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Geschoßkörper für Schießvorrichtungen zum Durchlochen metallischer
Gehäuse, insbesondere der Verrohrung in Tiefbohrlöchern Die Erfindung bezieht sich
auf Schießvorrichtungen zum Durchlochen metallischer Gehäuse, wie z. $. der Verrohrung
in Tiefbohrlöchern, und- hat im besonderen eine neue und verbesserte Form des Geschoßkörpers
zum Gegenstand, der in der Herstellung einfach und im Effekt hochwirksam ist.
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Schießvorrichtungen, wie sie bisher zum Durchlochen von Verrohrungen
benutzt worden sind, bestanden gewöhnlich aus einem länglichen Stahlkörper, der
in das Bohrloch hinabgelassen wurde und seitliche Bohrungen besaß, um die die Verrohrung
durchschlagenden Geschoßkörper aufzunehmen. Die Geschoßkörper selbst waren gewöhnlich
zylindrisch gestaltet und besaßen eine scharf zulaufende Spitze, wobei Stopfen vor
den Geschossen in die Bohrungen der Schießvorrichtung eingesetzt waren, um die Pulverkammer
hinter dem Geschoß gegen. die Bohrlochspülung abzudichten. Zuweilen waren. in die
Bohrung zwischen der Spitze des Geschosses und dem Stopfen Weichmetallstöpsel eingesetzt,
um die Gratbildung -an der Verrohrung infolge des Durchschlagens des Geschosses
zu verhindern.
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Vorrichtungen der zuvor beschriebenen Art haben jedoch nach verschiedenen
Richtungen hin nicht befriedigt. Zunächst wird eine große Menge an Gummi für die
Stopfen benötigt, um die größte Wirksamkeit zu gewährleisten, so daß ein übermäßiger
Anfall an Rückständen in dem Bohrloch verbleibt, nachdem das Geschoß abgefeuert
ist. Weiterhin ist festgestellt worden, daß sogar bei großen Stopfen unter den hohen
Drücken und
Temperaturen, die in tiefen- Bohrfächern auftreten,
ein Lecken der Bohrlochspülung in die Pulverkammer stattfand, und zwar insbesondere,
wenn die Bohrung in der Schießvorrichtung vom ständigen Gebrauch abgenutzt ist.
Außerdem ist festgestellt worden, daß die Weichmetallstöpsel vielfach beträ:chtlichen
Schäden an der Bohrung der Schießvorrichtung anrichteten und die Eindringkraft des
Geschosses herabminderten. Schließlich sei erwähnt, daß drei zeitraubende Arbeitsvorgänge#notwendig
waren, um ein Geschoß, einen solchen Stöpsel und einen Stopfen in jede Bohrung der
Schießvorrichtung einzusetzen.
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Um gewisse der genannten Nachteile zu beseitigen, ist bereits vorgeschlagen-
worden; einen Geschoßkörper geringeren Durchmessers als derjenige der Bohrung der
Schießvorrichtung zu verwenden, auf dessen hinteres. Ende eine Art Kappe aus Leichtmetall
vom gleichen Durchmesser wie die Bohrung der Schießvorrichtung aufgesetzt wurde.
Indessen. hat sich herausgestellt, daß diese Kappe ebenfalls dazu neigt, an der
Bohrung Schäden zu verursachen, wie es bei den Weichmetallstöpseln der Fall war:
Außerdem .konnte mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit damit gerechnet werden, daß
die Weichmetallkappe das vom Geschoß verursachte Loch verstopfen könnte.
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Die Erfindung bezweckt, ein. neues- und verbessertes Geschoß für solche
Schießvorrichtungen zu schaffen, das in sich die Eigenschaften des Stopfens und
der Gratbeseitigung vereinigt, jedoch als Ganzes in eine Bohrung der Schießvorrichtung
in einem einzigen Ladevorgang eingesetzt werden kann.
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Weiterhin bezweckt die Erfindung, dem Geschoßk6rper Mittel beizugeben,
um den bei einem Durehlochungsvorgang geibildeten Grat in höchstwirksamer Weise
zu- beseitigen, ohne daß die Gefahr der Beschäldigung der Bohrung der Schießvorrichtung
besteht oder die Wirksamkeit des Durch lochungsvorgangs beeinträchtigt wird. .
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Außerdem sollen erfindungsgemäß die Mittel zur Gratbeseitigung dazu
dienen, sowohl .das Geschoß in der Bohrung zu zentrieren als auch dessen Eindringtiefe
zu steigern. Außerdem bezweckt die Erfindung, eine neue und verbesserte Schießvorrichtung
mit Abdichtungsmitteln zur Abdichtung der Pulverkammer gegenüber 'der -B@lirloch-dpüilung
zu schaffen, die auch- unter höchsten Driüeken' und Temperaturen,selbst wenn die
Bohrung der Schießvorrichtung ausgeweitet ist, voll wirksam ist.
