1 커팅 에지의 위치에 대해 길이방향 축 주위를 90°미만으로, 특히 바람직하게는 약 45°미만으로 회전된다. 실시예의 바람직한 형태에서 기본 몸체의 길이방향 정도를 따라 그러나 기본 몸체의 원주를 따라 상이한 위치에 상이한 높이에 배열된 커팅 에지의 커팅 에지 기하형상은 동일하다. 실시예의 대안적인 형태에서 기본 몸체의 길이방향 정도를 따라 상이한 높이에 그러나 기본 몸체의 원주를 따라 상이한 위치에서 배열된 커팅 에지의 커팅 에지 기하형상은 상이하다. 상이한 커팅 에지 형상으로서, 중단된 기하형상을 가진, 예를 들어 하나의 커팅 에지, 예를 들어 전방 커팅 에지, 및 완전히 닫힌 기하형상을 가진 제2 커팅 에지, 예를 들어 다음 커팅 에지도 생각될 수 있다.

실시예의 바람직한 형태에서 커팅 에지는 인덱싱가능 커팅 인서트 상에 제공되며, 인덱싱가능 커팅 인서트는 카세트의 일부로서 착탈가능하게 제공된다. 특히 바람직하게, 인덱싱가능 커팅 인서트는 카세트의 일부에 나사결합된다.

실시예의 바람직한 형태에서 카세트는 기본 몸체에 대해 이동가능하다. 실시예의 바람직한 형태에서 카세트는 원주 상에서 정밀하게 연삭되고 툴의 기본 몸체에 통합된 포켓 내에 유지된다. 실시예의 바람직한 형태에서 카세트는 조정 방향으로 포켓 내에서 슬라이딩될 수 있다.

실시예의 바람직한 형태에서 카세트는 기본 몸체의 길이방향 축에 대해 비스듬한 경사면을 따라 변위될 수 있다. 이를 통해 커팅 에지의 조정 이동이 발생할 수 있고, 기본 몸체의 길이방향 축에 대한 커팅 에지의 방사상 거리가 변경될 수 있다. 실시예의 바람직한 형태에서 이것은 카세트가 배치되는, 툴의 기본 몸체 내 포켓의 기부가 기본 몸체의 길이방향 축에 대해 비스듬히 이어져 있어 달성된다. 실시예의 대안적 형태에서, 이것은 툴의 기본 몸체 내 포켓이 기부를 갖지 않고(아래쪽으로 개방됨), 포켓 내배열된 카세트가 기본 몸체의 내부에 배열된 푸싱 로드를 통해 지지되어 있어 달성될 수 있고, 여기서 푸싱 로드는 이의 외주 표면 상에 카세트가 지지되는 기본 몸체의 길이방향 축에 대해 비스듬히 이어지는 섹션을 갖는다. 푸싱 로드가 포켓에 대해 이동되면, 카세트는 기본 몸체의 길이방향 축에 대하여 비스듬히 이어지는 표면 섹션을 따라 이동하고, 따라서 기본 몸체의 길이방향 축으로부터 거리를 변화시킨다.

실시예의 바람직한 형태에서 카세트를 기본 몸체의 길이방향 축의 방향으로 가압하는 바 스프링이 제공된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 카세트는 푸싱 로드의 경사면에 통합된 T-홈을 통해 힘으로 안내될 수 있다.

실시예의 바람직한 형태에서 기본 몸체에 대해 기본 몸체에 관련하여 이동가능한 카세트의 위치에 대한 조정 메커니즘이 제공된다. 조정 메커니즘은 바람직하게 특히, 포켓 내에 위치한 카세트가 지지되는 바깥 표면 상에 조정 로드, 예를 들어 푸싱 로드를 포함한다. 기본 몸체의 다른 부분에 대한 조정 로드의 위치가 변경될 수 있는 별도의 액추에이터가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 기본 몸체에 대한 조정 로드의 위치 자동 조정이 가능한다. 대안적으로, 수동 조작 조정 가능성이 제 될 수 있다.

실시예의 바람직한 형태에서 기본 몸체의 외주 상에 제공된 지지 플레이트가 제공된다. 이로써, 커팅 이동 동안 파이프 내의 기본 몸체의 위치가 결정될 수 있다. 실시예의 바람직한 형태에서 몇개의 지지 플레이트가 원주 상에 분포되어 제공된다. 바람직한 실시예에서, 제1 그룹의 원주 상에 배치된 지지 플레이트는 툴의 일 단부 상에 제공되고, 제2 그룹의 원주 상에 배치된 지지 플레이트는 툴의 다른 단부 상에 제공된다.

