(57)【要約】  本発明は削岩装置の運転制御方法および機器に関する。本削岩装置（１）は、削岩装置（１）のツールに対するインパクトエネルギーを発生する打撃器（４）と、ドリル孔内でツール（７）を回転させる回転器（５）と、ドリル孔内でツール（７）をフィードする供給器（９）と、遊離した切削屑を孔から洗い流すためにツール（７）およびビット（８）を通じて洗浄剤を供給する洗浄器（１１）とを含む。供給力（FF）および打撃力（PP）は、供給力（FF）と打撃力（PP）との関係が目標とする運転範囲の上限値および下限値内に調整されるように決定される。
2005511934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃器（４）と、回転器（５）と、供給器（９）と、洗浄器（１１）と、ツール（７）と、該ツール（７）に設置されたビット（８）とを含む削岩装置（１）の運転制御方法であって、該削岩装置（１）では、前記打撃器（４）は前記ツール（７）に対してインパクトエネルギーを発生し、前記回転器（５）はドリル孔内で前記ツール（７）を回転させ、前記供給器（９）はドリル孔内で前記ツール（７）をフィードし、前記洗浄器（１１）は前記ツール（７）およびビット（８）を通じて洗浄剤を供給して分離された切削屑を孔から洗い流す削岩装置の運転制御方法において、
前記供給器（９）の供給力（FF）および打撃器（４）の打撃力（PP）を決定し、
前記供給器（９）の供給力（FF）および打撃器（４）の打撃力（PP）を該供給器（９）の供給力（FF）および打撃器（４）の打撃力（PP）に基づいて自動的に制御することを特徴とする運転制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）は該供給器（９）の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定し、前記打撃器（４）の打撃力（PP）は該打撃器（４）の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記供給器（９）の最高許容供給力（FFMAX）および該供給器（９）の最低許容供給力（FFMIN）を設定し、
前記打撃器（４）の最高許容打撃力（PPMAX）および該打撃器（４）の最低許容打撃力（PPMIN）を設定し、
前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係の上限値および下限値を設定し、該上限値および下限値を、前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係の目標運転範囲の境界値とし、
前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係を該供給器（９）の供給力（FF）および該打撃器（４）の打撃力（PP）に基づいて決定し、
前記供給器（９）の供給力（FF）および前記打撃器（４）の打撃力（PP）は、該供給器（９）の供給力（FF）と該打撃器（４）の打撃力（PP）との関係が前記上限値および下限値によって制限された目標運転範囲内にあるように調整することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係が目標運転範囲内にある時は、前記打撃器（４）の打撃力（PP）を増大させることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）が前記打撃器（４）の打撃力（PP）に比較して過大である時は、該打撃器（４）の打撃力（PP）を増大させることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記打撃器（４）の打撃力（PP）が設定最大値（PPMAX）にある時は、前記供給器（９）の供給力（FF）を低減することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項３に記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）が前記打撃器（４）の打撃力（PP）に比較して過小である時は、該供給器（９）の供給力（FF）を増大させることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）が設定最大値（FFMAX）にある時は、前記打撃器（４）の打撃力（PP）を低減することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）または前記打撃器（４）の打撃力（PP）は、標準的ステップにより変更し、あるいはP、PIまたはPIDアルゴリズムにより変更することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項３ないし９のいずれかに記載の方法において、該方法はさらに、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）を決定し、
該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）を決定し、
該回転器（５）の回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）を設定し、
該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化の最高許容値（△MM）を設定し、
前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を前記回転器（５）の回転トルク（MM）または該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）に基づいて設定することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、前記回転器（５）の回転トルク（MM）または該回転トルク（MM）の変化（△MM）を該回転器(５)の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の方法において、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）を該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）と比較し、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）の値を該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）と比較し、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）が該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）を超過する時または前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）が該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）を超過する時は、前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を低減することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１０または１１に記載の方法において、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）を該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）と比較し、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）の値を該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）と比較し、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）が該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）に多くとも等しくなる時および前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）が該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）に多くとも等しくなる時は、前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）をその設定値（FFMAXSET）に設定することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項３ないし１３のいずれかに記載の方法において、該方法はさらに、
