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DIE
WORLIEGENDE ERFINDUNG ist auf Bohrlochwerkzeuge gerichtet. Genauer
gesagt ist die vorliegende Erfindung auf einen bi-zentralen Bohrmeißel gerichtet,
der gestaltet ist, um in einen Verrohrungsschuh zu passen und durch
selbigen ohne Beschädigung
der umgebenden Verrohrung zu bohren.
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Bi-zentrale
Meißel
sind gestaltet, um ein Bohrloch mit einem bestimmten Durchmesser
hinab eingeführt
zu werden, wo, wenn sie sich in Position befinden, die Drehung des
bi-zentralen Meißels
ein Bohrloch mit einem definiert größeren Durchmesser als das Bohrloch
erzeugt.
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In
herkömmlichen
bi-zentralen Meißeln
(siehe zum Beispiel
US 5678644 )
ist der Meißel
gestaltet, um um eine Drehachse zu drehen, die allgemein der Drehachse
entspricht, die von dem Bohrgestänge
definiert wird. Genannte herkömmliche
Ausführungen
sind ferner mit Schneidelementen versehen, die um die Fläche des
Werkzeugs so positioniert sind, daß sie einen geringen Spitzenspanwinkel
zeigen, um für
maximale Schneideffizienz zu sorgen.
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Nachteile
von genannten herkömmlichen bi-zentralen
Meißeln
liegen in deren Unfähigkeit,
als ein Schneidwerkzeug innerhalb von deren Durchgangsdurchmesser
zu fungieren, während
sie die Fähigkeit
beibehalten, als ein traditioneller bi-zentraler Meißel zu fungieren.
Auf diese Weise wird ein herkömmlicher
bi-zentraler Meißel,
der in der Verrohrung mit seinem Durchgangsdurchmesser betrieben
wird, die Verrohrung erheblich beschädigen, wenn nicht zerstören.
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Die
vorliegende Erfindung trägt
den obigen und weiteren Nachteilen der bekannten bi-zentralen Bohrmeißel Rechnung,
indem sie eine gezielte Modifikation der Verwendung des Werkzeugs
in dem Bohrloch ermöglicht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird bereitgestellt ein multi-zentraler Meißel mit
einem Meißelkörper, der
ein proximales Ende, das zur Verbindung mit einem Bohrgestänge gestaltet
ist, und ein distales Ende definiert, wobei das distale Ende einen ersten
und einen zweiten Schneidabschnitt definiert, wobei jeder von genannten
ersten und zweiten Abschnitten eine Schneidfläche definiert, wobei der erste
Abschnitt ein Führungsmeißel ist
und der zweite Abschnitt ein Räumerabschnitt
zwischen dem Führungsmeißel und
dem proximalen Ende ist, wobei der Meißelkörper eine erste und zweite
Achse definiert, eine Vielzahl von Schneidelementen an Schneidplatten
angeordnet ist, die um die Schneidfläche der ersten und zweiten
Abschnitte angeordnet sind, und genannter Meißel gestaltet ist, um sich
nacheinander, ohne Abfuhr, um genannte erste Achse in einer Verrohrung
ohne Schneiden von genannter Verrohrung zu drehen und sich um genannte
zweite Achse in einem in einer Formation ausgebildeten Bohrloch
zu drehen, wobei der Meißel
einen Durchgangskaliber definiert, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Nähe von
genanntem Kaliber angeordnete Schneidelemente einen hocheffektiven
Spitzenspanwinkel von zwischen 30° und
90° mit
der Formation definieren.
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Vorzugsweise
definiert der Räumerabschnitt vordere
und hintere Schneidplatten und sind Schneidelemente an den vorderen
und hinteren Platten an dem Durchgangskaliber angeordnet, um genannten Spitzenspanwinkel
zwischen 30° und
90° mit
der Formation zu definieren.
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Zweckmäßigerweise
ist/sind ein oder mehrere Stabilisierungselemente) gegenüber dem
Räumerabschnitt
angeordnet, so daß der
am nahesten befindliche Abschnitt des Stabilisierungselements sich nicht über die
am nahesten angeordneten Schneidelemente an genanntem Räumerabschnitt
erstreckt.
