(57)【要約】【課題】斬新で、改良された回転ユニットおよび軸受け隙間を調節するための方法を提供すること。【解決手段】本発明は、回転ユニットと、および軸受け隙間を調節するための方法とに関する。回転ユニット（７）は、回転型モータ（１５）によってその長手軸の周りで回転されるシャフト（１４）を備える。シャフトは、軸受けアセンブリ（１８）によって、回転ユニットの本体（１７）に対して支持される。回転ユニットは、軸受けアセンブリのための予圧を生成し、軸受け隙間を調節するための調節手段を更に備える。調節手段は、軸方向調節空間（２４）と、調節空間を制限する軸方向調節面（２５、２６）の間に配置される少なくとも１組の半体要素（２７）とを備える。【選択図】図５
2018168691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩石穿孔のための回転ユニット（７）であり、
本体（１７）と、
シャフト（１４）と、
少なくとも１つの回転型モータ（１５）と、
前記回転型モータ（１５）から前記シャフト（１４）へとトルクを伝達するための伝達部材（１６）と、
前記シャフト（１４）を前記本体（１７）に対して回転可能に支持するための少なくとも１つの軸受けアセンブリ（１８）と、
軸受け隙間を調節し、前記調節された軸受け隙間を確保するために前記軸受けアセンブリ（１８）のための予圧力（Ｆｐｌ）を生成するための調節手段と、
を備える、回転ユニット（７）であって、
前記調節手段は、少なくとも２つの半体要素（２７）を備え、
前記シャフト（１４）および前記軸受けアセンブリ（１８）は、互いに対向してその間に軸方向調節空間（２４）を画定する軸方向調節面（２５、２６）有し、前記調節空間（２４）は径方向に開かれており、
前記半体要素（２７）は、前記軸方向調節空間（２４）に横向き方向から取り付けられ、
前記軸方向調節空間（２４）は、少なくとも部分的に前記本体（１７）の外側に延在し、前記半体要素（２７）は、前記本体（１７）を取り外すことなく、および前記回転ユニット（７）の使用中に前記シャフト（１４）の一端部に接続された穿孔機器（９）を除去することなく取り付けおよび取り外しが可能であることを特徴とする回転ユニット。
【請求項２】
前記軸方向調節空間（２４）は、前記シャフト（１４）上で軸方向に移動可能な鍔部（２０）を備え、
前記鍔部（２０）の第１の端部は、軸方向に前記軸受けアセンブリ（１８）に接触し、前記鍔部（２０）の第２の端部は、前記シャフト（１４）の前記軸方向調節面（２６）に向面しており、
前記半体要素（２７）は、前記鍔部（２０）の前記第２の端部と前記シャフト（１４）の前記軸方向調節面（２６）との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の回転ユニット。
【請求項３】
前記シャフト（１４）および前記鍔部（２０）の前記第２の端部は、前記軸方向において前記本体（１７）の外側に延在し、それにより、前記半体要素（２７）は、前記本体（１７）の外側に位置することを特徴とする請求項２に記載の回転ユニット。
【請求項４】
前記調節手段は、前記予圧力（Ｆｐｌ）および前記軸受け隙間を生成するための別個のまたは外部の予圧部材（１９）を備え、
前記半体要素（２７）は、前記調節された軸受け隙間を確保するように構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転ユニット。
【請求項５】
操作対を形成する前記２つの半体要素（２７）はどちらも、均一な厚さを有することを特徴とする請求項４に記載の回転ユニット。
【請求項６】
前記調節手段は、互いに異なる厚さを有する２つ以上の操作対を備えることを特徴とする請求項５に記載の回転ユニット。
【請求項７】
前記半体要素（２７）は、前記予圧力（Ｆｐｌ）を生成するように構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転ユニット。
【請求項８】
前記調節手段は、どちらも楔形の形状を有する少なくとも２つの第１の半体要素（２７ｆ）を備え、両方の前記半体要素の少なくとも１つの面は傾けられており、
楔部分（２８）を有する前記第１の半体要素（２７ｆ）は、操作用対を形成するとともに、前記シャフト（１４）の前記軸方向に対して横方向に移動可能であり、