前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）を決定し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を決定し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）を設定し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）を設定し、
前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）に基づいて設定することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を該洗浄器（１１）の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の方法において、
前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）を該洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）と比較し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）と比較し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）が最高許容洗浄圧値（FPMAX）を超過する時または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）が該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）を超過する時は、前記供給器（９）の最高許容供給力値（FFMAX）を低減することを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１４または１５に記載の方法において、
前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）を該洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）と比較し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）と比較し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）が該洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）に多くとも等しくなる時または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）が該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）に多くとも等しくなる時は、前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）をその設定値（FFMAXSET）に設定することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれかに記載の方法において、
穿孔貫通率（PS）を決定し、
最高許容穿孔貫通率（PSMAX）を設定し、
最低許容穿孔貫通率（PSMIN）を設定し、
穿孔貫通率（PS）を最高許容穿孔貫通率（PSMAX）と比較し、穿孔貫通率（PS）が最高許容穿孔貫通率（PSMAX）を超過する時は、穿孔を中断して再開し、
さらに／あるいは穿孔貫通率（PS）を最低許容穿孔貫通率（PSMIN）と比較し、穿孔貫通率（PS）が最低許容穿孔貫通率（PSMIN）より低くなる時は、穿孔を中断することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、前記穿孔貫通率（PS）は、該穿孔貫通率（PS）を直接測定して決定することを特徴とする方法。
【請求項２０】
打撃器（４）と、回転器（５）と、供給器（９）と、洗浄器（１１）と、ツール（７）と、該ツール（７）に設置されたビット（８）とを含む削岩装置（１）の運転制御機器であって、該削岩装置（１）では、前記打撃器（４）は前記ツール（７）に対してインパクトエネルギーを発生し、前記回転器（５）はドリル孔内で前記ツール（７）を回転させ、前記供給器（９）はドリル孔内で前記ツール（７）をフィードし、前記洗浄器（１１）は前記ツール（７）およびビット（８）を通じて洗浄剤を供給して分離された切削屑を孔から洗い流す削岩装置の運転制御機器において、該機器は、前記供給器（９）の供給力（FF）および打撃器（４）の打撃力（PP）を決定する手段と、前記供給器（９）の供給力（FF）および打撃器（４）の打撃力（PP）を該供給器（９）の供給力（FF）および打撃器（４）の打撃力（PP）に基づいて自動的に調整する少なくとも１つの制御ユニット（２８）とを含むことを特徴とする運転制御機器。
【請求項２１】
請求項２０に記載の機器において、前記削岩装置（１）の運転制御用に、少なくとも、緊急停止状態、穿孔停止状態、穿孔開始状態、正常穿孔状態、穿孔ジャミング状態、および削岩ツール（７）のビット（８）の洗浄孔閉塞状態が制御ユニット（２８）で決定されることを特徴とする機器。
【請求項２２】
請求項２０に記載の機器において、該機器は、前記供給器（９）の圧力チャンネルの圧力に基づいて該供給器（９）の供給力（FF）を決定する少なくとも１つの第１の圧力センサ（２３）と、前記打撃器（４）の圧力チャンネルの圧力に基づいて該打撃器（４）の打撃力（PP）を決定する少なくとも１つの第２の圧力センサ（２４）とを含むことを特徴とする機器。
【請求項２３】
請求項２０ないし２２のいずれかに記載の機器において、該機器は、前記供給器（９）の最高許容供給力（FFMAX）および該供給器（９）の最低許容供給力（FFMIN）を設定する手段と、前記打撃器（４）の最高許容打撃力（PPMAX）および該打撃器（４）の最低許容打撃力（PPMIN）を設定する手段と、前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係の上限値および下限値を、該供給器（９）の供給力（FF）と該打撃器（４）の打撃力（PP）との相互関係の目標運転範囲の境界値として設定する手段と、前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係を該供給器（９）の供給力（FF）および該打撃器（４）の打撃力（PP）に基づいて決定する手段と、前記供給器（９）の供給力（FF）および前記打撃器（４）の打撃力（PP）を該供給器（９）の供給力（FF）と該打撃器（４）の打撃力（PP）との関係が前記上限値および下限値によって制限された目標運転範囲内にあるように調整する手段とを含むことを特徴とする機器。
【請求項２４】
請求項２０ないし２３のいずれかに記載の機器において、該機器はさらに、前記回転器（５）の回転トルク（MM）および該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）を決定する手段と、該回転器（５）の回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）および該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化の最高許容値（△MMMAX）を設定する手段と、前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を前記回転器（５）の回転トルク（MM）または該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）に基づいて設定する手段とを含むことを特徴とする機器。
【請求項２５】
請求項２４に記載の機器において、該機器は、前記回転器（５）の回転トルク（MM）および／または該回転トルク（MM）の変化（△MM）を該回転器（５）の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定する少なくとも１つの第３のセンサを含むことを特徴とする機器。
【請求項２６】
