FI121438B

FI121438B - Drill bit magazine, drill bit holder and method for changing drill bit in rock drilling machine

Info

Publication number: FI121438B
Application number: FI20085630A
Authority: FI
Inventors: Hannu Siltala
Original assignee: Sandvik Mining & Constr Oy
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2010-11-15
Also published as: CN102066691A; CA2727856C; EP2310617A1; CN102066691B; ZA201100478B; EP2310617A4; WO2009156575A1; JP2011525578A; CA2727856A1; AU2009264154A1; FI20085630A; JP5117615B2; FI20085630A0; AU2009264154B2

Description

Porakruunumakasiini, porakruununpidin sekä menetelmä porakruunun vaihtamiseksi kallionporauslaitteessaDrill bit magazine, drill bit holder and method for changing drill bit in rock drilling machine

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Keksinnön kohteena on makasiini, johon on varastoitavissa kalliopo-5 rakoneen työkaluun vaihdettavissa olevia porakruunuja. Porakruunu voidaan kiinnittää porakruununvaihtimen avulla työkaluun kuuluvaan poratankoon. Makasiinissa on useita tiloja porakruunujen varastoimista varten sekä liikuteltava runko-osa, jolloin kukin porakruunua tukeva tila on sovitettavissa yksi kerrallaan makasiinissa olevaan vaihtoasemaan porakruunun ottamiseksi makasii-10 nista ja toisaalta porakruunun tuomiseksi makasiiniin.The invention relates to a magazine for storing interchangeable drill bits for a rock-oop-5 drill. The drill bit can be attached to the drill rod provided with the tool by means of a drill bit changer. The magazine has a plurality of space for storing the drill bits and a movable body, each space supporting the drill bit being adaptable one at a time to the alternating position in the magazine to take the drill from the magazine and the other to bring the drill into the magazine.

Edelleen keksinnön kohteena on porakruunun pidin sekä menetelmä porakruunun käsittelemiseksi.The invention further relates to a drill bit holder and a method for handling a drill bit.

Keksinnön kohteet ovat määritellyt tarkemmin hakemuksen itsenäisten patenttivaatimusten johdannoissa.The objects of the invention are further defined in the preambles of the independent claims of the application.

15 Kallionporauksessa käytetään kallioporakonetta, johon on kytketty työkalu, jota voidaan pyörittää pituusakselinsa ympäri ja jonka välityksellä voidaan antaa iskupulsseja porattavaan kiveen niin, että kivi saadaan rikkoutumaan ja porareikä muodostettua. Työkalu voi käsittää yhden tai useamman poratangon ja sen uloimpaan päähän kytketyn vaihdettavan porakruunun. Tyy-20 pillisesti porakruunun etupää on varustettu useilla teränastoilla, jotka tunkeutuvat porattavaan kiveen. Porakruunu kuluu ja toisinaan myös vaurioituu, koska siihen kohdistuu porauksen aikana erittäin voimakkaita rasituksia. Niinpä pora-kruunuja joudutaan aika ajoin vaihtamaan, jotta porauksen laatu ja tehokkuus voidaan taata. Porakruunujen vaihtaminen manuaalisesti operaattorin toimesta 25 on hankalaa ja hidasta, ja mikä pahinta myös vaarallista. Niinpä on kehitetty porakruunun vaihtimia, joiden avulla kruunun vaihto on pystytty mekanisoi-maan. Nykyiset tavat varastoida ja käsitellä porakruunuja eivät kuitenkaan tyydytä kaikilta osin käyttäjien vaatimuksia. Esimerkiksi US-julkaisussa 4 065845 on esitetty eräs porakruunun vaihdin, jossa porakruunut sovitetaan vasten ma-30 kasiinissa olevia tiloja, mikä asettaa rajoituksia porakruunujen muodolle ja mitoitukselle.15 Rock drilling involves the use of a rock drill with a tool which can be rotated about its longitudinal axis and through which impact pulses can be applied to the stone to be drilled to break the stone and form a drill hole. The tool may comprise one or more drill rods and a replaceable drill bit connected to its outermost end. The stylus-20 drill bit front end is equipped with several blade studs that penetrate the stone to be drilled. The drill bit is worn and sometimes damaged as it is subjected to very heavy stresses during drilling. Thus, drill bits need to be replaced from time to time in order to guarantee drilling quality and efficiency. Manually changing drill bits by the operator 25 is cumbersome and slow, and worst of all, dangerous. Thus, drill bit exchangers have been developed which have enabled the exchange of the crown to be mechanized. However, current methods of storing and handling drill bits do not fully meet user requirements. For example, U.S. Patent 4,065,845 discloses a drill bit changer in which drill bits are fitted against spaces in a ma-30 casino, which limits the shape and size of the drill bit.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu makasiini ja porakruununpidin porakruunujen varastoimiseksi ja 2 käsittelemiseksi. Lisäksi on tarkoituksena aikaansaada uudenlainen ja parannettu menetelmä porakruunujen vaihtamiseksi.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a novel and improved magazine and drill holder for storing and handling 2 drills. It is also an object to provide a novel and improved method for replacing drill bits.

Keksinnön mukaiselle porakruunumakasiinille on tunnusomaista se, että kukin makasiinissa oleva yksi tila on sovitettu irrotettavasti vastaanotta-5 maan ja kytkemään yhden erillisen porakruununpitimen; että kukin varastoitava porakruunu on sovitettu tuettavaksi porakruununpitimen avulla makasiiniin; ja että porakruununpidin on tuettu porakruunun ainakin yhtä sisäpuolista pintaa vasten.The drill bit magazine according to the invention is characterized in that each single space in the magazine is removably arranged to receive and engage one separate drill bit holder; that each drill bit to be stored is adapted to be supported by a drill bit holder in a magazine; and that the drill bit holder is supported against at least one inner surface of the drill bit.