前記調節手段は、前記生成された軸受けの予圧に効果を与えるために、楔形の半体要素（２７ｆ）を、前記軸方向調節空間（２４）において互いに向かって、または互いから離れるように移動させるための張力部材を更に備えることを特徴とする請求項１から３および請求項７のいずれか一項に記載の回転ユニット。
【請求項９】
前記調節手段は、操作用対を形成し、楔形の形状を有する追加的な２つの第２の半体要素（２７ｇ）を更に備え、
前記第２の半体要素（２７ｇ）は、前記調節空間（２４）を制限する前記シャフト（１４）の前記軸方向調節面（２６）と前記第１の半体要素（２７ｆ）の前記楔形状面（２８）との間に配置され、それにより、前記第１のおよび第２の半体要素（２７ｆ、２７ｇ）の楔面（２８）は互いに接触して配置されることを特徴とする請求項８に記載の回転ユニット。
【請求項１０】
前記第１の半体要素（２７ｆ）は、軸方向楔面（２８）であって、その厚さが前記楔部分の外側周縁部において内側周縁部よりも大きくなるように、前記シャフト（１４）に向かって径方向に傾く軸方向楔面（２８）を備え、
前記第２の半体要素（２７ｇ）は、軸方向楔面（２８）であって、その厚さが内側周縁部において外側周縁部よりも大きくなるように、前記シャフト（１４）から離れるように径方向に傾く軸方向楔面（２８）を備えることを特徴とする請求項９に記載の回転ユニット。
【請求項１１】
前記第１の半体要素（２７ｆ）は、前記軸受けアセンブリ（１８）のための所望の前記軸方向予圧力（Ｆｐｌ）を生成するために、前記操作用対を形成する前記２つの第１の半体要素（２７ｆ）を互いに向かっておよび互いから離れるように径方向に移動させるための張力ネジ（３４）を具備し、
前記達成された軸受けの予圧力は、前記第１の半体要素の前記張力ネジ（３４）の締め付けトルクに基づいて計算されることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の回転ユニット。
【請求項１２】
前記第１の半体要素（２７ｆ）は、前記第１の半体要素を径方向に不動になるようにロックし、それによって、前記調節処置が実行された後の前記第１の半体要素の相対移動を防止するための数個の軸方向固定ネジ（２９）を具備することを特徴とする請求項１１に記載の回転ユニット。
【請求項１３】
前記回転ユニット（７）は、ダウンザホール（ＤＴＨ）式穿孔機械コンポーネントであり、いかなる衝撃デバイスも有さないことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の回転ユニット。
【請求項１４】
岩石穿孔機械の回転ユニットの軸受け隙間を調節するための方法であり、
前記方法は、軸受け隙間を調節するために前記シャフト（１４）の軸受けアセンブリ（１８）のための予圧力（Ｆｐｌ）を生成することを備える方法であって、
操作用対を形成する少なくとも２つの半体要素（２７）によって前記軸受け隙間を確保することと、
前記少なくとも２つの半体要素（２７）を、前記シャフト（１４）と前記軸受けアセンブリ（１８）との軸方向調節面（２５、２６）によって軸方向に画定される、前記シャフト（１４）の外側面上の軸方向調節空間（２４）に横方向に配置することであって、それにより前記軸方向調節空間（２４）は、少なくとも部分的に前記本体（１７）の外側に延在し、前記半体要素（２７）は、前記本体（１７）を取り外すことなく、および前記回転ユニット（７）の使用中に前記シャフト（１４）の一端部に接続された穿孔機器（９）を除去することなく取り付けおよび取り外しが可能である、ことと、
を特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩石穿孔のための回転ユニットに関する。回転ユニットの目的は、回転ユニットに接続された穿孔機器のために必要とされる回転を生成することである。穿孔機器は、岩石を破壊するためのドリルビットを具備する。穿孔中に、回転ユニットを通じて軸方向の力が伝達される。回転ユニットは打撃デバイスを有さない。
【０００２】
更に、本発明は、回転ユニットの軸受け隙間を調節するための方法に関する。
【０００３】
本発明の分野は、本出願の独立請求項のプリアンブルにより詳細に記載されている。
【背景技術】
【０００４】
