DD236366A5

DD236366A5 - DRILL HEAD WITH PLANETARY GEAR AND EASY DRILLING

Info

Publication number: DD236366A5
Application number: DD27348785A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Ebeling
Original assignee: Turmag Turbo-Maschinen-Ag Nuesse U. Graefner,De
Priority date: 1984-12-13
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1986-06-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf zum Bohren im Gestein mit einer Zentralwelle, die mit einem einfachen Bohrgestaenge gekuppelt ist und auf der mindestens ein Werkzeugtraeger mit Bohrwerkzeugen ueber ein Planetengetriebe drehbar und antreibbar ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art zu schaffen, die eine guenstige Umlaufbewegung des Werkzeugtraegers sicherstellt und dadurch eine guenstige Schnittgeschwindigkeit und Bohrleistung der Bohrwerkzeuge gewaehrleistet. Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch geloest, dass zum Andruck gegen die zylindrische Bohrlochwandung auf der Zentralwelle eine aus mehreren radialsymmetrisch angebrachten Abstuetzelementen bestehende Abstuetzvorrichtung angeordnet ist, die ueber ein Getriebe so mit der Zentralwelle einerseits und mit dem Werkzeugtraeger andererseits getrieblich verbunden ist, dass der Werkzeugtraeger in eine langsame Umdrehung um die Zentralwelle antreibbar ist. Fig. 3The invention relates to a drill head for drilling in the rock with a central shaft which is coupled with a simple Bohrgestaenge and on the at least one tool carrier with drilling tools via a planetary gear is rotatable and driven. The invention has for its object to provide a device of this kind, which ensures a favorable orbital motion of the Werkzeugtraegers and thereby guaranties cutting speed and drilling performance of drilling tools gewaehrleistet. This object is achieved essentially by the fact that for pressure against the cylindrical borehole wall on the central shaft consisting of a plurality of radially symmetrically mounted Abuetzelementen Abstuetzvorrichtung is arranged via a gear so with the central shaft on the one hand and the tool holder on the other hand is connected by gearing, that the tool carrier is drivable in a slow rotation about the central shaft. Fig. 3

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

-2- 734 87-2- 734 87

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf zum Bohren im Gestein mit einer Zentralwelle, die mit einem einfachen Bohrgestänge gekuppelt ist und auf der mindestens ein Werkzeugträger mit Bohrwerkzeugen über ein Planetengetriebe drehbar und antreibbar ist.The invention relates to a drill head for drilling in the rock with a central shaft which is coupled to a simple drill pipe and on which at least one tool carrier with drilling tools via a planetary gear is rotatable and driven.

Characteristic of the known technical solutions

Ein bekannter Bohrkopf dieser Art nach der US-PS 3 771 611 weist um je 120° zueinander versetzte, als Schrämscheiben ausgebildete Bohrwerkzeuge auf, die von der Zentralwelle gegenläufig und mit verminderter Drehzahl antreibbar sind. Dadurch . wirken die Bohrwerkzeuge zwar unterstützend im Richtungssinn des Antriebsmomentes, wobei zudem zwischen der Zentralwelle und den Antriebswellen für die Bohrwerkzeuge über entsprechend ausgebildete Planetengetriebe eine Untersetzung stattfindet. Grundsätzlich müßte ein Bohrkopf mit diesen Merkmalen im Gestein eine entsprechend hohe Schnittleistung erbringen. Denn durch die Gegenläufigkeit und durch die infolge einer Getriebeuntersetzung mit erhöhtem Drehmoment schneidenden Bohrwerkzeuge erzeugt ein jedes für sich am Gestein ein Reaktionsmoment, welches die Drehbewegung des Bohrkopfgehäuses um die Zentralwelle unterstützt. Durch diese Drehmomentenunterstützung gelingt es, das nicht unmittelbar angetriebene Bohrkopfgehäuse in die erforderliche Umlaufbewegung zu setzen. Dabei können die Getriebeuntersetzungen, die Anzahl der Schneidwerkzeuge auf den einzelnen Kreisbahnen und die jeweilige Größe der zu bearbeitenden Ringfläche der Bohrlochsohle aufeinander abgestimmt werden. Dennoch hat sich anhand von Versuchen überraschend gezeigt, daß mit diesen Merkmalen allein eine günstige Umlaufbewegung des Werkzeugträgers und eine günstige Schnittgeschwindigkeit der Bohrwerkzeuge nicht sichergestellt werden kann. Vielmehr hat sich herausgestellt, daß sich mit hoher Umlaufdrehzahl der Werkzeugträger freidrehen kann und sodann mit ungünstiger Umlaufbewegung um die Zentralwelle umläuft. Dies liegt insbesondere daran, daß gemäß Fig. 2 der US-PS 3 771 611 die einzelnen Bohrwerkzeuge in der Nähe des an der Bohrlochwandung liegenden Scheitelpunktes ihrer Evolventenbahn keine echte Schneidwirkung, sondern nur noch eine Drehbewegung um sich selbst ausführen. Dadurch bleibt in der Nähe der Bohrlochwandung eine nur langsam und schwer abtragbare Stufe stehen, die den Vortrieb des Bohrkopfes erheblich hemmt. An der dadurch bedingten höheren Umlaufdrehzahl des Werkzeugträgers und der damit verknüpften geringeren Bohrleistung vermag sich die Gegenläufigkeit sämtlicher Bohrwerkzeuge gegenüber der Zentralwelle nichts zu ändern. Insofern kommt es auf die Gegenläufigkeit der Bohrwerkzeuge gegenüber der Zentralwelle diesbezüglich nicht mehr an.A known drill head of this type according to US-PS 3,771,611 has each offset by 120 ° to each other, designed as Schrämscheiben drilling tools, which are driven in opposite directions and at a reduced speed of the central shaft. Thereby . Although the drilling tools support the sense of direction of the drive torque, a reduction also occurs between the central shaft and the drive shafts for the drilling tools via correspondingly designed planetary gears. Basically, a drill head with these features in the rock would provide a correspondingly high cutting performance. Because by the opposition and by cutting as a result of a gear reduction with increased torque drilling tools, each one generates a reaction moment on the rock, which supports the rotational movement of the drill head housing to the central shaft. This torque support makes it possible to set the not directly driven drill head housing in the required orbital motion. In this case, the gear ratios, the number of cutting tools on the individual circular paths and the respective size of the annular surface of the bottom hole to be machined can be coordinated. Nevertheless, it has surprisingly been found by experiments that with these features alone a favorable orbital motion of the tool carrier and a favorable cutting speed of the drilling tools can not be ensured. Rather, it has been found that can rotate freely with high rotational speed of the tool carrier and then rotates with unfavorable rotation about the central shaft. This is due in particular to the fact that according to FIG. 2 of US Pat. No. 3,771,611 the individual drilling tools in the vicinity of the vertex of their involute path lying on the borehole wall do not perform any real cutting action, but only a rotational movement about themselves. As a result, in the vicinity of the borehole wall, a step which can only be removed slowly and with difficulty, which considerably inhibits the advance of the boring head, remains. At the consequent higher rotational speed of the tool carrier and the associated lower drilling capacity, the opposition of all drilling tools with respect to the central shaft can not change. In this respect, the opposing nature of the drilling tools with respect to the central shaft is no longer relevant.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen Bohrkopf zum Bohren im Gestein zur Anwendung zu bringen, der bei e"iner Senkung des apparativen Aufwandes eine Verbesserung der Bohrleistung zur Folge hat.The aim of the invention is to bring a drill head for drilling in the rock for application, which has an e "iner reduction in equipment costs, an improvement in drilling performance result.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrkopf zum Bohren im Gestein mit einer Zentralwelle, die mit einem einfachen Bohrgestänge gekuppelt ist und auf der mindestens ein Werkzeugträger mit Rohrwerkzeugen über ein Planetengetriebe drehbar und antreibbar ist, zu schaffen, der eine günstige Umlaufbewegung des Werkzeugträgers sicherstellt und dadurch eine günstige Schnittgeschwindigkeit und Bohrleistung der Bohrwerkzeuge gewährleistet.The invention has for its object to provide a drill head for drilling in the rock with a central shaft which is coupled with a simple drill pipe and on which at least one tool carrier with tube tools via a planetary gear is rotatable and driven to create, which ensures a favorable orbital motion of the tool carrier and thereby ensures a favorable cutting speed and drilling performance of the drilling tools.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Andruck gegen die zylindrische Bohrlochwandung auf der Zentralwelle eine aus mehreren radialsymmetrisch angebrachten Abstützelementen bestehende Abstützvorrichtung angeordnet ist, die über ein Getriebe so mit der Zentralwelle einerseits und mit dem Werkzeugträger andererseits getrieblich verbunden ist, daß der Werkzeugträger in eine langsame Umdrehung um die Zentralwelle antreibbar ist. Auf diese Weise findet über die Abstützvorrichtung eine Verklammerung des von der Zentralwelle angetriebenen Getriebes mit dem Gebirge statt, wodurch der oder die Werkzeugträger für die Bohrwerkzeuge in einen Zwangsumlauf um die Zentralwelle versetzt werden. Durch diese Verklammerung mit dem Gebirge und dem dadurch in jedem Augenblick erzielten Zwangsumlauf der Werkzeugträger können wechselnde Gesteinseigenschaften, unterschiedliche Abstumpfungserscheinungen der Bohrwerkzeuge und ein unregelmäßiger Angriff der Bohrwerkzeuge beim Anbohren nicht mehr zu einem freien Umlauf der Werkzeugträger um die Zentralwelle führen. Die Folge ist eine gleichmäßige, und zwar eine gleichmäßig langsame und damit günstige Umlaufbewegung des Werkzeugträgers um die Zentralwelle und dadurch auch eine günstige Schnittgeschwindigkeit und Bohrleistung der Bohrwerkzeuge.The object is achieved in that for pressure against the cylindrical borehole wall on the central shaft consisting of a plurality of radially symmetrically mounted support elements supporting device is arranged, which is connected via a gear so with the central shaft on the one hand and the tool carrier on the other hand, that the tool carrier in a slow rotation about the central shaft is driven. In this way, takes place on the support device, a clamping of the gear driven by the central shaft gear with the mountains, whereby the tool or the tool carrier for the drilling tools are placed in a forced circulation around the central shaft. As a result of this clamping with the mountains and the forced circulation of the tool carriers achieved at any given moment, changing rock properties, different demolition phenomena of the drilling tools and an irregular attack of the drilling tools during tapping can no longer lead to a free rotation of the tool carriers about the central shaft. The result is a uniform, namely a uniformly slow and thus favorable circulation movement of the tool carrier to the central shaft and thereby a favorable cutting speed and drilling capacity of the drilling tools.