Keksinnön mukaiselle porakruununpitimelle on tunnusomaista se, 10 että porakruununpidin on erillinen ulokemainen kappale, joka on tuettavissa porakruunun ainakin yhteen sisäpuoliseen pintaan; ja että porakruununpidin käsittää tartuntaosan porakruununpitimen käsittelyä ja kiinnitystä varten.The drill bit holder according to the invention is characterized in that the drill bit holder is a separate protruding piece which can be supported on at least one inner surface of the drill bit; and that the drill bit holder comprises an engaging portion for handling and securing the drill bit holder.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että sovitetaan kunkin porakruunun sisään ulokemainen porakruununpidin, joka on ma-15 kasiinin suhteen erillinen kappale; käsitellään kutakin vaihdettavaa porakruu-nua siirtojen ja varastoinnin aikana vaikuttamalla vain porakruununpitimeen; ja otetaan porakruununpidin ulos porakruunusta ennen poratangon ja porakruunun liittämistä toisiinsa.The method according to the invention is characterized in that a drill bit holder, which is separate from the ma-15 casino, is fitted inside each drill bit; treating each interchangeable drill bit during transport and storage, affecting only the drill bit holder; and removing the drill bit holder from the drill bit before connecting the drill rod and the drill bit.

Keksinnön ajatus on, että porakruunujen varastoinnin ja siirtojen 20 ajaksi niiden sisään sovitetaan ulokemainen porakruununpidin, joka tukeutuu porakruunun ainakin yhtä sisäpuolista pintaa vasten. Tällöin porakruunuihin ei ole tarpeen vaikuttaa niiden ulkopinnasta makasiinissa tapahtuvan varastoinnin ja makasiinin ja pitolaitteen välisten siirtojen aikana. Porakruununpidin on eräänlainen adapteri porakruunun ja makasiinin, ja toisaalta porakruunun ja 25 siirtolaitteen välillä.The idea of the invention is that during storage and transfer of the drill bits 20, a protruding drill bit holder is inserted inside them, which rests against at least one inner surface of the drill bit. In this case, it is not necessary to influence the drill bits from their outer surface during storage in the magazine and during transfers between the magazine and the holding device. The drill bit holder is a type of adapter between the drill bit and magazine, on the one hand, and the drill bit and 25 transfer device, on the other.

Keksinnön etuna on, että porakruununpitimen avulla voidaan varastoida ja käsitellä vaikeuksitta ulkomuodoltaan ja ulkoisilta dimensioiltaan erilaisia porakruunuja. Tällöin samaa makasiinia ja samaa siirtolaitetta voidaan käyttää erilaisten porakruunujen käsittelyyn. Tämä lisää porakruununvaihtimen 30 toiminnallista joustavuutta erilaisten porakruunujen käytölle. Niinpä saadaan kustannussäästöä, kun voidaan valmistaa universaali makasiini ja siirtolaite, joita voidaan laajasti hyödyntää erilaisiin poraustilanteisiin tarkoitetuissa kal-lionporauslaitteissa. Edelleen eräs etu on se, että porakruunun sovittaminen pitolaitteella haluttuun kohtaan on helpompaa, kun porakruunun ulkokehä on 35 vapaa siirtolaitteen tarttujasta tai vastaavasta.An advantage of the invention is that the drill bit holder can be used to easily store and handle drills with different appearance and external dimensions. The same magazine and the same transfer device can then be used to handle different drill bits. This increases the operational flexibility of the drill bit exchanger 30 for the use of different drill bit drills. Thus, cost savings can be achieved by making a universal magazine and transfer device which can be extensively utilized in rock drilling equipment for various drilling situations. A further advantage is that it is easier to fit the drill bit with the holding device at the desired position when the outer circumference of the drill bit is free of the gripper of the transfer device or the like.

33

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että makasiinin runko-osa on kiekkomainen kappale, joka on varustettu useilla kiinnitysaukoilla, joista kukin on sovitettu vastaanottamaan yhden porakruununpitimen. Kukin kiinni-tysaukko on avoin kiekkomaisen runko-osan ulkokehälle. Porakruununpidin 5 käsittää kiinnitysosan, jossa on kiinnitysurat niin, että porakruununpidin on tuettavissa urien avulla mainittuun kiinnitysaukkoon ja on liikuteltavissa vaihto-asemassa kiekkomaisen runko-osan säteen suunnassa. Edelleen porakruu-nunpitimien siirtyminen runko-osan säteen suunnassa pois kiinnitystilasta on estetty muualla kuin vaihtoasemassa. Makasiinin kiekkomainen runko-osa on 10 käännettävissä kääntöakselin suhteen porakruununpitimien liikuttamiseksi vaihtoaseman suhteen.The idea of one embodiment is that the magazine body is a disk-like body provided with a plurality of mounting holes each adapted to receive a single drill bit holder. Each attachment opening is open to the outer circumference of the disc-like body. The drill bit holder 5 comprises a fastening member having fastening grooves such that the drill bit holder can be supported by the grooves in said fastening opening and is movable in a displaceable position in the radial direction of the disk body. Further, displacement of the drill bit holders in the radial direction of the body member out of the mounting space is prevented except in the replacement position. The disk-like body of the magazine is pivotable with respect to the pivot axis to move the drill bit holders relative to the exchange position.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että makasiiniin varastoitu porakruunu on tuettu makasiinin runkoon pelkästään porakruununpitimen avulla.The idea of one embodiment is that the drill bit stored in the magazine is supported on the magazine body only by the drill holder.

