DE1232533B - Rollen-Bohrmeissel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

E21b

Deutsche Kl.: 5 a -9/10

Nummer: 1232533

Aktenzeichen: S101875 VI a/5 a

Anmeldetag: 7. Februar 1966

Auslegetag: 19. Januar 1967

Die Erfindung bezieht sich auf einen drehbaren Rollen-Bohrmeißel, der mit Spritzdüsen versehen ist, die es ermöglichen, sich mit hoher Geschwindigkeit bewegende Ströme von Bohrspülung auf den Boden des zu bohrenden Lochs zu leiten, um den Bohrlochboden zu erodieren und so das Bohrklein zu entfernen und gleichzeitig die Schneidorgane zu reinigen und zu kühlen. Diese Düsen bestehen vorzugsweise aus verschleißfestem Material, denn die durch die Düsen strömende Bohrflüssigkeit hat in den meisten Fällen eine abschleifende Wirkung. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung einen Drehbohrmeißel der genannten Art, bei dem die Spritzdüsen als Düsen der sogenannten verlängerten Bauart ausgebildet sind. Während die Spritzdüsen der gebräuchlichen Bauart direkt in den Körper des Bohrmeißels eingebaut sind, werden die Düsen der verlängerten Bauart durch das untere Ende von rohrförmigen Organen unterstützt, die sich vom Körper des Bohrmeißels aus nach unten erstrecken und mit einem Innenraum des Bohrmeißelkörpers in Verbindung stehen. Jedes dieser rohrförmigen Organe erstreckt sich zwischen zwei benachbarten drehbaren Schneidorganen nach unten.

Im Hinblick darauf, daß der Abstand zwischen der Austrittsöffnung jeder verlängerten Spritzdüse und dem Bohrlochboden kleiner ist als der Abstand zwischen dem Bohrlochboden und den Austrittsöfinungen von Düsen, welche direkt in den Bohrmeißelkörper eingebaut sind, ist die Geschwindigkeit der austretenden Flüssigkeitsströme gegenüber dem Bohrlochboden bei Verwendung verlängerter Düsen erheblich größer als dann, wenn Düsen benutzt werden, die direkt in den Bohrmeißelkörper eingebaut sind. Versuche, die im Laboratorium sowie bei praktischen Bohrarbeiten durchgeführt wurden, haben gezeigt, daß die höhere Strömungsgeschwindigkeit längs des Bohrlochbodens dazu führt, daß der Bohrmeißel mit einer höheren Geschwindigkeit in die zu durchbohrende Formation eindringt.

1 eider hat es sich in der Praxis bei Versuchen mit Drehbohrmeißeln mit verlängerten Düsen gezeigt, daß die unteren Enden der verlängerten Düsen sehr leicht beschädigt werden. Eine solche Beschädigung führt häufig zu einer Verlagerung der unteren Εηα ;n der die eigentlichen Düsen tragenden rohrförr. igen Organe, und dies ist in jedem Fall sehr unerwinscht, denn wegen des kleinen Äbstandes zwischen der Außenwand jedes rohrförmigen Organs und den benachbarten Schneidorganen werden die rohrförmigen Organe nur noch stärker beschädigt, wenn sie gegen die umlaufenden Schneidorgane ge-Rollen-Bohrmeißel

Anmelder:

Shell Internationale Research Maatschappij N. V., Den Haag

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Robin Feenstra, Rijswijk (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 8. Februar 1965 (5399),
vom 16. Juli 1965 (30 319)

drückt werden. Ferner kann eine solche Verlagerung der rohrförmigen Organe sogar dazu führen, daß eine Drehung der Schneidorgane verhindert wird; in diesem Fall führen die Schneidorgane gleitende Bewegungen aus, so daß eine vorzeitige Abnutzung bestimmter Zähne der Schneidorgane eintritt.

Um eine zu starke Abnutzung der unteren Enden der rohrförmigen Organe zu verhindern, könnte man die unteren Enden verstärken. Da hierfür jedoch nicht genügend Raum zur Verfügung steht, läßt sich eine solche Verstärkung nicht durchführen, denn der Abstand zwischen je zwei benachbarten drehbaren Schneidorganen ist sehr klein, so daß nur ein enger Raum verfügbar ist, durch den hindurch sich die rohrförmigen Organe erstrecken können.

