EP3784865A1 - Melting head for an ice melting apparatus - Google Patents

Melting head for an ice melting apparatus

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EP3784865A1
EP3784865A1 EP19720527.1A EP19720527A EP3784865A1 EP 3784865 A1 EP3784865 A1 EP 3784865A1 EP 19720527 A EP19720527 A EP 19720527A EP 3784865 A1 EP3784865 A1 EP 3784865A1
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EP
European Patent Office
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melting head
melting
propagation direction
inner recess
region
Prior art date
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Application number
EP19720527.1A
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German (de)
French (fr)
Other versions
EP3784865C0 (en
EP3784865B1 (en
Inventor
Peter Linder
Simon ZIERKE
Dirk Heinen
Christoph WIEBUSCH
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Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Original Assignee
Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
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Publication date
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Publication of EP3784865A1 publication Critical patent/EP3784865A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3784865C0 publication Critical patent/EP3784865C0/en
Publication of EP3784865B1 publication Critical patent/EP3784865B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/14Drilling by use of heat, e.g. flame drilling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
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    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/14Drilling by use of heat, e.g. flame drilling
    • E21B7/15Drilling by use of heat, e.g. flame drilling of electrically generated heat
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/008Drilling ice or a formation covered by ice
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible

Definitions

  • the invention relates to a melting head of an ice melting device, comprising a rear attachment region with respect to the propagation direction for attachment to a drilling device or a drill string and a front region which can be heated with respect to the propagation direction.
  • a created connection from such a fusion head and the drilling device or a linkage can then preferably form an ice melting device.
  • the propagation direction is understood to mean the direction in which the melting head or an ice melting device formed therewith is enclosed
  • Propagation direction is preferably coincident with a center axis, in particular center longitudinal axis of the melting head and / or an ice melting device formed therewith.
  • Melting heads of this type are generally known in the art and are used to perform drilling in ice, especially in that the ice surrounding the melting head is melted by the heated front portion of the melt head and the melting head together with the associated drilling device or the drill pipe in
  • the prior art, as well as the invention further described herein, may provide for energizing heating elements within the fusion head provided by the drilling apparatus or the linkage.
  • a drilling device forms a cylindrical housing, is fastened to the front end in the propagation direction of the melting head with its rear mounting portion.
  • Melting head preferably has a maximum outer cross section, in particular diameter, which corresponds to the cross section, in particular diameter of the cylindrical drilling device.
  • Power source if necessary, also carry a further electronics, in particular, for. also an unwindable cable supply to provide communication capability and / or power transfer via the cable between the drilling device and the over-surface surface.
  • One possible application is e.g. the creation of holes in water ice, e.g. in glacial areas or even arctic areas of the earth.
  • Ice surface of distant astronomical bodies e.g., planets, moons, comets, etc.
  • the term "ice cream” is not limited to water ice.
  • any other substance is understood that is in the solid state and can be converted by means of the heat of the Schmelzbohrkopfes in another state of matter, in particular in the liquid state or even gaseous state.
  • Melting heads of melt drills have heating elements with which heat is generated, e.g. by
  • Resistance heating which is transported by thermal conduction between the heating element and the material of the melting head on the outer surface, there to cause the melting process.
  • heat transport is not only carried out from the typically several heating elements outwards to the surface of the area heated thereby
  • the melt head can come to a heat accumulation inside, which can react on the entrained electronics or energy storage. Furthermore, the heat released to the interior is effectively not or only with reduced efficiency for the heating of the fusible head available and thus possibly goes beyond the rear portions of the melt head or the
  • the front portion of the melting head has a radially outer surface area in which the front region in the propagation direction to the front axial
  • Melting head end in the outer cross-section is tapered, in particular in the outer diameter is tapered, and the radially outer surface area surrounds an inner recess, in particular in the propagation direction open inner recess whose free
  • Melting head end lies here, preferably also forms the plane of the opening of the inner recess.
  • a normal vector lies on this (opening) plane parallel to the propagation direction.
  • the heated front region has both a heated surface lying radially in the radial direction and a heated surface lying in the radial direction, namely that of the inner recess.
  • the radial direction is understood to be perpendicular to the propagation direction or center longitudinal axis of the melting head.
  • Radially inboard and outboard means, in conjunction with the so-called surfaces, that the inner surface has a smaller radial distance from the center axis than the outer surface.
  • Both the inner and the outer surface of the front area are by the respective tapers in and counter to the axial direction
  • the inner projection surface actually corresponds to the inner free one
  • the outer projection surface forms one of the inner
  • Projecting surface surrounding ring whose outer cross section, in particular outer diameter corresponds to the maximum outer cross section of the melting head and preferably the entire drilling device.
  • the heat released by the heat transport from the Fleizelementen outwardly and inwardly amount of heat can thus be much better dissipated to the environment and that according to the invention in each case over the front of the Melting head which contributes to improved Bohrfortuze and prevents internal heat accumulation.
  • the front axial melting head end forms a frame, in particular a ring, over which the radially outer surface area and the surface of the inner recess merge into one another.
  • the propagating direction end face of this ring may be e.g.
  • the front portion of the melt head forms an axially extending annular region, the ring width, ie the difference of outer to inner cross-section of the front axial end of the melting head opposite Propagation increases, especially up to the axial position of the bottom of the bottom of the inner
  • Outer surface and the surface of the inner recess is arranged, so in fact in the material of the designated ring area of the front area. Flier notebook is particularly well ensured that the heat emitted by the heating elements heat can be dissipated both over the tapered outer surface region and the inner surface of the recess by a particularly short, in particular almost radial transport to the environment and contributes to the melting.
  • the melting head may comprise a plurality of heating elements, in particular those in each case in the rear, in particular opposite
  • Propagation direction open recesses of the fusion head are used, wherein the heating elements and / or recesses each have a radial distance from the center axis of the melting head, at least in the radial distance of the frame or annular axially front end of the melting head
  • the axial length of the tapered radially outer surface area and the axial depth of the inner recess are equal. This also contributes to the homogenization of the heat transfer.
  • the surface sizes of the radially outer surface and the surface of the inner recess are equal. This ensures that at least substantially the same amount of heat can be removed by these respective surfaces per unit of time, in particular which in turn homogenizes the heat transfer to the inside and to the outside.
  • the areas projected in the propagation direction of the outer surface area and the inner recess are the same size, in particular because then by the propagation on the inner and outer surface of an at least substantially equal application of force he follows.