15 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että porakruununpidin käsittää pitkänomaisen varren, jonka ensimmäisen pään osuudella on sylinte-rimäinen tartuntaosa. Tartuntaosassa on pituussuuntainen aukko, johon on työnnettävissä porakruununvaihtimeen kuuluvan siirtolaitteen siirtotappi pora-kruununvaihtimeen tarttumiseksi. Edelleen on tartuntaosan ulkopinnassa ke-20 hän suuntainen kiinnitysura, josta porakruununpidin on kiinnitettävissä makasiiniin.The idea of one embodiment is that the drill bit holder comprises an elongated shaft having a cylindrical gripping portion at the first end portion. The engaging portion has a longitudinal opening for insertion of a transfer pin of the transfer device of the drill bit for engaging the drill bit. Further, on the outer surface of the engaging part there is a ke-20 groove from which the drill bit holder can be attached to the magazine.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että porakruununpidin käsittää pitkänomaisen varren ja ainakin kaksi tukikappaletta, jotka ovat sovitetut tukeutumaan vasten porakruunun sisäpuolisia liitoskierteitä. Ensimmäinen 25 tukikappale on sovitettu varren suhteen liikuteltavasti ja toinen tukikappale on sovitettu varren uloimman pään osuudelle varren suhteen liikkumattomasti. Tällöin ensimmäiset tukikappaleet ovat asetettavissa aksiaalisen etäisyyden päähän toisistaan ja vastaavasti toisiaan vasten liikuttamalla vartta ensimmäisen tukikappaleen suhteen.The idea of one embodiment is that the drill bit holder comprises an elongated shaft and at least two support pieces arranged to rest against the internal threads of the drill bit. The first support piece 25 is movably disposed with respect to the arm and the second support member is disposed motionlessly with respect to the portion of the outer end of the arm. Hereby, the first struts are adjustable axially spaced from one another and against each other by moving the arm relative to the first strut.

30 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että porakruununpidin käsittää ainakin yhden säätöelimen ensimmäisen tukikappaleen ja toisen tukikappaleen välisen suurimman aksiaalisen etäisyyden asettamiseksi vastaamaan käsiteltävää porakruunua. Säädön avulla pituudeltaan erilaiset pora-kruunut ovat asetettavissa makasiiniin niin, että porakruunujen etupäät ovat 35 olennaisesti samalla tasolla. Tällöin porakruunujen etupäät voidaan tukea makasiinissa aksiaalisuunnassa vasten sopivaa tukilevyä tai vastaavaa vasten, 4 jolloin porakruunut eivät irtoa porakruununpitimistä, vaikka porausyksikkö ja makasiini olisivat suunnattuna alaspäin. Edelleen, kun porakruunujen etupäät ovat säädetyt olennaisesti samalle tasolle ja kun makasiini sijaitsee pitolaitteen kohdalla, voidaan porakruunujen siirrot pitolaitteen ja makasiinin välillä tehdä 5 yksinkertaisella poikittaisella lineaariliikkeellä.The idea of one embodiment is that the drill bit holder comprises at least one adjusting member for adjusting the maximum axial distance between the first support piece and the second support piece to correspond to the drill bit to be treated. By means of the adjustment, drill bits of different lengths can be placed in the magazine so that the front ends of the drill bits are substantially at the same level. Hereby, the front ends of the drill bits can be supported in the magazine axially against a suitable support plate or the like, 4 so that the drill bits do not detach from the bore holders even when the drilling unit and magazine are facing downwards. Further, when the front ends of the drill bits are adjusted to substantially the same level and when the magazine is located at the holding device, the transfers of the drill bits between the holding device and the magazine can be made by 5 simple transverse linear movements.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että porakruununpitimen ensimmäinen tukikappale käsittää sylinterimäisen osuuden, joka on sovitettavissa porakruunun sisään sekä olakkeen, joka on sovitettavissa vasten pora-kruunun takapintaa.The idea of one embodiment is that the first support piece for the drill bit holder comprises a cylindrical portion which is adjustable within the drill bit and a shoulder which can be fitted against the rear surface of the drill bit.

10 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että porakruununpitimen yläosa on sovitettu tukeutumaan porakruunussa olevan aukon pohjaa vasten ja tukemaan porakruunua aksiaalisuunnassa. Porakruununpitimen toinen tukikappale voi siten olla sovitettu huolehtimaan aksiaalisesta tuesta ja toinen tukikappale voi olla sovitettu tukemaan porakruunun samansuuntaisesti porakruu-15 nunpitimen kanssa.The idea of one embodiment is that the top of the drill bit holder is adapted to rest against the bottom of the hole in the drill bit and to support the drill bit in the axial direction. Thus, one support piece for the drill bit holder may be arranged to take care of the axial support and the other piece for the bit may be arranged to support the drill bit parallel to the bit holder 15.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että porakruununpitimen ensimmäinen tukikappale ja toinen tukikappale ovat irrotettavissa olevia kappaleita, jolloin ne ovat vaihdettavissa vastaamaan kulloinkin käsiteltävää pora-kruunua.The idea of one embodiment is that the first support piece and the second support piece of the drill bit holder are removable pieces, whereby they are interchangeable with the respective drill bit being processed.

20 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että varastoidaan ja kä sitellään porakruunun vaihtimella samanaikaisesti ainakin kahta erilaista pora-kruunua, jotka poikkeavat toisistaan ulkoisilta dimensioiltaan tai muodoiltaan. Toisistaan poikkeavat porakruunut tuetaan makasiiniin keskenään samanlaisten porakruununpitimien avulla. Makasiiniin voidaan ilman rakenteellisia muu-25 toksia varastoida monipuolisesti erilaisia porakruunuja, myös porauksen erikoistilanteita varten.The idea of one embodiment is to store and handle at least two different drill crowns which differ in their external dimensions or shapes at the same time. Different drill bits are supported in the magazine using similar drill bit holders. Without structural alterations, the magazine can be used to store a wide variety of drill bits, including for special drilling situations.