Da die Verklammerung der vorbeschriebenen Abstützvorrichtung mit dem Gebirge bis auf eventuell - unerwünschte Abrutscheffekte in der jeweiligen Bohrebene stets ortsfest ist, kann man diese Verklammerung nachfolgend auch kurz und prägnant als „statische Abstützung" bezeichnen.Since the clamping of the above-described supporting device with the mountains is always stationary up to possibly - unwanted slip-off effects in the respective drilling plane, one can also briefly and succinctly refer to this bracing as "static support".

Bei dieser statischen Abstützung können nach einer ersten Ausführungsform die Abstützelemente aus mehreren zueinander um den gleichen Winkel versetzte Kufen bestehen, deren Längsrichtungen parallel zur Zentralwelle ausgerichtet sind.In this static support can according to a first embodiment, the support elements consist of several mutually offset by the same angle runners whose longitudinal directions are aligned parallel to the central shaft.

Nach einer zweiten Ausführungsform können die Abstützelemente aus mehreren zueinander um einen gleichen Winkel versetzte Rollen bestehen, deren Abrollrichtungen parallel zur Zentralwelle verlaufen. Dabei können die Kufen und/oder die Rollen mit Schneidkanten versehen sein und/oder unter Wirkung einer Druckfeder mit der Bohrlochwandung in Eingriff gelangen.According to a second embodiment, the support elements may consist of several mutually offset by an equal angle rollers whose Abrollrichtungen parallel to the central shaft. In this case, the runners and / or the rollers may be provided with cutting edges and / or get under the action of a compression spring with the borehole wall in engagement.

Nach einer dritten Ausführungsform können die Abstützelemente aus mehreren zueinander um einen gleichen Winkel versetzte, gegen die Bohrlochwandung andrückbare Raupen hergestellt werden, deren Raupenbewegungsrichtung parallel zur Zentralwelle ausgerichtet ist.According to a third embodiment, the support elements can be made of a plurality of mutually offset by an equal angle, be pressed against the borehole wall beads whose caterpillar movement direction is aligned parallel to the central shaft.

Und schließlich können nach einer vierten Ausführungsform die Abstützelemente aus mehreren, an sich bekannten, zueinander um einen gleichen Winkel versetzte hydraulische Spannvorrichtungen mit je zwei Kolbenzylindereinheiten bestehen, von denen eine Kolbenzylindereinheit mit einer Spannpratze gegen die Bohrlochwandung drückt und die andere Kolbenzylindereinheit als Schreitvorrichtung mit ihrer Längsachse parallel zur Zentralwelle ausgerichtet ist.Finally, according to a fourth embodiment, the support elements may consist of a plurality of known per se, offset by an equal angle hydraulic clamping devices with two piston-cylinder units, of which a piston-cylinder unit with a clamping claw presses against the borehole wall and the other piston-cylinder unit as a walking device with its longitudinal axis aligned parallel to the central shaft.

