NO854131L - Stanglaste- og losseanordning innrettet for befestigelse t il et boreapparat. - Google Patents

Abstract

En helt selvstendig arbeidende borstang-ladeanordning er vist. Ladeanordningen lagrer borstenger i en karusell (24).Et første element (42) opptar stangen fra karusellen (24) og leverer den til et annet element (60). Det andre element bringer stangen i stilling under drivanordningen for en boreinnretning (12), hvoretter boreinnretningen forbinder stangen med en stang som allerede er på plass. Ved å benytte omvendt rekkefølge av arbeidstrinn kan en borstang fjernes fra en borestreng og tilbakeføres til karusellen (24).

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt boring og nærmere bestemt en karusell-ladeanordning som særlig er egnet for bruk med en boreinnretning.

En meget effektiv og sikrere metode for malmbryting i stor skala som betegnes "Vertical Retreat Mining" (VRM) er nylig blitt utviklet for mer hensiktsmessig utvinning av malm fra undergrunns-gruver. Sammenfatningsvis, for å fortsette bear-beiding av et undergrunns-hulrom bores skytehull med stor dia-meter i gulvet i en øvre strosse (eller drift) vertikalt anordnet over en nedre strosse. Strossene kan være adskilt med opp til 229 m. Disse skytehull av varierende dybde bores i forut-bestemte mønstre og fylles med passende sprengstoff for å løsne malmen og berget som befinner seg mellom de to nivåer for sen-ere fjerning og behandling.

Se kanadisk patentsøknad 444.715 for en nærmere beskrivelse av en boreinnretning som er konstruert for VRM.

Vanligvis veier standard borstengerrca. 36,2 kg og er ca. 1,5 m lange. Det vil være klart at det er et omstendelig ar-beide å stoppe en boreinnretning for hver 1,5 m, løsne de forskjellige fittings, innsette en ny stang, forbinde stangen med de tidligere innsatte stenger som utgjør borestrengen og rotasjons-drivinnretningen, og deretter starte boreinnretningen igjen. Videre må der sørges for lagring av borstenger.

Det vil selvsagt være en fordel å anvende et system som automatisk lagrer og sammenkopler borstenger uten behov for konstant overvåkning.

Følgelig tilveiebringes en automatisk karusell-stanglader som transporterer og lagrer borstenger og som, hvilket er viktigere, fester en ny borstang til en nærværende borestreng som er tilknyttet en borerigg.

Laderen omfatter et karusell-magasin for lagring av stenger og en rekke tilhørende, fluiddrevne, mekaniske gripeorganer for å gripe, transportere og posisjonere borstangen for befestigelse til borestrengen og bordriften. Videre er laderen konstruert for nøyaktig å følge boreinnretningens borvinkel for ikke å komme i konflikt med vinkelboring. Laderen frakopler også stangen og fører den tilbake til magasinet.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under

henvisning til tegningene hvor:

Figur 1 er et front-oppriss av oppfinnelsen.

Figur 2 er et side-oppriss av oppfinnelsen.

Figur 3 er et grunnriss av oppfinnelsen.

Figur 4 er et grunnriss av et trekk ved oppfinnelsen.

I figur 1, 2 og 3 er vist en karusell-stanglader 10 sett i henhold til front-, side- og grunnriss. For såvidt som laderen 10 anvender hydraulikkfluider for frembringelse av bevegelses-kraft, er de forskjellige fluidledninger og koplinger utelatt for klarhetens skyld. Av den følgende beskrivelse vil imidlertid en fagmann på området ikke ha noen vanskelighet med å forstå hvorledes laderen 10 arbeider eller er konstruert.

I figur 1 er der også vist en "in-the-hole" boreanordning av den type som er beskrevet i førnevnte kanadiske patentsøknad 444.715. For å lette beskrivelsen vil det fra tid til annen bli henvist til boreinnretningen 12. Boreinnretningen 12 omfatter et rotasjons-drivhode 78 og en boremast 80. Stangladeren 10 er imidlertid ikke begrenset til bruk med boreanordningen 12. Med passende modifikasjoner kan den anvendes ved hvilken som helst lignende boreinnretning.

Stangladeren 10 kan være delt i fire sammenhørende sek-sjoner. Seksjonen 14 omfatter bærerammen 16 som omfatter hjul-ene 18 og hydrauliske jekker 20. Et tilsvarende sett hjul 18 til venstre for boreinnretningen 12 er utelatt i figurene.