Kuvioiden lyhyt selostusBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa 30 kuvio 1 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin nähtynä erästä kallion- porauslaitetta, jonka porausyksikkö on varustettu pitolaitteella ja sen yhteydessä olevalla porakruunun vaihtimella, kuviot 2a - 2c esittävät kaavamaisesti ja perspektiivisesti tarkasteltuina eräitä porakruunuja ja kuvio 2b havainnollistaa lisäksi tartuntaa pora-35 kruunun sisällä olevaan aukkoon, 5 kuvio 3 esittää kaavamaisesti ja ylhäältä päin nähtynä erään pora-kruununvaihtimen toimintaa, kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä makasiinia, ja kuvio 5 esittää kaavamaisesti ja osittain aukileikattuna yksityiskoh-5 taa kuvion 4 mukaisesta makasiinista.Embodiments of the invention are explained in more detail in the accompanying drawings, in which Fig. 1 schematically and side view shows a rock drilling rig with a holding device and associated drill bit changer, Figs. 2a to 2c show schematically and perspective views of Figs. in addition, gripping the hole inside the drill-35 crown, Figure 3 schematically and from above shows the operation of a drill-crown exchanger, Figure 4 schematically shows a magazine, and Figure 5 schematically and partially exploded detailing the magazine of Figure 4.

Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.In the figures, some embodiments of the invention are shown in simplified form for clarity. Like parts are denoted by like reference numerals in the figures.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 10 Kuviossa 1 esitetty kallioporauslaite 1 käsittää liikuteltavan alustan 2, johon on sovitettu yksi tai useampi porauspuomi 3, jonka uloimmassa päässä on porausyksikkö 4. Porausyksikkö 4 käsittää syöttöpalkin 5, jonka tukemana on kallioporakone 6, jota voidaan liikuttaa syöttölaitteen 7 avulla poraus-suunnassa A ja paluusuunnassa B. Kuvioon on merkitty pistekatkoviivalla pois rauslinja eli ns. porauskeskiö C. Kallioporakone 6 voi käsittää iskulaitteen 8, jolla voidaan antaa iskupulsseja kallioporakoneeseen 6 kytketylle työkalulle 9. Edelleen voi kallioporakone 6 käsittää pyörityslaitteen 10, jolla työkalua 9 voidaan kääntää pituusakselinsa ympäri. Työkalu 9 sijaitsee porauksen aikana porauskeskiössä C ja se voi käsittää poratangon 11, jonka uloimmassa päässä 20 on vaihdettavissa oleva porakruunu 12. Edelleen ns. jatkotankoporauksessa kytketään useita poratankoja 11 peräkkäin pitkien reikien 13 poraamista varten. Kalliota porattaessa porakruunun 12 teränastat tai vastaavat kiveä työstävät osat kuluvat ja saattavat myös vaurioitua, minkä vuoksi porakruunuja 12 vaihdetaan porauksen aikana. Edelleen saattaa erilaisia poraustilanteita ja ki-25 violosuhteita varten olla erilaisia erikoiskruunuja, joita käyttämällä voidaan tehostaa porausta ja parantaa porauslaatua. Tyypillisesti porakruunu 12 kytketään poratankoon 11 kierrel i itoksel I a.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 10 The rock drilling device 1 shown in Figure 1 comprises a movable platform 2 fitted with one or more drill booms 3 with a drilling unit 4 at its outermost end. The drilling unit 4 comprises a feed beam 5 supported by a rock drilling machine 6. in the direction A and in the reverse direction B. In the figure, a dashed line, i.e. the so-called. drilling center C. The rock drilling machine 6 may comprise a percussion device 8 for delivering impact pulses to a tool 9 connected to the rock drilling machine 6. Further, the rock drilling machine 6 may comprise a rotating device 10 for rotating the tool 9 about its longitudinal axis. The tool 9 is located in the drilling center C during drilling and may comprise a drill rod 11 with an interchangeable drill bit 12 at its outermost end 20. in the extension rod drilling, a plurality of drill rods 11 are connected in succession to drill long holes 13. When drilling a rock, the drill bit 12 blade pins or similar stone-working parts are worn and may also be damaged, which is why the drill bit 12 is replaced during drilling. Further, there may be various special crowns for different drilling situations and ki-25 violations, which can be used to enhance drilling efficiency and improve drilling quality. Typically, the drill bit 12 is connected to the drill rod 11 by a thread Ia.

Syöttöpalkin 5 etupäässä, eli poraussuunnassa A tarkasteltuna syöttöpalkin 5 uloimmassa osassa, on pitolaite 14, joka käsittää leuat tai vas-30 taavat pitoelimet, joilla vaihdettava porakruunu 12 voidaan kiinnittää pyörimät-tömästi ainakin siksi aikaa kun poratangon 11 ja porakruunun 12 välisistä kier-reliitosta avataan tai kiinnitetään pyörittämällä poratankoa kallioporakoneen 6 pyörityslaitteen 10 avulla. Pitolaite 14 voi olla sijoitettu siten, että pidossa oleva työkalu 9 on porauskeskiössä C. Pitolaitteen 14 rakenne voidaan konstruoida 35 eri tavoin.At the front end of the feed beam 5, i.e., in the drilling direction A, the outermost portion of the feed beam 5 has a holding device 14 comprising jaws or retaining means for rotatably securing the interchangeable drill bit 12 at least while threading the drill rod 11 to the drill bit 12. or fixed by rotating the drill rod by means of a rotary device 10 of a rock drilling machine 6. The holding device 14 may be arranged such that the holding tool 9 is in the drilling center C. The holding device 14 may be constructed in 35 different ways.

