EP0064969A2 - Boring apparatus, particularly gallery boring apparatus, and process for controlling boring apparatuses - Google Patents

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EP0064969A2
EP0064969A2 EP82890065A EP82890065A EP0064969A2 EP 0064969 A2 EP0064969 A2 EP 0064969A2 EP 82890065 A EP82890065 A EP 82890065A EP 82890065 A EP82890065 A EP 82890065A EP 0064969 A2 EP0064969 A2 EP 0064969A2
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drilling
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Abstract

1. Drilling apparatus, in particular drift drilling apparatus, in which the position of the arm parts or the parts of the drill mounting can be altered and set by means of cylinders which are controlled via electrical valves and which can be acted upon by pressure medium, electrical position sensors (3a, 4a) being provided at the connection points, in particular joints (3, 4) of the parts, characterised in that at the connection points, in particular at the joints (5, 6), of a model (2) which corresponds in its function to the arm of the drilling apparatus (1), there are arranged electrical position sensors (5a, 6a), preferably electrical rotary and/or slide resistance sensors, which determine the position of the arm parts or the parts of the drill mounting, and which are connected via at least one comparator or compensating circuit (12), preferably a bridge circuit, to preferably similarly designed electrical position sensors (3a, 4a) which are arranged at the connection points, in particular joints (3, 4), analogous to the model, of the arm parts or parts of the drill mounting (1), and when the position of the parts of the model is altered, the electrical valves (9, 10) can be acted upon by means of the comparator circuit (12) in each case by pressure medium to control the cylinders (7, 8), preferably in succession, until measured variables, preferably resistance values, which are identical to the measured variables determined by the position sensors (5a, 6a) of the model (2), are obtained at all position sensors (3a, 4a), preferably rotary and/or slide resistance sensors, arranged at the connection points, preferably joints (3, 4), of the drilling apparatus (1).

Description

Für die Einstellung und Steuerung von Bohrgeräten, insbesondere von Stollenbohrgeräten, war es bis jetzt üblich, die Auslegerteile bzw. die Teile der Bohrlafette, also die die Lage bzw. Winkellage der Einzelteile, z.B. Auslegerbalken, Schwenkachsen, des Auslegers bzw. der Bohrlafette zueinander verändernden, üblicherweise mit einem Druckmedium arbeitenden Stellorgane, vorzugsweise Zylinder, Kolben od.dgl., über Ventile zu steuern, welche ihrerseits von üblicherweise durch einen Operator manuell betätigten Hebeln gesteuert werden.Up to now, it has been customary for the setting and control of drilling rigs, in particular of tunnel boring rigs, to use the boom parts or the parts of the drilling mount, i.e. the position or angular position of the individual parts, e.g. To control the boom beam, swivel axes, the boom or the drill carriage to each other, usually working with a pressure medium, preferably cylinders, pistons or the like, via valves, which in turn are controlled by levers usually operated manually by an operator.

Soll, was bei den heutigen Anforderungen insbesondere hinsichtlich Exaktheit der Bohrung von komplizierten Verlauf aufweisenden Stollen, Tunnels od.dgl., der Fall ist, die dazu nötige, möglichst exakte Einstellung und Ausrichtung der Gesteinsbohrer erreicht werden, kann dies vom Operator nur relativ aufwendig, insbesondere zeitaufwendig, bewerkstelligt werden. Es ist dazu ein direktes Markieren der jeweiligen Bohrstelle notwendig, auf welche Markierungen hin dann schließlich der Ausleger und die Bohrlafette auszurichten sind.If, what is the case with today's requirements, in particular with regard to the accuracy of the drilling of tunnels, tunnels or the like which have a complicated course, the setting and alignment of the rock drills necessary and as exact as possible can be achieved by the operator only with relatively great effort, in particular time-consuming. For this purpose, it is necessary to mark the respective drilling point directly, to which markings the boom and the drilling mount are to be aligned.

Es wurde daher versucht, mittels eines Servo-Systems die bei einer exakten Ausrichtung des Bohrgerätes und des Bohrers im praktischen Betrieb auftretenden Schwierigkeiten und Probleme zu verringern.An attempt was therefore made to use a servo system to reduce the difficulties and problems encountered in an exact alignment of the drilling device and the drill in practical operation.

