Vergangenheit und Gegenwart für Cone bit

Seit der Entwicklung des ersten Kegelmeißels im Jahr 1909 hat sich dieser weltweit als der am weitesten verbreitete Bohrmeißel etabliert. Der Dreikegelmeißel ist der gängigste Bohrmeißel für Drehbohrungen. Dank verschiedener Zahnformen und Lagerverbindungen lässt er sich an unterschiedliche Gesteinsformationen anpassen. Durch die Auswahl der passenden Kegelmeißelkonstruktion entsprechend den Eigenschaften des zu bohrenden Gesteins können beim Bohrvorgang zufriedenstellende Bohrgeschwindigkeiten und Bohrleistungen erzielt werden.

Das Funktionsprinzip des Kegelbohrers

Wenn der Kegelmeißel am Bohrlochgrund arbeitet, rotiert der gesamte Meißel um seine Achse (Revolution). Die drei Kegel rollen dabei um ihre eigene Achse am Bohrlochgrund ab (Rotation). Das Gewicht des Meißels, das über die Zähne auf das Gestein wirkt, bewirkt dessen Zerkleinerung. Während der Rollbewegung berührt der Kegel abwechselnd mit einzelnen und doppelten Zähnen den Bohrlochgrund. Die Position des Kegelmittelpunkts variiert dabei, wodurch der Meißel Längsschwingungen erzeugt. Diese Längsschwingungen führen zu einer kontinuierlichen Stauchung und Dehnung des Bohrgestänges. Das untere Ende des Bohrgestänges wandelt diese zyklische elastische Verformung über die Zähne in eine Stoßkraft um, die das Gestein zerkleinert. Diese Stoß- und Zerkleinerungswirkung ist der Hauptmechanismus der Gesteinszerkleinerung mit einem Kegelmeißel.

Neben dem Aufprall und der Zerkleinerung des Gesteins am Bohrlochgrund erzeugt der Kegelbohrer auch eine Scherwirkung auf das Gestein am Bohrlochgrund.

Klassifizierung und Auswahl von Kegelmeißeln

Es gibt zahlreiche Hersteller von Kegelmeißeln, die eine Vielzahl von Typen und Bauformen anbieten. Um die Auswahl und den Einsatz von Kegelmeißeln zu vereinfachen, hat das International Institute of Drilling Contractors (IADC) einen einheitlichen Klassifizierungsstandard und eine Nummerierungsmethode für Kegelmeißel weltweit entwickelt.