DE2341796B2

DE2341796B2 - Gesteinsbohrmeißel für Tiefbohrungen

Info

Publication number: DE2341796B2
Application number: DE2341796A
Authority: DE
Inventors: Robert Saint-Germainen-Laye Lazayres (Frankreich)
Original assignee: Entreprise De Recherches Et D'activites Petrolieres-E.R.A.P., Paris
Priority date: 1972-08-18
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1974-08-22
Also published as: GB1430603A; DE2341796A1; CA994750A; US3861477A; DE2341796C3; NL7311343A; FR2196428A1; FR2196428B1; IT994619B

Description

bung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeich- verschlossen ist, welcher an einem Punkt angeordne'

nungen erläutert. Es zeigt ist, wo die Kugeln beim Vorbeilauf nicht belaste

F i g. 1 einen Bohrmeißel mit zylindrischer Rolle, sind.

der an einem Zentrierkörper montiert ist, als Ganzes Bei dem erfindungsgemäßen Meißel ist diese:

in senkrechtem Teilschnitt, 5 Pfropfen durch das Rohr 14 verschlossen, das mittel·

F i g. 2 denselben, von unten gesehen, eines Innen-Achtkantes in die Axialbohrung de;

F i g. 3 denselben, im Querschnitt entlang der Li- Achsenstücks 6 eingeschraubt ist. Dieses Rohr ist ir

nie III-III der Fig. 1, der Form eines Rohrstückes dargestellt, welches die

Fig.4 denselben, im Querschnitt entlang der Li- Spülflüssigkeit zu den Spülkanälen der Arbeits-Stirn

nie rV-IV der F i g. 1, io fläche der Rolle leitet; und man kann am Ausgang

F i g. 5 den Grundriß einer Stellung der Rolle im den Fluß wahlweise in einer vorgegebenen Richtung

Bohrloch, die durch den PunktA bestimmt ist, in z.B. im Sinne der Winkeldrehung der Rolle, durcr

welchem die Rolle die Bohrlochwand berührt, eine Änderung des z. B. auf einen Halbkreis vereng-

F i g. 6 den entsprechenden Umriß der Bahnen auf ten Rohrkanals 14 oder zu einem länglichen Schiit;

der Schnitt-Stirnfläche, die von Punkten durchlaufen 15 leiten. Dieses Ganze aus Axial- und aus Radialla

werden, welche auf dem durch den Punkt A gehen- gern, mögen diese nun, wie gezeichnet, Wälzlagei

den Durchmesser der Rolle in regelmäßigen Abstän- oder mögen sie Gleitlager sein, wird vorteilhafter

den aufeinanderfolgen. weise mit einer Druek-Schmiere'nrichUing von glei

F i g. 1 bis 4 zeigen den Fall einer Rolle, deren chem Druck wie den Umgebungsdruck ausgestattet

Durchmesser gleich ³V₄₀ des Bohrlochdurchmes- ao der in dem Kopf des Achsenstücks 6 eingespannte

sersD ist, und die an einem Anschlußstück ange- aus Plastik bestehende Schmiermittelbehälter K

bracht ist, das mit zwei Führungsvorsprüngen verse- speist die Gesamtheit dieser Lager, die durch Dich

hen ist, die im Winkel von 120° zueinander und zu tungsringe wie den Ring 17 geschützt ist.

der Linie stehen, in der die Rolle und die Bohrloch- Der Vorrat an Schmiermitteln kann nach Maßgabi

wand einander berühren. 95 des Verbrauches im Laufe des Betriebes durch eir

Die dementsprechende Exzentrizität der Achse A" Einspritzventil 19 aufgefüllt werden; dieses Venti

der Rolle gegenüber der Achse X des Anschlußstük- kann durch ein entsprechendes (nicht gezeichnetes

kes und des Bohrloches, wie in Fig. 1 gezeigt, wird Entleerungsventil ergänzt sein.

