DE2341796C3

DE2341796C3 - GesteinsbohrmeiBel für Tiefbohrungen

Info

Publication number: DE2341796C3
Application number: DE2341796A
Authority: DE
Inventors: Robert Saint-Germain- En-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: 1975-04-17
Also published as: DE2341796B2; US3861477A; CA994750A; FR2196428B1; IT994619B; DE2341796A1; FR2196428A1; NL7311343A; GB1430603A

Description

Bohrlochachse und um den Wert e = -~~— exzentrisch zu dieser angeordnet ist und daß die ebene Schneidstimfläche senkrecht zu dieser Achse verläuft.

Die Spülung geschieht vorteilhafterweise von einer zentralen Bohrung der Meißelrolle, aus; man kann dem Strahl, der die Schneidefläche spülen soll, eine 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 einei Umdrehung zwischen Größt- und Kleinstwerten, die am Umfang bis auf 0 herabgehen können.

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, welche die Winkelstellung und die axiale Kontinuität des Ganzen sichern.

Die Erfindung wird durch die folgende Beschrei-

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

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

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

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

in senkrechtem Teilschnitt, 5 Pfropfen durch das Rohr 14 verschlossen, das mittels

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

Fig.3 denselben, im Querschnitt entlang der Li- Achsenstücks6 eingeschraubt ist. Dieses Rohr ist in

nieIII-III derFig. 1, der Form eines Rohrstückes dargestellt, welches die

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

nie IV-IV der Fig. 1, >° 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, curch

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

F i g. 6 den entsprechenden Umriß der Bahnen auf ten Rohrkanals 14 oder zu einem länglichen Schlitz der Schnitt-Stirnfläche, die von Punkten durchlaufen 15 leiten. Dieses Ganze aus Axial- und aus Radiallawerden, welche auf dem durch den Punkt Λ gehen- gern, mögen diese nun, wie gezeichnet, Wälzlager den Durchmesser der Rolle in regelmäßigen Abstän- oder mögen sie Gleitlager sein, wird vorteilhafterden aufeinanderfolgen. weise mit einer Druck-Schmiereinrichtung von glei-

Fig. 1 bis 4 zeigen den Fall einer Rolle, deren chem Druck wie den Umgebungsdruck ausgestattet;

Durchmesser gleich ⁸V₄₀ des Bohrlochdurchmes- «o der in dem Kopf des Achsenstücks 6 eingespannte,

sersD ist, und die an einem Anschlußstück ange- aus Plastik bestehende Schmiermittelbehälter 16

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 Maßgabe

wand einander berühren. »5 des Verbrauches im Laufe des Betriebes durcli ein

Die dementsprechende Exzentrizität der Achse .Af Einspritzventil 19 aufgefüllt werden; dieses Ventil

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

kes und des Bohrloches, wie in F i g. 1 gezeigt, wird Entleerungsventil ergänzt sein.

D-d 9D . „ . .... r, . Die gezeichneten Axial- und Radiallager können

also* = j - _g0 sem. Der eigentliche Bohr- _{3o durch} Kegelrollenlager ^ _durch ^j₃, h_intere,nan-

meißel besteht im gezeichneten Beispiel aus einer der angeordnete Lager wie bei Bohrturbinen ersetzt Krone 1, deren untere Stirnfläche wie bei einem her- werden. Ebenfalls können die Dichtungsringe durch kömmlichen Massivmeißel gestaltet, nämlich mit Flä- umlaufende Dichtungen mit ebenen Flächen gebildet chen oder Flügeln 4 versehen ist, die mit Schneide- werden.

elementen wie gefaßten Diamanten besetzt oder mit 35 Das aus der Krone 1, den; Ring 2 und dem Achdiamantenhaltiger Masse belegt oder mit Picken oder senstück 6 bestehende Ganze ist aufgeschraubv und mit Hartmetall-Schneidplättchen oder ähnlichem be- aufgeschweißt auf einen Anschlußkopf 20, der stückt ist, die durch ein Netz von Kanälen bespült seinerseits in einer die Winkeldrehstellung sichernden werden, das in der Zeichnung durch einen Strahlen- Weise mit dem Zentrierkörper 26 verbunden ist, welfächer 5 dargestellt ist. 40 eher dann mit dem Bohrgestänge durch ein Gewinde

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

versehen, die den Zähnen von Dreikegelrollenmei- Wie in F i g. 1 in einem Schnitt in Achseben■:: und

Bein ähneln und in vergleichbarer Form gepanzert in F i g. 3 in einem Querschnitt dargestellt, ist die sind; diese Zähne zerkleinern durch Abrollen den Verbindung des Anschlußkopfes 20 mit dem Zen-Umfang der Schnitt-Stirnfläche, aber die Besonder- 45 trierkörper 26 durch Einspannen zweier zylindriheit 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 Spannschleie 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 nrit verschleißfestem, vorzugsweise dia- 5° spannt ist und auf einem Sitz 35 aufruht, der in eine mant-haltigen Plättchen versehen, welche genaue Ka- Bohrung 32 des Zentrierkörpers 2c aufliege; du fibrierung des Bohrloches zum Schutz der Umf angs- Mutter 34 ist nach dem Anziehen mittels eines amge Schneideelemente sichern. schlagenen Sicherungsbleches 36 gesichert.