請求項２４または２５に記載の機器において、該機器は、前記回転器（５）の回転トルク（MM）を該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）と比較し、あるいは、前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）の値を該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）と比較する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項２７】
請求項２６に記載の機器において、該機器は、前記回転器（５）の回転トルク（MM）が該回転トルク（MM）の最高許容回転トルク値（MMMAX）を超過する時または前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）が該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）を超過する時に前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を低減する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項２８】
請求項２６に記載の機器において、該機器は、前記回転器（５）の回転トルク（MM）が該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）に多くとも等しくなる時および前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）が該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）に多くとも等しくなる時に前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）をその設定値（FFMAXSET）に設定する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項２９】
請求項２０ないし２８のいずれかに記載の機器において、該機器はさらに、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）および該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を決定する手段と、該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）および該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）を設定する手段と、前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）に基づいて設定する手段とを含むことを特徴とする機器。
【請求項３０】
請求項２９に記載の機器において、該機器は、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）および／または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を該洗浄器（１１）の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定する少なくとも１つの第４の圧力センサ（２６）を含むことを特徴とする機器。
【請求項３１】
請求項２９または３０に記載の機器において、該機器は、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）を該洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）と比較し、あるいは該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）と比較する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項３２】
請求項３１に記載の機器において、該機器は、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）が最高許容洗浄圧値（FPMAX）を超過する時または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）が該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）を超過する時に前記供給器（９）の最高許容供給力値（FFMAX）を低減する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項３３】
請求項３１に記載の機器において、該機器は、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）が該洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）に多くとも等しくなる時または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）が該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）に多くとも等しくなる時に前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）をその設定値（FFMAXSET）に設定する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項３４】
請求項２０ないし３３のいずれかに記載の機器において、該機器は、穿孔貫通率（PS）を決定する手段と、最高許容穿孔貫通率（PSMAX）および最低許容穿孔貫通率（PSMIN）を決定する手段と、穿孔貫通率（PS）を最高許容穿孔貫通率（PSMAX）および最低許容穿孔貫通率（PSMIN）と比較する手段と、穿孔貫通率（PS）が最高許容貫通率（PSMAX）を超過する時に穿孔を中断して再開する手段と、穿孔貫通率（PS）が最低許容貫通率（PSMIN）より低くなる時に穿孔を中断する手段とを含むことを特徴とする機器。
【請求項３５】
請求項３４に記載の機器において、該機器は、前記穿孔貫通率（PS）を直接測定して該穿孔貫通率（PS）を決定する少なくとも１つの速度検出器（２７）を含むことを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は打撃器と、回転器と、供給器と、洗浄器と、ツールと、ツール内に設置されたビットを含む削岩装置の運転制御方法に関するものである。本削岩装置では、打撃器はツールに対してインパクトエネルギーを発生し、回転器はドリル孔内でツールを回転させ、供給器はドリル孔内でツールをフィードし、洗浄器は切削屑を孔から洗い流すためにツールおよびビットを通じて洗浄剤を供給する。
【０００２】
また本発明は、打撃器と、回転器と、供給器と、洗浄器と、ツールと、ツール内に設置されたビットとを含む削岩装置の運転制御機器に関するものである。本削岩装置では、打撃器はツールに対してインパクトエネルギーを発生し、回転器はドリル孔内でツールを回転させ、供給器はドリル孔内でツールをフィードし、洗浄器は切削屑を孔から洗い流すためにツールおよびビットを通じて洗浄剤を供給する。
【０００３】
削岩装置および削岩機はたとえば鉱山、採石場および土地造成現場において岩盤の穿孔および掘削に使用される。岩盤に孔を開ける場合に、その穿孔条件は様々に変動するであろう。岩塊内の地層によりその硬度が変動し、したがって穿孔抵抗に応じて穿孔上の諸特性を調整しなければならない。穿孔においては、次の４つの機能、すなわち穿孔すべき孔内でドリルを回転させること、打撃器によりドリルシャンクを打撃して岩盤を破砕すること、ドリルを供給することおよび穿孔された孔から切削屑を洗い流すことが同時に使用される。打撃器によりドリルシャンクを打撃して岩盤を破砕する時は、打撃器のインパクトエネルギーは通常ドリルシャンクの延長部として働くドリルロッドを介してドリルビットに伝達され、ドリルロッドが岩盤を叩いてそれを破砕する。このように岩盤の破砕は主としてインパクト効果により生じるが、回転の主要な目的はドリルロッドの外端部においてドリルビットのドリルボタン、またはその他の作業パーツが常に岩盤の新しいスポットを確実に打つようにすることである。
【０００４】
