削岩装置、送りビームおよび振動減衰方法
本発明は削岩装置、送りビーム、削岩装置における振動減衰方法に関する。削岩装置(３)において、２つの相互接続された要素の接合面間に減衰要素(13)が配設されて振動を減衰し、その削岩装置構体内への伝播を防止する。送りビーム(６)は、２つ以上の要素（6a、6b）に分割され、これらの間には場合に応じて弾性材の減衰要素が配設される。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本発明は、削岩リグへ接続可能な削岩装置に関するものである。削岩装置は、長尺状送りビームに支持され送りビーム上を送り装置によって移動可能な削岩機を含んでいる。送りビームはそこで、削岩リグの掘削ブームに緊締部材によって連結されている。
【０００２】
さらに本発明は、送りビームと、削岩装置における振動減衰方法にも関するものである。本発明の分野は、本特許出願の独立請求項の前段にさらに詳細に記載されている。
【０００３】
削岩リグは鉱山および土木現場の両方で被掘削岩盤に穿孔するのに使用される。削岩リグは一般に、少なくとも削岩機、送りビームおよび送り装置を有する削岩装置を備えた掘削ブームを備えている。削岩機は、岩盤を破壊し掘削孔を形成する工具に対し衝撃パルスを与える。削岩機の作動によって非常に強力な振動が生じ、これが削岩機内の構成要素へ次々と、さらに削岩リグの掘削ブームおよびその構体の他の部分へと伝播する。振動によって各部品表面から音響放出が生じ、これによって不快な騒音が周辺領域に拡散する。騒音の他に、構体内を伝播する振動は構成部品間に動きも生じ、これによって早期損耗や各装置の耐久性に関する他の問題を生じることがある。
【発明の簡単な説明】
【０００４】
本発明は、新規で改善された削岩装置、送りビームおよび振動減衰方法を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明の削岩装置は以下の点を特徴とする。すなわち、送りビームは、互いに上下に配設された少なくとも２つの送りビーム部品を含み、第１の送りビーム部品は削岩機側に、また第２の送りビーム部品は緊締部材側にあり、第１および第２の送りビーム部品間には、送りビーム部品の接合面を互いに分離する少なくとも１つの減衰要素があることである。
【０００６】
本発明の送りビームは以下の点を特徴とする。すなわち、送りビームの横断面は、少なくとも１つの第１のビーム部品および少なくとも１つの第２の送りビーム部品を含み、これらは、長さが送りビームと同じであって互いに上下に緊締され、第１および第２の送りビーム部品間には、送りビームにおける振動を減衰し、または両送りビーム部品間の振動伝播を防止するように配設された少なくとも１つの減衰要素があることである。
【０００７】
本発明の方法は、送りビームを少なくとも２つのビーム部品で形成し、それらの接合面間に少なくとも１つの減衰要素を配設して送りビームを通る振動伝播を防止することを特徴とする。
【０００８】
本発明の概念は、削岩装置における削岩機により生じる振動を減衰し、削岩装置に属する各構成部品間におけるその伝播を防止することである。削岩装置の各構成部品間の通常は金属の接合面は、減衰要素によって互いに分離することができる。送りビームは、第１の送りビーム部品および第２の送りビーム部品を含み、それらの接合面の間には１つ以上の減衰要素が配されている。
【０００９】
本発明の利点は、振動を振動源の近くで減衰できることである。さらに、振動が削岩装置から掘削ビームへ、そして削岩リグの至る所へ伝播するのも、効率的かつ簡易に防止することができる。振動が減衰されると、振動により生じる騒音も小さくすることができる。騒音防止に関する要求は近い将来ますます厳しくなる。本発明は、騒音防止の一部として比較的簡易な方式を提供するものである。さらに本発明の減衰装置によって、構造体に早期損耗を起こす振動を小さくできれば、削岩リグの可動寿命を延ばし、保守の必要性を少なくすることができる。
【００１０】
ある実施例の概念は、１つ以上の減衰要素を削岩機と送りビームの間の領域に配設することである。これによって、削岩機から送りビームへの振動の伝播を防止することができる。送りビームはかなり大きな表面を有することが多く、振動の結果として騒音を放出すると考えられる。本実施例では、構造起因の騒音の送りビームへの伝播を防止することができる。
【００１１】
ある実施例の概念は、送りビームの構体が１つ以上の減衰要素で構成されることである。したがって、これによって送りビームを通る振動伝播が少なくなる。さらに、送りビーム内の減衰要素は振動を吸収することができ、したがって送りビーム内の振動を減衰することができる。
【００１２】
ある実施例の概念は、送りビームが第１の送りビーム部品と第２の送りビーム部品で構成され、これらが送りビームと実質的に同じ長さを有し、それらの接合面間に１つ以上の減衰要素が配設されていることである。これらの送りビーム部品は互いに対して不動に緊締されている。第１の送りビーム部品は第１の支持面を備え、これにキャリッジを支持することができる。第２の送りビーム部品は第２の支持面を備え、これにクレードルを支持することができる。本実施例は送りビームの構体を通る振動の伝播を防止する。加えて、減衰要素は送りビームの振動を減衰することができる。さらに、二部品もしくは多部品送りビームの壁面は単部品送りビームに比べ大きさが小さく、これによって壁面の振動による騒音の危険が小さくなる。
【００１３】
ある実施例の概念は、送りビームが第１の送りビーム部品および第２の送りビーム部品で構成されていることである。第２の送りビーム部品は、送りビームの横方向において互いに連結された２つの構成部品で形成されている。第１の送りビーム部品と第２の送りビーム部品の間には形状係止緊締部があってもよい。
