Obok dlut w postaci rybiego Ogona z plaskim ostrzem przy wierceniu obrotowym stosowano równiez tak zwane dluta kon- czaste o wiecej lub mniej pochylych o- strzach prostolinijnych, których oddalone od osi obrotowej czesci podazaja za kon¬ cówka. Wszystkie te dluta, przeznaczanie do wiercenia obrotowego-, maja jednak te wspólna wade, ze czastki ostrzy przy wier¬ ceniu wraz ze wzrostem odleglosci od osi obrotu sa zmuszfone do wykonywania co¬ raz wiekszej pracy. Wskutek tego powsta¬ walo nadizwyczaj wielkie scieranie sie dlut, które juz po krótkim Czasie wiercenia mu¬ sialy byc wyciagane z otworu wiertniczego w celu ponownego nalozenia twardego me¬ talu. Wszystkich tych wad uniknieto za pomoca dluta wedlug wynalazku.Wynalazek dotyczy plaskiego dluta do wiercenia obrotowego a zaproponowana po¬ stac dluta odznacza sie zasadniczo tym, ze brzegi tnace posiadaja w poblizu osi obro¬ tu male promienie krzywizny, zwiekszaja¬ ce sie w miare ich oddalenia od osi obrotu.Jednostkowa praca rozkruszania rozdziela sie przeto* prawie równomiernie po calejrozciaglosci ostrza, a wiec i scieranie dluta.Tego rodzaju dlutem mozna wobec tego wyWi^cic diosc dlugi otwór bez wyimiany tego dluta.Ze specjalna korzyscia ksztaltuje sie dluto plaskie wedlug wynalazku w ten spo¬ sób, aby brzegi tnace lezaly w pobocznicy paraboloidu lub podobnego do paraboloidu ciala obrotowego, jak np. elipsoidu lub hi- perboloidu. Dluto takie otrzymuje przeto z góry uksztaltowanie, odpowiadajace jego formie scierania lub bardzo do niej zblizo¬ ne. Wskutek tego obok wymienionych na poczatku korzysci równiez i naprawa tego dluta jest prosta i tania, gdyz przy malym nakladzie czasu potrzeba tylko zaopatrzyc dluto w obrzeze z twardego metalu o za¬ proponowanej wedlug wynalazku postaci, nie poddajac podstawowej formy dluta zadnej kosztowniejszej obróbce, jak np. kuciu. W szczególnosci dluto to bedzie u- ksztaltowame z korzyscia, jezeli stosunek najwiekszej szerokosci dluta do wysokosci odcinka paraboloidu bedzie 1 : 1 lub mniejszy. Z (drugiej strony mozliwe sa jed¬ nak równiez postacie wykonania, w których stosunek najwiekszej szerokosci1 dluta do wysokosci odcinka paraboloidu jest wiek¬ szy niz 1:1, przy czyim ostatnio wymie¬ niona postac wykonania nadaje sie przede wszystkim do skal miekkich, podczas gdy stosunek na poczatku wymieniony odpo¬ wiedni jest do skal twardych, to znaczy zatem, ze im twardsze sa warstwy skaly, tym mniejszy musi byc stosunek najwiek¬ szej szerokosci dluta do wysokosci odcin¬ ka paraboloidu.W dlutach o brzegach tnacych, uksztal¬ towanych w postaci stopni, dluto otrzymu¬ je wedlug wynalazku taka postac, ze kon¬ cówki ostrzy leza w pobocznicy paraboloi¬ du lub podobnego do paraboloidu ciala ob¬ rotowego. Celowa jest rzecza we wszyst¬ kich przypadkach na brzegach tnacych u- mieszczac obrzeze z twardego metalu, któ¬ rego ostrza wystaja pomad paraboliczne lub do paraboli zblizone linie graniczne brzegów tnacych. Korzystna rzecza jest u- mieszczenie tego obrzeza z twardego meta¬ lu na1 jednym skrzydle dluta tak, aby bylo przesuniete wobec obrzeza drugiego skrzy¬ dla dluta.Podstawowy cel wynalazku polega na tym, aby praca wiercenia wzglednie napre¬ zanie dluta podczas wiercenia obrotowego bylo rozlozone mozliwie równomiernie na wszystkie czesci ostrza, wynalazek' dazy przeto do tego, by usunac wade wszystkich dotychczas znanych dlut obrotowych, któ¬ re w swojej osi obrotu i w jej bezposred¬ nim poblizu nie sa w stanie wykonywac zadnej pracy wiertniczej wzglednie tylko drobna. Wskutek tego posuw ostrza, zlo¬ biacego otwór wiertniczy, jest silnie utrud¬ niony. Tak np. w