FI80323B - Foerfarande och anordning foer styrning av bergborrning. - Google Patents

Description

1 80323

Laite kallionporauksen ohjaamiseksi Tämän keksinnön kohteena on laite kallioporakoneen syöttöpalkin ohjaamiseksi siirrettäessä syöttöpalkkia kos-5 kettamaan etupäästään porattavaa kallion pintaa syöttöpalkin tukemiseksi porauksen aikana, johon laitteeseen kuuluvat siirtovälineet syöttöpalkin siirtämiseksi pituussuunnassaan sekä ohjausvälineet siirtovälineiden toiminnan ohjaamiseksi, jolloin ohjausvälineisiin kuuluu ohjauselin, 10 joka on asennettu syöttöpalkin etupäähän siten, että se syöttöpalkkia pituussuunnassa siirrettäessä ensimmäisenä koskettaa kallion pintaa, ja joka on kytketty pysäyttämään syöttöpalkin siirtovälineiden toiminnan kallion pintaan osuessaan.

15 Porattaessa reikää kallioon on erityisesti porausta aloitettaessa tärkeää saada porakoneen syöttöpalkki etu-päästään tuetuksi kallioon, jotta porakruunu ei pyöriessään siirtyisi pitkin kallion pintaa, vaan poraus alkaisi halutusta paikasta. Lisäksi porakruunun liike aiheuttaa 20 poratankoon sivuttaisia voimia, joiden vaikutuksesta pora-tanko voi vääntyä tai katketa, mikä aiheuttaa poraukseen tarpeettomia kustannuksia ja työskentelykatkoja.

Tämän välttämiseksi on sekä käsin että automaatti-laitteella porattaessa siirretty syöttöpalkki ensin oikeaan 25 porausasentoon ja sen jälkeen työnnettu se pituussuunnassa kohti kalliota niin, että syöttöpalkin etupäähän asennettu poraustuki; joka useimmiten on muodoltaan piikkimäinen, osuu kallioon ja näin estää syöttöpalkin etupään ja siten myös porakruunun poikittaiset liikkeet. Tämän toimenpiteen 30 on poraaja joutunut tekemään käsin, vaikka poraus muuten olisi täysin automatisoitu.

Syöttöpalkin siirtäminen automaattisesti tietyn matkan päähän kallionpinnasta on sinänsä tunnettu muunmuuassa GB-patenttihakemuksesta 21 03 968, jossa syöttöpalkin etäi-35 syyden säätämiseen käytetään poratangon syöttökoneistoa 2 80323 sekä siihen kytkettyä ohjauslaitteistoa. Julkaisun mukaisessa ratkaisussa siirretään syöttöpalkki ensin jonkin matkan päähän kalliosta poraussuuntaan asetettuna, jonka jälkeen takimmaisessa asennossaan ollutta kallionporako-5 netta poratankoineen aletaan siirtää syöttöpalkilla eteenpäin, kunnes porakruunu törmää kallionpintaan. Porakoneen siirtyessä sen siirtymämatkaa mitataan, jolloin porakruunun törmättyä kallioon syöttöpalkkia siirretään kallionporako-neen siirtymämatkaa lyhyempi matka niin, että syöttöpalkin 10 ja kallion välille jää ennalta määrätty etäisyys. Edelleen samasta julkaisusta on tunnettu ratkaisu, jossa syöttöpalkin etupäässä on anturi, joka kallion pintaan koskettaes-saan pysäyttää syöttöpalkin siirtoliikkeen.

Edellä mainittu ratkaisu on sovellettavissa auto-15 maattiseen poraamiseen, jolloin ohjauslaitteisto suorittaa lähestymis-, mittaus- ja siirtotoiminnot ilman, että poraa-ja joutuu tekemään mitään. Ratkaisun heikkoutena on hitauden lisäksi se, että syöttöpalkki ei tule tuetuksi kalliota vasten ja näin ollen häiriöt ja vauriot vaikeuttavat poraa-20 mistä.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla on tarkoitus saada aikaan laite, jolla on mahdollista automaattisesti siirtää syöttöpalkki oikeaan porausasentoon niin, että sen etupää tukeutuu kallioon ja siten helpottaa poraamisen aloittamis-25 ta. Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että ohjauselimeen kuuluu syöttöpalkin pituussuunnassa liikkuvaksi asennettu poranterän ympärillä sen takimmaisessa asennossa sijaitessaan oleva holkkimainen poraustuki, joka kallion pintaan osuessaan siirtyy syöttöpalkin suhteen sen 30 pituussuunnassa taaksepäin ja elin, joka työntää poraus-tukea etummaiseen asentoonsa sekä tunnistinelin, joka tunnistaa poraustuen siirtymisen ja joka on kytketty ohjaamaan syöttöpalkin siirtovälineitä.

