(57)【要約】【課題】原子力発電施設もしくは反応炉施設に組み込まれている筒乃至管の加工及び分断を、より改善された方式で可能とする。【解決手段】エロージョン装置に、それぞれ放射方向で相互にずれた回転軸線を有する、回転する２つの駆動手段が設けられており、第１の駆動手段の駆動軸に、偏心された状態で第２の駆動手段が力結合されており、第２の駆動手段の駆動軸に、偏心された状態でエロージョン電極が力結合されている。各駆動手段及びエロージョン電極の大きさが加工すべきワークピースの内径に適合されていることにより、エロージョン装置をワークピースに挿入してそのつどの加工位置に位置決めできる。エロージョン電極は、結合された旋回運動によりワークピースの壁材料内へ旋回導入され、所定の加工経路上で壁材料を通して運動し、ＥＤＭプロセスにより壁材料内で材料除去乃至切削を実行する。【選択図】図１
2014128873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒形ワークピースを加工するために、長手方向に延在するように及び／又は管状もしくは円筒状となるように構成されている
エロージョン装置において、
回転する少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）が設けられており、該２つの駆動手段は、それぞれ１つずつ、駆動軸（ＡＷ１，ＡＷ２）と、前記駆動手段（Ａ１，Ａ２）と協働するリング状もしくはディスク状に構成されたエロージョン電極（Ｅ）とを備え、
前記少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）及び／又はその対称軸線もしくは回転軸線（Ｄ１，Ｄ２）は、それぞれ、放射方向もしくは側面方向で相互にずれて配置されており、
前記第２の駆動手段（Ａ２）は、偏心された状態で、前記第１の駆動手段（Ａ１）の駆動軸（ＡＷ１）に、力によって接続及び／又は取り付け及び／又は結合されており、
前記エロージョン電極（Ｅ）は、偏心された状態で、前記第２の駆動手段（Ａ２）の駆動軸（ＡＷ２）に、力によって接続及び取り付け及び／又は結合されており、
前記少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）及び前記エロージョン電極（Ｅ）の大きさ及び広がりが加工すべきワークピース（Ｗ）の内径に適合されていることにより、前記エロージョン装置は、そのつどの前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）に挿入可能となり、かつ、前記ワークピース（Ｗ）におけるそのつどの加工位置もしくは加工領域に位置決め可能となり、
前記エロージョン電極（Ｅ）は、前記少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）の結合された旋回運動もしくは回転運動により前記ワークピース（Ｗ）の壁材料内へ旋回導入可能もしくは回転導入可能であり、かつ、所定の加工経路上で、例えば前記ワークピースの内輪郭及び／又は外輪郭に追従する加工経路上で、前記ワークピース（Ｗ）及び／又はその壁材料を通して又はこれに沿って運動可能であり、かつ、ＥＤＭプロセスにより前記ワークピース（Ｗ）の壁材料内で材料除去及び／又は切削を実行可能である
ことを特徴とするエロージョン装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）及び前記エロージョン電極（Ｅ）の直径は加工すべき前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）の内のり幅及び／又は内径に適合されている、請求項１記載のエロージョン装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）は電気機械式駆動機構として、例えばサーボ駆動機構及び／又は回転駆動機構又は液圧式駆動機構又は空気圧式駆動機構として構成されている、請求項１又は２記載のエロージョン装置。
【請求項４】
前記少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）の寸法と前記エロージョン電極（Ｅ）の寸法とは、
前記エロージョン装置が、スムーズに前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）へ、例えば筒乃至管へ挿入可能となるように、及び／又は、その内部で運動可能となるように、例えば移動可能となるように、及び／又は、加工位置で位置決め可能となるように、
相互に、かつ、
前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）に対して、例えば前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）の内径もしくは内のり幅に対して、
適合されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載のエロージョン装置。
【請求項５】
少なくとも２つのクランプ装置（Ｖ１，Ｖ２）が長手方向で前記エロージョン電極（Ｅ）ひいては本来の加工領域の両側に配置されて設けられており、
前記クランプ装置によって前記エロージョン装置及び例えば駆動機構もしくは前記駆動手段（Ａ１，Ａ２）及び前記エロージョン電極（Ｅ）が、長手方向もしくは軸線方向で振動しないように前記ワークピース内に保持可能であり、かつ、前記ワークピースにクランプ可能であり、
これにより、加工プロセスに起因する前記ワークピースの変形、ひいては、エロージョン過程での前記電極（Ｅ）の詰まり、例えば前記エロージョンプロセスの最終段階での前記電極（Ｅ）の詰まりが回避されて、正確かつ障害のない作業、例えば分断が、実行及び／又は保証される、
請求項１から４までのいずれか１項記載のエロージョン装置。
【請求項６】
そのつどのＥＤＭプロセスを正確かつ効率的に制御及び監視できる制御装置が設けられており、前記ＥＤＭプロセスひいては例えば前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）、例えば筒乃至管の加工及び／又は分断は、内側から外側へ作用可能及び／又は実行可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載のエロージョン装置。
【請求項７】
そのつどの加工プロセスもしくは分断プロセスの進行及び／又は経過を測定及び／又は検出できる、例えば有効に行われた貫通切削を測定及び／又は検出できる、少なくとも１つの測定装置もしくはセンサ装置が設けられており、
前記測定及び／又は検出は、
ＥＤＭパラメータ、例えば電流、電圧、除去速度、電極とワークピースとの材料組み合わせ、使用される誘電体の性質その他に基づいて、及び／又は、
光学監視装置、例えばカメラによる純粋な可視像に基づいて、及び／又は、
前記ワークピースの、例えば筒乃至管の、固有振動数を変化させることにより、及び／又は、
渦電流プロセスにより、
実行可能である、
請求項１から６までのいずれか１項記載のエロージョン装置。
【請求項８】
請求項９から１１までのいずれか１項記載の方法を実行するように構成されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のエロージョン装置。
【請求項９】
中空円筒形ワークピース、例えば筒乃至管を加工するためのエロージョン方法であって、
請求項１から８までのいずれか１項記載の少なくとも１つのエロージョン装置を、加工領域へ、例えば分断領域及び／又は所定の分離位置へ、そのつどの前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）、例えば筒乃至管を通して、導入もしくは移動させてそこで位置決めを行い、