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Vorzugsweise
umfaßt
das oder jedes Stabilisierungselement einen Kaliberblock.
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Vorteilhafterweise
erstreckt sich das oder jedes Stabilisierungselement zum Durchgangskaliber.
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Zweckmäßigerweise
ist der Meißelkörper aus
Stahl hergestellt.
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Vorteilhafterweise
bildet eine Drehung des Meißels
um die erste oder die zweite Achse eine im wesentlichen vollständige Schneidenüberlappung.
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Zweckmäßigerweise
erzeugt die Drehung des Meißels
um die erste und zweite Achse zwei verschiedene Grundlochmuster.
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Vorteilhafterweise
sind die Schneidelemente an den Platten derart angeordnet, daß sie einen
Winkel zwischen der Kontaktlinie der Schneidelemente und dem zu
bohrenden Material von zwischen 5° und 45° definieren.
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Weitere
Vorteile der Erfindung werden für Fachleute
auf dem Gebiet angesichts der Figuren und der ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen ersichtlich werden, in denen:
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1 eine
Seitenansicht eines herkömmlichen
bi-zentralen Bohrmeißels
zeigt;
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2 eine
Stirnansicht der Arbeitsfläche
des in 1 dargestellten bi-zentralen Bohrmeißels zeigt;
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3A–C Stirnansichten
eines in einem Bohrloch positionierten bi-zentralen Meißels zeigen, die
jeweils den Führungsmeißeldurchmesser,
den Bohrlochdurchmesser und Durchgangsdurchmesser darstellen;
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4A–B eine
herkömmliche
Seitenansicht eines bi-zentralen Meißels darstellen, wie er in
einer Verrohrung und im Betrieb angeordnet sein kann;
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5 eine
Stirnansicht eines herkömmlichen
bi-zentralen Meißels
zeigt;
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6 eine
Schneidstruktur darstellt, die an der Stelle in einer Tasche hartgelötet ist,
die in eine Rippe eines herkömmlichen
bi-zentralen Bohrmeißels
gefräst
ist;
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7 eine
schematische Umrißansicht
eines beispielhaften bi-zentralen Meißels gemäß dem Stand der Technik darstellt;
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8 stellt
einen Rotationsschnitt einer Schneidenabdeckung eines herkömmlichen
Führungsabschnitts,
gebildet um die geometrische Achse, dar;
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9 stellt
einen Rotationsschnitt einer Schneidenabdeckung eines herkömmlichen
Führungsabschnitts,
gebildet um die Drehachse, dar;
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10 stellt
eine Seitenansicht einer Ausführungsform
des bi-zentralen Meißels
gemäß der vorliegenden
Erfindung dar;
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11 stellt
eine Stirnansicht des in 10 dargestellten
bi-zentralen Meißels
dar;
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12 stellt
einen Rotationsschnitt des Führungsabschnitts
des in 10 dargestellten bi-zentralen Meißels, gebildet
durch die Durchgangsachse, dar;
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13 stellt
einen Rotationsschnitt des Führungsabschnitts
des in 10 dargestellten bi-zentralen Meißels, gebildet
durch die geometrische Achse, dar;
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14 stellt
ein graphisches Profil der an dem Räumerabschnitt der in 10 dargestellten Ausführungsform
positionierten Schneidelemente dar;
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15 stellt
eine schematische Ansicht der Orientierung von Schneidelementen
in einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dar.
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Während die
vorliegende Erfindung in Verbindung mit derzeit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben
wird, ist es verständlich,
daß die
Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen
beschränkt
werden soll. Im Gegenteil ist vorgesehen, daß sie alle Alternativen, Modifikationen
und Äquivalente,
die in dem Geist der Erfindung enthalten sind und in den beigefügten Ansprüchen definiert
sind, abdecken soll.
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Die 1–9 stellen
allgemein einen herkömmlichen
bi-zentralen Meißel
und sein Arbeitsverfahren in dem Bohrloch dar.
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Unter
Bezugnahme auf diese Figuren enthält der Meißelkörper 2, der aus Stahl
oder einem anderen Hartmetall hergestellt ist, einen Gewindezapfen 4 an
einem Ende zur Verbindung mit dem Bohrgestänge und einen Führungsmeißel 3,
der eine Arbeitsstirnfläche 6 an
seinem gegenüberliegenden
Ende definiert. Ein Räumerabschnitt 5 ist
mit dem Körper 2 zwischen
dem Zapfen 4 und dem Führungsmeißel 3 integral
ausgebildet und definiert, wie dargestellt, eine zweite Arbeitsstirnfläche 7.
