DE3117268A1 - Erdbohrwerkzeug, dafuer vorgesehener meissel und verfahren zum auswaehlen der lage von einsaetzen an dem meissel - Google Patents

Description

Houston, Texas 77023, V.St.A.

Erdbohrwerkzeug, dafür vorgesehener Meißel und Verfahren zum Auswählen der Lage von Einsätzen an dem Meißel

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Erdbohrwerkzeuge und betrifft insbesondere die Anordnung der Schneidelemente.

Der gängigste Typ von Erdbohrwerkzeugen für öl- und Gasbohrungen sind Meißel, die sich um eine Achse drehen und um die Bohrlochsohle in einer Kerbe rollen, wenn sich das Bohrwerkzeug dreht. Solche Meißel haben Reihen von Zähnen, die die Erdformation durch auf den Meißel ausgeübte Kraft zerstören. Die Zähne sind in Abstand voneinander aufweisenden Reihen und in gegenseitigem Abstand angeordnet, um bei einer einzigen Umdrehung soviel wie möglich von der Bohrlochsohle zu zerkleinern. Die bekannten Erdbohrwerkzeuge haben verschiedene Merkmale, die so gewählt werden, daß ein als "Spurverfolgung" (tracking) bezeichnetes Problem vermieden wird. Dieses Problem stellt sich, wenn der Abstand der Zähne an einem drehbaren

Meißel den Zähnen gestattet, wiederholt in vorherige Zahneindrücke in der Erde zu fallen. Später werden Grate und Spitzen in der Erde gebildet, und infolgedessen unterliegt der Meißel einem beschleunigten Verschleiß durch Abrieb. Die Zähne werden deshalb vorzeitig und ungleichmäßig verschlissen. Bei Bohrwerkzeugen mit Zähnen aus .Hartmetalleinsätzen, die durch Festsitz in gebohrten Löchern festgehalten werden, kann das tragende Metall vorzeitig verschleissen und die Einsätze können verlorengehen.

Lösungen für das Spurverfolgungsproblem finden sich in den üS-PSen 3 726 350 und 4 187 922.

Bei jeder der bekannten Lösungen sind die Einsätze in Umfangsreihen angeordnet, und zwar mit veränderlichem Abstand zwischen den Einsätzen, um die Spurverfolgung zu verhindern. Diese bekannten Einsätze sind in Gruppen angeordnet, und zwar mit gleichem Abstand in einer Gruppe, aber mit unterschiedlichem Abstand in anderen Gruppen; oder der Abstand in jeder Reihe nimmt von einem Minimum auf ein Maximum zu und wieder auf das Minimum ab, oder aber der Einsatzabstand wird in jeder Reihe verändert, so daß jedes Paar Einsätze einen gegenseitigen Abstand hat, der sich von dem Abstand zwischen allen anderen Einsatzpaaren in der Reihe unterscheidet.

Bei den oben erwähnten bekannten Lösungen sind jeweils die Einsätze in Umfangsreihen angeordnet. Die Reihen sind durch einen Mindestabstand voneinander getrennt, damit ausreichend tragendes Metall für die Einsätze vorhanden ist. Zum Verhindern der Erzeugung eines Grates zwischen den Reihen kann ein weiterer Meißel, der in derselben Kerbe oder auf demselben Weg angeordnet ist, versetzte oder gestaffelte Reihen haben, die aufgrund ihrer Anordnung die Erde dort entfernen, wo sich sonst solche Grate bilden würden. Eine

weitere Methode besteht darin, den Meißel selbst gegenüber dem anderen Meißel in der Kerbe versetzt anzuordnen. Gelegentlich drehen sich die Bohrwerkzeuge etwas "außermittig" , was bedeutet, daß die Drehachse des Bohrwerkzeuges während des Bohrens von der zentralen Achse des Bohrloches abweicht. Ein Ergebnis dieser Erscheinung ist die Erzeugung von Graten, und zwar selbst zwischen versetzten Reihen der verschiedenen Meißel.

Es gibt bei bekannten Meißeln Gebiete, die ringförmige" Reihen haben, welche sich ohne dazwischen angeordnete Zwischenräume überlagern. Der aus der US-PS 3 726 350 bekannte Meißel hat gegeneinander versetzte Reihen. Die US-PS 2 774 571 beschreibt die Verwendung eines inneren Endes oder einer "Nase" jedes Meißels, der eine solche Anordnung hat. In der US-PS 2 230 569 ist eine große Anzahl von Anordnungen für Meißel mit gefrästen Zähnen beschrieben, die schraubenlinienförmige Reihen von Zähnen aufweisen. Außerdem sind im Stand der Technik bereits Schachtbohrwerkzeuge mit schraubenlinienförmigen Reihen benutzt worden.

Im gesamten bekannten Stand der Technik sind die Zähne oder Einsätze in Reihen angeordnet. Die Reihen können in Umfangsrichtung und rechtwinkelig zu der Meißelachse angeordnet sein, oder aber die Einsätze in der Reihe brauchen sich nur teilweise um den Meißel zu erstrecken. Die Reihen können zu der Meißelachse parallel sein, oder aber die Reihen können, wie erwähnt, schraubenlinienförmig sein. Alle diese verschiedenen Anordnungen können jedoch das Problem der Spurverfolgung nicht vollständig beseitigen und ermöglichen nicht eine volle Überdeckung in einer einzelnen Kerbe mit einem einzelnen Meißel.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Erdbohrwerkzeug mit Meißeln zu schaffen, die Einsätze haben, welche derart über die Meißeloberflache verstreut sind, daß nur ein Meißel in

einer ausgewählten Kerbe benutzt zu werden braucht, und die für eine wirksamere Gesteinszertrümmerung und für einen ausgeglichenen Verschleiß an den Schneidelementen sorgen.

Das Spurverfolgungsproblem soll vermieden werden und die Erzeugung von ringförmigen Graten, selbst bei außermittigem Lauf, soll beseitigt werden.

Gelöst wird das in der bevorzugten Ausführungsform dadurch, daß die Einsätze in einem verstreuten Muster in gegenseitigem Abstand angeordnet werden, das Zeilen beseitigt und weitgehend veränderte Abstände ergibt. Zum Erzielen einer ausreichenden Festigkeit des die Einsätze tragenden Metalls wird ein Mindestabstand um jeden Einsatz als ein Grenzwert für den Einsatzabstand festgelegt. Zum Erzielen einer Wechselwirkung zwischen benachbarten Eindrücken an der Bohrlochsohle wird ein maximaler Abstand um jeden Einsatz festgelegt. Der maximale Abstand ist eine Punktion der Gesteinseigenschaften und der Größe der Einsätze. Es wird so eine Grenzzone um jeden Einsatz festgelegt, und in diesen Zonen sind die Einsätze verstreut.

Beim Wählen der Lage der Einsätze wird bei dem bevorzugten Verfahren nach der Erfindung zuerst ein Einsatz beliebig an irgendeinem Punkt innerhalb des ausgewählten Gebietes des Meißelmantels angeordnet. Dann wird die Lage des zweiten Einsatzes innerhalb der Grenzzone ausgewählt, die den ersten Einsatz umgibt, indem bei dem bevorzugten Verfahren nach der Erfindung ein Zufallszahlgenerator benutzt wird. Der dritte Einsatz wird auf dieselbe Weise innerhalb der den zweiten Einsatz umgebenden Grenzzone angeordnet. Der dritte Einsatz darf jedoch nicht näher bei dem ersten Einsatz angeordnet sein als es dem gewünschten Mindestabstand zwischen den Einsätzen entspricht. Die Lage jedes folgenden Einsatzes wird auf dieselbe Weise gewählt.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in Frontansicht und teilweise im Schnitt

einen nach oben arbeitenden Bohrlochräumer, der Meißelbaugruppen gemäß der Erfindung hat, die strichpunktiert in die Schnittebene gedreht dargestellt sind, um die relativen Radialpositionen zu veranschaulichen,

Fig. 2 ein Schema der Einsatzpositionen eines

der Zwischenmeißel von Fig. 1 ,

Fig. 3 ein Diagramm, das die Einsatzdichte

eines der Zwischenmeißel von Fig. 1 zeigt,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Meißelmantels

für einen der Zwischenmeißel· von Fig. 1,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines

Verfahrens nach der Erfindung zum Wählen der Lage der Einsätze,

Fig. 6 eine Schnittansicht eines Meißelmantels

für einen der inneren Meißel oder KaIibriermeißel,

Fig. 7 schematisch das Layout einer der Reihen

von Einsätzen an einem der Kalibriermeißel oder inneren Meißel von Fig. 1 und

Fig. 8 schematisch das Layout von zwei Reihen

von Einsätzen an einem der Kalibriermeißel oder inneren Meißel von Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein nach oben arbeitendes Bohr- oder Räumwerkzeug (Räumer) 11 beim Bohren eines Schachtes 13, das durch eine zuvor gebohrte Zielbohrung 15 nach oben gezogen wird. Der Bohrlochräumer 11 hat ein Meißeltragteil oder eine Meisseltragplatte 17, die rechtwinkelig an einem zylindrischen Schaft 19 befestigt ist. Der Schaft 19 ist an dem Bohrgestänge (nicht gezeigt) befestigt und hat eine Längs- oder Drehachse konzentrisch zu der der Platte 17.

Mehrere Meißelbaugruppen 21 sind an der Platte 17 durch Meißelträger 23 befestigt. Jeder Meißelträger 23 hat zwei Arme 25, die gegenseitigen Abstand haben und von der Meißeltragplatte 17 wegweisen. Die Arme 25 bilden eine Gabel oder ein Gestell zum Aufnehmen einer Meißelbaugruppe 21.

Die Meißelbaugruppen 21 umfassen einen inneren Meißel 27, mehrere Zwischenmeißel 29 und mehrere Außen- oder Kalibriermeißel .31 . Die inneren Meißel 27 und die Kalibriermeißel 31 sind vorzugsweise gleich aufgebaut. Außerdem ist das Schneidgebilde der inneren Meißel 27 und der Kalibriermeißel 31 in der bevorzugten Ausführungsform kleiner als die Breite des Schneidgebildes der Zwischenmeißel 29.

Jede Meißelbaugruppe 21 weist einen Meißelmantel auf, der auf einem Lager befestigt ist. Der Meißelmantel 33 für die Zwischenmeißel 29 ist in Fig. 4 im Schnitt gezeigt. Jeder Meißelmantel 33 ist insgesamt konisch und rechtwinkelig zu der Drehachse 35 abgestumpft, um eine kegelstumpfförmige Außenfläche zu bilden, die mit der Erde in Rollkontakt ist. Die innere Seite 37 des Meißelmantels 33 ist näher bei dem Schaft 19 (Fig. 1) und ist im Außendurchmesser kleiner als die äußere Suite 3D.