前記エロージョン装置を、２つのクランプ装置（Ｖ１，Ｖ２）により、前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）における少なくとも２つの位置で、すなわち、加工位置及び／又はエロージョンギャップ（ＥＳ）の前方及び後方で、振動しないようにクランプし、
前記エロージョン電極（Ｅ）を、結合された少なくとも２回の旋回運動により、前記ワークピースの壁内へ旋回導入し、所定の加工経路上で、例えば前記ワークピース（Ｗ）の内輪郭もしくは外輪郭に追従する加工経路上で、壁材料もしくは内壁材料を通して又はこれに沿って運動させることにより、ＥＤＭプロセスによる加工プロセス及び／又は分離プロセスを確実に実行し、プロセスもしくは加工に起因する筒領域もしくは管領域の変形及び／又は損傷を回避もしくは少なくとも最小化する、
ことを特徴とするエロージョン方法。
【請求項１０】
結合された２回の回転運動を相互に独立に実行可能であり、及び／又は、駆動機構もしくは駆動手段（Ａ１，Ａ２）を相互に独立にそれぞれ異なって駆動可能であり、これによりそれぞれ完全に異なる加工ステップ及び切削を実行することができ、
次の各切削手段が行われる、すなわち、
ａ）ワークピース壁もしくは筒壁を通した完全な穿通とこれに続く軸方向の周切削とを実行でき、又は、
ｂ）連続的に作用可能もしくは実行可能な放射方向送りをともなう軸方向切削を、切断線が最終的に螺旋状となるように実行でき、又は、
ｃ）所定の角度にしたがった放射方向送りをともなう軸方向切削を実行可能であり、つねに完全な周切削、例えば３６０°の角度での切削が、同一の外径で行われ、そのつどの周切削が終了した後に穿通深さがさらに拡大もしくは増大されることにより、基本的に積層体もしくは複数の層における除去が生じ、又は、
ｄ）ワークピース壁もしくは筒壁を通した完全な穿通を実行可能であり、このために、まず放射方向の完全な切削を実行し、ついで退去運動と軸方向の回転とを行い、続いて従前と同様の穿通を実行もしくは作用させ、又は、
ｅ）前記ａ）からｄ）の切削手段のうち複数のもの、例えば完全な穿通及びこれに続く螺旋状切削を実行及び作用できる、
請求項９記載のエロージョン方法。
【請求項１１】
次のうち少なくとも１つの方式又は複数の方式の組み合わせによって、貫通切削の完了を検出及び識別する、すなわち、
ａ）焼損が既知となっている場合、
各駆動手段（Ａ１，Ａ２）に取り付けられている適切な測定手段により、例えば回転センサもしくは角度位置センサにより、検出乃至算出される、例えば測定される、そのつどの回転角度に基づいて、回転角度及び電極の大きさ及び／又は電極直径もしくは半径の関数として、穿通深さを検出でき、
ｂ）例えば超音波測定もしくは渦電流測定などの測定プロセスにより、穿通深さ及び／又は貫通切削量を算出でき、
ｃ）例えば貫通切削が有効に行われた場合に、前記ワークピースの振動数変化により、穿通深さ及び／又は貫通切削量を検出でき、
ｄ）例えば内視鏡もしくはエロージョン装置に取り付けられたカメラによる画像形成プロセスにより、穿通深さ及び／又は貫通切削量を検出でき、
ｅ）例えば貫通切削が有効に行われた場合に電流が大きく変化することに基づいて、エロージョンパラメータの分析により、穿通深さ及び／又は貫通切削量を検出及び識別できる、
請求項９又は１０記載のエロージョン方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空円筒形ワークピースを加工するエロージョン装置及びエロージョン方法に関する。エロージョンによって、特に原子力発電施設もしくは反応炉施設に組み込まれた中空円筒状のワークピース、例えば筒乃至管などに幾何学形状が適用され、また、このワークピースが組み込まれた状態もしくは挿入された状態で分断乃至切断もしくは切除される。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電施設、特に加圧水型反応炉では、加圧水型炉ＤＷＲを備えた原子力発電施設の１次回路と２次回路である水蒸気回路との間のインタフェースをなす熱管がこれらの回路間の熱交換を行うために強く負荷されるので、管壁に腐食性の損傷がしばしば発生する。損傷が認識されないまま発電動作中に増大しつづけると、壁のひびや断裂の発生にいたる。２つの回路の圧力特性の変動が支配的なため、壁に損傷が生じると１次冷却媒体が水蒸気回路へ移動し、２次回路が汚染されることがある。このため、こうした損傷は安全技術上重大な損傷であって、事故にいたるおそれがある。ただし、漏れが発生する前に組み込まれている管系の損傷を早期かつ適時に認識することは、公知の非破壊検査の手法では充分には実行できず、安全は保証されない。
【０００３】
上述した特性を考慮すると、原子力発電施設の蒸気発生器（１次熱交換器）や特にその管系においてしばしば発生する問題のために、多少とも規則的な時間間隔で、損傷領域もしくは損傷位置の修繕もしくは材料除去が行われるが、外的条件のために腐食性の損傷という問題の発生機構乃至原因を探索又は発見することはきわめて困難であると判明している。放射能負荷が比較的大きく、ひいては原子力発電施設のオペレータに対する潜在的危険性が比較的大きいため、こうした管部材乃至筒部材はそのつど機械によって及び／又は自動で取り出されなければならない。このため、管系の配設が複雑でアクセスが制限されていると、外部から接近して外側から内側へ向かって機械的分断（管の熱切断）などの作業を行う従来の分断プロセスは適用が制限される。また、機械的加工では、比較的高いモーメント／力を装置及びワークピースに加えることが要求される。にもかかわらず、特に原子力発電施設の熱交換器では、周回的構造は、多数の管屈曲部を用いた長距離の組み合わせ、つまり、小さい内径とこれによる制限された空間とによって制限される。この場合、修繕箇所や材料口へアクセスできず、機械的切削装置もしくは分断装置の駆動機構が破損することがある。
【０００４】
管系の加工及び修繕措置の実行のために、分断作業を実行する例えばＭＤＭプロセスなどの別の手法も考察されている。この手法は、技術的に見るとＥＤＭプロセスとは異なるが、エロージョン流によって材料を除去するものである。
【０００５】
ＭＤＭプロセスはＥＤＭプロセスと同様に非接触で動作する。電極は筒内で回転し、接触するときと非接触のときとがある。電極が載置されると物質的な溶融によって材料が除去される。所定の距離でプラズマが形成されるが、これはＥＤＭ制御によって遮断されるのではなく、電極が回転して電極とワークピースとの間隔が拡大することによって中断される。
【０００６】
したがって、このプロセスは、エロージョン状態及び／又はエロージョン経過を記述するには適さない。また、制御量のフィードバック結合もないので、エロージョン方式も制御不能であり、よって、その非制御性のために段階的に材料に向けて定義されたように除去することは困難である。
【０００７】
したがって、プロセスの制御可能性及び実行時間に関して、時間が長くかかりすぎ、又は、大きな変動が起こるという問題がしばしば発生する。プロセスの用語で云えば、実行時に隣接する要素の損傷が発生しないことを保証できないかもしくは保証が困難である。
【０００８】
多くの場合に最良で最も簡単なアクセス手法は、管系そのものを開放することである。
【０００９】
さらに、ＤＥ４４２１２４６Ｃ１から、ＥＤＭプロセスを用いた、導電性のワークピース用の沈降エロージョン装置が公知である。
【００１０】
