(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィーダに支持されると共に該フィーダの送り力により軸方向に移動可能な穿孔機のフレーム（６）、
前記フレーム内で軸方向に往復運動可能に配設された衝撃ピストン（１）、
前記フレームに設けられかつ前記衝撃ピストンのピストン肩部（１ａ）に当接して該衝撃ピストンの往復運動ストロークの先端位置で作用する緩衝装置（８）、
前記衝撃ピストンの軸方向延長部先端面に当接しかつ前記フレーム内で軸方向往復運動可能に支持されると共に先端にドリルビットを備えたシャンク（２）、
前記衝撃ピストン（１）の外周位置において、前記フレーム内に軸方向に穿設されたシリンダ空間（４）、
前記シリンダ空間内に移動可能に収容されかつ後背面に作用する媒体の圧力によってシャンク（２）を前記穿孔機の先方に向けて押動可能な少なくとも２つのグループから成りかつ互に異なる運動ストロークを有する作動ピストン（４ａ；４ｂ、４ｃ、４ｄ：１４ａ；１４ｂ）、
先端部分が前記シャンクと、後端部分が前記作動ピストンとに夫々当接可能な前記衝撃ピストンの先端部分を取り囲んで該衝撃ピストンと同軸に伸びる円筒形のブッシュ（３）、
前記作動ピストンの前端面に当接可能に配置され該作動ピストンに互に異なる運動ストロークを与えるための制限手段（５；１５ａ、１５ｂ）を備え、
少なくとも穿孔作業中において、一方のグループを成す作動ピストン（４ａ〜４ｃ；１４ａ）が、前記シャンク（２）を最適衝撃点に維持するようにその後背面に作用する媒体圧力を調整されていると共に他方のグループを成す幾つかの作動ピストン（４ｂ〜４ｄ；１４ｂ）が、それらのストロークの最先端位置にまで押し出されるように、それらの後背面に作用する媒体圧力が加えられるように成した穿孔機による穿孔調整方法において、
所望の穿孔作業を行うために、これら２つのグループの前記シャンク（２）に当接する全ての作動ピストンの後背面に作用する媒体圧力の合計が、前記シャンクの先端部分を前記フィーダの送り力を超えて穿孔機の前方に押し出して新たな最適衝撃点に位置付けるように成し、
他方、前記ドリルビットを穿孔すべき岩盤と接触した状態に維持するために、前記他方のグループを成す作動ピストン（４ｂ、４ｃ、４ｄ；１４ｂ）に作用する圧力を前記フィーダの送り力より小さくなるように調整することを特徴とする穿孔機による穿孔調整方法。
【請求項２】
前記作動ピストン（４ｂ、４ｃ、４ｄ；１４ｂ）の後ろに作用する圧力の値は長い孔の穿孔において使用されるドリルロツドの数に関連して変化されることを特徴とする請求項１に記載の穿孔機による穿孔調整方法。
【請求項３】
各々異なる長さのストロークを有する少なくとも３つの作動ピストン（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が穿孔機に設けられ、そして所望の穿孔作業を行うために、前記シャンク（２）が、前記一方のグループを成す作動ピストン（４ａ〜４ｃ）のストロークに関連して当該作業の行われる予め定めた特定の最適衝撃点に対応する作動ピストンの後背面に前記フィーダの送り力を超えない程度の十分に高い圧力の媒体を供給しかつ前記シャンク（２）に作用させるように成したことを特徴とする請求項１に記載の穿孔機による穿孔調整方法。
【請求項４】
前記シャンク（２）が穿孔機の前方端に向かうストロークの終わりにおける反動に伴う衝撃力を減小させるために、該シャンク（２）に生ずる衝撃力の一部を前記衝撃ピストン（１）の緩衝装置（８）によって吸収し、残りの部分を該シャンク（２）に伝達させ、更に、前記他方のグループを成す作動ピストン（４ｂ〜４ｄ；１４ｂ）の後背面に加わるように成したことを特徴とする請求項３に記載の穿孔機による穿孔調整方法。
【請求項５】
等しい媒体圧力が前記すべての作動ピストン（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ；１４ａ、１４ｂ）の後背面に作用するように設定され、そして前記媒体圧力の値が、穿孔状態を調整するために、所望の作動ピストンがそのストロークの先端位置をとるように設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の穿孔機による穿孔調整方法。