Jeder Meißelmantel 33 hat uinon Nasenbereich, einen Zwischenbereich und einen Kalibrierbereich. Der Nasenbereich 41 ist eine ringförmige, kegelstumpfförmige Fläche» die an dem Rand der inneren Seite 37 gebildet ist. Die Oberfläche des Nasenbereiches 41 bildet einen Winkel von 45° mit der Achse 35. Der Kalibrierbereich 43 ist eine kegelstumpfförmige Fläche, die an dem Rand der äußeren Seite 39 gebildet ist. Die Fläche des Kalibrxerbereiches 43 bildet einen Winkel von 60° mit der Achse 35. Der Zwischenbereich 45 weist einen ringförmigen Abschnitt 45a nahe dem Kalibrierbereich 43 auf, der zylindrisch und zu der Achse 35 parallel ist. Eine kegelstumpfförmige Fläche 45b schließt sich an die Fläche 45a an und bildet in der bevorzugten Ausfuhrungsform einen Winkel von 7,5° mit der Achse 35. Eine weitere kegelstumpfförmige Fläche 45c zwischen der Fläche 45b und dem Nasenbereich 41 bildet einen Winkel von 12,5° mit der Achse 35. Der Nasen- und der Kalibrierbereich beziehen sich hier auf Flächen, die sich unmittelbar an die innere bzw. an die äußere Seite anschließen, durch den Zwischenbereich getrennt sind und mit der Drehachse wesentlich größere Winkel als der Zwischenbereich bilden.

Der Zwischenbereich 45 enthält mehrere Löcher 47 (nur eines ist gezeigt), die normal zu seiner Oberfläche gebohrt sind, um Hartmetalleinsätze 49 (Fig. 1) aufzunehmen, die vorzugsweise aus gesintertem Wolframcarbid hergestellt sind. In der bevorzugten Ausführungsform sind bei den Zwischenmeißeln 29 keine Einsätze in dem Nasenbereich 41 oder in dem Fersenbereich 43 angeordnet. Das Bohrlochsohlenmuster der Einsatzlöcher 47 ist schematisch in Fig. 2 gezeigt, die das Aussehen der Sohle der Bohrlöcher zeigt, wenn ein Meißel um eine Umdrehung abgerollt worden ist. Die linke Seite von Fig. 2 stellt die innere Seite des Zwischenbereiches 45 an dem Schnitt der Fläche 45c mit dem Nasenbereich 41 dar. Die rechte Seite von Fig. 2 stellt die äußere Seite des Zwischen-

bereiches 45 an dem Schnitt der Fläche 45a mit dem Kalibrierbereich 43 dar.

Die Einsätze in dem Zwischenbereich 45 sind verstreut oder unregelmäßig innerhalb der Grenzen der Grenzzonen angeordnet, so daß Umfangsreihen eliminiert sind. Jedes Einsatzloch 47 -in dem Zwischenbereich 45 hat eine Grenzzone, die den Einsatz umgibt. Die Grenzzone für ein erstes ausgewähltes Loch 47" ist schematisch mit gestrichelten Linien in Fig. 5 gezeigt und besteht aus einer ersten Schleife 53, die dem minimalen gewünschten Abstand zwischen den Mittellinien von Einsätzen entspricht, und aus einer zweiten Schleife 55, die dem maximalen gewünschten Abstand zwiachen den Mittellinien von Einsätzen entspricht. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Grenzzonenschleifen 53, 55 konzentrische Kreise und für jedes in dem Zwischenbereich 45 angeordnete Einsatzloch 47 gleich.

Der Mindestabstand wird durch das notwendige Meißelmantelmetall, das zum Festhalten eines Einsatzes benötigt wird, empirisch ermittelt. Der maximale Abstand wird durch die Ausdehnung, auf der eine typische Erdformation durch einen einzelnen Einsatz gestört wird, bestimmt. Diese minimalen und maximalen Abstände zwischen den Mittellinien werden außerdem von dem Meißelumfang, der Einsatzform und -größe . und dem Ausmaß, in welchem der Einsatz aus dem Meißelmantel hervorsteht, abhängen. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt bei einem Meißeldurchmesser von 34,279 cm an der Innenseite des Zwischenbereiches 45c, einem Durchmesser von 39,471 cm an der Zwischenfläche 45a, einem Durchmesser des Loches 47 von 1,5875 cm und einer Tiefe des Loches 47 von 1,270 cm der minimale Abstand zwischen den Mittellinien der Einsätze 2,064 cm. Der Radius der Schleife 53 beträgt daher 2,064 cm. Der maximale Abstand zwischen den Mittellinien der Einsätze beträgt bei diesem Meißel 3,483 cm. Somit hat die Schleife 55 einen Radius von 3,483 cm.

Bei dem bevorzugten Verfahren zum Auswählen der Lage der Einsätze wird die Lage des ersten Loches 47' beliebig an irgendeinem Punkt in dem Zwischenbereich 45 ausgewählt. Dann wird in dem Beispiel von Fig. 5 die Lage der Mittellinie eines zweiten Loches 47'' innerhalb der Grenzzonenschleifen 53 und 55 des ersten Loches 47' beliebig ausgewählt und zwar mittels eines typischen, in einem Computer enthaltenen Zufallszahlgenerators. Das Wort "Zufall" bezieht sich allgemein auf eine unregelmäßige Auswahl, die kein spezifisches Muster innerhalb der betreffenden Grenzzonen hat.

Die Grenzzoneninnenschleifen 53' und 55' werden dann um die Mittellinie des zweiten Einsatzes 47'' herum gezogen, wie es durch die punktierten Linien in Fig. 5 angegeben ist. Die Mittellinie des dritten Loches 47''' wird beliebig innerhalb der Grenzzone des zweiten Loches 47'· angeordnet. Das dritte Loch 47' '■ darf jedoch nicht näher bei dem ersten Einsatzloch 47' angeordnet werden als es dem gewünschten Mindestabstand zwischen den Einsätzen entspricht. Derjenige Teil der Grenzzone des zweiten Loches 47'', der sich zu nahe bei dem ersten Loch 47" befindet, ist durch die schraffierten Linien angegeben. Diese Prozedur wird fortgesetzt, wobei jede nächste Einsatzlage innerhalb der Grenzzone des vorangehenden Einsatzes beliebig gewählt wird, aber nicht näher zu irgendeinem vorher gewählten Einsatz als es dem gewünschten Mindestabstand zwischen den Einsätzen entspricht. Die Prozedur wird so lange wiederholt, bis der Zwischenbereich vollständig bedeckt ist. Wegen der Zwischenraumgrenzen des Zwischenbereiches wird es einige Zwischenräume geben, die größer als der gewünschte maximale Abstand von Einsätzen sind, aber nicht ausreichend Raum bieten, um einen zusätzlichen Einsatz vorzusehen, ohne daß dieser zu nahe an einen vorhandenen Einsatz gelangt. Der Mindestabstand muß immer eingehalten werden.

Das Auswählverfahren kann manuell oder durch einen Computer ausgeführt werden. Bei dem Computerverfahren wird ein Zufallszahlgenerator benutzt, um die Lagen innerhalb von Grenzzonengrenzen auszuwählen. In einem ruin mathemtischen Sinn ist das Programm nicht zufällig, da in einer echten Zufallsauswahl Wiederholungen auftreten werden. Der Zufallszahlgenerator, der bei dem Programm benutzt wird, wird ungefähr 50 000 Zahlen erzeugen, bevor sich eine Zahl wiederholt. Das wird manchmal als Pseudozufallsauswahl bezeichnet. Das Computerprogramm ist in Fortran-Sprache am Ende der Beschreibung angegeben. In dem Programm wurde für den Zwischenbereich 45 eine einen einzigen Winkel aufweisende Kegelfläche statt eine Fläche mit mehreren Winkeln in den Abschnitten 45a, 45b und 45c angenommen.

Beim Auswählen der Lagen werden einige der Einsatzlöcher 47 nahe an den Rand des Zwischenbereiches 45 gelangen. Das ist zulässig, solange die zylindrische Fläche des Loches 47 nicht näher als etwa 0,0396 cm bei einem Rand des Zwischenbereiches 45 liegt. Wenn die Grenzzone eines vorangehenden Einsatzes auf einen Rand des Zwischenbereiches 45 fällt, darf nur der Teil der Grenzzone innerhalb des Zwischenbereiches für die Lage eines Einsatzes benutzt werden.

Das Ergebnis ist ein Meißel mit einem Zwischenbereich 45, in welchem Reihen absichtlich vermieden sind. Vorzugsweise ist der Zwischenraum so verstreut, daß es keine Gruppen von drei benachbarten Einsätzen gibt, bei denen eine einzige Ebene durch die Punkte gelegt werden kann, wo ihre Mittellinien die Meißeloberfläche schneiden. Bei dem bevorzugten Verfahren ist es zwar möglich, daß eine oder mehrere Gruppen auftreten, das drüfte jedoch selten der Fall sein. Fig. 3 zeigt ein Diagramm, das die ungefähre Gleichmäßigkeit der Bedeckung des Schneidgebildes angibt. Dieses Diagramm ist aufgezeichnet worden, indem in dem Nasenbereich 41 begonnen und die relative Einsatzdichte beim Fortschreiten nach außen

zu dem Kalibrierbereich 43 hin aufgezeichnet worden ist. Die relative Dichte stellt den ungefähren linearen Gesamtabstand von Einsätzen dar, durch die eine ausgewählte Ebene hindurchgeht, dividiert durch den zugeordneten Umfang des Meißelmantels in der ausgewählten Ebene. Die ausgewählte Ebene muß zu der Achse 35 des Meißelmantels 33 rechtwinkelig sein; Beispielsweise würde eine Ebene, die durch den Zwischenbereich 45c ungefähr 1,274 cm von dem Nasenbereich 41 entfernt und rechtwinkelig zu der Achse 35 hindurchgeht, durch eine Anzahl von Einsätzen 49 hindurchgehen. Die Ebene könnte durch einige Einsätze hindurchgehen und diese halbieren, während sie nur durch einen Abschnitt von anderen Einsätzen hindurchgeht. Der Abstand, in welchem die Ebene durch jeden Einsatz an einem mit dem Meißelmantel 33 bündigen Punkt schneidet, wird addiert. Nach dem Addieren ergeben diese Abstände, dividiert durch den zugeordneten Umfang, etwa 0,28 an einem Punkt, der 1 ,274 cm von dem Nasenbereich 41 entfernt ist. Wenn die Einsätze in gegenseitigem Abstand in einer Umfangsreihe an diesem Punkt angeordnet wären und kein Meißelmetall· zwischen sich hätten, dann würde die reiative Dichte 1,0 oder 100% betragen.