電極エロージョン（エレクトロディスチャージングマシニングＥＤＭ）は、母材及び幾何学的に成形された対象物を加工するプロセスであって、導電性のワークピースを加工するために広汎に用いられている。加工領域においては、電極とワークピースとの間に形成される放電が、ワークピース側で除去口（材料剥離部分）を生じさせ、電極側で焼損（作用電極の損耗）を生じさせる。そのつどの電極（通常、引き出し可能なワイヤとして構成される）は種々の角度位置間で傾斜され、これにより、ワークピースにおいて、円すい状プロフィル又はワークピースの上面及び下面で異なるプロフィルが形成乃至加工される。この場合、ワークピースの加工はふつう外側から内側へ向かって行われる。
【００１１】
各ワークピースの本来の加工中は、使用される電極は小さな点で加工すべきワークピースと機械的に接触するので、ワークピースに対する特別な保護が得られる。
【００１２】
問題となるのは、上述したように、化学工場やこれに属する施設乃至原子力発電施設などのように複雑な系及び技術的装置において、多数の位置でしばしば管系そのものを介してしかアクセスが可能とならないことである。
【００１３】
ＤＥ４４２１２４６Ｃ１から公知の装置では、エロージョン動作の方向でこの動作に対して垂直に行われる少なくとも１つの駆動手段の運動によって移動可能な沈降電極が用いられている。
【００１４】
これにより、沈降エロージョンは、相互に対向する２つのプレート間などの、空間的に制限された特性で行われる。これは、表面に対して垂直に行われるエロージョン動作が、この動作に対して垂直な方向で行われる動作によって外部から伝達されるためである。この場合、駆動手段として、軸方向に移動可能であって、沈降電極と相互作用するように結合された部分が円すい状に成形されているエロージョンロッドが利用される。沈降電極は少なくとも１つのガイドピンによって中空基体内に支承されており、この中空基体は円すい状の外套面を有するエロージョンロッドの端部を収容している。ここで、ガイドピンは円すい状の外套面に支承されている。また、エロージョンロッドが戻りガイドされる際には、沈降電極の後方への移動が行われる。なお、唯一のエロージョン電極に代えて、対向配置され、相互に反対向きに移動可能な２つの沈降電極も利用可能であるので、平行に対向する２つの表面に対して、同時に、幾何学的形状又は貫通孔を沈降エロージョンによって形成することもできる。
【００１５】
ここで、上述した装置は、複雑で扱いに注意を要し、障害のともなう機械部分を含む。この機械部分は、空間的広がりを持った構造を有するため、その構造により、比較的小さい径を有する筒乃至管内での利用は基本的に不可能である。
【００１６】
この場合、加工領域の右方及び左方又は電極の前方及び後方では、加工すべきワークピースの重量分布に応じて、特に中空円筒形ワークピースの切り落としの際に、温度遷移によって、加工すべきワークピースの変形及び望ましくない損傷が生じることがある。
【００１７】
また、組み立てられているワークピース、特に筒乃至管のアセンブリでは、いったん使用が開始された後は、外部すなわちワークピースの外側からのアクセスがしばしば非常に困難となるか又は全く不可能となる。ただし、いずれのケースでも、内側から外側へ向かっての加工は考察可能もしくは実行可能である。
【００１８】
さらに、特に小さな内径を有するワークピースにおいて、提供される空間もしくはスペースが僅かしかないためにワークピースの内室の正確な加工が困難となるか又は全く不可能となり、エロージョン電極をワークピースに導入したり内部を移動させたりできないという問題がしばしば発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】独国特許第４４２１２４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
したがって、本発明の課題は、原子力発電施設もしくは反応炉施設（特に加圧水型炉）に組み込まれている筒乃至管の加工及び分断を、より改善された方式で可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この課題は、請求項１記載の特徴を有する、中空円筒形ワークピース（特に筒）を加工するエロージョン装置によって解決される。この装置はワークピース内に挿入されてそこで位置決めされ、ＥＤＭプロセスによりワークピースの材料を内側から外側へと切削及び／又は除去できる。本発明のエロージョン装置及びエロージョン方法の有利な実施形態及び実施態様は、従属請求項及び以下の説明から得られる。
【００２２】
本発明は、中空円筒形ワークピースを加工するために、長手方向に延在するように及び／又は管状もしくは円筒状となるように構成されているエロージョン装置において、回転する少なくとも２つの駆動手段が設けられており、２つの駆動手段は、それぞれ１つずつ、駆動軸と、駆動手段に協働するリング状もしくはディスク状に構成されたエロージョン電極とを備え、少なくとも２つの駆動手段及び／又はその対称軸線もしくは回転軸線はそれぞれ放射方向もしくは側面方向で相互にずれて配置されており、第２の駆動手段は、偏心された状態で、第１の駆動手段の駆動軸に力によって接続及び／又は取り付け及び／又は結合されており、エロージョン電極は、偏心された状態で、第２の駆動手段の駆動軸に力によって接続及び取り付け及び／又は結合されており、少なくとも２つの駆動手段及びエロージョン電極の大きさ及び広がりが加工すべきワークピースの内径に適合されていることにより、エロージョン装置は、そのつどの中空円筒形ワークピースに挿入可能となり、かつ、ワークピースにおけるそのつどの加工位置もしくは加工領域に位置決め可能となり、エロージョン電極は、少なくとも２つの駆動手段の結合された旋回運動もしくは回転運動により、ワークピースの壁材料内へ旋回導入可能もしくは回転導入可能であり、かつ、所定の加工経路上で、特にワークピースの内輪郭及び／又は外輪郭に追従する加工経路上で、ワークピース及び／又はその壁材料を通して又はこれに沿って運動可能であり、かつ、ＥＤＭプロセスによりワークピースの壁材料内で材料除去及び／又は切削を実行可能であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のエロージョン装置がワークピース内にクランプされた状態を示す縦断面図である。
【図２】図１のエロージョン装置のエロージョン電極及びこの電極の穿通状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
一実施形態では、第１の駆動軸の回転軸線は第１の駆動手段の対称軸線に対応し、第２の駆動軸の回転軸線は第２の駆動手段の対称軸線に対応する。ここで、第２の駆動手段は、回転軸線及び対称軸線が中空円筒形ワークピース（特に加工すべき筒）の中心軸線の外側に位置するか、又は、これに対して側方もしくは放射方向にずれるように配置されている。
【００２５】
有利には、駆動手段及び電極が協働することにより、電極が加工すべきワークピース内へ旋行可能となり、所定の加工経路、特に周回経路上もしくは周回経路内で、ワークピースもしくは特にその外套材料もしくは壁材料を通して、運動可能、特に回転可能となる。
【００２６】
さらに、少なくとも２つの駆動手段もしくは駆動装置及びエロージョン電極の径が、加工すべき中空円筒形ワークピース、特に原子力発電所の反応炉施設の筒乃至管の内のり幅又は内径に適合されるようにすることもできる。
【００２７】
ここで特に有利には、第２の駆動手段もしくは第２の駆動装置の直径もしくは外径は、第１の駆動手段もしくは第１の駆動装置の直径もしくは外径よりも小さく選定されているので、放射方向のずれがある場合、第２の駆動手段は、第１の駆動手段によって被覆可能となり、及び／又は、第１の駆動手段への偏心結合にもかかわらず、中空円筒形ワークピース内で３６０°にわたって旋回可能及び／又は回転可能となる。