穴は、回転式穿孔またはダウンザホール（ＤＴＨ）式穿孔を利用して、岩石に穿孔可能である。回転式穿孔機械およびＤＴＨ式穿孔機械はどちらも、穿孔ツールを回転させるための回転ユニットを備える。回転ユニットは、その長手軸の周りで回転されるシャフトを備える。回転およびトルクは、ギアシステムまたは伝達部材を介してシャフトに接続された１つまたは複数の回転型モータによって生成される。穿孔動作中に、回転ユニットは、穿孔方向および戻り方向に、送り出しデバイスによって軸方向に送り出される。それ故、回転ユニットのシャフトは、回転力および軸方向の力を受ける。シャフトは、軸受けによって、回転ユニットの本体に対して支持される。軸受けの適切な動作は、軸受けの隙間が所定の制限内にあることを必要とする。更に、軸受けはしばしば、規定の予圧の使用を必要とする。しかしながら、設置の後の使用中に軸受けが沈降したとき、および軸受けが摩耗したときに、軸受け隙間および予圧は変化する。従って、軸受け隙間および予圧は、サービスプランに従ってチェックされ、調節されることが必要である。知られた回転ユニットの構造は、必要なサービスを実行するために複雑で時間のかかる処置を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、斬新で、改良された回転ユニットおよび軸受け隙間を調節するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による回転ユニットは、装置の独立請求項の特徴づけられた特徴部分によって特徴づけられる。
【０００７】
本発明による方法は、方法の独立請求項において開示される特徴づけられた特徴部分によって特徴づけられる。
【０００８】
開示される解決策の着想は、回転ユニットはシャフトを備え、シャフトは回転型ユニットの本体に対して支持され、１つまたは複数の回転型モータによってシャフトの軸方向中心線の周りで回転され得るということである。シャフトは、１つまたは複数の軸受けアセンブリによって本体に支承されて取り付けられる。軸受け隙間に影響を与え、軸受けアセンブリの適切な動作を保証するために、予圧は軸受けアセンブリに向けられ得る。回転ユニットは、予圧力を生成し、調節された軸受け隙間を確保するための調節手段を具備する。調節手段は、シャフトの外側面に軸方向調節空間を備える。調節空間は、シャフトと軸受けアセンブリとの軸方向調節面によって軸方向において制限される。それ故、調節空間は径方向に開かれており、換言すれば、横向きにアクセス可能であり、それによってシャフトの横方向に半体要素（ｈａｌｆ−ｅｌｅｍｅｎｔ）を受け入れ可能である。２つの半体要素が組になって設置され、それらは操作用対を形成する。調節空間に配置された半体要素は、調節された予圧および軸受け隙間が、調節されたままになることを保証する。
【０００９】
開示される解決策の優位点は、横向きに取り付け可能な半体要素および半体要素のための横向きにアクセス可能な軸方向調節空間の使用が、軸受け隙間の調節および検査を簡単に、および迅速にすることである。半体要素が容易に設置されるのは、設置方向が横向きであることによる。半体要素の取り付けおよび取り外しは、任意の軸方向コンポーネントの除去を必ずしも必要としない。更に、半体要素は、単純で、耐久性が高く、安価なコンポーネントである。追加的な利点の１つは、本解決策の使用には、いかなる特別なツールまたはスキルも必要としないことである。半体要素の追加的な利点は、それらは大きなトルク負荷、軸方向応力パルス、および片振り応力波に良好に耐え、それによって、打撃穿孔における使用にも適していることである。
【００１０】
実施形態によると、軸受けアセンブリと調節手段との間には、回転ユニットのシャフト上に軸方向に移動可能に配置された鍔部がある。代替的に、調節力を伝達するために、任意の他の軸方向に移動可能な中間要素が、軸受けアセンブリと調節手段との間に配置され得る。鍔部または対応する要素によって、半体要素が配置されることが意図される調節空間は、回転ユニットの構造を分解する必要性を回避するために、適当な位置に位置し得る。鍔部は、軸受けアセンブリから本体の外側へ延在するような寸法とされ得、それにより、半体要素は、本体を取り外すことなく設置され得る。
【００１１】
実施形態によると、前述の実施形態において開示された鍔部は、本体に対して、およびシャフトに対して封止される。鍔部の外側リムと本体との間には、１つまたは複数の封止要素があり得、同じように、鍔部の内側リムとシャフトとの間には、１つまたは複数の封止要素があり得る。
【００１２】
実施形態によると、前述された２つの半体要素は、操作用対を形成し、互いに反対方向に、シャフトの軸方向に対して横方向に調節空間に取り付けられる。
【００１３】