【請求項６】
フィーダに支持されると共に該フィーダの送り力により軸方向に移動可能な穿孔機のフレーム（６）、
前記フレーム内で軸方向に往復運動可能に配設された衝撃ピストン（１）、
前記フレームに設けられかつ前記衝撃ピストンのピストン肩部（１ａ）に当接して該衝撃ピストンの往復運動ストロークの先端位置で作用する緩衝装置（８）、
前記衝撃ピストンの軸方向延長部先端面に当接しかつ前記フレーム内で軸方向往復運動可能に支持されると共に先端にドリルビットを備えたシャンク（２）、
該衝撃ピストン（１）の外周位置において、前記フレーム内に軸方向に穿設されたシリンダ空間（４）、
前記シリンダ空間内に移動可能に収容されかつ後背面に作用する媒体の圧力によってシャンク（２）を前記穿孔機の先方に向けて押動可能な少なくとも２つのグループから成りかつ互に異なる運動ストロークを有する作動ピストン（４ａ；４ｂ、４ｃ、４ｄ：１４ａ；１４ｂ）、
先端部分が前記シャンクと、後端部分が前記作動ピストンとに夫々当接可能な前記衝撃ピストンの先端部分を取り囲んで該衝撃ピストンと同軸に伸びる円筒形のブッシュ（３）、
前記作動ピストンの前端面に当接可能に配置され該作動ピストンに互に異なる運動ストロークを与えるための制限手段（５；１５ａ、１５ｂ）を備え、
少なくとも穿孔作業中において、一方のグループを成す作動ピストン（４ａ〜４ｃ；１４ａ）が、前記シャンク（２）を最適衝撃点に維持するようにその後背面に作用する媒体圧力を調整されていると共に他方のグループを成す幾つかの作動ピストン（４ｂ〜４ｄ；１４ｂ）が、それらのストロークの最先端位置にまで押し出されるように、それらの後背面に作用する媒体圧力が加えられるように成し、
所望の穿孔作業を行うために、これら２つのグループの前記シャンク（２）に当接する全ての作動ピストンの後背面に作用する媒体圧力の合計が、前記シャンクの先端部分を前記フィーダの送り力を超えて穿孔機の前方に押し出して新たな最適衝撃点に位置付けるように成した穿孔機において、
少なくとも２つの前記作動ピストンが、それら作動ピストンの後背面側の圧力空間に通じている互いに別個の複数の圧力チャンネル（７ａ、７ｂ；１７ａ、１７ｂ）を介して個別に圧力を前記作動ピストンに作用するように、前記圧力空間に圧力流体を供給するための手段に接続されており、
更に、前記ドリルビットを穿孔すべき岩盤と接触した状態に維持するために、前記他方のグループを成す作動ピストン（４ｂ、４ｃ、４ｄ；１４ｂ）に作用する圧力を前記フィーダの送り力より小さくなるように調整することを特徴とする穿孔機。
【請求項７】
前記シャンク（２）が穿孔機の前方端に向かうストロークの終わりにおける反動に伴う衝撃力を減小させるために、該シャンク（２）に生ずる衝撃力の一部を前記衝撃ピストン（１）の緩衝装置（８）によって吸収し、残りの部分を該シャンク（２）に伝達させ、更に、前記他方のグループを成す作動ピストン（４ｂ〜４ｄ；１４ｂ）の後背面に加わるように成したことを特徴とする請求項６に記載の穿孔機成したことを特徴とする請求項６に記載の穿孔機。
【請求項８】
前記穿孔機が、互いに異なったストロークを有する幾つかの作動ピストン（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）から成りかつ同一の圧力チヤンネル（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）によって互いに接続されていることを特徴とする請求項６または７に記載の穿孔機。
【請求項９】
各ストロークを有する前記作動ピストン（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が特定のピストングループを形成するために同一の圧力チヤンネル（７ａ、７ｂ、７ｃ）によって互いに接続されるが、圧力媒体が他に関係なく各ストロークを有する作動ピストン（４ａ、４ｂ、４ｃ）の後ろに導かれるように異なるストロークを有する作動ピストン用の圧力チヤンネルから分離されていることを特徴とする請求項８に記載の穿孔機。
【請求項１０】