  • the invention may preferably provide that the outer surface area and the inner recess are n-fold around a central axis of the melting head that is in the propagation direction
  • n-fold rotational symmetry is the outer or inner cross section of the melt head (considered perpendicular to the propagation) n-polygonal, or the respective outer and inner surfaces faceted and in rotationally symmetrical design of the respective cross section is thus circular.
  • Melting head may provide that the outer surface region and the surface of the inner recess each have a cone portion or a
  • Section of a paraboloid corresponds.
  • the invention may further provide that the tapered front region corresponds to a rotation body, in particular a conical section or paraboloid section, which is rotationally symmetrical about the center axis, the tip region of which is folded over to form the recess to the interior of the fusion head on the plane in which the front axial fusion head end lies.
  • a rotation body in particular a conical section or paraboloid section, which is rotationally symmetrical about the center axis, the tip region of which is folded over to form the recess to the interior of the fusion head on the plane in which the front axial fusion head end lies.
  • the shape in particular the cross-sectional shape considered along the center axis of the outer surface area and the inner recess apart from the sign and an axial displacement, in particular an axial displacement of double axial length of the front region, the same mathematical function as a function of the radial distance from the
  • Figures 1A to 1 D show different geometries of the outer surface 1 a and inner surface 1 b of a melting head 1 according to the invention in cross-section, i. cut in a plane in which the center axis 2 of the melting head 1 is located.
  • the propagation direction 3 is visualized for all figures 1 with reference to the arrow to the left of the figures 1.
  • the front region 1 c of the melt head 1 comprises the radially outer surface area 1 a.
  • This surface area is designed to be tapered in cross-section perpendicular to the center axis 2 in the direction of the propagation. At the present here Rotational symmetry thus decreases the outer diameter of the outer
  • the beginning of the taper on the collar 1 e preferably defines the axial beginning of the front region and the melting head end 1 d the end of the front region.
  • FIGS. 1A to 1D visualize the areas of the radially outer surface area and the inner area 1b of the respective recess 5 projected in the propagation direction or direction of the center axis 2.
  • the embodiments represent the possibilities of making the sizes of the surfaces 1 a and 1 b or the sizes of the projections p1 a and p1 b the same or different sizes, in particular with the special advantages, as they are called in the general description part.
  • FIG. 1A here represents an embodiment in which the inner surface 1 b and the outer surface 1 a in the cross section shown here are each described by a parabola.
  • the two parabolas differ only in sign and an offset along the center axis 2 and are otherwise the same
  • FIGS. 2 show different embodiments of the melting head 1 according to FIG. 1A, that is to say with a respective paraboloid shape of the inner and outer surfaces 1 b and 1 a.
  • the front axial fuselage end 1d forms at the axial one
  • Flier are at least the heat-emitting tips of the Fleiz implant 6 ' , preferably centered, in the annular region 7 of the front portion of the melting head, so that their heat dissipation can be done both outwards and inwards on a short path.
  • Attachment 4 a drilling device 8 with a cylindrical housing connects to the rear, which, for example, here only symbolically represented energy sources (9) for the Fleizimplantation (6 ' ) or other electronics (9) or cable (10) can accommodate.
  • the melting head (1) thus forms an ice melting device together with this drilling device (8).
  • FIG. 4 illustrates that, in a preferred embodiment, both the outer surface 1 a and the inner surface 1 b of the recess 5 are described by the same parabolic formula P and only differ by an inversion I and an offset O along the center axis 2.

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Abstract

The invention relates to a melting head (1) for an ice melting apparatus (1, 8) comprising a rear, in relation to the propagation direction, attachment region (4) for attaching to a drilling apparatus (8) or a drilling rod assembly, and a forward, in relation to the propagation direction, heatable front region (1c), wherein the front region (1c) has a radially outer face region (1a) in which the front region (1c) has an outer cross section that tapers in the propagation direction (3) up to the forward axial melting head end (1d), in particular with a tapering outer diameter, and the radially outer face region (1a) surrounds an inner cavity (5), the free inner cross section of which reduces from the axial melting head end (1d) counter to the propagation direction (3). The invention also relates to an ice melting apparatus (1, 8) formed with the melting head (1).

Description

Schmelzkopf einer Eis-Schmelzvorrichtung  Melting head of an ice-melting device
Die Erfindung betrifft einen Schmelzkopf einer Eis-Schmelzvorrichtung, umfassend einen bezüglich der Propagationsrichtung hinteren Befestigungsbereich zur Befestigung an einer Bohrvorrichtung oder einem Bohrgestänge und einen bezüglich der Propagationsrichtung vorderen beheizbaren Frontbereich. Eine erstellte Verbindung aus einem solchen Schmelzkopf und der Bohrvorrichtung bzw. einem Gestänge kann sodann bevorzugt eine Eis-Schmelzvorrichtung bilden. The invention relates to a melting head of an ice melting device, comprising a rear attachment region with respect to the propagation direction for attachment to a drilling device or a drill string and a front region which can be heated with respect to the propagation direction. A created connection from such a fusion head and the drilling device or a linkage can then preferably form an ice melting device.
Unter der Propagationsrichtung wird die Richtung verstanden in der sich der Schmelzkopf bzw. eine damit gebildete Eis- Schmelzvorrichtung bei The propagation direction is understood to mean the direction in which the melting head or an ice melting device formed therewith is enclosed
bestimmungsgemäßer Verwendung schmelzend im Eis fortbewegt. Die intended use melting away in the ice. The
Propagationsrichtung ist dabei bevorzugt übereinstimmend mit einer Mittenachse, insbesondere Mittenlängsachse des Schmelzkopfes und/oder einer damit gebildeten Eis-Schmelzvorrichtung. Propagation direction is preferably coincident with a center axis, in particular center longitudinal axis of the melting head and / or an ice melting device formed therewith.