実施形態によると、軸方向調節面の間の軸方向空間は、少なくとも部分的に回転型ユニットの本体の外側に位置する。シャフトは、シャフトのツール端部分において本体から突出し、軸方向調節空間は、突出部分に位置する。このように、調節手段は、良好に到達可能であり、本体を分解する必要はない。しかしながら、軸方向調節空間および調節手段は、例えば、容易に除去可能な端部カバーによって埃および湿気から保護され得る。
【００１４】
実施形態によると、シャフトの軸受けは、本体の軸受け筐体に取り付けられた少なくとも１組の円錐ころ軸受けを備える。２つの円錐ころ軸受けは、軸受けがシャフト上で反対方向に向けられた操作用対を形成する。取り付けられた円錐ころ軸受けの組は、軸受けに特定の量の軸方向隙間または軸端遊びが存在するように設定されることが必要である。典型的には、軸受けの寿命および回転ユニットの剛性を増すために、僅かな予圧が軸受けに設定される。予圧が適切に設定されたとき、軸受けのころはその軌道輪と軸方向に干渉し、軸方向のシャフト移動はない。
【００１５】
実施形態によると、シャフトは、第１の円錐ころ軸受けおよび第２の円錐ころ軸受けを備える１つの単一の軸受けアセンブリによって本体に支承されて取り付けられ、第１の円錐ころ軸受けおよび第２の円錐ころ軸受けは、シャフトを径方向および軸方向に支持することができる組を形成する。両方の円錐ころ軸受けは、軸受けの間の軸方向部分において本体に対して支持される。円錐ころ軸受けの間に、本体は、支持突出部、または円錐ころ軸受けの外側軌道輪がそれに接触して配置される合わせ面を具備した部分を備え得る。それ故、支持部は、軸受け筐体の一部を形成し得る。第１の円錐ころ軸受けは調節空間側にあり、第２の円錐ころ軸受けはシャフトの反対側の端部の側にある。更に、シャフトは、第２の円錐ころ軸受けにも予圧力を伝達するための肩部または対応する支持面を備える。それ故、第１のおよび第２の円錐ころ軸受けは、それらの軸受け筐体に対して圧縮される。
【００１６】
実施形態によると、半体要素の各々は、半リング構成を有する。それによって、これらの要素は比較的単純な形状を有し得、製造が容易である。更に、半体要素の外側リムのサイズは、シャフトの外側リムのサイズに対応し得る。
【００１７】
実施形態によると、半体要素は、本体を取り外すことなく、および回転ヘッドの使用中にシャフトの一端部に接続された穿孔機器を除去することなく取り付けおよび取り外しが可能である。隙間の調節を実行するために回転ユニットの構造を分解する必要がないと、調節作業は素早く、容易に実行される。調節を実行するための手段は、本体の外側に位置する。回転ユニットの本体は取り外されないので、調節処置のために潤滑オイルを排出する必要はない。それによって、調節作業および検査は、どこででも、作業現場でさえも行うことができ、回転ユニットは、調節および検査処置中に、穿孔ユニットに固定されたままになり得る。
【００１８】
実施形態によると、調節手段は、所望の予圧力および軸受け隙間を生成するための別個のまたは外部の予圧部材を備える。換言すれば、予圧力は、半体要素によって生成されるのではなく、代わりに、別個の力生成デバイスがこの目的のために利用される。外部力デバイスは、例えば、油圧シリンダなどの流体作動式アクチュエータでよい。代替的に、楔面、レバーアームまたはネジ要素に基づいた力学的機械要素が、必要な予圧力を生成するための外部力デバイスの操作用要素として利用され得る。この実施形態において、半体要素は、別個の力デバイスが作動された後、調節空間を制限する軸方向面の間に所望の軸方向距離が形成されたときに、調節空間に配置される。その後、軸方向面の間の空間を埋めるために必要な量の半体要素が軸方向面の間に設置され得、それによって、別個の力デバイスが作動停止および除去された後の調節された軸受け隙間の維持を確保する。
【００１９】
実施形態によると、操作対を形成する２つの半体要素は、どちらも、均一な厚さを有する。それ故、２つの半体要素は、一緒に、改良された２部品式シムを形成し得、これは、取り付けおよび取り外しを簡単にするために複数の断片に分割され得る。このような種類の半体要素対は、外部力手段によって必要な予圧力が生成されるときに利用され得る。
【００２０】
実施形態によると、調節手段は、互いに異なる厚さを有する２つ以上の操作対を備える。このように、軸方向面の間のギャップをしっかりと埋めるために、数個の半体要素の適当な組み合わせが調節空間に置かれ得るように、異なる厚さを有する半体要素のセットがあってよい。
