(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤがその供給時にフィードホイール間を通過するように配置された、少なくとも１対の前記フィードホイールと、フィードホイール対を相互に対して押しつける荷重手段と、前記ワイヤの供給時に前記フィードホイールを回転させる１個のフィードモータとを含む、ロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置において、前記フィードホイール対の少なくとも一方のフィードホイールは、前記供給装置のボディに対して、ワイヤに対して垂直方向に移動可能に装着され、前記荷重手段は、前記フィードホイールに作用するように接続され、該フィードホイールが、フィードホイール対間に置かれた前記ワイヤを所要の力で押しつけることにより、前記ホイールは、供給される前記ワイヤに対して、垂直方向に、該ワイヤの太さに応じて移動可能であることを特徴とするロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載の供給装置において、該供給装置は、２対のフィードホイール対を含み、前記荷重手段は、各フィードホイール対の少なくとも一方のフィードホイールに作用するように接続されていることを特徴とするロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置。
【請求項３】
請求の範囲第２項記載の供給装置において、各フィードホイール対の一方のフィードホイールは、前記供給装置のボディに対して移動可能なボギーフレームに装着され、該ボギーフレームは、該フレームに装着された前記フィードホイールの間で、前記荷重手段に回転可能に接続されていることを特徴とするロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置。
【請求項４】
請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の供給装置において、該供給装置は、２個のフィードモータを含み、該フィードモータは、フィードホイール対の一方のフィードホイールを回転させるように配置されていることを特徴とするロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置。
【請求項５】
請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の供給装置において、前記フィードモータは、複数対のフィードホイール対内に配置され、互いに前記ワイヤの反対側に設けられた前記フィードホイールを回転させることを特徴とするロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置。
【請求項６】
請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の供給装置において、前記荷重手段は、圧力媒体シリンダであることを特徴とするロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置。
【請求項７】
請求の範囲第６項記載の供給装置において、前記ボギーフレームは、前記荷重手段として作用する前記圧力媒体シリンダのピストンロッドに直接接続されていることを特徴とするロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置。
【請求項８】
請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の供給装置において、前記フィードホイールの少なくとも１つは、測定用ホイールであり、前記供給装置は、該測定用ホイールの回転、および該回転により前記ワイヤの供給長を検出するセンサを含むことを特徴とするロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置。
【請求項９】
請求の範囲第８項記載の供給装置において、前記測定用ホイールは、自由回転するフィードホイールであることを特徴とするロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、ロックボルト打ち込み機のワイヤ供給用供給装置に関するものである。供給装置は、少なくとも１対のフィードホイールを含み、ワイヤは、ワイヤ供給時にホイール間を通過し、供給装置はさらに、フィードホイールを回転させる１個のフィードモータを含む。