穿孔条件が変動するために、満足な穿孔結果を得るには異なる削岩機能間の関係が極めて重要である。したがって満足な穿孔結果を得るには運転者の職業的技能が非常に重要な役割を果たすが、これは変動する穿孔条件下で、特に、異なる削岩機能間の正確な関係を見出すことがきわめて難しい。特に、削岩装置に要求される高度の運転条件により、信頼性のある自動化システム、すなわち測定および制御システムを削岩装置や削岩機に導入することが非常に難しいからである。したがって、満足な穿孔結果を得ることが運転者如何に大きく係っているために、優秀な運転者となるには長い作業経験が必要とされる。一方で、運転者はある装置から他の装置へと移動する場合、良い穿孔結果を得るためには削岩装置の操作についての新たな訓練期間が必要になる。
【０００５】
本発明は、削岩装置運転制御のための新規な方式を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明による方法は、供給器の供給力および打撃器の打撃力を決定し、供給器の供給力および打撃器の打撃力に基づき供給器の供給力および打撃器の打撃力を自動的に制御することを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明による機器は、供給器の供給力および打撃器の打撃力を決定する手段と、供給器の供給力および打撃器の打撃力に基づき自動的に供給器の供給力および打撃器の打撃力を調整する少なくとも１つの制御ユニットとを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の基本思想は、削岩装置のツールに対してインパクトエネルギーを発生する打撃器、ドリル孔内でツールを回転させる回転器、ドリル孔内にツールをフィードする供給器および切削屑を孔から洗い流すためにツールおよびビットを通じて洗浄剤を供給する洗浄器から構成される削岩装置の運転が、供給器の供給力および打撃器の打撃力を決定することならびに供給器の供給力および打撃器の打撃力に基づき自動的に供給器の供給力および打撃器の打撃力を調整することにより制御されることである。本発明の好ましい一実施例は、供給器の供給力および打撃器の打撃力の最高および最低許容値を設定すること、供給器の供給力と打撃器の打撃力との関係に対し上限値および下限値を設定すること、上記の上限値および下限値は供給器の供給力と打撃器の打撃力との相対関係の目標運転範囲の境界値として働き、供給器の供給力および打撃器の打撃力に基づき供給器の供給力と打撃器の打撃力との関係を決定することならびに供給器の供給力および打撃器の打撃力を供給器の供給力と打撃器の打撃力との関係が上記の上限値および下限値により制限された目標運転範囲内になるように調整することを含む。
【０００９】
本発明の利点は本方式が簡単な手法で適用できることであり、これは必要なセンサ要素とその他の機器とが簡単な手法で適用できるからである。閉ループ制御のため、すなわち測定に基づき穿孔を自動的に制御することにより、削岩装置もまた所要の穿孔条件内で使用することが容易になり、運転者が容易で迅速に異なる削岩装置の使用法を学習することができる。与えられた要求値の代わりに、所定の目標運転範囲内に穿孔を維持することにより、穿孔状況に関連して生じる穿孔制御システムの振動の危険性を大幅に低減することが可能である。本方式は削岩機器が受けるストレスを容易で簡単に低減し、削岩機の正常な運転中または削岩機の誤用による機器の損傷の発生を防止する。
【００１０】
以下に本発明の詳細を添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明による方式が適用された削岩装置１の非常に簡略化した側面図であり、図２は図１の削岩装置に関連する本発明による方式の概略側面図である。削岩装置１はブーム２を有し、その末端には打撃器４および回転器５を含む削岩機６を搭載した供給ビーム３がある。通常、打撃器４は圧力媒体効果により移動し、ツール７もしくはツール７と打撃器４との間に配置された、たとえばドリルシャンクのような接続部の上端を叩く打撃ピストンを有する。当然のことながら、打撃器４の構造をこれ以外の形式のものにしてもよい。ツール７の後端は削岩機６に接続されていて、ツール７の前端には岩盤破砕用の固定式または脱着可能なビット８が備えられている。一般的に、ビットはボタン８aを有するドリルビットであるが、他のビット構造としてもよい。ツール７およびビット８が削岩機１のドリルを構成する。回転器５はツール７に連続的な回転力を伝達し、その効果によりツール７に接続されたビット８は打撃器の１インパクトの後にその位置を変え、後続のインパクトにより岩盤内の新しいスポットを打撃する。穿孔中は、ビット８は供給器９により岩盤に向けて押し出される。供給器９は供給ビーム３内に設置されていて、それに接続して打撃器４および回転器５が移動可能に配置されている。供給器９は、たとえば供給ビーム３上で打撃器４および回転器５を移動させるために設置された圧力媒体作動形のシリンダとしてよい。しかしながら供給器９の構造および動作原理は変更してもよい。深い孔を穿孔する場合には、すなわちいわゆる延長ロッド穿孔時には、穿孔すべき孔の深さに応じた数のドリルロッド１０aないし１０ｃでツール７を構成してビット８と削岩機６との間に配置する。削岩機６は削岩機６のツール７およびビット８を通じて洗浄剤を供給して遊離した切削屑をドリル孔から洗い流す洗浄器１１を有する。簡略化のため、図１にはビット８の洗浄孔を図示していない。さらに、図２には供給器９を駆動する供給ポンプ１２、打撃器４を駆動するインパクトポンプ１３および回転器５を駆動する回転ポンプ１４を図示する。これらはそれぞれが駆動する指定の機器に、加圧された圧力流体、好ましくはハイドローリックオイルまたはバイオオイルを供給する。上記のポンプ類は各機器の圧力チャンネル１５，１６，１７に配置され、各チャンネルを通じて矢印Ａ方向に圧力流体が上記の機器に供給される。各機器から圧力流体は各機器の戻りチャンネル１８，１９，２０を通じて矢印B方向に簡略化のため図示していないコンテナへと還流する。削岩機６はまた洗浄器１１の圧力チャンネル２２に配置された洗浄ポンプ２１を有し、このポンプが通常水である洗浄剤を矢印A方向に洗浄器１１に供給する。供給ポンプ１２、インパクトポンプ１３、回転ポンプ１４および洗浄ポンプ２１は通常モータ１２a、１３a、１４aおよび２１aにより駆動される。簡略化のため、図２には打撃器４、回転器５、供給器９および洗浄器１１の制御に用いる制御バルブは図示していない。削岩装置および削岩機の構造および運転それ自体は当該技術の熟達者には公知であるから、ここではより詳細には説明しない。
【００１２】
穿孔を成功させるためには、穿孔内でのドリルの回転、打撃器によりドリルシャンクまたは直接ツール７を打撃することによる岩盤の破砕ならびにドリルの供給および洗浄といった異なる穿孔機能が相互に正しい関係にあることが非常に重要である。とりわけ、供給器９の供給力FFと打撃器４の打撃力PPの相互関係（FF/PP）が正しいことが重要である。本発明による削岩装置１の運転制御は、削岩装置１または削岩機６の運転中の振動の危険性を低減するため、供給器９の供給力FFと打撃器４の打撃力PPとの関係（FF/PP）を、正確に与えられた所要の目標値にさせようとするのでなく、所要の目標運転範囲内に維持することにより具合よく実施される。図３にこの原理を図示しているが、ここでは供給器９の供給力FFと打撃器４の打撃力PPとの関係（FF/PP）に対し、上限値（FF/PP）OLおよび下限値（FF/PP）ULが設定されていて、供給器９の供給力FFと打撃器４の打撃力PPとの関係（FF/PP）は、穿孔を成功裡に達成するために上記の上限値および下限値によって制限された目標運転範囲内に保持する。さらに、図３には供給力FFと打撃力PPとの関係の最高許容値（FF/PP）MAXおよび供給力FFと打撃力PPとの関係の最低許容値（FF/PP）MINを図示し、これらは穿孔機器が破損しないための許容範囲を示す。供給器９の供給力FF、またはこれを表わす変数は、供給器９の圧力チャンネル１５に接続配置された第１の圧力センサ２３または圧力伝送器２３を用いて測定され、また打撃器４の打撃力PP、またはこれを表わす変数は打撃器４の圧力チャンネル１６に接続配置された第２の圧力センサ２４または圧力伝送器２４を用いて測定される。当然のことながら、数値または商（FF/PP）にかえて、供給器９の供給力FFと打撃器４の打撃力PP間の相互関係として数値または商（PP/FF）を用いてもよく、この場合は必要な制限値は上記の数値または商（PP/FF）を基づいて決定する。
【００１３】