So ist in der AT-PS 286.209 ein Bohrausleger zur winkeligen Einstellung einer eine Gesteinsbohrmaschine tragenden Bohrlafette beschrieben, bei der mit den Schwenkachsen ein Winkelverstellungs-Servosystem gekoppelt ist, bei dem jeder der Schwenkachsen ein-elektrischer Winkelstellungsfühler zugeordnet ist, wobei beispielsweise zwei Winkelstellungsfühler winkelsynchron miteinander gekoppelt sind, wovon einer über einen Verstärker und ein Servoventil an den nebenliegenden Schwenkwinkel-Kraftzylinder des Bohrauslegers elektrohydraulisch winkelsynchron mit der Einstellung des gegenüberliegenden Schwenkwinkel-Kraftzylinders verbunden ist.For example, AT-PS 286.209 describes a drill boom for angular adjustment of a drill carriage carrying a rock drill, in which an angle adjustment servo system is coupled to the swivel axes, in which each of the swivel axes has an electrical angle position sensor is assigned, for example, two angular position sensors are coupled to one another in an angle-synchronous manner, one of which is connected via an amplifier and a servo valve to the adjacent swivel angle power cylinder of the drill arm in an electro-hydraulic, angle-synchronous manner with the setting of the opposite swivel angle power cylinder.

Mit der dort vorgesehenen Vorrichtung kann z.B. die Bohrlafette exakt lageparallel verschoben werden. Ein wesentlicher Nachteil dieses bekannten Systems liegt in dessen mangelnder Flexibilität, die eine freie Einstellung des Auslegers und damit auch des Bohrers in eine beliebige gewünschte Lage zumindest erschwert.With the device provided there, e.g. the drill carriage can be moved exactly parallel to the position. A major disadvantage of this known system lies in its lack of flexibility, which at least makes it difficult to freely adjust the boom and thus also the drill to any desired position.

Es wurde nun gefunden, daß die Nachteile eines solchen bekannten Servosystems für Bohrgeräte vermieden werden können, wenn der Ausleger mittels eines diesem Ausleger funktionell entsprechenden Modells, an welchem jede gewünschte Stellung des Auslegers problemlos durch einfache Manipulation des Operators einstellbar ist, gesteuert wird. Dazu sind an den beweglich, insbesondere gelenkig und/oder verschieblich, ausgebildeten Verbindungsstellen des Ausleger- bzw. Lafetten-Modelles, also beispielsweise an dessen Schwenkachsen oder Gelenken, Stellungssensoren (Meßfühler) angeordnet, deren Meßgrößen jeweils mit den Meßgrößen von an den jeweils analogen Verbindungsstellen des Auslegers des einzusetzenden Bohrgerätes angeordneten Stellungssensoren (Meßfühlern) verglichen werden. Solange eine Differenz zwischen den jeweils von Modell und Gerät gelieferten Meßgrößen vorhanden ist, wird mittels Servosteuerung, z.B. mittels Hydraulik, solange eine Veränderung der Lage der Auslegerteile bzw. der Teile der Lafette zueinander vorgenommen, bis die Meßgrößen jeweils einander zugeordneter Stellungssensoren an Gerät und Modell miteinander identisch sind.It has now been found that the disadvantages of such a known servo system for drilling rigs can be avoided if the boom is controlled by means of a model which corresponds functionally to this boom and on which any desired position of the boom can be easily adjusted by simple manipulation of the operator. For this purpose, position sensors (sensors) are arranged at the moveable, in particular articulated and / or displaceable, connection points of the cantilever or mount model, for example on its swivel axes or joints, the measured variables of which in each case with the measured variables of at the respective analog connection points position sensors (measuring sensors) arranged on the boom of the drilling device to be used. As long as there is a difference between the measured quantities supplied by the model and the device, the position of the cantilever parts or the parts of the carriage relative to one another is changed by means of servo control, for example by means of hydraulics, until the measured quantities are assigned to each other The position sensors on the device and model are identical.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Bohrgerät, insbesondere ein Stollenbohrgerät, bei welchem die Lage der Auslegerteile bzw. Teile der Bohrlafette mittels über Ventile gesteuerten, mit Druck-Medium beaufschlagbaren Zylinder veränderbar und einstellbar ist, wobei an den Verbindungsstellen der Teile elektrische Stellungs-Fühler vorgesehen sind.The invention accordingly relates to a drilling device, in particular a tunnel drilling device, in which the position of the cantilever parts or parts of the drilling mount can be changed and adjusted by means of cylinders controlled by valves which can be pressurized with pressure medium, electrical position sensors being provided at the connection points of the parts are.

