EP0064969B1 - Bohrgerät, insbesondere Stollenbohrgerät, und Verfahren zur Steuerung von Bohrgeräten - Google Patents

Bohrgerät, insbesondere Stollenbohrgerät, und Verfahren zur Steuerung von Bohrgeräten Download PDF

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EP0064969B1
EP0064969B1 EP82890065A EP82890065A EP0064969B1 EP 0064969 B1 EP0064969 B1 EP 0064969B1 EP 82890065 A EP82890065 A EP 82890065A EP 82890065 A EP82890065 A EP 82890065A EP 0064969 B1 EP0064969 B1 EP 0064969B1
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EP
European Patent Office
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drilling apparatus
model
parts
sensors
arm
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EP82890065A
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French (fr)
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EP0064969A2 (de
EP0064969A3 (en
Inventor
Walter Mayerhofer
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Vereinigte Edelstahlwerke AG
Original Assignee
Vereinigte Edelstahlwerke AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B15/00—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
    • E21B15/006—Means for anchoring the drilling machine to the ground

Definitions

  • a rock drilling machine is known from DE-A-28 21 112, two electrical instruments measuring the deviation from the vertical being provided for adjusting the inclination of the feed mount, which are firmly connected to the feed mount with a parallel orientation.
  • control signals are generated by the vertical measuring instruments, which are fed to an electronic control device, the output signals of which control electro-hydraulic servo valves, which cause the movement of an actuator for the feed carriage until the desired inclination and direction is preserved.
  • control of an arm by an arm model is known, the arm being used as a tool carrier, e.g. for pliers or the like.
  • Control rods are provided on both the arm and the arm model, by means of which mechanical valves are controlled, as a result of which hydraulic actuating cylinders can be actuated, so that a desired position is achieved.
  • Such a control is extremely complex and prone to failure and is in no way suitable for rough drilling operations.
  • AT-A-286 209 describes a drill boom for the 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 an electrical angle position sensor is assigned to each of the swivel axes, for example two angle position sensors being synchronously synchronized are coupled to one another, 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.
  • position 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 measurement variables of which are in each case with the measurement variables of at the respective analog connection points position sensors (measuring sensors) arranged on the boom of the drilling device to be used.
  • servo control e.g. by means of hydraulics, as long as the position of the boom parts or the parts of the carriage relative to one another is changed until the measured variables of position sensors assigned to one another on the device and model are identical to one another.
  • the invention is based on a prior art, as given by AT-A 286 209.
  • the invention accordingly relates to a drilling rig, in particular a tunnel boring rig, 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 electrical valves which can be pressurized with pressure medium, electrical position sensors at the connection points of the parts are provided.
  • the drilling device is characterized in that, at the connection points, in particular at the joints of a model that corresponds functionally to the boom of the drilling device, the position of the electrical position sensors determining the boom parts or parts of the drilling mount, preferably electrical rotational and / or sliding resistance sensors, are arranged, which are connected via at least one comparison or compensation circuit, preferably a bridge circuit, with, preferably of the same type, electrical position sensors arranged at the connection points analogous to the model, in particular joints, of the cantilever parts or parts of the drilling mount and that by means of the comparison circuit when the position of the parts of the model changes, the electrical valves for controlling the cylinders, preferably in chronological succession, can be acted upon with the pressure medium until all at the connection points, preferably joints, of the Position sensors, preferably rotary and / or sliding resistance sensors, arranged with the drilling device, with which the measured variables determined by the position sensors of the model achieve identical measured variables, preferably identical resistance variables.
  • joints, joints, pivot bearings, pivot axes or the like, but also telescopically extendable boom parts or the like are indicated. to understand.
  • the respective position, angle or other position is recorded by electrical, e.g. electronic, sensors provided; electrical resistance sensors, e.g. Rotary or slide potentiometers are preferred.
  • 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 respective assigned sensors to 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 device and thus these cylinders themselves in motion until the difference between 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 corresponds exactly to the setting of the easy-to-use model boom.
  • the comparison circuit itself is 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.
  • connection points such as joints or the like. match.
  • the redundancy in this case in the case of several connection points ensures that even if one of the sensors fails in the known rough drilling operation, the remaining, still intact sensors still ensure an exact match of the position of the parts of the boom or the mount of the model and device are able to care for each other.
  • sensors can also be omitted at connection points between model and device, where they are not essential.
  • a central comparison circuit is advantageously provided, to which all pairs of sensors assigned to one another are connected.
  • the two measured quantities of two corresponding connection points on the position-adjusted model and device to be position-adjusted are compared with one another in chronological succession and, in this process, the respectively 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 measurement variable on the circuit assumes the value zero.
  • 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.
  • position sensors based on electrical resistance measurement have proven themselves in practice.
  • capacitive or induction sensors can also be used.
  • electrical lines have proven effective for the connection from the respective position sensor to the comparison circuit and from this to the control elements, in particular valves, the cylinder of the drilling device.
  • 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 the drill into digital variables.
  • a computer or microprocessor that controls and controls the setting processes and also their sequence on several drilling devices during drilling operation.
  • 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 variables determined by the position sensors arranged at the connection points of the parts of the boom or mount model are stored, and for the setting of the parts of the boom or the drill mount of the drill corresponding to the setting of the model these stored model measured variables sequentially with the measured variables, in particular electrical resistance variables, at the analog connection points of the parts of the boom or the
  • the position of the drilling device of the drilling device is compared by means of a comparison circuit, preferably a bridge circuit, that the voltage differences found there are amplified and converted to apply pressure medium to the cylinder of the drilling device and thus to change the position of the parts of the boom or the mounting of the device can be called up to each other until the measurement variables, preferably resistance values, occurring at the position sensors of the connection points of the boom or the drilling mount match the measurement variables
  • 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 located on the analog joints 5, 6 of the functionally corresponding model 2 of the boom, preferably identically designed position sensors 5a, 6a, which are also connected to the circuit 12 via lines 5b, 6b.
  • the circuit 12 sequentially compares the measurement quantities supplied by the sensors 5a, 6a of the model 2 manually set to a desired position with the measurement sensors 5a, 6a assigned to the drilling device 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 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 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, e.g.
  • the parts of the boom of the drilling device 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.