【００２８】
さらに、エロージョン電極の直径は第１の駆動手段の直径と同じかこれより小さい。
【００２９】
この場合、各駆動手段は、電気機械式駆動機構として、特にサーボ駆動機構及び／又は回転駆動機構又は液圧駆動機構又は空気圧駆動機構として構成可能である。さらに、適切な運動制御を達成するために、変換比を設けてもよい。種々の駆動方式の組み合わせももちろん実現可能である。
【００３０】
各駆動手段及び電極の配置及び配向が特に工夫されており、駆動軸の長さが公知の装置に比べて小さいため、小さくコンパクトな構造で、装置全体に高い剛性が達成され、それぞれのワークピースの特に綿密で正確な加工が可能となる。
【００３１】
有利には、本発明のエロージョン装置は、この場合、中空円筒形ワークピース、特に円断面もしくは楕円断面を有する筒及び／又は管を、内側から外側へ分断もしくは切削し、中空円筒形ワークピースのアクセス困難な領域を加工できるようにするものである。特に筒乃至管は反応炉施設もしくは原子力発電施設の筒乃至管である。
【００３２】
エロージョン装置では、この場合、特に各駆動手段もしくは駆動装置の寸法とエロージョン電極の寸法とが、相互に、かつ、中空円筒形ワークピースの内径もしくは内のり幅に対して、適合されるように調整されている。これにより、エロージョン装置をスムーズに中空円筒形ワークピース、特にその筒乃至管に挿入、適用、運動、及び／又は、移動することができる。
【００３３】
エロージョン装置の位置決めは、例えば液圧式で長手方向に作用する前進駆動機構によって行われる。この前進駆動機構は、例えば、比較的高い圧力で液体噴流を噴射し、その反動力で装置を前進させる液圧式噴射部である。
【００３４】
有利には、エロージョン装置を、ワークピースを通る液体噴流もしくは気体噴流をそのつどの使用位置へ移動させ、そこで係止及び／又は位置決めがなされるように構成してもよい。
【００３５】
また、エロージョン装置は、自身に固定されるワイヤケーブルによって、ガイド可能かつワークピースから引き出し可能である。
【００３６】
前進区間すなわち電極の長手方向運動もしくは軸方向運動の区間が短い場合、別の駆動手段、例えばスピンドルを備えたサーボ駆動機構もしくはステップ駆動機構を用いることもできる。こうした駆動機構は、第２の駆動手段もしくは第２の駆動軸とエロージョン電極との間に配置され、エロージョン装置全体の位置を変化させることなく電極のみを長手運動させる。
【００３７】
別の問題として、加工すべきワークピースがエロージョンプロセスによって変形し、不均等な負荷分布のもとで加熱されてしまうことが知られている。エロージョンプロセスを終了まで安定に保持し、こうした欠点乃至悪影響を回避するために、エロージョン装置は加工すべきワークピース内でクランプされる。このクランプはエロージョンギャップ（特にエロージョン電極）の加工位置乃至エロージョン位置の両側で行われる。
【００３８】
このことは、例えば筒乃至管の分断もしくは分離時に、筒内のエロージョン装置につき、分断されてしまう部分だけでなく残留する筒部分もしくは管部分においてもクランプできることを意味する。対して、エロージョン装置のクランプが電極もしくはエロージョン位置の一方側でしか行われない場合、特に分断過程の終了時に、行われた材料除去によって、電極の詰まりや場合によってはワークピースの変形が生じ、このため、プロセスが不要に引き延ばされたり、正確な加工が殆ど不可能となったりすることがある。
【００３９】
よって、エロージョン装置は少なくとも２つのクランプ装置を備える。各クランプ装置は長手方向で見てエロージョン電極すなわち本来の加工領域もしくは形成されたエロージョンギャップの両側に配置され、エロージョン装置、特に駆動機構もしくは駆動手段及びエロージョン電極を、軸線方向で振動しないようにワークピース内に保持可能であり、かつ、ワークピースでクランプ可能である。これにより、加工プロセスに起因するワークピースの変形、ひいては、エロージョン過程、特にエロージョンプロセスの最終段階での電極の詰まりが回避されて、正確かつ障害のない作業、例えば分断が実行及び／又は保証される。
【００４０】
それぞれのクランプ装置は、この場合、液圧式に構成可能であり、気体もしくは液体を充填可能な少なくとも１つのクッションが設けられる。このクッションは気体もしくは液体が充填されると、接続されている第１の駆動手段及び／又は第２の駆動手段が中空円筒形ワークピース内でクランプされるまで、ワークピース内で膨張する。
【００４１】
別の有利な実施形態では、それぞれのクランプ装置は相応のクランプジョー、特に３つ以上のクランプジョーを備えていてよい。クランプジョーは、必要に応じて、電気機械式に放射方向で見た外側へ向かって、エロージョン装置が確実にワークピース内でクランプによって保持されるまで、押圧力を加えるものである。
【００４２】
これに関連して、さらに、エロージョン装置に、エロージョンギャップもしくはエロージョン位置を洗浄するためにクランプ装置に対する気体もしくは液体を供給する供給路、及び／又は、本来のＥＤＭプロセスを実行するために誘電体に電気エネルギを供給する供給線路を設けることができる。
【００４３】
ここで、第１のクランプ装置は第１の駆動手段に剛性的に接続されており、第２のクランプ装置は、特に回転軸受及びスピンドルもしくはシャフトもしくはウェブを介して、回転運動可能に、第１の駆動手段及び／又は第２の駆動手段の駆動軸に接続されている。
【００４４】
エロージョン装置の長手方向もしくは軸方向では、２つのクランプ装置及び駆動手段及びエロージョン電極は力によって相互に接続及び／又は結合されている。
【００４５】
有利な別の実施形態では、エロージョン装置は、ＥＤＭプロセスを正確かつ効率的に制御もしくは監視できる制御装置を含む。ここで、ＥＤＭプロセス、例えば中空円筒形ワークピース、特に筒乃至管の加工及び／又は分断は、内側から外側へ向かって実行可能及び／又は作用可能である。
【００４６】
さらに、そのつどの加工プロセスもしくは分断プロセスの進行及び／又は経過及び／又は制御、特に有効に行われた貫通切削を検出可能もしくは測定可能な少なくとも１つの測定装置もしくはセンサ装置を設けることができる。ここでの検出もしくは測定は、ＥＤＭパラメータに則して、例えば電流、電圧、除去速度、作用インパルスの成分などに基づいて、及び／又は、光学監視装置、例えばカメラによる純粋な可視像に基づいて、及び／又は、ワークピース、特に筒乃至管の固有振動数を変化させることにより、及び／又は、渦電流プロセスにより、実行可能である。
【００４７】
いわゆる渦電流プロセスとは、コイルによって可変の磁界を形成し、この磁界によって検査すべき材料内に渦電流を誘導させ、材料側に励起磁界とは反対向きの可変の磁界を形成するものである。センサを含むセンサ装置により、そのつどの測定の際に、生じた全磁界もしくは全磁界変化が検出される。これに関して、センサ装置内の別の測定コイルにより、振幅や励磁信号に対する位相シフトなどのパラメータが検出される。これに代えて、慣用されている別の磁界センサ、例えば巨大磁気抵抗を求めるＧＭＲセンサもしくはＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉計）などを使用してもよい。
【００４８】
渦電流を測定する際には、導電性材料における厚さ変化が、本来の材料厚さに対する導電率変化もしくは透磁率変化を含むという効果が利用される。
【００４９】
測定信号は導電性、透磁率、検出器から材料表面までの距離という３つのパラメータによって求められるので、渦電流を測定することにより、材料厚さにおける差、ひいては、ＥＤＭプロセスにおける材料除去量、例えば材料除去の程度及び進行具合を検出乃至識別することができる。
【００５０】