削岩装置の運転制御においては、打撃器４の打撃力PPをできるだけ高く保つことを目標とする。したがって、供給器９の供給力FFと打撃器４の打撃力PPとの関係（FF/PP）が図３に示された上限値（FF/PP）OLおよび下限値（FF/PP）ULによって制限された目標運転範囲内にある間は、打撃力PPは増大させる。供給力FFが打撃力PPに対して過大であることが分かったときは、打撃力PPは増大させる。しかしながら、打撃力PPが既に設定された最大値PPMAXに達していれば、供給力FFを低減する。これと同様に、供給力FFが打撃力PPに関して低すぎることが分かれば供給力FFを増大させる。供給力FFが既に設定された最大値FFMAXに達しているならば、打撃力PPは低減する。上限値（FF/PP）OLおよび下限値（FF/PP）ULによって制限された目標範囲を超えないように供給力FFと打撃力PPとの関係（FF/PP）を調整することは、図３のブロック図に示す。
【００１４】
打撃力PPおよび供給力FFの増大または低減は、標準的ステップにより直接に、あるいはP、PI、PIDもしくはこれと同等の他のアルゴリズムを用いることにより実行できる。必要に応じて、各状況ごとに異なるアルゴリズムを使用してよく、または異なるパラメータを持つ同一のアルゴリズムを使用してもよい。打撃力PPの最大許容値PPMAXおよび最小許容値PPMINは穿孔中は変更されない。供給力FFの上限値FFMAXは、回転器５の回転トルクMMまたは洗浄器１１の洗浄圧FPのいずれかを制御することにより、穿孔中に変更可能である。
【００１５】
上述の方式により、供給器９の供給力FFと打撃器４の打撃力PPとの相対的バランスの制御が実施可能となる。供給力FFの上限値FFMAXは、回転器５の回転トルクMMまたは洗浄器１１の洗浄圧FPのいずれかを制御することにより、穿孔中に変更可能である。回転トルクMMまたは洗浄圧FPの上昇は、穿孔機器のジャミングまたはビットの洗浄孔の閉塞といった現時点または今後に発生する問題を明らかにする。穿孔上の問題発生時の制御に用いられる方法では、図５に回転器５の回転トルクMMについて図示するように、回転トルクMMおよび洗浄圧FPには、測定された変数の上限絶対値MMMAXおよびFPMAXに加えて、上記の変数の変化率△MMおよび△FPに対する上限値△MMMAXおよび△FPMAXも設けている。さらに、上記変数の上限絶対値MMMAXおよびFPMAXより低い警告制限値MMWRNおよびFPWRNが上記変数の絶対値に対して設定されている。必要であれば、上記変数の絶対値および変化率に対して複数の制限値を用いてもよい。本方法により、孔の深さが増大するに伴って生じる洗浄器１１の洗浄圧FPおよび回転器５の回転トルクMMの緩慢な上昇に基づく誤作動を回避することができる。穿孔機が実際にジャムまたは閉塞するまでは、回転トルクMMまたは洗浄圧FPに生じた上昇に応じて特定の対策がほどこされる。回転トルクMまたは洗浄圧FPの最高許容値MMMAXまたはFPMAXが達成される時には、供給力FFの最高許容値FFMAXを低減する。また警告制限値を１つも超えていなければ、供給力FFの最高許容値FFMAXは、上記の穿孔時用に供給力ＦＦに対して設定された最高許容設定値FFMAXSETまで回復するが、その設定値は、上記の穿孔状態中には、より高いレベルに変更することができない。回転トルクMMおよび洗浄圧FPの機能制御の原理は図６のブロック図に示す通りである。回転器５の回転トルクMM、またはそれを表わす変数は、回転器５の圧力チャンネル１７に配置された第３の圧力センサ２５または圧力伝達器２５を用いて測定され、また洗浄器１１の洗浄圧FP、またはそれを表わす変数は洗浄器１１の圧力チャンネル２２内に配置された第４の圧力センサ２６または圧力伝達器２６を用いて測定される。
【００１６】
上述した制御に加えて、たとえばドリルが岩盤の空隙に入った時や穿孔の開始時点には、ドリル貫通率PSを制限できるようにすることが必要である。この目的のためには、別個に貫通率PS制御が用いられるが、その演算原理は図７のブロック図に示す。貫通率PSが最高許容貫通率PSMAXを超過すれば、穿孔は中断されて穿孔開始状態へと進み、この状態では供給速度が制御され打撃力は半分に落とされる。貫通率PSが最低許容貫通率PSMIN以下になれば、穿孔は停止される。貫通率PSが極端に低下した場合に削岩機６の使用を防止することにより、貫通率PSが低過ぎるために生じる機器の損傷を低減することができるからである。貫通率PSの最小値と比較する前に貫通率PSの値を打撃力PPに比例するように調整することが可能であり、これによって低過ぎる貫通率PSに対し打撃力PPが高過ぎる結果生じる機器およびこれらのジョイント部の発熱を避けることができる。この発熱は削岩機器を比較的早期に破損させる原因になるからである。ドリル貫通率PSは、たとえば供給器９または打撃器４に接続配置されドリル貫通率PSを直接測定するように設置された速度検出器２７を用いて測定することができる。これに代えて、打撃器４のフィードビーム３上における一定時間内の移動距離を、たとえば打撃器に接続配置されたセンサ要素を用いて測定してもよく、これによりドリル貫通率を経過時間および移動距離に基づいて決定することができる。
【００１７】
実際の制御器は、穿孔停止状態、開始状態、正常穿孔状態、機器ジャミング状態および洗浄孔閉塞状態を含む５状態制御器として構成される。これに加えて、制御器は緊急事態発生時に穿孔を迅速に停止させる緊急停止状態を含む。図８は制御器の上位レベル演算原理を示したブロック図である。
【００１８】
図９は停止状態の演算原理を示したブロック図である。停止状態においては、相互の停止命令および異なる運転のタイミングは自由に決定することができる。換言すればそれぞれの運転を所望の時間で瞬間的に停止することができる。運転は次のように供給、打撃、回転、洗浄の順序で停止させると都合が良い。停止シーケンスのカウンタ制御はオーバフローバッファを使用し、これによりカウンタはその最大値にまでカウントアップし、停止状態終了と関連してリセットされるまで、その最大値を保持する。
【００１９】
開始状態は穿孔を最初に開始する時、または手動で中断した後に穿孔を続ける時、また同様に空隙内にドリルが進入した後に穿孔を再開する時に使用される。図１０は開始状態の演算原理を示したブロック図である。開始状態においては、回転トルクMMおよび洗浄圧FPの制御がONとなるが、ドリルの供給は速度制御下にある。開始状態から穿孔状態への移行は打撃力PPと供給力FFとのバランスを示す信号に基づいて行われる。
【００２０】
図１１ａおよび図１１ｂは正常穿孔状態の演算原理を示したブロック図であり、流れは図１１ａから図１１ｂに続いている。図１１ａおよび図１１ｂを連結する同一の各線はCL１、CL２、CL３およびCL４で示されている。穿孔状態では上述した閉ループ制御が実行され、すなわち削岩機の運転制御は各測定値および制御設定値FFSET、PPSET、MMSETおよびFPSETをもとに、供給力FFと打撃器４の打撃力PPとの関係（FF/PP）ができるだけ高く維持されるように自動的に調整される。洗浄圧設定値FPSETまたは洗浄流量FSSETは、固定値を有するように設定してよく、または、たとえば貫通率PSおよび打撃力PPの関数として変更してもよい。これにより洗浄必要量を、ある単位時間内での岩盤物質除去可能量と直接比例関係にある貫通率PSに比例させることができる。打撃力PPには岩盤物質の硬度に関係する。すなわちもし打撃力が比較的低い場合に貫通率PSが高ければ、洗浄量は一般に僅かに増大させればよい。これはこのような場合岩石が柔らかであること、また穿孔された孔の直径が名目値より大きくなること、したがって単位時間内での岩盤物質除去可能量もまたより大になるであろうからである。数式で示せば、
洗浄流量＝a１×貫通率＋b１×打撃力
となる。
【００２１】
同様に、回転率RSの設定値RSSETも一定値に維持するか、またはたとえば打撃周期の関数として変更してよい。各ドリルビットについて２つの連続した打撃の間には特定の、最適な捻り角が存在する。この捻り角は岩盤の硬度によってある程度変更する。数式で示せば、
回転率＝a２×インパクト周期＋b２×打撃力
となる。
【００２２】
機器のジャミングの危険性が検出された場合、すなわち回転トルクMMの絶対値または回転トルクの変化率△MMのいずれかが設定制限値を超えている場合は、図１２のブロック図に図示した穿孔のジャミング状態が適用される。ジャミング状態での目的は削岩機器を事前に設定された距離または復帰限界まで後退させて引き離すことである。同時に回転率RSの設定値RSSETおよび打撃力PPが最大値に設定される。機器が引き離されると、穿孔が再開される。もし機器のジャミングをモニタするカウンタに対する設定制限時間内に機器の引離しができなければ、穿孔は停止される。
【００２３】