Das Bohrgerät ist dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungsstellen, insbesondere an den Gelenken eines dem Ausleger des Bohrgerätes funktionell entsprechenden Modelles die Lage der die Auslegerteile bzw. Teile der Bohrlafette bestimmenden Stellungs-Sensoren, vorzugsweise elektrische Dreh- und/oder Schiebewiderstands-Sensoren, angeordnet sind, welche über mindestens eine Vergleichs- bzw. Kompensations-Schaltung, vorzugsweise eine Brückenschaltung, mit,vorzugsweise gleichartig ausgebildeten, an den zum Modell analogen Verbindungsstellen, insbesondere Gelenken, der Auslegerteile bzw. Teile der Bohrlafette angeordneten Stellungs-Sensoren verbunden sind und daß mittels der Vergleichs-Schaltung bei Änderung der Lage der Teile des Modelles die Steuerorgane, insbesondere Ventile zur Steuerung der Zylinder, vorzugsweise in zeitlicher Aufeinanderfolge, jeweils mit dem Druckmedium so lange beaufschlagbar sind, bis an allen an den bei den Verbindungsstellen, vorzugsweise Gelenken, des Bohrgerätes angeordneten Stellungs-Sensoren, vorzugsweise Dreh-und/oder Schiebewiderstands-Sensoren, mit den von den Stellungs-Sensoren des Modelles festgestellten Meßgrößen identische Meßgrößen, vorzugsweise identische Widerstandsgrößen, erreicht sind.The drilling device is characterized in that the position of the position sensors determining the boom parts or parts of the drilling mount, preferably electrical rotary and / or sliding resistance sensors, is arranged at the connection points, in particular on the joints of a model that corresponds functionally to the boom of the drilling device are, which are connected via at least one comparison or compensation circuit, preferably a bridge circuit, with, preferably of the same type, position sensors arranged at the connection points analogous to the model, in particular joints, of the cantilever parts or parts of the drill carriage, and that by means of the comparison circuit when the position of the parts of the model changes, the control elements, in particular valves for controlling the cylinders, preferably in chronological succession, can each be acted upon with the pressure medium until all at the connection points, preferably joints, of the drill It is arranged position sensors, preferably rotary and / or sliding resistance sensors, with which the measured variables determined by the position sensors of the model achieve identical measured variables, preferably identical resistance variables.

Unter Verbindungsstellen sind, wie oben angedeutet, Gelenke, Schwenklager, Schwenkachsen od.dgl., weiters aber auch teleskopartig ausziehbare Auslegerteile od.dgl. zu verstehen. In bzw. an diesen Verbindungsstellen sowohl des Modelles als auch des Bohrgerätes sind die jeweilige Lage- bzw. Winkel- oder sonstige Stellung registrierende Sensoren angeordnet. Zweckmäßig sind elektrische oder elektronische Sensoren vorgesehen; elektrische Widerstands-Sensoren, also z.B. Dreh- oder Schiebepotentiometer, sind bevorzugt.As indicated above, joints, joints, swivel bearings, swivel axles or the like, but also telescopically extendable boom parts or the like are also indicated. to understand. In or at these connection points of both the model and the drilling device, the respective position, angle or other position sensors are arranged. Electrical or electronic sensors are expediently provided; electrical resistance sensors, e.g. Rotary or slide potentiometers are preferred.

Die erfindungsgemäß vorgesehene, mit den Sensoren verbundene, Vergleichs- bzw. Kompensations-Schaltung kann grundsätzlich nach jedem bekannten Prinzip aufgebaut sein und dient zur Feststellung der Differenz zwischen den jeweils von einander zugeordneten Sensoren an Modell und Gerät gelieferten Meßgrößen und setzt mittels dieser Differenz- Meßgröße - üblicherweise nach deren entsprechender Verstärkung - beispielsweise die Stell-Ventile der HydraulikZylinder am Ausleger des Bohrgerätes und damit diese Zylinder selbst solange in Gang, bis die Differenz-Meßgröße der einander zugeordneten Sensoren von Modell und Ausleger den Wert Null erreicht. Auf diese Weise läßt sich eine nachführende Einstellung des Auslegers des Bohrgerätes erzielen, die exakt mit der Einstellung des einfach handzuhabenden Modell-Auslegers übereinstimmt.The comparison or compensation circuit provided in accordance with the invention and connected to the sensors can in principle be constructed according to any known principle and is used to determine the difference between the measurement variables supplied by the respectively assigned sensors on the model and device and sets by means of this difference measurement variable - Usually after their corresponding reinforcement - for example, the control valves of the hydraulic cylinders on the boom of the drilling rig and thus these cylinders themselves in motion until the differential measured variable of the sensors of the model and the boom assigned to each other reaches the value zero. In this way, a subsequent adjustment of the boom of the drilling device can be achieved, which exactly matches the setting of the easy-to-use model boom.

Die Vergleichs-Schaltung selbst ist vorteilhaft durch eine elektrische oder elektronische Brücken-Schaltung gebildet. Der zur Steuerung der der Bewegung der Zylinder am Ausleger dienende Verstärker ist vorteilhaft ein elektronischer Verstärker.The comparison circuit itself is advantageously formed by an electrical or electronic bridge circuit. The amplifier used to control the movement of the cylinders on the boom is advantageously an electronic amplifier.