Schmelzköpfe dieser Art sind allgemein im Stand der Technik bekannt und werden eingesetzt um Bohrungen in Eis durchzuführen, insbesondere dadurch, dass durch den beheizten Frontbereich des Schmelzkopfes das den Schmelzkopf umgebende Eis aufgeschmolzen wird und der Schmelzkopf zusammen mit der damit verbundenen Bohrvorrichtung bzw. dem Bohrgestänge in Melting heads of this type are generally known in the art and are used to perform drilling in ice, especially in that the ice surrounding the melting head is melted by the heated front portion of the melt head and the melting head together with the associated drilling device or the drill pipe in
Schwerkraftrichtung durch die wirkende Gewichtskraft in die Tiefe vordringt. Ggfs kann mittels eines Bohrgestänges auch eine zusätzliche treibende Kraft ausgeübt werden. Der Stand der Technik und auch die hier weiterhin beschriebene Erfindung kann vorsehen, dass Heizelemente innerhalb des Schmelzkopfes mit Energie versorgt werden, die durch die Bohrvorrichtung oder das Gestänge bereitgestellt wird. Gravity direction penetrates by the acting weight in the depth. If necessary, an additional driving force can be exerted by means of a drill rod. The prior art, as well as the invention further described herein, may provide for energizing heating elements within the fusion head provided by the drilling apparatus or the linkage.
Z.B. kann es vorgesehen sein, dass eine Bohrvorrichtung ein zylindrisches Gehäuse ausbildet, an dessen in Propagationsrichtung vorderen Ende der Schmelzkopf mit seinem hinteren Befestigungsbereich befestigt ist. Der For example, It can be provided that a drilling device forms a cylindrical housing, is fastened to the front end in the propagation direction of the melting head with its rear mounting portion. Of the
Schmelzkopf hat bevorzugt einen maximalen Außenquerschnitt, insbesondere Durchmesser, der dem Querschnitt, insbesondere Durchmesser der zylindrischen Bohrvorrichtung entspricht. Im Inneren der Bohrvorrichtung kann z.B. eine Melting head preferably has a maximum outer cross section, in particular diameter, which corresponds to the cross section, in particular diameter of the cylindrical drilling device. Inside the drilling device, e.g. a
Energiequelle, ggfs auch eine weitere Elektronik mitgeführt werden, insbesondere z.B. auch ein abspulbarer Kabelvorrat, um eine Kommunikationsmöglichkeit und/oder eine Energieübertragung über das Kabel zwischen der Bohrvorrichtung und der Über-Tage-Oberfläche bereitzustellen. Power source, if necessary, also carry a further electronics, in particular, for. also an unwindable cable supply to provide communication capability and / or power transfer via the cable between the drilling device and the over-surface surface.
Ein mögliches Einsatzgebiet ist z.B. die Erstellung von Bohrungen in Wasser-Eis, z.B. in Gletschergebieten oder auch arktischen Gebieten der Erde. Eine One possible application is e.g. the creation of holes in water ice, e.g. in glacial areas or even arctic areas of the earth. A
Anwendung ist ebenso gegeben bei der Erstellung von Bohrungen in die Application is also given when creating holes in the
Eisoberfläche von erdfernen astronomischen Körpern (z.B. Planeten, Monde, Kometen etc.). Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass der Begriff„Eis“ nicht auf Wasser-Eis beschränkt ist. Unter Eis im Sinne der Erfindung wird auch jeglicher andere Stoff verstanden, der im festen Zustand vorliegt und mittels der Wärme des Schmelzbohrkopfes in einen anderen Aggregatzustand überführt werden kann, insbesondere in den flüssigen Zustand oder sogar gasförmigen Zustand. Ice surface of distant astronomical bodies (e.g., planets, moons, comets, etc.). In particular, it should be noted that the term "ice cream" is not limited to water ice. Under ice in the context of the invention, any other substance is understood that is in the solid state and can be converted by means of the heat of the Schmelzbohrkopfes in another state of matter, in particular in the liquid state or even gaseous state.
Schmelzköpfe von Schmelzbohrvorrichtungen weisen wie eingangs genannt Heizelemente auf, mit denen Wärme erzeugt wird, z.B. durch Melting heads of melt drills, as mentioned in the beginning, have heating elements with which heat is generated, e.g. by
Widerstandsbeheizung, die durch Wärmeleitung zwischen dem Heizelement und dem Material des Schmelzkopfes an dessen äußere Oberfläche transportiert wird, um dort den Schmelzprozess hervorzurufen. Ein Wärmetransport erfolgt dabei im Regelfall nicht nur von den typischerweise mehreren Heizelementen nach außen zur hierdurch beheizten Fläche des Resistance heating, which is transported by thermal conduction between the heating element and the material of the melting head on the outer surface, there to cause the melting process. As a rule, heat transport is not only carried out from the typically several heating elements outwards to the surface of the area heated thereby
Frontbereiches des Schmelzkopfes, sondern auch in das Innere des Front area of the enamel head, but also in the interior of the
Schmelzkopfes und der gesamten Bohrvorrichtung, was zu Problemen führen kann. Melting head and the entire drilling device, which can lead to problems.
Beispielsweise kann es im Inneren zu einem Wärmestau kommen, der auf die mitgeführte Elektronik oder Energiespeicher zurückwirken kann. Weiterhin steht die zum Inneren abgegebene Wärme effektiv auch nicht oder nur mit verringertem Wirkungsgrad für die Beheizung der Schmelzkopffront zur Verfügung und geht somit ggfs über die hinteren Bereiche des Schmelzkopfes oder der For example, it can come to a heat accumulation inside, which can react on the entrained electronics or energy storage. Furthermore, the heat released to the interior is effectively not or only with reduced efficiency for the heating of the fusible head available and thus possibly goes beyond the rear portions of the melt head or the
Bohrvorrichtung verloren ohne zum Schmelzbohrfortschritt beigetragen zu haben. Drilling device lost without having contributed to the melt drilling progress.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Schmelzkopf bereit zu stellen, mit dem es ermöglich wird, die genannten Nachteile zu überwinden, insbesondere die von Heizelementen im Schmelzkopf nach außen und nach innen abgegebene Wärmemenge besser nutzbar zu machen. It is therefore an object of the invention to provide an improved melting head, which makes it possible to overcome the disadvantages mentioned, in particular to make the heat released by heating elements in the melting head to the outside and inward heat more usable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Frontbereich des Schmelzkopfes einen radial außen liegenden Flächenbereich aufweist, in welchem der Frontbereich in der Propagationsrichtung bis zum vorderen axialen This object is achieved in that the front portion of the melting head has a radially outer surface area in which the front region in the propagation direction to the front axial
Schmelzkopfende im Außenquerschnitt sich verjüngend ausgebildet ist, insbesondere im Außendurchmesser verjüngend ausgebildet ist, und der radial außen liegende Flächenbereich eine innere Ausnehmung, insbesondere in Propagationsrichtung offene innere Ausnehmung umgibt, deren freier Melting head end in the outer cross-section is tapered, in particular in the outer diameter is tapered, and the radially outer surface area surrounds an inner recess, in particular in the propagation direction open inner recess whose free
Innenquerschnitt sich vom axialen Schmelzkopfende entgegen der Inner cross-section extending from the axial end of the melting head opposite to the
Propagationsrichtung verringert. Die Ebene, in der das axial vordere Propagation direction reduced. The plane in which the axial front
Schmelzkopfende liegt, bildet hierbei bevorzugt auch die Ebene der Öffnung der inneren Ausnehmung. Bevorzugt liegt ein Normalenvektor auf dieser (Öffnungs-) Ebene parallel zur Propagationsrichtung. Melting head end lies here, preferably also forms the plane of the opening of the inner recess. Preferably, a normal vector lies on this (opening) plane parallel to the propagation direction.