Eine weitere Möglichkeit würde darin bestehen, verlängerte Düsen von geringerer Länge zu verwenden, deren untere Enden gegenüber den drehbaren Schneidorganen auf einem Niveau angeordnet sind, auf dem ein ausreichender Raum zur Verfügung steht, so daß Verstärkungen für die Düsen untergebracht werden können. In diesem Fall würde sich jedoch die Geschwindigkeit des Eindringens des Bohrmeißels in die Formation verringern, denn der Abstand zwischen den Austrittsöffnungen der Düsen und dem Bohrlochboden würde größer werden, und

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hierdurch würde die Spülwirkung im Bereich der bohrmeißels und läßt eine der verlängerten Düsen im

Zähne der Schneidorgane und dem Bohrlochboden Längsschnitt erkennen;

beeinträchtigt. F i g. 2 ist ein in kleinerem Maßstab gezeichneter

Die Erfindung sieht nunmehr eine Lösung für das Querschnitt längs der Linie II-II in F i g. 1 und läßt

vorstehend geschilderte Problem vor, so daß eine 5 erkennen, wo in Fig. 1 der weggebrochen gezeich-

Beschädigung der unteren Enden der verlängerten nete Teil liegt und daß F i g. 1 den Bohrmeißel bei

Düsen verhindert werden kann, ohne daß die Ein- Betrachtung desselben in Richtung des Pfeils I in

dringgeschwindigkeit des Bohrmeißels beeinträchtigt Fig. 2 zeigt;

wird. Fig. 3 bis 6 zeigen jeweils im Querschnitt rohr-

Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Drehbohr- io förmige Organe, die mit erfindungsgemäßen Schutzmeißel umfaßt einen Meißelkörper mit einem Hohl- mitteln bzw. Abdeckungen versehen sind;
raum, sich vom Meißelkörper aus nach unten er- Fig. 7 zeigt perspektivisch eine weitere Ausbilstreckenden Schenkeln, an den Schenkeln ausgebil- dungsform eines erfindungsgemäßen Drehbohrdeten Lagerorganen, drehbaren Schneidorganen, die meißeis in teilweise weggebrochener Darstellung, woauf den Lagerorganen gelagert sind, sowie durch den 15 bei eine der verlängerten Düsen im Längsschnitt zu Meißelkörper unterstützte rohrförmige Organe; jedes erkennen ist;

rohrförmige Organ steht an einem Ende mit dem F i g. 8 ist ein in kleinerem Maßstab gezeichneter

Hohlraum des Meißelkörpers in Verbindung und Querschnitt längs der Linie VIII-VIII in F i g. 7 und

trägt am anderen Ende eine Düse; hierbei erstreckt läßt die Lage des in Fig. 7 weggebrochen gezeich-

sich jedes rohrförmige Organ nach unten zwischen ao neten Teils erkennen, wobei außerdem der Pfeil VII

zwei benachbarten Schneidorganen hindurch, und andeutet, von welcher Seite her der Bohrmeißel in

jedes rohrförmige Organ ist mit Ausnahme seines F i g. 7 dargestellt ist;

unteren Endes mit einem verschleißfesten Überzug F i g. 9 ist ein Schnitt durch das untere Ende eines

versehen, der mindestens diejenigen Teile schützt, der rohrförmigen Organe längs der Linie IX-DC in

welche nicht dem Inneren des Bohrmeißels züge- 35 Fig. 7;

wandt sind. Fig. 10 ist ein Schnitt längs der LinieX-X in

Das rohrförmige Organ kann durch ein Rohr ge- F i g. 7 und läßt die Form des unteren Endes eines

bildet werden. Bei einer anderen Anordnung kann rohrförmigen Organs dort erkennen, wo es dem dreh-

das rohrförmige Organ durch einen Körper gebildet baren Schneidorgan am nächsten benachbart ist,

werden, durch den hindurch sich ein Kanal erstreckt. 30 welches dem rohrförmigen Organ in der Drehrich-

Der verschleißfeste Überzug kann einen U-förmi- tung des Bohrmeißels vorauseilt.

gen Querschnitt aufweisen. Der in F i g. 1 gezeigte Drehbohrmeißel umfaßt

Der Überzug bzw. die Abdeckung und das rohr- einen Meißelkörper 1, der an seinem oberen Ende

förmige Organ können durch getrennte Bauteile ge- einen Schaft 2 trägt, welcher bei 3 mit Außengewinde

bildet werden. Bei einer anderen Anordnung kann 35 versehen ist. Der in Inneren des Meißelkörpers 1

die Abdeckung durch eine Schicht aus verschleiß- ausgebildete Hohlraum 4 steht mit einem Kanal 5 in

festem Material gebildet werden, die mit der Außen- Verbindung, der sich durch den Schaft 2 nach oben

fläche des rohrförmigen Organs verbunden ist. erstreckt.

