Tiefbohrmaschine verbessert die Oberfläche bei 9 m langen Rohren

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TBT Tiefbohrtechnik GmbH

Das Unternehmen im schwäbischen Dettingen/Erms entwickelt große Tiefbohrmaschinen und verfügt auch über das Know-how für exotische Anwendungen. So war die Schleudergussbearbeitung auch kein Neuland für TBT, allerdings war das Bündel der Anforderungen bei diesem Projekt nicht gerade alltäglich.

Für den zu bearbeitenden Durchmesserbereich kommen beim Tiefbohren ausschließlich Werkzeuge auf Basis von Single Tube System (STS) zum Einsatz. Die Zufuhr des Kühlmittels erfolgt dabei durch den Ringkanal zwischen Werkzeug und Bohrungswand. Der mit Hartmetallwendeplatten bestückte Bohrkopf verfügt beim Vollbohren über ein Spanmaul, durch welches das Kühlmittel die Späne aus der Bearbeitungszone und in das Bohrrohr spült. Von dort gelangen sie schließlich in den Späneförderer.

Das Bohrwerkzeug muss der Rohrkrümmung folgen

Normalerweise arbeitet sich das Werkzeug mit dem Kopf voraus durch das Werkstück. Führungsleisten hinter den Schneiden halten es auf Kurs, so dass eine gerade Bohrung entsteht. Im Falle der Schleudergussrohre musste eine andere Lösung her, denn das Werkzeug soll gar keine gerade Bohrung erzeugen. Der Grundgedanke dieser Aussage wird schnell klar. Rohre sind nie hundertprozentig gerade, auch Schleudergussrohre nicht. In diesem Fall liegt eine Krümmung von etwa 1 mm pro 1 m Länge vor. Um die Forderung der Wanddickengleichheit über die gesamte Rohrlänge zu erfüllen, muss das Werkzeug der Krümmung folgen. TBT kehrte daher das herkömmliche Prinzip der Bohrkopfführung um, das heißt, die Führungsleisten gehen den Schneiden voraus, was zu einer ziehenden Arbeitsweise führt.

Bei Projekten auf STS-Basis arbeitet TBT mit dem Partner BTA-Tiefbohrsysteme GmbH zusammen. Da eine möglichst glatte Oberfläche erwünscht war, wurden ein Vorbohrkopf für die Grobbearbeitung und ein Schälbohrkopf für die Fertigbearbeitung ausgelegt. BTA konstruierte ein Führungssystem mit Hartmetallleisten, die sich hydraulisch in der Rohbohrung abstützen und Unregelmäßigkeiten der Oberfläche ausgleichen.

Wendeplatten für eine Spantiefe von etwa 5 mm

Das Bohrrohr enthält folglich Hydraulikschläuche. Für die Spanabfuhr ist das kein Problem, denn diese erfolgt bei ziehender Bearbeitung ohnehin in entgegengesetzter Richtung durch das bearbeitete Rohr; das sonst übliche Spanmaul fehlt bei dieser Konstruktion. Ein wichtiges Detail sind die Wendeplatten, sie waren für eine Spantiefe von etwa 5 mm zu dimensionieren. Der Werkzeugpartner wählte eine besonders widerstandsfähige Hartmetallsorte für nicht rostende Stähle.

Der Prozessablauf mit diesen Spezialwerkzeugen sieht dann folgendermaßen aus: Zunächst spannen die Maschinenbediener das bis zu 9 m lange Werkstück auf die Tiefbohrmaschine. Anschließend wird das Bohrrohr vollständig durch die Rohbohrung des Werkstücks durchgefahren und der Bohrkopf montiert. Dann wird ziehend aufgebohrt, bis sich das Bohrrohr wieder in der Ausgangslage befindet. Das anschließende Schälen erfolgt durch Stoßen in umgekehrter Richtung und mit den Schneiden voraus. Die Spantiefe beträgt nur noch etwa 0,5 mm.

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