Die verspannten Raupen und Kolbenzylindereinheiten können mit einer sie in Vortriebsrichtung des Bohrkopfes vorantreibendenThe strained caterpillars and piston-cylinder units can move forward with them in the advancing direction of the drill head

- 3 - /J4 ö/- 3 - / J4 ö /

Energieversorgung versehen sein, wodurch das das Bohrgestänge haltende bzw. ziehende Vorschubaggregat eine Entlastung erfährt. Dabei kann die Energieversorgung wahlweise von einer außerhalb des Bohrloches angeordneten Energiequelle herangeführt oder von einer über die Zentralwelle antreibbaren Hydraulikpumpe gebildet sein, die auf der Abstützvorrichtung befestigt ist. Unabhängig von der vorbeschriebenen Lösungsälternative der „statischen Abstützung" ist noch eine zweite Lösungsalternative möglich, die man als „dynamische Abstützung" bezeichnen kann. Diese Lösung ist in Verbindung mit den Merkmalen des eingangs genannten Gattungsbegriffes dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger mit ihm drehfest verbundene Hilfsbohrwerkzeuge aufweist und die anderen Bohrwerkzeuge in an sich bekannter Weise aus dem Werkzeugträger drehbar gelagerten und vom Planetengetriebe angetriebenen Planetenschrämscheiben bestehen. Dabei können die Hilfsbohrwerkzeuge im Werkzeugträger in Bohrrichtung in einer vor, hinter oder in der gleichen Ebene der Bohrwerkzeuge der Planetenschrämscheiben gelegenen Ebene angeordnet sein. Dadurch graben sich die Hilfsbohrwerkzeuge im Werkzeugträger in einer dessen Umlaufgeschwindigkeit hemmenden Weise in das Gebirge ein, wodurch sie eine eigene kreisförmige Schrämnute im Gebirge hinterlassen. Da diese Hilfswerkzeuge zur Verklammerung des Werkzeugträgers im Gebirge aufgrund des Umlaufes des Werkzeugträgers um die Zentralwelle nicht an einem Ort bzw. Punkt verharren, sondern gleichfalls um die Zentralwelle umlaufen, kann man diese Verklammerung als „dynamische Abstützung" bezeichnen.Be provided with power supply, whereby the drill string holding or pulling feed unit undergoes relief. In this case, the energy supply can either be brought from an outside of the well arranged energy source or be formed by a driven via the central shaft hydraulic pump, which is mounted on the support device. Regardless of the above-described alternative solution of the "static support" is still a second alternative solution possible, which can be described as "dynamic support". This solution is characterized in conjunction with the features of the generic term mentioned in the fact that the tool carrier with him rotatably connected auxiliary drilling tools and the other drilling tools in a conventional manner from the tool carrier rotatably mounted and driven by the planetary planetary washers exist. The auxiliary drilling tools can be arranged in the tool carrier in the drilling direction in a plane located in front, behind or in the same plane of the drilling tools of the planetary cutting disks. As a result, the auxiliary drilling tools dig into the tool carrier in a manner inhibiting its rotational speed in the mountains, thereby leaving their own circular Schrämnute in the mountains. Since these auxiliary tools for clamping the tool carrier in the mountains due to the rotation of the tool carrier to the central shaft does not remain at one place or point, but also revolve around the central shaft, one can call this bracing as "dynamic support".

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Lösungsalternativen sind zur dynamischen Abstützung die mit dem Werkzeugträger drehfest verbundenen Hilfsbohrwerkzeuge radialsymmetrisch zur Zentralwelle angeordnet und befinden sich auf einem Radius, der größer als der größtmögliche Abstand der Bohrwerkzeuge auf den Planetenschrämscheiben von der Zentralwelle ist. Hierdurch wird ein Freidrehen der Werkzeugträger mit hohen Drehzahlen unterbunden und zugleich eine für die Schneidtechnik der Bohrwerkzeuge auf den Schrämscheiben günstige Evolventenbahn erzeugt.According to an advantageous development of these alternative solutions for dynamically supporting the rotatably connected to the tool carrier auxiliary drilling tools are arranged radially symmetrically to the central shaft and are located on a radius which is greater than the maximum distance of the drilling tools on the planetary washers of the central shaft. As a result, a free rotation of the tool carrier is suppressed at high speeds and at the same time generates a favorable for the cutting technique of drilling tools on the Schrämscheiben involute.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß das Getriebe zur Verbindung der Abstützvorrichtung mit der Zentralwelle und dem Werkzeugträger aus mindestens einem drehfest mit der Abstützvorrichtung verbundenen Hohlrad mit Innenverzahnung, mindestens einem mit dieser Innenverzahnung kämmenden Ritzel, einer Planetenwelle und aus mindestens einem auf der Planetenwelle befindlichen Zahnrad besteht, das von einem drehfest auf der Zentralwelle angeordneten Ritzel antreibbar ist, und in weiterer Ausführung vorteilhaft, wenn auf der Zentralwelle zwei ineinander integrierte sowie konzentrisch angeordnete Werkzeugträger mit Rollenbohrwerkzeugen angeordnet sind und das Bohrgestänge mit der Zentralwelle über eine Kupplung getrieblich verbunden ist, die zur Winkelbeweglictikeit des Bohrgestänges an einem Ende eine gebogene Kuppelverzahnung und zur Längsverschieblichkeit des Bohrgestänges zur Zentralwelle am anderen Ende eine gerade Innenverzahnung aufweist, mit der sich die Kuppelverzahnung in Eingriff befindet.It is within the meaning of the invention that the transmission for connecting the supporting device with the central shaft and the tool carrier of at least one rotatably connected to the supporting device ring gear with internal teeth, at least one meshing with this internal gear pinion, a planetary shaft and at least one located on the planetary shaft Gear consists, which is driven by a rotatably mounted on the central shaft pinion, and in another embodiment advantageous when two integrated with each other and concentrically arranged tool carrier are arranged with Rollenbohrwerkzeugen on the central shaft and the drill pipe is drivingly connected to the central shaft via a clutch, the for Winkelbeweglictikeit the drill string at one end a curved coupling teeth and the longitudinal displaceability of the drill string to the central shaft at the other end has a straight internal toothing, with which the coupling teeth in one handle is located.

Eine Ausgestaltungsform ist es, daß bei Überschreitung einer Längsverschiebung zwischen Bohrgestänge und Zentralwelle über eine Regeleinrichtung die Raupe und/oder.das hydraulische Schreitwerk in Vortriebsbewegung setzbar ist.An embodiment is that when exceeding a longitudinal displacement between the drill string and the central shaft via a control device, the caterpillar and / or. The hydraulic walking mechanism can be set in propulsion movement.

Eine Ausführungsvariante sieht vor, daß bei mehr als einem mit Rollenbohrwerkzeugen besetzten Werkzeugträger mindestens ein Werkzeugträger mit einem zum Umlaufsinn der Zentralwelle gleich gerichteten Umlaufsinn durch sein Planetengetriebe antreibbar ist.A variant provides that, in more than one tool carrier occupied by roller boring tools, at least one tool carrier with a direction of rotation directed in the same direction as the central shaft can be driven by its planetary gear.