바람직한 실시예에서, 지지 플레이트는 기본 몸체의 방사상 방향으로 탄성적으로 지지된다. 탄성 지지는 지지 플레이트 아래에 배열된 리프 스프링 또는 코일 스프링과 같은 스프링에 의해 달성될 수 있다. 또한, 탄성 지지는 유체 폴스터, 예를 들어, 가스 또는 지지 플레이트 밑에 배열된 유압 패드에 의해 얻어지는 것이 가능하다. 지지 플레이트의 탄성 지지는 지지 플레이트가 이들에 작용하는 방사상으로 작용하는 힘에 따라 이들의 위치를 변경할 수 있는 이점을 제공한다. 이것은 칩의 경우 회피할 수 있게 한다. 원주 둘레에 배열된 몇개의 지지 플레이트의 경우 센터링 기능도 허용한다. 그럼으로써 툴은 파이프에서 자체 센터링을 할 수 있다. 툴은 파이프의 치수에 변동에 관하여, 특히 파이프의 벤딩 또는 원형 단면으로부터의 편차에 대해 보다 관대한다. 툴은 지지 플레이트에 의해 부유성으로 지지된다.

특히 바람직한 실시예에서, 툴은 클램핑 죠 유닛(텅 유닛, 그립 유닛)을 갖는다. 특히 바람직하게 툴은 툴의 일 단부에 제1 클램핑 죠 유닛을 갖고 툴의 다른 단부에 제2 클램핑 죠 유닛을 갖는다. 클램핑 죠 유닛은 적어도 3개, 바람직하게는 3개 이상의 텅을 가지며, 각각은 지지 플레이트의 기능을 대신할 수 있다. 개개의 텅은 기본 몸체의 외주 상에, 특히 기본 몸체의 원주 방향을 가리키는 선회 축을 통해 이동가능하게 지지된다. 또한, 클램핑 죠 유닛은 각각의 텅에 카운터-피스를 가지며, 상기 카운터-피스는 또한 기본 몸체의 외주에 부착되고 외주를 따라 축 방향으로 이동가능하다. 카운터-피스는 제1 위치로부터 제2 위치까지의 기본 몸체의 외주를 따라 카운터-피스의 축방향 이동이 스프링을 로드하도록 스프링 로드된다. 텅은 자유 단부가 있는 카운터-피스와 접촉하도록 회전될 수 있다. 여기서, 카운터-피스 및/또는 텅의 자유 단부가 경사진 접촉 표면을 갖는다면, 특히 바람직하다. 경사진 접촉 표면의 사용은 기본 몸체를 외주를 향해 텅을 스윙하였을 때, 텅의 자유 단부와 카운터-피스 간에 제1 접촉이 이루어지며, 기본 몸체를 외주를 향해 텅을 더욱 스윙하였을 때, 카운터-피스를 따라 텅의 자유 단부의 미끄러짐으로 카운터-피스가 축방향으로 이동하게 되어, 스프링을 로드하는 것(카운터-피스는 스프링에 대항하여 뒤로 밀릴 것이다)을 가능하게 한다. 이러한 방식으로, 클램핑 죠 유닛 내 텅은 방사상 방향으로 탄성적으로 지지되는 지지 플레이트의 기능을 대신할 수 있다. 스프링은 카운터-피스에 복원력을 가하고, 이는 경사진 접촉 표면을 통해 텅에 반사상으로 작용하는 복원력으로 전환된다.

바람직한 실시예에서, 클램핑 죠 유닛은 텅의 모든 카운터-피스를 기본 몸체의 외주를 따라 축방향으로 이동될 수 있는 하나의 유닛, 특히 바람직하게 링으로 유닛화한다. 링은 바람직하게는 카운터-피스의 경사진 접촉 표면을 제공하는 원추형 표면을 갖는다. 특히 바람직한 실시예에서, 링은 툴의 길이방향 축에 수직인 축 주위를 링이 기울어지는 것이 가능하도록 하는 작용으로 기본 몸체의 외주 상에 안착된다. 링의 기울어짐은 링 뒤에 배열된 스프링 패키지가 상이하게 압축되도록 하는데, 이는 링의 원주 상에서 상이한 축방향으로 작용하는 복원력이 발생되게 하며, 상기 복원력은 링의 원추형 표면에 의해, 텅에 작용하는 상이하게 강력한 방사상 복원력으로 전환된다.

클램핑 죠 유닛의 바람직한 실시예에서, 카운터-피스는 바람직한 위치로 프리-로드된다. 바람직한 실시예에서, 프리-로드는 변경될 수 있다.