Den andre seksjon 22 omfatter organer for lagring av borstenger. Stangkarusellen 24 dreier om en akse 26 i de med piler A viste retninger ved hjelp av en motor 28. Karusellen 24 er en trommel med skillevegger 30 og langsgående slisser 32. Slissene 32 løper langs hele siden av karusellen 24 og tillater gjennomføring av en borstang. En buet kurv 34, som omskriver karusellen 24, dreier også om aksen 26 gjennom en bue som er angitt ved pilene B. En hydraulisk sylinder 36 dreier kurven 34. Kurven 34 er tilstrekkelig stor til at den dekker slissene 32 for å hindre at stengene (ikke vist) faller ut av karusellen 24 når karusellen 24 dreies rundt.

Den tredje seksjon 38 utgjør innretningen for fjerning eller lading av borestenger fra eller til karusellen 24, og til å ta stengene fra en horisontal stilling til en vertikal stil ling og vice-versa. Den tredje seksjon 38 omfatter en første arm 40 og en første stangklemme 42. Den første arm 40 dreier om en akse 44 i buen som er angitt ved pilene C og bringes til å rotere av en hydraulisk sylinder 46. Figurene viser den første arm i en vertikal stilling. Den første arm 40 er montert slik at når armen 40 ligger i horisontalplanet (sylinderen 46 er utskjøvet), ligger den parallelt med og nær inntil en av de langsgående slisser 32 i karusellen 24.

Den første stangklemme 42 som betjenes av sylinderen 48, vekselvis griper og frigjør en stang som holdes av den første arm 40. Stangen vil hvile i vugger 50 som er passive bære-elementer. En sylinder 51 bringer klemmen 42 til å dreie i den bue som er angitt ved pilene D rundt en dreieakse 52. En aktuator 54 bringer den første arm 40 til å bevege seg i frem og tilbakeretning som vist ved retningspiler E.

Den fjerde seksjon 56 omfatter organer for løsbart å gripe stangen, ta og tilbakeføre stangen til den tredje seksjon 38,

og overføre den til og fra boreinnretningen 12.

Den fjerde seksjon 56 omfatter en annen arm 58 og en annen stangklemme 60. Klemmen 60 består av to sett av fjærbelastede gripearmer 62. Armene 62 betjenes av sylindre 64. Aktuatoren 66, som er anordnet i den andre arm 58, bringer den andre stangklemme 60 til å gli i retningen vist ved pilene F. En aktuator (ikke vist) dreier den andre stangklemme 60 gjennom en bue som angitt ved pilene G om aksen 68.

Både den tredje og fjerde seksjon 38 og 56 dreier om en akse 70 gjennom buen som utgjøres av pilene H. Ved bevegelse enkeltvis eller sammen vil seksjonene 38 og 56 nøyaktig følge boreanordningens 12 vinkel. Sylinderen 72 tillater seksjonene 38 og 56 å dreie om aksen 70 uavhengig av hverandre.

Den andre arm 58 er fjærmontert 74 for å tillate den andre stangklemme 60 å dreie nedad om aksen 76 gjennom buen angitt ved pilene I. Dersom rotasjonsdrivhodet 78'.ÉLkulle forårsake for sterkt nedadtrykk på en stang mens den fremdeles holdes av den andre stangklemme 60, vil den andre arm 58 dreie nedad ut av veien. Når overtrykket avlastes, vil fjærene 74 bevirke at stangen via armen 58 igjen inntar den korrekte orientering. Oppfinnelsen og dens anvendelsesmåte vil kanskje bli bedre forstått ut fra en kort omtale av prinsippene som ligger bak oppfinnelsen.

Anta først at boreinnretningen 12 er oppsatt for boring og karusellen 24 er lastet med stenger. Anta videre at begge arm-er 40 og 58 er vertikale og sentrert som vist på figurene ;og at klemmene 42 og 60 er åpne. Følgende generelle lastesekvens fore-går : 1) Den første arm 40 dreier med utviseren om aksen 44 til en horisontal stilling. 2) Stangkurven 34 dreier i retning mot urviseren "B" til stil-lingen vist med frilagt toppslisse 32. 3) Stangen ruller inn i den første arm 40 og opptas i denne. Samtidig vil sperrepaler (ikke vist1) i trommelen 24 rulle opp for å stoppe stengene bak den første stang fra å falle ut av trommelen. 4) Stangkurven 34 dreier med urviseren om "B" for avstengning av utgangen.

5) Den første stangklemme 42 på den første arm 40 lukker.

6) Den første arm 40 dreier i retning mot urviseren om aksen

44 for parallell innretting på linje med boremassen 80.