【００１４】
ある実施例の概念は、送りビームが緊締部材によって掘削ブームもしくは削岩リグの他の構体へ連結されていることである。緊締部材のところには、削岩装置から前方への振動の伝播を減少させる１つ以上の減衰要素があってもよい。緊締部材は、送りビーム側の長尺状ガイド面に支持されたクレードルでよく、これによってクレードルおよび送りビームが互いに対して動くことができる。クレードルは、２つ以上の部品で形成してもよく、これによって減衰要素をこれらの部品間の接合面上に配設することができる。
【００１５】
ある実施例の概念は、削岩機をキャリッジで送りビームへ連結することである。キャリッジは、互いに上下に配設された第１のキャリッジ部品および第２のキャリッジ部品で構成され、これらの間に１つ以上の減衰要素を配してもよい。第１のキャリッジ部品は削岩機に対して配設され、第２のキャリッジ部品は送りビーム側に配設される。掘削中、送り力が削岩機側の第１のキャリッジ部品へ送られ、これによって送り力は、減衰要素を介さずしっかりと削岩機へ送られる。
【００１６】
ある実施例の概念は、削岩機が１つ以上の交換可能な滑りブロックで送りビームに支持されることである。一般に、複数の滑りブロックが使用される。削岩機は、キャリッジとこれに緊締された滑りブロックによって送りビームへ連結してもよい。または、削岩機はキャリッジ無しでもよく、これによって滑りブロックは、削岩機の本体に緊締してこれを送りビームに支持することができる。減衰要素は、滑りブロックと一体化してもよい。滑りブロックは、少なくとも２つの異なる材料、すなわち滑り支持材と弾性減衰材を含んでもよい。滑り支持部材は高い耐摩耗性があり、当然、送りビーム上の案内面に対して配設することを目的としている。
【００１７】
ある実施例の概念は、削岩装置が送りビームを全体的にもしくは少なくとも部分的に囲繞する保護ケーシングを有することである。削岩機も保護ケーシング内にあり、これによって保護ケーシングは削岩機から直接周辺領域へ騒音が放出されるのを防ぐ。保護ケーシングは振動減衰材で形成してもよく、削岩機に所属する構成部品間に配設して、相互接続された構成部品間の振動伝播を防止するようにしてもよい。削岩装置において振動が減衰されると、保護ケーシングへ向かう振動とそれによって生じる騒音も減衰される。これによってまた、保護ケーシングの構造および緊締の実現方法も簡略化される。
【００１８】
ある実施例の概念は、送りビームが削岩機側で第１の部品を、またクレードル側で第２の部品を有し、これらの間に保護ケーシングの側壁が配設されて、それらの接合面間で減衰要素として働くことである。または、保護ケーシングの何らかの他の部分、例えば緊締部分もしくは同様な部分を減衰要素として機能させてもよい。
【００１９】
ある実施例の概念は、削岩装置に所属する構成部品に施した被覆を減衰要素として機能させることである。被覆は、振動を戻り反射させたり吸収したりすることができる。
【００２０】
ある実施例の概念は、振動防止に適した材料で送りビームが少なくとも部分的に被覆されていることである。場合によっては、送りビームもしくは送りビーム部分がこの種の材料で全体的に被覆されている。
【００２１】
ある実施例の概念は、減衰要素が１つ以上の振動減衰材で作られていることである。振動減衰材は、ゴム、ポリマもしくは振動をほとんど伝えない他の弾性材でよい。
【００２２】
ある実施例の概念は、減衰要素がばね部材などの機械的減衰部材を含むことである。
【００２３】
ある実施例の概念は、減衰要素が圧力媒体室を含み、その中に圧力媒体が配設されて振動を減衰し、その前方への伝播を防止することである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
次に、添付図面において本発明のいくつかの実施例をより詳細に説明する。
【図１】削岩リグの模式的側面図である。
【図２】削岩装置の模式的側面図である。
【図３】減衰要素で互いに連結された２本の送りビーム部品を有する送りビームの模式的横断面図である。
【図４】第２の送りビームとキャリッジおよび滑りブロックによる削岩機の支持とを示す模式的横断面図である。
【図５】第３の送りビームの模式的横断面図であり、送りビームの横方向に相互連結された２つの部品でクレードル側の送りビーム部分が形成されている。
【図６】２本の送りビーム部品で形成された送りビームの模式的横断面図であり、送りビーム部品は互いの連結面間に保護ケーシングの側面を有している。
【図７】保護ケーシングの内側に配設された送りビームの模式的横断面図であり、保護ケーシングは、送りビームおよびクレードル側滑りブロックの緊締面間で振動減衰部材として作用する。
【図８】保護ケーシングに緊締された送りビームの模式的横断面図であり、保護ケーシングは、送りビームとクレードル側滑りブロックを互いに連結し、振動減衰要素としても働く。
【図９】キャリッジ上に配設された削岩機を有する削岩装置の模式的横断面図であり、キャリッジは、対振動減衰要素によって互いに分離された２部分に分割されている。
【図１０】削岩機とキャリッジの間に減衰要素を有する削岩装置の模式的横断面図であり、削岩機は送り力を削岩機へ直接伝達する送り面を有する。
【図１１】クレードルへの連結手段が保護ケーシング内に配設された削岩装置の模式的横断面図である。
【図１２】削岩装置の模式的横断面図であり、削岩装置は、送りビームの横断面において２本のビーム部品が上下に配され、保護ケーシングがクレードル側ビーム部品に緊締されたものである。
【図１３】ないし