클램핑 죠 유닛의 바람직한 실시예에서, 카운터-피스의 스프링은 받침대에 대해 받쳐진다. 바람직한 실시예에서, 받침대는 상기 기본 몸체를 따라 축방향으로 이동될 수 있다. 기본 몸체를 따라 받침대의 축방향 이동은 프리로딩을 변경할 수 있다.

클램핑 죠 유닛의 바람직한 실시예에서, 카운터-피스의 스프링은 단일의 부시-형상의 스프링 패키지에 의해 제공된다. 부시-형상의 스프링 패키지를 제공하는 것은 카운터-피스를 하나의 요소로 유닛화하는 링과 함께 사용될 때 특히 이점을 제공한다.

지지 플레이트로서 선회하는 텅과 함께 클램핑 죠 유닛의 사용은 경사진 표면, 즉 경사진 텅의 방사상으로 바깥으로 면하는 표면이 파이프의 내측 원주와 접촉하게 되는 이점이 있다. 이것은 특히 스미어링하는 경향이 있는 연성 재료에 잇점이 있다. 연성 재료 및 고정된 지지 플레이트에 있어서는 지지 플레이트의 에지가 연성 재료에 컷하거나 연성 재료가 에지 앞에 쌓여, 지지 플레이트가 떼어내어질 수 있게 될 위험이 존재한다.

실시예의 바람직한 형태에서 드릴링 오일 또는 냉각제 윤활제를 위한 노즐이 기본 몸체의 외주 상에 제공된다. 특히 바람직하게, 기본 몸체의 드릴링 오일 또는 냉각제 윤활제 입구로부터 노즐로 이끄는 채널이 기본 몸체 내에 제공된다. 특히 바람직하게 드릴링 오일 또는 냉각제 윤활제를 위한 노즐이 기본 몸체의 외주 상에 제공된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 본 발명에 따른 방법의 문맥 내에서 또는 본 발명에 따른 딥 홀 드릴링 머신의 맥락에서, 툴의 외주와 파이프의 내측 사이의 중간 공간을 드릴링 오일 또는 냉각제 윤활제로 플러싱하는 것이 고려될 수 있다. 이것은 특히 드릴링 오일 또는 냉각제 윤활제가 파이프의 일 단부에서 이 중간 공간으로 도입되고 파이프의 다른 단부에 있는 이 중간 공간에서 나오므로 일어날 수 있다. 실시예의 바람직한 형태에서 드릴링 오일 또는 냉각제 윤활제의 흐름 방향은 커팅 동안 커팅 에지의 이동에 반대된다. 따라서, 커팅 블레이드가 파이프의 일 단부에서 파이프의 다른 단부로 이동된다면, 실시예의 이 바람직한 형태에서, 파이프의 다른 단부에서 일 단부로 드릴링 오일 또는 냉각제 윤활제. 대안적으로, 드릴링 오일 또는 냉각제 윤활제의 흐름 방향이 커팅 동안 커팅 에지의 이동 방향으로 흐르도록 선택되는 것이 고려될 수 있다.

딥 홀 드릴링 머신은 본 발명에 따른 툴 및 툴을 위한 회전 액추에이터를 가진 툴용 선형 액추에이터를 포함한다.

실시예의 바람직한 형태에서 회전 액추에이터는 커팅 에지를 컷을 위한 적어도 2개의 상이한 시작점에 둘 수 있으며, 시작점들은 길이방향 축 주위를 회전 위치가 서로 상이하다. 기본 몸체가 "후퇴된 커팅 에지"을 갖고 길이방향으로만 이동하고 다음 컷을 위해 축방향 시작 위치에 도달하였을 때만 회전에 의해 커팅 에지가 다음 컷을 위한 올바른 시작 위치를 취하는 위치로 이동되는 실시예의 형태가 위에 기술되었다. 기본 몸체가 축방향 시작 위치에 도달한 후 얼마나 멀리 회전해야 하는지는 제작될 나선의 형태에 따라 다른데, 즉 이 회전 위치에서 컷의 끝에서 커팅 에지가 나선의 시작점과 관련하여 작업물을 떠났다. 딥 홀 드릴링 머신이 복수의 상이한 나선형 리세스를 제작하기 위해 사용될 수 있도록, 하나의 컷에 대해 적어도 2개의 상이한 시작 위치로 커팅 에지를 가져올 수 있어야 하며, 시작점들은 길이방향 축 주위를 이들의 시작점들 면에서 서로 상이하다. 특히 바람직하게 딥 홀 드릴링 머신은 약 360°의 각 지점, 즉 총 360 또는 3600 또는 36000 또는 360,000 개의 상이한 시작점들에 커팅 에지를 배치할 수 있다. 특히 바람직하게, 딥 홀 드릴링 머신은 하나의 컷에 대해 360 이상의 상이한 시작점들에 커팅 에지를 둘 수 있으며, 시작점들은 길이방향 축 주위를 이들의 시작점들 면에서 서로 상이하다.