Der Begriff "Arbeitsstirnfläche" in der hierin verwendeten
Form schließt nicht
nur den in 2 gezeigten axialen Endabschnitt
oder axial gewandten Abschnitt, sondern auch angrenzende Gebiete
ein, die sich entlang den unteren Seiten des Meißels 1 und Räumers 5 hinauf erstrecken.
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Die
Arbeitsstirnfläche 6 des
Meißels 3 wird von
einer Anzahl von Stauchungen in Form von Rippen oder Platten 8 durchschnitten,
die von dem unteren zentralen Gebiet des Meißels 3 strahlenförmig verlaufen
und sich quer über
die Unterseite und entlang den unteren Seitenflächen von genanntem Meißel 3 hinauf
erstrecken. Rippen 8 tragen Schneidelemente 10,
wie unten ausführlicher
beschrieben wird. Genau über
den oberen Enden der Rippe 8 definiert der Meißel 3 einen
Kaliber- oder Stabilisierungsabschnitt, der Stabilisierungsrippen
oder Kaliberblöcke 12 enthält, von
denen jeder) in eine jeweilige Schneidelemente tragende Rippe 8 übergeht.
Die Rippen 8 berühren
die Wände
des Bohrloches, das von der Arbeitsstirnfläche 6 gebohrt worden
ist, um das Werkzeug 1 zu zentrieren und stabilisieren
und bei der Steuerung seiner Schwingung zu helfen (siehe 4).
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Der
Durchgangsdurchmesser des bi-zentralen Meißels ist durch die drei Punkte
definiert, wo sich die Schneidplatten auf Kaliber befinden. Diese
drei Punkte sind in 2 dargestellt und mit "x", "y" und "z" bezeichnet. Der Räumerabschnitt 5 enthält zwei oder
mehr Platten 11, die über
dem Führungsmeißel 3 exzentrisch
positioniert sind in einer Weise, die am besten in 2 dargestellt
ist. Wie unten beschrieben ist, tragen die Platten 11 auch
Schneidelemente 10. Die Platten 11 verlaufen strahlenförmig von
der Werkzeugachse, sind jedoch nur um einen ausgewählten Abschnitt
oder Quadranten des Werkzeugs bei Betrachtung im Stirnquerschnitt
positioniert. Auf eine derartige Weise kann das Werkzeug 1 in
ein Loch mit einem Durchmesser gefahren werden, der geringfügig größer als
der durch den Räumerabschnitt 5 gebildete
maximale Durchmesser ist, wobei es dennoch ein Bohrloch mit wesentlich
größerem Durchmesser
als der Durchgangsdurchmesser bohren kann, wenn das Werkzeug 1 um
die geometrische oder Drehachse "A" gedreht wird. Die
durch den Durchgangsdurchmesser definierte Achse ist bei "B" identifiziert (siehe 4A–Ba).
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In
der in 1 dargestellten herkömmlichen Ausführungsform
sind Schneidelemente 10 um die Arbeitsstirnfläche 7 des
Räumerabschnitts 5 positioniert.
Genau über
den oberen Enden der Rippe 11 definiert der Räumerabschnitt 5 einen
Kaliber- oder Stabilisierungsabschnitt, der Stabilisierungsrippen oder
-zusätze 17 enthält, von
denen jeder) mit einer jeweiligen der Schneidelemente tragenden
Rippen 11 zusammenhängt.
Die Rippen 11 berühren
die Wände
des Bohrloches, das von der Arbeitsstirnfläche 7 gebohrt worden
ist, um das Werkzeug 1 weiter zu zentrieren und stabilisieren
und bei der Steuerung seiner Schwingung zu helfen.