【図１５】送りビームの模式的横断面図であり、各送りビームは、互いに上下に配設され互いに不動な少なくとも２本の送りビーム部品を有している。
【図１６】ないし
【図１８】送りビームの模式的横断面図であり、各送りビームは、それぞれの削岩機側部分上に実質的にＵ字形の横断面を有する。
【図１９】可能な導出要素の模式的分解図である。
【図２０】保護ケーシング内に配置された上記導出要素を示す図である。
【００２５】
各図では、明瞭にするため本発明のいくつかの実施例を簡略化して示す。各図において同様な部分は同じ参照番号で示す。
【発明のいくつかの実施例の詳細な説明】
【００２６】
図１に示す削岩リグは可動キャリア１を有し、これは削岩装置３が配設された１本以上の掘削ブーム２を有している。削岩装置３は削岩機４を備え、これは、削岩機に連結された工具５に衝撃パルスを与える衝撃装置を有し、被掘削岩盤に衝撃パルスを伝達するものである。削岩機４は送り装置によって送りビーム６上を方向Ａに移動する。
【００２７】
図２は、削岩装置３の構造をさらに詳細に示す。送りビーム６は長尺状部品であり、これに削岩機４をキャリッジ７で連結することができ、または削岩機４の本体をキャリッジなしに、例えば適切な滑りブロックによって送りビームに支持してもよい。送り装置８を連結してキャリッジ７に作用させることができ、またはキャリッジなしの構造の場合、送り装置８は削岩機に直接作用するよう配設される。送りビーム６は掘削ブーム２へクレードル９によって支持され、送りビーム６が掘削ブーム２の端部に対して長手方向Ｂに移動することができる。場合によっては、送りビーム２をＢ方向に移動させる必要がなければ、クレードルに代わって他の何らかの緊締部材を送りビーム６と掘削ブーム２と間に設けてもよい。さらに、削岩装置３は、削岩装置３全体もしくは少なくともその一部を囲繞する保護ケーシング10、または同様の保護構体を有してもよい。保護ケーシング10の目的は、削岩機４から周辺領域へ放出される騒音を減衰し、また掘削現場の人々を保護し、ときには削岩装置を外部の打撃から保護することにある。
【００２８】
削岩機４の作動によって振動を生じ、これは削岩装置３の構体へ伝播する。とくに衝撃装置11の作動ばかりでなく回転装置12の作動も振動を生じて、これが削岩機４からキャリッジ７へ、さらに送りビーム６へ、そして最後にクレードル９を介して掘削ブーム２へ伝播し、ここから削岩リグの他の構体へ伝播することがある。振動は、構成要素を次々と構成要素間の接合面を介して伝達される。本特許出願に提示の減衰実施例では、削岩装置に属する各構成要素における振動を減衰し、接合面を互いに分離し、これによって削岩装置に属する各構成要素間における有害な振動の伝播を防止することができる。減衰要素は構成要素間の分離装置として働くことができ、これは、振動を部分的に戻り反射させるこができ、または伝播減衰装置として働くことができ、これによって振動を吸収し、振動エネルギーを熱に変えることができる。場合に応じて減衰要素は、上述の各原理を１つ以上用いることで振動を減衰するようにしてもよい。
【００２９】
図３は、振動減衰式送りビーム６の横断面を示す。送りビーム６は、第１の送りビーム部品6aを削岩機側に、また第２の送りビーム部品6bをクレードル側に有し、さらに両部品間に配設された１つ以上の減衰要素13を有して送りビーム部品6a、6bの接合面を互いに分離している。減衰要素13は弾性材で作ることができ、これは、振動を減衰し、その第１の送りビーム部品6aから第２の送りビーム部品6bへの伝播を防止するものである。分離に加えて、減衰要素13は、振動を吸収することもできる。第１の送りビーム部品6aは第１の支持面14を有し、この面に対して滑りブロックもしくは同様な滑り面が、キャリッジ内において、もしくは直接削岩機内において当接することができる。同様に、第２の送りビーム部品6bは第２の支持面15を有し、この面に対してクレードルもしくは同様の緊締部材が当接することができる。場合によっては、送りビーム６は、もっと多くの送りビーム部品で構成し、例えば図３に示す第１の送りビーム部品6aと第２の送りビーム部品6bとの間に第３の、すなわち中間送りビーム部品を設けて減衰要素13によって上部および下部の送りビーム部品から離すことができる。また、１つの一体減衰要素13ではなく、複数の別個の減衰要素を使用することもできる。
【００３０】
図４は、送りビーム６を示し、これも、互いに離れて上下に配設された２本の送りビーム部品6aおよび6bを有している。図３とは異なり、一体減衰要素13ではなく、複数の別個の減衰要素13a、13bが送りビーム部品6a、6b間に配設され、これらの減衰能力はそれらの材料、形状もしくは機械的機能性に基づくと考えられる。図４はさらに、キャリッジ７および第１の送りビーム部品6aの各支持面14の間に滑りブロック16がある状態を示し、滑りブロックは、少なくとも２つの異なる材料で形成してもよい。滑りブロック16は、支持面14側は良好な滑り耐性を有する材料16aで、またキャリッジ７側は良好な振動遮断性を有する材料16bで構成するとよい。さらに、滑りブロック16は、良好な耐性および減衰特性を有する材料で作ることも可能であると考えられる。したがって、滑りブロック16は振動遮断性にも関与している。この種の滑りブロック16は、本特許出願に記載の他の実施例にも利用することができる。
【００３１】
図４はさらに、内側が空洞になった送りビーム６および送りビーム部品6a、6bを充填材17で全体的もしくは部分的に満たしてもよいことを示している。充填材17は、送りビーム壁の振動を減衰し騒音発生を防止するポリウレタンなどの軽量な発泡状材料でよい。長尺の送りビームは、かなり大きくかつ薄い壁面を有することが多く、容易に振動し始め、騒音を発生する。本実施例は、必要に応じて実際の振動減衰を補完するのに使用することができる。