본 발명에 따른 시스템은 본 발명에 따른 툴을 갖는 본 발명에 따른 딥 홀 드릴링 머신을 포함하며, 툴에 대해, 커팅 에지를 포함하는 인덱싱가능 커팅 인서트가 착탈가능하게 고정될 수 있는 몇개의 상이한 카세트가 제공된다. 카세트의 형상을 통해, 특히 카세트가 기본 몸체 상에 지지되는 표면으로부터 카세트(일반적으로 카세트 상의 인덱싱가능 커팅 인서트를 유지하는 나사가 나사결합되는 스레드)에 인덱싱가능 커팅 인서트의 연결 지점의 거리를 변화시키는 것을 통해, 기본 몸체의 길이방향 축에 인덱싱가능 커팅 인서트의 연결 지점의 거리 및 따라서 기본 몸체의 길이방향 축에 커팅 에지의 거리가 영향을 받을 수 있다. 이러한 시스템으로, 기본 몸체를 보유하면서, 적합한 카세트를 선택함으로써 상이한 내경의 파이프에 작업하는 것이 가능해 진다.

실시예의 바람직한 형태에서, 본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 딥 홀 드릴링 머신을 사용하여 수행된다. 실시예의 바람직한 형태에서, 파이프는 원심 주조 파이프이다.

실시예의 바람직한 형태에서, 본 발명에 따른 원심 주조 파이프는 0.4 내지 0.6% 탄소, 28 내지 33% 크롬, 15 내지 25% 철, 2 내지 6% 알루미늄, 최대 2% 실리콘, 최대 2% 망간, 최대 1.5% 니오븀, 최대 1.5%의 탄탈, 최대 1.0% 텅스텐, 최대 1.0% 티탄, 최대 1.0% 지르코늄, 최대 0.5% 이트륨, 최대 0.5% 세륨, 최대 0.5% 몰리브덴, 최대 0.1% 질소, 용융 관련 불순물을 포함한 나머지 니켈을 가진 합금으로 만들어진다. 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.6% 탄소, 28 내지 33% 크롬, 17 내지 22% 철, 3 내지 4.5%의 알루미늄, 0.01 내지 1% 실리콘, 0.01 내지 0.5% 망간, 0.01 내지 1.0% 니오븀, 0.01 내지 0.5%의 탄탈, 0.01 내지 0.6%의 텅스텐, 0.001 내지 0.5%의 티탄, 0.001 내지 0.3%의 지르코늄, 0.001 내지 0.3%의 이트륨, 0.001 내지 0.3%의 세륨, 0.01 내지 05%의 몰리브덴, 0.001 내지 0.1% 질소를 개별적으로 및 함께 함유하는 합금으로 만들어진다.

본 발명에 따른 원심 주조 파이프는 파이프의 내측을 따라 나선형으로 연장되는 적어도 하나의 리세스를 갖는 내부 프로파일을 가지며, 원심 주조 파이프는 본 발명에 따른 방법으로 제작되어졌다. 원심 주조 파이프는 파이프 축 주위를 20°내지 40°의 경가삭으로 나선형으로 그리고 서로 거울 대칭적으로 인접하는 동일한 곡률 반경의 리브 트로프 및 리브 피크를 가진 웨이브 라인 형태로 이어지는 내부 리브에 의해 특히 특징지워지며, 여기서 각각의 리브 트로프 또는 리브 피크의 피크 점에 리브 돔에 접촉하는 원의 반경(Ri)에 대한 수직에 관련하여 2개의 곡률 반경(R)의 접촉 지점에서 각각의 탄젠트의 플랭크 각도(ß)는 16° 내지 25°이다. 특히 바람직하게 원심 주조 파이프는 EP 1 525 289 A1에 기술된 내부 리브 및 리브 트로프 및 리브 피크의 기하형상 중 하나를 갖는다.