Es ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, daß der Werkzeugträger mit ihm drehfest verbundene Hilfsbohrwerkzeuge aufweist und die anderen Bohrwerkzeuge in an sich bekannter Weise aus dem Werkzeugträger drehbar gelagerten und vom Planetengetriebe angetriebene Schrämscheiben bestehen.It is an advantageous embodiment of the invention that the tool carrier with him rotatably connected auxiliary drilling tools and the other drilling tools in a conventional manner from the tool carrier rotatably mounted and driven by the planetary gear Schrämscheiben exist.

Die mit dem Werkzeugträger drehfest verbundenen Hilfsbohrwerkzeuge sind radialsymmetrisch zur Zentralwelle angeordnet. Weiterhin ist es im Sinne der Erfindung, daß die drehfest auf dem Werkzeugträger befindlichen Hilfsbohrwerkzeuge auf einem Radius angeordnet sind, der größer als der größtmögliche Abstand der Bohrwerkzeuge auf den Planetenschrämscheiben von der Zentralwelle ist, und die Hilfsbohrwerkzeuge auf dem Werkzeugträger zu den Bohrwerkzeugen auf den Schrämscheiben im entgegengesetzten Drehrichtungssinn angeordnet sind, wobei die Erfindung noch weiterhin ausgebildet ist, wenn eine Kombination einer Abstützvorrichtung sowie Raupen und Spannvorrichtungen mit einer Konsole und den Hilfsbohrwerkzeugen erfolgt.The rotatably connected to the tool carrier auxiliary drilling tools are arranged radially symmetrically to the central shaft. Furthermore, it is within the meaning of the invention that the non-rotatably located on the tool carrier auxiliary drilling tools are arranged on a radius which is greater than the maximum distance of the drilling tools on the planetary washers of the central shaft, and the auxiliary drilling tools on the tool carrier to the drilling tools on the cutting wheels are arranged in the opposite direction of rotation, the invention is still further formed when a combination of a supporting device and caterpillars and tensioning devices is carried out with a console and the auxiliary drilling tools.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll anhand mehrerer dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be described with reference to several illustrated embodiments. In the accompanying drawing show

Fig. 1: die Alternative einer „dynamischen Abstützung" des Bohrkopfes bei einem „Raise-Bohrkopf", links in einer Seitenansicht und rechts im Längsschnitt,1: the alternative of a "dynamic support" of the drill head in a "Raise drill head", left in a side view and right in longitudinal section,

Fig. 2: die Draufsicht entlang der Linie II—Il in Fig. 1,2: the top view along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3: eine Alternative einer „statischen Abstützung" beim „Raise-Bohrkopf" mit einer konzentrischen Zwischenbohrkrone, einer Abstützvorrichtung im Zwischenbohrloch sowie in zwei Ebenen angeordneten Planetenschrämscheiben und einer zweiten Abstützvorrichtung mit federnd gegen die Großlochbohrwandung angedrückten Rollen entlang der Linie IM-III von Fig. 4,3 shows an alternative of a "static support" in the "Raise-Bohrkopf" with a concentric Zwischenbohrkrone, a support device in the intermediate well as arranged in two planes Planetenschrämscheiben and a second support device with resiliently against the Großlochbohrwandung pressed rollers along the line IM-III of 4,

Fig. 4: die schematische Draufsicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 3,4 shows the schematic plan view along the line IV-IV of Fig. 3,

Fig. 5: eine zweite Ausführungsform einer „statischen Abstützung" im Längsschnitt mit einem vom Bohrgestänge drückend vorgetriebenen Planetenbohrkopf mit einem Pilotbohrer und mit einer aus mehreren federnden Schneidkufen bestehenden, unmittelbar hinter einer Zwischenbohrkrone angeordneten Abstützvorrichtung gemäß der Schnittlinie V-V in Fig. 6,5 shows a second embodiment of a "static support" in longitudinal section with a drill bit driven by the drill string with a pilot drill and with a plurality of resilient cutting skids, immediately behind an intermediate drill bit arranged supporting device according to the section line V-V in Fig. 6,

Fig. 6: die Draufsicht entlang der Linie Vl-Vl in Fig. 5,6: the top view along the line Vl-Vl in Fig. 5,

Fig. 7: eine dritte Ausführungsform einer „statischen Abstützung" mit einem vom ziehenden Bohrgestänge angetriebenen Erweiterungs-Bohrkopf im Vertikal-Halbschnitt mit Rollenbohrwerkzeugen auf zwei konzentrischen Werkzeugträgern, einer längsbeweglichen Kupplung für das Bohrgestänge und einer aus vier Raupenlaufwerkzeugen bestehenden Abstützvorrichtung,7 shows a third embodiment of a "static support" with an extension drill head driven by the pulling drill string in vertical half section with roller drilling tools on two concentric tool carriers, a longitudinally movable coupling for the drill pipe and a supporting device consisting of four track running tools,

Fig. 8: eine vierte Ausführungsform einer „statischen Abstützung" mit einem vom ziehenden Bohrgestänge angetriebenen Erweiterungsbohrkopf im Vertikal-Halbschnitt mit Rollenbohrwerkzeugen auf zwei konzentrischen Werkzeugträgern, einer längsbeweglichen Kupplung für das Bohrgestänge und einer aus vier hydraulischen Schreitwerken mit vier an die Großlochbohrwand anstellbaren Spannpratzen bestehende Abstützvorrichtung.8 shows a fourth embodiment of a "static support" with a driven by pulling drill pipe extension drill head in the vertical half-section with roller drilling tools on two concentric tool carriers, a longitudinally movable coupling for the drill pipe and one of four hydraulic walkways with four engageable with the large hole wall clamps Support device.

- 4 - /34 ö/- 4 - / 34 ö /

In Fig. 1 bis 8 ist das einfache Bohrgestänge 1, die Zentralwelle 2 und die Kupplungsstelle 3 zwischen Bohrgestänge 1 und Zentralwelle 2 dargestellt. Außerdem weist jeder Bohrkopf einen um die Zentralwelle 2 drehbaren Werkzeugträger 4 auf, an den über ein Planetengetriebe 5 Bohrwerkzeuge 6 drehbar und antreibbar sind.In Fig. 1 to 8, the simple drill pipe 1, the central shaft 2 and the coupling point 3 between drill pipe 1 and central shaft 2 is shown. In addition, each drill head has a tool carrier 4 which can be rotated about the central shaft 2, to which boring tools 6 are rotatable and drivable via a planetary gear 5.