前記穿孔機が少なくとも３つの異なる長さのストロークを有する作動ピストン（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）からなり、前記シャンク（２）が該シャンクの所望の位置に対応するストロークを有する作動ピストン（４ｂ，４ｃ，４ｄ；１４ｂ）の少なくとも後ろに十分な圧力下の圧力媒体を供給することにより前記シャンクの最適衝撃長さから少なくとも２つの異なる距離に前記穿孔機の前方端に向けて移動可能であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の穿孔機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の技術分野〕
本発明は、フィーダに支持されると共に該フィーダの送り力により軸方向に移動可能な穿孔機のフレーム、前記フレーム内で軸方向に往復運動可能に配設された衝撃ピストン、前記フレームに設けられかつ前記衝撃ピストンのピストン肩部に当接して該衝撃ピストンの往復運動ストロークの先端位置で作用する緩衝装置、前記衝撃ピストンの軸方向延長部先端面に当接しかつ前記フレーム内で軸方向往復運動可能に支持されると共に先端にドリルビットを備えたシャンク、前記衝撃ピストンの外周位置において、前記フレーム内に軸方向に穿設されたシリンダ空間、前記シリンダ空間内に移動可能に収容されかつ後背面に作用する媒体の圧力によってシャンクを前記穿孔機の先方に向けて押動可能な少なくとも２つのグループから成りかつ互に異なる運動ストロークを有する作動ピストン、先端部分が前記シャンクと、後端部分が前記作動ピストンとに夫々当接可能な前記衝撃ピストンの先端部分を取り囲んで該衝撃ピストンと同軸に伸びる円筒形のブッシュ、前記作動ピストンの前端面に当接可能に配置され該作動ピストンに互に異なる運動ストロークを与えるための制限手段を備え、少なくとも穿孔作業中において、一方のグループを成す作動ピストンが、前記シャンクを最適衝撃点に維持するようにその後背面に作用する媒体圧力を調整されていると共に他方のグループを成す幾つかの作動ピストンが、それらのストロークの最先端位置にまで押し出されるように、それらの後背面に作用する媒体圧力が加えられるように成した穿孔機による穿孔調整方法に関する。
【０００３】
本発明は、また、フィーダに支持されると共に該フィーダの送り力により軸方向に移動可能な穿孔機のフレーム、前記フレーム内で軸方向に往復運動可能に配設された衝撃ピストン、前記フレームに設けられかつ前記衝撃ピストンのピストン肩部に当接して該衝撃ピストンの往復運動ストロークの先端位置で作用する緩衝装置、前記衝撃ピストンの軸方向延長部先端面に当接しかつ前記フレーム内で軸方向往復運動可能に支持されると共に先端にドリルビットを備えたシャンク、該衝撃ピストンの外周位置において、前記フレーム内に軸方向に穿設されたシリンダ空間、前記シリンダ空間内に移動可能に収容されかつ後背面に作用する媒体の圧力によってシャンクを前記穿孔機の先方に向けて押動可能な少なくとも２つのグループから成りかつ互に異なる運動ストロークを有する作動ピストン、先端部分が前記シャンクと、後端部分が前記作動ピストンとに夫々当接可能な前記衝撃ピストンの先端部分を取り囲んで該衝撃ピストンと同軸に伸びる円筒形のブッシュ、前記作動ピストンの前端面に当接可能に配置され該作動ピストンに互に異なる運動ストロークを与えるための制限手段を備え、少なくとも穿孔作業中において、一方のグループを成す作動ピストンが、前記シャンクを最適衝撃点に維持するようにその後背面に作用する媒体圧力を調整されていると共に他方のグループを成す幾つかの作動ピストンが、それらのストロークの最先端位置にまで押し出されるように、それらの後背面に作用する媒体圧力が加えられるように成し、所望の穿孔作業を行うために、これら２つのグループの前記シャンクに当接する全ての作動ピストンの後背面に作用する媒体圧力の合計が、前記シャンクの先端部分を前記フィーダの送り力を超えて穿孔機の前方に押し出して新たな最適衝撃点に位置付けるように成した穿孔機に関する。
【０００４】
〔従来の技術〕
削岩機で孔を穿つとき、穿孔条件は種々の方法および幾つかの状況において変化し、削岩機の衝撃力または穿孔に作用する他の要因を迅速かつ効果的に調整する必要がある。従来の解決方法によれば、衝撃力は衝撃機械装置内の圧力媒体の圧力を調整することにより調整されるが、しかしそれは正確にかつ制御された方法において実現するのが非常に難しい。