도 1은 길이방향 축(A)을 따라 연장되는 기본 몸체(2) 및 기본 몸체(2)의 외주 상에 배열된 커팅 에지(3)를 갖는 본 발명에 따른 툴(1)을 도시한다. 기본 몸체(2) 내엔 기본 몸체(2)에 대하여 이동될 수 있는 푸싱 로드(4)가 제공된다. 툴(1)의 기본 몸체(2)는 딥 홀 드릴링 머신(100)의 드릴링 파이프(101)(도 1에 도시되지 않음)에, 도 1에 도시되지 않은 스레드를 통해 연결된다. 딥 홀 드릴링 머신(100)은 도 1에 도시된 원심 주조 파이프(5)를 통해 드릴링 파이프(101)를 통해 기본 몸체(2)를 당길 수 있고 또한 이를 밀어 이동하는 동안 회전시킬 수 있다. 도 1에서 점선(6)은 기본 몸체(2)가 원심 주조 파이프(5)를 통해 당겨지고 회전되는 동안 커팅 에지(3)가 원심 주조 파이프(5)의 재료를 컷하는 커팅 라인을 도시한다.

도 1로부터, 기본 몸체(2)가 도시된 커팅 에지(3)과 동일한 높이에, 그러나 예를 들면 도시된 커팅 에지(3)에 대향하는 원주 방향으로 상이한 위치에 배열되는 외주 상에 추가의 커팅 에지를 포함하는 실시예의 일 형태에서, 제2 나선형 컷이 원심 주조 파이프(5) 내에 동시에 만들어짐을 볼 수 있다.

도 2에 도시된 실시예의 형태에서, 본 발명에 따른 툴(1)은 외주 상에 커팅 에지(3)가 있는 기본 몸체(2)를 갖는다. 커팅 에지(3)는 인덱싱 커팅 인서트 상에 형성된다. 인덱싱 커팅 인서트(10)는 각각 카세트(11)의 일부에 탈착가능하게 연결되는데, 즉 카세트(11)에 나사결합된다. 카세트(11)는 기본 몸체(2) 상의 리세스(포켓) 내에 변위가능하게 배열된다. 이들은 바 스프링(14)에 의해 리세스(포켓) 내에서 유지된다.

단면으로 도시된 도 2의 영역으로부터, 푸싱 로드(4)는, 포켓의 영역 및 포켓 내 배열된 카세트(11)에서, 기본 몸체(2)의 길이방향 축(A)에 대해 비스듬히 연장하는 표면 섹션(20)을 갖는다는 것을 알 수 있다. 도 2에 도시된 실시예의 형태에서, 푸싱 로드(4)는 기본 몸체(2)의 길이방향 축(A)에 대해 각각 비스듬히 각각 연장하는 2개의 대향 표면 섹션(20)을 가지는 것이 구상되고, 도 2에 도시된 실시예의 형태에서와 같이, 기본 몸체(2)의 길이방향 축(A)을 따라 동일 높이에, 2개의 대향 인덱싱 인서트 각각에 할당된 카세트(11)의 일부에 각각 나사결합되는 2개의 대향 인덱싱 인서트(10)에 2개의 대향 커팅 에지(3)이 제공되며, 여기서 각각의 카세트(11)는 기본 몸체(2)에서 그 카세트에 할당된 포켓에 위치되고 푸싱 로드(4)의 각각 할당된 표면 섹션(20) 상에 지지된다.

단면으로 도시된 도 2의 영역으로부터, 푸싱 로드(4)가 기본 몸체(2)에 대해 이동될 때, 각각의 카세트(11)는 푸싱 로드의 할당된 경사 표면 섹션(20)을 따라 슬라이딩하고 그럼으로써 길이방향 축(A)에 대한 커팅 블레이드(4)의 위치가 변경될 수 있음을 알 수 있다.

각각의 경우에, 5개의 커팅 에지(3)는 기본 몸체(2)의 길이방향 정도를 따라 그리고 이들이 나선형 라인 상에 놓이는 기본 몸체(2)의 원주를 따라 상이한 위치에 배열된다. 각각의 경우에, 2개의 커팅 에지(2)는 기본 몸체(2)의 길이방향 정도를 따라 동일 높이에 그러나 기본 몸체(2)의 원주를 따라 상이한 위치에 배열된다.

도 2는 또한 툴(1)의 기본 몸체(2)가 스프링 로드된 2개의 클램핑 죠 유닛(21) 사이에 유지되는 것을 도시한다.

도 3은 제거된 푸싱 로드(4)의 단면을 갖는 본 발명에 따른 툴(1)의 기본 몸체(2)의 사시도를 도시한다. 기본 몸체(2)가 서브-어셈블리(22)로 구성될 수 있다는 것을 알 수 있다. 이것은 기본 몸체(2)의 길이 및/또는 기본 몸체(2)의 커팅 에지의 수를 원하는 가공 작업에 맞추어 조정하는 것을 가능하게 한다.