In Fig. 1 und 2 der zweiten Lösungsalternative einer „dynamischen Abstützung" des neuen Bohrkopfes werden die beiden Planetenräder 7, 8 über ein drehfest auf der Zentralwelle 2 angeordnetes Ritzel 9 angetrieben, wodurch zugleich auch die unmittelbar mit den Planetenrädern 7, 8 verbundenen Schrämscheiben 10,11 mit den Schrämmeißeln 12 in Drehungen versetzt werden. Bei einer angenommenen Drehrichtung des Bohrgestänges 1 und der Zentralwelle 2 in Richtung des Pfeiles 13 von Fig. 2 laufen die Planetenräder 7, 8 und damit die Schrämscheiben 10,11 in Ricghtung der Pfeile 14 um. Da der Werkzeugträger 4 drehbar auf der Zentralwelle 2 gelagert ist, läuft er in Richtung des Pfeiles 15 um. Um eine gewünschte rasche Umlaufbewegung des Werkzeugträgers 4 in Richtung des Pfeiles 15 und damit der gleichen Drehrichtung des Bohrgestänges 1 und der Zentralwelle 2 entgegen der Drehrichtung der Schrämscheiben 10,11 zu bremsen, sind am Werkzeugträger 4 Konsolen 16 mit Hilfsbohrwerkzeugen 17 angeordnet, die in Bohrrichtung in Richtung des Pfeiles 18 in einer vor der Ebene 19 der Schrämscheiben 10,11 befindlichen Ebene 20 angeordnet sind. Dadurch graben sich die Hilfsbohrwerkzeuge 17 beim Umlauf des Werkzeugträgers in Richtung des Pfeiles 15 in das Gebirge und ziehen dabei eine kreisförmige Schrämnute 21 in die Bohrfläche 22. Vorteilhaft sind die mit dem Werkzeugträger 4 über die Konsolen 16, 16'verbundenen Hilfsbohrwerkzeuge 17, 17' radialsymmetrisch zur Zentralwelle 2 angeordnet.In Fig. 1 and 2 of the second alternative solution of a "dynamic support" of the new drill head, the two planetary gears 7, 8 driven by a rotatably mounted on the central shaft 2 pinion 9, whereby at the same time also connected directly to the planetary gears 7, 8 Schrämscheiben 10th , 11 are set in rotation with the chisels 12. In an assumed direction of rotation of the drill pipe 1 and the central shaft 2 in the direction of the arrow 13 of FIG. 2, the planet wheels 7, 8 and thus the chamfering disks 10, 11 rotate in the direction of the arrows 14 Since the tool carrier 4 is rotatably mounted on the central shaft 2, it rotates in the direction of the arrow 15. A desired rapid circulation movement of the tool carrier 4 in the direction of the arrow 15 and thus the same direction of rotation of the drill string 1 and the central shaft 2 against the direction of rotation To brake the cutting wheels 10,11 are on the tool carrier 4 consoles 16 with auxiliary drilling tools 17, which are arranged in the drilling direction in the direction of the arrow 18 in a front of the plane 19 of the cutting discs 10,11 located level 20. As a result, the auxiliary drilling tools dig 17 in the circulation of the tool carrier in the direction of arrow 15 in the mountains and thereby draw a circular Schrämnute 21 in the drilling surface 22. Advantageous are the tool carrier 4 via the brackets 16, 16'verbundenen auxiliary drilling tools 17, 17 ' arranged radially symmetrically to the central shaft 2.

Eine besonders vorteilhafte Wirkung entfalten die Hilfsbohrwerkzeuge 17', wenn sie auf einem Radius 23 angeordnet sind, der geringfügig größer als der größtmögliche Abstand A der Bohrwerkzeuge 12 auf den Schrämscheiben 10,11 von der Zentralwelle 2 ist, wie dies in Fig. 1 und 2 angedeutet ist. .A particularly advantageous effect unfold the auxiliary drilling tools 17 'when they are arranged on a radius 23 which is slightly larger than the maximum distance A of the drilling tools 12 on the cutting wheels 10,11 from the central shaft 2, as shown in Figs. 1 and 2 is indicated. ,

In Fig. 3 und 4 ist eine erste Ausführungsform einer Lösungsalternative einer „statischen Abstützung" beim „Raise-Bohrkopf" dargestellt. Dabei sind von den Bohrwerkzeugen 6 eine Planetenschrämscheibe 24 in einer ersten Ebene 25 und dahinter in einer zweiten Ebene 26 zwei weitere auf einen größeren Bohrdurchmesser wirkende Planetenschrämscheiben 27 angeordnet. Sämtliche Planetenschrämscheiben 24, 27 werden von dem Planetengetriebe 29, 30, 31, 32 in einem Drehsinn 33 von dem Ritzel 28 der Zentralwelle 2 angetrieben, der dem Drehrichtungssinn 34 der Zentralwelle 2 und damit des Bohrgestänges 1 entgegenläuft. Der Werkzeugträger 4 läuft dabei in Richtung der Pfeile 35 gemäß Fig. 4 um.In Fig. 3 and 4, a first embodiment of a solution alternative of a "static support" in the "Raise drill head" is shown. In this case, of the drilling tools 6 a Planetenschrämscheibe 24 in a first plane 25 and behind it in a second plane 26, two more acting on a larger diameter drill bits 27 Bohrkermesser arranged. All Planetenschrämscheiben 24, 27 are driven by the planetary gear 29, 30, 31, 32 in a direction of rotation 33 of the pinion 28 of the central shaft 2, which runs counter to the direction of rotation 34 of the central shaft 2 and thus of the drill pipe 1. The tool carrier 4 runs in the direction of the arrows 35 in FIG. 4.

In Bohrrichtung gemäß dem Pfeil 36 ist vor den Planetenschrämscheiben 24, 27 direkt auf der Zentralwelle 2 eine Zwischenbohrkrone 37 drehfest angeordnet, die mit ihren Schämmeißeln 38 ein Zwischenbohrloch 39 bohrt. Hinter der Zwischenbohrkrone 37 ist eine erste „statische Abstützvorrichtung" 40 mit vier festmontierten Schneidkufen 41 vorgesehen, deren Schneidkanten 42 in die Wandung des Zwischenbohrloches 39 einschneiden. Diese Abstützvorrichtung 40 ist über eine Hohlwelle 43 mit einem Hohlrad 44 verbunden, in dessen Innenverzahnung ein Ritzel 45 des zusätzlichen Planetengetriebes eingreift. Die Planetenwelle 48 wird über das Planetenzahnrad 46 von dem weiteren Ritzel 47 der Zentralwelle 2 angetrieben. Dieses Planetengetriebe zwingt im Zusammenwirken mit der Abstützvorrichtung 40, der Hohlwelle 43, dem Hohlrad 44 und dem Ritzel 45 den Werkzeugträger 4 in eine langsame Drehung um die Mittelachse 49.In the drilling direction according to the arrow 36, an intermediate drill bit 37 is rotatably arranged in front of the planetary washers 24, 27 directly on the central shaft 2, which drills an intermediate borehole 39 with its scrapers 38. Behind the intermediate drill bit 37 there is provided a first "static support device" 40 with four fixed cutting runners 41 whose cutting edges 42 cut into the wall of the intermediate drill hole 39. This support device 40 is connected via a hollow shaft 43 to a ring gear 44, in whose internal teeth a pinion 45 The planetary shaft 48 is driven via the planetary gear 46 by the further pinion 47 of the central shaft 2. This planetary gear mechanism, in cooperation with the support device 40, the hollow shaft 43, the ring gear 44 and the pinion 45, forces the tool carrier 4 into a slow gear Rotation about the central axis 49.