66

Syöttöpalkin 5 etupään osuudelle, pitolaitteen 14 yhteyteen on sovitettu myös porakruunun vaihdin 15, joka käsittää makasiinin 16, johon voidaan varastoida tarvittava määrä, tyypillisesti 5-10, porakruunua. Makasiini 16 voi olla pyörivä kiekko, johon on muodostettu tilat varastoitavien porakruunujen 12 5 tukemista varten. Vaihtoehtoisesti makasiini 16 voi olla esimerkiksi ketjumaka-siini tai mikä tahansa tarkoitukseen soveltuva konstruktio, jossa on myös useita vastaavia tiloja. Edelleen voi porakruunun vaihdin 15 käsittää yhden tai useamman pysäytinelimen 17, jonka avulla porakruunu 12 voidaan mekaanisesti pysäyttää ennalta määriteltyyn aksiaaliseen asemaan porauskeskiössä C. Py-10 säytinelin 17 voi olla esimerkiksi luisti, joka voidaan työntää pitolaitteen 14 etupuolella porauskeskiöön C ja jonka luistin kallioporakoneen 6 puoleista pintaa vasten porakruunun 12 etupää työnnetään ennen kuin pitolaitteella 14 kiinnitetään porakruunu 12 pyörimättömästi vaihtoa varten. Vielä käsittää porakruunun vaihdin 15 yhden tai useamman siirtolaitteen 18, jonka avulla porakruunuja 12 15 voidaan siirtää makasiinista 16 pitolaitteelle 14 ja päinvastoin.Also fitted to the front portion of the feed beam 5, in connection with the holding device 14, is a drill bit changer 15 comprising a magazine 16, in which the required amount, typically 5-10, of drill bit can be stored. The magazine 16 may be a rotating disc formed with spaces for supporting the drill bits 12 5 to be stored. Alternatively, the magazine 16 may be, for example, a chain magazine or any other suitable construction that also has a plurality of corresponding states. Further, the drill bit changer 15 may comprise one or more stop members 17 for mechanically stopping the drill bit 12 at a predetermined axial position in the drilling center C. The Py-10 adjusting member 17 may be, for example, a slide that slides in front of the holding device 14 to the drilling center the front end of the drill bit 12 is pushed against the surface before the holding device 14 is fixed to the drill bit 12 for rotation for replacement. Still further, the drill bit changer 15 comprises one or more transfer means 18, by means of which the drill bit 12 15 can be moved from the magazine 16 to the holding device 14 and vice versa.

Kuvioissa 2a - 2c on esitetty joitakin erilaisia porakruunuja 12. Kuten kuvioita tarkastelemalla havaitaan, ovat porakruunut 12 ulkoisesti hyvinkin erilaisia. Kuvion 2a mukaisessa porakruunussa 12 on runko-osan 12a ulkokehällä spiraalimainen ura 19, kun taas kuvion 2b mukaisessa porakruunussa 12 20 runko-osa 12a on tasainen sylinteri. Edelleen kuviossa 2c on runko-osa 12a varustettu uritetulla olakkeella 20. Koska eri porakruunujen 12 ulkomuoto voi poiketa hyvinkin paljon toisistaan, on porakruunujen 12 käsittely runko-osasta 2a vaikeaa. Universaalin tarttujan tai vastaavan muodostaminen on haasteellista. Toisaalta tarttumista porakruunun 12 etupäässä olevaan kärki- tai työstö-25 osaan 12b tulisi välttää, sillä se on porakruunun kriittisin osa ja on varustettu kovilla mutta haurailla teränastoilla 21. Porakruunuja 12 voidaan kuitenkin käsitellä sopivan ulokemaisen tai tappimaisen porakruununpitimen 22 avulla, joka voidaan työntää porakruunun runko-osassa 12a olevaan aukkoon 23, joka on sovitettu normaalisti vastaanottamaan poratangon 11 liitososan. Porakruunun-30 pitimen 22 ansiosta porakruunuja 12 voidaan käsitellä makasiinissa 16 sekä siirtojen aikana ilman vaaraa työstöosan 12b vaurioitumisesta.Figures 2a to 2c show some different drill bits 12. As will be seen with reference to the figures, the bore chucks 12 are very different in appearance. 2a, the drill bit 12a has a helical groove 19 on the outer periphery of the body portion 12a, while the drill bit 12a of figure 2b has a flat cylinder. Further, in Fig. 2c, the body portion 12a is provided with a grooved shoulder 20. Since the appearance of the different drill bits 12 may be very different, it is difficult to handle the drill bits 12 from the body portion 2a. Creating a universal gripper or the like is a challenge. On the other hand, grasping the tip or machining portion 12b at the front end of the drill bit 12 should be avoided as it is the most critical part of the drill bit and is provided with hard but brittle blade studs 21. However, drill bit 12 can be handled by a suitable protruding or pin an opening 23 in the portion 12a, which is normally arranged to receive the connecting portion of the drill rod 11. Thanks to the holder 22 of the drill bit 30, the drill bit 12 can be handled in the magazine 16 and during transport without the risk of damage to the working part 12b.