ロックボルト打ち込みの際に、長い孔ではワイヤボルト打ち込みを採用する必要があり、その場合、リール上に用意されたワイヤがドリルで開けられた孔に押し込まれ、さらにそこに接着される。最も一般的な方法は、ワイヤを孔に手で押し込んだ後に接着剤を孔に供給することである。この手法は信頼性が乏しく、労力を要し危険を伴う。ボルト打ち込み機について詳しくは、例えば米国特許第4,728,219号が知られている。これらのボルト打ち込み機では、最初に接着剤が孔に供給され、その後ワイヤが接着剤中に機械的に押し込まれる。
フィンランド公開公報第831,481号に開示されている供給装置では、相互に三角形状に配置され、ボルトがその間から供給される、３個のフィードホイールを用いて供給が行なわれる。この方式では、ボルトは、２個のフィードホイールを、それらの中間でワイヤの反対側に位置する第三のフィードホイールに対して、押しつけることにより曲げられ、ボルトは曲がってしまう。通常の供給時は各ホイールの相互関係位置は固定されたままである。
このような機械的供給法は、ワイヤの太さが何時も一定である場合には、簡単な手法として取り入れることができる。一方、いわゆる球状アンカーワイヤに対しては、この方法を使用することはできない。球状アンカーワイヤは一定間隔の地点を有し、そこではワイヤの撚線は他の区間よりも太目の小区間になるよう拡げられていて、これによって接着剤がワイヤの撚線間に浸透可能となり、ワイヤを効果的にその場に固着させることとなる。一般の機械的供給装置では拡大された区間は圧縮されてしまうため、使用可能とはならない。
本発明の目的は、この種の球状アンカーワイヤを、その形状を本質的に維持したままで供給することも可能な供給装置を提供することである。本発明に係る供給装置では、フィードホイール対の少なくとも一方のフィードホイールは、供給装置のボディに対してワイヤの横方向に移動可能に装着され、荷重手段は、フィードホイールに作用するように接続され、フィードホイールは、フィードホイール対の間に置かれたワイヤを、荷重手段の作用により所要の力で押しつけるとともに、この間ホイールは、供給されるワイヤに対して、横方向にワイヤの太さに応じて移動可能であることを特徴とする。
本発明の基本思想は、フィードホイール対の一方のフィードホイール、または必要に応じて両方のフィードホイールが荷重手段に接続され、この荷重手段がフィードホイール間の圧力を事実上一定に保持することである。したがって、両フィードホイールは、それらの間に置かれたワイヤを、あらかじめワイヤを損傷しないように適切に設定された力で押しつけ、その間ホイールはワイヤの太さが変化するにつれて、互いに遠ざかるように移動するが、荷重は事実上不変のままに維持される。本発明の好適な実施例の基本思想は、２つのフィードホイール対から構成され、供給時にワイヤが各フィードホイール対間を通過することにある。本発明の他の本質的特徴は、ワイヤの反対側に位置するホイール対の各フィードホイールがボギー部に取り付けられ、このボギー部は、ワイヤの拡大区間がフィードホイール対に到達した時に、２つのホイールの中間にある取り付け軸を中心として回転することによって、ホイールが互いに遠ざかるように移動可能となることである。もう１つの基本思想として、ボギー部はその中心軸から荷重手段へと接続され、この荷重手段は、圧力媒体によって作動され、ワイヤに対して作用する供給力を本質的に一定に維持し、拡大区間がフィードホイール間を通過する時に、供給力が本質的に一定に維持されるように、ボギー部をワイヤから遠ざけ、これに対応して、元に戻す圧力を有することにより、供給力が本質的に一定に維持される。本発明の他の好適な実施例においては、各フィードホイール対は、１個の駆動ホイールと１個の自由回転ホイールから成り、この場合、両フィードホイール対は本質的に同じ方法でワイヤを供給することになる。さらにもう１つの好適な実施例においては、自由回転ホイールの一方は測定用ホイールであって、その回転はワイヤの供給長に比例する測定信号を発生し、これによってワイヤの供給長を簡単かつ容易な方法で測定可能である。
本発明を添付図面によってより詳細に説明する。
第１図は本発明に係る供給装置の概略側面図である。
第２図は本発明に係る供給装置の簡略化した液圧系統図である。
第３図は本発明に係る他の供給装置の概略側面図である。