도 3에 도시된 제거된 푸싱 로드(4)의 단면은 푸싱 로드(4)의 조정을 통해 기본 몸체(2)의 조정이 또한 보여질 수 있도록 푸싱 로드(4)가 또한 서브-어셈블리(23)로 구성될 수 있음을 보여준다. 길이방향 축(A)에 대해 비스듬히 연장하는 표면 섹션(20)이 어떻게 설계될 수 있는지를 도 3으로부터 쉽게 알 수 있다.

도 3은 또한 기본 몸체(1)의 길이방향 정도를 따라 동일 높이에 5개의 리세스(포켓) -이들 각각에 인덱싱 커팅 인서트(10)를 가진 카세트(11)이 배열될 수 있다- 를 갖는 기본 몸체(2)가 제작될 수 있음을 도시한다. 이러한 방식으로, 이러한 하나의 기본 몸체(2)로, 하나의 컷으로 파이프의 내측을 따라 나선형으로 연장되는 5개의 리세스가 제작될 수 있다. 이것을 보다 잘 보이기 위해 카세트(11) 및 인덱싱 커팅 인서트(10)는 푸싱 로드(4)의 맨 좌측 서브-어셈블리(23) 상의 표면 섹션(20) 상에 장착되었을 때가 보여졌다.

도 4는 푸싱 로드(4)의 삽입된 서브-어셈블리(23)와 함께 도 3에 따른 기본 몸체(2)의 서브-어셈블리(22)를 도시한다. 도 4는 기본 몸체(2)의 서브-어셈블리(22)가 관통 구멍(24)을 가지며 이를 통해 피팅 나사가 통과되며 이것으로 기본 몸체(2)의 개별 서브-어셈블리(22)가 서로 연결될 수 있음을 도시한다.

도 4는 또한 각진 표면 섹션(20)의 일부로서의 푸싱 로드(4)의 서브-어셈블리(23)가 또한 비스듬한 T-형상 홈(25)을 갖는 것을 도시한다. 카세트(11)는 T-형상 홈(25)에 맞물리고 안에서 변위가능하게 안내되는 T-형상 푸트(도 4에 도시되지 않음)을 갖는다. T-형상 푸트와 카세트(11)의 나머지 부분 사이에는 바람직한 위치의 방향으로 푸트에 대해 카세트(11)의 나머지 부분에 작용하는 스프링이 제공될 수 있다. 길이방향(A)으로 푸싱 로드(4)의 이동 동안, 푸트는 T-형상 홈(25) 내에서 이동하고, 카세트(11)의 위치가 길이방향 축(A)에 대해 조정될 수 있게 홈을 따라 외측으로 이주한다.

도 5는 본 발명에 따른 딥 홀 드릴링 머신(100)의 개략적인 측면도를 도시한다. 이것은 스레드에 의해 드릴링 파이프(101)에 연결된 본 발명에 따른 툴(1)를 도시한다. 제1 액츄에이터 유닛(102)은 드릴링 파이프(101)(및 이에 따라 드릴링 파이프(101)에 연결된 툴(1))를 회전시키고 축방향으로 밀거나 당길 수 있다. 액츄에이트 유닛(102)은 원하는 각도 위치에서 작업되게 툴(1)이 파이프(104) 내로 정확히 도입될 수 있도록 각도 인덱싱을 갖는다.

푸싱 로드(4)는 드릴링 파이프(101) 내에서 연장한다. 구동 유닛(102)에는 툴(1)의 기본 몸체(2)에 대한 푸싱 로드(4)의 축방향 위치가 조정될 수 있는 또 하나의 구동 유닛(103)이 제공된다.

도 1에서 툴은 작업될 파이프(104)의 좌측 단부와 작업될 파이프의 우측 단부 사이의 위치에서 도시된다. 파이프(104)의 내측을 따라 나선형으로 연장하는 리세스를 제작하기 위해, 툴(1)은 후퇴된 커팅 에지(2)와 함께 파이프(104)의 좌측 단부로 이동되고 여기에서 파이프(104)의 내측의 원주 방향으로 요구되는 각도 위치로 가져간다. 그 후, 커팅 에지(3)는 기본 몸체(2)에 대해 푸싱 로드(4)의 축방향 이동동을 통해 연장되고, 이어 커팅 에지(3)가 파이프(104)의 내측 상의 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 길이방향 축에 관한여 회전되면서 파이프(104)의 내부를 통해 툴(1)의 딥 홀 드릴링 머신(100)과 함께 당겨진다.