Kuviossa 3 on esitetty eräs porakruunun vaihdin 15, joka on sovitettu pitolaitteen 14 yhteyteen. Vaihdin 15 voi käsittää siirtolaitteen 18, joka on eräänlainen manipulaattori. Siirtolaite 18 voi käsittää ensimmäisen siirtolaitteen 35 18a ja toisen siirtolaitteen 18b, jotka ovat kytketyt toisiinsa kiinnityskappaleen 35 avulla. Ensimmäinen siirtolaite 18a on sovitettu liikuttamaan toista siirtolai- 7 tetta 18b ja siihen kytkettyä tartuntaelintä 36 lineaarisesti poikkisuunnassa E niin, että porakruunu 12 voidaan siirtää makasiinin 16 ja pitolaitteen 14 leukojen 25 välillä. Toinen siirtolaite 18b on sovitettu liikuttamaan porakruununpidin-tä 22 porakruunun aukon 23 sisään ja ulos. Porakruununpidin 22 on pit-5 känomainen kappale, jonka ensimmäinen pää voi käsittää tartuntaosan 38, johon siirtolaitteen 18 tartuntaelin 36 voi tarttua, ja jonka avulla porakruununpidin 22 kiinnitetään makasiiniin 16. Edelleen voi porakruununpidin 22 käsittää varren 39, johon voi olla sovitettu kaksi tai useampia tukikappaleita 40a ja 40b, jotka ovat mitoitetut siten, että ne tukeutuvat porakruunun 12 aukkoon 23 10 työnnettyinä ollessaan vasten liitoskierteitä 41. Edelleen voi takimmainen ensimmäinen tukikappale 40a käsittää olakkeen 46, laipan tai vastaavan, joka voi tukeutua porakruunun 12 takapintaa vasten ja kannatella porakruunua 12 ak-siaalisuunnassa. Kun porakruununpidin 22 työnnetään toisen siirtolaitteen 18b avulla aukkoon 23, asettuu ensimmäinen tukikappale 40a vasten porakruunun 15 12 takaosaa, kun taas varteen 39 jäykästi kytketty toinen tukikappale 40b voi työntyä yhä pidemmälle kohti porakruunun 12 etupäätä. Tällöin tukikappaleet 40a ja 40b asettuvat etäisyyden päähän toisistaan, jolloin porakruunu 12 on tuettu tukevasti aukon 23 pinnoista. Etäisyyden päässä toisistaan olevat tukikappaleet 40a, 40b varmistavat sen, että porakruunu 12 on suorassa asen-20 nossa. Kruununpitimessä 22 voi olla säätöelimet 45 kuten säätöruuvit, joiden avulla voidaan säätää tukikappaleiden 40a, 40b välinen maksimi etäisyys suunnassa H. Samalla säätöelin 45 vaikuttaa tartuntaosan 38 ja ensimmäisen tukikappaleen 40a väliseen etäisyyteen suunnassa H. Koska porakruunu 12 on tuettuna takaosastaan olakkeen 46 avulla, saadaan porakruununpitimen 22 25 säädön avulla asetettua pituudeltaan erilaisten porakruunujen 12 etupäät samaan kohtaan makasiinissa 16. Kun makasiini on sijoitettu aksiaalisuunnassa pitolaitteen 14 kohdalle, ja kun porakruunujen 12 etupäät ovat asetetut makasiinissa 16 samalle tasolle, voidaan siirrot makasiinin 16 ja pitolaitteen 14 välillä tehdä käyttäen ensimmäisen siirtolaitteen 18a yksinkertaista poikkisuuntais-30 ta lineaariliikettä E.Figure 3 shows a drill bit changer 15 arranged in connection with a holding device 14. The switch 15 may comprise a transfer device 18 which is a kind of manipulator. The transfer device 18 may comprise a first transfer device 35 18a and a second transfer device 18b which are interconnected by means of a mounting piece 35. The first transfer device 18a is arranged to move the second transfer device 18b and the engaging member 36 connected thereto in a linear transverse direction E so that the drill bit 12 can be moved between the jaws 25 of the magazine 16 and the holding device 14. The second transfer device 18b is adapted to move the drill bit holder 22 inside and out of the drill bit opening 23. The drill bit holder 22 is a pit-5 conical body whose first end may comprise a gripping member 38 which can be gripped by the gripping member 36 of the transfer device 18, and by means of which the drill bit holder 22 is secured to a magazine 16. The drill bit holder 22 may comprise a shaft 39 40a and 40b which are dimensioned so as to rest on the bore 23 of the drill bit 12 while being pushed against the connecting threads 41. Further, the rear first support piece 40a may comprise a shoulder 46, flange or the like which may rest against the backside of the drill bit 12 and siaalisuunnassa. When the drill bit holder 22 is pushed into the opening 23 by the second transfer device 18b, the first support piece 40a is positioned against the back of the drill bit 15, while the second support piece 40b rigidly coupled to the arm 39 may extend further toward the front end of the drill bit 12. The support members 40a and 40b are then spaced apart so that the drill bit 12 is firmly supported from the surfaces of the opening 23. The spaced apart support members 40a, 40b ensure that the drill bit 12 is in a straight position 20. The crown holder 22 may have adjusting means 45 such as adjusting screws for adjusting the maximum distance between the support members 40a, 40b in the H direction. At the same time, the adjusting member 45 acts on the distance between the engaging member 38 and the first support member 40a in the H direction. 22, the front ends of drill bits 12 of different lengths being set at the same location in magazine 16. When the magazine is positioned axially at the holding device 14, and when the front ends of the drill bits 12 are aligned on magazine 16, transfers between the magazine 16 and holding device 14 transverse linear motion E.

Kun porakruunu 12 on puristettu leukojen 25 väliin, vedetään toisen siirtolaitteen 18b avulla kruununpidintä 22 taaksepäin eli paluusuuntaan B, jolloin tukikappaleet 40a, 40b asettuvat vastakkain ja tulevat ulos aukosta 23. Sen jälkeen siirretään porakruunupidin 22 ensimmäisen siirtolaitteen 18a avul-35 la pois porauskeskiöstä C ja kytketään poratanko 11 porakruunuun 12, minkä jälkeen avataan pysäytinelin 17 ja leuat 25. Sitten voi alkaa normaali poraus.When the drill bit 12 is clamped between the jaws 25, the crown holder 22 is pulled backward, i.e. backwards B, by means of the second transfer device 18b, whereupon the support members 40a, 40b abut against the outlet 23. The first bit transfer device 18a and connect the drill bar 11 to the drill bit 12, then open the stop member 17 and the jaws 25. Then normal drilling can begin.