第１図は本発明に係るワイヤ供給装置を概略的に示す。本供給装置はボディ１から構成される。本供給装置はまた、２対のフィードホイールから構成され、第１の対はフィードホイール2aおよび2bから成り、第２の対はフィードホイール3aおよび3bから成る。各フィードホイール対の一方のホイールは、この場合、ホイール2aおよび3aであるが、ボディ１に対して回転可能である以外は、それに対して動かないように取り付けられている。さらに各フィードホイール対のもう一方のホイール、すなわちホイール2bおよび3bは、ボギーフレーム４を有する別個のボギー部に取り付けられている。フィードホイール2bおよび3bは、ボギーフレーム４に対して回転可能である以外は、それに対して動かないように接続されている。一方で、ボギーフレーム４は、ボディ１に対して移動可能に接続されているので、これによってボギーフレームは、フィードホイールの軸に対して本質的に垂直な方向において、ボディに接続されているフィードホイール2aおよび3aに近づきまたは遠ざかるように移動することができる。この目的のために、ボギーフレーム４はそれ自身に装着されているフィードホイール2bおよび3bの中間点から荷重手段６へと、この場合はボディ１に接続されている圧力媒体シリンダであるが、フレームが取り付け軸５を中心として回転可能になるように取り付けられている。ボギーフレーム４は圧力媒体シリンダのピストンロッドに取り付けられ、フィードホイールの軸に並行である取り付け軸５を中心としてロッドに対して回転することができる。供給目的を達するために、ワイヤ７は各フィードホイール対、すなわちフィードホイール2aおよび2bと、3aおよび3bとの間をそれぞれ通過するよう配置され、それらの間で圧力を加えられる。荷重手段６として機能する圧力媒体シリンダ内の圧力媒体に備えられた圧力によって、フィードホイール2aおよび2bと、3aおよび3bとはそれぞれ、ワイヤ７が接着剤で充填された孔内に押し込まれる時に、ワイヤを所要の方法で前進させるのに必要な力で相互に押しあうこととなる。
第１図に示すいわゆる球状アンカーワイヤが使用される場合、ワイヤの前方移動により、ワイヤの拡大区間7aが同じフィードホイール対に属するフィードホイールを、互いに遠ざかるように押すことになる。この状態で、ボギーフレーム４に装着された一方のフィードホイール、例えばホイール3bは、他方のフィードホイール3aから遠ざかるように移動するため、拡大区間は損傷を受けることがなく、能動的圧力媒体に基づく十分な供給力が維持される。もう一方のフィードホイール対は、通常、同時にその間隔を変化させることがないため、当然、ボギーフレーム４はその取り付け軸５を中心として回転する。拡大区間7aがフィードホイール対を通過すると、フィードホイール3bは圧力媒体の圧力作用によりワイヤ７の表面に沿って他方のフィードホイール3aに向かって移動する。これと同様の運動は、フィードホイール2aおよび2bにおいても、拡大区間7aがそれらに到達した時に、発生する。
供給力を与えるために、各フィードホイール対は、フィードモータを備え、各対のホイールの一方がモータを備えて他方のホイールは自由回転する。図に示す実施例においては、フィードモータ8aおよび8bが設置され、フィードモータ8aはフィードホイール2aを回転させ、フィードモータ8bはフィードホイール3bを回転させる。フィードホイール2bはボギーフレーム４に対して自由に回転し、これに対応して、フィードホイール3aはボディ１に対して自由に回転する。フィードホイール3aは、好ましくは、回転時にセンサ９に信号を与える測定用ホイールとして構成されているため、ワイヤ７の供給長を正確に測定することができ、またワイヤの孔への供給状況を容易にモニタすることができる。
フィードホイール3aにはその周囲に、一定間隔で機械加工された凹部3a’が設けられている。これに対応してボディ１には、凹部がそれに到達すると電気パルスを発生するセンサ９が設けられている。センサ９は困難な環境下でも動作し信頼性が高い誘導センサであることが望ましい。勿論これ以外の種類のそれ自体は公知であるセンサを、測定用ホイール3aの回転測定、およびワイヤの供給長の測定に使用することができる。
第２図は、第１図の供給装置の液圧系統を、概略的に供給装置の動作と関連して示したものである。ワイヤの供給時には、圧力流体がダクト10aを通じて荷重手段６に供給され、これによって荷重手段として働く液圧シリンダのピストン6aが出てきて、第１図に示すボギーフレーム４と、フレームに接続され、第１図の上部に示されているフィードホイール2bおよび3bとを、ボディ１に装着され、図の下部に示されているフィードホイール2aおよび3aに向かって押す。ダクト10a内の圧力が調整されることにより、フィードホイール間にあるワイヤに加えられる圧力を適度とするとともに、例えば球状アンカーワイヤが使用される時に、ワイヤの拡大区間が圧縮されないようにする。