用于保持钻柱的钻凿装置和方法 |
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| 申请号 | CN201480011337.0 | 申请日 | 2014-02-25 | 公开(公告)号 | CN105008656B | 公开(公告)日 | 2017-06-06 |
| 申请人 | 阿特拉斯·科普柯凿岩设备有限公司; | 发明人 | 弗雷德里克·约尔马维克; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种与钻凿装置(7)有关的方法，该方法用以抓持 钻柱 装置(36)以将钻 钢 (35)从所述钻柱装置(36)拆卸。该方法包括下述步骤：提供对所述钻柱装置(36)的保持；使设置在钻凿装置(7)处的驱动头(20、37)旋转以将钻钢(35)从驱动头(20、37)旋转拆卸；提供 致动器 装置(42)以使抓持装置(21)从初始 位置 (U)沿轴向方向(X)并沿离开驱动头(20、37)的方向移位，致动器装置(42)的所述提供包括 弹簧 致动；借助于所述抓持装置(21)将以最靠近驱动头(20、37)设置的钻端部保持在保持位置中以及将钻钢(35)从剩余的钻柱装置(36)旋转拆卸。本发明还涉及一种钻凿装置和 计算机程序 产品，该计算机程序产品包括用于执行该方法的用于与钻凿装置相关联的 电子 控制单元 的程序代码。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种与钻凿装置(7)有关的方法，所述方法用以抓持钻柱装置(36)以将钻钢(35)从所述钻柱装置(36)拆卸，其中，所述钻凿装置(7)包括： |
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| 说明书全文 | 用于保持钻柱的钻凿装置和方法技术领域[0002] 本发明总体上可以涉及用于采矿设备的制造工业，并且总体上涉及采矿工业，但不局限于此。 背景技术[0003] 当今的用以在地下岩石中钻凿的技术有时需要操作者必须将其钻机从钻机当前所处的巷道移动至上方的另一巷道以能够向下钻凿。这样，避免了将钻凿设备上下颠倒的需求并且从而避免对钻凿设备的麻烦的处理以及具有钻屑等的问题，钻屑等如果掉落在钻凿设备上将会使处理复杂化。 [0004] 因此，现有技术意味着需要大量的工作。已知的钻凿装置意味着钻柱的钻钢被手动地拆卸或者借助于用于保持钻钢的保持结构进行拆卸，这些保持结构以与钻凿装置相邻的方式设置并在钻凿方向上体积较大。当今的笨重且庞大的结构在向上钻凿时需要所述大量的工作。钻屑会掉落在钻凿装置的驱动头中，这可能会导致停机。 [0005] 因此，将钻钢彼此拆开以及从钻凿装置的驱动头拆卸的这种操作是耗时的并且根据现有技术对操作人员而言可能是危险的。 [0006] US 6230590描述了一种用于在向上钻凿期间保持钻钢的独立式抓持扳手。EP 2487325公开了一种用于保持钻钢的抓持钳。US 5012878描述了一种一体地结合在驱动头中且用于将钻钢彼此拆开的抓持扳手。 发明内容[0007] 本发明的目的在于提供一种易适应的钻凿装置。 [0008] 目的在于提供一种便于用户使用的用在矿山中的钻凿装置。 [0009] 本发明的目的在于提供一种用于特别是在天井钻孔——但不局限于这种类型的钻孔——期间保持钻柱装置的钻凿装置的新颖且有利的方法。 [0010] 本发明的另一目的在于提供一种用于实现所述方法的新颖且有利的钻凿装置以及与钻凿装置有关的有利的计算机程序。 [0011] 本发明的目的在于提供一种半自动的钻凿装置，该钻凿装置包括用于保持钻钢的毂或“扳手”。一个目的在于：无论钻孔的方向如何都可以容易地使用该钻凿装置来沿朝向钻凿装置的驱动头的方向驱动扩孔钻，也就是说，向上钻凿(Eng.箱穴)也同样应当成本有效地执行。 [0012] 本发明的另一目的在于提供一种从时间和安全方面来说成本有效地使用的钻凿装置。 [0013] 本发明的另一目的在于提供一种紧凑且容易制造的钻凿装置。 [0014] 本发明的另一目的在于提供一种可靠的钻凿装置。 [0015] 本发明的另一目的在于提供一种钻凿装置和方法，该方法本身在钻凿程序期间便于用户使用。 [0017] 根据本发明的一方面，提供了一种与钻凿装置有关的方法，该方法用以抓持钻柱装置以将钻柱从所述钻柱装置移除。该方法包括： [0018] -提供对所述钻柱装置的保持； [0019] -使设置在钻凿装置处的驱动头旋转以将钻钢从驱动头旋转拆卸； [0021] -将钻钢从剩余的钻柱装置旋转拆卸。 [0022] 以这种方式，致动器装置可以确保：抓持装置沿离开驱动头的轴向方向朝向用于抓持钻钢的凹部移位，使得钻钢可以通过驱动头的内部带螺纹的本体(卡盘)被保持并旋转。这在天井钻孔期间当在朝向地面竖向向上进行钻凿时是特别有利的。因此，文中所描述的方法允许可靠的功能性，并且由于此凹进的原因，在抓持装置的限制装置借助于能够由连杆装置致动且绕驱动头的旋转轴线设置的环形构件被推动到位于钻钢的端部中的凹部中时，抓持装置被确保沿离开驱动头处的初始位置的方向移位至保持位置。 [0023] 以这种方式，操作者不需要沿向上的方向手动地移动抓持装置来抓持钻钢的一个端部以进行保持。