【０００５】
さらに、従来の解決方法において、衝撃ピストンに対するシャンクの位置は、常に、衝撃力の部分がシャンクへかつ該シャンクを経由してドリルロツドを通ってドリルビットを出来るかぎり大きく動かす一定のいわゆる最適衝撃点に維持されねばならない。
【０００６】
フインランド特許第８４，７０１号はシャンクの位置が幾つかのピストンを使用することにより設定される解決方法を開示しており、ピストンに作用する力はシャンクを最適衝撃点に共に押し出すが、シャンクは強力な反動パルスによって戻され、従って、ピストンはそれにより発生した応力を受容する。前記フインランド特許において、幾つかのピストンは穿孔機の前方端に向かって他のピストンより先方にさらに動いて前記シャンクの移動に追随することが可能であり、それによりピストンは戻り運動を緩衝することが可能でありかつ該戻り運動を戻りパルスのより早い段階において吸収する。
【０００７】
〔発明の開示〕
従来の解決において、穿孔の調整は難しくかつこの発明の目的は穿孔が所望されるごとく容易に調整され得る方法および穿孔機を提供することにある。本発明による方法は、所望の穿孔作業を行うために、これら２つのグループの前記シャンクに当接する全ての作動ピストンの後背面に作用する媒体圧力の合計が、前記シャンクの先端部分を前記フィーダの送り力を超えて穿孔機の前方に押し出して新たな最適衝撃点に位置付けるように成し、他方、前記ドリルビットを穿孔すべき岩盤と接触した状態に維持するために、前記他方のグループを成す作動ピストンに作用する圧力を前記フィーダの送り力より小さくなるように調整することを特徴としている。
【０００８】
本発明による穿孔機は、少なくとも２つの前記作動ピストンが、それら作動ピストンの後背面側の圧力空間に通じている互いに別個の複数の圧力チャンネルを介して個別に圧力を前記作動ピストンに作用するように、前記圧力空間に圧力流体を供給するための手段に接続されており、更に、前記ドリルビットを穿孔すべき岩盤と接触した状態に維持するために、前記他方のグループを成す作動ピストンに作用する圧力を前記フィーダの送り力より小さくなるように調整することを特徴としている。
【０００９】
本発明の基本的な考え方は、穿孔作業がシャンクの最適衝撃点からずれて実施されているときに、シャンクの位置を軸方向にずらすことで調整するということである。その場合に、衝撃力を調整する場合に必要とする圧力はシャンクを経由してドリルロツドに伝達され、他方、残りの圧力は衝撃ピストンのストロークにおける前方端において緩衝装置によって吸収される。
【００１０】
同様に、ドリルビットの岩盤との接触位置が調整されねばならないとき、ピストンの後ろに作用する圧力は送り力より小さい圧力がピストンの最適衝撃点から前方に動き得るピストンの後ろにあるように保持され、圧力は、衝撃パルスの到達時に、ドリルビットが緩衝装置に対するどのような本質的な力の損失もなしに穿孔されるべき岩盤と接触して常に所望のごとく保持され得るように長い孔の穿孔に使用されるドリルロツドの数に応じて変化する。
【００１１】
本発明による穿孔調整方法は異なるストロークを有する幾つかのピストンを使用することにより非常に簡単に実現することができ、穿孔機の前方端に対するピストンのストロークは適宜制限されている。その場合に、異なるストロークを有するピストンの後ろに適切な圧力の圧力媒体を供給するとき、シャンクは所望のごとく前方に動かされ得る。
【００１２】
本発明の利点は、異なるストロークに動き得るピストンを使用することにより、シャンクが最適な衝撃点またはそれからずれている点である所望の衝撃点に機械的に動かされ得るということである。衝撃点の位置がすべての状況に関して精密に決定されるため、動力の伝達かつしたがって機械の衝撃力は予め精密に計算することができかつ所望の特性に応じてそれを寸法付けることができる。穿孔の調整はシャンクを支持するピストンに作用する圧力媒体の圧力を調整するのみで実現され得るので迅速かつ簡単である。
【００１３】
以下で、本発明を添付図面においてより詳細に説明する。
【００１４】
〔本発明を実施するための最良の形態〕