洗浄孔閉塞状態の演算原理は、図１３のブロック図に図示する。洗浄孔閉塞の危険性がある場合は、ジャミング状態の場合と同様の手順を適用するが、回転率RSの設定値RSSETに代えて、洗浄圧FPの設定値または洗浄流量FSを変更する。
【００２４】
本発明による方式を実施するため削岩機１には制御ユニット２８を設け、これは上述した所要の諸機能を実行可能なマイクロプロセッサ、信号プロセッサ、プログラマブル論理回路または類似のデータプロセッシングユニットとしてよい。制御ユニット２８は測定データ、または処理を進めることによりそこから決定されるデータをもとに、フィードポンプ１２を駆動するモータ１２a、打撃ポンプ１３を駆動するモータ１３a、回転ポンプ１４を駆動するモータ１４aおよび洗浄ポンプ２１を駆動するモータ２１aを制御する制御変数FFCO、PPCO、MMCOおよびFPCOを決定する。制御ユニット２８はまた、設定値および制限値、すなわち制御およびモニタすべき変数の最高値および最低値を設定するために使用される。制御ユニット２８は複数のユニットとしてもよく、この場合は削岩装置１を制御する演算を、相互間に設けられたデータ伝送バスを通じて通信可能な異なる制御ユニットに分配することができる。
【００２５】
本発明による方式は短い孔と同様に長い孔の穿孔にも適用可能である。本方式は簡単な手法で適用可能であるが、これは必要なセンサ要素とその他の機器が簡単な手法で適用できるからである。閉ループ制御すること、すなわち測定に基づき穿孔を自動的に制御することにより、削岩機もまた所要の穿孔条件内で使用することが容易になり、運転者は容易で迅速に異なる削岩機の使用法を学習することができる。本方式は打撃器のインパクトにより発生し削岩機に及ぼされるストレスを容易な手法により低減し、削岩装置の正常な運転中または削岩装置の誤用により機器が損傷またはジャミングを受けたり、またビットの洗浄孔が閉塞されたりすることを防止する。
【００２６】
上記の図面および関連する仕様は本発明の思想を説明するものにすぎない。本発明の詳細は特許請求の範囲内で変更可能である。圧力媒体は好ましくはたとえばハイドローリックオイルまたは水のような圧力流体である。しかしながら、使用する圧力媒体を圧搾空気とすることも可能であり、この場合は削岩装置の構造は一般的な空圧式削岩装置の構造と同様であるが、その演算原理および制御原理は本願に記載の方式と全く同一のものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による方式が適用される削岩装置の概略側面図である。
【図２】図１の削岩装置に関連する本発明による方式の概略側面図である。
【図３】削岩装置中の打撃器および供給器制御の目標運転範囲の設定原理の概略図である。
【図４】削岩装置の打撃器および供給器の運転を目標の運転範囲内に維持する削岩装置の制御原理を示すブロック図である。
【図５】削岩装置の回転器および洗浄器の運転をモニタする原理の概略図である。
【図６】回転器の回転トルクおよび洗浄器の洗浄圧力を制御する演算原理を示すブロック図である。
【図７】穿孔貫通率を制御する演算原理を示すブロック図である。
【図８】削岩装置の上位レベル制御の演算原理を示すブロック図である。
【図９】削岩装置の停止状態の演算原理を示すブロック図である。
【図１０】削岩装置の開始状態の演算原理を示すブロック図である。
【図１１ａ】削岩装置の正常穿孔状態の演算原理を示すブロック図である。
【図１１ｂ】削岩装置の正常穿孔状態の演算原理を示すブロック図である。
【図１２】削岩装置のジャミング状態の演算原理を示すブロック図である。
【図１３】削岩装置における洗浄孔の閉塞状態の演算原理を示すブロック図である。
【図１】
2005511934.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年12月15日(2003.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃器（４）と、回転器（５）と、供給器（９）と、洗浄器（１１）と、ツール（７）と、該ツール（７）に設置されたビット（８）とを含む削岩装置（１）の運転制御方法であって、該削岩装置（１）では、前記打撃器（４）は前記ツール（７）に対してインパクトエネルギーを発生し、前記回転器（５）はドリル孔内で前記ツール（７）を回転させ、前記供給器（９）はドリル孔内で前記ツール（７）をフィードし、前記洗浄器（１１）は前記ツール（７）およびビット（８）を通じて洗浄剤を供給して分離された切削屑を孔から洗い流す削岩装置の運転制御方法において、
前記供給器（９）の最高許容供給力（FFMAX）および該供給器（９）の最低許容供給力（FFMIN）を設定し、
前記打撃器（４）の最高許容打撃力（PPMAX）および該打撃器（４）の最低許容打撃力（PP）を設定し、
前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係の上限値および下限値を設定し、該上限値および下限値を、前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係の目標運転範囲の境界値とし、
前記供給器（９）の供給力（FF）および打撃器（４）の打撃力（PP）を決定し、
前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係を該供給器（９）の供給力（FF）および該打撃器（４）の打撃力（PP）に基づいて決定し、
前記供給器（９）の供給力（FF）および前記打撃器（４）の打撃力（PP）は、該供給器（９）の供給力（FF）と該打撃器（４）の打撃力（PP）との関係が前記上限値および下限値によって制限された目標運転範囲内にあるように調整することを特徴とする運転制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）は該供給器（９）の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定し、前記打撃器（４）の打撃力（PP）は該打撃器（４）の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係が目標運転範囲内にある時は、前記打撃器（４）の打撃力（PP）を増大させることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）が前記打撃器（４）の打撃力（PP）に比較して過大である時は、該打撃器（４）の打撃力（PP）を増大させることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記打撃器（４）の打撃力（PP）が設定最大値（PPMAX）にある時は、前記供給器（９）の供給力（FF）を低減することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）が前記打撃器（４）の打撃力（PP）に比較して過小である時は、該供給器（９）の供給力（FF）を増大させることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）が設定最大値（FFMAX）にある時は、前記打撃器（４）の打撃力（PP）を低減することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の方法において、前記供給器（９）の供給力（FF）または前記打撃器（４）の打撃力（PP）は、標準的ステップにより変更し、あるいはP、PIまたはPIDアルゴリズムにより変更することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、該方法はさらに、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）を決定し、
該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）を決定し、
該回転器（５）の回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）を設定し、
該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化の最高許容値（△MM）を設定し、