Unterhalb des Werkzeugträgers 4 ist eine zweite „statische" Abstützvorrichtung 50 auf der Zentralwelle 2 angeordnet. Diese zweite Abstützvorrichtung 50 weist ebenfalls ein Hohlrad 51 auf, mit dessen Innenverzahnung ein zweites Planetenritzel 52 der Planetenwelle 48 kämmt. Die Übersetzung und der Drehsinn von der Planetenwelle 48 über das Planetenritzel 52 auf das Hohlrad 51 sind ebenso gleich wie der entsprechende Drehsinn und die Übersetzung vom oberen Planetenritzel 45 auf das Hohlrad 44. Darüber hinaus weist die zweite Abstützvorrichtung 50 auf Schwingen 53 gelagerte Rollen 54 auf, die von Druckfedern 55 gegen die Wandung der Großlochbohrung 56 gedrückt werden. Die Rollen 54 können auch mit Schneidkanten 54' versehen sein. In den Fig. 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform einer „statischen Abstützung" im Längsschnitt mit einem vom Bohrgestänge drückend vorgetriebenen Planeten-Bohrkopf mit einem Pilotbohrer 57 und mit einer aus mehreren mit unter der Wirkung von Druckfedern 58 bestehenden Schneidkufen 59 bestehende Abstützvorrichtung 60 dargestellt. Auf der Zentralwelle 2 befindet sich unmittelbar hinter dem Pilotbohrer 57 eine mit Schrämmeißeln besetzte Zwischenbohrkrone 37 zum Aufbohren eines Zwischenbohrloches 39. In der Darstellung der Fig. 5 und 6 bestehen die Bohrwerkzeuge 6 im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 aus zwei in einer Ebene 61 angeordneten Planetenschrämscheiben 62, die über jeweils eine im Werkzeugträger 4 drehbar gelagerte_oWelle 63 und einem damit drehfest verbundenen Planetenrand 64 von einem Ritzel 65 der Zentralwelle 2 angetrieben werden. Die Abstützvorrichtung 60 ist wiederum über eine Hohlwelle 43 und ein Hohlrad 44 mit der Planetenwelle 48 über das Planetenritzel 45 getrieblich verbunden. Auf der Planetenwelle 48 ist ein weiteres Planetenzahnrad 66 drehfest angeordnet, welches von einem zweiten Ritzel 67 auf der Zentralwelle 2 angetrieben wird. Bei einem Drehrichtungssinn in Richtung des Pfeiles 68 gemäß Fig. 6 der Zentralwelle 2 erfolgt die Drehung der Planetenschrämscheiben 62 in Richtung der Pfeile 69.Below the tool carrier 4, a second "static" supporting device 50 is arranged on the central shaft 2. This second supporting device 50 likewise has a ring gear 51 with whose internal teeth a second planetary pinion 52 meshes with the planetary shaft 48. The translation and the direction of rotation of the planet shaft 48 via the planetary pinion 52 to the ring gear 51 are just as equal as the corresponding direction of rotation and the translation of the upper planetary pinion 45 on the ring gear 44. In addition, the second support device 50 mounted on rockers 53 rollers 54, of compression springs 55 against the wall of the The rollers 54 can also be provided with cutting edges 54 'in Figures 5 and 6, a second embodiment of a "static support" in longitudinal section with a drill rod driven by the drill driven planetary drill bit with a pilot drill 57 and one of several with under the effect of vo n compression springs 58 existing cutting runners 59 existing support device 60 shown. On the central shaft 2 is located immediately behind the pilot drill 57 an occupied with Schrammisseln Zwischenbohrkrone 37 for drilling an intermediate hole 39. In the illustration of FIGS. 5 and 6, the drilling tools 6, in contrast to the embodiment of Figs. 3 and 4 of two in a level 61 arranged Planetenschrämscheiben 62, which are each driven via a rotatably mounted in the tool carrier 4 _o shaft 63 and a rotatably connected planetary edge 64 by a pinion 65 of the central shaft 2. The support device 60 is in turn connected via a hollow shaft 43 and a ring gear 44 with the planetary shaft 48 via the planetary gear 45. On the planetary shaft 48, a further planetary gear 66 is rotatably disposed, which is driven by a second pinion 67 on the central shaft 2. In a direction of rotation in the direction of arrow 68 in FIG. 6 of the central shaft 2, the rotation of the planetary cutting discs 62 takes place in the direction of the arrows 69.

In den Fig. 7 und 8 sind eine dritte und vierte Ausführungsform einer „statischen Abstützung" mit einem vom ziehenden Bohrgestänge 1 angetriebenen Erweiterungs-Bohrkopf im Vertikal-Halbschnitt dargestellt. Dabei besteht die dritte Ausführungsform der Abstützung aus mehreren um einen gleichen Winkel zueinander versetzte, gegen die Bohrlochwandung andrückbare Raupen 70, deren Raupenbewegung in Richtung des Pfeiles 71 parallel zur Zentralwelle 2 und damit zu deren Mittelachse 49 ausgerichtet ist. Die vierte Ausführungsform besteht aus mehreren, an sich bekannten, zueinander um einen gleichen Winkel versetzte hydraulische Spannvorrichtung 80 mit je zwei Kolbenzylindereinheiten 72, 73, von denen die eine Kolbenzylindereinheit 72 mit einer Spannpratze 74 gegen die Bohrlochwandung 56 drückt und die andere Kolbenzylindereinheit 73 als Schreitvorrichtung mit ihrer Längsache 75 parallel zur Achse 49 der Zentralwelle 2 ausgerichtet ist. Die Raupen 70 und die Kolbenzylindereinheiten können mit einer sie in Vortriebsrichtung des Pfeiles 76 des Bohrkopfes vorantreibenden Energieversorgung versehen sein, die entweder von einer außerhalb des Bohrloches 56 angeordneten Energiequelle herangeführt ist oder aus einer Hydraulikpumpe 77 besteht, die wie im dargestellten Fall auf einer über Konsolen 78 mit den Raupen 70 und/oder den Kolbenzylindereinheiten verbundenen Abstützplatte 79 befestigt ist, durch welche die Zentralwelle 2 frei drehbar hindurchgreift. Die Hydraulikpumpe 77 wird über ein am oberen Ende der Zentralwelle 2 befindliches Zahnrad 81 und ein Antriebsritzel 82 angetrieben.7 and 8 show in vertical half section a third and fourth embodiment of a "static support" with an extension drill head driven by the pulling drill pipe 1. In this case, the third embodiment of the support consists of a plurality of mutually offset by an equal angle, Caterpillars 70 which can be pressed against the borehole wall and whose caterpillar movement is aligned in the direction of the arrow 71 parallel to the central shaft 2 and thus to its central axis 49. The fourth embodiment consists of a plurality of hydraulic tensioning devices 80 known per se and offset by an equal angle, each having two Piston-cylinder units 72, 73, of which a piston-cylinder unit 72 presses with a clamping claw 74 against the borehole wall 56 and the other piston-cylinder unit 73 is aligned as Schreitvorrichtung with its longitudinal axis 75 parallel to the axis 49 of the central shaft 2. The caterpillars 70 and the piston-cylinder units kö nnen be provided with an advancing in the advancing direction of the arrow 76 of the drill head energy supply, which is either brought from outside the borehole 56 arranged energy source or consists of a hydraulic pump 77, as in the case shown on a console 78 with the caterpillars 70 and / or the piston-cylinder units connected support plate 79 is fixed, through which the central shaft 2 freely rotatably engages. The hydraulic pump 77 is driven via a gear 81 located at the upper end of the central shaft 2 and a drive gear 82.