Üblicherweise stimmt die Anzahl der Stellungs-Sensoren sowohl am Modell als auch am Gerät mit der Zahl der Verbindungsstellen, wie Gelenken od. dgl. überein. Die im Falle von mehreren Verbindungsstellen in diesem Fall vorhandene Redundanz gewährleistet, daß selbst bei Ausfall eines der Sensoren im bekannt rauhen Bohrbetrieb die restlichen, noch intakten Sensoren immer noch für eine exakte Übereinstimmung der Stellung der Teile des Auslegers bzw. der Lafette von Modell und Gerät zueinander zu sorgen imstande sind.Usually, the number of position sensors on both the model and the device corresponds to the number of connection points, such as joints or the like. The redundancy existing in this case in the case of several connection points ensures that even if one of the Sensors in the known rough drilling operation, the remaining, still intact sensors are still able to ensure an exact match of the position of the parts of the boom or the mount of the model and the device.

Es können aber auch jeweils an Verbindungsstellen von Modell und Gerät, wo sie nicht unerläßlich sind, Sensoren weggelassen werden.However, sensors can also be omitted at connection points between the model and the device, where they are not essential.

Um den Aufwand des erfindungsgemäßen Servo-Systems in Grenzen zu halten und gleichzeitig eine zeitliche Abfolge der Schritte der Einstellung des Auslegers bzw. der Bohrlafette zu gewährleisten, ist vorteilhaft eine zentrale Vergleichs- Schaltung vorgesehen, an welche alle Paare einander zugeordneter Sensoren angeschlossen sind. In zeitlicher Aufeinanderfolge werden jeweils die beiden Meßgrößen von zwei einander entsprechenden Verbindungsstellen an lageeingestelltem Modell und lageeinzustellendem Gerät gegeneinander abgeglichen und bei diesem Vorgang gleichzeitig das jeweils zugehörige Stellorgan, vorzugsweise ein Zylinder, über dessen Steuerorgan(e), z.B. Ventil(e) und damit die Teile des Auslegers bzw. der Lafette des Gerätes so lange in Bewegung gesetzt, bis die Differenz-Meßgröße an der Schaltung den Wert Null annimmt. Nach jeder händischen Neuausrichtung des Modelles werden also sequentiell alle Verbindungsstellen, insbesondere Gelenke od.dgl., des Auslegers des Bohrgerätes genau mit der Stellung der Verbindungsstellen, insbesondere Gelenke od.dgl., am Modell in Übereinstimmung gebracht. Verständlicherweise ist für eine Abfolge der Einstellung zu sorgen, bei der ein "Verqueren" der Auslegerteile bzw. der Teile der Bohrlafette vermieden wird.In order to keep the expenditure of the servo system according to the invention within limits and at the same time to ensure a chronological sequence of the steps of the setting of the boom or the drilling mount, a central comparison circuit is advantageously provided, to which all pairs of sensors assigned to one another are connected. In chronological succession, the two measured variables are compared with one another from two corresponding connection points on the position-adjusted model and device to be position-adjusted, and in this process at the same time the associated control element, preferably a cylinder, via its control element (s), e.g. The valve (s) and thus the parts of the boom or the carriage of the device are set in motion until the differential measured variable on the circuit assumes the value zero. After each manual realignment of the model, all connection points, in particular joints or the like, of the boom of the drilling device are sequentially brought into line with the position of the connection points, in particular joints or the like, on the model. Understandably, a sequence of settings is to be ensured in which a "crossing" of the boom parts or the parts of the drill carriage is avoided.

Wie schon angedeutet, haben sich in der Praxis Stellungs- Sensoren auf Basis elektrischer Widerstands-Messung bewährt. Es können aber auch kapazitive oder Induktions-Sensoren Anwendung finden. Für die Verbindung vom jeweiligen Stellungs-Sensor zur Vergleichsschaltung und von dieser zu den Steuerorganen, insbesondere Ventilen, der Zylinder des Bohrgerätes haben sich elektrische Leitungen bewährt.As already indicated, position sensors based on electrical resistance measurement have proven themselves in practice. However, capacitive or induction sensors can also be used. For the connection of the respective Position sensor for comparison circuit and from this to the control elements, in particular valves, the cylinder of the drilling device, electrical lines have proven themselves.