第１図は衝撃ピストン１および該衝撃ピストンと同軸に置かれたシャンク２からなっている穿孔機の概略図を示している。シャンク２はそれ自体公知の方法においてブッシュ３に対して軸方向に動き得るシャンク２のまわりに回転モータ（図示せず）によって回転させられる。ブッシュ３はシャンクの対応する傾斜した支持面２ａと接触している傾斜支持面３ａ上でシャンク２を支持する。ブッシュ３の後背面には、これを機械的に直接或いは間接的に軸方向に移動するようために、幾つかの作動ピストン４ａおよび４ｂが当接して設けられている。
【００１５】
作動ピストン４ａおよび４ｂの穿孔機の前方端に向かう運動距離（ストローク）を制限するための制限手段を構成するための段付きの制限リング５がブッシュ３の外周を囲んで配設されている。作動ピストン４ａおよび４ｂはフレーム６に軸方向に沿って穿孔されかつ衝撃ピストン１及びシャンク２に対して平行であるシリンダ空間４内に滑動可能に配置され、そして、フレーム内に穿設された圧力媒体チヤンネル７ａおよび７ｂがシリンダ空間４に延びる。穿孔機のフレーム６内にはピストン４ａおよび４ｂ以外にも幾つかの作動ピストンが配設されており、かつ、それらは作動ピストンの互に異なる軸方向移動ストローク距離を規定するための制限手段を構成する制限リング５の後端面の段差により穿孔機の前方端に向かう走行行程（ストローク）を異にし、更にそれらは少なくとも２つの別個のグループに分けられる。この構造はフインランド特許第８４，７０１号により詳細に説明されており、その内容は本出願の明細書に包含されるように検討される。
【００１６】
さらに、穿孔機は衝撃ピストン１のシリンダ空間の前方端において、すなわち、衝撃ピストン１のシリンダ空間は該ピストンが軸方向に沿った移動中にピストン軸径の段差部分であるピストン肩部１ａと当接するフレーム側の環状傾斜面で構成された緩衝装置８を含み、そして、衝撃ピストン１のピストン肩部１ａは何らかの理由のためにその通常の最適な衝撃点を過ぎてもなお突き進むとき緩衝装置８に衝突するような軸方向位置に設けられている。この構造は一般にそれ自体知られておりそして穿孔機の破壊を防止するために停止するのに使用され、従ってここでは詳細には説明されない。
【００１７】
本発明による方法によって、穿孔機のシャンク２の長さ方向位置、したがって、例えば、衝撃力またはドリルビットの岩盤との接触位置は上記した如き構成を採用することにより調整することが可能である。これは、通常の穿孔作業中、作動ピストン４ａ、４ｂの後背面に供給される媒体の圧力によって、これら作動ピストン４ａ、４ｂはブッシュ３を介してシャンク２を衝撃ピストン１の最適衝撃点にまで押し出し続けるがそれ以上は押し出さない。というのは、ブッシュ３を介してシャンク２に作用する、より長いストロークの作動ピストン４ｂによって発生される力が、穿孔機を繰出すためのフィーダ（不図示）の送り力ＦＦより小さいからである。
【００１８】
穿孔機の本体がドリルロツドの運動を伴わないで移動するストロークの間中、衝撃ピストン１はシャンク２に追随し、従って、ドリルビットを作動ピストン４ｂに作用する設定された圧力下で岩盤に対して押し当てた侭の状態で穿孔機がフィーダによって移動されるまで待機する。衝撃力が減少されねばならないとき、少なくとも作動ピストン４ｂの後背面に供給される圧力媒体の圧力は、より長いストロークを有する作動ピストン４ｂがブッシュ３を介してシャンク２を許容されたストロークだけ前方に押し出すことが可能であり、それにより衝撃ピストン１は通常のタイミングより遅れてシャンク２に衝突し、その際の衝突エネルギの幾らかは衝撃ピストンの緩衝装置８に吸収される。
【００１９】
例えば、３つの異なる衝撃力を使用しようとするとき、異なる衝撃長さを有する３つのピストンが１つのグループとして使用され、各ピストンの後背面に適切な圧力を供給することによって、シャンクを所望の力伝達位置に動かすことが可能である。
【００２０】
第２図は他の方法における衝撃力調整方法の概略図を示している。この場合に、符号４ｂないし４ｄで示された、異なるストロークを有する３つの作動ピストンが各々特別なグループとして区分けされかつ別のグループを形成する残りの作動ピストン４ａから分離された圧力媒体の特別な供給チヤンネル７ｂ乃至７ｄに接続されている。また、第２図は、符号５ａ乃至５ｄによって、互に異なる長さに作動ピストン４ａ乃至４ｄのストロークを制限するための段差を有する後背面を有する第１図に示された制限リング５の軸方向に沿った相対位置を略示している。