Es sei angemerkt, daß die Bedeckung ziemiich gleichmäßig ist, denn nach dem Passieren der ersten 0,7 cm oder so an beiden Rändern des Zwischenbereiches 45 ändert sich die Dichte zwischen etwa 0/15 und 0,28 und fällt vorzugsweise nicht unter 0,10 ab. Das bedeutet, daß alle möglichen Ebenen, die rechtwinkelig durch die Achse 35 hindurchgehen, durch einen Teil wenigstens eines Einsatzes hindurchgehen werden. Wenn es Umfangsreihen gäbe, dann würde das Diagramm von Fig. 3 Nullstellen zwischen den Reihen aufweisen, da die Ebenen in diesen Punkten nicht durch irgendwelche Einsätze hindurchgehen würden.

Die beigefügte Tabelle 1 gibt die genaue Lage jedes Einsatzes 49 in den Einsatzlöchern 47 in dem Zwischenbereich 45 für einen Meißel an, der die oben beschriebenen Abmessungen hat. Die mit "A" bezeichnete Spalte gibt den Abstand (in cm) längs der Achse 35 von der äußeren Seite 39 zu dem Punkt an, wo der Einsatz angeordnet ist. Der Winkel α ist ein radiales Maß des Meißelmantels 33 um dessen Achse 35, beginnend an einem beliebigen ersten Punkt. Die Differenz zwischen irgendwelchen Winkeln α ist proportional zu dem Umfangsabstand längs des Zwischenbereiches 45 des Meißels in einer zu der Achse 35 rechtwinkeligen Ebene. Obgleich für die Erfindung nicht notwendig, sei beachtet, daß bis auf drei Dezimalstellen jedes Einsatzloch 47 in einem anderen Abstand von der .äußeren Seite 39 als alle anderen angeordnet ist. Außerdem ist jedes Einsatzloch 47 bis auf drei Dezimalstellen in einer anderen Radialebene als alle anderen Einsatzlöcher angeordnet.

Die Einsatzorte wurden durch den Computer nicht in der in der Tabelle angegeben numerischen Reihenfolge ausgewählt. Das heißt, der zweite Einsatzort, der durch den Computer gewählt wird, ist nicht notwendigerweise der Einsatz Nr. in der Tabelle. Der Einsatz Nr. 3 in der Tabelle ist nicht innerhalb der Grenzzone des Einsatzes Nr. 2 in der Tabelle. Stattdessen sind in der Tabelle zweckmäßig die Einsätze nach zunehmendem Winkel α aufgelistet. Die mit den Nummern 292 bis 294 bezeichneten Einsätze sind in Fig. 3 angegeben, um eine Korrelation von Fig. 3 mit der Tabelle herzustellen. Sämtliche Einsatzlöcher 47 werden rechtwinkelig zu der Oberfläche gebohrt, in der sie angeordnet sind, mit Ausnahme der Löcher, die auf die Schnittlinie des Zwischenbereiches 45a mit dem Zwischenbereich 45b und auf die Schnittlinie des Zwischenbereiches 45b mit dem Zwischenbereich 45c fallen. Bei diesen Löchern wird jedes Loch normal zu der Oberfläche gebohrt, die mehr als die Hälfte des Durchmessers des Loches enthält.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines inneren Meißels 27 oder eines Kalibriermeißels 31 (Fig. 1), wobei diese Meißel identisch aufgebaut sind, sich aber von den Zwischenmeißeln 29 beträchtlich unterscheiden. Ein Grund dafür ist, daß der Kalibriermeißel 2 3 eine extra hohe Dichte von Einsätzen an seinem Außenrand zum Schneiden der Seitenwand des Schachtes 13 benötigt. Außerdem benötigt der innere Meißel 23 eine Reihe von Einsätzen in seinem Nasenbereich zum Schneiden des Randes der Zielbohrung 15. Zur gegenseitigen Austauschbarkeit sind der innere Meißel 27 und der Kalibriermeißel 31 identisch aufgebaut, wobei Reihen von Einsätzen sowohl in dem Nasenbereich als auch nahe dem Fersenbereich angeordnet sind.

Der innere Meißel 27 oder der Kalibriermeißel 31 hat einen Meißelmantel 53, der insgesamt konisch und rechtwinkelig zu seiner Drehachse 54 abgestumpft ist. Die Lager für den Meißelmantel 53 haben denselben Aufbau wie die für die Zwischenmeißel 29 benutzten. Der Meißelmantel 53 hat eine innere Seite 55, die näher bei dem Schaft 19 (Fig. 1) ist als seine äußere Seite 57. Jeder Meißelmantel· 53 hat einen Nasenbereich, einen Zwischenbereich und einen Kalibrierbereich, wie oben in Verbindung mit den Zwischenmeißeln 29 angegeben. Der Nasenbereich 59 ist eine ringförmige, kegelstumpf förmige Fläche, die an dem Rand der inneren Seite 55 gebildet ist und einen Winkel von 35° mit der Achse 54 bildet. Der Kalibrierbereich 61 ist eine ringförmige, kegelstumpf förmige Fläche, die: an dem Rand der äußeren Seite 57 unter einem Winkel von 60° gegen die Achse 54 gebildet ist. Der Zwischenbereich 63 enthält einen ringförmigen Abschnitt 63a nächst dem Kalibrierbereich 61, der unter einem Winkel von 5° gegen die Achse 54 gebildet ist. Eine kegelstumpfförmige Fläche 63b schließt sich an die Fläche 63a an und ist unter einem Winkel von 7,5° gegen die Achse 54 gebildet. Eine weitere kegelstumpfförmige Fläche 63c zwischen dem Nasenbereich 59 und der Fläche 63b ist unter einem Winkel

von 20° gegen die Achse 54 gebildet.

Der Nasenbereich 59 enthält eine Reihe 65 von Löchern, die für die Einsätze 4 9 (Fig. 1) gebohrt und geräumt worden sind. Die Reihe 65 enthält siebenunddreißig Löcher, die alle den gleichen Abstand von der äußeren Seite 57 haben. Die Teilung wird hier als der Abstand zwischen den Mittellinien der Einsätze an der Oberfläche des Mantels 53 definiert. Die Teilung wird in der Reihe 65 variiert, um das eingangs erwähnte Spurverfolgungsproblem zu vermeiden. Gemäß Fig. 7 ist die Reihe 65 in Gruppen mit zunehmender Teilung unterteilt, die mit "I" markiert sind, und in Gruppen mit abnehmender Teilung, die mit "D" markiert sind, und zwar im Gegenuhrzeigersinn. Die Teilung nimmt in den Gruppen mit zunehmender Teilung allmählich zu und in den Gruppen mit abnehmender Teilung allmählich ab. Die mit einem Stern markierten Einsätze füllen den Zwischenraum zwischen dem letzten Einsatz in der letzten Gruppe in der Zeile 65 und dem ersten Einsatz in der ersten Gruppe.

Das Ausmaß der Zunahme der Teilung und der Abnahme der Teilung sowie die Anzahl in jeder Gruppe werden gemäß mehreren Kriterien ausgewählt. Erstens gibt es eine minimale Teilung, die durch das notwendige Meißelmantelmetall festgelegt ist, welches benötigt wird, um den Einsatz festzuhalten. Das maximale Ausmaß der Teilung wird durch die Ausdehnung bestimmt, auf der eine typische Erdformation durch einen einzelnen Einsatz gestört wird. Diese wird größer sein als der Durchmesser des Einsatzes 4 9 und hängt außerdem von dem Umfang des Meißelmantels 53 ab sowie von der Größe und der Gestalt und von dem Ausmaß, in welchem der Einsatz aus dem Meißelmantel nach außen vorsteht.

Die Anzahl der Einsätze innerhalb der Gruppe hängt von der gewünschten Änderung von Einsatz zu Einsatz ab. Damit eine nennenswerte Differenz zwischen der Teilung von einem Einsatz

zu seinen benachbarten Einsätzen vorhanden ist, werden im allgemeinen Gruppen von etwa drei bis sieben Einsätzen benutzt. Zum Berechnen der genauen Position wird die um eins verminderte Anzahl der Zwischenräume zwischen den Einsätzen in der Gruppe in die Gesamtzunahme der Teilung unterteilt. Diese konstante Zahl wird jedem Zwischenraum zwischen den Einsätzen in der Gruppe zugeordnet. Infolgedessen wird in einer Gruppe zunehmender Teilung jeder Zwischenraum zwischen Einsatzmittellinien gleich dem vorangehenden Zwischenraum in der Gruppe plus der konstanten Zahl sein. In einer Gruppe abnehmender Teilung wird jeder Zwischenraum zwischen Einsatzmittellinien gleich dem vorangehenden Zwischenraum minus der konstanten Zahl sein. Vorzugsweise werden dasselbe Maximum und Minimum für jede Gruppe innerhalb einer einzelnen Reihe benutzt.

Gemäß Fig. 7 hat die Reihe 65 neun Einsatzgruppen, fünf mit zunehmender und vier mit abnehmender Teilung. Zwei Gruppen mit zunehmender Teilung werden gefolgt von zwei Gruppen mit abnehmender Teilung. Jede Gruppe enthält fünf Einsätze, die vier Zwischenräume zwischen den Einsätzen in jeder Gruppe zum Verändern der Teilung ergeben. Wenn einer Gruppe zunehmender Teilung eine Gruppe abnehmender Teilung folgt, überlappen außerdem die Gruppen sich mit dem letzten Zwischenraum der Gruppe zunehmender Tollung, der außerdem der erste Zwischenraum der Gruppe mit abnehmender Teilung ist.

Fig. 7 zeigt die relativen Winkelpositionen der Einsätze in der Reihe 65, wie sie in der Tabelle Nr. 2 eingetragen sind, die im folgenden angegeben ist. Bei dem Meißelmantel 53 (Fig. 6) werden Einsätze 49 (Fig. 4) gleicher Größe benutzt, wie bei dem Meißelmantel 33 (Fig. 4). Er hat jedoch andere Abmessungen und mißt 13,970 cm von der inneren Seite 55 zur äußeren Seite 57, 36,626 cm im Durchmesser an dem inneren Rand des Kalibrierbereiches 61 und 36,225 cm im Durchmesser an dem äußeren Rand des Nasenbereiches 59. Der Winkel α in

Fig. 7 beginnt bei null auf der vertikalen Achse 67. Das Einsatzloch 65', das auf der Achse 67 liegt, ist in dieser Tabelle als Einsatz Nr. 2 angegeben, wobei sämtliche Einsätze in der Reihe 65 für diese besondere Meißelgröße 13,256 cm von der äußeren Seite 57 entfernt sind, wie in der Spalte "A" gezeigt. Das nächste Einsatzloch 65'' in der Reihe 65 ist der Einsatz Nr. 7 in der Tabelle Nr. 2, das um 8,560° verdreht gegen die Mittellinie des ersten Einsatzloches 65" und gegen die Achse 67 angeordnet ist. Das dritte Einsatzloch 65"' ist der Einsatz Nr. 13 in der Tabelle Nr. 2, der 17,940° von der Achse 67 oder 9,430° von der Mittellinie des Einsatzloches 65'' liegt.