Erfindungsgemäß kann auch ein die analogen Meßgrößen der Sensoren von Modell und Bohrgerät in digitale Größen umwandelnder Analog-Digitalwandler und/oder eine digitale Vergleichs-, insbesondere Brücken-Schaltung vorgesehen sein. Damit ist die Ein- bzw. Zwischenschaltung eines die Einstell-Vorgänge und auch deren Abfolge an mehreren Bohrgeräten zentral steuernden und kontrollierenden Computers bzw. Mikroprozessors im Bohrbetrieb möglich.According to the invention, an analog-to-digital converter and / or a digital comparison circuit, in particular a bridge circuit, can also be provided to convert the analog measurement variables of the sensors of the model and drilling device into digital variables. This makes it possible to switch on or interpose a computer or microprocessor that controls and controls the setting processes and also their sequence on several drilling devices during drilling operation.

Weiters ist Gegenstand der Erfindung auch ein Verfahren zur Steuerung eines Bohrgerätes, insbesondere des wie oben beschriebenen Bohrgerätes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß an einem funktionell entsprechenden Modell des Auslegers bzw. der Bohrlafette des Bohrgerätes eine gewünschte Stellung des Auslegers bzw. der Bohrlafette eingestellt wird, daß die von an den Verbindungsstellen der Teile des Ausleger- bzw. Lafetten-Modelles angeordneten Stellungs-Sensoren bestimmten Meßgrößen, insbesondere elektrischen Widerstandsgrößen, gespeichert werden und zur der Einstellung des Modelles entsprechenden, Einstellung der Teile des Auslegers bzw. der Bohrlafette des Bohrgerätes diese gespeicherten Modell-Meßgrößen sequentiell mit den Meßgrößen, insbesondere elektrischen Widerstandsgrößen, von an den analogen Verbindungsstellen der Teile des Auslegers bzw. der Lafette des Bohrgerätes befindlichen Stellungs-Sensoren mittels einer Vergleichs- schaltung, vorzugsweise Brückenschaltung, verglichen werden, daß die dort festgestellten 'Spannungsdifferenzen über einen Verstärker und Wandler zur Beaufschlagung der Zylinder des Bohrgerätes mit dem Druckmedium und damit zur Veränderung der Lage der Teile des Auslegers bzw. der Lafette des Gerätes zueinander solange abgerufen werden, bis die an den Stellungs-Sensoren der Verbindungsstellen des Auslegers bzw. der Bohrlafette auftretenden Meßgrößen, vorzugsweise Widerstandswerte, mit den an den analogen Verbindungsstellen des lageeingestellten Modelles befindlichen Sensoren auftretenden Meßgrößen, vorzugsweise Widerstandswerten, übereinstimmen.The invention also relates to a method for controlling a drilling device, in particular the drilling device described above, which is characterized in that a desired position of the boom or the drilling mount is set on a functionally corresponding model of the boom or the drilling mount of the drilling device that the position sensors arranged at the connection points of the parts of the cantilever or carriage model, certain measured variables, in particular electrical resistance quantities, are stored and for the setting of the model corresponding setting of the parts of the cantilever or the drill carriage of the drilling machine stored model measured variables sequentially compared with the measured variables, in particular electrical resistance variables, of position sensors located at the analog connection points of the parts of the boom or the carriage of the drilling device by means of a comparison circuit, preferably a bridge circuit ground that the 'voltage differences found there are called up via an amplifier and converter for loading the cylinders of the drilling rig with the pressure medium and thus for changing the position of the parts of the boom or the carriage of the rig relative to one another, until the measured variables, preferably resistance values, occurring at the position sensors of the junction points of the boom or the drill carriage match the measured variables, preferably resistance values occurring at the analog connection points of the positionally adjusted model.

An Hand der Zeichnung sei der Erfindungsgegenstand erläutert:

  • Es zeigen: Fig. 1 ein vereinfachtes Übersichtsschema des erfindungsgemäßen Bohrgerätes und Fig. 2 die Steuerung näher im Detail.
The subject of the invention is explained on the basis of the drawing:
  • 1 shows a simplified overview diagram of the drilling device according to the invention and FIG. 2 shows the control in more detail.