【００２１】
同様に、第２図はまた、破線Ｌａ乃至Ｌｄによって、各作動ピストンまたはピストングループが相対的に動き得るストロークを略示しておりそして破線Ｌａはシャンクの最適衝撃長さに対応する位置を示しており、穿孔作業中には、作動ピストン４ａは、そのストロークの最先端位置において、制限リング５のシャンク２に最適衝撃点を常に生ずる後背面５ａに当接している。破線Ｌｂ、Ｌｃ及びＬｄは衝撃ピストン１のピストン肩部１ａがそれぞれ緩衝装置８に衝突する軸方向位置より短いまたは長い距離か、または衝撃ピストン１が他の方法でその本来の最適衝撃点から移動した新たな最適衝撃点に対して更に前方に動いた作動ピストン４ｂないし４ｃの移動位置を説明している。
【００２２】
使用されるべき媒体圧力に対する作動ピストンの断面が適切に減少されることで互に異なる圧力を有する圧力媒体ＰａないしＰｄは他から独立して各ピストングループの後背面に選択的に供給され、作動ピストン４ａないし４ｄのストロークによりシャンクの新たな衝撃点を設定することが可能である。これらの衝撃点に対応して、すべての作動ピストンの後背面に同一の圧力を維持することにより処理されることができ、それにより作動ピストンの有効断面積および数を適切に選択することによりかつ適切に圧力を調整することにより、所望の力が所望のピストングループに与えられる。
【００２３】
衝撃力の調整は、作動ピストン４ａないし４ｄの後背面に作用する圧力媒体の圧力の値の穿孔機の送り力ＦＦとの関係において適切な値に調整することにより自動的に実施される。穿孔工具の貫通が何らかの理由、例えば、穿孔されるべき岩盤が軟弱なために送り速度が穿孔速度に追いつかなくなってしまったり、作動ピストン４ａないし４ｄの後ろに作用している過大な圧力のために、シャンク２の最適衝撃点がもはや最適でない前方の位置に移動してしまったりする場合に、全ての作動ピストン４ａないし４ｄの後背面に作用する圧力媒体の圧力はその新たな最適衝撃点に対応して適宜調整し直される。
【００２４】
即ち、それらの作動ピストン４ａないし４ｄの後背面に供給される媒体圧力の大きさに応じて、衝撃ピストン１が緩衝装置８に衝突しないように、シャンク２はその最適衝撃点から幾分か前方に移動し、または、作動ピストン４ｃ及び４ｄによって規定される距離に従ってシャンク２が移動する場合には、衝撃ピストン１が緩衝装置８に部分的に衝突する。シャンク２がより先方にかつ遠くに移動すればするほど、衝撃ピストン１からシャンク２へ伝達される衝撃力は益々小さくなる。
【００２５】
異なった種類の岩盤の穿孔等、穿孔条件が異なっている場合における穿孔を開始するとき、衝撃伝達能力は、所望のピストングループ４ａ及び４ｂ乃至４ｄの後背面に選択的にまたは全てのピストンの後背面に十分な圧力を加えることにより、その分衝撃ピストン１がシャンク２へ伝達する衝撃力が少なくて済む。
【００２６】
第３図は本発明を実施するのに適する穿孔機における第２の構造を略示しており、それにより第３図において対応する部品は第１図におけると同一の符号（番号）によって言及される。第３図に示される実施例において、スリーブ状の作動ピストン１４ａ及び１４ｂが第１図及び第２図に示された幾つかの独立した作動ピストン４ａ乃至４ｄに代わって使用されそしてスリーブ状ピストンは衝撃ピストン１の周りに同軸に配置される。この場合、作動ピストン１４ａは作動ピストン１４ｂの半径方向外側に位置しかつ圧力チヤンネル１７ａがその後ろに通じておりチヤンネル１７ａによって作動ピストン１４ａが前方に押され得る。
【００２７】
内側の作動ピストン１４ａはフレーム６の当接面１５ａで停止し、それにより作動ピストン１４ａがその位置にあるときシャンク２はブッシュ３及び半径方向内側に配設されたもう１つの作動ピストン１４ｂの前方端の突起１４ｂ’を介して作動ピストン１４ａに支持されてその最適衝撃点にある。作動ピストン１４ｂは同軸的に作動ピストン１４ａ内に配設されておりかつその後ろに圧力媒体がチヤンネル１７ｂを通って流入する。
【００２８】