In den Fig. 7 und 8 bohrt der dargestellte Bohrkopf absteigend auf ein Vorbohrloch 83 in hartem Gestein. Er ist mit Rollenbohrwerkzeugen 103 bestückt, die auf zwei konzentrisch um die Zentralwelle 2 drehenden Werkzeugträgern 84, 85 befestigt sind. Das Bohrgestänge 1 ist über eine Kupplung 86 mit der Zentralwelle 2 gekuppelt. Die Kupplung 86 weist am Ende des Bohrgestänges 1 eine kreisförmige Außenverzahnung 87 auf, die sich mit einer am Ende der Zentralwelle 2 befindlichen Geradverzahnung 88 in Eingriff befindet. Durch die kugelförmige Kuppelverzahnung kann zwischen dem Bohrgestänge 1 und derIn FIGS. 7 and 8, the illustrated drill head drills in descending order on a pilot hole 83 in hard rock. It is equipped with roller drilling tools 103 which are mounted on two concentric about the central shaft 2 rotating tool carriers 84, 85. The drill pipe 1 is coupled via a coupling 86 with the central shaft 2. The coupling 86 has at the end of the drill string 1 a circular outer toothing 87, which is in engagement with a located at the end of the central shaft 2 sprocket 88. Due to the spherical dome toothing can between the drill pipe 1 and the

Teilen erfolgen. Dabei wirken mehrere Druckfedern 89 in der Kupplung 86 dem Zug des Bohrgestänges 1 entgegen. Die Längsverschiebung der Kuppelverzahnung 87 zur Geradverzahnung 88 der Zentralwelle 2 wird über eine Reglerstange 90 auf den Fühler 91 eines Reglers 92 übertragen. Dieser Regler 92 setzt sodann über die strichpunktiert eingezeichnete Regelleitung 93 beispielsweise die Hydraulikpumpe 77 in Tätigkeit, die wiederum über die Hydraulikleitungen 94 entweder die Raupen 70 in Richtung des Pfeiles 71 oder das aus den Kolbenzylindereinheiten bestehende Schreitwerk zu einer Bewegung seines Zylinders 73 in Richtung des Pfeiles 76 veranlaßt. Dadurch werden die Rollbohrwerkzeuge 103 gegen das Gebirge gedrückt und zugleich das Bohrgestänge 1 entlastet.Sharing done. In this case, a plurality of compression springs 89 in the coupling 86 counteract the pull of the drill string 1. The longitudinal displacement of the coupling toothing 87 to the straight toothing 88 of the central shaft 2 is transmitted via a control rod 90 to the sensor 91 of a regulator 92. This controller 92 then sets via the dash-dotted control line 93, for example, the hydraulic pump 77 in action, in turn, via the hydraulic lines 94, either the beads 70 in the direction of arrow 71 or consisting of the piston-cylinder units walking gear to a movement of its cylinder 73 in the direction of the arrow 76 causes. As a result, the rolling drill tools 103 are pressed against the mountains and at the same time relieves the drill pipe 1.

Zugleich treibt die Zentralwelle 2 über ihr Ritzel 95 und das Doppelplanetenrad 96 den Innenzahnkranz 97 des äußeren Werkzeugträgers 84 langsam und entgegen der Drehrichtung des Bohrgestänges 1 an. Das Doppelplanetenrad 96 stützt sich hierbei zugleich auf dem Innenzahnkranz 98 der innenverzahnten Abstützplatte 79 der Abstützvorrichtung ab und nimmt über die Planetenachse 99 den inneren Werkzeugträger 85 in mit etwas schnellerer und mit dem Bohrgestänge 1 gleichsinniger DrehungAt the same time drives the central shaft 2 via its pinion 95 and the double planetary gear 96, the inner ring gear 97 of the outer tool carrier 84 slowly and counter to the direction of rotation of the drill string 1 at. The double planetary gear 96 is supported in this case on the inner ring gear 98 of the internally toothed support plate 79 of the support device and takes over the planetary axis 99, the inner tool holder 85 in a little faster and with the drill string 1 in the same direction rotation

Mit dem inneren Werkzeugträger 85 ist ein Führungskorb 100 verbunden, der mit seinem Ring 101 die Führung und Zentrierung des Bohrkopfes im Vorbohrloch 83 sicherstellt.With the inner tool carrier 85, a guide cage 100 is connected, which ensures with its ring 101, the guidance and centering of the drill head in the pilot hole 83.

Im wesentlichen sind beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 auf der hohl ausgebildeten Zentralwelle 2 zwei ineinander integrierte sowie konzentrisch angeordnete Werkzeugträger 84, 85 mit Rollenbohrwerkzeugen 103 angeordnet, von denen ein Werkzeugträger, hier der äußere Werkzeugträger 84, mit einem zum Umlaufsinn der Zentralwelle 2 und damit des Bohrgestänges 1 entgegengesetzten Umlaufsinn durch sein Planetengetriebe antreibbar ist.Essentially, in the embodiment of FIGS. 7 and 8 on the hollow central shaft 2, two integrated and concentrically arranged tool carrier 84, 85 are arranged with Rollenbohrwerkzeugen 103, of which a tool carrier, here the outer tool carrier 84, with a direction of rotation of the central shaft. 2 and thus the drill string 1 opposite sense of rotation can be driven by its planetary gear.

Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung verschiedene Kombinationen möglich sind. So ist beispielsweise die „dynamische Abstützung" gemäß den Fig. 1 und 2 auch kombinierbar mit der „statischen Abstützung" gemäß den Fig. 3 bis 6.It is understood that various combinations are possible within the scope of the invention. For example, the "dynamic support" according to FIGS. 1 and 2 can also be combined with the "static support" according to FIGS. 3 to 6.

Ferner können auch die Abstützvorrichtungen der Fig. 7 und 8 an die Stelle der Abstützvorrichtung 50 gemäß den Fig. 3 und 4 treten.Furthermore, the support devices of FIGS. 7 and 8 can also take the place of the support device 50 according to FIGS. 3 and 4.