88

Edelleen nähdään kuviosta 3, että poratanko 11 siirretään poraus-keskiössä C paluusuuntaan B päin porakruunun 12 vaihdon ajaksi. Poratan-gon 11 etupää on varustettu liitososalla 43, jossa on liitoskierre 44, joka voidaan kytkeä pitolaitteessa 14 olevan porakruunun 12 sisäpuoliseen liitoskier-5 teeseen 41 syöttämällä poratankoa 11 poraussuunnassa Aja pyörittämällä poratankoa 11 samalla pituusakselinsa ympäri kallioporakoneen 6 pyörityslait-teen 10 avulla. Kun poratankoon 11 kytketty porakruunu 12 irrotetaan, suljetaan pysäytinelin 17 ja työnnetään porakruunu 12 vasten pysäytinelintä 17. Näin saadaan porakruunu 12 aina oikeaan asemaan siirtolaitetta 18 ja pitolai-10 tetta 14 varten.Further, it can be seen from Fig. 3 that the drill bar 11 is moved in the drilling hub C towards the return direction B during the change of the drill bit 12. The front end of the drill bit 11 is provided with a connecting part 43 having a connecting thread 44 which can be coupled to the inner connecting thread 41 of the drill bit 12 in the holding device 14 by feeding the drill rod 11 in the drilling direction and rotating the drill rod 11 around its longitudinal axis. When the drill bit 12 connected to the drill bar 11 is disengaged, the stop member 17 is closed and the drill bit 12 is pressed against the stop member 17. This always provides the drill bit 12 in the correct position for the transfer device 18 and holding device 14.

Kuviosta 4 nähdään vielä, että makasiini 16 voi käsittää kiekkomaisen runko-osan 50, jota voidaan kääntää pyöritysakselin 29 suhteen halutun porakruunun valitsemiseksi. Makasiinin 16 runko-osan 50 kehällä on useita tiloja 30, joihin kuvioissa 2b ja 3 esitetyn kaltainen porakruununpidin 22 voi-15 daan irrotettavasti sovittaa. Kääntämällä runko-osaa 50 suunnassa G voidaan kukin tila 30 yksi kerrallaan asettaa vaihtoasemaan 37, jossa porakruunupidin ja siinä mahdollisesti oleva porakruunu voidaan ottaa pois makasiinista siirto-laitteen avulla tai vaihtoehtoisesti tyhjänä olevaan tilaan 30 voidaan sovittaa siirtolaitteen avulla porakruunupidin. Tilat 30 voivat olla pitkänomaisia aukkoja, 20 jotka ovat auki runko-osan 50 ulkokehälle. Runko-osan 50 ulkokehän ympärillä voi olla suojaosa 51, joka estää porakruunupitimien ulospääsyn tiloista 30 muualla kuin vaihtoasemassa 37.Figure 4 further shows that the magazine 16 may comprise a disk-like body 50 which can be pivoted relative to the axis of rotation 29 to select the desired drill bit. The periphery 50 of the magazine body 16 has a plurality of spaces 30 in which the drill bit holder 22 as shown in Figures 2b and 3 can be detachably mounted. By rotating the body member 50 in the direction G, each space 30 can be set one at a time to a replacement position 37 where the drill bit holder and any drill bit therein can be removed from the magazine by a transfer device or alternatively an empty space 30 can be accommodated by a transfer device. The spaces 30 may be elongated openings 20 which are open to the outer circumference of the body 50. A protective portion 51 may be provided around the outer periphery of the body 50 to prevent the drill bit holders from escaping from the spaces 30 other than in the replacement position 37.

Kuviossa 5 on esitetty yksityiskohta kuvion 4 mukaisesta makasiinista 16. Porakruunupitimen tartuntaosa 38 voi olla sylinterimäinen ja se voi 25 käsittää kehän suuntaisen kiinnitysuran 52, jonka avulla tartuntaosa 38 voi kiinnittyä makasiinin runko-osassa 50 olevaan pitkänomaiseen tilaan 30. Kuviosta näkyy myös suojaosa 51, joka estää porakruununpidintä liukumasta kiekkomaisen runko-osan säteen suunnassa pois tilasta 30.Figure 5 shows a detail of the magazine 16 of Figure 4. The drill holder gripping member 38 may be cylindrical and may include a circumferential mounting groove 52 for engaging the gripping member 38 in an elongated space 30 of the magazine body 50. prevents the drill bit holder from sliding radially out of the space 30 in the form of a disk-like body.

Toki porakruununpitimen 22 tartuntaosa 38 on konstruoitavissa 30 muullakin tavoin samoin kuin makasiinissa olevat tilat 30 ja siirtolaitteen siirto-tappi tai vastaava tartuntaelin 36.Of course, the engaging portion 38 of the drill bit holder 22 may be constructed in other ways as well as the space 30 in the magazine and the transfer pin of the transfer device or the like.

Mikäli makasiini 16 on ketjumakasiini, muodostaa liikuteltava ketju siinä runko-osan, joka on varustettu useilla kiinnitystiloilla porakruununpitimien 22 vastaanottamiseksi. Vastaavasti voi makasiinin runko-osa olla muunkin 35 muotoinen ja sitä voidaan liikuttaa kääntöliikkeen sijaan lineaarisesti.If the magazine 16 is a chain magazine, the movable chain forms a body therein provided with a plurality of attachment spaces for receiving the drill bit holders 22. Correspondingly, the magazine body may have other shapes 35 and may be moved in a linear fashion instead of a pivoting movement.