【００３２】
図５は、互いに上下に配設された第１の送りビーム部品6aおよび第２の送りビーム部品6bを有する送りビーム６を示す。クレードル側の第２の送りビーム部品6bは２つの長尺状要素18aおよび18bに分割され、両者は断面が対称でよい。要素18a、18bは、送りビームの横方向Ｃにおいて互いに接合されている。さらに、第１の送りビーム部品6aの横断面プロファイルの底面は突出部19を有し、これは例えば蟻継ぎでよい。接合された要素18a、18bは同様に、その削岩機側上面に上記突出部19を受け入れ可能な対応形状の空間20を形成している。突出部19と空間20は、送りビーム部品6aおよび6b間に形状係止部を形成し、これによって送りビーム部品の緊締が堅固になり、送りビームが強固になる。さらに、送りビーム部品6a、6bの接合面間には１つ以上の減衰要素13があり、これは送りビーム６の構造内の振動伝播を防止する。減衰要素13は振動を吸収することもできる。減衰要素13は、成型された送りビーム部品6a、6b間の定位置にしっかりと留まる。減衰要素の横断面形状は、その接合面の形状に対応してもよい。減衰要素は、例えば成形鋳造物もしくは押出し成形物でよい。要素18a、18b間には、例えばネジ留めを用いてもよい。この形状係止部により送りビーム部品6a、6bは、何らかの別の緊締手段がなくても互いに緊締状態に保たれる。図５とは異なり、第２の送りビーム部品6bは突出部を有し、第１の送りビーム部品6aは突出部19を受け入れる空間を有することも可能である。
【００３３】
図３および図５に示す減衰要素は、別部品でもよく、または、送りビーム部品6a、6bの一方もしくは双方へ取り付けた被覆もしくは同様の材料層でもよい。
【００３４】
図６に示す方式では、第１の送りビーム部6aは保護ケーシング10の内側に配設されている。保護ケーシング10の側面10aは、第１の送りビーム部6aおよび第２の送りビーム部6bの接合面間に配設してもよく、その場合、側面10aが両接合面を互いに分離している。保護ケーシング10は、振動伝播を遮断できる材料で形成してよく、これによって側面10aは、接合面間において減衰要素として働くことができる。当然、保護ケーシングの一方の側面10aだけを振動遮断材料で作ることができ、これによって保護構体の残りの材料および構造は自由に選択することができる。振動遮断材料で作られた被覆を保護ケーシングの側面10aに配設することができ、さらに別の減衰要素を使用することもできる。
【００３５】
図７は、削岩機４と送りビーム６が保護ケーシング10の内側に配設された実施例を示す。送りビーム６はクレードル側接合面22を有し、クレードルに脱着可能な滑りガイド23がこれに緊締されている。滑りガイド23は滑り面15aを有し、これはクレードルに支持してもよい。保護ケーシング10の側面10aは、送りビームの接合面22と滑りガイドの側面24との間に配設され、これによって振動遮断要素として働くことができる。保護ケーシング10の材料は、振動を遮断し吸収する材料からなってよい。この方式は、従来の堅固な送りビーム６の横断面プロファイルおよび構造を変更しないですむ。
【００３６】
図７はさらに、削岩機４がキャリッジなしでよいことを示すが、この場合、その本体25は、滑りブロック16によって送りビームの支持面14へ直接支持される。滑りブロック16の構体に遮断層を一体化してもよい。さらに、本体25と滑りブロックの間に減衰要素があってもよい。
【００３７】
図７はさらに、送りビーム６の側面に減衰ストリップ35を配してよく、減衰ストリップによって送りビーム６の振動特性に作用させることができる。減衰ストリップ35の数、配置場所、材料および形状は、個々の場合に応じて個別に選択してよい。
【００３８】
図８に示す方式では、送りビーム６が保護ケーシング10に緊締され、そこでケーシングは、クレードル側において滑りガイド23に緊締されている。送りビーム６の接合面22は、滑りガイドの接合面24に配設されず、緊締は保護ケーシングの壁10a構体を介して行なわれる。保護ケーシング10は弾性材で作ってよく、これによって壁10aは、送りビーム６と滑りガイド23との間で振動遮断緊締部として働くことができる。
【００３９】
図９は、キャリッジ７が削岩機４側の第１のキャリッジ部7aと送りビーム側の第２のキャリッジ部7bとに分割された可能な実施例を示す。キャリッジ部7a、7b間には１つ以上の減衰要素13が配設され、これによってキャリッジ部間の接合面が互いに分離されている。第２のキャリッジ部7bは滑りブロック16を有し、滑りブロックによって送りビームに支持されている。削岩機４は、第１のキャリッジ部7aへ堅固に緊締することができ、これによって送り力を送り装置から第１のキャリッジ部7aへ伝達することができる。第１のキャリッジ部7aには突起部26を設けてもよく、これは、第２のキャリッジ部7b内の開口部27を通して配設されて送りビーム６の上面側の溝28へ延在することができる。送り装置は上記溝内へ配設してもよい。送り装置を配設して送り力を配向することのできる接続点は、突出部26に破線で示す。送り力が第１のキャリッジ部7aへ送られても、有害な負荷が減衰要素13に掛かることはない。
【００４０】