为了将钻钢彼此拆开，必须进行抓持件的必要的向上运动。在例如用于钻凿两个相对的孔或者在竖向方向上相对于彼此以一定的角度定向的两个孔的天井钻孔期间，这意味着大量的工作。 [0024] 也称作钻柱的钻柱装置适当地包括旋转连接至彼此的一个或多个钻钢和钻头。 [0025] 根据本发明的一方面，提供了一种与钻凿装置有关的方法，该方法用以抓持钻柱装置以将钻钢从所述钻柱装置拆卸。该方法包括： [0026] -提供对所述钻柱装置的保持； [0027] -使设置在钻凿装置处的驱动头旋转以将钻钢从驱动头旋转拆卸； [0028] -提供致动器装置以使抓持装置从初始位置沿轴向方向并沿离开驱动头的方向移位，致动器装置的所述提供包括弹簧致动，且使得借助于所述抓持装置而将以最靠近驱动头的方式设置的钻钢保持在保持位置中；以及 [0029] -将钻钢从剩余的钻柱装置旋转拆卸。 [0030] 根据本发明的一方面，提供了一种与钻凿装置有关的方法，该方法用以抓持钻柱装置以将钻钢从所述钻柱装置拆卸。该方法包括： [0031] -保持所述钻柱装置； [0032] -使设置在钻凿装置处的驱动头旋转以将钻钢从驱动头旋转拆卸； [0033] -使抓持装置从初始位置沿离开驱动头的方向轴向地移位，其中，所述移位包括弹簧致动； [0034] -通过所述抓持装置将以最靠近驱动头的方式设置的钻钢端部保持在保持位置中；以及 [0035] -将钻钢从剩余的钻柱装置旋转拆卸。 [0036] 由于致动器装置借助于弹簧致动使抓持装置沿轴向方向移位，因此可以提供可靠的操作。弹簧致动优选地借助于包括弹簧装置的致动器装置来进行。弹簧装置的数目可以从围绕钻钢的单个弹簧装置到以外周延伸的方式对称地设置的多个弹簧装置的范围内改变。弹簧装置可以由压缩弹簧、拉伸弹簧或者这些弹簧类型的组合构成。 [0038] 优选地，提供所述致动器装置以使抓持装置沿轴向方向移位的步骤包括借助于液压装置和/或气动装置进行致动。 [0039] 这样，驱动头可以通过可调节动力容易地移位，例如可以使用已存在的车辆中的动力源。 [0040] 优选地，致动器装置补充有通过由液压装置等控制的连杆装置——该连杆装置与围绕抓持装置的环形构件接合——以带动环形构件向下经过所述限制装置并使限制装置移位以在钻钢中的凹部中接合，从而能够借助于驱动头使钻钢旋转并且能够将该钻钢从连接保持的钻钢旋转拆卸。 [0041] 限制装置可以包括设置成用于移入及移出钻钢的凹部的肩部、块、楔状件或类似的限制装置。 [0042] 适当地，提供所述致动器装置的步骤包括将限制装置插入到钻钢的至少一个凹部中。当该钻钢相对于其他钻钢旋转以用于拆卸时，旋转拆卸发生。 [0043] 优选地，利用保持位置的步骤还包括在钻钢从剩余钻柱装置旋转拆卸时使所述限制装置与抓持装置的止挡构件接合。 [0044] 因此，由于止挡构件防止环形元件以到达限制装置的旁边，因此所述环形元件可以设置成在轴向方向上体积较小，由此环形元件不需要被制造得更宽而总是触及到限制装置。由于限制装置上需要大的力来保持钻钢，因此重要的是，环形元件的内周以及限制装置进入钻钢的凹部的位置中。 [0045] 止挡装置可以例如为壳体的设置在抓持装置处的突出凸缘部，又称作边缘凸缘。 [0046] 通过利用限制装置——该限制装置借助于设置在最佳位置中的环形元件被推动到钻钢的凹部中以用于保持——使得环形元件可以制造得尽可能得窄，同时载荷分配达到最佳，由此钻凿装置可以以较小的体积设置。 [0047] 抓持装置优选地包括毂。借助于位于毂中的卡簧槽并且通过与分配至致动器装置并且包括长度传感器装置的缸体协作，可以将各种类型品牌的钻钢用于钻凿装置。优选地，长度传感器装置编程有预定的长度值，使得操作者可以将代表性的设定值输入到用于当前的钻钢的控制单元中，其中，钻凿装置由此使抓持装置相对于钻钢的凹部的定位自动地适配。 [0048] 替代性地，使用用于检测钻钢的位置的检测装置。 [0049] 因此，使用者不需要开采不必要大的地下通道或巷道来容置钻凿装置。 [0050] 优选地，抓持装置的限制装置包括肩部以及轴颈安装在枢转点上的臂部，该臂部转而通过环形元件致动，该环形元件被推动并且因此将肩部推动并保持到钻钢的凹部中。由于抓持装置抓持钻钢且具有与设置在驱动头处的卡盘的外花键接合的内花键并且卡盘的外花键与驱动头的驱动单元的内花键接合，因此钻钢可以被旋转。由于动力经由花键的旋转固定传输，因此可以进行轴向方向上的移位。在将钻钢从另一钻柱装置旋转拆卸期间，钻钢将远离钻柱装置移动，其中当然，抓持装置也沿远离钻柱装置的方向移动并且因此沿朝向驱动头的方向移动。在对钻钢进行拆卸期间，所述环形元件借助于连杆装置被沿朝向驱动头并远离肩部的方向推动并且使肩部打开。 [0052] 以这种方式，在使用者对先导钻孔进行钻孔或者在天井钻孔期间对向上的孔进行钻凿和扩孔时，诸如灰尘、水和岩石残留物之类的钻屑被防止经由钻钢中的凹部进入驱动头中。 [0053] 设置在缸体——该缸体与致动器装置相关联——处的所述长度传感器装置(长度传感器装置可以例如呈构造在缸体中的位置传感器的形式)允许钻凿装置容易地被控制以将密封装置定位成使得该密封装置对不同类型的钻钢的凹部进行密封。 [0054] 以这种方式，不需要外部传感器。 [0055] 优选地，并且在需要的情况下，在驱动头处设置传感器，并且基于不同类型的钻钢的凹部相对于钻钢的螺纹的位置，该传感器可以检测该凹部在轴向方向上相对于驱动头的卡盘的当前位置，并且控制单元优选地设置成无论凹部在当前的钻钢上被设置在何处都将控制包括密封装置的抓持装置以便总是对钻钢进行密封。 [0056] 优选地，致动器装置设置成使抓持装置沿与重力相反或大致相反的方向移位。 [0057] 另外，这些目的已经通过在引言部分中限定的具有在权利要求7的特征部分中公开的特征的钻凿装置而得以实现。 [0058] 根据本发明的一方面，提供了钻凿装置，其包括驱动头和抓持装置，该驱动头用于驱动能够沿轴向方向滑动的内部带螺纹本体，该抓持装置以旋转固定地围绕该本体且能够沿轴向方向移位的方式设置，其中，所述本体设置成用于对钻柱装置进行旋转附接及旋转拆卸，其中，致动器装置设置成使所述抓持装置从初始位置沿轴向方向并沿离开驱动头的方向移位。 [0059] 根据本发明的一方面，提供了钻凿装置，其包括驱动头和抓持装置，其中，该驱动头用于驱动能够沿轴向方向滑动的内部带螺纹本体，该抓持装置以旋转固定地围绕该本体且能够沿轴向方向移位的方式设置，其中，所述本体设置成用于对钻柱装置进行旋转附接及旋转拆卸，其中，致动器装置设置成使所述抓持装置从初始位置沿轴向方向并沿离开驱动头的方向移位，其中，致动器装置包括弹簧装置。 [0060] 内部带螺纹的本体还可以被称作卡盘。 [0061] 因此，实现了紧凑的非大体积的钻凿装置的设计。该钻凿装置在驱动头的轴向方向上、即例如采矿巷道的纵向延伸的横向尺寸方面是特别节约空间的。这继而形成的成本有效的采矿。 [0062] 因此，也实现了可靠的钻凿装置。例如弹簧组件的致动器装置使抓持装置(包括能够在驱动头的卡盘上轴向移位的毂)沿轴向方向远离驱动头(从初始位置)、即朝向钻钢的与相邻驱动头的钻端部相关联的凹部/多个凹部移位。 [0063] 由于这种结构，因此形成了用以转动驱动头以向上推进钻孔的机会，这种情况例如发生在天井钻孔期间。致动器装置优选地设置成使抓持装置(毂)沿与重力相反或大致相反的方向移位。 [0064] 优选地，致动器装置包括至少一个液压致动器。 [0065] 在该方面，抓持装置的毂可以通过控制单元借助于连杆臂装置往回进行操作。 [0066] 优选地，抓持装置包括环形元件，该环形元件能够沿轴向方向移位以径向向内地驱动限制装置，从而提供抓持装置与钻钢之间的旋转固定连接。适当地，连杆装置的端部与环形元件接合并且轴颈安装在环形元件处，使得环形元件沿轴向方向的致动是抵靠限制装置的呈例如摇杆的形式的凸轮表面来实现的，使得摇杆将呈例如块的形式的限制装置沿径向方向驱使到钻钢的凹部中。 [0067] 优选地，抓持装置具有用于使环形构件相对于所述限制装置在轴向方向上定位的止挡装置。 [0068] 优选地，抓持装置的毂具有用作止挡装置的凸缘部。该凸缘部替代性地形成在毂的背向驱动头的侧部处。 [0069] 在对钻钢的第二端部(其最靠近所钻凿的钻孔)进行旋转拆卸期间，钻钢能够(通过例如花键)朝向驱动头移动，由此抓持装置出于明显的原因依循该运动并且从而接近驱动头。 [0070] 连接至环形元件的连杆装置适于该运动，并且该致动器装置亦是如此。呈毂的凸缘部的形式的止挡构件防止环形元件在这种运动期间到达用于对所述限制装置进行致动的区域的外侧。因此，环形元件在轴向方向上不需要形成有宽的包络表面，从而能够形成轴向非大体积的钻凿装置。 [0071] 替代性地，致动器装置具有设置在连杆装置处的弹簧元件，该弹簧元件首先使抓持装置从其初始位置移动。包括活塞和活塞杆的缸体设置成作用在短臂上，该短臂转而经由所述弹簧元件作用在支承抓持装置的长臂上。适当地，所述缸体设置成使短臂绕与长臂共用的枢转点枢转以经由所述弹簧构件将抓持装置致动成处于断开接合的位置。 [0072] 以这种方式，提供了断开接合，这使得特别在将钻钢从下个钻钢旋转拆卸期间在抓持装置沿朝向驱动头的方向依循钻钢时对抓持装置的平滑且刚性的致动。弹簧构件允许长臂朝向短臂自由运动，同时缸体作用在短臂上以使其往回枢转至其初始的位置。 [0073] 优选地，抓持装置包括密封装置，该密封装置具有适于钻钢的直径的内周长。优选地，钻凿装置设置有控制单元，该控制单元控制抓持装置以将密封装置定位在除钻钢的用于所述限制装置的凹部的区域中以外的围绕钻钢的替代性位置中。此功能主要在钻孔的扩孔期间使用。 [0075] 根据本发明的一方面，提供了一种用于钻凿装置的计算机程序，该计算机程序用以抓持钻柱装置以将钻钢从所述钻柱装置拆卸，其中，所述计算机程序包括存储在该计算机可读介质上的程序代码，该程序代码用于在计算机程序在与钻凿装置相关联的电子控制单元上运行时执行根据权利要求1至6中的任一项所述的方法步骤。 [0077] 根据本发明的一方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在计算机可读介质上的程序代码，该程序代码用于在计算机程序在与钻凿装置相关联的电子控制单元上运行时执行根据权利要求1至6中的任一项所述的方法步骤。 [0078] 对于本领域的技术人员而言，本发明的其他目的、优势和新颖特征将根据以下技术特征并在本发明的实施期间变得明显。