Was ist ein Tricone Bit?
Ein Tricone-Bit ist ein Gesteinsbohrwerkzeug, das in der Bergbau- und Brunnenbohrindustrie eingesetzt wird. Die Bits bestehen aus drei rotierenden, kegelförmigen Köpfen, die mit mehreren Reihen konzentrischer Zähne ausgestattet sind. Die Köpfe sind in einem Winkel von ca. 45 ° geneigt und mit ihren Scheitelpunkten nach innen zueinander um den Meißelkörper herum angeordnet. Jeder Kopf ist mit einem Lager ausgestattet, um eine gleichmäßige Rotation zu gewährleisten. Das Tricone-Bit wird typischerweise auf das Ende eines Bohrstrangs aufgesetzt und gegen die Bohrfläche gedreht, wodurch die Zähne an den Köpfen Material von der Fläche abscheren und das Bohrloch vorschieben.
Dieses spezielle Bit wurde 1933 von Ingenieuren der Sharp-Hughes Tool Company unter Verwendung der beiden Kegelbits des Unternehmens als Basisdesign entwickelt. Das ursprüngliche Zwei-Kegel-Bit-Design enthielt ein Paar gegenüberliegender rotierender Kegel, die mit Zahnreihen ausgestattet waren. Beim Drehen gegen eine Felswand am Ende eines Bohrstrangs schleifte die zweiachsige Rotationsreibung an den Kopfzähnen das Gesteinsmaterial ab und bildete ein Loch. Das Tricone-Bit folgte ziemlich genau dem Entwurfskonzept, mit Ausnahme des Hinzufügens eines dritten Bitkopfs. Diese Konfiguration erwies sich als weitaus effizienter, wodurch die einzelnen Bohrköpfe schneller und mit weniger Verschleiß gebohrt wurden.
Das Grundkonzept, das die Effizienz rotierender Kegelbohrer untermauert, ist die Doppelachsenwirkung des Bohrers. Beim Bohren dreht sich der Meißelkörper um seine eigene Achse, während sich die Köpfe selbst in einem Winkel zur Körperachse um ihre eigene Achse drehen. Diese Mehrachsenwirkung ist ein besonders effektiver Schneidmechanismus, wodurch der Tricone-Bohrer eine häufige Wahl für Tiefbohrvorgänge ist. Die Konstruktion ist auch kostengünstig, da die drei Bohrköpfe das Verhältnis von Bohrerverschleiß zu Bohrervorschub verbessern.
Tricone-Bits bestehen aus einem zylindrischen Bitkörper, der mit drei Kopfbefestigungspunkten ausgestattet ist, die in einem Kleeblattmuster um seinen Umfang angeordnet sind. Die Meißelköpfe sind kegelförmig und mit integrierten Lagern ausgestattet, die eine gleichmäßige Rotation bei hohen Lasten gewährleisten. Die Köpfe sind in einem Winkel von ungefähr 45 ° mit ihren Scheitelpunkten in Richtung Körpermitte am Meißelkörper angebracht. Jeder Kopf ist mit mehreren konzentrischen Reihen gehärteter Zähne ausgestattet, die die Lager- oder Schneidpunkte des Meißels bilden.
Es gibt zwei grundlegende Zahnformen für den Bitkopf, die für den Tricone-Bit verwendet werden: Fräsen und Einsetzen. Der Fräszahn hat ein flaches keilförmiges Profil, während der Einsatztyp eine abgerundete Kegelform hat. Wenn sie unter Druck gegen die Felswand gedreht werden, verursachen die Zähne ein Quetschversagen des Materials, wodurch bei jeder Drehung des Meißels eine Gesteinsschicht abgeschert wird. Obwohl Bitköpfe nach dem Tragen wieder aufgearbeitet werden können, werden die Köpfe in der Regel weggeworfen, sobald die Zähne abgenutzt oder gebrochen sind.