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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 oder dgl., über Ventile zu steuern, welche ihrerseits von üblicherweise durch einen Operator manuell betätigten Hebeln gesteuert werden.
  • 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.
  • 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.
  • Aus der DE-A-28 21 112 wird eine Gesteinsbohrmaschine bekannt, wobei zur Einstellung der Neigung der Vorschublafette zwei elektrische, die Abweichung von der Senkrechten messenden Instrumente vorgesehen sind, die mit der Vorschublafette unter paralleler Ausrichtung fest verbunden sind. Durch Einstellung eines bestimmten Sollwertes für die Neigung der Vorschublafette werden durch die Senkrechte messenden Instrumente Steuersignale erzeugt, welche einer elektronischen Steuereinrichtung zugeleitet werden, deren Ausgangssignale elektrohydraulische Servo-Ventile steuern, die die Bewegung eines Stellantriebes für die Vorschublafette bewirken, bis die gewünschte Neigung und Richtung erhalten ist.
  • Aus der FR-A-1 083 476 wird eine Steuerung eines Armes durch ein Armmodell bekannt, wobei der Arm als Werkzeugträger, z.B. für eine Zange od.dgl., dient. Sowohl am Arm als auch am Armmodell sind Steuerstangen vorgesehen, durch welche mechanische Ventile gesteuert werden, wodurch hydraulische Stellzylinder betätigbar sind, sodass eine erwünschte Stellung erreicht wird. Eine derartige Steuerung ist ausgesprochen aufwendig und störungsanfällig und keinenfalls für den rauhen Bohrbetrieb geeignet.
  • So ist in der AT-A-286 209 ein Bohrausleger zur winkeligen Einstellung eines 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.
  • Mit der dort vorgesehenen Vorrichtung kann z.B. die Bohrlafette exakt lagerparallel 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.
  • 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.
  • Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik, wie er durch die AT-A 286 209 gegeben ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Bohrgerät, insbesondere ein Stollenbohrgerät, bei welchem die Lage der Auslegerteile bzw. Teile der Bohrlafette mittels über elektrische Ventile gesteuerten, mit Druck-Medium beaufschlagbaren Zylinder veränderbar und einstellbar ist, wobei an den Verbindungsstellen der Teile elektrische Stellungs-Fühler vorgesehen sind.
  • 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 elektrischen Stellungs-Sensoren, vorzugsweise elektrische Dreh- und/oder Schiebewiderstands-Sensoren, angeordnet sind, welche über mindestens eine Vergleichs- bzw. Kompensations-Schaltung, vorzugsweise eine Brükkenschaltung, mit, vorzugsweise gleichartig ausgebildeten, an den zum Modell analogen Verbindungsstellen, insbesondere Gelenken, der Auslegerteile bzw. Teile der Bohrlafette angeordneten elektrischen Stellungs-Sensoren verbunden sind und dass mittels der Vergleichs-Schaltung bei Änderung der Lage der Teile des Modelles die elektrischen 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 dem von den Stellungs-Sensoren des Modelles festgestellten Messgrössen identische Messgrössen, vorzugsweise identische Widerstandsgrössen, erreicht sind.
  • 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 elektrische, z.B. elektronische, Sensoren vorgesehen; elektrische Widerstands-Sensoren, also z.B. Dreh- oder Schiebepotentiometer, sind bevorzugt.
  • 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 Hydraulik-Zylinder 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.
  • Die Vergleichs-Schaltung selbst ist durch eine elektrische oder elektronische Brücken-Schaltung gebildet. Der zur Steuerung der Bewegung der Zylinder am Ausleger dienende Verstärker ist vorteilhaft ein elektronischer Verstärker.
  • 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.
  • Es können aber auch jeweils an Verbindungsstellen von Modell und Gerät, wo sie nicht unerlässlich sind, Sensoren weggelassen werden.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 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.
  • An Hand der Zeichnung sei der Erfindungsgegenstand erläuert:
    • Es zeigen: Fig. 1 ein vereinfachtes Übersichtsschema des erfindungsgemässen Bohrgerätes und Fig. 2 die Steuerung näher im 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.
  • 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.