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Der
durch die Rippen 11 und den Zapfen 4 definierte
zwischenliegende Stabilisierungsabschnitt ist ein Schaft 14 mit
Schraubenschlüsselflächen 15, die
eingegriffen werden können,
um das Werkzeug 1 anzusetzen oder vom Bohrgestänge (nicht
dargestellt) zu demontieren. Unter nochmaliger Bezugnahme auf 2 weist
die Unterseite des Meißelkörpers 2 eine
Anzahl von Zirkulationsöffnungen
bzw. -düsen 15 auf,
die in der Nähe
seiner Mittellinie angeordnet sind. Die Düsen 15 stehen mit
den eingelassenen Gebieten zwischen den Rippen 8 und 11 in
Verbindung, wobei die Gebiete als Flüssigkeitsströmungsräume im Gebrauch
dienen.
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Nunmehr
auf die 1 und 2 bezugnehmend
soll der Meiβelkörper 2 in
einer Richtung im Uhrzeigersinn, nach unten gesehen, um die Achse "A" gedreht werden. Somit weist jede der
Rippen 8 und 11 eine Vorderkantenfläche 8A bzw. 11A und eine
Hinterkantenfläche 8B bzw. 11B auf.
Wie in 6 gezeigt ist, besteht jedes der Schneidelemente 10 vorzugsweise
aus einem Aufnahmekörper 20,
der aus gesintertem Wolframkarbid oder einem anderen geeigneten
Material besteht, und einer Schicht 22 aus polykristallinem
Diamant, die auf der Vorderseite des Stifts 38 getragen
wird und die Schneidfläche 30A des
Schneidelements definiert. Die Schneidelemente 10 sind
an den jeweiligen Rippen 8 und 10 so montiert,
daß deren
Schneidflächen
durch die Vorderkantenflächen 8A und 11 freiliegen.
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In
dem in den 1–9 dargestellten herkömmlichen
bi-zentralen Meißel
sind die Schneidelemente 10 derart montiert, daß sie die
Schneidfläche 30A unter
einem aggressiven, geringen Winkel, z.B. einem Neigungswinkel von
15–20° in Bezug
auf die Formation positionieren. Dies gilt speziell für die Schneidelemente 10,
die an den Vorderkanten des Meißelkörpers 2 positioniert
sind. Die Rippen 8 und 11 bestehen selbst vorzugsweise
aus Stahl oder einem anderen Hartmetall. Der Schneiderkörper 38 aus
Wolframkarbid ist vorzugsweise in eine Tasche 32 hartgelötet und
enthält
in der Tasche das überschüssige Hartlötmaterial 29.
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Wie
im Profil in 7 dargestellt ist, enthält der herkömmliche
bi-zentrale Meißel
normalerweise einen Führungsabschnitt 3,
der einen Außendurchmesser
definiert, der wenigstens dem Durchmesser des Meißelkörpers 2 entspricht.
Auf diese Weise können
die Schneidelemente an dem Führungsabschnitt 3 auf
Kaliber schneiden.
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Die
Schneiderabdeckung eines herkömmlichen
bi-zentralen Meißels
kann unter Bezugnahme auf einen Abschnitt betrachtet werden, der
um eine bestimmte Achse gedreht wird. 8 stellt
die Schneiderabdeckung für
den in den 1–2 darstellten
Führungsmeißel dar.
Der erhaltene Schnitt identifiziert moderate bis extreme Überlappung
der Abdeckung der Schneidelemente, wobei die maximale Überlappung
am Kopf oder der untersten Ausdehnung des Führungsabschnitts 3 auftritt, wenn
genannter Führungsabschnitt 3 um
die symmetrische Achse "A" gedreht wird. Die
in 8 dargestellte Schneiderabdeckung sollte mit dem
Fehlen von Schneiderabdeckung verglichen werden, das auftritt, wenn
der Führungsabschnitt 3 um
die Durchgangsachse "B" gedreht wird (siehe 9).
Wie klar erkennbar ist, würde
der in 9 dargestellte bi-zentrale Meißel unwirksam sein, wenn er
in harten oder elastischen Formationen, wie zum Beispiel einem Verrohrungsschuh,
verwendet würde.
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Wenn
ein herkömmlicher
bi-zentraler Meißel um
seine Drehachse "A" gedreht wird, arbeitet
der Meißel
in derselben Weise, wie sie früher
beschrieben ist, und erzeugt er ein Bohrloch mit einem Durchmesser,
der größer als
sein Durchgangsdurchmesser ist (siehe 4A–4B).