尽管本发明通过随附权利要求被描述，但是应当指出的是，本发明不限于文中的所附特征，并且附加的实施方式以及描述的实施方式的组合也是可以的。例如，钻凿装置本身可以包括将设备运输至指定位置的远程控制车辆。该车辆可以设置成用于自主控制。例如，通信链路可以为例如光电通信线路的物理线路或者例如无线连接的非物理线路，例如无线电或微波链路。附图说明 [0079] 为了更加完全地理解本发明及其其他目的和优势，现在对应当与附图一起考虑的以下详细描述进行参照，其中，类似的附图标记在不同的附图中指示类似的部件，并且在附图中示意性地示出： [0080] 图1示出了支承根据本发明的实施方式的钻凿装置的车辆； [0081] 图2示出了图1中的处于对钻凿装置进行定位期间的车辆； [0082] 图3示出了根据本发明的实施方式的钻凿装置的抓持装置； [0083] 图4a至图4h示出了根据本发明的方面的用于将钻钢从钻柱拆卸的步骤； [0084] 图5示出了本发明的执行所谓的天井钻孔的方面； [0085] 图6a至图6f更详细地示出了本发明的方面； [0086] 图7a至图7c示出了连杆装置的实施方式； [0087] 图8示出根据本发明的方面的抓持装置和致动器装置； [0088] 图9a至图9j示出了本发明的不同方面； [0089] 图10a至图10b示出了根据本发明的不同方面的方法的流程图；以及[0090] 图11示出了根据本发明的实施方式的控制单元。 具体实施方式[0091] 对于本发明而言并非至关重要的细节在附图中被省去以使附图清晰。不同附图中的相应元件可以用不同的附图标记示出。 [0092] 参照图1，示出了车辆1。示例车辆1根据一个实施方式为所谓的设置成用于采矿的钻机3。车辆1为具有四个轮5的机动车辆并且设置有钻凿装置7。图1中示出的钻凿装置7处于运输位置，用以将钻凿装置7运输至用于在地下(例如矿山、隧道等)钻凿的位置。 [0093] 图2示出了图1中的处于对钻凿装置7进行定位期间的车辆1。钻凿装置7设置在空间11的两个壁部段9之间的位置中，其中，钻凿装置7的延伸沿钻孔方向定向。 [0094] 根据该实施方式，车辆1通过操作者(未示出)借助于第一控制单元100而被操作者控制。钻凿装置7与控制单元100之间的通信链路由附图标记L100示出。第二控制单元110设置成用于与第一控制单元100通信并且为外部控制单元，并且第二控制单元110用于经由链路L110将软件加载至第一控制单元100，链路L110为车辆1中的内部网络的一部分。 [0095] 操作者将四个支承腿部13(仅两个支承腿部被示出)操作成支撑抵靠所述壁部段9。支承腿部13联接有呈两个双作用液压缸17的形式的驱动装置15。在液压缸17之间设置有马达单元19，马达单元19包括变速箱和设置在驱动头20处的一个卡盘(未示出)，马达单元 19通过180度的枢转部枢转地安装。操作者操作驱动头20以使驱动头20枢转至第一端部位置，在该第一端部位置中，卡盘面向待钻凿的第一钻孔的位置，并且控制单元100将驱动头 20锁定在第一位置中。第一钻钢(未示出)通过旋转附接件设置成在一个端部处与卡盘接合并且在另一端部处与钻头(未示出)接合。钻钢的安装通过操作者经由控制单元100完成。此后，控制单元100在操作者的管理下提供对钻头的驱动并且连续地检查与下述两者压力有关的液压压力：施加至液压缸17的压力以及将驱动头20的马达单元19驱动旋转以使钻头旋转的压力。因此，控制单元100借助于经由链路L100的控制信号来控制钻凿装置7的操作。第二钻钢(未示出)旋转附接至第一钻钢，并且随后在钻头进入岩石中时这些钻钢进行旋转附接。 [0096] 钻钢(未示出)的安装通过操作者经由控制单元接连地完成。控制单元100连续地控制钻头的驱动并且同时检查用于液压缸17和马达单元19的液压压力。在对钻孔进行扩孔期间，钻柱沿钻凿装置7的方向被拉动，由此，后续钻钢必须从钻柱一个接一个地旋转拆卸并且也从驱动头20的卡盘旋转拆卸。在对钻钢(也可以为钻管等)进行旋转拆卸以拆开的每个步骤处，与最靠近驱动头20的钻钢联接的钻钢被保持。待被移除且最靠近驱动头20的钻钢首先从卡盘旋转拆卸。这通过下述方式来实现：借助于锁定装置将与其相邻的钻钢保持相对于被钻凿的孔旋转固定。以这种方式，卡盘将在其旋转期间从钻钢旋转拆卸。旋转方向与用于钻凿的旋转方向相反。这之后是将最靠近驱动头20设置的钻钢从相邻的钻钢旋转拆卸的步骤。该步骤通过下述方式实现：借助于抓持装置21保持与驱动头20相邻的钻钢相对于卡盘旋转地固定，以使得卡盘在其旋转期间使该钻钢旋转从而使得该钻钢从相邻的钻钢旋转拆卸。此时当最靠近驱动头20设置的钻钢的两个端部自由时，该钻钢被拆卸并且驱动头20被移动至随后的钻钢的自由端部并且卡盘进行旋转附接。钻柱的扩孔或提升继续，并且程序被反复，直到最后一个钻钢被拆卸为止。 [0097] 图3以立体图的方式示出了根据本发明实施方式的钻凿装置7的抓持装置21。抓持装置21由毂壳体23和环形元件25构成，该环形元件25能够沿轴向方向X滑动并且绕毂壳体23轴颈式安装。该毂壳体23包括形成有内花键29的中央穿孔27。孔27与驱动头(未示出)的旋转固定且能够沿轴向方向X滑动的卡盘(未示出)配合，该卡盘具有用于与花键29接合的外花键。