作動ピストン１４ａは、シャンクの前方端に向かって作動ピストン１４ｂを押すようにその前方に支持面１４ａ’を有し、他方、作動ピストン１４ｂはこの支持面１４ａ’に当接する半径方向外方に張り出した環状フランジ状の突起１４ｂ’を有している。従って、作動ピストン１４ｂはブッシュ３を介してシャンク２を押し出すことが可能である。これと呼応して、シャンク２が作動ピストン１４ｂを後方に押すとき、作動ピストン１４ｂはその突起１４ｂ’によって作動ピストン１４ａを後方に向けて共に押し戻すこととなる。
【００２９】
さらに、作動ピストン１４ｂの穿孔機の前方部分に向かうストロークは同じくフレーム６の当接面１５ａの先方で、それよりさらに半径方向内側に設けられた当接面１５ｂによって制限され、それにより作動ピストン１４ｂが当接面１５ｂに当接しているとき、シャンク２は最適衝撃点より先方の新たな最適衝撃点に位置している。なお、これら当接面１５ａ及び１５ｂは、２つの作動ピストン１４ａ及び１４ｂの軸方向移動を制限するための第１図に示した制限リング５によって示された制限手段の作動ピストン前端面に当接する段付き端面に相当するものである。
【００３０】
シャンク２が最適衝撃点に位置している通常の状況において、作動ピストン１４ａおよび１４ｂは第３図に示された位置にある。作動ピストン１４ｂの後背面にチヤンネル１７ｂを介して媒体圧力を加えられるならば、これが十分に高く上昇した圧力であれば、フィーダの送り力を超える力を発生しかつシャンク２をその通常の衝撃点の先方に位置付けるように穿孔機に対してシャンク２を相対的に先方に移動させる。
【００３１】
この実施例は種々の使用方法が可能であり、例えば、作動ピストン１４ｂからブッシュ３へ力を伝達する別個の伝達リングまたは別個のピンに置き換えることも可能である。同様に、作動ピストン１４ａおよび１４ｂは作動ピストン１４ｂが最も外方にありかつ作動ピストン１４ａが最も内方にあるように図に示される方法にまたは反対の方法にすることもできる。
【００３２】
さらに、複数の作動ピストンをシャンクの軸方向に順次配置してもよい。同様に、幾つかのピストンが図に示されるごとく環状に同軸的に配設してもよく、そして第１図の環状ピストンに加えて筒状ピストンがまた使用され得る。
【００３３】
第４図は、本発明の上記した実施例に関連して上向きに長い孔を穿孔する際の圧力変化を示す概略図である。第４図において水平線ＦＳは作動ピストン４ａ，１４ａの後ろに加えられる圧力によってシャンク２を常時その最適衝撃点に位置付けている状態を示している。段付きの線ＦＣは穿孔作業の間中、穿孔機の前方端に向かって移動可能な作動ピストン４ｂないし４ｄの後ろに設定された圧力の合計値を示している。
【００３４】
１本のドリルロツドがドリルロツドセットに加えられるときは常にドリルビットが実質上一定の力で衝撃点の前方に支持されるように、かかるドリルビットの質量の追加を作動ピストン４ｂ乃至４ｄ，１４ｂの後ろの圧力上昇によって補償される。
【００３５】
それぞれ作動ピストン４ａ、１４ａおよび４ｂないし４ｄ、１４ｂの後ろの圧力によって発生された力の合計はフィーダの送り力ＦＦより大きく、したがってその力はシャンク２をその最適衝撃点に保持することができるが、作動ピストン４ｂないし４ｄ、１４ｂによって発生された力の合計は穿孔機の送り力より小さい値になっている。送り力は破線ＦＦで示され、それにより送り力は穿孔作業の開始時に、作動ピストン４ｂ乃至４ｄによって発生される力の合計がシャンクを前方に動かしかつ衝撃ピストンが緩衝装置に衝突するように小さく保持される。
【００３６】
この状況において、図に示されるように、作動ピストン４ｄによって発生された力は衝撃点の前方にドリルビットを支持するようになっておりかつ穿孔を制御することができる。衝撃力はしたがって穿孔が開始されかつ通常の穿孔作業が始まるまで調整することが可能である。他方で、岩盤が軟弱であったり破壊されていたりする状況が通常の穿孔作業において時々起こりうるが、そのことは、破線ＦＦが点Ａで急激に降下しかつその後上昇する状態が図において見ることができる。
【００３７】
この状況において、作動ピストン４ｂ乃至４ｄ、１４ｂの有効な力は送り力を超え、それによりシャンク２は新たな衝撃点に入り込みかつ衝撃ピストン１は緩衝装置８に衝突しそして衝撃力は普通の岩盤に到達するまで減少する。ドリルロツドを追加するとき、フィーダの送り力もまた質量を補償するのに増加される。
【００３８】