Die allmähliche Zunahme und Abnahme der Teilung und der Einsatzorte kann durch die Tabelle Nr. 2 auf diese Weise ermittelt werden. Die übrigen Zahlen, die in der Tabelle Nr. 2 angegeben sind, geben Orte für andere Einsätze auf dem Meisselmantel 53 an, was weiter unten noch näher erläutert ist.

Gemäß Fig. 6 ist eine versetzte Reihe 69 von Einsätzen in dem Zwischenbereichsabschnitt 63b nahe dem Rand an dem Zwischenabschnitt 63a angeordnet. Fig. 8 zeigt ein Layout ähnlich dem von Fig. 7, das die Relativpositionen der Reihen und 71 angibt. Sämtliche Einsatzmittellinien der Reihe 69 sind 4,759 cm von der äußeren Seite 57 angeordnet, während sämtliche Einsatzmittellinien der Reihe 71 4,015 cm von der äußeren Seite 57 angeordnet sind. Die Mittellinien sind daher 0,744 cm voneinander entfernt, gemessen längs der Achse 54. Da der Durchmesser der Löcher für diese Einsätze 1,587 cm beträgt, wird es eine überlappende Bedeckung von ungefähr der Hälfte des Einsatzdurchmessers geben. Zum Sicherstellen einer gewissen Überlappung sollte der axiale Abstand zwischen den Einsatzmittellinien der Reihen 69 und 71 den Einsatzdurchmesser nicht übersteigen.

Die achtzehn Einsätze der Reihe 6 9 sind in drei Gruppen zu jeweils sechs Einsätzen aufgeteilt. Jede Gruppe der Reihe 69 ist eine Gruppe abnehmender Teilung, wenn sie im Gegenuhrzeigersinn betrachtet wird. Die Positionierung dieser Einsätze wird so■ausgewählt, wie es für die Zeile 65 erläutert worden ist und in der Tabelle Nr. 2 angegeben ist. Jede Gruppe der Reihe 69 wechselt mit einer Gruppe von Einsätzen aus der Reihe 71 ab und weist Umfangsabstand von dieser auf. Das erste Einsatzloch 69' der Reihe 69 ist als Einsatz Nr. 38 in der Tabelle Nr. 2 aufgelistet und liegt 54,290° von der Achse 73, welches dieselbe Achse wie die Achse 67 ist. Das zweite Einsatzloch 69'' ist als Einsatz Nr. 46 aufgeführt und liegt 63,430° von der Achse 73.

Die einundzwanzig Einsatzlöcher der Reihe 71 sind in vier Gruppen aufgeteilt, von denen drei fünf Einsätze haben und eine sechs Einsätze hat. Die Gruppen der Reihe 71 haben eine gleichmäßige Teilung zwischen den Einsätzen. Das erste Einsatzloch 71' der Reihe 71 ist in der Tabelle Nr. 2 als Einsatz Nr. 5 aufgeführt, der 4,940° von der Achse 73 angeordnet ist. Das zweite Einsatzloch 71'' der Reihe 71 ist in der Tabelle Nr. 2 als Einsatz Nr. 12 aufgeführt, der 14,810° von der Achse 73 liegt.

Gemäß Fig. 6 ist eine vierte Reihe 75 von Einsätzen in dem Zwischenabschnitt 63a angeordnet. Die Mittellinien von sämtlichen Einsatzlöchern der Reihe 75 haben einen Abstand 2,578 cm von der äußeren Seite 57. Es gibt vierzig Einsatzlöcher in der Reihe 75 und diese sind in drei Gruppen zunehmender Teilung mit jeweils sieben Einsätzen oder sechs Zwischenräumen zwischen den Einsätzen aufgeteilt. Die Teilung dieser Gruppen wird so berechnet, wie es in der Beschreibung für die Reihe 65 angegeben worden ist. Die Einsätze in diesen drei Gruppen sind gleichabständig. Die genauen Positionen sind in Tabelle Nr. 2 angegeben, in der sich sämtliche Einsatzlöcher der Reihe 75 in der Spalte "A" unter dem Abstand 2,578 cm finden.

Es sei angemerkt, daß bei einem Einsatz mit einem Durchmesser von 1,587 cm die Bedeckung der Fersenreihe 75 sich mit den Einsätzen der versetzten Reihe 71 überlappt, da sie nur 1,437 cm axial voneinander getrennt sind. Zum Gestatten dieser Überlappung ist jeder Einsatz der versetzten Reihe 71 in dem Zwischenraum zwischen zwei Einsätzen der Fersenreihe 75 angeordnet. Die Überlappung verhindert einen Aufbau zwischen der Fersenreihe 75 und der versetzten Reihe 71.

Gemäß Fig. 6 ist eine Kalibrierreihe 77 von Kalibriereinsätzen in dem Kalibrierbereich 61 angeordnet. Die Kalibriereinsätze (nicht gezeigt) unterscheiden sich von den Einsätzen 49 (Fig. 1) dahingehend, daß sie ebene obere Flächen haben. Die Kalibriereinsätze sind mit ihren oberen Flächen bündig mit dem Kalibrierbereich 61 befestigt. Vorzugsweise gibt es neununddreissig gleichabständige Einsätze in der Reihe 77. Diese Einsätze sind in der Tabelle Nr. 2 nicht aufgeführt.

Gemäß Fig. 6 sind mehrere Löcher 79 (von denen nur eines gezeigt ist) in den Zwischenbereichabschnitten 6 3b und 63c verstreut. Die Orte für die Löcher 79 sind in dem Gebiet zwischen dem Nasenbereich 59 und den Grenzzonen der Reihen 69 und 71 gewählt. Die Löcher 79 werden innerhalb derselben maximalen und minimalen Grenzen für die Grenzzone ausgewählt, wie es in Verbindung mit den Zwischenmeißeln 29 angegeben worden ist. Dasselbe Computerprogramm, das oben angegeben ist, wird zum Auswählen der Orte der Löcher 79 benutzt, wobei andere Zahlen für die Abmessungen (wieder angegeben in Zoll) des Zwischenbereiches benutzt werden. Die Orte von sämtlichen beliebig ausgewählten Einsätzen in dem Meißelmantel 53 sind in der Tabelle Nr. 2 angegeben. Die numerischen Differenzen zwischen dem Computerprogramm für den Zwischenmeißelmantel 33 und den inneren oder Kalibriermeißelmantel 53 liegen nur in den Zeilen 00620, 00630, 00640 und 00650. Es handelt sich um folgende Änderungen:

Mantel 33	Mantel 53	11 ,0
7,074	7,473	2,894
8,020	8,024	4,498
395	274	18
169	96
0	21
0	21
9,893
5,506
6,561
0

Zeile 00620 00620 00620 00630 00630 00640 00640 00650 00650 00650

Außerdem ist der Bezeichnung der Zeilen 00660C bis 00720C nicht der Buchstabe "C" hinzugefügt worden.

Wegen der unregelmäßigen Grenze, die durch die Reihen 69 und 71 geschaffen wird, wird es keinen Unfangszwischenraum zwischen den Zeilen 69 und 71 und den verstreuten Löchern geben. Das heißt, jede Ebene, die rechtwinkelig zu der Achse 54 in dem Zwischenbereich 63 verläuft, wird notwendigerweise einen Teil von wenigstens einem Einsatz schneiden. Da die versetzten Reihen 6 9 und 71 das Vorhandensein von Umfangszwischenräumen zwischen diesen Reihen und der Fersenreihe verhindern, wird es keine Zwischenräume in dem Zwischenbereich 63 geben, durch die eine rechtwinkelige Ebene hindurchgehen könnte, ohne einen Teil wenigstens eines Einsatzes zu schneiden. Ein UmfangsZwischenraum ist in dem Nasenbereich einwärts der Nasenreihe 65 vorhanden. Die relative Dichte der Einsätze auf dem Meißelmantel 53 ist ziemlich gleichmäßig und fällt vorzugsweise nicht unter 0,10 ab, wie es oben in Verbindung mit dem Meißelmantel 33 angegeben worden ist.

Im Betrieb wird der Schaft 19 (Fig. 1) im Uhrzeigersinn gedreht und nach oben gezogen. Das hat zur Folge, daß die Meisse!baugruppen oder Bohrköpfe 21 sich drehen und einen ring-

3117263

förmigen Weg auf der Bohrlochfläche 51 erzeugen. Die Einsätze 4 9 zerkleinern die Erde und erzeugen den Schacht 13.

Die Erfindung bietet beträchtliche Vorteile. In dem Zwischenteil des Bohrloches zwischen den Kalibriermeißeln und den inneren Meißeln ist nur ein Meißel erforderlich, um einen ringförmigen Abschnitt der Bohrlochfläche zu bedecken, da die Einsatzpositionierung keinen Gradaufbau gestattet, zu dem es sonst im Stand der Technik zwischen den Reihen kommen könnte. Ohne die Notwendigkeit des Überlappens oder Staffeins von Meißeln kann ein größerer Druck über die Einsätze ausgeübt werden, da weniger Meißel zum übertragen der auf das Bohrwerkzeug ausgeübten Kraft vorhanden sind. Weniger Meißel verringern die Wartung, die beim Schachtbohren erforderlich ist. Die Schachtfläche wird gleichmäßig überdeckt, was eine wirksame Abtragung ergibt und das Vermeiden einer unbearbeiteten Sohle aufgrund eines außermittigen Laufes gestattet. Da einander überlappende Meißel in dem Zwischenteil nicht erforderlich sind, wird die Spurverfolgung der Meißel untereinander vermieden.

Die Kombination des verstreuten Musters mit Reihen von Einsätzen mit veränderlicher Teilung für die inneren und Kalibriermeißel bedeckt die Bohrlochstirnfläche gleichmäßig. Die Reihen ergeben eine höhere Carbiddichte für die Zielbohrungs- und Seitenwandbereiche des Bohrloches. Durch die sich ändernde Teilung in diesen Reihen wird die Spurverfolgung vermieden.