该卡盘转而以能够轴向移动的方式轴颈安装并且被旋转地固定，其中，该卡盘的外花键与驱动头的旋转驱动装置的花键接合，其中，驱动装置联接至钻凿装置7的变速箱(未示出)。借助于毂壳体23中的卡簧槽(未示出)以及用于检测钻钢的位置的检测装置(未示出)，可以将各种类型的品牌的钻钢用于钻凿装置7。 [0098] 连杆装置31关于横向于轴向方向X延伸的轴线Y轴颈安装。连杆装置31的功能在于：将环形构件25在毂壳体23的周向上保持就位并引导且经由环形元件25致动抓持装置21沿着钻钢(未示出)移位以及在抓持装置的限制装置33上作用以提供抓持装置21与钻钢之间的旋转地固定连接。 [0099] 图4a至图4h示意性地示出了根据本发明的一方面的用于将钻钢35从钻柱36拆卸的步骤。图4a示出了借助于支承腿部13和液压装置(未示出，而是仅由虚线指示)而被夹持在巷道中的钻凿装置7。钻凿装置7包括驱动头37和抓持装置21，该驱动头37用于使能够沿轴向方向X滑动的内部带螺纹的卡盘39旋转，该抓持装置21围绕卡盘39且设置成旋转固定且能够沿轴向方向X滑动。卡盘39设计成用于与所述钻钢35旋转附接及从所述钻钢35旋转拆卸。抓持装置21绕卡盘39轴颈安装，并且呈预加载压力弹簧41的形式的致动器装置42设置成用于对抓持装置21的毂(未示出)进行致动。图4a示出了使钻柱36旋转以制造钻孔43的钻凿装置7。在这种情况下，扩孔借助于扩孔钻45来实现。钻凿的旋转方向为顺时针方向ME。图4b示出了旋转附接至所述钻钢35的钻钢35’借助于呈扳手47的形式的锁定装置而被保持的步骤，扳手47保持并支承钻柱36和扩孔钻45。卡盘39沿逆时针方向MO旋转，并且钻钢35的面向驱动头37的端部38从卡盘39旋转拆卸。图4c示出了旋转停止并且预加载压缩弹簧41设置成使所述抓持装置21从抓持装置21与驱动头37相邻的初始位置U(参见图4a)沿着轴向方向X沿离开驱动头37的第一方向移位。以这种方式所实现的是，抓持装置21确保以可靠的方式被向下推动到钻钢35的所述端部38处的凹部51中。 [0100] 图4d示出了下述步骤：在该步骤中，抓持装置21的限制装置33被迫压到其相应的凹部51中以提供抓持装置21与钻钢35之间的旋转固定连接。在图4e中所示，卡盘39随后再一次逆时针地旋转，其中，抓持装置21将钻钢35从通过扳手47保持的所旋转附接的所述钻钢35’旋转拆卸。在这种旋转拆卸期间，钻钢35被朝向驱动头37推动，并且图3中所示的类型的花键允许卡盘39沿轴向方向朝向驱动头37移位。同时，进行卡盘39的旋转固定驱动以提供钻钢35的旋转以及所述旋转拆卸。 [0101] 图4f示出了下述步骤：在该步骤中，液压装置(未示出)沿与预加载弹簧41的弹簧力相反的方向作用在抓持装置21上，以在限制装置已从所述凹部51拉出之后使限制装置33沿所述方向X朝向驱动头37移位。如图4g中所示，当抓持装置21已朝向驱动头37移位时，钻钢35可以被移除。 [0102] 最后，图4h示出了如何将钻凿装置7定位在与先前所附接的钻钢35’相邻的位置处，先前旋转附接的钻钢35’现在作为第一所述钻钢。卡盘39被旋转附接至钻钢35’，并且扩孔行进了对应于钻钢35、35’的长度的距离D。该方法从图4a中示出的步骤开始重复。 [0103] 图5示出了本发明的执行所谓的天井钻孔的方面。该实施方式是涉及在钻凿装置7转动且卡盘39的螺纹面朝上时(用于从地下巷道沿朝向地表的方向钻凿)的步骤。呈两个弹簧41’的形式的致动器装置42确保了抓持装置21沿离开驱动头37的方向移位以有助于使抓持装置21抵靠钻钢35的凹部51锁定。呈扳手47’的形式的锁定装置保持钻柱36和扩孔钻45。钻凿装置7悬挂在支承装置(未示出)中，该支承装置包括用于使驱动头37沿轴向方向X进给的驱动装置(未示出)(例如液压装置)。枢转机构60设置成使驱动头绕以与轴向方向X正交的方式延伸的轴线枢转180度。180度的枢转使得从卡盘39(以及驱动头37或钻钢35)的旋转轴线对应于轴向方向X的第一位置行进至卡盘39的旋转轴线自然也对应于轴向方向的第二位置。结合所述钻凿装置7的这种功能性提供了非常有效的天井钻孔。其在所述功能性以及钻钢的拆卸半自动地进行并且控制单元100(在图2中示出)提供了操作者控制的方法时是有利的。抓持装置21和枢转机构60随后均设置成用于与控制单元100信号通信。当第一钻孔的驱动完成时，彼此接连的钻钢35、35’彼此拆卸。钻钢35、35’在控制单元100的监控下以与钻柱36的旋转方向(在钻凿期间)相反的旋转方向彼此旋转拆开。当最后一个钻钢已经从卡盘39拆卸时，驱动头37绕轴线Y枢转(180度)，该轴线Y横向于液压缸(未示出)的操作运动方向——即横向于钻孔的方向或者横向于液压缸的纵向延伸方向——延伸。枢转从下述位置进行：在该位置中，驱动头37的与钻钢35的纵向方向对准的旋转轴线的方向对应于液压缸的方向或延伸方向。因此，驱动头37从驱动头37的旋转中心的轴线与液压缸的操作运动的所述方向平行的位置枢转。因此，操作者操作驱动头37以使该驱动头37枢转至第二端部位置，在第二端部位置中，卡盘39面向待被钻凿的第二钻孔的位置，并且控制单元100确保驱动头37的锁定。第一钻钢(未示出)再一次旋转附接至卡盘39，并且钻头开始沿另一方向推进第二孔。 [0104] 图6a至图6f更详细地示出了本发明的方面。图6a示出了包括卡盘39的驱动头37。