skalach o wielkiej wy¬ trzymalosci calkowity nacisk wiertniczy moze byc przejmowany w pelni za pomo¬ ca malej powierzchni, polozonej naokolo srodka dna otworu wiertniczego, tak ze o- placaloy posuw wiertniczy nie jest juz moz¬ liwy. Plosuw wiertniczy dla sie w ogóle o- siagnac tylko wtedy, jezeli zwiekszy sie nacisk wiertniczy, który by przewyzszal wytrzymalosc skaly. Nie jest to jedkiak mozliwe przy stosowaniu dlut w postaci rybiego ogona1 i dlut podobnych w wielu ro¬ dzajach skal, gdyz zwiekszanie nacisku wiercenia znajduje swa naturalna granice w wytrzymalosci zerdzi wiertniczych.Z tydh wzgledów stosowano dotychczas przy wierceniu obrotowym w twardym i zwiezlych skalach przede wszystkim tylko kosztowne i wrazliwe dluta krazkowe, a w specjalnych przypajdkach koronki wiertni¬ cze z osadzonymi w nich kawalkami twar¬ dego metalu lub diamentami, Koronki te dzialaja wlasciwie scierajace i zlobia tylko waski pierscien w stosunku do srednicy wierconego otworu, pozostawiajac gruby rdzen.W celu usuniecia tych wad wedlug wy¬ nalazku zaopatruje sie ostee dluta w po- - 2 -blizu osi obrotu w srodkowy wykrój, tak ze przy wierceniu ma spodzie wierconego otworu pozostaje z poczatku srodkowy rdzen, który odlamuje sie stopniowo. Aby to stopniowe odlaimywainie nastepowalo z pewnoscia, oblicza sie szerokosc srodkowe¬ go wykroju w brzegach tnacych na wiecej niz pól paraimetra odbinka paraboloidu, podczas gdy jego wysokosc przekracza sze¬ rokosc kilkakrotnie.Podczas dzialania srodkowego wykroju jest nadzwyczaj wazne, aby srodkowy rdzen skalny, który poczatkowo sterczy w srodku spodki otworu wiertniczego, byl z cala pewnoscia doprowadzany do rozkru- szemia, gdyz jezeli bedzie on usuwany tylko przez zwykle wiercenie, to wystapi znów omawiana juz wada, ze calkowity nacisk wiercenia bedzie zuzyty ma czesci spodu o- tworu wiertniczego, lezace w bezposredniej bliskosci osi obrotu.Wieksza pewnosc stopniowego odlamy- wania, pozostajacego z poczatku srodko¬ wego rdzenia skalnego, osiaga sie wreszcie za pomoca srodkowego wykroju w dlucie, rozszerzajacego sie stozkowe ku górze.W ten sposób w dlucie plaskim, uksiztal- towainym wedlug wynalazku, na spodzie o- tworu wiertniczego pozostaje sterczacy rdzen o stosunkowo malej srednicy, który, po osiagnieciu dlugosci, odpowiadajacej kilku1 jego srednicom, zostaje latwo odla- many iza1 pomiOca uderzajacego w te i tamta strome dluta wzglednie przy pomocy wy¬ kroju, rozszerzajacego sie ukosem do osi obrotu a stozkowo ku górze, w koncówce dluta, a nastepnie sila odsrodkowa obra¬ cajacego sie dluta na zewnatrz wyrzucony i tu zmielony. Wskutek tego osiaga sie to, ze czesc ostrza, wiercac bez przeszkód wskutek nacisku wiercenia, moze przenikac w skale, zbierajac grubsza warstewke.Na rysunku wynalazek jest objasniony na kilku przykladach wykonania. Fig. 1 przedstawia normalne dluto plaskie w po¬ staci rybiego ogona z plaskim ostrzem i o- hrzezetti z twairdego metalu. Fig. 2 przed¬ stawia równiez znane dluto w postaci ry¬ biego ogotna z wydluzonymi nieco ostrza¬ mi. Fig. 3 przedstawia dolna czesc znanego dluta obrotowego z kilkakrotnie stopniowa¬ nym ostrzem wysunietym, podczas gdy fig. 4 — 6 przedstawiaja dluto do wiercenia ob¬ rotowego wedlug wynalazku, a fig. 7 u- widbeznia krzywe jednostkowego scierania przy róznych postaciach ostrza dluta; fig* 8 przedstawia inna postac wykonania wy¬ nalazku, a fig. 9 — 11 przedstawiaja inne dluto wedlug wynalazku w widoku z przo¬ du, w widoku bocznym i w przekroju.Przy formach dluta wedlug fig; "1 ^3 pokazuje sie juz po krótkim czasie wierce¬ nia silne zuzycie katów e, zmuszonych wy¬ konywac