図10は、１つ以上の減衰要素13が削岩機４の本体25とキャリッジ７との間に配されたさらに他の実施例を示す。この場合、送り力は削岩機の本体25へ直接送ることができ、これによって送り力は減衰要素13を介して伝わらない。したがって、送り力は減衰要素13にひずみを与えず、他方、減衰要素13は伸縮を起こさず、またこれによる送り運動の誤差も発生しない。本体25の底面側には突出部30があってもよく、その中の接続点29へ送り力を送ることができる。送り装置は送りビーム６の上面の溝28内へ配設することができる。または、本体25に、例えばその上面に１つ以上の接続点31を設けてもよい。
【００４１】
ここで注目すべきは、図９および図10の実施例では、送りビーム６が図示のように１つの一体構造でよく、または、例えば図３ないし図８に示すように減衰要素で互いに分離した２つ以上の部分に分割してもよいことである。さらに、これらの実施例におけるさまざまな減衰要素を組み合わせることができる。
【００４２】
総じて、さらに注目すべきは、削岩装置の構成要素の接続面は振動減衰材で被覆してもよいことである。または、接続面間に別な振動減衰弾性部品を配設してもよい。さらに、構成要素間の接続面に対して機械的振動減衰構体を配設することができる。機械的構体は、例えばバネ部材に基づくものでよい。減衰要素の作動は、例えば圧力媒体の使用み基づくものでもよい。
【００４３】
図10は、送りビーム６の周囲に配設された被覆32を破線で示し、これは、プラスチックもしくはゴムなどの適切な弾性材料で作ることができる。被覆32は送りビーム全体を囲繞してもよく、または被覆32は、送りビームの案内面以外の他の部分を全部覆うよう配設してもよい。同様に、削岩装置３の他の構成要素の周囲に被覆を配設することができる。したがって、例えばキャリッジ７および削岩機４には被覆33、34を施してもよい。これらの被覆は振動を吸収し、これを戻り反射させることができる。さらに、ある場合には被覆は、構成要素間の振動遮断層として機能することがある。
【００４４】
図11に示す実施例では、削岩機４、送りビーム６、および場合によってはキャリッジ７が保護ケーシング10内に配設されている。保護ケーシング10の１つ以上の側面には、これらをクレードルへ取り付ける手段を設けてもよい。取付け手段は、支持面15を備えたガイドビーム36もしくは同様のものを含んでもよい。本実施例では、保護ケーシング10は完全閉鎖してもよい。なぜなら、クレードルと送りビームの間に運動用開口部を配設する必要がないからである。保護ケーシング10の防音は、これをできる限り密封することによって改善できる。送りビーム６は、保護ケーシング10およびガイドビーム36を介してクレードルに緊締される。保護ケーシング10の材料を選択して、送りビーム６からクレードルへの振動伝播を遮断することができる。当然、上述の種類の減衰要素を保護ケーシング10と送りビーム６との間、ならびに保護ケーシング６とガイドビーム36との間の接続点へ配設することができる。
【００４５】
図12は送りビーム６を示し、その横断面は、互いに上下に配設された２本のビーム部品6aおよび6bを含み、これらは、使用中互いに対して不動に緊締されて、ともに十分な剛性および他の特性の送りビームを形成するものである。保護ケーシング10は、クレードル側ビーム部品6bに緊締してもよい。保護ケーシング10の緊締点には、本特許出願に記載の種類の減衰要素37を設けてもよい。本実施例では、図における下方送りビーム部品6bが保護ケーシング10の底部を形成しているので、送りビーム６は保護ケーシングの10の一部を成している。
【００４６】
さらに、本特許出願に記載の減衰要素および他の装置は、削岩装置ばかりでなく、有害な振動を生じるボルト打設機などの他の動力工具を採掘工具として用いる他の採掘装置にも、削岩機に代わって適用可能である。
【００４７】
図13ないし図18は、上述の実施例とは異なることのあるさらに他の送りビーム方式を示す。
【００４８】
図13は、第１の送りビーム部品6aを削岩機側に、また第２の送りビーム部品6bをクレードル側にそれぞれ有する送りビーム６の横断面を示す。送りビーム部品6aおよび6bは互いに不動に緊締されて、ともに削岩機を支持する送りビームを形成している。送りビーム部品6a、6bは、送りビーム６と実質的に同じ長さでよい。送りビーム６は、あたかも中央で分割したかのように、もしくは対称的に、２本の長手方向で重なった部品としてもよい。ある場合に送りビームは、送りビーム全体より短い送りビーム部品で構成してもよい。例えば、第２の送りビーム部品6bは、第１の送りビーム部品6aへ別々に緊締された１本もしくは２本以上の短い部品で構成してもよい。この場合でも、送りビーム６の横断面は、互いに上下に配された少なくとも１本の第１の送りビーム部品6aと少なくとも１本の第２の送りビーム部品6bとを有する。
【００４９】
図14は複数の長手方向部品からなる送りビーム６を示す。送りビームの横断面は、第１の送りビーム部品6aを削岩機側に、また第２の送りビーム部品6bをクレードル側に有してもよく、少なくとも後者は、２つ以上の構成要素18a、18bに分割してもよい。送りビーム部品6aおよび6b間には、図５の実施例に関連して説明したように突出部19およびこれを受け入れる空間20などの適切な形状係止部材があってもよい。同様の原理は図14の実施例にも当てはまる。ある場合には、互いに上下に配された複数の送りビーム部品があってもよく、さらに第１の送りビーム部品6aも横断方向Ｃに２つ以上の構成要素で構成してもよい。
【００５０】
図15では、互いに上下に配された第１および第２の送りビーム部品6a、6bの間に保護ケーシング10の側壁10aが配設されている。保護ケーシング10は、良好な振動伝播減衰性を有することが分かっている薄い鋼板で作ってもよい。
【００５１】