Keksinnön muita sovellutusmuotoja on esitetty pa-35 tenttivaatimuksissa 2-4.

3 80323

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin oheisen piirustuksen avulla, jolloin kuvio 1 esittää kallionporauslaitetta puomeineen ja syöttöpalkeineen, 5 kuvio 2 esittää erästä keksinnön sovellutusmuotoa yksityiskohtaisesti ja kuvio 3 esittää kuvassa 2 esitettyä sovellutusmuotoa edestä katsoen.

Kuviossa 1 on esitetty kallionporauslaite, jota on 10 yleisesti merkitty numerolla 1. Kallionporauslaitteeseen kuuluu puomi 2, johon on kiinnitetty syöttöpalkki 3. Syöt-töpalkkia 3 voidaan siirtää puomin 2 päähän nähden pituussuunnassaan siirtovälineillä 4 kehdossa 5 olevia liukukap-paleita pitkin. Siirtovälineissä 4 on toimilaitteena yleen-15 sä hydraulisylinteri tai muu vastaava toimilaite.

Syöttöpalkin etupäähän on kiinnitetty keksinnön mukainen ohjauselin 6, jonka läpi kallionporakoneeseen kiinnitetty poratanko 7 työntyy.

Kallionporalaitteen ja puomin sekä syöttöpalkin 20 siirtovälineisiin liittyvien toimilaitteiden toiminnat ja rakenne ovat alalla yleisesti tunnettuja eikä niitä näin ollen tässä sen tarkemmin selitetä.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen ohjaus-elin. Kuvassa poratanko 7 siihen kiinnitettyine porakruu-25 nuineen 8 kulkee sinänsä tunnetun poraohjaimen 9 läpi. Syöttöpalkin 3 etupäähän poraohjaimen 9 eteen on asennettu ohjauselin 6, johon kuuluu porakruunun 8 ympärillä oleva holkkimainen tukielin 10, joka toimii tunnistuskappaleena, ja runko 11, joka on kiinnitetty syöttöpalkin 3 päähän. 30 Runkoon 11 tukielimen 10 taakse sen ja rungon 11 väliin on asennettu jousi 12, joka työntää tukielintä 10 eteenpäin eli syöttöpalkista poispäin. Toiminnan ohjaamiseksi tuki-elimessä 10 on esimerkiksi rengasmainen ura 13, jonka reuna 14 on tukielimen 10 etummaisessa asennossa anturin 15 koh-35 dalla. Tukielin 10 on asennettu runkoon 11 aksiaalisesti 4 80323 liikkuvaksi, mutta pyörimättömästi esimerkiksi siinä olevien ei esitettyjen urien ja niihin rungon läpi ulottuvien pulttien 16 avulla.

Tunnistin 15, joka toimii esimerkiksi sähkön tai 5 valon avulla, on kytketty ohjaamaan syöttöpalkin 3 siirto-välineitä 4 siten, että tukielimen 10 siirtyminen pois etummaisesta asennostaan antaa tunnistimen 15 avulla oh-jausimpulssin, joka pysäyttää siirtovälineiden 4 toiminnan.

Laitteisto toimii siten, että käynnistettäessä esi-10 merkiksi poraus automaattisella ohjauslaitteistolla, syöt-töpalkki 3 siirtyy porausasentoon siten, että poratanko 7 sijaitsee porattavan reiän kohdalla sen kanssa samansuuntaisena, mutta jonkin matkan päässä kallion pinnasta. Tämän jälkeen ohjauslaitteisto käynnistää siirtovälineet 4, 15 joiden avulla syöttöpalkki 3 siirtyy kehdossa 5 olevia liukupintoja pitkin kohti kalliota, kunnes tukielin 10 osuu kallion pintaan. Koska tukielin 10 voi liikkua runkoon 11 nähden aksiaalisuunnassa, se painuu jonkin verran sisäänpäin työntäen jousta 12 kokoon, jolloin hoikin urassa 13 20 oleva reuna 14 siirtyy tunnistimen 15 kohdalta pois. Reunan 14 siirtyminen tunnistimen 15 kohdalta pois aiheuttaa tunnistimessa ohjausimpulssin, joka pysäyttää siirtolaitteiden toiminnan jättäen syöttöpalkin nojaamaan kallion pintaan tukielimen 10 avulla.