Der Radius der Außenfläche der Abdeckungen ist Drei Schenkel 6, von denen in F i g. 1 nur zwei zu höchstens gleich dem Radius der am weitesten außen 40 erkennen sind, bilden Bestandteile des Meißelkörliegenden Teile der Schneidorgane, und Vorzugs- pers 1 und erstrecken sich gegenüber dem Schaft 2 weise beträgt der Unterschied zwischen diesen Ra- nach unten. Auf bekannte, hier nicht gezeigte Weise dien höchstens etwa 3,2 mm. ist jeder Schenkel 6 mit Lagermitteln versehen, damit

Der Radius der Außenwand der Abdeckungen ist eine konische Schneidrolle 7 mit Zähnen oder ande-

vorzugsweise um mindestens etwa 1,6 mm größer als 45 ren Schneidelementen drehbar gelagert werden kann,

der Radius der am weitesten außen liegenden Teile Die Mittelachse jeder Schneidrolle schneidet die

der unteren Enden der rohrförmigen Organe. Mittelachse des Bohrmeißels oder kreuzt diese in

Die Außenwand des unteren Endes jedes rohr- einem geringen Abstand. In Fig. 1 sind nur zwei förmigen Organs ist vorzugsweise so geformt, daß der drei drehbaren Schneidrollen 7 zu erkennen,
kein keilförmiger Raum vorhanden ist, und zwar so Zwischen je zwei benachbarten Schneidrollen 7 mindestens auf einer Seite dieses unteren Endes und erstreckt sich eine verlängerte Düse 8 nach unten, zwischen dem unteren Ende und der Wand eines Eine Düse 8 ist in F i g. 1 zu erkennen. Jede Düse 8 Zylinders, dessen Achse mit der Mittelachse des umfaßt ein rohrförmiges Organ 9, das vom Meißel-Bohrmeißels zusammenfällt und diejenigen Teile körperl aus nach unten ragt und mit dem Hoblder Schneidorgane berührt, welche von der Mittel- 55 raum 4 im Meißelkörper in Verbindung steht. Geachse am weitesten entfernt sind. gebenenfalls können die rohrförmigen Organe 9 zu-

Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, sammen mit dem Meißelkörper 1 ein einheitliches

daß die Wand des unteren Endes jedes rohrförmigen Bauteil bilden; setzt sich der Meißelkörper aus drei

Organs so geformt wird, daß das Vorhandensein von gleichartigen Teilen zusammen, von denen jeder

mehr als einem keilförmigen Raum zwischen diesem 60 einen Schenkel 6 trägt, kann jeder dieser Teile ein

unteren Ende und der Fläche vermieden wird, welche rohrförmiges Organ 9 als Bestandteil des betreffen-

die unteren Enden der Zähne eines benachbarten den Teils umfassen. Bei der Konstruktion nach

drehbaren Schneidorgans umschreibt. F i g. 1 ist jedoch das rohrförmige Organ 9 in Form

Die Erfindung wird im folgenden an Hand sehe- eines leicht gekrümmten Rohrs ausgebildet, das mit matischer Zeichnungen an mehreren Ausführungs- 65 seinem oberen Ende durch eine Öffnung des Meißelbeispielen näher erläutert. körpers 1 ragt und mit dem Meißelkörper auf ge-

Fi g. 1 ist eine weggebrochen gezeichnete perspek- eignete Weise, z. B. durch Verschweißen, verbunden

tivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dreh- ist. Das untere Ende des rohrförmigen Organs 9 trägt