さらに注目すべきは、送りビーム部品で形成された送りビームを配設して、削岩機を囲繞する保護ケーシングの一部を形成してもよいことである。そこで、保護ケーシングは、第１もしくは第２の送りビーム部品に緊締するか、または双方の接続面の間に配設するかしてよい。または、二部分送りビームはケーシングの一部でない。そこで、保護ケーシングは送りビームの周囲に配設してもよい。
【００５２】
図13ないし図15に示す削岩リグの各送りビームに共通な要因は、送りビームが長尺状部品であり、その横断面の少なくとも一部が、少なくとも１本の第１の送りビーム部品6aと少なくとも１本の第２の送りビーム部品6bとを有し、両者が互いに上下に、かつ互いに不動に配されていることである。加えて送りビームは、第１の送りビーム部品6a内に第１の支持面14を有してもよく、これに削岩機４を可動に支持し、さらに第２の送りビーム部品6b内に第２の支持面15を有してもよく、これによって送りビーム６が削岩リグに緊締される。
【００５３】
図16ないし図18は、送りビームが上述の各実施例と異なるさらに他の削岩装置を示す。
【００５４】
図16は、底部6cおよび２つの側部6dを有する槽状横断面を備えた送りビーム６を示す。側部6dは、底部6cから等距離に延在してもよく、または、図17および図18に示すようにそれぞれ高さが異なってもよい。削岩機６は、キャリッジ７内に図16および図18に示す方法で配設してもよい。キャリッジ７は、適切な滑りブロック16もしくは同等なものを用いて底部6cおよび側部6dに支持してもよい。底部6cは、案内面もしくは同様なものを有してもよく、これにキャリッジ７を支持することができる。図17では、削岩機４は、キャリッジ６なしに直接、送りビーム６によって支持されている。
【００５５】
図16ないし図18では、槽状送りビーム６、もしくはＵ字形断面を有するものは、削岩機４を囲繞するケーシングの一部として働く。槽状送りビーム６は蓋38で閉じることができ、蓋は、例えば蝶番39で側部6dの最上部へ接続することができ、これによって蓋38は、例えば保守およびドリルロッドの交換時に開閉することができる。
【００５６】
送りビーム６上に設けることのある被覆を図16では破線32で示す。振動減衰材もしくは振動遮断材で作られた被覆32は、送りビーム６の槽状断面の内面に、もしくは送りビームの外面に、または内面および外面の両方に配設してもよい。
【００５７】
図16ないし図18の実施例において、本特許出願に開示した構成要素間の振動減衰および振動伝播防止方式を適用することができる。
【００５８】
図18に示す実施例では、送りビーム６は、互いに上下にある２本の送りビーム部品6aおよび6bで構成されている。第１の送りビーム部品6aの横断面は実質的にＵ字形である。第２の送りビーム部品6bには、これをクレードルへ取り付ける手段が搭載されている。
【００５９】
図16ないし図18に示す削岩リグの各送りビームの共通要因は、送りビーム６が長尺状部品であり、その削岩機側部分が、底部6cおよび互いに離間した２つの側部6dを備えた槽状横断面を有していることである。そこで削岩機側部分は、実質的にＵ字形横断面を有してよい。削岩機４は槽状部分の内側を移動する。槽状送りビームは、開閉可能な蓋38とともに削岩機４の周囲に保護ケーシングを形成している。
【００６０】
図19および図20は、保護ケーシング10に緊締することができる導出要素40を示し、これによって必要な圧力媒体接続、電気的接続および他の可能な接続を保護ケーシング10の外側と内側との間に設けることができる。保護ケーシングの封止を改善できれば、削岩騒音を著しく減少できることが分かっている。導出要素40によって、さまざまな接続を１箇所に集中させることができ、さらに導出要素40は保護ケーシング10へ密封緊締することもできる。
【００６１】
図19に示すように、導出要素40は接続板41を有し、これは、ネジ継手によって保護ケーシング10の本体内の、例えば導出開口部42に緊締することができる。接続板41と保護ケーシング10との間に１つ以上の減衰要素43を配設して、相互接続された構成要素間の振動伝播を防止してもよい。さらに、接続板41と保護ケーシング10との間に１つ以上のシーリング44を施してもよく、これによって接続板41は保護ケーシング10に密封緊締することができる。接続板41は開口部45を有し、これへ必要なカプラ46を緊締して液圧ホース、加圧空気ホース、電気ケーブルなどを接続してもよい。カプラ46によって、例えば保守中、接続の開放および再接続が迅速かつ容易になる。
【００６２】
図19および図20に示す導出要素は以下の点を特徴とする。すなわち、導出要素40は、接続板41を通して圧力媒体導管を導くカプラ46を備えた接続板41を有し、さらに、接続板41には少なくとも１つのシーリング44を施したことである。図19および図20に示す種類の削岩リグの保護ケーシングは以下の点を特徴とする。すなわち、削岩機の作動に必要なすべての圧力媒体導管を保護ケーシングの内側と外側の間の少なくとも１つの導出要素40から導き、接続板41を保護ケーシング10へ密封緊締したことである。
【００６３】
場合によって、本特許出願に記載の構成要件は、他の構成要件とは無関係に同様に用いてもよい。他方、本特許出願に記載の構成要件は、必要に応じて組み合わせて、さまざまな組合せを提供してもよい。
【００６４】
図面およびその関連説明は本発明の概念の説明のみを企図している。本発明はその詳細について請求項の範囲内で変更してもよい。
【発明の背景】
【０００１】
本発明は、削岩リグへ接続可能な削岩装置に関するものである。削岩装置は、長尺状送りビームに支持され送りビーム上を送り装置によって移動可能な削岩機を含んでいる。送りビームはそこで、削岩リグの掘削ブームに緊締部材によって連結されている。
【０００２】