Die hier benannten Außen- und Innenquerschnitte verstehen sich als betrachtet senkrecht zur Propagationsrichtung. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erzielt, dass der beheizte Frontbereich sowohl eine beheizte in radialer Richtung außen liegende Fläche aufweist als auch eine beheizte in radialer Richtung innen liegende Fläche, nämlich die der inneren Ausnehmung. The outer and inner cross-sections mentioned here are considered perpendicular to the propagation direction. By means of this embodiment according to the invention, it is achieved that the heated front region has both a heated surface lying radially in the radial direction and a heated surface lying in the radial direction, namely that of the inner recess.
Insbesondere wird die radiale Richtung als senkrecht zur Propagationsrichtung bzw. Mittenlängsachse des Schmelzkopfes verstanden. Radial innen liegend und außen liegend bedeutet in Verbindung mit den damit genannten Flächen, dass die innen liegende Fläche einen kleineren radialen Abstand zur Mittenachse aufweist als die außen liegende Fläche. In particular, the radial direction is understood to be perpendicular to the propagation direction or center longitudinal axis of the melting head. Radially inboard and outboard means, in conjunction with the so-called surfaces, that the inner surface has a smaller radial distance from the center axis than the outer surface.
Sowohl die innere als auch die äußere Fläche des Frontbereiches sind durch die jeweiligen Verjüngungen in bzw. entgegen axialer Richtung zur Both the inner and the outer surface of the front area are by the respective tapers in and counter to the axial direction
Propagationsrichtung nicht parallel bzw. zur Propagationsrichtung geneigt, so dass durch die Bewegung des Schmelzkopfes in Propagationsrichtung sich eine effektive Kraftbeaufschlagung des umgebenden Eises durch diese Propagation not parallel or inclined to the direction of propagation, so that by the movement of the melting head in the propagation direction is an effective application of force to the surrounding ice through this
Flächenbereiche ergibt. Area areas results.
Durch diese Neigungen der inneren und äußeren Flächen ergeben sich bei Betrachtung einer gedachten Projektion dieser Flächen in Richtung der These inclinations of the inner and outer surfaces result, when considering an imaginary projection of these surfaces in the direction of the
Propagation bzw. der Mittenachse des Schmelzkopfes jeweilige Propagation or the center axis of the fusion head respective
Projektionsflächen die somit senkrecht zur Propagation liegen und durch das Eis beaufschlagt sind. Projection surfaces which are thus perpendicular to the Propagation and are acted upon by the ice.
Die innere Projektionsfläche entspricht dabei faktisch dem inneren freien The inner projection surface actually corresponds to the inner free one
Querschnitt der inneren Ausnehmung in der Ebene des vorderen axialen Cross section of the inner recess in the plane of the front axial
Schmelzkopfendes. Die äußere Projektionsfläche bildet einen die innere Melting head end. The outer projection surface forms one of the inner
Projektionsfläche umgebenden Ring, dessen Außenquerschnitt, insbesondere Außendurchmesser dem maximalen Außenquerschnitt des Schmelzkopfes und bevorzugt der gesamten Bohrvorrichtung entspricht. Projecting surface surrounding ring whose outer cross section, in particular outer diameter corresponds to the maximum outer cross section of the melting head and preferably the entire drilling device.
Die durch den Wärmtransport von den Fleizelementen nach außen und nach innen abgegebene Wärmemenge kann somit deutlich besser zur Umgebung abgeführt werden und zwar erfindungsgemäß jeweils über den Frontbereich des Schmelzkopfes was zu einem verbesserten Bohrfortschritt beiträgt und einem inneren Wärmestau vorbeugt. The heat released by the heat transport from the Fleizelementen outwardly and inwardly amount of heat can thus be much better dissipated to the environment and that according to the invention in each case over the front of the Melting head which contributes to improved Bohrfortschritt and prevents internal heat accumulation.
Durch die beschriebene Ausführung bildet das vordere axiale Schmelzkopfende einen Rahmen, insbesondere einen Ring, über den der radial außen liegende Flächenbereich und die Fläche der inneren Ausnehmung ineinander übergehen. Die in Propagationsrichtung weisende Stirnseite dieses Rings kann z.B. By the described embodiment, the front axial melting head end forms a frame, in particular a ring, over which the radially outer surface area and the surface of the inner recess merge into one another. The propagating direction end face of this ring may be e.g.
scharfkantig oder ballig (bzw. gerundet) oder abgeflacht ausgebildet sein. sharp-edged or crowned (or rounded) or flattened be formed.
Aufgrund der Außenquerschnittsvergrößerung des radial äußeren Due to the outer cross-sectional enlargement of the radially outer
Flächenbereichs ausgehend vom vorderen Schmelzkopfende entgegen der Propagationsrichtung und der Innenquerschnittsverringerung der Ausnehmung entgegen der Propagationsrichtung ergibt es sich, dass der Frontbereich des Schmelzkopfes einen in axialer Richtung erstreckten Ringbereich ausbildet, dessen Ringbreite, also die Differenz von Außen- zu Innenquerschnitt vom vorderen axialen Schmelzkopfende entgegen der Propagationsrichtung zunimmt, insbesondere bis zur axialen Position des Bodengrundes der inneren Surface area starting from the front melting head end opposite to the propagation direction and the inner cross-section reduction of the recess against the propagation direction, it is found that the front portion of the melt head forms an axially extending annular region, the ring width, ie the difference of outer to inner cross-section of the front axial end of the melting head opposite Propagation increases, especially up to the axial position of the bottom of the bottom of the inner
Ausnehmung. Recess.