najwieksza jednostkowa prace nozkru&zajaca, która u osi obrotu jest teo¬ retycznie równa zeru* Brzegi tnace dluta wedlug wynalazku stosownie do fig. 4 — 6 w poblizu osi ob¬ rotowej posiadaja male promienie krzy¬ wizny, zwiekszajace sie w miare oddalenia od osi obrotowej az do wielkosci najwyz¬ szej w miejscu najwiekszej szerokosci dlu¬ ta 2. W przedstawionych przykladach wy¬ konania brzegi tnace, jak to widac szcze¬ gólnie na fig. 4, leza przy tym w pobocz- nicy (paralboloidu lub ciala obrotowego, po* dohnegol do paraboloidu. Stosunek zazna¬ czonej za pomoca linii A, B najwiekszej szerokosci dluta do wysokosci odcinka pa- raboloidlu, okreslonego linia C, D i objete¬ go brzegami tnacymi, jest przy tym mniej¬ szy niz 1 : 1 a mianowicie wynosi okolo 1 :1,5. Dluto to jest przede wszystkim przezniaiczome db twardsizych skal, podczas gdy dluto wedlug wynalatzku przy skalach bardziej miekkich moze byc obliczone tak, aby ten stosunek wynosil 1 : 1 lub byl wiek¬ szy. Jezeli brzegi tnace sa uksztaltowane w postaci stopni, tio koncówki (ostrza) po* szczególnych stopni leza na pobocznicy objetego linia A, D, B paraboloidu, jak to zaznaczono po lewej stronie fig. 4. - 3 -Badania wykazaly, ze przy jednakowym ogólnym naicisku wiercenia ostrza wszel¬ kich ksztaltów na centymetr dlugosci ostrza otrzymuja jednakowe jednostkowe cisnie¬ nie normalne, wsizystko jedno czy chodzi o forme ostrza, przedstawiona na fig. 1, fig. 2, fig. 3 i fig. 4, czy o ostrze spiczaste. Na¬ tomiast za pomoca róznych ksztaltów o- strza dluta otrzymuje sie rózna jednostkor wa prace rozkruszania, przypadajaca na jeden obrót dluta, a przedstawiona na fig. 7 z normalnym dlutem w postaci rybiego ogona wedlug fig, 1, niepokazanym dlutem spiczastym i dluitem w mysl wynalazku we¬ dlug fig. 4, opartym na formie parabolicz¬ nej, w którym stosunek srednicy dluta do dlugosci paraboli wynosi raz 1 : 1 i drugi raz 1 : 2. Linia g, f, k przedstawia przy tym srednice wierconego otworu, podczas gdy rzedne wykazuja wystepujace w róznych odstepach od osi / — / jednostkowe prace rozkruszania.Przy jednakowym nacisku wiercenia i jednakowej liczbie obrotów na minute o- trzymuje sie linie f, g, h, /, i, k, f przy for¬ mie ostrza wedlug fig. 1. Nieharysowane dluto spiczaste otrzyma mniej wiecej linie K gt m, ft n, k, i. Paraboliczna forma ostrza wedlug fig. 4 ze stosunkiem srednicy dluta do dlugosci paraboli jak 1 : 1 otrzyma linie /. &$ 9t ft r k, f, natomiast przy stosunku srednicy dluta do dlugosci paraboli jak 1:2— linie /, g, o, f, p, k, f.Stad wynika, ze jednostkowa praca roz¬ kruszania, która moze byc postawiona na równi ze scieraniem ostrza, jest w dlucie o spiczastej formie ostrza mniejsza niz w dlu¬ cie z ostrzem plaskim, a w dlucie o ostrzu parabolicznym mniejsza niz w dlucie o ostrzu spiczastym. Jeszcze mniejsza bedzie jednostkowa praca rozkruszajaca ostrza pa¬ rabolicznego w porównaniu do stosunku najwiekszej szerokosci dluta do wysokosci odcinka paraboloidu jak 1 : 1, jezeli ten stosunek stanie sie 1 : 2, czyli zmniejszy sie.Dalej widac na fig. 7, ze przy parabo¬ licznej formie ostrza i stosunku mniejszym niz 1 : 1 na duzej czesci szerokosci ostrza nastepuje równomierne male scieranie, któ¬ re dopiero w poblizu osi obrotowej staje sie mniejsze w krótkim zgieciu a w samej osi obrotowej teoretycznie równa sie zeru.Wedlug tego wystarczy, jezeli na miej¬ scach paraboli, odpowiadajacych poziomym odgalezieniom krzywej o, f, f, p, zostanie nalozona równomiernie szeroka i gruba warstwa twardego metalu. Wystepujace scieranie ostrza nie zmieni przy tym para¬ bolicznej formy dluta, odpowiadajacej