. D-d 9D. ^ . ,ruDu Die gezeichneten Axial- und Radiallaeer könner

alsoe=-₂- = _g0 sem. Der eigentliche Bohr- _{3<>
durch Kegelrollenlager oder durch aX]al} £_intereinan.

meißel besteht im gezeichneten Beispiel aus einer der angeordnete Lager wie bei Bohrturbinen ersetz

Krone 1, deren untere Stirnfläche wie bei einem her- werden. Ebenfalls können die Dichtungsringe durcl

kömmlichen Massivmeißel gestaltet, nämlich mit Flä- umlaufende Dichtungen mit ebenen Flächen gebilde

chen oder Flügeln 4 versehen ist, die mit Schneide- werden.

elementen wie gefaßten Diamanten besetzt oder mit 35 F)as aus der Krone 1. dem Ring 2 und dem Ach

diamantenhaltiger Masse belegt oder mit Picken oder senstück 6 bestehende Ganze ist aufgeschraubt unc

mit Hartmetall-Schneidplättchen oder ähnlichem be- aufgeschweißt auf einen Anschlußkopf 20. de

stückt ist, die durch ein Netz von Kanälen bespült seinerseits in einer die Winkeldrehstellung sichernder

werden, das in der Zeichnung durch einen Strahlen- Weise mit dem Zentnerkörper 26 verbunden ist, wel

fächer 5 dargestellt ist. 40 eher dann mit dem Bohrgestänge durch ein (ic\vind<

An ihrem Umfang ist die Krone 1 mit Zähnen 3 31 verbunden ist.

versehen, die den Zähnen ^on Dreikegelrollenmci- Wie in F i g. 1 in einem Schnitt in Achsebene um

ßeln ähneln und in vergleichbarer Form gepanzert in Fig. 3 in einem Querschnitt dargestellt, ist di<

sind; diese Zähne zerkleinern durch Abrollen den Verbindung des Anschlußkopfes 20 mit dem Zcn

Umfang der Schnitt-Stirnfläche, aber die Besonder- 45 trierkörper 26 durch Einspannen zweier zylindri

heit dieser Anordnung ist, daß diese Zähne in der sehen exzentrischen Tragflächen 23 und 24 erzielt

Höhe verlängert sind, was eine Reserve gegen Ver- Der axiale Zusammenhalt ist durch eine Spann

schleiß darstellt in dem Maße, wie der untere Winkel schraube 33 bewirkt, die in den Anschlußkopf 2(

sich verschleißt. In der Verlängerung der Zähne ist eingeschraubt und durch eine Sechskantmutter 34 ge

die Krone mit verschleißfestem, vorzugsweise dia- 50 spannt ist und auf einem Sitz 35 aufruht, der in eine

mant-haltigen Plättchen versehen, welche genaue Ka- Bohrung 32 des Zentrierkörpers 2 c aufliegt; di<

librierung des Bohrloches zum Schutz der Umfangs- Mutter 34 ist nach dem Anziehen mittels eines umge

Schneideelemente sichern. schlagenen Sicherungsbleches 36 gesichert.

Die Krone ist in der bei Diamanten-Bohrmeißeln Die Abdichtung zwischen dem Anschlußkopf 2(

herkömmlichen Weise an einem zylindrischen Ring 2 55 und dem Zentrierkörper 26 ist durch einen torusför

befestigt, der ebenfalls durch verschleißfeste Platt- migen Dichtungsring 25, gegebenenfalls durch derer

chen oder durch Schutzflächen oder durch ver- mehrere, bewirkt,

schleißfesten Belag geschützt ist. Der Spülumlauf geschieht durch die Bohrung 2i

Dieser Ganze, beim gezeichneten Beispiel mit und durch die lange Reihe von Kanälen 21 und 22

einem Wälzlager 8 und einer Schutzbüchse 18 ausge- 60 die durch den Anschlußkopf 20 gebohrt sind und ir

stattet, ist auf einem Achsenstück 6 mittels Rollen- eine Sammelkammer münden, welche aus dem Inne

Kränzen 10 und 11 gelagert, wobei die Axialschübe ren des Anschlußkopfes 20 herausgearbeitet ist.

von Kugelkränzen 7 und 9 aufgenommen werden. Die Führung und Zentrierung des Zentrierkörper!

Die axiale Verriegelung der aus der Krone 1 und 26 wird durch Vorsprünge 29 und 30 (der Vorsprum dem Ring 2 gebildeten Rolle auf dem Achsenstück 6 65 30 ist in der F i g. 1 nicht sichtbar) oder durch — geschieht bekannterweise durch einen Kranz von Ku- was zu diesem Zweck vielfach üblich ist — ReiheT geln 12, die durch einen Kanal eingefüllt sind, der gerader oder spiraliger Rippen bewirkt; diese Vornach dem Zusammenbau durch einen Pfropfen 13 sprünge oder Rippen sind mit verschleißfester Legie-

rung versehen und dienen gleichzeitig als Auswuchtmassen zum Massenausgleich des aus Bohrmeißel und Zentrierkörper befindlichen Ganzen.