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Gemäß der-Erfindung wird ein zusammengesetztes Geschöß in Vorschlag
gebracht, das einen das betreffende Gehähre .durchschlagenden Geschaßkern von .geringerem
Durchmesser als die Bohrung der Schießvorrichtung besitzt, der einenden Grat beseitigenden
Teil von etwa dem gleichen Durchmesser wie die Bohrung der Schießvorrichtung auf
seinem hinteren Ende trägt, wobei vor den Teil für die- Gratbeseitigung ein -Stopfen-
gesetzt -ist. Der Teil für die Gratbeseitigung umschließt das hintere Ende -des
Geschößkerns und ist aus hartem Metall hergestellt, so daß er den wiährend des Durchdringungsvorgangs
gebildeten Grat bei seinem Aufschlag umlegt. Er soll beim Aufschlagen auf das Gehäuse
unter Bildung kleiner Teilchen, die auf den Grund des Bohrlochs hinabfallen, zerspringen
und kann dazu in geeigneter Weise geschwächt sein, um dieses Ergebnis auch sicher
zu erreichen.
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Der Dichtungsstopfen, der aus elastischem Material, wie beispielsweise
Gummi, besteht, umschließt den Geschoßkern und ist dicht in den Raum zwischen de-in
letzteren und der Innenwand der Bohrung der Schießvorrichtung eingepaßt. Bei einer
Ausführungsform ist er vorn mit einem flanschartigen Ansatz ausgerüstet, durch den
eine um so dichtere Verbindung mit der Innenwand der Bohrung der Schießvorrichtung
hergestellt wird, je mehr der Druck der Bohrlochspülung ansteigt, wodurch ein absolut
dichter Verschluß gegenlüber der Bahrlochspülung gewährleistet wird.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist ein Weichmetallring auf das
hintere-Ende des Stopfens aufgebracht, der um so fester gegen die Wand der Bohrung
der Schießvorrichtung gepreßt wird, je mehr der Druck der Bohrlöchspülun:g ansteigt.
Er verhindert so, daß sich der Stopfen in einer ausgeweiteten Bohrung um ,dien Teil
der Gratbeseitigung herum eindrücken kann, so daß die Abdichtung immer wirksam erhalten
bleibt.
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Weitere Zweckbestimmungen und Vorteile der Erfindunggehen ausuder
nachfolgendenBeschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
der Erfindung hervor.
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, teilweise im Längsschnitt,
eines zusammengesetzten Geschoßkörpers gemäß der Erfindung; Fig. 2 veranschaulicht
einen Geschoßkörper der in :Fig. 1 dargestellten Art in seiner Lage in der Bohrung
einer Schießvorrichtung; Fig.3 zeigt in schematischer Darstellung; teilweise im
Längsschnitt, eine andere Ausführungsform der Erfindung, die besonders für ausgeweitete
Bohrungen in Betracht kommt.
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Bei der in Fig, z dargestellten Ausführungsform besitzt das zusammengesetzte
Geschoß einen das Gehäuse durchschlagenden Geschoßkern 1o mit einem hinteren zylindrischen
Teil i 1 von geringerem Durchmesser als die Bohrung der Schießvorrichtung sowie
einen spitz zulaufenden Spitzenteil 12. Der hintere Teil ir des Geschoßkerns 1o
ist von einer im wesentlichen zylindrischen Buchse 13 von etwa dem gleichen
Durchmesser wie die Bohrung der Schießvorrichtung umschlossen, welche eine innere
-Schulter 14 besitzt, -auf der das hintere Ende des Geschoßkerns zo aufsitzt.
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Die Buchse 13 bildet,den Teil für -die Gratbeseitigung und ist genügend
dick -und aus einem geeigneten Metall hergestellt, um bei ihrem Auftreffen den um
ein durchschlagenes Loch gebildeten Grat umzulegen. Das Material, aus dem die Buchse
13 hergestellt -ist, soll so sprtäde sein, daß die Buchse 13 beim Aufschlagen auf
das Gehäuse in kleine Stücke zerspringt. Materialien, die eine geeignete Härte und
Sprödigkeit für diesen Zweck besitzen, sind beispielsweise Gußeisen und bestimmte
spröde
Stähle. Wenn eiwünscht, kann die Buchse 13 in passender Weise
geschwächt sein, was beispielsweise durch Umfangsnuten 15 geschehen kann,
um ihre Zerstörung beim Aufschlagen zu- erleichtern.
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Auf den Geschoßkern io ist ein rohrförmiger Stopfen 16 aus elastischem
Material, wie beispielsweise Gummi, aufgebracht. Vorzugsweise ist- der Stopfen 16
an dem Geschoßkern io und der Vorderkante der Buchse 13 festgemacht. Der Stopfen
16 hat einen nach vorn und auswärts gerichteten Flanschänsatz 17, der, wie später
noch beschrieben, einen wirksamen Verschluß für die Bohrung bildet.
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Das Laden einer Schießvorrichtung mit zusammengesetzten Geschossen
der in Fig. i dargestellten Art kann einfach und schnell erfolgen. Das zusammengesetzte
Geschoß wird als ein Ganzes in die Bohrung 18 der Schießvorrichtung ig gemäß Fig.
2 eingeführt. Nur ein einziger Arbeitsvorgang ist notwendig, um die Ladung durchzuführen.