エロージョンプロセス及び／又は分離プロセス及び特にそこで使用される各駆動手段を制御及び監視するために、有利には、種々の測定装置及びセンサ装置と協働する制御装置であって、エロージョン装置及び本来のエロージョンプロセスのリモート制御を、そのために設けられたインタフェース及び操作要素を介して行うことのできる制御装置が設けられる。
【００５１】
駆動装置もしくは駆動手段の２つの駆動軸の駆動は、加工プロセスの監視及び正確な実行のために制御されなければならない。これは、例えばステップモータによって相応の変換比で実行される。
【００５２】
また、角度位置の検出乃至評価並びに駆動軸及びエロージョン電極の運動制御を行う少なくとも１つの測定装置及び／又はセンサ装置が設けられる。運動制御は、それ自体では公知の測定装置乃至測定手段（回転センサもしくは角度位置センサ、例えばエンコーダ、レゾルバ、インクリメントセンサ、ポテンショメータ、絶対値センサ、タコメータなどの測定手段を備えた装置もしくはその組み合わせ）によって行われる。
【００５３】
さらに、本発明の課題は、中空円筒形ワークピース、特に原子力発電施設もしくは反応炉施設の筒乃至管を加工するためのエロージョン方法であって、上述した形式の少なくとも１つのエロージョン装置が、加工領域へ、特に分断領域及び／又は所定の分離位置へ、中空円筒形ワークピース、例えば筒乃至管を通して、導入もしくは移動されて、ＥＤＭプロセスによる加工プロセス及び／又は分離プロセスが確実に実行され、プロセスもしくは加工に起因する筒領域もしくは管領域の変形及び／又は損傷が回避もしくは少なくとも最小化されるように、位置決めされる。これは、エロージョン装置が、２つのクランプ装置により、中空円筒形ワークピースにおける少なくとも２つの位置、すなわち、加工位置及び／又はエロージョンギャップの前方及び後方で振動しないようにクランプされることにより、及び／又は、エロージョン電極が結合された少なくとも２回の旋回運動によりワークピースの壁内へ旋回導入され、所定の加工経路上で、特にワークピースの内輪郭もしくは外輪郭に追従する加工経路上で、壁材料もしくは内壁材料を通して又はこれに沿って運動されることにより、行われる。
【００５４】
こうして有利には、エロージョン装置は、中空円筒形ワークピースにおける少なくとも２つの位置で、すなわち、加工位置又はエロージョンギャップの前方及び後方で、クランプされ、エロージョン電極は、結合された少なくとも２回の旋回運動によりワークピースの壁内へ旋回導入され、特にワークピースの内輪郭もしくは外輪郭に追従する加工経路上で、壁材料もしくは内壁材料を通して又はこれに沿って運動される。
【００５５】
本発明の方法によれば、エロージョン装置がそれぞれの中空円筒形ワークピースの加工位置で位置決めされた後、上述したクランプ装置を介して、予め定められた領域で、それぞれの中空円筒形ワークピース、ここでは原子力発電施設の筒乃至管から分断され、切除される。本来の加工過程もしくは分断過程の前に、プロセスもしくは加工に起因する筒領域もしくは管領域の変形及び／又は損傷を回避もしくは少なくとも低減するために、ワークピースの少なくとも２箇所で、特に筒乃至管の加工領域及び／又は分断線もしくは切除線の両側で、クランプが行われる。
【００５６】
さらに、エロージョン電極は結合された２回の回転運動により、中空円筒形ワークピースの壁材料内の所定の深さに潜沈するかもしくはそこへ旋入し、ほぼ外輪郭及び／又は内輪郭に適合する加工経路上で、ワークピースを通して、１回もしくは複数回、運動もしくは旋回される。
【００５７】
ここで有利には、結合された２回の回転運動が相互に独立に駆動可能であり、つまり、独立駆動可能な２つの駆動手段が案内されることにより、それぞれ完全に異なる加工ステップ及び切削を実行することができ、次の切削手段が行われる。すなわち、
ａ）ワークピース壁もしくは筒壁を通した完全な穿通とこれに続く軸方向の周切削とを実行可能である。又は、
ｂ）連続的に作用可能もしくは実行可能な放射方向送りをともなう軸方向切削を実行可能であり、これにより切線が最終的に螺旋線に一致する。又は、
ｃ）所定の角度にしたがった放射方向送りをともなう軸方向切削を実行可能であり、つねに全周切削、例えば３６０°の角度での切削が同一の外径で行われ、そのつどの周切削が終了した後に穿通深さがさらに拡大もしくは増大されて、基本的に積層体もしくは複数の層における除去が生じる。又は、
ｄ）ワークピース壁もしくは筒壁を通した完全な穿通を実行可能であり、このために、まず放射方向での完全な切削が実行され、ついで、退去運動と軸方向の回転とが実行され、さらに続いて従前と同様の穿通が実行もしくは作用される。又は、
ｅ）上のａ）からｄ）の切削手段のうち複数のものの組み合わせ、例えば完全な穿通及びこれに続く螺旋状切削を実行可能及び作用可能である。
【００５８】
さらに、次のうち少なくとも１つの方式で又は次のうち複数の方式の組み合わせで、貫通切削の完了が検出及び識別される。すなわち、
ａ）焼損が既知となっている場合、それぞれの駆動手段に取り付けられている適切な測定手段、特に回転センサもしくは角度位置センサにより、検出乃至算出される、特に測定されるそのつどの回転角度によって、回転角度及び電極の大きさ又は電極がディスク状もしくはディスク上に構成されている場合の電極直径もしくは半径の関数として、穿通深さを検出できる。
ｂ）超音波測定もしくは渦電流測定などの測定プロセスにより、穿通深さ及び／又は貫通切削量を算出できる。
ｃ）特に貫通切削が有効に行われた場合に、ワークピースの振動数変化により、穿通深さ及び／又は貫通切削量を検出できる。
ｄ）特に内視鏡もしくはエロージョン装置に取り付けられたカメラによる画像形成プロセスにより、穿通深さ及び／又は貫通切削量を検出できる。
ｅ）特に貫通切削が有効に行われた場合に電流が大きく変化することに基づいて、エロージョンパラメータの分析により、穿通深さ及び／又は貫通切削量を検出及び識別できる。
【００５９】
以下に、本発明及びその有利な実施形態乃至実施態様を、図示の実施例に則して説明する。
【実施例】
【００６０】
本発明を詳細に説明するために、図に則して実施例を詳細に説明する。全図を通して同じ要素には同じ参照番号を付してある。
【００６１】
原子力発電施設では、冒頭で言及したように、特に１次回路と２次回路とを分離する要素として用いられる蒸気発生器（１次熱交換器）において問題が発生するため、しばしば修理の実行が必要となる。
【００６２】
問題発生の機序もしくは原因を明瞭化するには、いずれの場合にも、筒での損傷のサンプルが採取されなければならない。放射能負荷が大きく、そのためにオペレータへの潜在危険度が比較的高いので、原子力発電施設からはそれぞれの管乃至筒が機械によって及び／又は自動で取り出される。
【００６３】
このために、図１，図２に示されている本発明のエロージョン装置が設置及び使用される。
【００６４】
図１には、中空円筒形ワークピースを加工（特に分断）するための本発明のエロージョン装置の実施例が縦断面図で示されている。ここで、図示のエロージョン装置は、特に運転中の反応炉施設に組み込まれているもしくは取り付けられている筒乃至管内にクランプされている。
【００６５】
この場合、エロージョン装置は、長手方向に延在するように及び／又は管状もしくは円筒状となるように構成されており、回転する２つの駆動手段Ａ１，Ａ２（図示の実施例ではサーボモータの形態の２つの電気式回転駆動機構）と、それぞれ１つずつの駆動軸ＡＷ１，ＡＷ２と、各駆動手段と協働するリング状もしくはディスク状に構成されたエロージョン電極Ｅとを有する。ここで特には、第１の駆動手段Ａ１及び第２の駆動手段Ａ２及び／又はその対称軸線もしくは回転軸線Ｄ１，Ｄ２は、それぞれ、所定の距離Δだけ、放射方向もしくは側面方向で相互にずれて配向乃至配置されている。第２の駆動手段Ａ２は、偏心された状態で、第１の駆動手段Ａ１の駆動軸ＡＷ１に力によって接続及び／又は取り付けられている。つまり、第２の駆動手段Ａ２は、電動式及び／又は電気機械式に自動で第１の駆動手段Ａ１によって少なくとも３６０°回転されるように構成されている。有利には、複数回の３６０°回転すなわち全回転も可能であるし、又は、一部のみの回転運動も可能である。相応のステップ機構もしくはサーボ機構が使用される場合、連続した回転運動及び段階的な回転運動の双方を実行可能である。