An den Gelenken 3, 4 des in Fig. 1 gezeigten Auslegers des Bohrgerätes 1 befinden sich die Stellungs-Sensoren 3a, 4a, die über die elektrischen Leitungen 3b, 4b an die zentrale Brücken-Schaltung 12 angeschlossen sind. Ebenso befinden sich an den analogen Gelenken 5, 6 des funktionell entsprechenden Modelles 2 des Auslegers, vorzugsweise gleichartig ausgebildete, Stellungs-Sensoren 5a, 6a, die über Leitungen 5b, 6b ebenfalls an die Schaltung 12 angeschlossen sind. Die Schaltung 12 vergleicht sequentiell die von den Sensoren 5a, 6a des händisch in eine gewünschte Position eingestellten Modelles 2 gelieferten Meßgrößen mit den von den am einzustellenden Bohrgerät 1 befindlichen, den Modell-Sensoren 5a, 6a jeweils zugeordneten Geräte-Sensoren 3a, 4a und bestimmt die jeweilige Differenz-Meßgröße, welche über den Verstärker und Wandler 11 an die Steuerorgane, vorzugsweise Ventile 9, 10, der Zylinder 7, 8 des Auslegers des Bohrgerätes 1 weitergegeben wird; auf diese Weise werden die Hübe der Zylinder 7, 8 und damit die Stellung der Auslegerteile zueinander so lange verändert, bis diese mit der händisch in die gewünschte Lage gebrachten Stellung des Auslegers des funktionell entsprechenden Modell-Auslegers 2 übereinstimmt und die Differenzmeßgröße den Wert Null annimmt.Position sensors 3a, 4a, which are connected to central bridge circuit 12 via electrical lines 3b, 4b, are located on joints 3, 4 of the boom of drilling device 1 shown in FIG. 1. Likewise, position sensors 5a, 6a are located on the analog joints 5, 6 of the functionally corresponding model 2 of the arm, preferably of the same design, which are also connected to the circuit 12 via lines 5b, 6b. The circuit 12 sequentially compares the measured variables delivered by the sensors 5a, 6a of the model 2 manually set to a desired position with the measured by the device sensors 3a, 4a located on the drill 1 to be set and assigned to the model sensors 5a, 6a the respective differential measurement variable, which is passed on via the amplifier and converter 11 to the control elements, preferably valves 9, 10, of the cylinders 7, 8 of the boom of the drilling device 1; In this way, the strokes of the cylinders 7, 8 and thus the position of the cantilever parts relative to one another are changed until they coincide with the position of the cantilever of the functionally corresponding model cantilever 2 that is brought into the desired position by hand, and the differential measurement value assumes the value zero .

Fig. 2 zeigt die Steuerung an Hand eines Paares einander zugeordneter Stellungs-Sensoren im Detail. Der den Winkelstellungs-Sensor bildende veränderliche Drehwiderstand 5a im Gelenk 5 des in eine gewünschte Lage eingestellten Ausleger-Modelles 2 sowie ein gleichartiger Sensor 3a im Gelenk 3 des in eine gewünschte Stellung zu bringenden Auslegers des Bohrgerätes 1 bilden zwei in der von der Spannungsquelle 121 versorgten Brückenschaltung 12 gegeneinander geschaltete veränderliche Zweige dieser Schaltung, während die, vorzugsweise gleich großen, Widerstände 122, 123 die beiden anderen Äste dieser Schaltung bilden. Die zwischen den Punkten a und b befindliche Brücke Ist mit einem elektronischen Verstärker 11 verbunden, der seinerseits mit dem Betätigungsmotor eines elektro-hydraulischen Servo-Ventils 9 verbunden ist. Dieses Ventil 9 wird über Hydraulik-Leitungen 9a, 9b mit Druckmedium versorgt und steuert den Zu- bzw. Abfluß des Druckmediums über Leitungen 7a, 7b zum bzw. vom Zylinder 7 am Ausleger des Bohrgerätes 1. Wird die Lage zweier über das mit dem Winkelstellungs-Sensor 5a versehene Gelenk 5 