Die Krone ist in der bei Diamanten-Bohrmeißeln Die Abdichtung zwischen dem AnschluBkopf ΊΧ

herkömmlichen Weise an einein zylindrischen Ring 1 55 and dem Zentrierkörper 26 ist durch einen torusför befestigt, der ebenfalls durch verschleißfeste Platt- migen Dichtungsring 25, gegebenenfalls durch derei chen oder durch Schutzflächen oder durch ver- mehrere, bewirkt.
schlei8festen Belag geschützt ist Der Spülumlauf geschieht durch die Bohrung 2)

Dieses Ganze, beim gezeichneten Beispiel mit und durch die lange Reöie von Kanälen 21 und 22 einem Wälzlager 8 und einer Schutzbüchse 18 ausge- 60 die durch den AnschluBkopf 20 gebohrt sind und ν 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.
voa Kogelkränzen 7 and 9 aufgenommen werden. Die Führung und Zentrierung des Zentrierii örpei

Die axiale Verriegelung der aus der Krone 1 und 26 wird durch Vorspränge 29 und 30 (der Vorsprun dem Ring 2 gebildeten Rolle auf dem Achsenstuck 6 65 30 ist m der Fi g. 1 nicht sichtbar) oder durcli geschient bekannterweise durch einen Kranz von Ku- was zu diesem Zweck vielfach üblich ist — Reihe gem 12, die durch eine i Kanal eingefüllt sind, der gerader oder spiraliger Rippen bewirkt; diese Vor nach dem Zusammenbau durch einen Pfropfen 13 sprünge oder Rippen sind mit verschleißfester Legk

7 8

rung versehen und dienen gleichzeitig als Auswucht- einer Rolle vom Verhältnis d: D = 3:4, ausgehend

massen zum Massenausgleich des aus Bohrmeißel von einem Berührungspunkt A mit dem Kreis vom

und Zentrierkörper befindlichen Ganzen. Durchmesser D, auf dem sie abrollt.

Diese Art des Zusammenbaus ermöglicht, zwi- Fig.6 zeigt beiderseits eines Durchmessers Y-Y sehen zwei Benutzungspcirioden beliebige Teile des 5 im Halbkreis I in vollen Linien die Spuren, die von

aus Bohrkammern und Zahnkränzen bestehende Schneideelementen, z. B. Diamanten, beschrieben

Ganze zu ersetzen oder instandzusetzen; der Zen- werden, welche auf der Strecke A, B, C, D auf dem

(Tierkörper kann ein einziges Werkstück oder kann Durchmesser A, H der Rolle zwischen dem Berüh-

aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt sein. rungspunkt/1 und dem Rollen-Mittelpunkt M in den

Der Zentrierkörper kann notfalls mit Vorteil mit io Abständen r, ³/₄ r, '/₂, V₄ r liegen, und im HaIbrnehreren schraubenförmig angeordneten Führungs- kreis Il in gestrichelten Linien die entsprechenden flächen gemäß der französischen Patentschrift Spuren der Punkte, die symmetrisch zu den vorbe-1.297 304 oder auch noch mit Rollen gemäß der schriebenen relativ zum Punkt M liegen, welcher französischen Patentschrift 1 280 063 versehen sein. einen Kreis um die Mitte O des Bohrloches beim Betriebe wird der Zentrierkörper, der im Frin- 15 schreibt.

;iip schon von oben her durch entlang dem ihn bela- Die kinematische Untersuchung zeigt, daß jeder

stenden Bohrgestänge angeordnete Zentriervorrich- der Punkte A, B, C, D oder E, F, G, H auf seiner

tungen zentriert ist, in der Bohrlochachse gehalten Spur mit einer veränderlichen Geschwindigkeit ν

durch die aufeinanderfolgenden, am Umfang verteil- wandert. So beginnt der Punkt A von ν = O an den

ten Führungsvorsprünge 29 und 30 (oder durch die- 2? Berührungspunkten, die auf dem Umfang der

sen gleichwertige Mittel) und durch die an der Bohr- Schnittfläche liegen, und geht durch einen Höchst-

lochwand anliegenden Mantellinie der Rolle. wert der Geschwindigkeit auf halbem Wege zwi-