Diese Art des Zusammenbaus ermöglicht, zwischen zwei Benutzungsperioden beliebige Teile des aus Bohrkammern und Zahnkränzen bestehende Ganze zu ersetzen oder instandzusetzen; der Zentrierkörper kann ein einziges Werkstück oder kann »us mehreren Bauteilen zusammengesetzt sein.

Der Zentrierkörper kann notfalls mit Vorteil mit mehreren schraubenförmig angeordneten Führungsflächen gemäß der französischen Patentschrift 1297 304 oder auch noch mit Rollen gemäß der französischen Patentschrift 1280 063 versehen sein.

Im Betriebe wird der Zentrierkörper, der im Prinzip schon von oben her durch entlang dem ihn belastenden Bohrgestänge angeordnete Zentriervorrichtungen zentriert ist, in der Bohrlochachse gehalten durch die aufeinanderfolgenden, am Umfang verteilten Führungsvorsprünge 29 und 30 (oder durch diesen gleichwertige Mittel) und durch die an der Bohrlochwand anliegenden Mantellinie der Rolle.

Eine aus der Erfindung hervorgehende Besonderheit ist der Verlauf der Wegspuren der verschiedenen Punkte der Bohrer-Stirnfläche auf der Schnitt-Stirnfläche.

Bekanntlich beschreibt bei einem Verhältnis d: D = 2 jeder Punkt des Umfangs der Rolle im Laufe einer Umdrehung einen Durchmesser des Kreises D. Wenn d:D= 2:3, dann hat die Hypozykloide jedes Punktes des Durchmessers drei Berührungspunkte bei je 120°; wenn d:D = 3:4, dann sind es vier solcher Punkte, und allgemein ergibt sich für d: D = (x"¹) : χ eine Kurve mit λ-Spitzen, die auf dem Kreise D liegen.

Damit der Verlauf der Spuren der Schneideelemente verständlich sei, ist in F i g. 5 und 6 ein Verhältnis d: D = 3 : 4 angenommen; aber bei der Ausführung eines Bohrmeißels empfiehlt sich ein Verhältnis, das zwischen zwei aufeinanderfolgenden Werten von (λ"¹) : χ liegt, damit nicht im Falle, daß die Rolle ohne Gleiten an der Außenwand abrollt, die Schneideelemente wieder auf dieselben Spuren fallen.

Fig.5 zeigt eine Ausgangsstellung des Umfangs einer Rolle vom Verhältnis d: D — 3 :4, ausgehend von einem Berührungspunkt A mit dem Kreis vom Durchmesser D, auf dem sie abrollt.

F i g. 6 zeigt beiderseits eines Durchmessers Y-Y im Halbkreis I in vollen Linien die Spuren, die von Schneideelementen, z. B. Diamanten, beschrieben werden, welche auf der Strecke A, B, C, D auf dem Durchmesser A, H der Rolle zwischen dem Berührungspunkt A und dem Rollen-Mittelpunkt M in den

ίο Abständen r, V₄ r, V₂, V₄ r liegen, und im HaIb-I. reis II in gestrichelten Linien die entsprechenden Spuren der Punkte, die symmetrisch zu den vorbeschriebenen relativ zum Punkt M liegen, welcher einen Kreis um die Mitte O des Bohrloches beschreibt.

Die kinematische Untersuchung zeigt, daß jeder der Punkte A, B, C, D oder E, F, G, H auf seiner Spur mit einer veränderlichen Geschwindigkeit ν wandert. So beginnt der Punkt A von ν = O an den

ao Berührungspunkten, die auf dem Umfang der Schnittfläche liegen, und geht durch einen Höchstwert der Geschwindigkeit auf halbem Wege zwischen A und A'; nur der Mittelpunkt M der Meißelrolle beschreibt mit gleichbleibender Wanderge-

a5 schwindigkeit einen Kreis vom Radius e.

Während die Meißelrolle auf dem Segment A, H', A' des Kreises vom DurchmesserD abrollt, beschreibt der Punkt A nur den hypozykloiden Bogen- A, a, A', also weniger als ein Drittel des Weges, den die Meißelrolle durchläuft.