Es stellt eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung dar, wenn die Fleizelemente zumindest bereichsweise, insbesondere zumindest mit deren die Wärme abgebenden Spitzenbereichen, in dem Material des Frontbereiches des Schmelzkopfes angeordnet sind, welches zwischen der sich verjüngenden It represents a particularly preferred embodiment of the invention, when the Fleizelemente at least partially, in particular at least with their heat-emitting tip regions are arranged in the material of the front portion of the melting head, which between the tapered
Außenfläche und der Fläche der inneren Ausnehmung angeordnet ist, also faktisch im Material des benannten Ringbereiches des Frontbereichs. Flierdurch wird besonders gut sichergestellt, dass die von den Heizelementen abgegebene Wärme sowohl über den verjüngten Außenflächenbereich als auch die Innenfläche der Ausnehmung durch einen besonders kurzen, insbesondere nahezu radialen Transport zur Umgebung abgeführt werden kann und zum Aufschmelzen beiträgt. Outer surface and the surface of the inner recess is arranged, so in fact in the material of the designated ring area of the front area. Flierdurch is particularly well ensured that the heat emitted by the heating elements heat can be dissipated both over the tapered outer surface region and the inner surface of the recess by a particularly short, in particular almost radial transport to the environment and contributes to the melting.
Besonders bevorzugt kann der Schmelzkopf mehrere Heizelemente umfassen, insbesondere die jeweils in rückwärtige, insbesondere entgegen der Particularly preferably, the melting head may comprise a plurality of heating elements, in particular those in each case in the rear, in particular opposite
Propagationsrichtung offene Ausnehmungen des Schmelzkopfes eingesetzt sind, wobei die Heizelemente und/oder Ausnehmungen jeweils einen radialen Abstand zur Mittenachse des Schmelzkopfes aufweisen, der dem radialen Abstand des rahmen- oder ringförmigen axial vorderen Schmelzkopfendes zumindest im Propagation direction open recesses of the fusion head are used, wherein the heating elements and / or recesses each have a radial distance from the center axis of the melting head, at least in the radial distance of the frame or annular axially front end of the melting head
Wesentlichen entspricht, insbesondere dem radialen Abstand des Substantially corresponds, in particular the radial distance of
Schmelzkopfendes entspricht. Hierdurch wird erzielt, dass der Transportweg zur inneren Fläche und der Transportweg zur äußeren Fläche zumindest im Melting end corresponds. This achieves that the transport path to the inner surface and the transport path to the outer surface at least in
Wesentlichen gleich lang ist. Is essentially the same length.
Insbesondere kann es auch vorgesehen sein, dass die axiale Länge des sich verjüngenden radial außen liegenden Flächenbereichs und die axiale Tiefe der inneren Ausnehmung gleich sind. Auch dies trägt zur Vergleichmäßigung des Wärmetransports bei. In particular, it may also be provided that the axial length of the tapered radially outer surface area and the axial depth of the inner recess are equal. This also contributes to the homogenization of the heat transfer.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass in einem Bereich zwischen dem Schnittpunkt der inneren Ausnehmung mit der Mittenachse des Schmelzkopfes und dem vorderen axialen Schmelzkopfende die Flächengrößen von der radial außen liegenden Fläche und der Fläche von der inneren Ausnehmung gleich sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass durch diese jeweiligen Flächen pro Zeiteinheit zumindest im Wesentlichen dieselbe Wärmemenge abtransportiert werden kann, insbesondere was wiederum den Wärmetransport nach innen und nach außen vergleichmäßigt. Particularly preferably, it is provided that in a region between the intersection of the inner recess with the center axis of the melting head and the front axial melting head end, the surface sizes of the radially outer surface and the surface of the inner recess are equal. This ensures that at least substantially the same amount of heat can be removed by these respective surfaces per unit of time, in particular which in turn homogenizes the heat transfer to the inside and to the outside.
Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn, insbesondere in Kombination mit vorgenannter Ausführung, die in Propagationsrichtung projizierten Flächen von dem äußeren Flächenbereich und der inneren Ausnehmung gleich groß sind, insbesondere da sodann durch die Propagation auf die Innen- und Außenfläche eine zumindest im wesentlichen gleiche Kraftbeaufschlagung erfolgt. Furthermore, it is particularly preferred if, in particular in combination with the aforementioned embodiment, the areas projected in the propagation direction of the outer surface area and the inner recess are the same size, in particular because then by the propagation on the inner and outer surface of an at least substantially equal application of force he follows.
Bei allen möglichen Ausführungen kann es die Erfindung bevorzugt vorsehen, dass der außen liegende Flächenbereich und die innere Ausnehmung um eine in Propagationsrichtung liegende Mittenachse des Schmelzkopfes n-fach In all possible embodiments, the invention may preferably provide that the outer surface area and the inner recess are n-fold around a central axis of the melting head that is in the propagation direction
drehsymmetrisch, bevorzugt rotationssymmetrisch ausgebildet sind. Bei n-facher Drehsymmetrie ist der Außen- bzw. Innenquerschnitt des Schmelzkopfes (betrachtet senkrecht zur Propagation) n-polygonal, bzw. die jeweiligen Außen- bzw. Innenflächen facettiert und bei rotationssymmetrischer Ausbildung ist der jeweilige Querschnitt somit kreisförmig. rotationally symmetrical, preferably rotationally symmetrical. For n-fold rotational symmetry is the outer or inner cross section of the melt head (considered perpendicular to the propagation) n-polygonal, or the respective outer and inner surfaces faceted and in rotationally symmetrical design of the respective cross section is thus circular.
Eine bevorzugte, insbesondere rotationssymmetrische Geometrie des A preferred, in particular rotationally symmetrical geometry of
Schmelzkopfes kann es vorsehen, dass der äußere Flächenbereich und die Fläche der inneren Ausnehmung jeweils einem Kegelabschnitt oder einem Melting head may provide that the outer surface region and the surface of the inner recess each have a cone portion or a
Abschnitt eines Paraboloids entspricht. Section of a paraboloid corresponds.