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eine Düse 10, die vorzugsweise aus einem verschleiß- Fig. 6 direkt auf rohrförmigen Organen angeordnet festen Material besteht und mit dem Organ 9 auf ge- sein, die dem in F i g. 4 gezeigten Organ 9 ähneln,
eignete Weise, z. B. durch einen Sprengring, verbun- Aus wirtschaftlichen Gründen wird die Verwenden sein kann, wobei eine geeignete Abdichtung dung der verschleißfesten Abdeckung oder Schicht vorgesehen ist, z. B. Dichtungsringe oder plastische 5 auf diejenigen Teile der rohrförmigen Organe 9 beDichtungsmittel. Bei einer anderen Anordnung kann schränkt, welche nicht der Mittelachse des Bohrdie Düse 10 mit dem rohrförmigen Organ 9 durch meißeis zugewandt sind. Bei einer geeigneten Anord-Hartlöten verbunden sein. nung hat die Abdeckung 11 einen U-förmigen Quer-

Eine Schutzabdeckung 11 erstreckt sich über den schnitt, und sie umschließt in der aus Fig. 3, 5 größten Teil des rohrförmigen Organs 9, jedoch mit 10 und 6 ersichtlichen Weise einen rohrförmigen Bau-Ausnahme seines unteren Endes. Bei der Anordnung teil 9. Diese Anordnung wird dann bevorzugt, wenn nach F i g. 1 bilden die Abdeckung 11 und das rohr- Drehbohrmeißel, bei denen Spritzdüsen in Öffnungen förmige Organ 9 getrennte Bauteile. Die Abdeckung im Meißelkörper 1 eingebaut sind, zur Verwendung 11, die aus einem verschleißfesten Material besteht, der erfindungsgemäßen verlängerten Düsen mit den ist mit dem Meißelkörper 1 auf geeignete Weise ver- i₅ erfindungsgemäßen Schutzmitteln geeignet gemacht bunden und mit ihm z. B. bei 12 und 13 verschweißt. werden sollen. Wenn ein erfindungsgemäßer Dreh-Gegebenenfalls können die Abdeckung 11 und das bohrmeißel mit rohrförmigen Organen versehen ist, Rohr 9 ebenfalls miteinander verschweißt sein, wie bei denen es sich nicht um einfache Rohre handelt, es bei 14 angedeutet ist, wobei die Schweißstellen sondern um rohrähnliche Körper mit einem sich dort vorgesehen sind, wo sich die Abdeckung 11 20 durch sie hindurch erstreckenden Kanal, z. B. nach unter einem Winkel zu dem Rohr 9 erstreckt. F i g. 4, wird der Schutzüberzug vorzugsweise in

Die Abdeckung 11 braucht nicht insgesamt aus Form einer Hartmetallauflage angebracht, der auf einem verschleißfesten Material zu bestehen, sondern der Außenseite jedes rohrförmigen Organs vorgesie kann gegebenenfalls gemäß F i g. 3 einen Trag- sehen wird. Diese Körper können mit dem Meißelkörper 15 umfassen, der an seiner Außenseite mit 35 körper verschweißt werden oder zusammen mit dem einer verschleißfesten Schicht 16 versehen ist, bei der Meißelkörper einen einheitlichen Bauteil bilden,
es sich um eine Hartmetallauflage aus grobkörnigem Der Radius der Außenfläche der Schutzabdeckun-Wolframkarbid oder einem anderen Hartmetall gen (bezüglich der Mittelachse des Bohrmeißels ge- und/oder Diamanten handelt. messen) ist um mindestens etwa 1,6 mm größer als

Bei einer anderen Anordnung ist die erfindungs- 30 der Radius der am weitesten außen liegenden Teile

gemäße verschleißfeste Schutzabdeckung nicht als der unteren Enden der rohrförmigen Organe 9, wenn

von dem rohrförmigen Organ getrennter Bauteil aus- dieser Radius ebenfalls bezüglich der Mittelachse

gebildet, sondern sie umfaßt gemäß Fig. 4 eine ver- des Bohrmeißels gemessen wird,

schleißfeste Schicht 17, die mit der Außenfläche Der Radius der Außenfläche der Schutzabdeckun-

des rohrförmigen Organs 9 verbunden ist. Diese ₃₅ gen ist höchstens gleich dem äußeren Radius, jedoch

Schicht kann aus einer Hartmetallauflage bestehen, vorzugsweise kleiner als der äußere Radius der am

z. B. aus grobkörnigem Wolframkarbid oder einem weitesten außen liegenden Teile der Schneidrollen 7;

anderen Hartmetall oder Diamanten die genannten Radien sind jeweils bezüglich der