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Für die Untersuchungszwecke wird die Schießvorrichtung ig in das Bohrloch
hinabgelassen. Wenn der Druck der Spülung indem Bohrloch ansteigt, wird der Flansch
17 an dem Stopfen 16 immer stärker gegen die Innenwand der Bohrung 18 der Schießvorrichtung
gepreßt, wodurch eine wirksame Abdichtung zwischen der Pulverkammer 2o und der Bohrlochspülung
geschaffen wird.
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Wenn die erwünschte Tiefe für die Durchlochung erreicht ist, wird
die Pulverladung 21 in der Kammer 2o auf irgendeine bekannte Weise gezündet und
das zusammengesetzte Geschoß von der Schießvorrichtung ig abgeschossen, was zur
Folge hat, daß der Geschoßkern io die nicht gezeigte Verrohrung durchdringt. Da
der Gesamtquerschnitt des Geschoßkerns io und des Teils 13 größer ist als der Ouerschnitt
des ersteren allein, kommt eine grrißere Kraft auf das zusammengesetzte Geschoß
zur Auswirkung, als wenn diese auf den Geschoßkern io allein wirken würde. Auf das
zusammengesetzte Geschoß ist also oeine stärkere Eindringkraft zurückzuführen, als
sie der Geschoßkern io ohne den Teil 13 besitzen wüirde.
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Die Buchse 13 treibt den Stopfen 16 gegen die nicht gezeigte Verrohrung,
wodurch er sich in seine Bestandteile auflöst und zum Boden des Bohrlochs hinab-fällt.
Die Buchse 13 wird dann gegen die Gratbildungen um das Loch in der Verrohrung herumgetrieben,
wodurch diese flachgedrückt werden. Die Kraft des Aufprailens lü!ßt die spröde Buchse
13 in viele kleine Teilchen zerspringen, die dann auf den Grund des Bohrlochs hinabfallen.
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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, zentriert die Buchse 13 den Geschoßkern
1o in der Bohrung 18 vor der Zündung der Explosivladung 2i. Da die Buchse 13' eine
verhältnismäßig große Fläche besitzt, die den durch die Explosion ausgelösten Kräften
ausgesetzt ist, so- wird sie nicht nur an dem Geschoßkern 1o haftenbleiben, bis
die Verrohrung erreicht ist, sondern die Eindringkraft des Geschoßkerns io erhöhen.
Weiterhin wird die Buchse 13, die etwa den gleichen Durchmesser besitzt wie
die Bohrung 18, die letztere nicht nennenswert beschädigen, da sie aus hartem Material
hergestellt ist. Wenn als Ergebnis fortlaufenden Gebrauchs -,die Bohrung 18 erweitert
ist, so wird die Buchse 13 nicht mehr so dicht passen wie zuvor. In. einem solchen
Fall ist festgestellt worden, daß der Stopfen 16 unter sehr hohen Drücken und Temperaturen
um die Buchse 13 herumzufließen beginnt und schließlich abgeschert werden kann.
Wenn dies eintritt, kann die Bohrlochspülung in die Explosionskammer 2o lecken.
Dies kann dadurch vermieden werden, daß man ein zusammengesetztes Geschoß der in
Fig. 3 dargestellten Art verwendet.
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In. Fig: 3 sind der Geschoßkern io und die Buchse 13 die gleichen
Teile wie in Fig. i. Der Stopfen 16 besitzt jedoch keinen Flansch an seinem. vorderen
Ende, sondern ist an seinem hinteren Ende-mit einem Metallring 22 aus weichem Material,
wie beispielsweise geglühtem Kupfer, ausgerüstet. Der Ring 22 besitzt einen nach
innen reichenden Flansch 23, der zwischen den Teilen 13 und 16 liegt. Bei .dieser
Bauart treibt der hydrostatische Druck der Bohrlochspülung, die auf den Stopfen
wirkt, den Ring 22 dicht gegen die aufgeweitete Bohrung 18, wodurch der Stopfen
16 am Herumfließen um die Buchse 13 :gehindert wird. Vorzugsweise ist der Stopfen
16 mit dem Ring 22 und der Buchse 13 verbunden. So kann das zusammengesetzte Geschoß
als ein Ganzes in die Bohrung 18 eingeführt werden.
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Durch die Erfindung ist somit ein neuartiges und sehr wirksames zusammengesetztes
Geschoß geschaffen, das schnell zusammengesetzt und leicht in .die Bohrung einer
Schießvorrichtung eingeführt werden kann. Infolge der beschriebenen Bauart ist eine
wirksame Abdichtung gegenüber der Bohrlochspülung gewährleistet, und auch die Gratbildungen,
die beim Durchlochen entstehen, werden beseitigt. Hierbei werden diese wünschenswerten
Vorzüge erreicht; ohne daß Beschädigungen an den Bohrungen der Schießvorrichtung
verursacht oder die Wirksamkeit des Durchlochungsvorganges beeinträchtigt wird.
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Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung
sind lediglich als Ausführungsbeispiele des allgemeinen Erfindungsgedankens zu bewerten,
der sich auf sie keineswegs beschränkt.