Die Erfindung kann weiterhin vorsehen, dass der sich verjüngende Frontbereich einem um die Mittenachse rotationssymmetrischen Rotationskörper, insbesondere Kegelabschnitt oder Paraboloidabschnitt entspricht, dessen Spitzenbereich an der Ebene, in welcher das vordere axiale Schmelzkopfende liegt, zur Bildung der Ausnehmung zum Inneren des Schmelzkopfes umgeklappt ist. The invention may further provide that the tapered front region corresponds to a rotation body, in particular a conical section or paraboloid section, which is rotationally symmetrical about the center axis, the tip region of which is folded over to form the recess to the interior of the fusion head on the plane in which the front axial fusion head end lies.
Insbesondere kann die Form, insbesondere die Querschnittform betrachtet längs der Mittenachse des äußeren Flächenbereiches und der inneren Ausnehmung abgesehen vom Vorzeichen und einer axialen Verschiebung, insbesondere einer axialen Verschiebung von doppelter axialer Länge des Frontbereiches, derselben mathematischen Funktion in Abhängigkeit vom radialen Abstand von der In particular, the shape, in particular the cross-sectional shape considered along the center axis of the outer surface area and the inner recess apart from the sign and an axial displacement, in particular an axial displacement of double axial length of the front region, the same mathematical function as a function of the radial distance from the
Mittenachse gehorchen. Obey center axis.
Ausführungen der Erfindung werden anhand der Figuren näher beschrieben. Embodiments of the invention will be described in more detail with reference to FIGS.
Die Figuren 1A bis 1 D zeigen verschiedene Geometrien der Außenfläche 1 a und Innenfläche 1 b eines erfindungsgemäßen Schmelzkopfes 1 im Querschnitt, d.h. geschnitten in einer Ebene, in der die Mittenachse 2 des Schmelzkopfes 1 liegt. Figures 1A to 1 D show different geometries of the outer surface 1 a and inner surface 1 b of a melting head 1 according to the invention in cross-section, i. cut in a plane in which the center axis 2 of the melting head 1 is located.
Die Propagationsrichtung 3 ist dabei für alle Figuren 1 anhand des Pfeiles links von den Figuren 1 visualisiert. The propagation direction 3 is visualized for all figures 1 with reference to the arrow to the left of the figures 1.
Erkennbar ist für alle Ausführungen der Figuren 1 , dass der Frontbereich 1 c des Schmelzkopfesl den radial außen liegenden Flächenbereich 1 a umfasst. Dieser Flächenbereich ist im Querschnitt senkrecht zur Mittenachse 2 in Richtung der Propagation verjüngend ausgebildet. Bei der hier vorliegenden Rotationssymmetrie nimmt somit der Außendurchmesser des äußeren It can be seen for all embodiments of FIGS. 1 that the front region 1 c of the melt head 1 comprises the radially outer surface area 1 a. This surface area is designed to be tapered in cross-section perpendicular to the center axis 2 in the direction of the propagation. At the present here Rotational symmetry thus decreases the outer diameter of the outer
Flächenbereiches 1 a in einer Richtung vom hinteren Befestigungsbereich 4 zum axial vorderen Schmelzkopfende 1d ab. Der Beginn der Verjüngung am Kragen 1 e definiert hierbei bevorzugt den axialen Anfang des Frontbereiches und das Schmelzkopfende 1d das Ende des Frontbereiches. Surface area 1 a in a direction from the rear mounting portion 4 to the axially front melting head end 1 d. The beginning of the taper on the collar 1 e preferably defines the axial beginning of the front region and the melting head end 1 d the end of the front region.
Die oberen Kreisflächendarstellungen über den Figuren 1A bis 1 D visualisieren die in Propagationsrichtung bzw. Richtung der Mittenachse 2 projizierten Flächen des radial außen liegenden Flächenbereiches und der inneren Fläche 1 b der jeweiligen Ausnehmung 5. Gemäß den Angaben über den projizierten Flächen p1 a und p1 b repräsentieren die Ausführungen die Möglichkeiten die Größen der Flächen 1 a und 1 b bzw. die Größen der Projektionen p1 a und p1 b gleich oder unterschiedlich groß zu gestalten, insbesondere mit den besonderen Vorteilen, wie sie im allgemeinen Beschreibungsteil genannt sind. The upper circular area representations on FIGS. 1A to 1D visualize the areas of the radially outer surface area and the inner area 1b of the respective recess 5 projected in the propagation direction or direction of the center axis 2. According to the information about the projected areas p1a and p1b the embodiments represent the possibilities of making the sizes of the surfaces 1 a and 1 b or the sizes of the projections p1 a and p1 b the same or different sizes, in particular with the special advantages, as they are called in the general description part.
Figur 1A repräsentiert hier eine Ausführung, bei welcher die innere Fläche 1 b und die äußeren Fläche 1 a im hier gezeigten Querschnitt jeweils durch eine Parabel beschrieben werden. Die beiden Parabeln unterscheiden sich nur im Vorzeichen und einem Offset entlang der Mittenachse 2 und sind ansonsten gleich FIG. 1A here represents an embodiment in which the inner surface 1 b and the outer surface 1 a in the cross section shown here are each described by a parabola. The two parabolas differ only in sign and an offset along the center axis 2 and are otherwise the same
parametriert. Damit gehorcht die mathematische Beschreibung der parameterized. Thus the mathematical description obeys the
Querschnittsform beider Flächen derselben Funktion in Abhängigkeit vom radialen Abstand zur Mittenachse 2 abgesehen vom Offset und einer Inversion. Durch die Rotationssymmetrie ergibt sich bei Figur 1A im Raum die Form eines Cross-sectional shape of both surfaces of the same function as a function of the radial distance to the center axis 2 apart from the offset and an inversion. Due to the rotational symmetry results in Figure 1A in space the shape of a
Paraboloidabschnittes beider Flächen. Paraboloid portion of both surfaces.
Das gleiche kann für die Figuren 1 B bis 1 D gelten, wobei hier die Funktion eine Gerade beschreibt, was bei der Rotationssymmetrie im Raum zu einer The same can be true for the figures 1 B to 1 D, where the function describes a straight line, which in the rotational symmetry in space to a
Kegelabschnittform beider Flächen führt. Conic section shape of both surfaces leads.