卡盘39能够旋转地固定且以可滑动的方式轴颈安装在驱动头37的驱动单元53处。致动器装置42的弹簧组件41”(仅两个弹簧被示出)设置在所述驱动单元53与抓持装置21之间以主动且直接地作用在抓持装置21的壳体22上。抓持装置21包括由壳体22形成的毂24，壳体22沿轴向方向可滑动且以旋转固定的方式轴颈安装在卡盘39处。毂24具有呈边缘凸缘40的形式的止挡装置40。抓持装置21还包括形成有槽55的环状件25’，在槽55中设置有铰接构件57以在轴向方向X上带动环状件25’。图6a还示出了旋转附接至卡盘39的第一钻钢35。钻钢35具有两个凹部51。凹部51均形成有平坦表面，呈块59的形式的限制装置33可以抵靠该平坦表面设置以借助于抓持装置21锁定并保持钻钢35。环状件25’与摇臂61协作以用于致动块59。 [0105] 图6b示出了致动器装置42的弹簧组件41”如何沿朝向凹部51的方向作用在抓持装置21上。面向驱动单元53的钻钢35的螺纹部从卡盘39旋转断开连接。如图6c中所示，连杆装置(未示出)构造成作用在环状件25’上以使环状件25’运动到摇臂61上，以用于将块59插入到钻钢35的凹部51中。在图6c中还示出了钻钢35与钻柱的其他钻钢(未示出)的初始旋转拆卸。抓持装置21经由接合装置(例如花键)旋转地固定并以可滑动的方式连接至卡盘39并且保持钻钢35，该钻钢35与抓持装置21和卡盘39一起旋转，同时钻柱36的最靠近所述钻钢35的钻钢35’由锁定装置(例如图4b中的扳手47)锁定。图6d示出了抓持装置21在钻钢35从钻柱(未示出)的旋转拆卸期间如何与钻柱35一起沿朝向驱动单元53的方向移位。弹簧组件41”现在将被压缩(支承抵靠驱动单元53的旋转部件)并且处于用于预加载的位置。这种自动实现的预加载已经通过申请人执行的测试程序证明在采矿期间是有效的，原因在于用于作用在抓持装置21上的机构因此可以制造得比已知的钻凿装置的体积更小。由于较大巷道的采矿是昂贵的，因此在采矿期间利用非大体积的钻凿装置是有利的。图6d中还示出了根据所描述的实施方式的块59如何以与凹部51接合的方式设置。在该保持位置处，在钻钢35朝向驱动单元53移位时，所述边缘凸缘40将抵靠块59(或限制装置33)设置，由此环状件25’抵靠块59保持就位并且不会滑动离开块59。由于在将钻钢彼此分离期间需要大的力来保持钻钢35，因此重要的是，环状件25’以与块59对齐的方式抵靠摇臂61。具有引导环状件25’相对于块59就位的边缘凸缘40的这种解决方案允许环状件25’构造成具有在轴向方向X上观察的相对较小的尺寸，这转而意味着钻凿装置7可以设置成比已知的钻凿装置的体积更小。 [0106] 图6e中示出了如何在钻钢35已经从相邻钻钢旋转拆卸之后将环状件25’向上移位至毂24的壳体22的第二边缘40’从而将块59与凹部51分开。如图6f中所示，由气动装置驱动的连杆装置(未示出)沿朝向驱动单元53的向后方向接合并引导抓持装置21，在图6f中，弹簧组件41”被进一步地预加张力至其初始位置U。 [0107] 图7a至图7c示出了本发明的一方面，图7a至图7c中示出了连杆装置65，该连杆装置65绕横向于轴向轴线X延伸的轴线66枢转地设置。根据该方面，连杆臂67借助于液压缸71在两个摇臂69上引导环形元件25”，从而致动所述两个摇臂69枢转并保持钻钢35。呈四个弹簧41”(仅两个弹簧41”被示出)的形式的致动器装置42先前已经使抓持装置21沿离开驱动头37的方向进行移位。在该位置中，钻钢35的旋转拆卸通过卡盘39的旋转来启动。 [0108] 卡盘39的外花键与抓持装置的毂24的内花键接合。由于钻钢35在从所旋转附接的钻钢(例如图4e中的35’)旋转拆卸期间将朝向驱动头37移动，因此连杆装置65如图7b遵循钻钢35朝向驱动头37的运动。在图7c中作为示例示出了连杆装置65的臂67如何朝向驱动头37往回推动抓持装置21并且从而将四个弹簧41”’预加载至初始位置U。在该位置中，块59也是自由的并且钻钢35可以借助于操作臂(未示出)从钻凿装置7手动或自动地拆卸。 [0109] 图8示出了根据本发明的另一实施方式的抓持装置21。该抓持装置21包括具有内中央通道27’的毂24’。该通道27’形成有花键29。呈密封垫圈73的形式的密封装置设置在毂24’的背向驱动头37的侧部处。该抓持装置21沿着轴向轴线X被引导就位，使得垫圈73以至少靠近钻钢35的凹部51紧密配合的方式定位。 [0111] 图9c示意性地示出了呈绕轴向轴线居中地设置的弹性橡胶波纹管装置41””的形式的致动器装置42，出于在抓持装置21上致动的目的，弹性橡胶波纹管装置41””被加压。图9d示意性地示出了包括由张紧弹簧41””’致动的杆68的致动器装置42。 [0112] 图9e示意性地示出了下述致动器装置42：在该致动器装置42中，连杆装置65的弹簧元件80设置在短臂K与长臂L之间。包括活塞和杆的缸体C设置成用于作用在短臂K上，短臂转而经由弹簧元件80作用在支承抓持装置21的长臂L上。弹簧元件80首先从初始位置U被操作，第一弹簧元件80沿离开短臂K的方向按压长臂L，使得抓持装置21到达围绕钻钢(未示出)接合(未示出)的位置。此后，缸体C被致动缩回，由此短臂K旋转同时对弹簧元件80进行压缩。