7) Den første arm 40 og andre arm 58 dreier om aksen 70 for parallell innretting på linje med boremassen 80 (om nødvendig). 8) Den andre arm 58 dreier om aksen 68 i retning med urviseren til et stoppepunkt (på linje med den første arm 40). 9) Den andre arm 58 forløper langs "F" til bevegelsesgrensen idet den andre armklemme 60 beveger seg rundt stangen.

10) Den andre armklemme 60 lukker.

11) Den første armklemme 42 åpner.

12) Den andre 58 går tilbake langs "F".

13) Den andre arm 58 dreier i retning mot urviseren om aksen

68 til et stoppepunkt (på linje med rotasjons-drivhodet 78).

14) Den andre arm 58 forløper langs "F" til bevegelsesgrense. 15) Rotasj>onshodet 78 senkes under dreining med urviseren (sett ovenfra). 16) Såsnart drivhodet 7 8 har kommet i riktig inngrep med stang-gjengene åpner den andre armklemme 60.

17) Den andre arm 58 går tilbake langs "F".

18) Den andre arm 58 dreier med urviseren om aksen 68 til

startstilling.

19) Den første arm 40 dreier om aksen 70 til startstilling.

For fjerning av en stang skjer følgende trinn:

1) Den andre arm 58 dreier i retning mot urviseren om aksen

68 til stoppstilling (tidligere innrettet på linje med hodet 78) . 2) Den andre arm 58 forløper langs "F" idet den andre armklemme 60 beveger seg rundt stangen.

3) Den andre armklemme 6 0 lukker.

4) Rotasjons-drivhodet 78 dreier i retning mot urviseren (sett ovenfra) og beveger seg oppad under frigjøring av stangen.

Den umiddelbart underliggende stang låses ved hjelp av en nøkkel for å tillate fjerning av den øvre stang. Se figur 4.

5) Den andre arm 58 går tilbake langs "F".

6) Den andre arm 58 dreier om aksen 68 i retning med urviseren til stoppstilling (på linje med den første arm 40).

7) Den andre arm 58 forløper langs "F".

8) Den første armklemme 42 lukker.

9) Den andre armklemme 60 åpner.

10) Den andre arm 58 går tilbake langs "F".

11) Den første arm 40 dreier om aksen 70 til vertikal stilling (om nødvendig) til den er innrettet parallelt på linje med trommelen 24. 12) Den første arm 40 dreier med urviseren om aksen 44 for å komme på linje med trommelaksen 26 (horisontal).

13) Den første arm 40 forløper oppad langs "E".

14) Trommelen dreier i retning mot urviseren om aksen 26.

15) Den første armklemme 42 dreier med urviseren om aksen 52 for å slippe stangen.

16) Den første armklemme 4 2 åpner.

17) Den første armklemme 42 dreier i retning mot urviseren om aksen 52 til hvilestilling.

18) Den første arm 40 går tilbake langs "E".

19) Den første arm 40 dreier i retning mot urviseren om aksen

44 til hvilestilling.

Boreinnretningen 12 må modifiseres noe for å tilpasses ladeanordningens 10 fullt ut automatiske karakter. Ikke bare må rotasjons-drivhodet 78 være gjenget for å oppta stangen, men det må også være utstyrt med to påvirkbare holdere for å gripe stangen. Når hodet dreier stangen vil dette tillate sammen-kopling eller fråkopling mellom stangen og den umiddelbart underliggende stang. For det annet må boreinnretningens 12 nedre arbeidsbord ha en låseinnretning for å gripe den nedre stang når den øvre stang enten tilkoples eller frakoples den nedre stang. Av samme grunn må denne låseinnretning beveges ut av veien når borestrengen dreies av rotasjonshodet 78.

Følgelig viser figur 4 en bornøkkel 82 for montering på boreanordningens 12 nedre arbeidsbord. Nøkkelen omfatter en sylinder 84 som registrerer med en sleide 86. Sleiden 86 omfatter^en åpning 88 som er utformet med en firkantformet krageseksjon 90 og en bueformet seksjon 92. Nøkkelen 82 har en fast nedre sirkulær seksjon 94 som er dimensjonert til å oppta en stang. Når sylinderen 84 er utskjøvet (som vist i figur 4), er krageseksjonen 90 i inngrep med borerørets flate parti, for derved å låse dette i stilling slik at den ovenforliggende borstang kan tilkoples eller fjernes. Under boring er sylinderen 84 tilbaketrukket slik at sleidens 86 bueformete seksjon 92 passer med den sirkulære seksjon 94.