Die erfindungsgemäße verschleißfeste Schutzab- Mittelachse des Bohrmeißels zu messen. Der Unterdeckung braucht keine durchlaufende Oberfläche 40 schied zwischen diesen beiden Radien richtet sich aufzuweisen. Gegebenenfalls kann man die Abdek- nach der für zulässig gehaltenen Größe des Spielkung gemäß Fig. 5 in Form mehrerer getrennter raums zwischen den Lagerorganen und den Schneid-Bauteile 18 aus verschleißfestem Material ausbilden, rollen, der sich als Folge einer Abnutzung ergibt die mit einem Körper 19 von vorzugsweise U-förmi- und der noch als annehmbar betrachtet wird, bevor gern Querschnitt in nicht zu großen Abständen von- 45 der Bohrmeißel durch einen neuen Meißel ersetzt einander verbunden sind, z. B. durch geeignete werden muß. Vorzugsweise liegt dieser Unterschied Haltemittel, Verschweißen oder Hartlöten. in der Größenordnung von etwa 1,6 mm, und er ist

Die Bauteile oder Einsatzstücke 18 können in ver- nicht größer als etwa 3.2 mm.

schiedenen Querschnittsformen verwendet werden; Zwar kann sich eine Schutzabdeckung über den

sie können z. B. in der Richtung der Achse des Bohr- 50 unteren Teil eines rohrförmigen Organs 9 erstrecken,

meißeis langgestreckt sein, oder sie können durch doch haben Versuche in der Praxis mit einem Bohr-

Stifte gebildet werden, deren Achsen im wesent- meißel, bei dem die Abdeckungen nur den oberen

liehen rechtwinklig zur Außenfläche des Tragkörpers Teil der Organe 9 schützten, gezeigt, daß diese An-

19 verlaufen. Ordnung ausreicht, um auch eine Beschädigung der

Bei einer anderen Anordnung werden gemäß 55 unteren Enden zu verhindern. Außerdem ist eine F i g. 6 nur zwei verschleißfeste Teile 20 von lang- solche Verlängerung der Abdeckungen nach unten gestreckter Form verwendet, die auf dem Tragkörper häufig nicht durchführbar, und zwar im Hinblick auf 21 so angeordnet sind, daß sie sich im wesentlichen den begrenzten Raum, der zwischen den Schneidparallel zur Achse des Bohrmeißels erstrecken. rollen 7 verfügbar ist; sieht man dagegen hier erne

Während die Schichten 16 und 17 bzw. die Bau- 60 Abdeckung vor, so muß dies auf Kosten des Querteile oder Einsatzstücke 18 und 20 aus einem ver- Schnitts des Rohrs 9 geschehen, das sich dann entschleißfesten Material bestehen, sind die Tragkörper sprechend schneller abnutzt, da es der abschleifenden 15 nach Fig. 3, 9 nach Fig. 4, 19 nach Fig. 5 und Wirkung der Bohrflüssigkeit ausgesetzt ist, die mit 21 nach Fig. 6 für die Schutzorgane vorzugsweise hoher Geschwindigkeit durch das Rohr strömt,
aus einem geschmeidigen bzw. zähen Material her- 65 Bei der praktischen Erprobung hat es sich gezeigt, gestellt. daß der untere Teil der Düsen 8, die während der

Gegebenenfalls können verschleißfeste Teile ahn- Bohrarbeiten gewöhnlich beschädigt werden, wenn

lieh den Einsatzstücken 18 nach Fig. 5 bzw. 20 nach keine Schutzabdeckungen vorgesehen sind, beim

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Vorhandensein von Schutzabdeckungen unbeschä- der anderen Seite des unteren Endes 22 des rohrfördigt bleibt, obwohl sich die Schutzabdeckungen nicht migen Organs nicht die Gefahr eines Verkeilens auf. über diese unteren Teile erstrecken. Die Ursache für Da Bohrmeißel stets für eine bestimmte Drehrichtung die Beschädigung der unteren Enden der ungeschütz- konstruiert werden, genügt eine seitliche Verbreiteten Düsen konnte nicht eindeutig geklärt werden; da 5 rung 23 am unteren Ende 22, um dieses untere Ende jedoch gute Ergebnisse erzielt werden, wenn man die des rohrförmigen Organs gegen Beschädigung durch beschriebenen Schutzabdeckungen vorsieht, wird an- zerkleinertes Gestein zu schützen,
genommen, daß solche Schaden auf solche Teile im Der Querschnitt der seitlichen Verbreiterung 23 Bohrloch zurückzuführen sind, die einen zu großen kann kleiner sein, als es in F i g. 9 dargestellt ist; geRadius haben. 10 gebenenfalls kann die Querschnittsfläche der VerWenn die Abdeckungen U-förmig sind, muß dar- breiterung23 durch die Fläche 24 und die in Fig. 9 auf geachtet werden, daß die Fläche, die zwischen bei 27 gestrichelt angedeutete Wand abgegrenzt werden Außenwänden der Schenkel der U-förmigen den.