Dieses Ergebnis ist nicht erstrebenswert, wenn der Meißel in einer
Verrohrung verwendet wird, um durch einen Verrohrungsschuh zu bohren,
da, während
der Schuh entfernt werden könnte,
die Verrohrung über
dem Schuh auch beschädigt
werden würde.
Demzufolge ist es zur anerkannten Gewohnheit geworden, durch einen
Verrohrungsschuh unter Verwendung eines herkömmlichen Bohrmeißels zu
bohren, der nachfolgend zur Oberfläche zurückgeholt wird. Ein bi-zentraler
Meißel
wird danach zur Vergrößerung des
Bohrloches die Verrohrung hinabgefahren. Die zuvor beschriebene
Prozedur ist jedoch teuer, speziell in tiefen Bohrlöchern, wenn
viele tausend Fuß Bohrgestänge aus
dem Bohrloch herausgefahren werden müssen, um den herkömmlichen
Bohrmeißel
durch den bi-zentralen Meißel
zu ersetzen. Der bi-zentrale Meißel gemäß der vorliegenden Erfindung
geht auf diese Frage ein.
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Eine
Ausführungsform
des bi-zentralen Meißels
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann unter Bezugnahme auf die 10–15 gesehen
werden. 10 stellt eine Seitenansicht
einer bevorzugten Ausführungsform
des bi-zentralen Meißels
gemäß der vorliegenden
Erfindung dar. Unter Bezugnahme auf die Figuren umfaßt der Meißel 100 einen Meißelkörper 102,
der einen Gewindezapfen an einem Ende 104 zum Verbinden
mit einem Bohrgestänge
und einen Führungsmeißel 103,
der eine Arbeitsstirnfläche 106 definiert,
an seinem gegenüberliegenden
Ende enthält.
Aus unten erörterten
Gründen
definiert die Stirnfläche 106 ein
abgeflachtes Profil. Ein Räumerabschnitt 105 ist
mit dem Körper 102 zwischen
dem Zapfen 104 und Führungsmeißel 103 einteilig
ausgebildet und definiert eine zweite Arbeitsstirnfläche 107.
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Die
Arbeitsstirnfläche 106 des
Führungsmeißels 103 wird
von einer Anzahl von Stauchungen in Form von Rippen und Platten 108 durchschnitten,
die von dem zentralen Gebiet des Meißels 103 strahlenförmig verlaufen.
Wie in der herkömmlichen
Ausführungsform
tragen die Rippen 108 eine Vielzahl von Schneidelementen 116.
Der Räumerabschnitt 105 ist auch
mit einer Anzahl von Platten oder Stauchungen 152 versehen,
wobei die Stauchungen auch mit einer Vielzahl von Schneidelementen 110 versehen
sind, die selbst Schneidflächen 130A definieren.
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Die
in 10 dargestellte Ausführungsform ist mit einem Führungsabschnitt 103 versehen,
der einen kleineren Durchmesserquerschnitt als die in den 1–8 dargestellte
herkömmliche
Ausführungsform
definiert. Die Verwendung eines geringeren Durchmessers für den Führungsabschnitt 103 dient
dazu, die Möglichkeit
einer Beschädigung
des Bohrloches oder der Verrohrung zu minimieren, wenn das Werkzeug 100 um
die Durchgangsachse "B" gedreht wird.