Tabelle Nr. 1

Einsatz Nr.	d./0	A/cm
1	1,727	15,935
2	1,987	13,324
3	2,568	5,219
4	6,542	8,181
5	8,O99	10,137
6	8,254	3,596
7	8,261	5,930
8	10,850	14,389
9	11,505	12,288
10	12,788	16,311
11	13,931	7,104
12	14,310	9,202
13	14,507	4,904
14	16f892	13,522
15	17,411	2,961
16	19,184	15,974
17	19,4 22	11,623
18	22,170	7,274
19	22,964	4,338
20	25,827	10,033
21	25,870	14,952
22	29,928	8,171
23	30,198	12,715
24	3O,652	6,126
25	32,184	3,698
26	32,245	16,319
27	32,505	10,441
28	35,900	7,073
29	35,982	14,251
30	37,475	9,227
31	37,591	4,696
32	38,839	2,722
33	39,066	11,201
14	41,853	7,119
35	42,694	15,740
36	43,273	13.289

	- 27 -
Einsatz Nr.
37	46,443
38	47,350
39	48,839
40	50,406
41	51,185
42	51,707
43	53,379
44	54,072
45	54,759
46	56,250
47	58,974
48	59,969
49	60,701
50	61,889
51	62,026
52	62,996
53	63,630
54	67,607
55	69,053
56	69,584
57	70,115
58	71,737
59	75,719
60	76,024
61	76,074
62	77,241
63	77,49Ο
64	80,430
65	80,569
66	81,Ο65
67	81,253
68	82,048
69	84,761
70	87,510
71	87,637
72	87,891
7 3	89.Ο7Ο

A/ cm

4,142 9,814

14,353 16,375 7,282 2,786

12,819 4,716 9,959

15,354 11,686 3,395 7,254

13,985 16,375 5,285 9,662 3,271 8,554

15,206 11,943 5,323 3,642

10,568 14,732 7_;2ΟΟ

12,771 16,416 5,402 2,700 8,750

11,249 14,503 3,528

12,415 6,418

1Ο,457

Einsatz Nr. Λ/ A/cm

75

76

7 ^Ί

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99 100 JOl 102 103 104 105 1.06 107 108 1.09 LO

90
92
92
93
95
95
96
99
99
101
102
1O3
104
108
108
108
111
112
113
114
116
116
117
118
121
121
122
123
125
126
128
128
131
131.
133
134,
134,
i,O31
,552
,935
,014
,556
,956
,207
,536
,764
,904
,276
,432
,27O
,129
,255
,354
,146
,865
,454
,497
,327
,353
,798
TO22
,284
,914
,O57
,157
,587
,509
,166
,441
,087
,150
,733
,106
,464

8	,315
15	,986
2	,644
13	,627
5	,064
11	,242
7	,421
15	,996
13	,693
3	,025
5	,179
9	,034
11	,653
7	,678
4	,320
14	,820
10	,078
12	,763
16	,316
7	,617
5	,600
3	,563
10	,797
14	,396
8	,775
12	,435
3	,266
16	,324
5	,803
10,	,345
14:	,787
3,	,716
8,	,082
11.	,686
16I	,286
2,	,867
14	.168

Einsatz -Nr.	135,683	A/ cm
Ill	136,234	5,626
112	138,749	9,525
113	139,945	11,432
114	141,179	7,904
115	142,368	4,112
116	142,952	13,594
117	144,681	16,311
118	145,362	9,941
119	148,462	5,605
120	148,494	3,411
121	150,796	7,960
122	151,596	14,726
123	151,855	11,628
124	154,560	6,235
125	154,592	9,573
126	157,488	3,436
127	157,848	15,506
128	158,066	7,833
129	160,213	12,352
130	160,267	4,714
131	160,727	2,682
132	164,258	10,060
133	164,671	14,810
134	166,019	12,047
135	166,092	3,782
136	168,348	7,147
137	170,730	9,758
138	173,285	13,197
139	173,546	5,615
140	173,921	8,328
141	174,762	15,631
142	175,558	10,894
143	177,134	3,279
144	179,328	10,030
145	179,995	6,106
146	180,189	13,362
147	9,006

	- 30
	ot/'
181	,236
184	,588
184	,897
185	,716
186	,530
187	,729
189	,803
192	,064
192	,265
192	,375
195	,765
195	,831
196	,134
198	,569
199	,155
199	,713
202	,621
204	,354
204	,759
207	,027
207	,179
208	,168
208	,272
211	,294
213	,234
213	,9O6
213	»940
213	,951
216	,771
219	,103
219	,308
219	,491
220	,618
221	,733
225	,322
225	,483
226,	.004

Einsatz Nr. ?t/ A/cm

148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 J76 177 178 179 180 181 182 183 184

2	,661
11	,379
4	,234
14	,137
16	,228
7	,114
9	,743
12	,987
4	,968
2	,824
15	,219
8	,399
11	,341
13	,301
4	,785 .
6	,781
10	,772
4	,617
16	,192
8	,945
13	,119
6	,677
2	,750
15	,476
7	,934
13	,129
10	,129
.4	,224
6	,283
2	,669
11	,498
14	,742
9	,057
5,	,016
13;	,116
10,	r934
	,951

— 31 "*
Einsatz Nr. &I1 ^A/^cm

185 227,341 15,506

186 228.96O 3,769

187 229,899 9,522

188 230,958 12,181

189 232,054 7,228

190 233,387 5,270

191 233,723 15,092

192 236,159 10,421

193 236,676 2,725

194 237,128 8,371

195 237,445 13,088

196 240,825 6,403

197 241,210 16,352

198 241,675 . 3,876

199 243,043 14,17O

200 243,697 8,219

201 244,822 11,229

202 247,220 5,308

203 248,494 15,369

204 249,469 9,469

205 249,479 13,352

206 251,746 2,865

207 254,069 7,513

208 254,674 10,828

209 255,042 15,603

210 256,558 5,052

211 256,908 13,540

212 259,212 8,653

213 259,408 3,065

214 260,766 6,591

215 261,405 15,102

216 261,839 11,051

217 265,013 4,371

218 266,455 7,338

219 266,463 13,512

220 268,040 15,458

221 268,523 2_r778

222 269,123 9,136

	- 32
	Οι./'
270	,621
271	,034
275	t107
275	,665
277	,826
277	,847
279	,129
279	,492
281	,728
283	,924
284	,282
286	,831
286	,908
288	,504
291	,300
291	,889
292	,522
294	,047
294	,542
295	,964
298	,867
300	,366
300	,779
301	,780
303	,590
303	,609
305	,979
307	,224
308	,434
308	,552
308,	,800
309,	,961
312,	,821
315,	,905
316,	F163
317,	,068
317,	,126

Einsatz Nr. ot/ A/cm

223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 .

255 256 257 258 259

260 318,283 5,267

5	,476
11	,597
2	,915
7	,658
12	,832
15	,359
5	,288
9	,735
2	,809
8	,204
16	,156
13	,964
11	,183
5	,227
2	,788
7	,528
15	,214
13	»233
5	,656
9	,560
2	,997
12	,247
14	,495
6	,911
4	,711
9	,446
2	,799
16	,266
14	,279'
7	,947
11,	,211
5;	,770
4,	r015
9,	,913
7,	,818
13,	,136
15I	,575

Einsatz Nr.	318,994	A/cm
261	322,344	3,042
262	323,195	6,819
263	324,405	10,424
264	325,035	4,008
265	327,417	16,014
266	327,625	13,393
267	329,556	8,900
268	329,768	2,692
269	331,292	6,248
270	331,871	11,823
271	333,889	16,146
272	335,236	4,163
273	335j820	8,986
274	336,249	6,781
275	337,643	14,467.
276	338,635	11,633
277	339,228	16,349
278	341,522	3,327
279	341,697	8,417
280	344,643	6,217
281	346,415	10,218
282	346,658	12,951
283	347,334	3,959
284	347,693	15,433
285	348,638	6,098
286	351,194	8,272
287	353,546	10,713
288	353,593	6,713
289	354,036 .	12,954
290	354,275	15,140
291	357,772	4,198
292	358,809	8,623
293	359,549	11,460
294	2,745

COMPUTER-PKOGRAMM ' .-■--* '--' ^: '--" "