25 Siirtovälineiden 4 toiminnan pysäyttävää ohjausim- pulssia voidaan edelleen käyttää samalla käynnistämään automaattisesti poraustoiminta, jolloin kallionporakone ja poratanko 7 alkavat siirtyä pitkin syöttöpalkkia kohti kalliota sinänsä tunnetulla tavalla ja koko poraustoiminta 30 jatkuu tavanomaisesti seuraavalle reiälle siirtymiseen asti.

Käytettäessä kuvion 2 ja 3 mukaista tukielintä 10 tunnistuskappaleena, jonka liike aikaansaa ohjaustoiminnan syöttöliikkeen pysäyttämiseksi, saadaan yksinkertainen ja 35 edullinen ratkaisu, jossa syöttöpalkki saa porauksen alussa 5 80323 tukea, mikä helpottaa porauksen alkua. Tukielimen 10 päähän voidaan kuvien mukaisesti muotoilla piikkimäisiä sakaroita 17, jotka edullisimmin sijaitsevat symmetrisesti tukielimen 10 akselin ympärillä, jolloin sakarat toimivat varmemmin 5 poraustukena pystyessään työntymään pieniinkin kallionko-loihin.

Tukielimen 10 voi olla kiinnitetty pyörimättömästi, mutta se voidaan myös asentaa pyörivästi, mikäli se katsotaan tarpeelliseksi. Kolo tai ura 13 voi olla vain tun-10 nistimen 15 puoleisella sivulla, mikäli tukielin 10 on pyörimättömästi asennettu, mutta se voidaan muodostaa myös koko hoikin ympärillä olevaksi uraksi.

Tukielin 10 voi olla poikkileikkaukseltaan pyöreä, kulmikas, ellipsi tai minkä tahansa muun halutun muotoinen. 15 Mikäli siihen on muotoiltu sakaroita 17, on niitä edullisesti 3 tai useampia.

Tunnistimena 15 voidaan käyttää sähköistä, sähkömagneettista tai valon avulla toimivaa tunnistinta, jolloin vastaavasti tukielimessä 10 oleva ohjausimpulssin aiheutta-20 va kohta voidaan muotoilla tai konstruoida tunnistimen käyttöön tarvittavalla tavalla. Tunnistin voi myös olla tunnistuskappaleen takana sijaitseva kytkin tms. tunnistin, jotka paineessaan tai lähestyessään tunnistuskappale aikaansaa ohjaustoiminnon.

25 Tunnistinelintä 6 voidaan edelleen käyttää ohjaa maan porauslaitteiston toimintaa tapauksessa, jossa porausta aloitettaessa poraustukena toimivan tunnistimen alta lohkeaa kivi siten, että tunnistuskappale 10 pääsee työntymään etummaiseen asentoonsa. Tällöin on olemassa vaara, 30 että poratanko riittävän tuennan puuttuessa vaurioituu ja siten aiheuttaa katkoksen porauksessa.

Toimintaa voidaan tällaisessa tapauksessa ohjata esimerkiksi siten, että mitataan porakoneen syöttöliikkeen eli poratangon etenemään pituutta ja, mikäli etenemä on 35 alle ennaltamäärätyn matkan, keskeytetään poraaminen, vede- 6 80323 tään poratanko taka-asentoonsa ja tämän jälkeen siirretään syöttöpalkkia uudelleen eteenpäin, kunnes tunnistuskappale jälleen törmää kallioon ja toimintaa voidaan jatkaa kuten alkuperäisessä porauksessakin.

5 Mikäli poraus kuitenkin on edennyt ennaltamäärättyä matkaa pidemmälti, voidaan porausta jatkaa pelkästään siirtämällä syöttöpalkkia eteenpäin, kunnes tunnistuskappale 10 törmää pudonneen kallionpalan jälkeensä jättämään pintaan.