前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を前記回転器（５）の回転トルク（MM）または該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）に基づいて設定することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、前記回転器（５）の回転トルク（MM）または該回転トルク（MM）の変化（△MM）を該回転器(５)の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の方法において、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）を該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）と比較し、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）の値を該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）と比較し、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）が該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）を超過する時または前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）が該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）を超過する時は、前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を低減することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載の方法において、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）を該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）と比較し、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）の値を該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）と比較し、
前記回転器（５）の回転トルク（MM）が該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）に多くとも等しくなる時および前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）が該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）に多くとも等しくなる時は、前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）をその設定値（FFMAXSET）に設定することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の方法において、該方法はさらに、
前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）を決定し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を決定し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）を設定し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）を設定し、
前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）に基づいて設定することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を該洗浄器（１１）の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の方法において、
前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）を該洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）と比較し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）と比較し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）が最高許容洗浄圧値（FPMAX）を超過する時または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）が該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）を超過する時は、前記供給器（９）の最高許容供給力値（FFMAX）を低減することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１３または１４に記載の方法において、
前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）を該洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）と比較し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）と比較し、
該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）が該洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）に多くとも等しくなる時または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）が該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）に多くとも等しくなる時は、前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）をその設定値（FFMAXSET）に設定することを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれかに記載の方法において、
穿孔貫通率（PS）を決定し、
最高許容穿孔貫通率（PSMAX）を設定し、
最低許容穿孔貫通率（PSMIN）を設定し、
穿孔貫通率（PS）を最高許容穿孔貫通率（PSMAX）と比較し、穿孔貫通率（PS）が最高許容穿孔貫通率（PSMAX）を超過する時は、穿孔を中断して再開し、
さらに／あるいは穿孔貫通率（PS）を最低許容穿孔貫通率（PSMIN）と比較し、穿孔貫通率（PS）が最低許容穿孔貫通率（PSMIN）より低くなる時は、穿孔を中断することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、前記穿孔貫通率（PS）は、該穿孔貫通率（PS）を直接測定して決定することを特徴とする方法。
【請求項１９】
打撃器（４）と、回転器（５）と、供給器（９）と、洗浄器（１１）と、ツール（７）と、該ツール（７）に設置されたビット（８）とを含む削岩装置（１）の運転制御機器であって、該削岩装置（１）では、前記打撃器（４）は前記ツール（７）に対してインパクトエネルギーを発生し、前記回転器（５）はドリル孔内で前記ツール（７）を回転させ、前記供給器（９）はドリル孔内で前記ツール（７）をフィードし、前記洗浄器（１１）は前記ツール（７）およびビット（８）を通じて洗浄剤を供給して分離された切削屑を孔から洗い流す削岩装置の運転制御機器において、該機器は、
前記供給器（９）の最高許容供給力（FFMAX）および該供給器（９）の最低許容供給力（FFMIN）を設定する手段と、
前記打撃器（４）の最高許容打撃力（PPMAX）および該打撃器（４）の最低許容打撃力（PPMIN）を設定する手段と、
前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係の上限値および下限値を、該供給器（９）の供給力（FF）と該打撃器（４）の打撃力（PP）との相互関係の目標運転範囲の境界値として設定する手段と、
前記供給器（９）の供給力（FF）および打撃器（４）の打撃力（PP）を決定する手段と、
前記供給器（９）の供給力（FF）と前記打撃器（４）の打撃力（PP）との関係を該供給器（９）の供給力（FF）および該打撃器（４）の打撃力（PP）に基づいて決定する手段と、