Claims (5)

1. Bohrgerät, insbesondere Stollenbohrgerät, bei welchem die Lage der Auslegerteile bzw. Teile der Bohrlafette mittels über elektrische Ventile gesteuerten, mit Druck-Medium beaufschlagbaren Zylindern veränderbar und einstellbar ist, wobei an den Verbindungsstellen, insbesondere Gelenken (3, 4) der Teile elektrische Stellungs-Sensoren (3a, 4a) 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 elektrischen Stellungs-Sensoren (5a, 6a) vorzugsweise elektrische Dreh- und/oder Schiebewiderstands-Sensoren, angeordnet sind, welche über mindestens eine Vergleichs- bzw. KompensationsSchaltung (12), vorzugsweise eine Brücken- schaltung, mit, vorzugsweise gleichartig ausgebildeten, an den zum Modell analogen Verbindungsstellen, insbesondere Gelenken (3, 4), der Auslegerteile bzw. Teile der Bohrlafette (1) angeordneten elektrischen Stellungs-Sensoren (3a, 4a) verbunden sind und dass mittels der Vergleichs-Schaltung (12) bei Änderung der Lage der Teile des Modelles die elektrischen 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.
2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichs-Schaltung (12) mit den Stellungs-Sensoren (3a, 4a, 5a, 6a) des Bohrgerätes (1 ) und des Bohrgeräte-Modelles (2) über elektrische Leitungen (3b, 4b, 5b, 6b) verbunden ist.
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.
4. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es einen die Messgrösse der Sensoren (5a, 6a, 3a, 4a) von Modell (2) und Bohrgerät (1 ) in digitale Grössen umwandelnden Analog-Digitalwandler (11) und/ oder eine digitale Vergleichs-, vorzugsweise Brücken-Schaltung (12) aufweist.
5. Verfahren zur Steuerung eines Bohrgerätes, insbesondere Stollenbohrgerätes in eine beliebige Lage 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, insbesondere Gelenken der Teile des Ausleger- bzw. Lafetten-Modelles angeordneten elektrischen 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, insbesondere Gelenken 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 jnd 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, insbesondere Gelenke des Auslegers bzw. der Bohrlafette auftretenden Messgrössen, vorzugsweise Widerstandswerte, mit den an den analogen Verbindungsstellen, insbesondere Gelenken des lageeingestellten Modelles befindlichen Sensoren auftretenden Messgrössen, vorzugsweise Widerstandswerten, übereinstimmen.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8404005D0 (en) * 1984-02-15 1984-03-21 Boart Int Ltd Drilling boom
CN108331526B (zh) * 2018-01-23 2019-06-21 汕头市泛世矿产资源股份有限公司 一种就地浸矿设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT286209B (de) * 1966-11-14 1970-11-25 Atlas Copco Ab Bohrausleger zur winkligen Einstellung einer eine Gesteinsbohrmaschine mit Kraftvorschub tragenden Bohrlafette

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1083476A (fr) * 1953-04-14 1955-01-10 Bras mécanique
DE2250405C3 (de) * 1972-10-13 1975-08-07 Institut Gornowo Dela Akademii Nauk Kasachskoj Ssr, Alma-Ata (Sowjetunion) Einrichtung zur Programmsteuerung des Auslegerbohrarms und der Vorschubvorrichtung eines Bohrwerkzeuges von selbstfahrenden Bohrwagen
DE2540572C3 (de) * 1975-09-11 1979-04-26 Gosudarstvennyj Proektno-Konstruktorskij I Eksperimentalnyj Institut Po Obogatitelnomu Oborudovaniju Gipromaschobogaschtschenie, Moskovskaja Oblast (Sowjetunion) Bohrausleger
US4274494A (en) * 1977-05-16 1981-06-23 Atlas Copco Aktiebolag Method and device for setting the direction and/or the inclination of an elongated rock drilling apparatus
FI66060C (fi) * 1977-06-21 1984-08-10 Atlas Copco Ab Riktningsventilanordning foer inriktning av maskinenheter
SE7811159L (sv) * 1978-10-27 1980-04-28 Atlas Copco Ab Anordning for instellning av lutningen och/eller riktningen for en en bergborrmaskin uppberande matarbalk
FR2452587A1 (fr) * 1979-03-26 1980-10-24 Montabert Roger Bras-support articule pour glissiere d'appareil de foration

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT286209B (de) * 1966-11-14 1970-11-25 Atlas Copco Ab Bohrausleger zur winkligen Einstellung einer eine Gesteinsbohrmaschine mit Kraftvorschub tragenden Bohrlafette

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