miteinander verbundener Teile des Auslegers des Modelles 1 zueinander verändert, so tritt zwischen den Punkten a und b an der Brücke der Schaltung eine Spannungsdifferenz bzw. eine Änderung der Spannung auf, die - vom Verstärker 11 verstärkt - eine Änderung der Stellung, z.B. Öffnen, Schließen, der Zu- und Abfluß-Ventile im Servo-Ventil 9 bewirkt, wodurch, zugespeist über die Hydraulik-Leitungen 9, 9a Druckmedium solange über die Zylinderleitungen 7a, 7b zu- bzw. abgeführt wird und damit der Zylinder 7 solange betätigt wird, bis Infolge der Lageveränderung der Teile des Auslegers des Bohrgerätes 1 der am Sensor 3a auftretende Widerstand den gleichen Wert hat wie der Widerstand am Sensor 5a am analogen Gelenk 5 des Modelles 2. Ist dieser Zustand erreicht, tritt zwischen den Punkten a und b an der Brücke der Schaltung 12 keine Spannung mehr auf, und es sind dann die für die Zylinder-Steuerung vorgesehenen Ventile des Servoventiles 9 geschlossen. Die Teile des Auslegers des Bohrgerätes werden dann konstant in der gleichen Lage zueinander gehalten, in der die Auslegerteile des Modelles eingestellt sind; damit Ist eine exakte Einstellung des Bohrgerätes 1 auf Grund einer gewünschten Einstellung am Modell 2 erreicht. Bei einer neuerlichen Veränderung der Einstellung des Modelles 2 läuft der eben beschriebene Vorgang erneut ab.Fig. 2 shows the control using a pair of mutually associated position sensors in detail. The variable rotational resistance 5a forming the angular position sensor in the joint 5 of the boom model 2 set in a desired position and a similar sensor 3a in the joint 3 of the boom of the drilling device 1 to be brought into a desired position form two in the one supplied by the voltage source 121 Bridge circuit 12 mutually connected variable branches of this circuit, while the resistors 122, 123, which are preferably of equal size, form the other two branches of this circuit. The bridge located between points a and b is connected to an electronic amplifier 11, which in turn is connected to the actuating motor of an electro-hydraulic servo valve 9. This valve 9 is supplied with pressure medium via hydraulic lines 9a, 9b and controls the inflow or outflow of the pressure medium via lines 7a, 7b to and from the cylinder 7 on the boom of the drilling machine 1. If the position of two is over that with the angular position -Sensor 5a provided joint 5 interconnected parts of the boom of model 1 changed to each other, so between points a and b on the bridge of the circuit, a voltage difference or a change in voltage occurs, which - amplified by amplifier 11 - a change in Position, for example opening, closing, of the inflow and outflow valves in the servo valve 9, whereby, fed via the hydraulic lines 9, 9a, pressure medium is supplied and discharged via the cylinder lines 7a, 7b and thus the cylinder 7 is actuated until, due to the change in position of the parts of the boom of the drilling device 1, the resistance occurring at the sensor 3a has the same value as the resistance at the sensor 5a on the analog gel nk 5 of the model 2. If this state is reached, there is no voltage between points a and b at the bridge of the circuit 12, and it is then for the cylinder control provided valves of the servo valve 9 closed. The parts of the boom of the drilling machine are then kept constant in the same position relative to one another in which the boom parts of the model are set; an exact setting of the drilling device 1 is achieved on the basis of a desired setting on the model 2. If the setting of model 2 is changed again, the process just described runs again.