さらに本発明は、送りビームと、削岩装置における振動減衰方法にも関するものである。本発明の分野は、本特許出願の独立請求項の前段にさらに詳細に記載されている。
【０００３】
削岩リグは鉱山および土木現場の両方で被掘削岩盤に穿孔するのに使用される。削岩リグは一般に、少なくとも削岩機、送りビームおよび送り装置を有する削岩装置を備えた掘削ブームを備えている。削岩機は、岩盤を破壊し掘削孔を形成する工具に対し衝撃パルスを与える。削岩機の作動によって非常に強力な振動が生じ、これが削岩機内の構成要素へ次々と、さらに削岩リグの掘削ブームおよびその構体の他の部分へと伝播する。振動によって各部品表面から音響放出が生じ、これによって不快な騒音が周辺領域に拡散する。騒音の他に、構体内を伝播する振動は構成部品間に動きも生じ、これによって早期損耗や各装置の耐久性に関する他の問題を生じることがある。
【発明の簡単な説明】
【０００４】
本発明は、新規で改善された削岩装置、送りビームおよび振動減衰方法を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明の削岩装置は以下の点を特徴とする。すなわち、送りビームは、互いに上下に配設された少なくとも２つの送りビーム部品を含み、第１の送りビーム部品は削岩機側に、また第２の送りビーム部品は緊締部材側にあり、第１および第２の送りビーム部品間には、送りビーム部品の接合面を互いに分離する少なくとも１つの減衰要素があることである。
【０００６】
本発明の送りビームは以下の点を特徴とする。すなわち、送りビームの横断面は、少なくとも１つの第１のビーム部品および少なくとも１つの第２の送りビーム部品を含み、これらは、長さが送りビームと同じであって互いに上下に緊締され、第１および第２の送りビーム部品間には、送りビームにおける振動を減衰し、または両送りビーム部品間の振動伝播を防止するように配設された少なくとも１つの減衰要素があることである。
【０００７】
本発明の方法は、送りビームを少なくとも２つのビーム部品で形成し、それらの接合面間に少なくとも１つの減衰要素を配設して送りビームを通る振動伝播を防止することを特徴とする。
【０００８】
本発明の概念は、削岩装置における削岩機により生じる振動を減衰し、削岩装置に属する各構成部品間におけるその伝播を防止することである。削岩装置の各構成部品間の通常は金属の接合面は、減衰要素によって互いに分離することができる。送りビームは、第１の送りビーム部品および第２の送りビーム部品を含み、それらの接合面の間には１つ以上の減衰要素が配されている。
【０００９】
本発明の利点は、振動を振動源の近くで減衰できることである。さらに、振動が削岩装置から掘削ビームへ、そして削岩リグの至る所へ伝播するのも、効率的かつ簡易に防止することができる。振動が減衰されると、振動により生じる騒音も小さくすることができる。騒音防止に関する要求は近い将来ますます厳しくなる。本発明は、騒音防止の一部として比較的簡易な方式を提供するものである。さらに本発明の減衰装置によって、構造体に早期損耗を起こす振動を小さくできれば、削岩リグの可動寿命を延ばし、保守の必要性を少なくすることができる。
【００１０】
ある実施例の概念は、１つ以上の減衰要素を削岩機と送りビームの間の領域に配設することである。これによって、削岩機から送りビームへの振動の伝播を防止することができる。送りビームはかなり大きな表面を有することが多く、振動の結果として騒音を放出すると考えられる。本実施例では、構造起因の騒音の送りビームへの伝播を防止することができる。
【００１１】
ある実施例の概念は、送りビームの構体が１つ以上の減衰要素で構成されることである。したがって、これによって送りビームを通る振動伝播が少なくなる。さらに、送りビーム内の減衰要素は振動を吸収することができ、したがって送りビーム内の振動を減衰することができる。
【００１２】
ある実施例の概念は、送りビームが第１の送りビーム部品と第２の送りビーム部品で構成され、これらが送りビームと実質的に同じ長さを有し、それらの接合面間に１つ以上の減衰要素が配設されていることである。これらの送りビーム部品は互いに対して不動に緊締されている。第１の送りビーム部品は第１の支持面を備え、これにキャリッジを支持することができる。第２の送りビーム部品は第２の支持面を備え、これにクレードルを支持することができる。本実施例は送りビームの構体を通る振動の伝播を防止する。加えて、減衰要素は送りビームの振動を減衰することができる。さらに、二部品もしくは多部品送りビームの壁面は単部品送りビームに比べ大きさが小さく、これによって壁面の振動による騒音の危険が小さくなる。
【００１３】
ある実施例の概念は、送りビームが第１の送りビーム部品および第２の送りビーム部品で構成されていることである。第２の送りビーム部品は、送りビームの横方向において互いに連結された２つの構成部品で形成されている。第１の送りビーム部品と第２の送りビーム部品の間には形状係止緊締部があってもよい。
【００１４】
ある実施例の概念は、送りビームが緊締部材によって掘削ブームもしくは削岩リグの他の構体へ連結されていることである。緊締部材のところには、削岩装置から前方への振動の伝播を減少させる１つ以上の減衰要素があってもよい。緊締部材は、送りビーム側の長尺状ガイド面に支持されたクレードルでよく、これによってクレードルおよび送りビームが互いに対して動くことができる。クレードルは、２つ以上の部品で形成してもよく、これによって減衰要素をこれらの部品間の接合面上に配設することができる。
【００１５】