Abdeckung und den Seitenwänden der Schenkel 6 Die Wand 27 bzw. die Wand 28 kann mit einer verbleibt, genügend groß ist bzw. einen ausreichen- 15 dünnen Schicht aus verschleißfestem Material, z. B. den Durchflußquerschnitt für die nach oben strö- einer Hartmetallauflage, versehen sein,
mende Bohrflüssigkeit darbietet, die das Bohrklein Die Seitenwände der Verbreiterung 23 verjüngen mitführt. Wenn dieser Querschnitt für diesen Zweck sich vorzugsweise nach unten, um den Durchtrittsals zu klein erscheint, kann man hier nicht gezeigte querschnitt für den zirkulierenden Bohrschlamm zu Kanäle vorsehen, die sich durch die Schenkel 6 er- ao vergrößern und um beim Einfahren des Bohrers in strecken und an einem Ende mit dem Raum zwischen das Bohrloch möglichst zu verhindern, daß Schlamm dem Meißelkörper und den Schneidrollen 7 und am aus dem auf der Wand des Bohrlochs vorhandenen anderen Ende mit dem Raum oberhalb der Sehen- Bohrschlamm durch die Verbreiterung 23 nach oben kel 6 in Verbindung stehen. gedrückt wird und so zu einer Verstopfung der Ausin Fi g. 7 bis 10 ist eine weitere Ausbildungsform as trittsöffnung der Düsen 10 führt,
der Erfindung dargestellt, wobei Teile, die in Fi g. 1 Es liegt auf der Hand, daß man bei der Verbreitegezeigten Teilen entsprechen, jeweils mit gleichen rung23 nach Fig. 9 auch andereQuerschnittsfonnen Bezugszahlen bezeichnet sind. vorsehen könnte, vorausgesetzt, daß sie nicht zum Der in Fig. 7 gezeigte Drehbohrmeißel umfaßt Vorhandensein eines unerwünschten keilförmigen ein rohrförmiges Organ, das nicht durch ein Rohr 30 Raums auf einer Seite des unteren Endes 22 und der gebildet wird wie bei dem Bohrmeißel nach Fi g. 1, Wand 25 des Bohrlochs führen,
sondern das einen Bestandteil des Meißelkörpers 1 In Verbindung mit der Verbreiterung 23 des unbildet. Der Meißelkörper 1 setzt sich vorzugsweise teren Endes 22 nach Fig. 9 kann man dieses untere aus drei miteinander verschweißten gleichartigen Ende gemäß Fig. 10 mit einer weiteren Verbreite-Teilen zusammen, von denen jeder einen Schenkel 6 35 rung 29 versehen, die so geformt ist, daß kein keilträgt. Jeder dieser Teile kann zusammen mit einem förmiger Raum zwischen dem unteren Teil des Endes rohrförmigen Organ 9 eine konstruktive Einheit 22 und der Vorderkante der benachbarten drehbaren bilden. Schneidrolle 7 vorhanden ist, während der Meißel in Die Schutzabdeckung 11, die den größten Teil des einem Bohrloch arbeitet. Da sich die Schneidrone 7 rohrförmigen Organs 9 mit Ausnahme seines unteren 40 in Richtung des Pfeils 30 dreht, würde dann, wenn Endes überdeckt, besteht aus einer verschleißfesten die Verbreiterung 29 nicht vorhanden wäre, Bohr-Schicht, z.B. aus einer harten Auflage aus grob- klein an der Unterseite des unteren Endes22 festkörnigem Wolframkarbid, Hartmetall und/oder Dia- gekeilt werden, denn das am Boden des herzustellenmanten. Die Form der Außenwand des unteren den Bohrlochs vorhandene Bohrklein würde durch Endes 22 des rohrförmigen Organs 9 ist am besten 45 die Schneidrolle 7 nach oben gewirbelt werden,
aus Fig. 9 und 10 ersichtlich. Gemäß Fig. 9, bei Es liegt auf der Hand, daß der keilförmige Raum der es sich um einen Schnitt durch den unteren Teil 31 auf der Rückseite des unteren Endes 22 nicht zu des rohrförmigen Organs 9 längs der Linie IX-IX Schwierigkeiten führt, denn die Drehrichtung der in Fig. 7 handelt, ist die Düse 10 vom unteren Ende Schneidrolle7 entsprechend dem Pfeil 30 ist derart, 22 des rohrförmigen Organs 9 umgeben. Ein Teil 50 daß sich kein Bohrklein in dem Raum 31 festsetzen dieses unteren Endes bildet eine seitliche Verbreite- kann.