【００２１】
実施形態によると、半体要素は、予圧力および軸受け隙間を生成するように構成される。この実施形態において、半体要素は２つの目的を有し、第１には予圧力を生成することであり、第２には軸受けアセンブリのための調節された予圧および隙間を確保することである。この実施形態の優位点は、調節作業のために別個の力生成デバイスが必要ないことである。それ故、この実施形態は、コンパクトな解決策を提供する。
【００２２】
実施形態によると、半体要素のうちの少なくともいくつかは、半体要素を、互いに対しておよび調節空間に対して横方向に移動させることによって予圧を生成するための楔面を具備する。楔面は比較的単純に半体要素に形成されるとともに、楔面は力伝達面が比較的大きくなり得るので、荷重に良好に耐える。更に、楔面によって、大きな力を生成することも可能である。
【００２３】
実施形態によると、半体要素のうちの少なくともいくつかは、張力ネジなどの張力部材によって半体要素を横方向に移動させることによって予圧を生成するための楔面を具備する。楔面を有する半体要素がシャフトの横方向に互いに対して移動すると、軸方向調節面は、調節移動の方向に応じて、互いから離れるように、または互いに向かって移動する。楔面を移動させるための張力ネジの使用は、予圧の正確な調節を可能にする。
【００２４】
実施形態によると、予圧力は、半体要素の楔面によって生成される。そして、調節手段は、少なくとも２つの第１の半体要素を備え得、これらはどちらも楔形の形状を有する。これは、両方の半体要素の少なくとも１つの面が傾けられていることを意味する。楔部分を有する第１の半体要素は、操作用対を形成し、シャフトの軸方向に対して横方向に移動可能である。第１の半体要素の横方向調節移動は、調節ネジなどの張力部材によって生み出される。楔形の半体要素は、軸受けアセンブリの軸方向張力に効果を与えるために、軸方向調節面の間で互いに向かって、および互いから離れるように移動され得る。第１の半体要素の楔面は、楔形状軸方向調節面に接触するように設定され得る。代替的に、楔形状支持面を有する追加的な半体要素が、第１の半体要素の楔形状面に接触するように設定され得る。
【００２５】
実施形態によると、調節手段は、楔面を有する２つの第１の半体要素と、これも楔面を具備する２つの追加的な第２の半体要素とを備える。第１の半体要素および第２の半体要素の楔面は、互いに接触するように設定される。第１の半体要素および第２の半体要素が、シャフトの横方向に互いに対して移動されると、軸方向調節面は、調節移動の方向に応じて、互いから離れるように、または互いに向かって移動する。この実施形態においては、半体要素のみが楔面を具備しているので、より大きなサイズおよびより複雑な構造を有する楔面機械要素を形成する必要はない。楔面が半体要素の一部であるとき、それらに表面被覆または表面硬化処理を提供することは容易である。
【００２６】
実施形態によると、楔面を具備する半体要素は、横方向移動および予圧を生成するための、統合された張力手段を具備する。生成される予圧の大きさは、張力手段の力またはトルクを検知することによって決定される。張力手段がネジであるとき、ネジの締め付けトルクは生成される予圧に比例する。このように、適切な予圧を調節するために、トルクレンチおよび計算されたプリセットトルクのみが必要である。更なる優位点としては、調節を実行するために特別なスキルが必要でないことがある。
【００２７】
実施形態によると、横方向に調整可能な半体要素の少なくとも１つの操作用対は、調節が終了し、半体要素の位置がロックされた後、半体要素の横方向移動を防止するためのロック手段を具備する。ロックは、例えば、１つまたは複数の軸方向固定ネジによってなされ得る。固定ネジは、半体要素の径方向の移動を防止する。ロックネジの代わりに、任意の他の機械要素が、調節後に半体要素が移動することを防止するために使用され得る。
【００２８】
実施形態によると、回転ユニットは、回転式穿孔のためのものであると意図され、そこでは、穿孔は、いかなる打撃デバイスも用いずに、単なる回転と送り出し力の効果によって行われる。
【００２９】
実施形態によると、回転ユニットは、ＤＴＨ式穿孔のためのものであると意図され、そこでは、回転ユニットと打撃デバイスとが穿孔機器の向かい合わせの端部にある。そのため、回転ユニット内に打撃デバイスはなく、打撃デバイスは穿孔機器に接続されている。ドリルビットは、典型的には、打撃デバイスに直接的に装着される。