딥 홀 드릴링 머신(100)은 작업될 파이프가 축방향으로 이동 및 회전될 수 있는 또 다른 액츄에이터 유닛(105)을 갖는다. 따라서, 커팅 동안 파이프에 대한 툴의 발명된 겸해진 회전 이동 및 축방향 이동은 액츄에이트 유닛(102) 단독 또는 액츄에이트 유닛(105) 단독으로 또는 액츄에이트 유닛(102, 105)의 조합을 통해 달성될 수 있다.

도 6에 도시된 클램핑 죠 유닛(21)은 각각이 지지 플레이트의 기능을 인계받을 수 있는 3개의 텅(tong)(40)을 갖는다. 개개의 텅(40)은 기본 몸체(2)의 원주 방향을 향하는 선회 축(21)에 관하여 선회할 수 있다(선회 화살 B 참조). 또한, 클램핑 죠 유닛(21)은 기본 몸체(2)의 외주를 따라 축방향으로 이동될 수 있는 원추형 링(42)을 갖는다. 링(42)은 각각의 텅(40)에 제공된 카운터-피스들을 하나의 요소로 유닛화한다. 링(42)은 부시-형상 스프링 패키지(43)에 의해 스프링-로드되어, 제1 위치(도 6 참조)로부터 제2 위치(도 5에 도시된 위치로부터 우측으로 더)로 기본 몸체(2)의 외주를 따라 링(42)의 축방향 이동은 스프링 패키지(43)를 로드한다. 링(42)은 길이방향 축(A)에 수직인 축 주위를 플레이 및 칸 틸트로 외주 상에 지지되는데, 예를 들어, 바닥에 비해 상부에서 도 6에 도시된 위치로부터 우측으로 더욱 이동할 수 있다. 이것은 링(42)의 원주를 따라 강도가 다른 복귀력이 발생될 수 있게 한다.

카운터-피스들을 하나의 요소로 유닛화하는 링(42)은 원추형으로 배열된 접촉면(44)을 갖는다. 텅(40)의 자유 단부는 경사진 접촉 표면(45)을 갖는다. 경사진 접촉 표면의 사용은 링(42)을 향한 텅(40)의 이동이 텅(40)의 자유 단부와 링(42) 사이의 제1 접촉에 이를 수 있게 하며, 기본 몸체(2)의 외주를 향한 텅(40)의 추가 이동은 링(42)의 접촉 표면(44)을 따라 텅(40)의 자유 단부가 미끄러지게 하여 카운터-피스 축방향 이동에 이르게 하여, 스프링 패키지(43)를 프리-로드하게 한다. 도 6에서, 텅(40)이 프리-로드되지 않은 배열이 도시되었는데, 텅(40)은 기본 몸체(2)의 외주 상에 받쳐진다. 링(42), 그리고 스프링 패키지(43)의 받침대는 스프링 패키지(43)가 완전히 릴랙스되어 여전히 텅(40)의 자유 단부에 대해 링(42)을 누르지 않는 도 6에서 우측으로 어느 정도까지 이동되어졌다. 이 배열은 텅(40)의 최소 직경을 구성한다. 도 2 및 도 3은 텅(40)이 링(42)과 접촉하여 있는 배열을 도시한다. 도 2 및 도 3에서 텅(40)은 기본 몸체(2)의 나머지 부분 위에 방사상으로 돌출함을 볼 수 있다.

기본 몸체(2)의 외주를 향한 텅(40)의 선회는 방사상으로 바깥으로 면하는 표면(46)과 파이프(도 6에 도시되지 않음)의 내부 표면 사이의 접촉에 의해 달성된다. 파이프의 내경이 작을수록 더 큰 내경의 경우처럼 텅이 더 안쪽으로 강제되게 한다. 분명히 몇몇 텅(40)을 제공하는 것은 또한 파이프의 내주면의 형상을 원형으로부터 벗어나는 작용을 가능하게 한다.

스프링 패키지(43)의 단부에 스레드 링(47)은 받침대를 제공한다. 스레드 링(47)은 내부 스레드를 가지며, 회전에 의해 기본 몸체의 외주 상에 제공된 바깥 스레드(48)를 따라 축방향으로 이동될 수 있다. 스레드 링(47)을 축 방향으로 이동시킴으로써, 스프링 패키지(43)의 프리-텐션이 변경될 수 있다.

도 6에서, 기본 몸체는 포켓 및 카세트(11)를 갖는 기본 몸체(2)의 부분과 함께 우측을 향해 계속된다. 도 6에서 좌측을 향하여, 기본 몸체(2)가 드릴링 파이프(101)에 연결될 수 있게 하는 스레드(49)가 도시되었다.