10 Molemmat toiminnot voidaan saada tapahtumaan auto maattisesti, jolloin tunnistuskappaleen siirtyminen eteenpäin käynnistää toiminnon poratangon etenemästä matkasta riippuen ja syöttöpalkin eteenpäin siirtäminen tapahtuu liian lyhyen porauksen tapauksessa esimerkiksi kallionpora-15 koneen taka-asentoa tunnistavasta impulssista ja ennalta määrättyä pitemmän porauksen tapauksessa syöttöpalkin siirto eteenpäin käynnistyy tunnistuskappaleen siirtyessään antamalla ohjausimpulsilla.

Keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää myös 20 kallionporauslaitteistossa, jossa ei ole erillistä siirto-laitetta syöttöpalkin pituussuuntaiseksi siirtämiseksi. Tällöin syöttöpalkin pituussuuntainen liike saadaan aikaan esimerkiksi kääntämällä puomia laitteiston alustan suhteen ja samalla pidentämällä sitä sekä edelleen kääntämällä 25 syöttöpalkkia puomin pään suhteen. Erityisesti tietokoneella ohjatuissa laitteistossa tämä on helposti toteutettavissa ja tällöin puomi toimii syöttöpalkin pituussuuntaiseen liikkeen siirtovälineinä.

Edelleen voidaan käyttää sekä siirtolaitetta että 30 puomia yhdessä syöttöpalkin pituussuuntaisen liikkeen siirtovälineinä.

Automaattisen porauksen lisäksi keksintö soveltuu käytettäväksi manuaalisessa porauksessa, jolloin syöttö-palkin asettaminen kallionpintaa vasten huomattavasti no-35 peutuu nykyiseen tapaan verrattuna. Poraajän käynnistäessä 7 80323 syöttöpalkin pituussuuntaiseen siirtoliikkeen se jatkuu, kunnes tunnistuselin antaa liikkeen pysäyttävän ohjausim-pulssin ja sytyttää esimerkiksi merkkivalon ja/ tai käynnistää porauksen.

5

Claims (4)

8 80323

1. Laite kallioporakoneen syöttöpalkin (3) ohjaamiseksi siirrettäessä syöttöpalkkia (3) koskettamaan etupääs- 5 tään porattavaa kallion pintaa syöttöpalkin (3) tukemiseksi porauksen aikana, johon laitteeseen kuuluvat siirtovälineet (4) syöttöpalkin (3) siirtämiseksi pituussuunnassaan sekä ohjausvälineet siirtovälineiden (4) toiminnan ohjaamiseksi, jolloin ohjausvälineisiin kuuluu ohjauselin (6), joka on 10 asennettu syöttöpalkin (3) etupäähän siten, että se syöttöpalkkia (3) pituussuunnassa siirrettäessä ensimmäisenä koskettaa kallion pintaa ja joka on kytketty pysäyttämään syöttöpalkin (3) siirtovälineiden (4) toiminnan kallion pintaan osuessaan, tunnettu siitä, että ohjauseli-15 meen (5) kuuluu syöttöpalkin (3) pituussuunnassa liikkuvaksi asennettu poranterän (8) ympärillä sen takimmaisessa asennossa sijaitessaan oleva holkkimainen poraustuki (10), joka kallion pintaan osuessaan siirtyy syöttöpalkin (3) suhteen sen pituussuunnassa taaksepäin ja elin (12), joka 20 työntää poraustukea (10) etummaiseen asentoonsa sekä tun-nistinelin (15), joka tunnistaa poraustuen (10) siirtymisen ja joka on kytketty ohjaamaan syöttöpalkin (3) siirtovälineitä (4).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n-25 n e t t u siitä, että poraustuessa (10) on ura tai kolo (13) ja että tunnistuselin (15) on asennettu tunnistamaan uran tai kolon (13) reunan (14) siirtymistä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että poraustukea (10) työntävä elin 30 (12) on jousi.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että holkkimaisen poraustuen (10) etureunassa on ainakin kolme piikkimäistä sakaraa, jotka sijaitsevat poraustuen (10) pituusakseliin nähden olennaisesti 35 symmetrisesti. 9 80323