另外在图9f中示出的该位置中，短臂K与长臂L断开接合，由此抓持装置21经由长臂L获得了沿着轴向方向X的运动F的适当的自由度。 [0113] 图9g示意性地示出了根据本发明的一方面的包括连杆装置65和弹簧41的致动器装置42。该连杆装置65包括连接至第二连杆臂70的第一连杆臂67。所述两个连杆臂67、70之间设置有弹簧元件80。第一连杆臂67连接至抓持装置21以及设置至该抓持装置21的环形元件25，并且第二连杆臂70在其端部中的一个端部处连接至液压缸71。弹簧41确保抓持装置21的毂24沿离开驱动头37的方向移动，由此第一连杆臂67因此也被移动。缸体71经由耳状部S也连接至第一连杆臂67，使得当缸体71沿方向P1拉动时，第一连杆臂67的前端部 沿相反的方向移动(参见图9h)。由于第一连杆臂67连接至环形元件25，因此环形元件25将沿离开驱动头37的方向P3移动。当毂24卡在位于驱动头37”的卡盘上的卡簧SR上时，第二连杆臂70借助于缸体71“启动”，使得第二连杆臂70朝向第一连杆臂67移动并且弹簧元件80被压缩。如此，弹簧元件80在第一连杆臂67上推动，并且确保环形元件25沿离开驱动头37的方向被进一步推动。环形元件转而确保限制装置(未示出)定位在正确的位置中。图9i示意性地示出了所述第一连杆臂67如何与第二连杆臂70断开联接以及缸体71如何沿方向P4作用在第二连杆臂70上以使得弹簧元件80被压缩并且从而使得环形元件通过力被按压在所述限制装置上。 [0114] 因此，图9g至图9i示意性地示出了用于通过环形元件25的运动“启动”或“停用”抓持装置21的缸体71。缸体71根据一方面还被用于定位呈密封膜(图8中的标记73)的形式的密封装置。根据输入用于当前使用的钻钢的控制单元中的值，这种定位可以导致20mm至30mm的进一步运动以用于与钻钢的包络表面接合。弹簧装置41确保抓持装置21始终压靠环形构件25，直到抓持装置21处于驱动头37的卡盘39上的正确位置为止。此后，第二连杆臂70按压第一连杆臂67，使得限制装置被推动到钻柱装置中。由于通过缸体71和弹簧元件80以及第二连杆臂70一起致动环形元件25，因此提供了“浮动”功能。从而抓持装置21的高度(在轴向方向X上的高度)可以被最佳化。也就是说，由于环形元件25将总是被最佳地定位，因此可以提供在X方向上具有较小尺寸的环形元件25。 [0115] 第一连杆臂67由液压缸71致动以用于借助于联接至第一连杆臂67的环形元件25而使毂24沿离开驱动头的方向移位。在将钻钢35从相邻的钻钢35’旋转拆卸期间，液压缸71与第一连杆臂67的背向毂24的端部之间的可释放的相互连接在第二连杆臂70经由第一连杆臂67将毂24主动地保持就位时设置成旋转断开联接。在所述旋转拆卸期间特别重要的是允许这种断开联接以避免液压缸71的收缩的干扰。第二连杆臂70还允许相对较大的扭矩并且从而允许定位力可以施加至环形元件25上以保持摇臂抵靠呈块的形式的限制装置且与抓持装置21的边缘凸缘40抵靠。 [0116] 一方面可能在于：第二连杆臂70通过环形元件25对抓持装置21的边缘凸缘40(参见图8)的抵靠而因此沿远离驱动头37的方向推动第一连杆臂67并从而推动毂24，并且设置在第二连杆臂70与第一连杆臂67之间的弹簧元件80允许第一连杆臂67以与环形构件25接合的方式平滑且弹性地运动。 [0117] 图9j示意性地示出了弹簧装置41在没有短臂(例如在先前的图9中的70)的情况下直接连接至连杆臂67。这可以通过缸体71的至连杆臂端部67的联接件(可以为推杆、杆活塞的端部或者缸体耳部)呈柔性而实现，也就是说，该联接件在位置FL处在缸体的缸体耳部处的长形孔中延伸。 [0118] 图10a示出了根据本发明的一方面的流程图。第一步骤为开始。该方法与钻凿装置7有关且还包括抓持钻柱装置36以将钻钢35从所述钻柱装置36拆卸。该方法包括下述步骤： 提供对所述钻柱装置36的保持202；使设置在钻凿装置7处的驱动头20、37旋转203以将钻钢 35从驱动头20、37旋转拆卸；提供致动器装置42以使抓持装置21从初始位置沿轴向方向并沿远离驱动头20、37的方向移位204；以及借助于所述抓持装置21将以最靠近驱动头20、37的方式设置的钻端部保持205在保持位置中并将钻钢35从剩余的钻柱装置36旋转拆卸206。 [0119] 图10b示出了下述流程图：在该流程图中，方法步骤302包括：提供对所述钻柱装置36的保持，使设置在钻凿装置7处的驱动头20、37旋转以将钻钢35从驱动头20、37旋转拆卸，提供致动器装置42以使抓持装置21从初始位置U沿轴向方向X并且沿离开驱动头20、37的方向移位，以及借助于所述抓持装置21将以最靠近驱动头20、37的方式设置的钻端部保持在保持位置并将钻钢35从剩余的钻柱装置36旋转拆卸。 [0120] 图11示出了根据本发明的实施方式的控制单元。在此，示出了装置400的实施方式的示图。参照图2描述的控制单元100和110包括根据该实施方式的所述装置400。该装置400包括非易失存储器401、数据处理单元402和读/写存储器403。非易失存储器401具有第一存储器部404，在第一存储器部404中存储有用于控制装置400的功能的例如操作系统的计算机程序P。