前記供給器（９）の供給力（FF）および前記打撃器（４）の打撃力（PP）を該供給器（９）の供給力（FF）と該打撃器（４）の打撃力（PP）との関係が前記上限値および下限値によって制限された目標運転範囲内にあるように調整する少なくとも１つの制御ユニット（２８）とを含むことを特徴とする運転制御機器。
【請求項２０】
請求項１９に記載の機器において、前記削岩装置（１）の運転制御用に、少なくとも、緊急停止状態、穿孔停止状態、穿孔開始状態、正常穿孔状態、穿孔ジャミング状態、および削岩ツール（7）のビット（８）の洗浄孔閉塞状態が制御ユニット（２８）で決定されることを特徴とする機器。
【請求項２１】
請求項１９に記載の機器において、該機器は、前記供給器（９）の圧力チャンネルの圧力に基づいて該供給器（９）の供給力（FF）を決定する少なくとも１つの第１の圧力センサ（２３）と、前記打撃器（４）の圧力チャンネルの圧力に基づいて該打撃器（４）の打撃力（PP）を決定する少なくとも１つの第２の圧力センサ（２４）とを含むことを特徴とする機器。
【請求項２２】
請求項１９ないし２１のいずれかに記載の機器において、該機器はさらに、前記回転器（５）の回転トルク（MM）および該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）を決定する手段と、該回転器（５）の回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）および該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化の最高許容値（△MMMAX）を設定する手段と、前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を前記回転器（５）の回転トルク（MM）または該回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）に基づいて設定する手段とを含むことを特徴とする機器。
【請求項２３】
請求項２２に記載の機器において、該機器は、前記回転器（５）の回転トルク（MM）および／または該回転トルク（MM）の変化（△MM）を該回転器（５）の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定する少なくとも１つの第３のセンサを含むことを特徴とする機器。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載の機器において、該機器は、前記回転器（５）の回転トルク（MM）を該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）と比較し、あるいは、前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）の値を該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）と比較する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項２５】
請求項２４に記載の機器において、該機器は、前記回転器（５）の回転トルク（MM）が該回転トルク（MM）の最高許容回転トルク値（MMMAX）を超過する時または前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）が該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）を超過する時に前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を低減する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項２６】
請求項２４に記載の機器において、該機器は、前記回転器（５）の回転トルク（MM）が該回転トルク（MM）の最高許容値（MMMAX）に多くとも等しくなる時および前記回転器（５）の回転トルク（MM）の変化（△MM）が該回転トルク（MM）の変化（△MM）の最高許容値（△MMMAX）に多くとも等しくなる時に前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）をその設定値（FFMAXSET）に設定する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項２７】
請求項１９ないし２６のいずれかに記載の機器において、該機器はさらに、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）および該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を決定する手段と、該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）および該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）を設定する手段と、前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）を前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）に基づいて設定する手段とを含むことを特徴とする機器。
【請求項２８】
請求項２７に記載の機器において、該機器は、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）および／または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を該洗浄器（１１）の圧力チャンネルの圧力に基づいて決定する少なくとも１つの第４の圧力センサ（２６）を含むことを特徴とする機器。
【請求項２９】
請求項２７または２８に記載の機器において、該機器は、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）を該洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）と比較し、あるいは該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）を該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）と比較する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項３０】
請求項２９に記載の機器において、該機器は、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）が最高許容洗浄圧値（FPMAX）を超過する時または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）が該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）を超過する時に前記供給器（９）の最高許容供給力値（FFMAX）を低減する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項３１】
請求項２９に記載の機器において、該機器は、前記洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）が該洗浄圧（FP）の最高許容値（FPMAX）に多くとも等しくなる時または該洗浄器（１１）の洗浄圧（FP）の変化（△FP）が該洗浄圧（FP）の変化（△FP）の最高許容値（△FPMAX）に多くとも等しくなる時に前記供給器（９）の供給力（FF）の最高許容値（FFMAX）をその設定値（FFMAXSET）に設定する手段を含むことを特徴とする機器。
【請求項３２】
請求項１９ないし３１のいずれかに記載の機器において、該機器は、穿孔貫通率（PS）を決定する手段と、最高許容穿孔貫通率（PSMAX）および最低許容穿孔貫通率（PSMIN）を決定する手段と、穿孔貫通率（PS）を最高許容穿孔貫通率（PSMAX）および最低許容穿孔貫通率（PSMIN）と比較する手段と、穿孔貫通率（PS）が最高許容貫通率（PSMAX）を超過する時に穿孔を中断して再開する手段と、穿孔貫通率（PS）が最低許容貫通率（PSMIN）より低くなる時に穿孔を中断する手段とを含むことを特徴とする機器。
【請求項３３】
請求項３２に記載の機器において、該機器は、前記穿孔貫通率（PS）を直接測定して該穿孔貫通率（PS）を決定する少なくとも１つの速度検出器（２７）を含むことを特徴とする機器。
【国際調査報告】
2005511934.tif 000017
2005511934.tif 000018