przebiegowi krzywej az do zgiecia jej ku dolowi, przesunie tylko paraboliczna forme przeciw kierunkowi posuwu ku górze, tak ze nie bedzie wymagala sporzadzenia na nowo przez kowala lub spawacza. Dalej, jezeli obrzeze z twardego metalu jest nalo¬ zone dostatecznie szeroko u ostrza, dluto moze pracowac dluzszy czas w otworze wiertniczym, nie zmieniajac niekorzystnie ksztaltu swego ostrza. Dluto moze zatem byc mniej czesto zmieniane. Daje sie to szczególnie zauwazyc w glebokich otworach wiertniczych przez zwiekszenie wydajnosci wiertniczej, poniewaz np. wymiana dluta na glebokosci 1 500 m trwa od 6 do 8 go¬ dzin.Wedlug wynalazku znaleziono ksztalt ostrza, scierajacego sie znacznie mniej nie tylko w miejscach tnacych, które podlega¬ ly dotychczas scieraniu silnemu, doprowa¬ dza on równiez daleko wieksza czesc calo¬ sci ostrza przez utrzymywanie pierwotnie nadanej formy do równomierniejszego i mniejszego scierania, wobec czego dluto nadaje sie do wykonywania dluzszych po¬ suwów wiertniczych. Doswiadczenie poza tym wykazalo, ze posuw wiertniczy pod¬ czas obrotu dluta nie stal sie mniejszy, tak ze obok znacznie mniejszych kosztów do¬ prowadzenia do ponownego uzytku dlut uzywanych osiaga sie jeszcze i wiekszy po¬ suw wiertniczy. Aby oprócz dzialania tna-cego otrzymac korzystne dzialanie lagraape niektórych gatunków skal* ksztalt parabo¬ liczny moze byc równiez przerywany.jtarsy pomocy wykrojów, jak to oznaczono na fig. 4 linia kropkowana.Aby powiekszyc mala wydajnosc pracy, ;fridpczna na fig.; 7 w najblizszej odleglosci od osi obrotowej, mozna zgodnie z wyna- lazkiem prowadzic prad wody pluczacej wzdluz zakrzywionego ostrza. Odwiercone czastki skal porywa prad pluczacy, dziala¬ jac przy zmianie kierunku w poblizu osi obrotowej dluta jak pocisk na scianke otworu wierconego i dopomagajac tam do wykonania wiercenia.W przykladzie wykonania wedlug fig. 6 brzegi tnace dluta leza równiez w pobocz¬ nicy, ograniczonej linia A, D, B podobnego do paraboloidu ciala obrotowego, podczas gdy stosunek najwiekszej szerokosci A, B do wysokosci odcinka paraboloidu C, D jest nieco mniejszy niz na fig. 4 i zbliza sie do stosunku 1:1. Poniewaz, jak widac na fig. 7, dluto w bezposredniej bliskosci osi obro¬ towej nie wykonywa zadnej pracy wiertni¬ czej, zaopatrzone jest ono wedlug fig. 8 w wykrój 3, umieszczony srodkowo naokolo osi obrotowej 1. Szerokosc a tego wykroju wynosi przy tym tylko czesc ulamkowa je¬ go wysokosci h i jest wieksza niz pól para- metra paraboloidu, w którym leza brzegi tnace. Innymi slowami szerokosc a jest wieksza niz 6%, ale mniejsza niz 35% okre¬ slonej linia A, B najwiekszej szerokosci dluta. Doswiadczenia w praktyce wykaza¬ ly, ze te wymiary srodkowego wykroju 3 spowoduja z pewnoscia odlamanie rdzenia, pozostajacego poczatkowo na dnie otworu wiertniczego w skale. Wybór szerokosci wy¬ kroju 3 w granicach pomiedzy 6 i 35% naj¬ wiekszej szerokosci dluta A, B jest zalez¬ ny od twardosci warstw skal. Liczba 4 oznaczone jest obrzeze, które umieszcza sie na ostrzach tnacych.W przykladzie wykonania wedlug fig. 9 — 11 srodkowy wykrój 3 jest uksztalto- winy tak, $e rozszerza, sie lei* górze w twej czesci 5 stozkowe i jednostronnie ukosnie do osi wierc^ia/wobec ozbgo jestfdze dalej ulatwia ^sie skutecznie odlanaanie srodkowe¬ go rdzenia, -Btzegi tnacej równiez lwiop^.- trzone w obroze rf x L^rardeco-metalu, wy¬ stajace swtfm ostr^ koóclemi^ (k)nad t»- dobn4 do paraboli linie A A!$trlrzGgów tnacych* Jak widac n* fig^l obrzeze4 z twardego metalu prawego skrzydla 7 dluta jest przesuniete w stosunku do obrzeza z twardego metalu lewego skrzydla 8 dluta. PL