rung 23, die eine äußere Wand 24 aufweist, welche Die der Schneidrolle 7 zugewandte Fläche 32 der im wesentlichen parallel zur Wand des mit Hilfe des Verbreiterung 29 verläuft vorzugsweise parallel zu Meißels herzustellenden Bohrlochs verläuft; die der Zylinderfläche 33, welche die äußeren Enden der Bohrlochwand ist in F i g. 9 bei 25 durch eine strich- 55 Schneidzähne 34 umschreibt. Gegebenenfalls kann punktierte Linie angedeutet. Diese Wand fällt mit eine dünne Schicht aus verschleißfestem Material auf einem Zylinder zusammen, dessen Achse mit der der Wandfläche 35 vorgesehen werden.
Mittelachse des Bohrmeißels übereinstimmt und der Es liegt auf der Hand, daß sich das äußerste Ende diejenigen Teile der Schneidrollen berührt, welche des Elements 9 gemäß F i g. 7 nur über eine sehr von der Mittelachse des Meißels am weitesten ent- 60 kleine Strecke von z. B. einigen Millimetern unterfernt sind. Da die Verbreiterung 23 vorgesehen ist, halb des untersten Teils der seitlichen Verbreiterung ist auf einer Seite des unteren Endes 22 des rohr- 23 zu erstrecken braucht, da längs einer so kurzen förmigen Organs kein keilförmiger Raum vorhanden, Strecke kein Verkeilen zu befürchten ist.
der eine Verkeilung zwischen der Wand 25 des Bohr- Die Erfindung ist insbesondere bei Rollen-Bohrlochs und dem unteren Ende 22 durch im Bohrloch 65 meißeln anwendbar, deren Außendurchmesser etwa vorhandenes Gesteinsmaterial oder Bohrklein be- 150 mm oder mehr beträgt. Bei der Benutzung von günstigen würde. Da sich der Bohrmeißel gemäß Bohrmeißeln mit einem Durchmesser von mehr als Fig. 9 in Richtung des Pfeils 26 dreht, tritt auch auf etwa 200mm und insbesondere bei Durchmessern

Claims (12)

von mehr als etwa 250 mm kann leicht ein Zusetzen der Schneidrollen während des Bohrvorgangs eintreten; vorzugsweise wird daher eine zusätzliche Düse vorgesehen, die gegenüber dem Meißelkörper zentral angeordnet ist und dazu dient, diese Erscheinung zu bekämpfen, die darin besteht, daß Gesteinsmehl an den Schneidrollen hängenbleibt, wodurch die Schneidwirkung des Bohrmeißels am Boden des Bohrlochs verringert wird. Um eine Beschädigung der unteren Enden der Düsen 8 zu verhindern, da diese Enden den unteren Teil des Bohrlochs berühren, müssen die unteren Enden oberhalb der Grate angeordnet sein, die am Bohrlochboden durch die äußere Reihe von Zähnen der Schneidrollen 7 stehengelassen werden. Da auf der sogenannten »Meßseite« der hinteren Zähne der Schneidrollen die höchsten Grate in der Bahn entstehen, längs deren sich die Enden der Düsen 8 bewegen, genügt es, wenn die untersten Teile der Düsen 8 kurz oberhalb der Fußebene der hinteren ao Zähne auf der Meßseite angeordnet werden. Ferner sollen die untersten Teile der Düsen 8 um nicht mehr als etwa 25 mm oberhalb des Niveaus des Fußes der hinteren Zahne auf der Meßseite angeordnet werden, damit die Wirkung der aus den Düsen austretenden as Ströme auf den Bohrlochboden nicht übermäßig verringert wird. Der unterste Teil der Düsen 8 kann entweder durch den untersten Teil der rohrförmigen Organe 9 oder durch den untersten Teil der Düsen 10 gebildet werden, vorausgesetzt, daß die Düsen 10 über die unteren Enden der rohrförmigen Organe 9 hinausragen. Die Erfindung läßt sich ferner bei Rollenmeißeln anwenden, die mit Spritzdüsen versehen sind, bei denen die Achsen der Austrittsöffnungen nicht rechtwinklig zum Bohrlochboden verlaufen, wie es in F i g. 1 gezeigt ist. Mit anderen Worten, die Achse des rohrförmigen Organs 9 und/oder der Düse 10 und die Mittelachse des Bohrmeißels brauchen nicht in einer gemeinsamen Ebene zu liegen. Bei einer solchen geneigten Anordnung der Düsen 8 wird einem Zusetzen der Schneidrollen 7 entgegengewirkt. Patentansprüche:

1. Rollen-Bohrmeißel mit rohrförmigen Organen, die durch den Meißelkörper unterstützt werden, wobei jedes rohrförmige Organ an einem Ende mit dem Hohlraum in dem Meißelkörper in Verbindung steht und an seinem anderen Ende eine Düse trägt und wobei sich das rohrförmige Organ zwischen zwei benachbarten Schneidrollen nach unten erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes rohrförmige Organ (9) mit Ausnahme seines unteren Endes mit einer verschleißfesten Abdeckung (11) versehen ist, die mindestens diejenigen Teile des rohrförmigen Organs schützt, welche nicht dem Inneren des Bohrmeißels zugewandt sind.

2. Bohrmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der rohrförmigen Organe (9) durch ein Rohr gebildet ist.

3. Bohrmeißel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (11) einen U-förmigen Querschnitt besitzt.

4. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (19) und das rohrförmige Organ (9) als voneinander getrennte Bauteile ausgebildet sind.

5. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (16, 17) durch eine Schicht aus verschleißfestem Material gebildet wird, die mit der Außenfläche des rohrförmigen Organs verbunden ist.

6. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des unteren Endes jedes rohrförmigen Organs (9) so geformt ist, daß das Vorhandensein eines keilförmigen Raums auf mindestens einer Seite des unteren Endes und zwischen diesem unteren Ende und der Wand eines Zylinders (25) vermieden ist, dessen Achse mit der Mittelachse des Bohrmeißels zusammenfällt und der diejenigen Teile der Schneidrollen (7) berührt, welche von dieser Achse am weitesten entfernt sind.

7. Bohrmeißel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wand jedes unteren Endes eines rohrförmigen Organs im wesentlichen konzentrisch mit dem Zylinder (25) verläuft.

8. Bohrmeißel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des unteren Endes jedes rohrförmigen Organs (9) so geformt ist, daß das Vorhandensein von mehr als einem keilförmigen Raum zwischen diesem unteren Ende und der Fläche (33) vermieden ist, welche die äußeren Enden der Zahne (34) einer benachbarten drehbaren Schneidrolle (7) umschreibt.

9. Bohrmeißel nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Wand des unteren Endes jedes rohrförmigen Organs (9) im wesentlichen parallel zu der Fläche (33) verläuft, welche die äußeren Enden der Zähne des benachbarten drehbaren Schneidorgans (7) umschreibt.

10. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite jedes rohrförmigen Organs (9) oder die Unterseite der durch das rohrförmige Organ unterstützten Düse (10), vorausgesetzt, daß diese Unterseite tiefer liegt als die zuerst erwähnte Unterseite, nicht tiefer liegt als das Niveau des Fußes der hinteren Zähne auf der »Meßseite« der Schneidrollen (7) und nicht um mehr als etwa 25 mm über dem Niveau dieses Fußes.

11. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der äußeren Wand der Abdeckungen höchstens gleich dem Radius der am weitesten außen liegenden Teile der Schneidrollen ist und daß der Unterschied zwischen diesen Radien nicht größer ist als etwa 3,2 mm.

12. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der äußeren Wand der Abdeckungen um mindestens etwa 1,6 mm größer ist als der Radius der am weitesten außen liegenden Teile der unteren Enden der rohrförmigen Organe (9).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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