Schließlich stellt die Ausführung nach den Fig. 7 und 8 eine „dynamische Abstützung" entsprechend den Fig. 1 und 2 dar, indem die Gegenläufigkeit der beiden Werkzeugträger 84, 85 auch zu einem Abbau des von der statischen Abstützvorrichtung zu haltenden Restmomentes führt. Entsprechend zur Ausführung nach den Fig. 1 und 2 kann bei dem Bohrkopf nach den Fig. 7 und 8 dieser Momentausgleich durch entsprechende Dimensionierung der Werkzeugträger 84, 85, Wahl der gegenseitigen Getriebeübersetzungen und Besetzung der Werkzeugträger 84, 85 mit Bohrwerkzeugen gemäß den Fig. 1 und 2, so weit vervollkommnet werden, daß auf die statische Abstützung verzichtet werden könnte. In diesem Fall müßte allerdings der Bohrandruck durch das Gewicht des Bohrkopfes und die Zugkraft des Bohrgestänges 1 aufgebracht werden.Finally, the embodiment according to Figures 7 and 8 represents a "dynamic support" according to Figures 1 and 2, in that the opposition of the two tool carriers 84, 85 also leads to a reduction of the residual torque to be retained by the static support device 1 and 2, in the drill head according to FIGS. 7 and 8, this torque compensation by appropriate dimensioning of the tool carrier 84, 85, choice of mutual gear ratios and occupation of the tool carrier 84, 85 with drilling tools according to FIGS. 1 and 2 However, in this case, the Bohrandruck by the weight of the drill head and the pulling force of the drill string 1 would have to be applied so far.

Claims

- I - / Ot O /

Invention claim:

1. drill head for drilling in the rock with a central shaft which is coupled to a simple drill pipe and on which at least one tool carrier with drilling tools via a planetary gear is rotatable and driven, characterized in that for pressing against the cylindrical borehole wall (39, 56) the central shaft (2) consisting of a plurality of radially symmetrically mounted support elements supporting device (40, 50, 60) is arranged, which is connected via a gear so with the central shaft (2) on the one hand and with the tool carrier (4) on the other hand, the tool carrier (4, 84, 85) is drivable in a slow rotation about the central shaft (2).

2. Drilling head according to item 1, characterized in that the supporting device (40, 60) consists of a plurality of mutually offset by an equal angle cutting runners (41, 59) whose longitudinal directions are aligned parallel to the central shaft (2).

3. drill head according to item 1, characterized in that the supporting device (50) consist of several mutually offset by an equal angle rollers (54) whose Abrollrichtungen parallel to the central shaft (2).

4. Drilling head according to one or more of the items 1 to 3, characterized in that the cutting runners (41, 59) and / or the rollers (54) with cutting edges (42, 54 ') are provided.

5. Drilling head according to one or more of the items 1 to 4, characterized in that the cutting runners (41, 59) and the rollers (54) under the action of a compression spring (58, 55) with the borehole (39, 56) engage ,

6. boring head according to item 1, characterized in that the supporting elements of a plurality of mutually offset by an equal angle, against the Großbohrlochwandung (56) pressable caterpillars (70) consist whose crawler movement direction is aligned parallel to the central shaft (2).

7. Drilling head according to item 1, characterized in that the supporting elements of several, known per se, offset by an equal angle hydraulic tensioning devices (80) each with two piston-cylinder units (72, 73), of which a piston-cylinder unit (72) one clamping claw (74) against the borehole wall (56) presses and the other piston-cylinder unit (73) is aligned as a walking device with its longitudinal axis (75) parallel to the central shaft (2).

8. Drilling head according to the items 6 and 7, characterized in that the caterpillars (70) and the piston-cylinder units are provided with a propelling in the direction of travel of the drill head energy supply.

9. Drilling head according to item 8, characterized in that the energy supply is brought from an outside of the well arranged energy source.

A hole head according to item 8, characterized in that the power supply for the bead (70) and / or the tensioning device (80) is formed by a hydraulic pump (77) which can be driven via the central shaft (2) and which is mounted on the support device.

A head according to one of the items 1 to 10, characterized in that the central shaft (2) is provided with a pilot drill (57) and / or an intermediate bit (37) and the supporting device (40, 60) is arranged in the direction of drilling between the drill bit (37 ) and the level of subsequent drilling tools (24, 27, 62) is arranged and in a preliminary stage (39) of the''large drilling hole (56) engages.

A tube according to one or more of the items 1 to 10, characterized in that the supporting device (50) is arranged in the drilling direction behind the plane of the last drilling tool (27) and acts on the borehole wall (56).

A tube head according to the items 1 to 12, characterized by a combination of the supporting device (40, 60) with the supporting device (50).

14th ear according to one or more of the items 1 to 13, characterized in that the transmission for connecting the supporting device (40, 60) with the central shaft (2) and the tool carrier (4) from at least one rotationally fixed to the supporting device (40, 60) connected ring gear (44) with internal teeth, at least one meshing with this internal gear pinion (45), a planetary shaft (48) and at least one of the planetary shaft (48) located gear (46, 66), of a rotationally fixed on the central shaft (2) arranged pinion (9, 47, 67) is drivable.

Head according to one or more of the items 1 to 14, characterized in that on the central shaft (2) there are arranged two tool carriers (84, 85) which are integrated with one another and concentric with roller boring tools (103) and the drill pipe (1) is arranged with the central shaft ( 2) via a coupling (86) is connected to the angular mobility of the drill string (1) at one end a bent coupling teeth (87) and the Längsverschieblichkeit the drill string (1) to the central shaft (2) at the other end a straight internal toothing (88 ), with which the coupling toothing (87) is engaged.

16J3ohrkopf according to item 15, characterized in that when exceeding a longitudinal displacement between the drill pipe (1) and central shaft (2) via a control device (90, 91, 92), the bead (70) and / or the hydraulic walking mechanism can be set in propulsion movement.

17 head according to item 15 or 16, characterized in that in more than one with roller boring tools (103) occupied tool carrier (84, 85) at least one tool carrier (84) with a direction of rotation of the central shaft (2) directed the same direction of rotation can be driven by its planetary gear ,

18ßehrkopf according to item 1 to 17, characterized in that the tool carrier (4) with it rotatably connected auxiliary drilling tools (17,17 ') and the other drilling tools in a conventional manner from the tool carrier (4) rotatably mounted and the planetary gear (5 ) driven Schrämscheiben (10,11) consist.

19ßehrkopf according to item 18, characterized in that with the tool carrier (4) rotatably connected auxiliary drilling tools (17,17 ') are arranged radially symmetrically to the central shaft (2).

20. A bobbing head according to one or more of the items 17 or 18, characterized in that the auxiliary boring tools (17, 17 ') non-rotatably mounted on the tool carrier (4) are arranged on a radius (23) which is greater than the maximum possible distance (A) Drilling tools (12) on the cutting discs (10, 11) of the central shaft (2).

21, drill head according to one or more of the points 17 to 20, characterized in that the auxiliary drilling tools (17,17 ') on the tool carrier (4) to the drilling tools (12) on the cutting wheels (10, 11) in the opposite direction of rotation according to Arrow (15) are arranged.

22 - Head according to one or more of the items 1 to 17, characterized by a combination of a supporting device (40, 50, 60) and caterpillars (70) and tensioning devices (80) with a bracket (16, 16 ') and the auxiliary drilling tools (17, 17 ').