Claims (5)

1. Bohrgerät, insbesondere Stollenbohrgerät, bei welchem die Lage der Auslegerteile bzw. Teile der Bohrlafette mittels über Ventile gesteuerten, mit Druck-Medium beaufschlagbaren Zylinder veränderbar und einstellbar ist, wobei an den Verbindungsstellen der Teile elektrische Stellungs-Fühler vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungsstellen, insbesondere an den Gelenken (5, 6) eines dem Ausleger des Bohrgerätes (1) funktionell entsprechenden Modelles (2) die Lage der die Auslegerteile bzw. Teile der Bohrlafette bestimmenden Stellungs-Sensoren (5a, 6a), vorzugsweise elektrische Dreh- und/oder Schiebewiderstands-Sensoren, angeordnet sind, welche über mindestens eine Vergleichs- bzw. Kompensations-Schaltung (12), vorzugsweise eine Brückenschaltung, mit, vorzugsweise gleichartig ausgebildeten, an den zum Modell analogen Verbindungsstellen, insbesondere Gelenken (3, 4), der Auslegerteile bzw. Teile der Bohrlafette (1) angeordneten Stellungs-Sensoren (3a, 4a) verbunden sind und daß mittels der Vergleichs-Schaltung (12) bei Änderung der Lage der Teile des Modelles die Steuerorgane, insbesondere Ventile (9, 10) zur Steuerung der Zylinder (7, 8), vorzugsweise in zeitlicher Aufeinanderfolge, jeweils mit dem Druckmedium so lange beaufschlagbar sind, bis an allen an den bei den Verbindungsstellen, vorzugsweise Gelenken (3, 4), des Bohrgerätes (1) angeordneten Stellungs-Sensoren (3a, 4a), vorzugsweise Dreh- und/oder Schiebewiderstands-Sensoren, mit den von den Stellungs-Sensoren (5a, 6a) des Modelles (2) festgestellten Meßgrößen identische Meßgrößen, vorzugsweise identische Widerstandsgrößen, erreicht sind.1. drilling device, in particular stud drilling device, in which the position of the cantilever parts or parts of the drilling mount can be changed and adjusted by means of cylinders controlled by valves and can be acted upon by pressure medium, electrical position sensors being provided at the connection points of the parts, characterized in that that at the connection points, in particular on the joints (5, 6) of a model (2) which functionally corresponds to the boom of the drilling device (1), the position of the position sensors (5a, 6a), preferably electrical, which determine the boom parts or parts of the drilling mount Rotary and / or sliding resistance sensors are arranged, which via at least one comparison or compensation circuit (12), preferably a bridge circuit, with, preferably of similar design, at the connection points analogous to the model, in particular joints (3, 4 ), the boom parts or parts of the drill carriage (1) arranged position sensors (3a, 4a) are connected nd and that by means of the comparison circuit (12) when changing the position of the parts of the model, the control elements, in particular valves (9, 10) for controlling the cylinders (7, 8), preferably in chronological succession, each with the pressure medium as long Up to all of the position sensors (3a, 4a), preferably rotary and / or sliding resistance sensors, arranged at the connection points, preferably joints (3, 4), of the drilling device (1), can be acted upon with the position sensors Sensors (5a, 6a) of the model (2) determined measured variables, identical measured variables, preferably identical resistance quantities, are reached. 2. Bohrgerät nach Anspruch-1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichs-Schaltung (12) mit den Stellungs-Sensoren (5a, 6a) des Bohrgeräte-Modelles über elektrische Leitungen (5b, 6b) verbunden ist.2. Drilling device according to claim 1, characterized in that the comparison circuit (12) with the position sensor ren (5a, 6a) of the drill model via electrical lines (5b, 6b) is connected. 3. Bohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungs-Sensoren (5a, 6a, 3a, 4a) am Modell (2) und Bohrgerät (1) kapazitive bzw. induktive Sensoren sind.3. Drilling device according to claim 1 or 2, characterized in that the position sensors (5a, 6a, 3a, 4a) on the model (2) and drilling device (1) are capacitive or inductive sensors. 4. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen die Meßgrößen der Sensoren (5a, 6a, 3a, 4a) von Modell (2) und Bohrgerät (1) in digitale Größen umwandelnden Analog-Digitalwandler und/oder eine digitale Vergleichs-, vorzugsweise Brücken-Schaltung, aufweist.4. Drilling device according to one of claims 1 to 3, characterized in that there is a the measured variables of the sensors (5a, 6a, 3a, 4a) of the model (2) and drill (1) in digital quantities converting analog-digital converter and / or has a digital comparison circuit, preferably a bridge circuit. 5. Verfahren zur Steuerung eines Bohrgerätes, insbesondere Stollenbohrgerätes, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem, funktionell entsprechenden Modell des Auslegers bzw. der Bohrlafette des Bohrgerätes eine gewünschte Stellung des Auslegers bzw. der Bohrlafette eingestellt wird, daß die von an den Verbindungsstellen der Teile des Ausleger- bzw. Lafetten-Modelles angeordneten Stellungs-Sensoren bestimmten Meßgrößen, insbesondere elektrischen Widerstandsgrößen, gespeichert werden und zur der Einstellung des Modelles entsprechenden, Einstellung der Teile des Auslegers bzw. der Bohrlafette des Bohrgerätes diese gespeicherten Modell-Meßgrößen sequentiell mit den Meßgrößen, insbesondere elektrischen Widerstandsgrößen, von an den analogen Verbindungsstellen der Teile des Auslegers bzw. der Lafette des Bohrgerätes befindlichen Stellungs- Sensoren mittels einer Vergleichsschaltung, vorzugsweise Brückenschaltung, verglichen werden, daß die dort festgestellten Spannungsdifferenzen über einen Verstärker und Wandler zur Beaufschlagung der Zylinder des Bohrgerätes mit dem Druckmedium und damit zur Veränderung der Lage der Teile des Auslegers bzw. der Lafette des Gerätes zueinander solange abgerufen werden, bis die an den Stellungs-Sensoren der Verbindungsstellen des Auslegers bzw. der Bohrlafette auftretenden Meßgrößen, vorzugsweise Widerstandswerte, mit den an den analogen Verbindungsstellen des lageeingestellten Modelles befindlichen Sensoren auftretenden Meßgrößen, vorzugsweise Widerstandswerten, übereinstimmen.5. A method for controlling a drilling device, in particular a stud drilling device, preferably according to one of claims 1 to 4, characterized in that a desired position of the boom or the drilling mount is set on a functionally corresponding model of the boom or the drilling mount of the drilling device. that the position sensors arranged at the connection points of the parts of the boom or mount model determine certain measured variables, in particular electrical resistance values, and are stored for the setting of the model corresponding to the setting of the parts of the boom or the drill mount of the drilling device Model measured variables are compared sequentially with the measured variables, in particular electrical resistance variables, of position sensors located at the analog connection points of the parts of the boom or the carriage of the drilling device by means of a comparison circuit, preferably a bridge circuit, that the parameters are fixed there set voltage differences via an amplifier and converter to act upon the cylinders of the drilling rig with the pressure medium and thus to change the position of the parts of the boom or the carriage of the device tes are called up to each other until the measured variables, preferably resistance values, occurring at the position sensors of the junction points of the cantilever or the drilling mount match the measured variables, preferably resistance values occurring at the analog connection points of the positionally adjusted model.
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