【００６６】
また、本来のＥＤＭプロセスを実行するために設けられているエロージョン電極Ｅは、第２の駆動手段Ａ２の駆動軸ＡＷ２に力によって接続されており、これに偏心された状態で取り付けられている。これにより、エロージョン電極Ｅは、電動式もしくは電気機械式に自動で、第２の駆動手段Ａ２によって少なくとも０°から１８０°回転可能なように構成されている。有利には、相応のステップ機構もしくはサーボ機構が使用される場合、連続回転運動及び段階的な回転運動の双方を実行可能である。
【００６７】
さらに、各駆動手段Ａ１，Ａ２及びエロージョン電極Ｅの大きさ及び広がりが加工すべきワークピースＷの内径に適合されていることにより、エロージョン装置は、中空円筒形ワークピースＷに大きな抵抗なくスムーズに挿入可能となり、かつ、ワークピースＷ内のそのつどの加工位置もしくは加工領域に位置決め可能となる。図示の実施例では、第２の駆動手段Ａ２の直径もしくは横幅もしくは広がりは第１の駆動手段Ａ１の径もしくは横幅もしくは広がりより小さく、エロージョン電極Ｅの径もしくは横幅もしくは広がりは第１の駆動手段Ａ１の径もしくは横幅もしくは広がり以下に選定されている。これらのことは図２から良好に見て取れる。
【００６８】
ここで、エロージョン電極Ｅは、２つの駆動手段Ａ１，Ａ２の結合された旋回運動もしくは回転運動により、ワークピースの壁材料内へ旋回導入もしくは回転導入可能である。ＥＤＭプロセスにより、図２に示されているように、まずエロージョンギャップＥＳが形成される。さらに、エロージョン電極Ｅは、特にワークピースＷの内輪郭及び／又は外輪郭に追従する加工経路上で、ワークピースＷ及び／又はその壁材料を通して又はこれに沿って運動可能である。この場合、材料除去プロセス及びギャップ形成プロセスは、特にワークピースの壁を貫通するまで、複数のステップもしくは過程によっていわば層ごとに行われる。
【００６９】
また、第１の駆動軸ＡＷ１の回転軸線は第１の駆動手段Ａ１の対称軸線に対応し、第２の駆動軸ＡＷ２の回転軸線は第２の駆動手段Ａ２の対称軸線に対応する。
【００７０】
有利には、この場合、各駆動手段Ａ１，Ａ２及び電極Ｅが協働することにより、電極Ｅは加工すべきワークピースＷ内へ旋行可能となり、特に図示の実施例の周回経路上もしくは周回経路内で、ワークピースＷもしくは特にその外套材料もしくは壁材料を通して、運動可能、特に回転可能となる。
【００７１】
また、図示の実施例のごとく駆動手段Ａ１，Ａ２が、適切な変換比を有する電気駆動機構及び／又は電気回転機構乃至電気機械的サーボモータもしくは電気機械的ステップモータとして構成されると有利であるが、駆動手段の双方もしくは少なくとも一方が基本的に液圧式駆動機構もしくは空気圧式駆動機構として構成されていてもよい。
【００７２】
駆動手段Ａ１，Ａ２及び電極の配向が特に工夫されており、駆動軸ＡＷ１，ＡＷ２の長さが公知の装置に比べて小さいため、小さくコンパクトな構造で、装置全体に高い剛性が達成され、それぞれのワークピースＷの特に綿密で正確な加工が可能となる。
【００７３】
有利には、本発明のエロージョン装置は、この場合、中空円筒形ワークピースＷ、特に円断面を有する筒及び／又は管を内側から切断もしくは切削し、外部からはアクセスが困難なワークピースＷの領域を加工できるようにするものであって、本来の加工は複数の段階及び／又は複数の過程によって行われる。図２に示されているように、この実施例では、加工すべきワークピースのセグメント領域が露出乃至分断されて、エロージョンギャップＥＳが形成され、電極Ｅがそこへ落ち込む。
【００７４】
エロージョン装置では、この場合、２つの駆動手段Ａ１，Ａ２乃至駆動装置の寸法とエロージョン電極Ｅの寸法とが、相互に、かつ、加工すべき中空円筒形ワークピースＷの内径もしくは内のり幅に対して適合されている。これにより、エロージョン装置を、中空円筒形ワークピースＷ、特に原子力発電施設もしくは化学物質製造施設の筒乃至管へ容易に挿入可能及び／又は適用可能、及び／又は、運動及び／又は特に移動及び位置決めできるようになる。
【００７５】
エロージョンプロセスもしくは分断プロセスに起因する加工すべきワークピースＷの変形を回避するため、そのつどのエロージョンプロセスの終了まで、安定保持のためのクランプ装置Ｖ１，Ｖ２が機能する。これらのクランプ装置により、エロージョン装置を加工すべきワークピースＷ内でクランプでき、及び／又は、エロージョン装置を振動なしで正確な位置に位置決めできる。ここでのクランプは、エロージョンギャップＥＳ（特にエロージョン電極Ｅ）の加工位置乃至エロージョン位置乃至加工領域の両側で行われるので、例えば筒乃至管の分断もしくは分離時に、筒内のエロージョン装置につき、断落してしまう部分だけでなく残留する筒部分もしくは管部分においてもクランプすることができる。
【００７６】
これに対して、エロージョン装置のクランプが電極Ｅもしくはエロージョン位置の一方側のみで行われる場合、特に分断過程の終了時に、行われた材料除去によって、電極の詰まりや場合によってはワークピースの変形が生じ、このため、プロセスが不要に引き延ばされたり、正確な加工が殆ど不可能になってしまったりすることがある。
【００７７】
エロージョン装置は、図１の実施例では、２つのクランプ装置Ｖ１，Ｖ２を備えている。各クランプ装置は、長手方向でエロージョン電極Ｅの両側に配置され、エロージョン装置、特に駆動機構もしくは駆動手段Ａ１，Ａ２及びエロージョン電極Ｅを軸線方向で振動しないようにワークピース内に保持可能でありかつワークピースＷ内にクランプ可能である。これにより、加工プロセスによるワークピースＷの変形、ひいては、エロージョン過程、特にエロージョンプロセスの最終段階での電極Ｅの詰まりが回避されて、正確かつ障害のない作業、例えば分断が実行及び／又は保証される。
【００７８】
この場合、各クランプ装置Ｖ１，Ｖ２は、液圧式もしくは電気機械式で構成可能であり、気体もしくは液体を充填可能な少なくとも１つのクッション及び／又は１つ又は複数のクランプジョーが設けられている。このクッション及び／又はクランプジョーは、クランプ過程中にワークピース内で膨張し、エロージョン装置が中空円筒形ワークピースＷ、特に原子力発電施設もしくは反応炉施設の筒乃至管内でクランプされるまで、ワークピースの壁を押圧する。
【００７９】
図１からわかるように、ここでは、第１のクランプ装置Ｖ１が第１の駆動手段Ａ１に剛性的に接続されており、第２のクランプ装置Ｖ２は、特に回転軸受ＤＬ及び軸もしくはシャフトを介して、第１の駆動手段Ａ１の駆動軸ＡＷ１及び／又は第１の駆動手段Ａ１及び／又は第２の駆動手段Ａ２とともに回転運動するように接続されている。
【００８０】
エロージョン装置の長手方向もしくは軸線方向では、２つのクランプ装置Ｖ１，Ｖ２及び駆動手段Ａ１，Ａ２及びエロージョン電極Ｅが力によって相互に接続もしくは結合されている。
【００８１】