99

Mainittakoon, että porakruununpitimen 22 tukikappaleet 40a, 40b voivat käsittää välineet porakruunun aukkoon 23 tarttumiseksi niin, että pora-kruunu 12 ei irtoa pitimestä 22 vaikka syöttöpalkki 5 olisi suunnattu alaspäin. Tukikappaleet 40a, 40b voivat käsittää kitkakappaleet, kuten esimerkiksi ku-5 mistä tai vastaavasta elastisesta materiaalista valmistetut pidätinrenkaat. Edelleen voi porakruununpitimessä 22 olla pullistuva osuus, joka voi laajentua pai-neväliaineen tai mekaanisen liikkeen vaikutuksesta ja puristua porakruunun 14 aukon 23 sisäpintoja vasten.It should be noted that the support pieces 40a, 40b of the drill bit holder 22 may comprise means for engaging the bit 23 of the drill bit so that the bit 22 is not detached from the holder 22 even when the feed beam 5 is directed downwards. The support members 40a, 40b may comprise friction members, such as retaining rings made of rubber or similar elastic material. Further, the drill bit holder 22 may have a bulging portion which may expand due to pressure medium or mechanical movement and be pressed against the inner surfaces of the opening 23 of the drill bit 14.

Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voi-10 daan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.In some cases, the features set forth in this application may be used as such, despite other features. On the other hand, the features disclosed in this application may be combined, if necessary, to form different combinations.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti-15 vaatimusten puitteissa.The drawings and the description related thereto are intended only to illustrate the idea of the invention. The details of the invention may vary within the scope of the claims.

Claims

A drill bit magazine, in which several replaceable drill bits can be stored for rock drilling, and the magazine (16) comprises: a body part (50) to be moved; several spaces (30), each of which is arranged to hold a drill bit (12); and at least one exchange station (37), to which each space (30) can be moved in turn by moving on the body part (50), whereby a drill bit (30) can be retrieved to the empty space (30) in the exchange station (37). 12) and from the space (30) of the exchange station (37) a drill bit (12) may be removed therein; characterized in that each space (30) in the magazine (16) is arranged to detachably receive and copy a separate drill bit holder (22); Each drill bit (12) to be stored is arranged to be supported by the drill bit holder (22) in the tray (16); and that the drill bit holder (22) is supported against at least one internal surface (41) of the drill bit (12).

Drill bit magazine according to claim 1, characterized in that the body part (50) of the magazine is a disc-shaped piece, which is provided with several fastening openings (30), each of which is arranged to receive a drill bit holder (22); each mounting opening (30) is open to the outer periphery of the disc-shaped body (50); The drill bit holder (22) comprises a gripping member (38) with a fastening latch (52), so that the drill bit holder (22) can be supported by the latch (52) in said fastening opening (30) and can be moved in the exchange station (37). in the radial direction of the disc-shaped body part (50); moving the drill bit holder (22) somewhere else than in the exchange station (37) is blocked by at least one guard (51); and that the disc-shaped body portion (50) can be pivoted relative to a pivot shaft (29) to move the attachment openings (30) relative to the exchange station (37).

Drill bit magazine according to claim 1 or 2, characterized in that the drill bit (12) stored in the magazine (16) is supported in the body part (50) of the magazine only by means of a drill bit holder (22).

4. Drill bit holder for handling interchangeable drill bit to be used in rock drilling, characterized in that the drill bit holder (22) is a separate protrusion-like piece which can be supported against at least one internal surface (41) of the drill bit (12); and that the drill bit holder (22) comprises a gripping member (38) for handling and attaching the drill bit holder (22).

The drill bit holder according to claim 4, characterized in that the drill bit holder (22) comprises an elongated shaft (39); and that the portion of the first end of the shank (39) has a cylindrical grip portion (38); the center shaft of the gripper member (38) has a longitudinal opening (54) which can be actuated by a moving device (18) for the drill bit changer; and that the outer surface of the gripping member (38) has a circumferential latch (52) parallel to the periphery from which the drill bit holder (22) can be attached to the magazine (16).

Drill bit holder according to Claim 4 or 5, characterized in that the drill bit holder (22) comprises an elongated shank (39) and at least two support pieces (40a, 40b) which are arranged to abut the internal joint threads of the drill bit (12). (41); the first support piece (40a) is movably disposed relative to the shaft (39); the second support piece (40b) being disposed on the portion of the outermost end of the shaft (39) in relation to the shaft (39); and that the first support piece (40a) and the second support piece (40b) can be positioned axially apart from each other and correspondingly to each other by moving the shaft (39) relative to the first support piece (40a).

The drill bit holder according to claim 6, characterized in that the drill bit holder (22) comprises at least one control means (45) for setting the largest axial distance between the first support piece (40a) and the second support piece (40b) corresponding to the drill bit (12). should be handled.

Drill bit holder according to claim 6 or 7, characterized in that the first support piece (40a) comprises a cylindrical section which can be arranged inside the drill bit (12) and a shoulder (46) which can be arranged against the rear surface of the drill bit (12).

Drill bit holder according to any of the preceding claims 6-8, characterized in that the first support piece (40a) and the second support piece (40b) are removable pieces, which can be replaced to correspond to the drill bit (12) to be handled at each individual occasion.

A method of replacing a drill bit in a rock drilling unit, in which method: several replaceable drill bits (12) are stored in a magazine (16); The joint between the drill rod (11) and the drill bit (12) is released; the detachable drill bit (12) is inserted into the magazine (16) by means of a moving device (18); a new drill bit (12) is taken from the magazine with the moving device (18) and moved to a drilling center (C); and the drill rod (11) is coupled to a new drill bit (12); characterized in that within each drill bit (12) is arranged an explosive-like drill bit holder (22), which is a separate piece in relation to the magazine (16); each interchangeable drill bit (12) is handled during removals and storage by impact only on the drill bit holder (22); and the drill bit holder (22) is removed from the drill bit (12) before the drill rod (11) and drill bit (12) are joined together.

11. A method according to claim 10, characterized in that the drill bit holder (22) is supported in internal joint threads (41) by an opening (23) in the drill bit (12).

Method according to claim 10 or 11, characterized in that at least simultaneously several different drill bits (12) which differ from one another to their outer dimensions or to their outer shape are stored in the magazine. and 30 drill bits (12) which differ from each other are supported in the magazine (16) by means of mutually similar drill bit holders (22).