Ladeanordningen 10 kan være manuelt styrt, helt automtisk, eller en kombinasjon av dette. Med passende datamaskin-programmering og avfølerinnretninger kan imidlertid ladeanordningen 10 settes opp og tillates å bore uten noen overvåking. Ladeanordningen 10 kan bære sine egne borstenger og automatisk lade boreinnretningen etterhvert som behovet oppstår. Avhengig av dybden på hullet som skal bores, er et passende antall borstenger lagret i karusellen 24. Ladeanordningen 10 vil da automatisk tilkople stangen til rotasjons-drivhodet 78 og på-begynne boringen. Ved avføling av behovet for en ytterligere stang vil boreanordningen 12 stoppe, fastlåse stangen via nøkkelen 82 og bringe rotasjonshodet 78 til å skru seg løs fra stangen. En annen stang blir tatt fra karusellen 24, forbundet med rotasjonshodet 78 og den stang som allerede er på plass, og boreprosessen vil fortsette. Ladeanordningen 10 kan også pro-grammeres til å avføle hindringer, borkroneslitasje og vinkel-avvik og korrigere disse problemer. Dersom ladeanordningen 10 ikke kan korrigere disse vanskeligheter selv, vil den avgi signal for manuell assistanse. (Fremdeles alltid det beste!)

Ved å utføre sine arbeidstrinn omvendt kan ladeanordningen 10 fjerne hver stang og bringe dem tilbake til karusellen 24.

I det foregående er der vist og beskrevet spesielle ut-føringsformer av oppfinnelsen. Fagmenn på området vil innse at endringer kan utføres i den form av oppfinnelsen som dekkes av kravene, og at visse trekk ved oppfinnelsen enkelte ganger kan brukes med fordel uten en tilsvarende anvendelse av andre trekk.

Claims (15)

1. StangladeT og -fjerneanordning innrettet for befestigelse til en boreanordning, karakterisert ved at den omfatter organer for understøttelse av anordningen, en stanglagringstrommel, en port for selektiv utstøting, tilbake-taking og lagring av stengene i trommelen, et første element for fjerning og innføring av stengene fra og i trommelen, hvilket første element er innrettet til å overføre stangen fra trommelen til et annet element og vice-rversa, hvilket andre element omfatter organer for overføring av stangen fra det første element til boreanordningen og vice-versa, og idet det andre element er innrettet til å duplisere borevinkelen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at trommelen omfatter en langsgående slisse for adgang til trommelens indre samt organer for omdreining av trommelen.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at porten omskriver i det minste en del av trommelen, og omfatter organer for omdreining av porten for selektivt å dekke og avdekke slissen, idet trommelen og porten dreier om en felles akse.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at trommelen omfatter et antall i trommelen anordnete skillevegger .

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det første element omfatter organer for løsbart å gripe en stang, med det første element nær trommelen, organer for for-flytning av den første arm fra en stort sett vertikal stilling til en stort sett horisontal stilling og vice-versa, organer for mottakelse av en stang fra trommelen og mating av stangen til trommelen, samt organer for å plassere stangen i umiddelbar nærhet av det andre element.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter organer for omdreining av det første element og organer for utskyving og tilbaketrekking av det første element .

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det første element omfatter en gripeklemme for løsbar fast-holding av en stang.

8. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det andre element ligger nær boreanordningens drivinnretning, at den andre arm omfatter organer for løsbart å gripe stangen, organer for mottak av stangen fra det første element og over-føring av stangen til i nærheten av boreanordningens drivinnretning .

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at stanggripeorganene omfatter to innbyrdes adskilte løsbare klemmer.

10. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at den omfatter organer for omdreining av det andre element og organer for utskyving og tilbaketrekking av gripeorganene.

11. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den andre arm er fleksibelt montert til understøttelses-organene for å oppta for stort borehodetrykk.

12. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter organer for omdreining av det første element og det andre element om en felles akse.

13. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at boreanordningens arbeidsbord omfatter en løsbar nøkkelinn-retning for å hindre stangen fra å rotere.

14. Anordning ifølge krav 13, karakterisert ved at nøkkelinnretningen omfatter en aktuator som korres-ponderer med en sleide som er anordnet over et hull, idet sleiden omfatter en åpning som utgjøres av en krageseksjon og en bueformet seksjon, idet krageseksjonen er innrettet til lås-bart inngrep med en flat seksjon på stangen og den bueformete seksjon er innrettet til å oppta stangen når den roterer i hullet.

15. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at en datamaskin elektrisk kommuniserer med anordningen for automatisk betjening av anordningen og boreinnretningen.