Die Figuren 2 zeigen verschiedene Ausführungen des Schmelzkopfes 1 gemäß Figur 1A, also mit einer jeweiligen Paraboloidform der inneren und äußeren Flächen 1 b und 1 a. Bei Figur 2A bildet das vordere axiale Schmelzkopfende 1d an der axialen FIGS. 2 show different embodiments of the melting head 1 according to FIG. 1A, that is to say with a respective paraboloid shape of the inner and outer surfaces 1 b and 1 a. In FIG. 2A, the front axial fuselage end 1d forms at the axial one
Stirnseite eine scharfkantige Form, bei Figur 2B bildet das Schmelzkopfende 1d eine gerundete bzw. ballige Form und bei Figur 2C eine abgeflachte Form. Front side of a sharp-edged form, in Figure 2B, the melting head end 1d forms a rounded or spherical shape and in Figure 2C a flattened shape.
Die Figuren visualisieren weiterhin Ausnehmungen 6 die zur Aufnahme von Fleizelementen dienen, bzw. die Fleizelemente 6'selbst. Dies ist ergänzend in der Figur 3 deutlicher dargestellt. Hier erkennt man, dass die Ausnehmungen 6 bzw. Fleizelemente 6' alle auf einem Kreis mit demjenigen Radius angeordnet sind, welcher dem radialen Abstand des Schmelzkopfendes 1d von der Mittenachse 2 entspricht. The figures further visualize recesses 6 which serve to receive Fleizelementen, or the Fleizelemente 6 ' itself. This is shown in addition in Figure 3 more clearly. Here it can be seen that the recesses 6 or Fleizelemente 6 'are all arranged on a circle with that radius which corresponds to the radial distance of the melting head end 1 d of the central axis 2.
Flierdurch liegen zumindest die wärmeabgebenden Spitzen der Fleizelemente 6', bevorzugt zentriert, im Ringbereich 7 des Frontbereiches des Schmelzkopfes, so dass deren Wärmeabgabe sowohl nach außen als auch nach innen auf kurzem Weg erfolgen kann. Flierdurch are at least the heat-emitting tips of the Fleizelemente 6 ' , preferably centered, in the annular region 7 of the front portion of the melting head, so that their heat dissipation can be done both outwards and inwards on a short path.
Rechtsseitig in der Figur 3 ist dargestellt, dass sich an den rückwärtigen The right side in the figure 3 is shown that at the rear
Befestigungsbereich 4 eine Bohrvorrichtung 8 mit zylindrischem Gehäuse nach hinten anschließt, welches z.B. hier nur symbolisch dargestellte Energiequellen (9) für die Fleizelemente (6') oder sonstige Elektronik (9) oder Kabel (10) aufnehmen kann. Der Schmelzkopf (1 ) bildet somit zusammen mit dieser Bohrvorrichtung (8) eine Eis-Schmelzvorrichtung. Attachment 4 a drilling device 8 with a cylindrical housing connects to the rear, which, for example, here only symbolically represented energy sources (9) for the Fleizelemente (6 ' ) or other electronics (9) or cable (10) can accommodate. The melting head (1) thus forms an ice melting device together with this drilling device (8).
Figur 4 verdeutlich, dass in bevorzugter Ausführung sowohl die Außenfläche 1 a als auch die Innenfläche 1 b der Ausnehmung 5 durch dieselbe Parabelformel P beschrieben werden und sich nur unterscheiden durch eine Inversion I und einen Offset O entlang der Mittenachse 2. FIG. 4 illustrates that, in a preferred embodiment, both the outer surface 1 a and the inner surface 1 b of the recess 5 are described by the same parabolic formula P and only differ by an inversion I and an offset O along the center axis 2.
Das axial vordere ringförmige Schmelzkopfende liegt bei der hier dargestellten The axially front annular end of the melt head is shown here
Parametrierung an der Position r = Hier gehen die Innenflächen und Parameterization at the position r = Here go the inner surfaces and
Außenflächen 1 a, 1 b ineinander über. R ist dabei der maximale  Outer surfaces 1 a, 1 b in each other. R is the maximum
Außendurchmesser des Schmelzkopfes 1 und h die Tiefe der Ausnehmung 5 bzw. Flöhe des verjüngten Frontbereiches bzw. Ringbereiches 7. Outer diameter of the melting head 1 and h the depth of the recess 5 or fleas of the tapered front portion or ring area 7.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schmelzkopf (1 ) einer Eis-Schmelzvorrichtung (1 , 8) umfassend einen 1. Melting head (1) of an ice-melting device (1, 8) comprising a
bezüglich der Propagationsrichtung hinteren Befestigungsbereich (4) zur Befestigung an einer Bohrvorrichtung (8) oder einem Bohrgestänge und einen bezüglich der Propagationsrichtung vorderen beheizbaren Frontbereich (1 c), dadurch gekennzeichnet, dass der Frontbereich (1 c) einen radial aussen liegenden Flächenbereich (1 a) aufweist, in welchem der Frontbereich (1 c) in der Propagationsrichtung (3) bis zum vorderen axialen Schmelzkopfende (1d) im Außenquerschnitt sich verjüngend ausgebildet ist, insbesondere im  with respect to the propagation direction rear attachment region (4) for attachment to a drilling device (8) or a drill string and a front with respect to the propagation direction heatable front region (1 c), characterized in that the front region (1 c) a radially outer surface area (1 a ), in which the front region (1 c) in the propagation direction (3) to the front axial melting head end (1 d) in the outer cross section is tapered, in particular in
Außendurchmesser verjüngend ausgebildet ist, und der radial aussen liegende Flächenbereich (1 a) eine innere Ausnehmung (5) umgibt, deren freier Innenquerschnitt sich vom axialen Schmelzkopfende (1d) entgegen der Propagationsrichtung (3) verringert.  Outer diameter is tapered, and the radially outer surface area (1 a) surrounds an inner recess (5) whose free inner cross-section of the axial Schmelzkopfende (1d) against the propagation direction (3) decreases.
2. Schmelzkopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das 2. Melting head according to claim 1, characterized in that the
Schmelzkopfende (1d) einen Rahmen, insbesondere Ring bildet, über den der radial aussen liegende Flächenbereich (1 a) und die Fläche (1 b) der inneren Ausnehmung (5) ineinander übergehen und dessen in Propagationsrichtung (3) weisende Stirnseite scharfkantig oder ballig oder abgeflacht ausgebildet ist.  Melting head end (1d) forms a frame, in particular ring, over which the radially outer surface area (1 a) and the surface (1 b) of the inner recess (5) merge into one another and its front side pointing in the propagation direction (3) is sharp-edged or crowned or is flattened.
3. Schmelzkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 3. Melting head according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass der außen liegende Flächenbereich (1 a) und die innere Ausnehmung (5) um eine in Propagationsrichtung (3) liegende  in that the outer surface area (1a) and the inner recess (5) lie around a propagation direction (3)
Mittenachse (2) n-fach drehsymmetrisch, bevorzugt rotationssymmetrisch ausgebildet sind.  Center axis (2) n-fold rotationally symmetrical, preferably rotationally symmetrical.
4. Schmelzkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 4. Melting head according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die axiale Länge (h) des sich verjüngenden radial außen liegenden Flächenbereichs (1 a) und die axiale Tiefe (h) der inneren Ausnehmung (5) gleich sind. characterized in that the axial length (h) of the tapering radially outer surface portion (1 a) and the axial depth (h) of the inner recess (5) are equal.
5. Schmelzkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich zwischen dem Schnittpunkt der inneren Ausnehmung (5) mit der Mittenachse (2) und dem axialen 5. Melting head according to one of the preceding claims, characterized in that in a region between the intersection of the inner recess (5) with the central axis (2) and the axial
Schmelzkopfende (1d) die Flächengrößen von demradial außen liegenden Flächenbereich (1a) und der Fläche (1 b) von der inneren Ausnehmung (5) gleich sind.  Melting head end (1 d), the surface sizes of the radially outer surface area (1 a) and the surface (1 b) of the inner recess (5) are equal.
6. Schmelzkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 6. Melting head according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die in Propagationsrichtung (3) projizierten Flächen (p1 a, p1 b) von dem äußeren Flächenbereich (1 a) und der Fläche (1 b) der inneren Ausnehmung (5) gleich groß sind.  in that the areas (p1a, p1b) projected in the propagation direction (3) are of equal size from the outer area (1a) and the area (1b) of the inner recess (5).
7. Schmelzkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 7. Melting head according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass er mehrere Fleizelemente (6') umfasst die zumindest bereichsweise in dem Material des Frontbereiches (1 c) angeordnet sind, welches zwischen dem sich verjüngenden radial außen liegenden characterized in that it comprises a plurality of Fleizelemente (6 ' ) which are at least partially disposed in the material of the front region (1 c), which between the tapered radially outer
Flächenbereich (1a) und der Fläche (1 b) der inneren Ausnehmung (5) angeordnet ist, insbesondere im Material eines axial erstreckten  Surface region (1 a) and the surface (1 b) of the inner recess (5) is arranged, in particular in the material of an axially extending
Ringbereiches (7) des Frontbereichs (1 c) .  Ring area (7) of the front area (1 c).
8. Schmelzkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 8. Melting head according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass er mehrere Fleizelemente (6') umfasst, insbesondere die jeweils in rückwärtige Ausnehmungen (6) eingesetzt sind, wobei die Fleizelemente (6') und/oder Ausnehmungen (6) jeweils einen radialen Abstand zur Mittenachse (2) aufweisen, der dem radialen Abstand des ringförmigen Schmelzkopfendes (1d) zumindest im Wesentlichen entspricht, insbesondere dem radialen Abstand des Schmelzkopfendes (1d) entspricht. characterized in that it comprises a plurality of Fleizelemente (6 ' ), in particular the respectively in the rear recesses (6) are used, wherein the Fleizelemente (6 ' ) and / or recesses (6) each have a radial distance from the center axis (2), the corresponds at least substantially to the radial distance of the annular melting head end (1d), in particular corresponds to the radial distance of the melting head end (1d).
9. Schmelzkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 9. Melting head according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass der äußere Flächenbereich (1 a) und die Fläche (1 b) der inneren Ausnehmung (5) jeweils einem Kegelabschnitt oder einem  in that the outer area (1 a) and the area (1 b) of the inner recess (5) each have a cone section or a
Abschnitt eines Paraboloides entspricht.  Section of a paraboloid corresponds.
10. Schmelzkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 10. Melting head according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass der sich verjüngende Frontbereich (1 c) einen um die Mittenachse (2) rotationssymmetrischen Rotationskörper, insbesondere Kegelabschnitt oder Paraboloidabschnitt bildet, dessen Spitzenbereich an der Ebene, in welcher das Schmelzkopfende (1d) liegt, zur Bildung der in that the tapered front region (1 c) has a rotational body which is rotationally symmetrical about the center axis (2), in particular Cone portion or Paraboloidabschnitt forms whose tip region on the plane in which the melting head end (1d), to form the
Ausnehmung (5) nach innen umgeklappt ist.  Recess (5) is folded inwards.
11.Schmelzkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 11.Schmelzkopf according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Form, insbesondere die Querschnittform längs der Mittenachse (2) des äußeren Flächenbereiches (1 a) und der Fläche (1 b) der inneren Ausnehmung (5) abgesehen vom Vorzeichen (I) und einer axialen Verschiebung (O), insbesondere von doppelter axialer Länge des  characterized in that the shape, in particular the cross-sectional shape along the center axis (2) of the outer surface region (1 a) and the surface (1 b) of the inner recess (5) apart from the sign (I) and an axial displacement (O), in particular of double axial length of the
Frontbereiches (1 c), derselben mathematischen Funktion (P) in Abhängigkeit vom radialen Abstand von der Mittenachse (2) gehorchen.  Obey the same mathematical function (P) as a function of the radial distance from the center axis (2).
12. Eis-Schmelzvorrichtung umfassend einen Schmelzkopf (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche der an seinem in Propagationsrichtung (3) hinteren Befestigungsbereich (4) mit einer Bohrvorrichtung (8) verbunden ist, insbesondere wobei die Bohrvorrichtung (8) ein axial erstrecktes zylindrisches Gehäuse (8) umfasst, in welchem ein Energiespeicher (9) zur Beheizung von Heizelementen (6) des Schmelzkopfes (1 ) und/oder ein abspulbarer 12. ice melting device comprising a melting head (1) according to one of the preceding claims which is connected at its in propagation direction (3) rear mounting portion (4) with a drilling device (8), in particular wherein the drilling device (8) has an axially extending cylindrical housing (8), in which an energy store (9) for heating heating elements (6) of the melting head (1) and / or a pay-off
Kabelvorrat (10) enthalten ist.  Cable supply (10) is included.
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