F i g. 6 läßt erkennen, wie dicht die den Zentralbereich bestreichenden Spuren sind, und zeigt, daß die mittlere lineare Geschwindigkeit der Umfangspunkte kleiner und diejenige der zentralen Punkte der Meißelrolle größer als diejenigen linearen Geschwindigkeiten sind, welche diese selben Punkte bei gleichförmiger Kreisbewegung haben würden.

Es zeigt sich auch, daß man in der Meißelrolle einen axialen Kanal anordnen kann von einem Radius, der bis e = D — 0 gehen kann, ohne daß der Axialbereich der Schnitt-Stirnfläche weniger bestrichen würde.

Die beschriebenen Ausführungsformen können noch geändert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

409534/11

Claims

Patentansprüche:

1. Gesteinsbohnneißel für Tiefbohrungen, wel« eher eine zylindrische Meißelrolle aufweist, deren Durchmesser (d) kleiner ist als der Bohrlochdurchmesser (D) und größer als der Bohrlochhalbmesser, die an ihrer ebenen, als Schneidfläche ausgebildeten unteren Stirnfläche Schneidelemente aufweist, an ihrer Außenseite durch verschleißfeste Teile geschützt ist und die auf einem rohrförmigen Achsenstück frei drehbar angeordnet ist, das mit einem Zentrierkörper verbunden ist, der in einer bestimmten Winkelstellung zum Achsenstück angebracht ist und dessen Achse in der Bohrlochachse verläuft, der eine Spülflüssigkeitszuleitung zur Meißelrolle aufnimmt, an dessen von der Meißeirolle abgewandten Ende eine Vorrichtung zum Anschluß an das Bohrgestänge vorgesehen ist und der an seinem Außenumfang exzentrisch angeordnete Führungsvorsprünge aufweist, die an ihrer Außenseite durch abriebfeste Teile geschützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißel- rolle (1) auf ihrem Außenumfang rollenmeißelartige Zähne (3) aufweist und das rohrförmige Achsenstück (6) mit seiner Längsachse parallel zur

Bohrlochachse(X) und um den Werte= —j—

exzentrisch zu dieser angeordnet ist und daß die ebene Schneidstirnfiäche senkrecht zu dieser Achse verläuft.

2. Bohrmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidstirnfläche (4) der Meißelrolle (1) mittels eines axialen Rohrkanals (14) des Achsenstücks (6) mit Spülung beaufschlagbar ist.

3. Bohrmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidstirnfläche (4) mit gefaßten Diamanten bewehrt ist.

4. Bohrmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidstirnfläche (4) mit Schneideplättchen oder mit Picken aus verschleißfestem Werkstoff bewehrt ist.

5. Bohrmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidstirnfläche (4) mit einer diamanthaltigen erhärteten Masse belegt ist.

6. Bohrmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangszähne (3) der Meißelrolle (1) mit verschleißfestem Belag bewehrt sind.

7. Bohrmeißel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung der Umfangszähne Diamanten enthält.

8. Bohrmeißel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung der Umfangszähne Schneideplättchen oder Picken aus verschleißfestem Werkstoff enthält.

9. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelrolle (1, 2) auf dem Achsenstück (6) in Axial-Wälzlagern (7,9, 12) und Radial-Wälzlagern (10, 11) gelagert ist.

10. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißeirolle (1,2) auf dem Achsenstück (6) in Axial- und Radial-Gleitlagern gelagert ist.

11. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Aufeinanderfolge von Anschlagstufen zur Aufnahme des Axialdrucks.

12. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen und radialen Lager in einem unter dem Druck der umgebenden Flüssigkeit stehenden Schmiermittelbad angeordnet sind, wobei sie von der umgebenden Flüssigkeit durch zwei umlaufende Dichtungsringe (17) getrennt sind.

13. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelrolle (1,2) auf dem Achsenstück (6) axial durch einen Kranz von Kugeln (12) gehalten ist, die durch einen Kanal einfüllbar sind, der nach der Montage durch einen Pfropfen (13) verschließbar ist, der zum Herausziehen mit einem Gewindeloch versehen ist.

14. Bohrmeißel nach den Ansprüchen 2 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkanal (14) in den Zentralkanal des Achsenstücks (6) eingeschraubt ist.

15. Bohrmeißel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkanal (14) durch den Pfropfen (13), der den Kanal für das Einfüllen der Kugeln (12) verschließt, lösbar blockierbar ist.