Claims (15)

1. 파이프의 내측을 따라 나선형으로 연장되는 여러 개의 리세스들을 갖는 내부 프로파일을 갖는 파이프를 제작하기 위한 딥 홀 드릴링 방법에 있어서, 상기 파이프는 원심 주조 파이프이고, 상기 방법은,
   · 딥 홀 드릴링 머신으로, 길이방향 축을 따라 연장하는 기본 몸체(2) 및 상기 기본 몸체(2)의 외주에 배열된 하나 초과의 커팅 에지들(3)을 포함하는 툴(1)은 상기 툴(1) 및 상기 파이프 중 적어도 하나가 그 길이방향 축(A)에 관하여 회전되면서 상기 파이프의 내부를 통해 당겨져, 각각의 커팅 에지(3)가 상기 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하며, 또는
   · 장치로, 상기 파이프는 길이방향 축을 따라 연장하는 기본 몸체(2) 및 상기 기본 몸체(2)의 외주 상에 배열된 하나 초과의 커팅 에지들(3)을 포함하는 툴(1) 위로 그 길이방향 축(A)을 따라 당겨지며, 상기 파이프 및 상기 툴(1) 중 적어도 하나는 각각의 커팅 에지(3)가 상기 파이프의 내측 상에 나선형 커팅 라인을 따라 컷을 완료하도록 길이방향 축(A)에 관하여 회전되고,
   길이방향 축(A)에 대한 커팅 에지들(3)의 방사상 거리는 제1 컷이 완료된 이후에 감소되고, 툴(1)은 제2 컷이 이루어질 시작 위치에 있게 될 때까지 상기 파이프 내로 다시 삽입되고, 이에 따라 기본 몸체(2)의 길이방향 축에 대한 커팅 에지들(3)의 방사상 거리가 다시 증가되는,
   딥 홀 드릴링 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 파이프의 내측을 따라 나선형으로 연장되는 상기 리세스는 여러 개의 컷들에 의해 제작되는 것으로,
   · 각각의 컷 동안, 상기 툴(1)은 상기 툴(1) 및 상기 파이프 중 적어도 하나가 그 길이방향 축에 관하여 회전되면서 상기 파이프의 내부를 통해 당겨져, 각각의 커팅 에지(3)가 상기 파이프의 내측 상의 나선형 커팅 라인을 따라 관계된 컷을 완료하며, 또는
   · 각각의 컷 동안, 상기 파이프는 상기 툴(1) 위로 당겨지며, 상기 파이프 및 상기 툴(1) 중 적어도 하나는 각각의 커팅 에지(3)가 상기 파이프의 내측 상의 나선형 커팅 라인을 따라 관계된 컷을 완료하도록 길이방향 축(A)에 관하여 회전되는,
   딥 홀 드릴링 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 기본 몸체(2)의 길이방향 축(A)에 대한 각각의 커팅 에지(3)의 방사상 거리는 제1 및 제2 컷 사이에서 변경되는,
   딥 홀 드릴링 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   드릴링 오일 또는 냉각제 윤활제가 상기 파이프의 내부로 도입되고, 상기 파이프를 통해 상기 툴(1)의 당기는 방향에 반대로 흐르는,
   딥 홀 드릴링 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 방법은 딥 홀 드릴링 머신으로 구현되고,
   상기 딥 홀 드릴링 머신은 툴 및 상기 툴을 위한 선형 액츄에이터 및 상기 툴을 위한 회전 액츄에이터를 포함하고,
   상기 툴은 길이방향 축(A)을 따라 연장하는 관형 기본 몸체(2) 및 상기 기본 몸체(2)의 외주 상에 배열된 여러 개(즉, n개)의 커팅 에지들(3)을 포함하고,
   상기 커팅 에지들(3)은 인덱싱 커팅 인서트(10) 상에 형성되고,
   상기 인덱싱 커팅 인서트(10)는 카세트(11)의 일부에 착탈가능하게 연결되며, 상기 카세트(11)는 상기 기본 몸체(2)에 대해 이동가능한,
   딥 홀 드릴링 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 카세트(11)는 상기 기본 몸체(2)의 길이방향 축(A)에 대해 비스듬한 경사면을 따라 변위될 수 있는,
   딥 홀 드릴링 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 기본 몸체(2)의 외부 원주 상에 지지 플레이(16)가 제공되는,
   딥 홀 드릴링 방법.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 회전 액츄에이터는 커팅 에지들(3)을 컷을 위해 적어도 2개의 상이한 시작점들로 이동시킬 수 있고, 상기 시작점들은 길이방향 축(A)에 관하여 회전 위치들에서 상이한,
   딥 홀 드릴링 방법.
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