此外，装置400包括总线控制器、串行通信端口、I/O本体、A/D转换器、时间和日期输入及传输单元、事件计数器和中断控制器(未示出)。非易失存储器401还具有第二存储器部405。 [0121] 提供了一种计算机程序P，该计算机程序P包括用于根据实施方式将所述钻钢35从钻柱36一个接一个地顺序拆卸的例行程序。程序P包括用于调节致动器装置42的液压压力以在该方面调节抓持装置21上的轴向力的例行程序。程序P还包括下述例行程序：该例行程序用以使抓持装置21断开接合以移动离开驱动头37并改变卡盘39的旋转方向并停止旋转。同样地，程序P包括下述例行程序：该例行程序用以根据文中描述的方法将驱动头37定位在钻柱36的自由端部处、旋转附接卡盘39、将钻柱36从钻孔往回驱动并抓持钻柱36。程序P在该实施方式中可以以可执行的方式或者以被压缩的方式存储在存储器和/或读/写存储器 406中。 [0122] 当描述的是数据处理单元402执行特定的功能时，应该理解的是，数据处理单元402执行存储在存储器406中的程序P的特定部分、或者存储在读/写存储器403中的程序P的某一部分。数据处理装置402可以经由数据总线407与数据端口DP通信。非易失存储器401意在用于经由数据总线408与数据处理单元402通信。单独的存储器406意在经由数据总线409与数据处理单元402通信。读/写存储器403设置成经由数据总线410与数据处理装置402通信。链路L100和L101例如可以连接至数据端口DP(参见图2)。 [0123] 当在数据端口DP上接收到数据时，该数据被暂时存储在第二存储器部405中。当接收的输入数据已被暂时存储时，数据处理单元402预备以上述方式实施代码的进程。根据一个实施方式，在数据端口DP上接收到的信号包括关于下述内容的信息：致动器装置42的液压缸的当前液压压力以及用于驱动头37的旋转设置成使钻柱36旋转并且设置成相反的旋转以用于拆卸的液压压力。 [0124] 根据一个实施方式，在数据端口上接收到的信号包括关于下述内容的信息：钻钢35的完全拆卸或者在钻凿期间钻钢35的凹部的的用于对密封件定位的当前位置。所述信息可以通过适当的传感器被检测或者借助于触屏(未示出)手动地输入第一控制单元中。DP的数据端口处接收到的信号可以被装置400使用以基于检测到的当前值来控制所述液压压力。描述的方法的步骤可以通过装置借助于运行存储在存储器406或读/写存储器403中的程序P的数据处理单元402来执行，并且当装置400运行所述程序时，所述方法被执行。 [0125] 本发明通过随附权利要求来限定。应该指出的是，本发明不局限于权利要求中的特征，并且附加的实施方式以及描述的实施方式的组合也是可以的。例如，钻凿装置本身可以包括将设备运输至指定位置的远程控制车辆。该车辆可以设置成用于自主控制。例如，通信链路可以为例如光电通信线路的物理线路、或者例如无线连接的非物理线路，例如无线电或微波链路。将钻钢一个接一个地拆卸可以完全自动、半自动或者手动地完成。钻凿可以为天井钻孔或者其他扩孔钻孔，在天井钻孔或其他扩孔钻孔中，试图将空间与其他两个空间连通，并且所述这些空间水平地、竖向地或者在水平与竖向之间地定位在一个平面中。止挡装置除可以由抓持装置的凸缘或端部边缘形成以外还可以由包括在抓持装置中的毂的止挡肩部或止挡突出部形成。例如块或楔状件的限制装置优选地定尺寸成配合设置在钻钢中的当前凹部以进行接合。致动器装置除可以由多个弹簧或者单个弹簧构成以外还可以由马达驱动的推杆形成以提供轴向方向上的运动。马达驱动装置可以为电动装置、气动装置或液压装置。磁体装置或电磁体装置的类型也可以提供初始的移位。例如，抓持装置的初始移位——从初始位置开始沿远离驱动头的方向——也可以既通过弹簧力又借助于由液压缸致动的连杆装置来完成。致动器装置可以紧固至驱动头的壳体，从而不会绕卡盘的旋转轴线旋转并且与卡盘和抓持装置一起绕旋转轴线旋转。致动器装置可以支承抵靠驱动头的变速箱或驱动装置壳体。致动器驱动装置还可以附接至其他底座以支承抓持装置从初始位置沿离开驱动头的方向的驱动。钻柱的钻钢的定义还可以与钻管、“管”等同义。天井钻孔通常用于在第一空间、第二空间与第三空间之间推进钻孔如竖井和/或天井。在天井钻孔的情况下，处于不同水平面的空间或者在矿山中水平布置的空间可以连接以进行通信，所述空间中例如可以设置通风设备、材料运输装置或提升装置。通常，首先沿离开钻凿装置的第一方向钻凿先导孔。双作用液压缸被操作以使驱动头旋转。这产生了沿离开钻凿装置的方向按压钻头的压力以及用以沿相反方向往回进给钻头的推进力。该推力例如可以用于沿返回至钻凿装置的方向对另一孔进行扩孔。钻柱具有带钻钢、钻杆、钻管等的部段，所述部段基于进给方向逐渐添加或移除。 [0127] 替代性地，可以远程控制根据本发明的方面的钻凿装置，其中，操作者可以在距钻凿装置、例如距地面一定距离处控制该方法以保持钻柱装置并将该钻柱装置从钻凿装置拆卸。根据另一替代形式，钻凿装置可以为设置有钻凿装置的远程操作车辆，其中，操作者将车辆远程地控制至意在用于钻凿的地方、进行钻凿并随后驱动返回。根据另一替代形式，包括承载件的钻凿装置可以为自主的，其中，操作者仅需要开始程序并且该程序自动地继续直至完成。 |
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