図２に示されているエロージョン装置は、同様に、長手方向に延在するように構成された少なくとも２つの駆動手段Ａ１，Ａ２を備えている。ここで、少なくとも１つの第１の駆動手段Ａ１が、第１の駆動軸ＡＷ１を介して、少なくとも１つの第２の駆動手段Ａ２に、作用の点で、すなわち回転可能及び／又は旋回可能に、結合されている。また、リング状もしくはディスク状に構成されたエロージョン電極Ｅが設けられており、このエロージョン電極Ｅは、第２の駆動軸ＡＷ２を介して、少なくとも１つの第２の駆動手段Ａ２に、作用の点で、すなわち回転可能及び／又は旋回可能に、結合されている。第１の駆動手段Ａ１及び第２の駆動手段Ａ２は放射方向で相互にずれて配置されており、エロージョン電極Ｅは第２の駆動軸ＡＷ２に偏心された状態で接続及び／又は取り付けられている。駆動手段Ａ１，Ａ２及びエロージョン電極Ｅは、このエロージョン電極Ｅが加工すべきワークピースＷ内へ旋回し、ほぼ円形の周回経路上を、ワークピース、特にその外套材料もしくは壁材料を通して、運動、特に回転できるように協働する。
【００８２】
上述したエロージョン装置により、相応の領域がそのつど中空円筒形ワークピースＷ、特に原子力発電施設の筒乃至管から分断されるか又は切削される。このため、エロージョン装置は、筒を通して加工すべき相応の領域へ導入されるかもしくは移動される。加工プロセス及び／又は分断プロセスを確実に実行するために、及び／又は、プロセス乃至加工に起因する筒及び／又は管の変形及び／又は損傷を回避もしくは少なくとも低減するために、エロージョン装置は２つのクランプ装置Ｖ１，Ｖ２によって筒乃至管内の少なくとも２箇所でクランプされる。
【００８３】
ＥＤＭプロセスを実行するために、誘電体、この場合は完全もしくはほぼ完全に脱鉱された水が用いられ、この水により、加工粒子すなわちワークピース壁から分離した壁材料及びこれに関連する粒子乃至分子が輸送され、及び／又は、エロージョンプロセスの際に生じる熱が放出される。
【００８４】
本発明の方法では、中空円筒形ワークピース内で用いられるエロージョン装置によって、筒の中心軸線の外側に位置する第２の駆動手段Ａ２により、エロージョン電極ＥがワークピースＷ内へ旋行し、ワークピース軸線（筒の軸線）の中央に回転軸線を有する第１の駆動手段Ａ１により、加工すべきワークピース内でのエロージョン電極Ｅの３６０°（全周）の回転運動が行われる。
【００８５】
エロージョンプロセス及び／又は分離プロセスの双方、特にそのつど使用される各駆動手段Ａ１，Ａ２を制御及び監視するために、種々の測定装置及びセンサ装置と協働する制御装置が設けられる。及び／又は、制御装置は、エロージョン装置及び本来のエロージョンプロセスのリモート制御を、そのために設けられたインタフェース及び操作要素を介して行うことができる。
【００８６】
駆動装置乃至駆動手段Ａ１，Ａ２の２つの駆動軸ＡＷ１，ＡＷ２は、加工プロセスを監視して正確に実行するために制御されて駆動される。これは、例えばステップモータによって相応の変換比で実行される。
【００８７】
角度位置の検出乃至評価並びに駆動軸及びエロージョン電極の運動制御は、それ自体公知の測定装置（回転センサもしくは角度位置センサ、例えばエンコーダ、レゾルバ、ポテンショメータ、インクリメントセンサ、絶対値センサ、タコメータなどの測定手段を備えた装置）によって行われる。こうした測定装置は駆動手段の適切な位置に取り付けられる。
【００８８】
形成された情報及びデータを処理するために、制御装置は、データメモリを含む少なくとも１つのデータ処理装置を備える。有利には、種々に読み込まれた情報及び測定データが方法実行中に時間に関連して記録乃至記憶される。
【００８９】
本発明の方法及び装置によれば、２つの駆動ユニットすなわち駆動手段Ａ１，Ａ２及び駆動軸ＡＷ１，ＡＷ２は相互に独立にそれぞれ異なって駆動可能であり、これにより完全に個別の加工ステップ乃至切削ステップを実行可能である。この場合、次の切削手段が行われる。すなわち、
１）筒壁を通した完全な穿通とこれに続く軸方向の周切削とを実行可能である。
２）連続的に実行可能な放射方向送りをともなう軸方向切削を実行可能であり、これにより切断線が最終的に螺旋状となる。
３）所定の角度にしたがった軸方向切削を実行可能であり、つねに全周切削、例えば３６０°の角度での切削が同一の外径で行われ、その後で穿通深さがさらに拡大されることにより、基本的に積層体もしくは複数の層における除去が生じる。
４）上記１）と同様にまず放射方向での完全な切削が実行され、ついで退去運動と軸方向の回転とが実行され、さらに続いて従前と同様の穿通を実行もしくは作用させる。
【００９０】
上記の各切削手段の任意の組み合わせを実現可能である。例えば完全な穿通及びこれに続く螺旋状切削を実行可能及び作用可能である。
【００９１】
貫通切削の完了は次の少なくとも１つの方式で検出及び識別される。すなわち、
１）焼損が既知となっている場合、回転角度及び電極の大きさの関数として、及び／又は、電極がリング状もしくはディスク状に構成されている場合の電極直径もしくは半径の関数として、それぞれの駆動手段Ａ１，Ａ２に取り付けられている適切な測定手段によって検出される回転角度に基づいて、穿通深さを検出及び識別できる。回転軸線Ｄ２には同様に測定手段、例えば回転センサが取り付けられ、これにより角度位置が求められる。したがって、この場合のエロージョンプロセスはそれぞれの回転軸線を備えた２つの測定手段によって協働して行われる。
２）例えば超音波測定もしくは渦電流測定などの測定プロセスにより、検出及び識別できる。
３）貫通切削が有効に行われた場合に、ワークピースの振動数変化により、検出及び識別できる。
４）例えば内視鏡による画像形成プロセスにより、検出及び識別できる。
５）例えば貫通切削が有効に行われた場合に電流が大きく変化することに基づいて、エロージョンパラメータの分析により、検出及び識別できる。
【００９２】
筒の分断が有効に行われたことが確認された場合、クランプ装置Ｖ１，Ｖ２がエロージョン装置から解放され、誘電体への水供給乃至通電が停止されて、エロージョン装置が再び筒から取り出される。この取り出しは挿入時の逆順で行われる。
【００９３】
本発明の個々の有利な特徴及び実施形態及び実施例は、相互に対立しないかぎり、任意に組み合わせ可能である。
【符号の説明】
【００９４】
Ｗ  ワークピース、  ＡＷ１，ＡＷ２  駆動軸、  Ｄ１，Ｄ２  回転軸線、  Ａ１，Ａ２  駆動手段、  Ｖ１，Ｖ２  クランプ装置、  Ｅ  エロージョン電極、  ＤＬ  回転軸受、  ＥＳ  エロージョンギャップ
【図１】
2014128873.tif 000003
【図２】
2014128873.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月19日(2014.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒形ワークピースを加工するために、長手方向に延在するように及び／又は管状もしくは円筒状となるように構成されている
エロージョン装置において、
回転する少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）が設けられており、該２つの駆動手段は、それぞれ１つずつ、駆動軸（ＡＷ１，ＡＷ２）と、前記駆動手段（Ａ１，Ａ２）と協働するリング状もしくはディスク状に構成されたエロージョン電極（Ｅ）とを備え、
前記少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）及び／又はその対称軸線もしくは回転軸線（Ｄ１，Ｄ２）は、それぞれ、放射方向もしくは側面方向で相互にずれて配置されており、
前記第２の駆動手段（Ａ２）は、偏心された状態で、前記第１の駆動手段（Ａ１）の駆動軸（ＡＷ１）に、力によって接続及び／又は取り付け及び／又は結合されており、
前記エロージョン電極（Ｅ）は、偏心された状態で、前記第２の駆動手段（Ａ２）の駆動軸（ＡＷ２）に、力によって接続及び取り付け及び／又は結合されており、