00120 C INPUT TO THE PROGRAM ARE (IN CONSISTENT UNITS) :

00L30 C Rl=INNER CONE RADIUS AT TIP OF COMPACT

00140 C R2OUTER CONE RADIUS AT TIP OF COMPACT

00150 C NCMAX=MAX. NUMBER OF COMPACTS INCLUDING PREFIXED COMPACTS

00160 C NCMIN=MIN. NUMBER OF COMPACTS INCLUDING PREFIXED COMPACTS

00170 C DMAx=MAXIMUM COMPACT SPACING TIP TO TIP

00180 C EMIn=MINIMUM COMPACT SPACING TIP TO TIP

00190 C N=NUMBER OF PREFIXED COMPACTS ON INNER AND OUTER ROW ONLY

00200 C D=COMPACT DIAMETER

00210 C K=COMPACT HEIGHT

00220 C FSEED=STARtING "SEED" FOR RANDOM NUMBER GENERATION

00230 C RCl=NUMBER OF PREFIXED COMPACTS ON INNER ROW

00240 C NC2=NUMBER OF PREFIXED COMPACTS ON OUTER ROW

00250 C THETA=CONE ANGLE IN DEGREES (NOT INCLUDED)

00260 C PI,TOPI=3.1415927,6.2831854

00270 C VJIDTH=CONe LENGTH ALONG GENERATOR LINE FIRST TO LAST COMPACT ROW

00280 C TOWID=CONE LENGTH ALONG GENERATOR LINE FIRST ROW TO BACKFACE

00290 C ALPHA(I)=ANGLEs OF PREFIXED COMPACTS ON INNER AND OUTER

00300 C- ROW IN DEGREES STARTING WITH INNER RCW

00310 C BETA(I)=ANGLES OF ADDITIONAL PREFIXED COMPACTS IN DEGREES

00320 C RBETA(I)=RADIAL POSITION OF COMPACTS AT IHE TIP

00330 C -NM3RE=NUMBER OF ADDITIONAL PREFIXED COMPACTS

00350 C IF NO ROWS OF COMPACTS ARE PREFIXED, THE PROGRAM MAKES A RANDOM

00360 C SELECTION OF THE FIRST COMPACT. THE RANDOM NUMBERS ARE GENERATED

00370 C BY THE USE OF THE MULTIPLICATIVE LINEAR CONGRUENTIAL METHOD:

00380 C U(W-I)=FRACTIONAl PART OF '997'HJ(N). U(I) IS CAT,TFD SEED. THE

00390 C PROGRAM ASSUMES . 5284163 AS SEED (ALTHOUGH OTHER APPSOPRIATE

00400 C SEEDS MAY BE USED). TtIE PERIOD OF THE GENERATOR USING THIS SEED

00410 C HAS A LENGTH OF 500,000 NUMBERS. THIS IS USING 10 DIGITS

00420 C CALCULATIONS. THE MDST SIGNIFICANT DIGITS (THE LEFT HAND DIGITS)

00430 C ARE IHE MOST RANDOM DIGITS.

00450 C OUTPUT FROM THE PROGRAM ARE:

00460 C K=COMPACT COUNTER

00470 C RHO(N)=RADIAL COMPACT POSITION AT THE TIP

00480 C ALPHA(N)=ANGULAr COMPACT POSITION IN DEGREES

00490 C DIST(N)=DISTANCe CENfER OF CARBIDE HOLE TO BACKFACE

00500 C Y(N)₁X(N)=COMPACT COORDINATES FOR PLOTTER

00520 C THIS PROGRAM ALSO CALCULATES THE CARBIDE DENSITY ACROSS THE

00530 C SURFACE OF TlE CONE SHELL AND STORES THE DATA IN THE SAME DATA

00540 C SET (PACCA. DATA) FOR USE BY TIE PLOTTING PROGRAM "UNIVPLlC" TO

00550 C PLOT BOTH COMPACr LOCATIONS AND CARBIDE DENSITY.

00560 C —00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00--00-

00570 C —00-00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—"00-00-

00580 C —00—00—00—00—00—00—00—00—00—00--00—00--00—00—00-

00590 IMPLICIT REAL*8(A-H,O-Z)

00600 DIMENSION Y(500) ,ALPHA(500) ,RHO(500) ,DX(500) ,XS(500) ,YC(500)

00610 DIMENSION XD(500) ,YD(500) , IHI(13) ,BETA(300) ,-RBETA(300)

00620 DATA Rl,R2.NCMAX.NCMIN.DMAX.DMIN.N.D.H.FSEED/?.074,8.020,395,

00630 169,1.350,0.800,0,.625,.750,.5284163Z

00640 DATA NCl, NC2, THETA ,PI, TOPI /0,0,9.893,3.1415927,6.2831854/

00650 DATA WIDTH. TOWID,NMDRE/2.84,4.98,1/ 5.506,6.561,0/

00660 C DATA BETA/54.29,63.43.71.84,79.52,86.47,92.69,151.91,161.05,

00670 C C169.46,177.14,184.09,190.31,249.53.258.67,267.08,274.76,281.71,

00680 C 0287.93.282*0.DO/

00690 C DATA RBETA/18*7.967DO,282*0.DO/

00700 C DATA ALPHA/4.94,14.81,24.68,34.55,44.42,102.56,112.43,122.30,

00710 C 0132.17,142.04,200.18,210.05,219.92,229.79,239.66,297.80,307.67,

00720 C 0317.54,327.41,337.28,347.15,479'¹O-DO/

00730 C DATA ALPHA/0.0,7.14,15.12,23.93,33.59,44.08,51.22,

00740 C 059.2,68.01,77.67,88.16,97.82,106.63,114.61,121.75,132.24,141.9,

00750 C 0150,71,158.69,165.83,172,97,180.95,189.76,199.42,209.91,217.05,

00760 C 0255.03,233.84,243.5,253.99,263.65,272.46,280.44,287.58,298.07,

00770 C 0307.73,316.54,324.52,331.66,340.47,350.13,

00780 C 0200.0,206.22,213.17,

00790 C 0220.85,229.26,238.4,244.62,251.57,259.25,267.66,276.8,285.21,.

00800 C 0292.89,299.84,306.06,315.2,323.61,331.29,338.24,344.46,350.68,

00810 C 0357.63,5.31,13.72,22.86,29.08,36.03,43.71,52.12,61.26,69.67,

00820 C 077.35,84.3,90.52,99.66,108.07,115.75,122.7,128.92,135.14,142.09,

00830 C 0149.77,158.18,167.32,175.0,183.41,192.55,412*0.D0/

00840 DATA IHI/'R.M.¹,¹I. ','6/05', 779 ',' 3'" ,' CUT','TER ','343*,

00850 C¹COMP',' ACTS','—NO',' ROW', ¹S

00860 WRITE(6,200)

00870 200 FORMATi////,14X. 'N' ,16X, ¹RHO(N) ' ,10X₁ 'AlJHA(N)' ,1OX, 'DIST(N)',

00880 C9X, 'Y(N)', 14X, ¹X(N) 00890 CON=PI/180.

00900 THETA=THETA*CON 00910 ZRDT=PI*DSIN(THETA) 00920 RM=Rl-. 25*DCCe(THEm)+'JX^ID*DSIN('mETA) 00930 . REWIND 2 00940 WRITE(2,307)ZROT,R1,R2,PI,IHETA₁D

00950 307 FORMAT(6F12.7)

00960 WRITE(2,318)IHI

00970 318 FORMAT(13A4)

00980 IF(N.EQ.O.AND.NMORE.EQ.O) GO TO 00990 .IF(N-EQ. 0) GO TO 01000 DO 1 1-1,N 01010 ALPHA(I)=ALPHA(I)*CON 01020 1 CONTINUE 01030 IF(NCl.EQ.0) GO 10 01040 RHHRl-.25*DCOS(THETA) 01050 DO 5 I=I₁NCl 01060 DX(I)=(RM-RH)/DTAN(THETA) 01070 RHO(I)=Rl

01080 CALL POS(Rl,TtETA₁CON,AIPHA(I) ,ZROT₁ZETA₁Y(I) ,XS(I) ,YC(I) .ANGLE)

01090 WRITE(6,250)1.Rl.ANGLE,DX(I),YC(I)₁XS(I)

01100 5 CONTINUE

OHIO IF(NC2.EQ.O) GO TO

01120 6 NCSUM=NC1+1 01130 KH=R2~.25*I)COS(TilETA) 01140 DO 10 I=NCSUM₁N 01150 RHO(I)=R2 01160 DX(I)=(RM-RH)/DTAN(THETA)

01170 CALL P0S(R2, IHETA, CON, ALPHA (I) , ZROT, ZETA, Y(I), XS(I) ,YC(I) ,ANGLE)

01180 WRITE(6,250)1,R2,ANGLE,DX(I),YC(I),XS(I)

01190 10 CONTINUE 01200 11 IF(NM)RE.EQ.0) GO TO 01210 12 DO 99 I=I,NMORE 01220 BETA(I)=BETA(I)*GON 01230 99 CONriNlE 01240 · HN=NfI

01250 IFIN=NfIM)RE

01260 DO 13 I=IIN₁IFIN 01270 ALPHA(I)=BErA(I-N) 01280 RHO(I)^RBETA(I-N) 01290 RH=RHO(I)-.25*DCOS(THETA) 01300 DX(I)=(RM-RH) /DTAN(THETA) 01310 R=RHO(I) 01320 CALL POS(R₁THETA₁CON₁ALPHa(I) ,ZROT₁ZETA₁Y(I) ,XS(I) ,YC(I) ,ANGLE) 01330 WRITE(6,25O)I₁RHO(I),ANGLE₁DX(I),YG(I) ,XS(I)

01340 13 CONTINUE

01350 Ii=NfIWORE

01360 GO TO 16

01370 15 N=I

01380 RAND=ANY(FSEEd) 01390 FSEED=RAND 01400 RHO(N)=RAND*(R2-R1)+R1 01410 RH=RHO(N)-.25-DCOS(THETA) 01420 DX(N)=(RM-RH)/DTAN(THETA) 01430 RANd=ANY(FSEED) 01440 FSEED=RAND 01450 ALFHA(N) =RAND*TOPI 01460 R-RHO(N)

01470 CAIJ, POS(R₁ ¹IIIETa₁CON₁AIPIIA(N) ,ZIiOr₁ZIiI¹A₁Y(N) .XS(N) ,YC(N) ,ANGLE)

01480 WRITE(6,25O)N,RHO(N),ANGLE₁DX(N),YC(N) ,XS(N)

01490 16 DAMA=DMAX/Rl

01500 KN=O

01510 18 DO 60 Kl=I₁N

01520 RANd=ANY(FSEED)

01530 ADIST=RAND*(DMAX-DMIN)+DMIN

01540 FSEED=RAND

01550 ΚΉΜΕ=50

01560 DO 40 J=I₁IOO

01570 KTIME=mME+l

01580 IF(KTIME-LT. 100) GO TO

01590 CALL TIMER(KTIME) 01600 KTIME=O

01610 20 DAN-I.0

01620 ICOUNT-O ·

01630 KKK=O

01640 RANd=ANY(FSEED)

01650 AKT=RAND*TOP.I

01660 FSEED=RAND

01670 IF(AKT.LT.PI) GO TO 21 "

01680 KKK=I

01690 AKT=TOPI-AKT

01700 21 SINE=DSQRT(Y(Kl)^2+ADIS'I>^2-2.^(Kl)*ADlS^rr'^?''DODS(AKT))

01710 IF(AKT.B^.PI.OR.AKT.EQ.O.O.OR.AKT.Eq.TOPI) DAN=O.0

01720 IF(DAN.EQ.0.0) GO TO

01730 IF(Y(Kl).NE.SINE) GO TO

01740 23 ETA=PI-2.*AKT

01750 GO TO 26

01760 24 ETA=DARSIN(ADIST*DSIN(AKT)/SINE)

01770 26 DAN=ETA/DSIN(THETA)

01780 IF(DAN.GT.DAMA) GO TO

01790 27 RAD=SINE*DSIN(TIffiTA)