Eine aus der Erfindung hervorgehende Besonder- sehen A und A'\ nur der Mittelpunkt M der Meißel-

heit ist der Verlauf der Wegspuren der verschiedenen rolle beschreibt mit gleichbleibender Wanderge-

Punkte der Bohrer-Stirnfläche auf der Schnitt-Stirn- as schwindigkeit einen Kreis vom Radius e.

fläche. Während die Meißelrolle auf dem Segment A, H\

Bekanntlich beschreibt bei einem Verhält- A' des Kreises vom DurchmesserD abrollt, be-

nis d: D — 2 jeder Punkt des Umfangs der Rolle im schreibt der Punkt A nur den hypozykloiden Bogen-

Laufe einer Umdrehung einen Durchmesser des A, a, A', also weniger als ein Drittel des Weges,

Kreises D. Wenn d\D = 2:3, dann hat die Hypo- 30 den die Meißelrolle durchläuft,

zykloide jedes Punktes des Durchmessers drei Beruh- F i g. 6 läßt erkennen, wie dicht die den Zentral-

rungspunkte bei je 120°; wenn d:D - 3:4, dann bereich bestreichenden Spuren sind, und zeigt, daß

sind es vier solcher Punkte, und allgemein ergibt sich die mittlere lineare Geschwindigkeit der Umfangs-

für d: D — (*"') :x eine Kurve mit χ -Spitzen, die auf punkte kleiner und diejenige der zentralen Punkte

dem Kreise D liegen. 35 der Meißelrolle größer als diejenigen linearen Ge-

Damit der Verlauf der Spuren der Schneideele- schwindigkeilen sind, welche diese selben Punkte bei

mcnte verständlich sei, ist in F i g. 5 und 6 ein Ver- gleichförmiger Kreisbewegung haben würden,

hältnis d: D = 3 : 4 angenommen; aber bei der Aus- Es zeigt sich auch, daß man in der Meißelrolle

führung eines Bohrmeißels empfiehlt sich *;in Ver- einen axialen Kanal anordnen kann von einem Ra-

hältnis, das zwischen zwei aufeinanderfolgenden 40 dius, der bis e = D — d gehen kann, ohne daß der

Werten von (λ~·):χ liegt, damit nicht im Falle, daß Axialbereich der Schnitt-Stirnfläche weniger bestri-

die Rolle ohne Gleiten an der Außenwand abrollt, die chen würde.

Schneideelemente wieder auf dieselben Spuren fallen. Die beschriebenen Ausführungsformen könner

Fig. 5 zeigt eine Ausgangsstellung des Umfangs noch geändert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

L Gesteinsbohrmeißel für Tiefbohrungen, weleher eine zylindrische Mcißelrolle 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 Spülfliissigkeitszuleitung zur Meißelrolle aufnimmt, an dessen von der MeißelroUe abgewandten Ende eine Vorrichtung zum Anschluß an das so 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

0 d

Bohrlochachse (X) und um den Wert e -■ ~

exzentrisch zu dieser angeordnet ist und daß die ebene Schneidstirnfläche senkrecht zu dieser Achse verläuft.
2. Bohrmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidstirnfläche (4) der Meißelrolle (1) mittels eines axialen Rührkanals (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 MeißelroUe (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 MeißelroUe (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 MeißelroUe (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 Zentra'.kanal 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 MeißelroUe bearbeiteten Rollenbereichs lenkbar ist.
17. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußkopf (20) des Achsenstücks (6) in dem Zenirierkörpcr (26) durch zwei zueinander exzentrische zylindrische Tragflächen (23, 24) einspannbar ist.
18. Bohrmeißel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkopf (20) im Zen'rierkörper (26) axial mittels einer Spannschraube (33) befestigt ist.
19. Bohrmeißel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschraube (33) durch eine Mutter (34) festspannbar ist, weiche von dem der MeißelroUe (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 MeißelroUe (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 verteilter 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 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrischen Führungsvorsprünge (29, 30) so verteilt

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 Gesteinsbohrmei&er für Tiefbohrungen, welcher eine zylindrische Mcißelrolle aufweist, deren Durchmesser d kleiner ist als der Bohrlochdurchmesser D und größer als der Bohrlochhalbmesser, 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 eihe 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 Schniü 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 iot und sich um eine zur Bohrlochachse geneigte Achse dreht.

Bei Massivmeißeln 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 zur Bohrlochachse exzentrische Achsen rotieren und die unmittelbar oder durch Rückdruck des Gesteins um diese Achse gedreht werden (GB-PS 674462 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 Zahnkränze rotierender Rollen mit den Vorteilen der mit Schneide- oder Mahl-Elementen wie z.B. Diamanten oder Hartaietallplättchen 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 rohrformige Achsenstück mit seiner Längsachse parallel zur