荷重を本質的に一定に保つために、ダクト10aは、例えば50バールの圧力を有する圧力溜め11に接続されている。ワイヤの拡大区間がフィードホイール間を通過すると、ピストン6aが移動し、圧力流体はダクト10aから圧力溜め11へと流入し、また、その逆方向に流れるため、圧力は本質的に不変のままである。圧力媒体は、ピストン6aが前方に移動すると、ダクト10aを通じて放出されるが、例えば新しいワイヤをフィードホイール間にセットする時、または何らかの他の理由で、ピストン6aを一番奥まで移動させる場合には、圧力媒体をこのダクトを通じて供給することも可能である。第２図にはさらに、フィードモータ8aおよび8bが示され、これらは液圧的に並列に接続され、圧力流体はダクト12aを通じて各モータに同時に供給され、モータ内を流れた圧力流体はダクト12bを通じて放出される。ダクト12aを通じて到来する圧力流体は制御回路13に至り、ここで別々のダクト14aおよび14bを通って、それぞれフィードモータ8aおよび8bへと分配される。両方のモータを同一速度で回転させるため、制御回路13は、他方のモータを通過する圧力流体の圧力によって制御される、圧力制御スロットル15aおよび15bで構成される。この方法では、制御回路13が圧力流体を正確に同一流量で各モータに分配するため、それらの回転速度も同一となる。この結果、両方のフィードホイール対は絶えず同一速度でワイヤを引き、滑りまたは遊び回転を生じることがない。
第３図は本発明に係る供給装置の他の実施例の概略の側面図である。本図に示す供給装置は別の方法ではあるが、第１図に示すものに対応し、例えば参照符号は対応する部品に付けられている。相違点はボギー部の代りに、各上部フィードホイール2bおよび3bが、それぞれ別個の荷重手段６’及び６”を備えていることである。本実施例においては、フィードホイール2bおよび3bは、スライド機構のような公知の手法により移動可能に設置されているため、ボディ１に関してそれぞれが対をなす相手のフィードホイール2aおよび3aに向かって近づいたり、またはそれから遠ざかったりして移動することができる。各上部フィードホイール2bおよび3bの荷重手段６’および６”は、例えば第２図に示すような圧力溜めに接続された液圧シリンダであるか、またはあらかじめ十分な圧力を与えられた気圧シリンダである。気圧シリンダ内に貯えられた空気またはガスは、圧力流体ダクトや他の余分な部品を追加することなく、駆動ホイール2bおよび3bが、ワイヤの太さに応じて後退し前進することを可能にする。
本発明は、以上の明細書および図面において、実施例についてのみ記述されているが、いかなる場合も、これに限定されるものではない。フィードモータは異なる方法で配置することができるし、また異なる手法で例えば同じ圧力流体が各モータを通って流れるように、液圧的に直列に接続することもできる。ワイヤの供給測定もまた、それ自体公知の異なる測定器を用いることができるし、必要に応じて、各フィードホイール内で別個のフィードモータを用いることもできる。荷重手段６は、図示されるように、ボギー部に直接接続された圧力媒体シリンダとしてもよく、または、異なる機械的伝達手段により、間接的にそれに取り付けてもよい。さらに図面では、フィードホイール中の２個がボディ１に固定的に装着され、他の２個のホイール2bおよび3bが移動可能で回転可能にボギーフレームに取り付けられている、本発明の好適な構造が示されているが、固定的に配置されたフィードホイール2aおよび3aを、それら自体のボギーフレームに接続することも可能である。実際に、この配置法が常に必要であるとはいえないにせよ、第１図に示された実施例は、使用上非常に有益なものである。フィードモータを例えば３個のフィードホイール、またはすべてのホイールに取り付けることも可能である。１組のフィードホイール対だけが使用される場合には、荷重手段は、ホイール中の１個に作用するように接続することができるし、同様に、２組のフィードホイール対が使用される場合には、各フィードホイール対の一方または両方のホイールに荷重手段を備えることができ、これらの荷重手段は、圧縮力をあらかじめ設定されたレベルに本質的に一定に保つとともに、フィードホイールが、ワイヤの太さの変化に応じて、圧縮力の本質的変動を生じさせることなく、相互に近づいたり遠ざかったりすることを可能とする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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