【００３０】
本発明のいくつかの実施形態が、添付の図面においてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】穿孔機器をその長手軸の周りで回転させるための回転ユニットを具備する岩石穿孔リグを概略的に図示する図である。
【図２】ＤＴＨ式穿孔の原理とそこにおける回転ユニットの動作を概略的に図示する図である。
【図３】回転ユニットの部分的側断面図を概略的に図示する図であって、シムとして働き、外部力デバイスによって生成された予圧を確保する数個の半体要素を、調節空間が備えている図である。
【図４】操作対を形成する２つの半体要素を概略的に図示する図である。
【図５】回転ユニットの部分的側断面図を概略的に図示する図であって、予圧力が、調節空間に配置された第１のおよび第２の半体要素の楔面によって生成されている図である。
【図６】回転ユニットの側断面図を概略的に図示する図であって、調節空間に配置された半体要素が軸方向ロックネジによってロックされている図である。
【図７】回転ユニットの部分的断面図を概略的に図示する図であって、シャフトの軸方向調節面が楔面を具備し、この楔面に対して半体要素の対応する楔面が押し付けられている図である。
【図８】回転ユニットの断面図を概略的に図示する図であって、鍔部の前端面が楔面を具備し、この楔面に対して半体要素の対応する楔面が押し付けられている図である。
【図９】回転ユニットおよび調節手段を概略的に図示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図において、本発明のいくつかの実施形態は、明瞭さのために簡略化されて図示されている。図において、類似の参照番号は類似の部分を指す。
【００３３】
図１は、穿孔ブーム３を具備する搬送機２を備える岩石穿孔リグ１を図示する。ブーム３は、送り出しビーム５と、送り出しデバイス６と、回転ユニット７とを備える岩石穿孔ユニット４を具備する。回転ユニット７は、キャリッジ８に接続され得、キャリッジ８によって、送り出しビーム５に対して移動可能に支持され得る。回転ユニット７は、互いに対して接続された１つまたは複数の穿孔チューブ１０を備え得る穿孔機器９と、穿孔機器の最も外側の端部にあるドリルビット１１とを具備し得る。図１の穿孔ユニット４は、回転式穿孔のためのものであると意図され、そこでは、回転ユニット７は、穿孔機器９をその長手軸の周りで方向Ｒに回転させるために使用され、同時に、回転ユニット７とそれに接続された穿孔機器９とは、送り出しデバイス６によって穿孔方向Ａに送り出し力Ｆを供給される。それ故、回転Ｒおよび送り出し力Ｆの効果によってドリルビットは岩石を破壊し、ドリル穴１２が形成される。ドリル穴１２が所望の深さまで穿孔されたとき、穿孔機器９は、送り出しデバイス６によってドリル穴１２の外へと戻り方向Ｂに引き出し可能であり、穿孔機器は、回転ユニット７によって穿孔チューブ１０の間の接続ネジ山のネジをゆるめることによって分解可能である。
【００３４】
図２は、第２の穿孔ユニット４を図示し、これは穿孔機器９が打撃デバイス１３を具備しているところが、図１におけるものと異なっている。それ故、打撃デバイス１３は、回転ユニット７に対して、穿孔機器９の反対側の端部にある。穿孔中に、打撃デバイス１３はドリル穴内にあり、ドリルビット１１は、打撃デバイス１３に直接的に接続され得る。回転ユニット７は、シャフト１４と、１つまたは複数の回転型モータ１５と、トルクをシャフトへと伝達するための伝達手段１６とを備える。
【００３５】
図３は、回転ユニット７の１つの可能な実施形態を図示する。回転ユニット７はシャフト１４を有し、これは、径方向および軸方向の軸受けとして働き得る軸受けアセンブリ１８によって本体１７に支持される。軸受けアセンブリ１８は、２つの軸受け１８ａおよび１８ｂを備え得、これらは互いから軸方向に距離を空けて位置している。軸受け１８ａ、１８ｂは、円錐ころ軸受けであり得る。回転ユニット７は、必要な回転運動およびトルクを生み出すための少なくとも１つの回転モータ１５を更に備える。回転は、伝達手段１６によってシャフト１４へと伝達され得る。伝達手段１６は、ギアシステムおよび適当な伝達要素を備え得る。開示される解決策において、回転モータ１５および伝達手段１６は、同一の軸線上に配置される。しかしながら、図９において、回転ユニット７の外周上に配置される数個の回転型モータがあってよいことが開示されている。シャフト１４の前端部１４ａは、スプライン、１式の溝、またはトルクを穿孔機器へと伝達するための対応する回転伝達手段を備え得る。