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In
einem herkömmlichen
Meißel
schließen Schneidelemente 110,
die sich auf Kaliber erstrecken im allgemeinen einen niedrigen Spitzenspanwinkel für maximale
Schneidwirksamkeit ein (siehe 11). In
dem bi-zentralen Meißel
gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es erstrebenswert, Schneidelemente zu benutzen, die eine weniger
aggressive Schneidenhaltung, wo sie sich auf Kaliber erstrecken,
bei Drehung um die Durchgangsachse bilden. In diesem Zusammenhang
ist es erstrebenswert, daß die
Schneidelemente 110 am Durchgangskaliber, die an den vorderen
und hinteren Platten 118 positioniert sind, einen Spitzespanwinkel
von zwischen 30–90
Grad mit der Formation bilden. Die Anmelderin hat herausgefunden,
daß ein
bevorzugter Spitzenspanwinkel für
weiche bis mittlere Formationen 55 Grad beträgt. Die
Orientierung der Schneidelemente 100 zur Bildung genannter
hoher Spitzenspanwinkel reduziert ferner die Möglichkeit einer Beschädigung der
Verrohrung 136, wenn das Werkzeug 110 um die Durchgangsachse "B" gedreht wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann der Meißel 100 mit
einem Stabilisierungsblock 160 gegenüber dem Räumerabschnitt 105 versehen
sein. Der Block 160 kann an dem Meißelkörper 102 in einer
herkömmlichen
Weise, z.B. Schweißen,
gesichert oder einteilig ausgebildet sein. Der Block 160 dient
dazu, die äußere diametrale
Erstreckung des Werkzeugs 100 gegenüber dem Führungsmeißel 103 zu bilden
(siehe 10). Es ist erstrebenswert, daß die oberste
Erstreckung 161 des Blocks 160 sich nicht über die
Oberseite der Schneidelemente 121 an den Räumerplatten 152 erstreckt.
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Bei
Drehung in der Verrohrung wird das Werkzeug 100 zum Drehen
um die Durchgangsachse "B" aufgrund der physikalischen
Beschränkungen der
Verrohrung 136 gezwungen. Die Verrohrung 136 wird
nicht geschnitten, da Kontakt mit dem Werkzeug 100 um die
drei Punkte vorliegt, die von den Vorderkanten 118 und
dem Stabilisierungsblock 160 gebildet werden. Wie oben
dargelegt ist, enthalten die Kanten 118 Schneidelemente
mit einem hohen Spitzenspanwinkel, der nicht zum Schneiden der Verrohrung 136 geeignet
ist. In gleicher Weise ist der Block 160 nicht zum Schneiden
der Verrohrung 136 gestaltet. Die an anderen Orten um die
Arbeitsfläche 107 angeordneten
Schneidelemente schließen
einen Spitzenspanwinkel von 15°–30° ein und
können
somit durch den Verrohrungsschuh schneiden. Wenn der Verrohrungsschuh
geschnitten worden ist, kann das Werkzeug 100 ohne die
physikalischen Beschränkungen,
die durch die Verrohrung 136 auferlegt werden, drehen.
In einer derartigen Umgebung kehrt das Werkzeug zur Drehung um die
Achse "A" zurück.
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Das
Verfahren, durch das der bi-zentrale Meißel gemäß der vorliegenden Erfindung
konstruiert werden kann, kann wie folgt beschrieben werden. In einem
beispielhaften bi-zentralen
Meißel
wird ein Schneidenprofil für
den Führungsmeißel erstellt.
Genanntes Profil ist zum Beispiel in 8 als durch
die geometrische Achse des Werkzeugs gebildet dargestellt. Die Durchgangsachse
wird dann anhand der Größe und Gestalt
des Werkzeugs bestimmt.
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Wenn
der Durchgangsdurchmesser bestimmt ist, wird ein Schneidprofil des
Werkzeugs um die Durchgangsachse hergestellt. Dieses Profil wird jede
notwendige Bewegung von Schneidelementen 110 zur Abdeckung
irgendwelcher offenen, unabgedeckten Gebiete auf dem Schneidprofil
identifizieren. Diese Schneidelemente 110 können entlang
der Hauptstauchungen 131 oder -stauchungen 132 angeordnet
sein, die um die geometrische Achse "A" radial
angeordnet sind.
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Wenn
die Positionierung der Schneidelemente 110 ermittelt worden
ist, muß die
Position der Stauchungen selbst festgestellt werden. In dem Beispiel,
in dem ermittelt worden ist, daß ein Schneidelement 110 in
einer ausgewählten
Entfernung r1, von der Durchgangsachse "B", positioniert werden muß, wird
ein Bogen 49 durch r1 in der in 15 dargestellten
Weise gezogen. Der Schnittpunkt dieses Bogens 49 und einer
durch die Achse "A" gezogenen Linie
bestimmt die möglichen
Positionen der Schneidelemente 110 auf radial angeordneten
Stauchungen 151.