01800 IFiNCl.EQ.O.AND.NCZ.EQ.O) GO TO

01810 IF(NCl.EQ.0) GO TO

01820 IF(NC2.EQ.O) GO TO

01830 28 IF (RAD. LT. Rl. OR. RAD. GE, R2) GO TO

01840 GO TO 31

01850 29 IF(RAD.l£.Rl.OR.RAD.GT.R2) GO TO

01860 GO TO 31

01870 30 IF(RAD.LT.Rl.OR.RAD.GT.R2) GO TO

01880 31 IF (KKK)32,32,33

01890 32 ANGLE=ALPHA(KI)-DAn

01900 U(ANGIE.IE. 0.0)ANGIE=TOPI+ANGLE

01910 GO TO 34

01920 33 ANGLE=ALPHA(K1)+DAN

01930 IF(ANGLE, GT. TOPI) ANGLE=ANGLE-TOPI

01940 34 DO 35 K2=1,N

01950 DIST=ROOT(ALPHA(K2),ANGLE,Y(K2),SINE,PI,TOPI,THETA)

01960 IF (DIST. LT. DMIN) GO TO

01970 IF(DIST. GE. DMLN. AND. DIST. IE. EMAX) ICOUNT-ICOlMM-l

01980 35 CONTINUE

01990 IF(N-EQ. 1) GO TO

02000 36 IF(IOOUNT.LT.2) GO TO

02010 37 N=N+1

02020 Y(N)=SINE

02030 RHO(N)=RAD

02040 RH=RHO(N)-.25*DCOS(THETA)

02050 DX(N)=(RM-RH)/DTAN(THETA)

02060 ALPHA(N)=ANGLe

02070 ZETA=ANGLE*DSIN(THETA)

02080 XS(N)=SINE*DSIN(ZETA-ZRDT)

02090 YC(N)=SINEAt)COS(ZETA-ZROT)

02100 ANGLE=ANGLE*180./PI

02110 WRITE(6,25O)N,RAD,ANGLE,DX(N) ,YC(N) ,XS(N)

02120 250 FORMAT(IOX₁IS₁ISX₁Fe.3,10X^8.3,10X^6.3,10X,F6.3,10X,F8.3)

02130 GO TO 60

02140 40 CONTINUE

02150 60 CONTINUE

02160 IF(N.GE.NCMAX) GO TO

02170 IF(N.IE.NCMEN) GO TO

02180 IDIFF=N-KN

02190 IF(IDIFF₁EQ.0) GO TO

02200 KN=N

02210 GO TO 18

02220 70 WRITE(2,327)N

02230 327 FORMAT(I5)

02240 L=N-I

02250 75 DO 76 IS=I₁L

02260 J=ISH

02270 IF(AIJ³HA(IS) .LE.ALPHA(J)) GOTO

02280 A=ALPHA(IS)

02290 B=DX(IS)

02300 ALPHA(Is)=ALPHA(J)

02310 DX(IS)=DX(J)

02320 ALPHA(J)=A

02330 DX(J)=B

02340 GO TO 75

02350 76 CONl¹INUE

02360 WRITE(6,330)

02370 ' 330 FORMAT(35(/) ,20X, ¹N¹,1IX, ¹AIJ¹HA(N) ' ,7X, ¹DIST(N)')

02380	335	IX) 77 IST-L1N
02390	77	AII5HA(IST)=AIPHA(IST)ZcON
02400		WBI1E(6,335)IST1ALPHA(ISt),DX(IST)
02410		FORMAT(LoX,15,9X.F8.3,1OX1F6.3)
02420	396	CONI1INUE
02430	80	DO 80 I=I1N
02440		WRITE(2,396)XS(I),YC(I)
02450		FORMAT(2F15.7)
02460		CONriNUE
02470	440	W=WIDTiHW. 1
02480		ND=W/.1
02490		WRITE(2,440)W.ND
02500		FORMAT(F15.7,I5)
02510		Bl=(Rl-.25*DCOS(THETA))/DSIN(THETrA)-D/2.
02520		B=BL
02530		DO 95 JD=I1ND
02540		CAII, TIMER(IOO)
02550		SUM=O.0
02560		DO 90 KLpI1N
02570		YUP=Y(KI.)-.25/DTAN(THETA)+D/2. -
02580		YLOW=Y(KI,) -. 25/HEAN(THETA) -D/2.
02590		IF(B-LE.YLOW.OR.B.GE.YUP) GO TO 90
02600	90	T=B-Y(KL)+. 25/DTAN(THETA)
02610		C=D-2.*DABS(T)
02620		SUM=SlMJC
02630		CONTMJE
02640		XD(JD)=B-Bl
02650	95	YD(JD)=(SUM/(TOPI*B*DSIN(THETA)))*L0.0
02660		B=B+. 1
02670		WRITE(2,396)XD(JD),YD(JD)
02680		CONTINUE
02690		STOP
02700		END
02710		FUNCTION ANY(FSEED)
02720		IMPLICIT RFAL*8(A-H,O-Z)
02730		RAN=997.*FSEED
02740		M=RAN
02750		ANY=RAN-FIjOAT(M)
02760		KEXURN
02770		END '
02780		SUBROUriNE POS(R1THETA1COn,ALPHA1ZROt1ZETA1Y,XS.YC.ANGLE)
02790		IMPLICIT REAL-S(A-H, 0-Z)
02800		Y=R/DSIN(THETA)
02810		ZETA=ALPHA*DSLN(THETA)
02820		XS=Y*DSIN(ZETA-ZRQF)
028)0		YOY*UCOS (ZI-TI1A-ZROT)
02840		ANGIK-AIIIIA/CXIN
02850		RETURN
02860		END
02870		FUNCTION ROQr(AII5HA,ANGI1EJ1SINE1Pi1IOPI,ΠΕΤΑ)
02880		IMPLICIT REALMS (A-H1O-Z)
02890		PHAIA=ALPHa
02900		GIANe=ANGLE
02910	• ίο	IF(UABS(PHAIA-GIANe)-LE-PI)COTOIO
02920	IF(PHAIA.GT.PI) PHAIA=PHAIA-TOPI
02930	IF(Gl ANE. GT.PI) GLANE=GLANE-TOPI
02940	UNA=DBS (GLANE-PI IAIΛ)

02950 02960 02970 02980 READY

UNA=im*DSIN (THETA)

RETURN END

Tabelle Nr. 2	* ± °'02	A + 0,038
Nr.	0,000	2,578
1	0,000	13,256
2	1,641	11,209
3	3,523	9,273
4 '	4,940	4,015
5	6,505	7,147
6	8,560	13,256
7	9,870	2,578
8	11,714	10,492
9	11,727	6,093
10	13,983	8,425
11	14,810	4,015
12	17,940	13,256
13	19,740	2,578
14	19,827	10,236
15	20,261	6,037
16	23,781	8,227
17	24,680	4,015
18	28,031	10,693
19	28,106	6,314
20	28,130	13,256
21	29,610	2,578
22	32,626	8,879
23	34,550	4,015
24	34,607	6,659
25	39,130	13,256
26	39,303	5,138 .
27	39,480	2,578
28	39,520	U,211
29	40,567	7,536
30	44,420	4,015
31	46,647	8,856
32	47,690	13,256
33	47,838	10,848
34	48,943	6,738
35

- 41	A + 0,038
CC° ± 0,02	2,578
49,350	10,276
54,084	4,759
54,290	7,764
54,905	2,578
55,570	13,256
57,070	6,908
60,251	11,196
61,524	2,578
62,520	9,225
63,112	4,759
63,430	7,647
66,885	13,256
67,260 ·	2,578
70,200	9,700
71,692	4,759
71,840	7,134
73,313	13,256
78,260	8;204
78,375	2,578
78,610	4,759
79,520	10,477
80,372	6,713
82,533	4,759
86,470	9,357
87,629	2,578
87,750	13,256
88,450	7,124
90,068	4,759
92,690	11,099
93,839	8,915
94,454	2,578
97,620	13,256
97,830	6,276
99,950	10,828
100,497	4,015
102,560

99 100 101 102 103 104 105 106 107

«Λ0+ 0,02	A+ 0,038
104,097	9,166
106,390	13,256
107,490	2,578
108,351	6,250
112,123	10,452
112,430	4,015
113,994	8,011
117,360	2,578
117,390	13,256
118,563	6,065
119,553	10,203
122,300	4,015
123,779	8,475
126,137	10,810
126,669	■ 5,974
127,230	2,578
127,580	13,256
131,116	9,573
132,170	4,015
133,752	7,228
136j696	5,270
136,960	13,256
137,100	2,578
137,424	11,142
140,348	7,058
141,096	9,550
142,040	4,015
145,436	11,188
145,520	13,256
146,970	2,578
147,941	6,614
149,654	9,265
151,839	11,173
151,910	4,759
153,190	2,578
154,080	13,256

Nr.

108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

- 43 ~ + 0,02

A + 0,038

158,089

158,699

160,140

161,050

16 3,46 0

164,354

166,409

167,820

169,460

169,562

170,255

173,650

174,663

176,230

177,140

17H,3'>8

182,874

183, 58

184,090

184,650

185,370

188,493

189,874

190,310

193,210

194,321

195,240

195,863

196,470

200,180

201,345

202,590

203,419

205,110

207,630

210,050

10,297 7,686 2,578 4,759

13,256 9,042 6,896 2,578 4,759

10,726 8,519

13,256 7,033 2,578 4,759 9,491

11,117 6,964 4,759

13,256 2,578 9,786 7,152 4,759 13,256

11,003 2,578 8,455 6,459 4,015 9,695

13,256 6,949 2,578 9,235 4,015

Nr.

et ± 0,02

A + 0,038

144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 16 2 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179

210,600 212,780 213,409 214,980 216,632 219,591 219,920 222,J.27 223,730 224,850 226,714 227,463 227,869 229,790 233,891 233,970 234,720 236,511 239,660 239,818 243,279 243,350 244,590 246,465 248,093 249,'530 250,810 251,910 252,289 254,857 255,295 257,760 258,377 258,670 261,421 262,664

11,140

13,256 6,515 2,578 8,684

10,467 4,015 5,869

13,256 2,578 8,717

11,008 6,289 4,015 6,408

13,256 2,578 9,436 4,015 6,438 9,804

13,256 2,578 7,653

11,196 4,759 2,578

13,256 9,362 6,814

11,191 2,578 9,398 4,759 7,467

11,158

- 45 -Nr. d° ± °'^{02 A}± °'⁰³⁸

180 262,910 13,256

181 265,440 2,578

182 267,080 4,759

183 267,480 7,551

184 268,016 9,791

185 273,100 13,256

186 273,850 2,578

187 274,244 9,441

188 274,277 6,794

189 274,760 4,759

190 281,371 10,614

191 281,710 4,759

192 282,480 13,256

193 282,990 2,578:

194 283,177 7,780

195 286,821 9,517

196 287,930 4,759

197 290,555 6,972

198 291,040 13,256

199 291,477 10,861

200 292,860 2,578

201 296,741 7,081

202 297,799 9,448

203 297,800 4,015

204 299,600 13,256

205 30.1,114 11,127

206 302,730 2,578

207 303,543 5,773

208 303,757 8,163

209 307,670 4,015

210 308,371 ' 10,106

211 308,980 13,256

212 312,392 5,519

213 312,600 2,578

214 312,906 7,538

215 316,496 _fi44

Nr.