前記少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）及び前記エロージョン電極（Ｅ）の大きさ及び広がりが加工すべきワークピース（Ｗ）の内径に適合されていることにより、前記エロージョン装置は、そのつどの前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）に挿入可能となり、かつ、前記ワークピース（Ｗ）におけるそのつどの加工位置もしくは加工領域に位置決め可能となり、
前記エロージョン電極（Ｅ）は、前記少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）の結合された旋回運動もしくは回転運動により前記ワークピース（Ｗ）の壁材料内へ旋回導入可能もしくは回転導入可能であり、かつ、所定の加工経路上で、前記ワークピース（Ｗ）及び／又はその壁材料を通して又はこれに沿って運動可能であり、かつ、ＥＤＭプロセスにより前記ワークピース（Ｗ）の壁材料内で材料除去及び／又は切削を実行可能である
ことを特徴とするエロージョン装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）及び前記エロージョン電極（Ｅ）の直径は加工すべき前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）の内のり幅及び／又は内径に適合されている、請求項１記載のエロージョン装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）は電気機械式駆動機構として、又は液圧式駆動機構又は空気圧式駆動機構として構成されている、請求項１又は２記載のエロージョン装置。
【請求項４】
前記少なくとも２つの駆動手段（Ａ１，Ａ２）の寸法と前記エロージョン電極（Ｅ）の寸法とは、
前記エロージョン装置が、スムーズに前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）へ挿入可能となるように、及び／又は、その内部で運動可能となるように、及び／又は、加工位置で位置決め可能となるように、
相互に、かつ、
前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）の内径もしくは内のり幅に対して、
適合されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載のエロージョン装置。
【請求項５】
少なくとも２つのクランプ装置（Ｖ１，Ｖ２）が長手方向で前記エロージョン電極（Ｅ）ひいては本来の加工領域の両側に配置されて設けられており、
前記クランプ装置によって前記エロージョン装置及び前記駆動手段（Ａ１，Ａ２）及び前記エロージョン電極（Ｅ）が、長手方向もしくは軸線方向で振動しないように前記ワークピース内に保持可能であり、かつ、前記ワークピースにクランプ可能であり、
これにより、加工プロセスに起因する前記ワークピースの変形、ひいては、エロージョン過程での前記エロージョン電極（Ｅ）の詰まりが回避されて、正確かつ障害のない作業が、実行及び／又は保証される、
請求項１から４までのいずれか１項記載のエロージョン装置。
【請求項６】
そのつどのＥＤＭプロセスを正確かつ効率的に制御及び監視できる制御装置が設けられており、前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）の加工及び／又は分断は、内側から外側へ作用可能及び／又は実行可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載のエロージョン装置。
【請求項７】
そのつどの加工プロセスもしくは分断プロセスの進行及び／又は経過を測定及び／又は検出できる、少なくとも１つの測定装置もしくはセンサ装置が設けられており、
前記測定及び／又は検出は、
ＥＤＭパラメータに基づいて、及び／又は、
光学監視装置による純粋な可視像に基づいて、及び／又は、
前記ワークピースの固有振動数を変化させることにより、及び／又は、
渦電流プロセスにより、
実行可能である、
請求項１から６までのいずれか１項記載のエロージョン装置。
【請求項８】
請求項９記載の方法を実行するように構成されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のエロージョン装置。
【請求項９】
中空円筒形ワークピースを加工するためのエロージョン方法であって、
請求項１から８までのいずれか１項記載の少なくとも１つのエロージョン装置を、加工領域へ、そのつどの前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）を通して、導入もしくは移動させてそこで位置決めを行い、
前記エロージョン装置を、２つのクランプ装置（Ｖ１，Ｖ２）により、前記中空円筒形ワークピース（Ｗ）における少なくとも２つの位置で、すなわち、加工位置及び／又はエロージョンギャップ（ＥＳ）の前方及び後方で、振動しないようにクランプし、
前記エロージョン電極（Ｅ）を、結合された少なくとも２回の旋回運動により、前記ワークピースの壁内へ旋回導入し、所定の加工経路上で、壁材料もしくは内壁材料を通して又はこれに沿って運動させることにより、ＥＤＭプロセスによる加工プロセス及び／又は分離プロセスを確実に実行し、プロセスもしくは加工に起因する筒領域もしくは管領域の変形及び／又は損傷を回避もしくは少なくとも最小化する、
ことを特徴とするエロージョン方法。
【請求項１０】
結合された２回の回転運動を相互に独立に実行可能であり、及び／又は、駆動機構もしくは駆動手段（Ａ１，Ａ２）を相互に独立にそれぞれ異なって駆動可能であり、これによりそれぞれ完全に異なる加工ステップ及び切削を実行することができ、
次の各切削手段が行われる、すなわち、
ａ）ワークピース壁もしくは筒壁を通した完全な穿通とこれに続く軸方向の周切削とを実行でき、又は、
ｂ）連続的に作用可能もしくは実行可能な放射方向送りをともなう軸方向切削を、切断線が最終的に螺旋状となるように実行でき、又は、
ｃ）所定の角度にしたがった放射方向送りをともなう軸方向切削を実行可能であり、つねに完全な周切削が同一の外径で行われ、そのつどの周切削が終了した後に穿通深さがさらに拡大もしくは増大されることにより、基本的に積層体もしくは複数の層における除去が生じ、又は、
ｄ）ワークピース壁もしくは筒壁を通した完全な穿通を実行可能であり、このために、まず放射方向の完全な切削を実行し、ついで退去運動と軸方向の回転とを行い、続いて従前と同様の穿通を実行もしくは作用させ、又は、
ｅ）前記ａ）からｄ）の切削手段のうち複数のものを実行及び作用できる、
請求項９記載のエロージョン方法。
【請求項１１】
次のうち少なくとも１つの方式又は複数の方式の組み合わせによって、貫通切削の完了を検出及び識別する、すなわち、
ａ）焼損が既知となっている場合、
各駆動手段（Ａ１，Ａ２）に取り付けられている回転センサもしくは角度位置センサにより検出乃至算出されるそのつどの回転角度に基づいて、回転角度及び電極の大きさ及び／又は電極直径もしくは半径に依存して、穿通深さを検出でき、
ｂ）超音波測定もしくは渦電流測定により、穿通深さ及び／又は貫通切削量を算出でき、
ｃ）前記ワークピースの振動数変化により、穿通深さ及び／又は貫通切削量を検出でき、
ｄ）内視鏡もしくは前記エロージョン装置に取り付けられたカメラによる画像形成プロセスにより、穿通深さ及び／又は貫通切削量を検出でき、
ｅ）貫通切削が有効に行われた場合に電流が大きく変化することに基づいて、エロージョンパラメータの分析により、穿通深さ及び／又は貫通切削量を算出及び識別できる、
請求項９又は１０記載のエロージョン方法。