16. Bohrmeißel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmündung des Rohrkanals (14) derart geneigt ist, daß der Spülflüssigkeitsstrahl in einen Sektor bevorzugter Richtung des von der Meißelrolle bearbeiteten Rollenbereichs lenkbar ist.

17. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche I bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußkopf (20) des Achsenstücks (6) in dem Zentrierkörper (26) durch zwei zueinander exzentrische zylindrische Tragflächen (23, 24) einspannbar ist.

18. Bohrmeißel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkopf (20) im Zentrierkörper (26) axial mittels einer Spannschraube (33) befestigt ist.

19. Bohrmeißel nach Ansprach 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschraube (33) durch „Ine Mutter (34) festspannbar ist, welche von dem der Meißelrolle (1) abgewandten Ende des Zentrierkörpers (26) aus zugänglich ist.

20. Bohrmeißel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkörper (26) an seinem Außenumfang mit zwei Führungsvorsprüngen (29, 30) versehen ist, die um 120° und 240° gegen die Mantellinie, in der sich die Meißelrolle (1, 2) und die Bohrlochwand berühren, versetzt sind.

21. Bohrmeißel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenführung des Zentrierkörpers (26) als eine Aufeinanderfolge verschleißfest bewehrter, schraubenförmig verteiltei Rippen ausgebildet ist.

22. Bohrmeißel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenführung des Zentrierkörpers (26) aus exzentrisch angeordneten frei drehbaren Meißelrollen besteht.

23. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 2C bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrischen Führungsvorsprünge (29, 30) so verteil·

sind, daß das aus der Meißelrolle (1,2) und dem Zentrierkörper (6, 20, 26) bestehende System statisch und dynamisch ausgewuchtet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gesteinsbohrmeißel für Tiefbohrungen, welcher eine zylindrische Meißelrolle aufweist, deren Durchmesser d kleiner ist als der Bohrlochdurchmesser D und größer als der Bobrlochhalbmesser, die an ihrer ebenen, als Schneidfläche ausgebildeten Stirnfläche Schneidelemente aufweist, an ihrer Außenseite durch verschleißfeste Teile geschützt ist und die auf einem rohrförmigen Achsenstück frei drehbar angeordnet ist, das mit einem Zentrierkörper verbunden ist, der in einer bestimmten Winkelstellung zum Achsenstück angebracht ist und dessen Achse in der Bohrlochachse verläuft, der eine Spülflüssigkeitszuleitung zur Meißelrolle aufnimmt, an dessen von der Meißelrolle abgewandten Ende eine Vorrichtung zum Anschluß an das Bohrgestänge vorgesehen ist und der an seinem Außenumfang exzentrisch angeordnete Führungsvorsprünge aufweist, die an ihrer Außenseite durch abriebfeste Teile geschützt sind.

Das schwierigste Problem ist die Zerkleinerung des mittelsten Teils der kreisförmigen Schnitt-Stirnfläche des Gesteins durch einen Bohrmeißel; denn dessen Schneideelement wie Zähne, Picken oder Diamanten haben in diesem Bereich lineare Schnittgeschwindigkeiten, die zur Mitte hin kleiner und kleiner und in der Mitte schließlich gleich Null werden.

Die dadurch bewirkte Abnahme des Vorschubvermögens des Mittelteils kann nicht etwa durch höheren Schneidedruck pro Schneidelement wettgemacht werden; vielmehr ist gerade in der Mitte eine Vermehrung oder Verstärkung der Schneideelemente schwierig, weil der Platz beschränkt ist und weil — bei Massivmeißeln — dort im allgemeinen die Spülkanäle münden.

Um die Schnittgeschwindigkeit im Mittelteil zu vergrößern, hat man Meißel mit nur einer einzigen Rolle ausgeführt, die um größten Vorteils willen fast kugelförmig ist und sich um eine zur Bohrlochachse geneigte Achse dreht.

Bei Mass'vmeißeln und insbesondere Diamantmeißeln der vorstehend näher bezeichneten Gattung (US-PS 3 429 390 bzw. auch US-PS 1 334 632 oder US-PS 1 248 614) hat man die Gesteinszerkleinerung im Zentrum dadurch zu verbessern gesucht, daß man der Angriffsfläche einen Querschnitt gab, der kleiner als der Bohrlochquerschnitt und um eine zur Achse des Bohrgestänges parallele Achse zentriert war, wobei die Gestängeachse im Bohrloch zentriert, und zwar durch Zentrierungen oder Führungen oberhalb des Meißels zentrisch geführt war. Das Achsenstück ist dabei gegenüber der Bohrlochachse geneigt, und die Schneidstirnflächen weisen die unterschiedlichsten Formen auf.