216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238

239

240

241

242

243

244

245

246

	- 46 -	A + 0,038
	0,02	4,015
317,	540	7,256
319r	041	13,256
319,	170	2,578
322,	470	10,317
322,	952	6,113
324,	449	8,552
326,	388	4,015
327,	410	13,256
330,	170	10,203
330,	372	6,116
331,	19 5	2,578
332,	340	8,105
332,	482	11,059
336,	164	4,015
337,	280	6,786
338,	,333	13,256
338,	,730	8,867
339,	,483	2,578
342,	,210	5,118
342,	t237	10,574
342,	,684	6,832
346,	r008	9,001
346,	,570	4,015
347	,150	13,256
348	,110	10,939
349	,690	2>578
352	,080	4,691
353	,573	7,645
355	,114	9,794
357	,263	6,047
358	,741

Leerseite

Claims (9)

Houston, Texas 77023, V.St.A. Patentansprüche :

1. Meißel für ein Erdbohrwerkzeug, gekennzeichnet durch: einen Meißelmantel (33) , der an dem Bohrwerkzeug drehbar gelagert ist, und

ein Schneidgebilde auf dem Mantel, das mehrere Einsätze (49) aufweist, die in Löchern (47) in dem Mantel (33) befestigt sind, wobei ein ausgewählter Bereich des Schneidgebildes ein Einsatzmuster hat, in welchem im wesentlichen sämtliche Einsätze verstreut sind, um Reihen zu eliminieren,

2. Meißel für ein Erdbohrwerkzeug, gekennzeichnet durch: einen Meißelmantel (33) , der an dem Bohrwerkzeug drehbar gelagert ist, und

ein Schneidgebilde auf dem Mantel, das mehrere Einsätze (49) aufweist, die in Löchern (47) in dem Mantel befestigt sind, wobei ein ausgewählter Bereich des Schneidgebildes ein Einsatzmuster hat, in welchem im wesentlichen sämtliche Einsätze innerhalb von Grenzzonengrenzen verstreut sind, um Reihen zu eliminieren.

3. Meißel für ein Erdbohrwerkzeug, gekennzeichnet durch: einen Meißelmantel· (33) , der an dem Bohrwerkzeug drehbar gelagert ist, und

mehrere Einsätze (49) , die in Löchern (47) in dem Mantel befestigt sind, um die Erde zu zerkleinern, wobei die Einsätze in einem ausgewählten Bereich des Meißelmantels so verstreut sind, daß es im wesentlichen keine Gruppen von drei benachbarten Einsätzen gibt, in denen eine einzelne Ebene durch den Schnittpunkt von deren Mittellinien mit der Manteloberfläche hindurchgehen könnte.

4. Meißel für ein Erdbohrwerkzeug, gekennzeichnet durch: einen Meißelmantel (33) , der an dem Bohrwerkzeug drehbar gelagert ist, und

mehrere Einsätze (49), die in Löchern (47) in dem Mantel befestigt sind, um die Erde zu zerkleinern, wobei die Einsätze jeweils eine sie umgebende Grenzzone mit einem minimalen und einem maximalen gewünschten Abstand zwischen den Mittellinien von jeweils zwei Einsätzen haben und wobei im wesentlichen sämtliche Einsätze innerhalb einer der Grenzzonen eines anderen Einsatzes beliebig angeordnet sind.

5. Meißel für ein Erdbohrwerkzeug, gekennzeichnet durch einen Meißelmantel (33) , der an dem Bohrwerkzeug drehbar gelagert ist und einen Nasenbereich (41) an seiner inneren Seite (37) und einen Kalibrierbereich (43) an seiner äußeren Seite (39) hat, die durch einen Zwischenbereich (45) getrennt sind, eine erste und eine zweite versetzte Reihe von Einsätzen (49) in dem Zwischenbereich, wobei die zweite versetzte Reihe weiter von dem Kalibrierbereich (43) als die erste versetzte Reihe entfernt ist und

wobei die erste und die zweite versetzte Reihe von Einsätzen (49) in Gruppen von wenigstens einem Einsatz angeordnet sind und wobei die Gruppen jeder Reihe gegenseitigen Umfangsabstand aufweisen und miteinander abwechseln, so daß eine Gruppe der zweiten versetzten Reihe einer Gruppe der ersten versetzten Reihe folgt, und
mehrere unregelmäßig angeordnete Einsätze (49), die in dem

Zwischenbereich angeordnet sind,der an der Außenseite durch die erste und die zweite versetzte Reihe von Einsätzen begrenzt ist, wobei im wesentlichen sämtliche unregelmäßig angeordneten Einsätze innerhalb von Grenzzonengrenzen (53, 55) verstreut sind, um Reihen zu eliminieren.

6. Meißel für ein Erdbohrwerkzeug, gekennzeichnet durch: einen Meißelmantel (53), der an dem Bohrwerkzeug drehbar gelagert ist und einen Nasenbereich (59) an seiner inneren Seite (55) und einen Kalibrierbereich (61) an seiner äußeren Seite (57) hat, die durch einen Zwischenbereich getrennt sind;

eine Umfangsfersenreihe von Einsätzen, die in dem Zwischenbereich nahe dem Kalibrierbereich angeordnet sind, wobei die Teilung zwischen den Fersenreiheneinsätzen an einigen Stellen anders ist als an anderen;

eine erste und eine zweite versetzte Reihe von Einsätzen (49), die in dem Zwischenbereich nahe den Fersenreiheneinsätzen angeordnet sind, wobei die zweite versetzte Reihe in einem Ausmaß weiter von der Fersenreihe als die erste Reihe angeordnet ist, das kleiner als der Durchmesser jedes der Einsätze der ersten und der zweiten versetzten Reihe ist; wobei die erste und die zweite versetzte Reihe von Einsätzen (49) in Gruppen (I, D) angeordnet sind, die mehrere Einsätze enthalten, und wobei die Gruppen jeder Reihe gegenseitigen Umfangsabstand haben und miteinander abwechseln, so daß eine Gruppe der zweiten versetzten Reihe einer Gruppe der ersten versetzten Reihe folgt, und

mehrere unregelmäßig angeordnete Einsätze in dem Zwischenbereich, der auf der äußeren Seite durch die erste und die zweite versetzte Reihe von Einsätzen begrenzt wird, wobei jeder Einsatz in dem Zwischenbereich eine ihn umgebende Grenzzone mit minimalem und maximalem Abstand zwischen den Mittellinien von jeweils zwei Einsätzen hat, wobei im wesentlichen sämtliche unregelmäßig angeordneten Einsätze innerhalb einer der Grenzzonen eines anderen unregelmäßig angeordneten einsatzes beliebig angeordnet sind.

■ t «— N^ ^-^

7. Erdbohrwerkzeug, gekennzeichnet durch:

einen Meißelträger (17) , der mit einem Bohrgestänge (19) verbindbar ist, damit er durch dieses in Drehung versetzt werden kann,

wenigstens einen inneren Meißel (27) , der an dem Meißelträger (17) neben der Mitte drehbar gelagert ist, um die Erdformationsstirnflache in der Nähe der Mitte zu zerstören, mehrere Kalibriermeißel (31), die an dem Umfang des Meißelträgers drehbar gelagert sind, um die Erdformationsstirnflache in der Nähe der Kalibriermeißel· zu zerstören,und mehrere Zwischenmeißel (29) , die an dem Meißelträger zwischen dem inneren Meißel und den Kalibriermeißeln in regelmäßigen Abständen drehbar gelagert sind, um die Erdformationsstirnfläche in dem Bereich zwischen der Mitte und den Kalibriermeißeln zu zerstören,

wobei die Zwischenmeißel ein Einsatzmuster haben, in welchem die Einsätze (49) innerhalb von Grenzzonengrenzen verstreut sind, um Reihen zu eliminieren, und

wobei der Kalibriermeißel einen Nasenbereich und einen Kalibrierbereich hat, die durch einen Zwischenbereich getrennt sind, und ein Einsatzmuster aus Hartmetalleinsätzen mit: einer ersten und einer zweiten versetzten Reihe von Einsätzen, die in dem Zwischenbereich angeordnet sind, wobei die erste und die zweite versetzte Reihe in Gruppen (I, D) aus wenigstens einem Einsatz angeordnet sind und wobei die Gruppen .jeder versetzten Reihe gegenseitigen Umfangsabstand haben und miteinander abwechseln, so daß eine Gruppe der zweiten versetzten Reihe einer Gruppe der ersten versetzten Reihe folgt, und

mehreren unregelmäßig angeordneten Einsätzen in dem Zwischenbereich, der auf einer Seite durch die erste und die zweite versetzte Reihe begrenzt wird, wobei jeder unregelmäßig angeordnete Einsatz innerhalb Grenzzonengrenzen verstreut ist, um Reihen zu eliminieren.

8. Verfahren zum Auswählen von Einsatzorten für ein Einsatzmuster in einem ausgewählten Bereich des Mantels des Meis-

sels eines Erdbohrwerkzeuges, der an dem Bohrwerkzeug drehbar gelagert ist und mehrere Einsätze (49) aufweist, die in Löchern in dem Mantel (33) befestigt sind und zum Zerstören der Erdformation dienen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

weitgehendes Verstreuen der Einsätze in dem ausgewählten Bereich, um Reihen zu eliminieren, aber Begrenzen des Verstreue.ns für im wesentlichen jeden Einsatz auf eine umgebende Grenzzone, die eine innere Schleife (53) hat, welche dem minimalen gewünschten Abstand zwischen den Mittellinien von Einsätzen entspricht, und eine äußere Schleife (55), die dem maximalen gewünschten Abstand zwischen den Mittellinien von Einsätzen entspricht.

9. Verfahren zum Auswählen der Lage von Einsätzen für ein Einsatzmuster in einem ausgewählten Bereich bei einem Bohrwerkzeug, das einen Meißelmantel hat, der an dem Bohrwerkzeug drehbar gelagert ist, und mehrere Einsätze, die in Löchern in dem Mantel befestigt sind und zum Zerstören der Erdformation dienen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Festlegen einer Grenzzone für jeden in dem ausgewählten Bereich vorgesehenen Einsatz, die einen inneren Radius hat, der dem minimalen gewünschten Abstand zwischen den Einsätzen entspricht, und einen äußeren Radius, der dem maximalen gewünschten Abstand zwischen den Einsätzen entspricht; willkürliches Auswählen der Lage eines ersten Einsatzes; willkürliches Auswählen der Lage eines zweiten Einsatzes innerhalb der Grenzzone des ersten Einsatzes; dann willkürliches Auswählen der Lage eines drittes Einsatzes innerhalb der Grenzzone des zweiten Einsatzes und außerhalb des minimalen Abstandes um den ersten Einsatz herum; dann willkürliches Auswählen der Lage jedes nächsten Einsatzes innerhalb der Grenzzone des vorangehenden Einsatzes und außerhalb des minimalen Abstandes von den vorangehenden Einsätzen.