【００３６】
回転ユニット７は、外部力デバイス１９によって生成される軸受けの予圧を確保するための調節手段を更に備え、外部力デバイス１９は、調節の期間中だけ所定位置に設置され得る。外部力デバイス１９は、適当な接続手段によってシャフト１４と鍔部２０との間に接続され得る。外部力デバイスは、例えば、油圧アクチュエータまたは伸縮可能なネジ機構によって所望の予圧力Ｆｐｌを生成し得る。鍔部２０は、シャフトに対して軸方向に移動可能に配置され、それにより第１の軸受け１８ａの軸方向調節面に向かって軸方向の力を伝達する。予圧力Ｆｐｌは、肩部２１およびその軸方向面２１ａによって、第２の軸受け１８ｂにも伝達される。図３、図５、図７および図８において、矢印は力を表す。気が付かれるように、軸受け１８ａ、１８ｂは、互いに向かって圧縮され、それにより、それらは本体１７の支持面に対して押し付けられる。本体１７は、突出部２２と軸受け筐体とを軸受け１８ａ、１８ｂの間に備え得、軸受けが突出部２２の軸方向支持面２３に対して押し付けられる。
【００３７】
シャフト１４の前端部１４ａの一部分に、軸方向調節空間２４がある。軸方向調節空間２４は、第１の軸受け１８ａの軸方向調節面２５とシャフト１４の軸方向調節面２６との間に位置する。それによって、調節空間２４は、そのシャフト１４の外側面上にあり、径方向に開かれる。鍔部２０は、第１の軸受け１８ａに力を伝達するために調節空間２４に配置され得る。鍔部２０の前端部とシャフト１４の軸方向調節面２６との間には、軸方向ギャップがあり、これは１つまたは複数の半体要素２７ａから２７ｄによって埋められ得る。半体要素２７は、異なる厚さを有する平坦な要素であり得る。より明瞭にするために、図１は調節空間における下側の半体要素だけを図示している。実際には、半体要素が剛性の安定した支持体を形成するように、半体要素は常に組になって調節空間２４に設置される。しかしながら、半体要素構成および径方向に開かれた調節空間は、半体要素が別個に取り付けられることを可能にする。図４は、どちらも半リング形状を有し、一緒に操作対を形成する半体要素２７ｅを図示する。
【００３８】
図３は、鍔部２０の軸方向長さは本体１７の外側まで延在するような寸法とされ得ることを更に開示し、それにより、調節空間２４は、本体１７を取り外すことなく操作可能である。鍔部２０は、本体１７に対して、およびシャフト１４に対して封止され得る。
【００３９】
上に開示した基本的な構造および動作原理は、他の図の解決策にも関連する。本特許出願の図３から図８は非常に単純化されて提示されており、より明瞭にするために、それらは特徴部分を誇張して図示していることが留意されるべきである。
【００４０】
図５は、第１の半体要素２７ｆおよび第２の半体要素２７ｇが、図５においては、互いに接触するように配置されて必要な調節力を生成するように構成された楔面２８を備えることを除いて、図３とおおむね同様の回転ユニット７を開示している。それ故、図５の解決策は、いかなる外部力デバイスも有さない。第１の半体要素２７ｆが第２の半体要素２７ｇに対して横方向に移動されると、軸方向調節面２５と２６との間の距離が変化する。第１の半体要素２７ｆを互いに向かって押し付けると、予圧力Ｆｐｌが生成され得る。上記の図３の説明において開示されたように、力の効果は、軸受け１８ａおよび１８ｂへと伝達される。
【００４１】
図６は、図５の解決策の詳細を図示する。楔面２８を備える半体要素２７ｆおよび２７ｇは、調節動作の後に、径方向に不動であるようにロックされ得る。このように、正確に調節された予圧および軸受け隙間が維持され得る。第１の半体要素２７ｆは、軸方向の第１の固定ネジ２９によって鍔部２０に固定され得る。第１の半体要素の横方向の調節移動を可能とするように、第１の固定ネジ２９の固定穴３０は、大きめの寸法とされ得、または楕円形になるように成形され得る。第２の半体要素２７ｇは、軸方向の第２の固定ネジ３１によってシャフト１４に固定され得る。
【００４２】
図７および図８は、図５の解決策のいくつかの代替形態を図示する。基本的な構造および動作原理は、やはり、前述の図３から図５と同じである。しかしながら、図７および図８においては、楔面２８を有する第１の半体要素２７ｆのみが必要である。これは、図７においては、シャフト１４の軸方向調節面２６が傾けられており、それによって半体要素２７ｆの楔面２８に対する合わせ面として働くからである。更に、図８においては、鍔部２０の前端面が傾けられており、楔面２８に対する合わせ面として働く。