点Ｂはドリルロツドが共振し始めたかまたは共振が判った状況に対応する。この状況において、作動ピストン４ｂ乃至４ｄを前方に押している力はそれらの後背面に作用している媒体圧力を調整することにより、送り力より大きくなるように調整される。ここで、衝撃力が減殺されないように、作動ピストン４ｂのストロークによって、シャンク２の前方運動がそのストロークの終わりに衝撃ピストン１を緩衝装置８へ向かって移動しないように制限している。
【００３９】
シャンク２の移動の結果として、衝撃ピストンの衝撃長さかつしたがって衝撃変化および共振状態はかくして回避される。他方で、作動ピストン４ｃ及びピストン４ｄの圧力レベルおよびそれによって発生される力は、ドリルビットの接触点、すなわち衝撃点の前方での支持力が実質上変化しないように同時に上昇される。
【００４０】
１またはそれ以上の作動ピストンの追加後、通常の圧力レベルかつしたがってストローク用のシャンクの最適衝撃点が再び得られる。また、作動ピストンの後背面に作用しかつその最適衝撃点にシャンクを保持する圧力は使用される作動ピストンの数によって調整することができ、それにより直線ＦＳはピストン力および送り力の差の力を受容する反動は、例えば、一定であるように段状にされる。
【００４１】
第５図は他の関連しかも均一の圧力がそこでは同時に作動ピストン１４ａ，１４ｂの後背面に作用する第３図に対応する本発明の実施例の概略図を示している。その場合に、シャンク２の衝撃位置調整および衝撃力調整は、チヤンネル１７ａを通って作用する圧力媒体の圧力を調整することだけで行われ、その圧力増加によって作動ピストン１４ｂがシャンク２を前方に押すようにする。加えて、この実施例は、作動ピストン１４ｂからブッシュ３へかつさらにブッシュを介してシャンク２へ力を伝達するために作動ピストン１４ｂとシャンク２に作用するブッシュとの間の別個の伝達部材１８から成っている。
【００４２】
本発明は例としてのみ上記説明および図面において説示され、そして本発明はこの例に制限されない。種々の自動圧力調整方法および装置が、所望されるとき、自動力調整を達成するために本発明による方法に組み合わされ得る。同様に、同一の圧力がすべての作動ピストンの後ろに供給されることができ、それによりシャンクの所定の前方への移動は前方に移動できる作動ピストンの数に関連して十分な圧力を必要とする。
【００４３】
作動ピストンは、図面に示されるように、単一体からなることができ、それは少なくとも２つの作動ピストン、作動ピストンの後ろの圧力空間に通じる互いに独立した圧力チヤンネルおよび圧力が互いの構造しかもまたピストン肩部とシャンクとの間に別個のピストン肩部を有する異なるピストン構造および異なる伝達ブッシュおよび作動ピストンがそれによりシャンクに機械的に作用しかつシャンクを前方に押すベアリング部分に関係なく作動ピストンに作用しているように作動ピストンの後ろの圧力空間に圧力媒体を供給するための手段からなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による方法を実施するのに適する穿孔機の１構造を示す概略図、
【図２】  異なる力調整状況において第１図による穿孔機の調整を示す概略図、
【図３】  本発明による方法を実施するのに適する穿孔機の第２の構造を示す概略図、
【図４】  本発明による方法の１つの実施に関連して存在する圧力によって発生される力を示す概略図、
【図５】  本発明による方法を実施するのに適する穿孔機の第３の構造を示す概略図である。
【符号の説明】
１    衝撃ピストン
１ａ  ピストン肩部
２    シャンク
３    ブッシュ
４    シリンダ空間
４ａ  作動ピストン
４ｂ  作動ピストン
４ｃ  作動ピストン
４ｄ  作動ピストン
６    フレーム
７ａ  圧力チャンネル
７ｂ  圧力チャンネル
７ｃ  圧力チャンネル
７ｄ  圧力チャンネル
８    緩衝装置
１４ａ  作動ピストン
１４ｂ  作動ピストン
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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【図５】
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