Man hat ferner versucht, den klassischen Angriff auf das Gestein, nämlich den zur Schnitt-Stirnfläche senkrechten Angriff, durch einen energetisch wirksameren, seitlichen Angriff durch Fräsen mittels Rollen zu ersetzen, die um zar Bohrlochachse exzentrische Achsen rotieren und die unmittelbar oder durch Rückdruck des Gesteins um diese Achse gedreht werden fGB-PS 674 462 bzw. US-PS 2 877 988). Das ist insbesondere beim Planet-Bohren mittels zweier parallel gekoppelter unterirdischer Antriebsmotoren der Fall.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorteile der

S Zahnkränze rotierender Rollen mit den Vorteilen der mit Schneide- oder Mahl-Elementen wie z. B. Diamanten oder Hartmetallplättchen besetzten Meißel zu vereinigen durch Anwendung von Zahnkränzen in der Zone geringer Schnittgeschwindigkeiten und von

ίο Steinen oder ihren Äquivalenten in der Zone großer linearer Schnittgeschwindigkeit.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Meißelrolle auf ihrem Außenumfang rollenmeißelartige Zähne aufweist und das rohrförmige Achsenstück mit seiner Längsachse parallel zur

Bohrlochachse und um den Wert e = —"^- exzentrisch zu dieser angeordnet ist und daß die ebene Schneidstirnfläche senkrecht zu dieser Achse ver-

ao läuft.

Die Spülung geschieht vorteilhafterweise von einer zentralen Bohrung der Meißelrolle aus; man kann dem Strahl, der die Schneidefläche spülen soll, einft Richtung geben, die vorzugsweise in Richtung der Fortschrittsbewegung der Meißelrolle geht.

Ein weiterer Vorteil von Bohrmeißeln mit Meißelrollen geneigter Achsrichtung ist die Möglichkeit, den Radial- und den Axiallagern, mögen sie Wälzoder Gleitlager sein, allen axialen Platz zu geben, der nötig ist, ihnen beste Lebensdauer zu sichern, und insbesondere diese Lebensdauer dadurch zu verbessern, daß man sie mit einer leckdichten und wirksamen Schmiereinrichtung versieht.

Dank der Bemessung der Meißelrollen und dank der zu ihrer Drehrichtung gegensinnigen Planetenbewegung der Meißelrolle sind die Geschwindigkeiten der Schneideelemente relativ zum anstehenden Gestein im Umfangsbereich kleiner und im Zentralbereich größer als bei einem im Durchmesser gleich großen Bohrmeißel, der um seine Achse rotiert.

Für einen beliebigen Punkt der Stirn-Schneidfläche schwankt die Schnittgeschwindigkeit im Laufe einer Umdrehung zwischen Größt- und Kleinstwerten, die am Umfang bis auf 0 herabgehen können.

,5 Nur der Mittelpunkt der Meißelrolle beschreibt einen Kreis mit gleichbleibender Geschwindigkeit; die anderen Punkte bewegen sich auf Hypozykloiden oder verkürzten (gestreckten) Hypozykloiden.

Diese Besonderheit ermöglicht, den Umfangsbe-

reich durch Wälzbewegung und die Stirnfläche durch Schleifbewegung ableiten zu lassen, selbst bei Antrieb mit den hohen Drehzahlen unterirdischer Motoren.

Gute Wirkungsweise eines exzentrischen Bohrmei-

ßels ist natürlich nur möglich, wenn dieser statisch und dynamisch gut ausgewuchtet ist.

Das erfindungsgemäße Werkzeug enthält also als wesentlichen Teil einen Zentrierkörper, dessen Massenverteilung um die Bohrlochachse die exzentrische

Anordnung der Meißelrolle ausgleicht — etwa wie bei einer Motor-Kurbelwelle — und mindestens zwei einander zugehörige Umfangspunkte sichert, welche winkelmäßig den einseitigen Schub ausgleichen, den die Meißelrolle beim Bohren auf die Bohrlochwand ausübt; die Zusammenordnung dieser Teile geschieht durch bekannte Mittel, weiche die Winkelstellung und die axiale Kontinuität des Ganzen sichern.

Die Erfindung wird durch die folgende Beschrei-