【００４３】
図９は、回転ユニット７を図示し、これは図５において開示された基本的な調節原理が適用されている。図９は、第１の半体要素２７ｆが突起部３２および張力ネジ３４のためのネジ穴３３を備えることを、更に開示する。それ故、張力ネジ３４は、第１の半体要素２７ｆを互いに向かって押し付け、それによって、第１の半体要素２７ｆの楔面２８を第２の半体要素２７ｇの楔面２８に対して移動させるために締め付けられ得る。図から分かるように、第１の半体要素２７ｆは、内側リムにおいてよりも外側リムにおける方がより厚く、これは第２の半体要素２７ｇについては逆になる。更に、第１の半体要素２７ｆは、横方向の第１のガイド面３５を第２の半体要素２７ｇに向面する側に備え得、第２の半体要素２７ｇは、横方向の第２のガイド面３６を備え得る。前述されたガイド面３５および３６のおかげで、半体要素２７ｆおよび２７ｇの相対的な調節移動は常に制御される。第１のガイド面３５は、第１の半体要素２７ｆの突起部３２の一部であり得、第２のガイド面３６は、第２の半体要素２７ｇの横向き側面に直接的に形成され得る。
【００４４】
図９は、半体要素２７ｆおよび２７ｇが、鍔部２０とシャフト１４の軸方向調節面２６との間のギャップに置かれることも図示する。ギャップは調節空間の一部であり、本体１７の外側に位置する。固定ネジ２９および３１、ならびに楕円形の固定穴３０も図９に図示される。
【００４５】
代替的な解決策において、回転ユニットは、いかなる鍔部も有さないこともあり得、それにより、半体要素は、軸受けの軸方向調節面に直接的に接触するように配置され得る。更に、調節空間は本体の内側に位置し得る。その場合、本体は、調節空間へのアクセスを可能にする開放可能な蓋または対応するコンポーネントを具備し得る。これらの追加的な実施形態においても、開示された半体要素の使用は有益である。
【００４６】
いくつかの場合において、本出願において開示された特徴部分は、他の特徴部分に関わらず、それ自体として使用され得る。その一方で、必要があれば、本出願において開示された特徴部分は、様々な組み合わせを提供するために組み合わせられ得る。
【００４７】
図面および関連する説明は、本発明の着想を単に例示することを意図するものである。本発明の詳細は、特許請求の範囲の範囲内で変更され得る。
【符号の説明】
【００４８】
１  岩石穿孔リグ
２  搬送機
３  穿孔ブーム
４  岩石穿孔ユニット
５  送り出しビーム
６  送り出しデバイス
７  回転ユニット
８  キャリッジ
９  穿孔機器
１０  穿孔チューブ
１１  ドリルビット
１２  ドリル穴
１３  打撃デバイス
１４  シャフト
１４ａ  前端部
１５  回転型モータ、回転モータ
１６  伝達手段
１７  本体
１８  軸受けアセンブリ
１８ａ  第１の軸受け
１８ｂ  第２の軸受け
１９  外部力デバイス
２０  鍔部
２１  肩部
２１ａ  軸方向面
２２  突出部
２３  軸方向支持面
２４  軸方向調節空間
２５  軸方向調節面
２６  軸方向調節面
２７  半体要素
２７ａ  半体要素
２７ｂ  半体要素
２７ｃ  半体要素
２７ｄ  半体要素
２７ｅ  半体要素
２７ｆ  第１の半体要素
２７ｇ  第２の半体要素
２８  楔面
２９  第１の固定ネジ
３０  固定穴
３１  第２の固定ネジ
３２  突起部
３３  ネジ穴
３４  張力ネジ
３５  第１のガイド面
３６  第２のガイド面
Ａ  穿孔方向
Ｂ  戻り方向
Ｆ  送り出し力
Ｆｐｌ  予圧力
Ｒ  方向、回転
【図１】
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【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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【外国語明細書】
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2018168691000002.pdf
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