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Zur
Erzeugung eines betriebsfähigen Schneidprofils
für einen
bi-zentralen Meißel,
bringt dies Komplexität
in die Plazierung von genannten Schneidelementen 110, da
Belangen von sowohl Plazierung als auch Schneidelementhöhe Rechnung getragen
werden muß.
Als eine Folge hat sich herausgestellt, daß vorzugsweise eine Meißelfläche benutzt
wird, die im Querschnitt im wesentlichen abgeflacht ist (siehe 10).
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Wenn
die Positionierung der Stauchungen ermittelt worden ist, müssen die
Schneidelemente 110 in einer Weise orientiert werden, daß sie deren Gebrauch
optimieren, wenn das Werkzeug 100 um sowohl die Durchgangsachse "B" als auch die geometrische Achse "A" gedreht wird. Unter Bezugnahme auf
die 11 und 15 werden
zum Gebrauch in einem herkömmlichen
bi-zentralen Meißel positionierte
Schneidelemente 110 mit deren Schneidflächen so orientiert, daß sie in
Richtung auf die zu schneidende Fläche, zum Beispiel die Formation,
orientiert sind. In einem herkömmlichen
bi-zentralen Meißel
werden jedoch derart auf der primären Stauchung 131 in
dem Gebiet 140 zwischen den Achsen "A" und "B" orientierte Schneidelemente 110 tatsächlich 180° zur Schneidrichtung
orientiert sein, wenn das Werkzeug 100 um die Durchgangsachse "B" gedreht wird. Um diesem Aspekt Rechnung
zu tragen, wird bevorzugt, daß wenigstens
die meisten der Schneidelemente 110, die auf der primären Stauchung 131 um
das Gebiet 140 angeordnet sind, entgegengesetzt orientiert
werden, so daß deren Schneidflächen 130 mit
der Formation oder dem Verrohrungsschuh, je nachdem, in Kontakt
gebracht werden, wenn das Werkzeug 100 um die Achse "B" gedreht wird. Diese entgegengesetzte
Orientierung der Schneidelemente 110 erfolgt aus Rücksicht
auf die elastische Zusammensetzung, die häufig den Verrohrungsschuh umfassen.
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Schneidelemente 110,
die entlang der primären
Stauchung 131 außerhalb
des Gebiets 140 im Gebiet 141 angeordnet sind,
sind so orientiert, daß deren
Schneidflächen 130A trotzdem
in wenigstens Teilkontakt mit der Formation gebracht werden, wenn sie
um die Achse "A" gedreht werden.
Die gegenüberliegend
um die primäre
Stauchung 131 im Gebiet 142 angeordneten Schneidelemente 110 sind
in einer herkömmlichen
Weise orientiert (siehe 15).
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Orientierte
Schneidelemente 110, die sich nicht auf der primären Stauchung 131 befinden,
sind auf radialen Stauchungen 132 angeordnet. Während deren
Positionierung durch die Notwendigkeit einer Schneidenabdeckung
bei Drehung des Werkzeugs 100 um die Achsen "A" und "B" bestimmt
sein kann, wie dies oben beschrieben ist, sind diese Schneidelemente 110 auf
deren jeweiligen Stauchungen 132 orientiert oder um einen
Winkel verzerrt, daß wenigstens
zwanzig Prozent der aktiven Schneidfläche 130 in die Formation
eingreift, wenn der bi-zentrale Meißel um die Achse "A" gedreht wird. Als eine Funktion der
Richtung des Schneidens umformuliert, beträgt der Verzerrungswinkel der
Schneidelemente 110 von 0°–80°.
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In
der vorliegenden Beschreibung bedeutet "umfassen" "enthalten
oder bestehen aus" und
bedeutet "umfassend" "enthaltend oder bestehend aus".
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Die
in der vorangehenden Beschreibung oder den folgenden Ansprüchen oder
den beigefügten
Zeichnungen beschriebenen, in deren speziellen Ausführungsformen
oder in Form von Mitteln zur Durchführung der beschriebenen Funktion
oder einem Verfahren oder Prozeß zur
Erzielung des beschriebenen Ergebnisses ausgedrückten Merkmale können, falls
erforderlich, einzeln oder in beliebiger Kombination von genannten
Merkmalen zur Verwirklichung der Erfindung in diversen Ausführungsformen derselben
verwendet werden.