ある実施例の概念は、削岩機をキャリッジで送りビームへ連結することである。キャリッジは、互いに上下に配設された第１のキャリッジ部品および第２のキャリッジ部品で構成され、これらの間に１つ以上の減衰要素を配してもよい。第１のキャリッジ部品は削岩機に対して配設され、第２のキャリッジ部品は送りビーム側に配設される。掘削中、送り力が削岩機側の第１のキャリッジ部品へ送られ、これによって送り力は、減衰要素を介さずしっかりと削岩機へ送られる。
【００１６】
ある実施例の概念は、削岩機が１つ以上の交換可能な滑りブロックで送りビームに支持されることである。一般に、複数の滑りブロックが使用される。削岩機は、キャリッジとこれに緊締された滑りブロックによって送りビームへ連結してもよい。または、削岩機はキャリッジ無しでもよく、これによって滑りブロックは、削岩機の本体に緊締してこれを送りビームに支持することができる。減衰要素は、滑りブロックと一体化してもよい。滑りブロックは、少なくとも２つの異なる材料、すなわち滑り支持材と弾性減衰材を含んでもよい。滑り支持部材は高い耐摩耗性があり、当然、送りビーム上の案内面に対して配設することを目的としている。
【００１７】
ある実施例の概念は、削岩装置が送りビームを全体的にもしくは少なくとも部分的に囲繞する保護ケーシングを有することである。削岩機も保護ケーシング内にあり、これによって保護ケーシングは削岩機から直接周辺領域へ騒音が放出されるのを防ぐ。保護ケーシングは振動減衰材で形成してもよく、削岩機に所属する構成部品間に配設して、相互接続された構成部品間の振動伝播を防止するようにしてもよい。削岩装置において振動が減衰されると、保護ケーシングへ向かう振動とそれによって生じる騒音も減衰される。これによってまた、保護ケーシングの構造および緊締の実現方法も簡略化される。
【００１８】
ある実施例の概念は、送りビームが削岩機側で第１の部品を、またクレードル側で第２の部品を有し、これらの間に保護ケーシングの側壁が配設されて、それらの接合面間で減衰要素として働くことである。または、保護ケーシングの何らかの他の部分、例えば緊締部分もしくは同様な部分を減衰要素として機能させてもよい。
【００１９】
ある実施例の概念は、削岩装置に所属する構成部品に施した被覆を減衰要素として機能させることである。被覆は、振動を戻り反射させたり吸収したりすることができる。
【００２０】
ある実施例の概念は、振動防止に適した材料で送りビームが少なくとも部分的に被覆されていることである。場合によっては、送りビームもしくは送りビーム部分がこの種の材料で全体的に被覆されている。
【００２１】
ある実施例の概念は、減衰要素が１つ以上の振動減衰材で作られていることである。振動減衰材は、ゴム、ポリマもしくは振動をほとんど伝えない他の弾性材でよい。
【００２２】
ある実施例の概念は、減衰要素がばね部材などの機械的減衰部材を含むことである。
【００２３】
ある実施例の概念は、減衰要素が圧力媒体室を含み、その中に圧力媒体が配設されて振動を減衰し、その前方への伝播を防止することである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
次に、添付図面において本発明のいくつかの実施例をより詳細に説明する。
【図１】削岩リグの模式的側面図である。
【図２】削岩装置の模式的側面図である。
【図３】減衰要素で互いに連結された２本の送りビーム部品を有する送りビームの模式的横断面図である。
【図４】第２の送りビームとキャリッジおよび滑りブロックによる削岩機の支持とを示す模式的横断面図である。
【図５】第３の送りビームの模式的横断面図であり、送りビームの横方向に相互連結された２つの部品でクレードル側の送りビーム部分が形成されている。
【図６】２本の送りビーム部品で形成された送りビームの模式的横断面図であり、送りビーム部品は互いの連結面間に保護ケーシングの側面を有している。
【図７】保護ケーシングの内側に配設された送りビームの模式的横断面図であり、保護ケーシングは、送りビームおよびクレードル側滑りブロックの緊締面間で振動減衰部材として作用する。
【図８】保護ケーシングに緊締された送りビームの模式的横断面図であり、保護ケーシングは、送りビームとクレードル側滑りブロックを互いに連結し、振動減衰要素としても働く。
【図９】キャリッジ上に配設された削岩機を有する削岩装置の模式的横断面図であり、キャリッジは、対振動減衰要素によって互いに分離された２部分に分割されている。
【図１０】削岩機とキャリッジの間に減衰要素を有する削岩装置の模式的横断面図であり、削岩機は送り力を削岩機へ直接伝達する送り面を有する。
【図１１】クレードルへの連結手段が保護ケーシング内に配設された削岩装置の模式的横断面図である。
【図１２】削岩装置の模式的横断面図であり、削岩装置は、送りビームの横断面において２本のビーム部品が上下に配され、保護ケーシングがクレードル側ビーム部品に緊締されたものである。
【図１３】ないし
【図１５】送りビームの模式的横断面図であり、各送りビームは、互いに上下に配設され互いに不動な少なくとも２本の送りビーム部品を有している。
【図１６】ないし
【図１８】送りビームの模式的横断面図であり、各送りビームは、それぞれの削岩機側部分上に実質的にＵ字形の横断面を有する。
【図１９】可能な導出要素の模式的分解図である。
【図２０】保護ケーシング内に配置された上記導出要素を示す図である。
【００２５】
各図では、明瞭にするため本発明のいくつかの実施例を簡略化して示す。各図において同様な部分は同じ参照番号で示す。
【発明のいくつかの実施例の詳細な説明】
【００２６】
図１に示す削岩リグは可動キャリア１を有し、これは削岩装置３が配設された１本以上の掘削ブーム２を有している。削岩装置３は削岩機４を備え、これは、削岩機に連結された工具５に衝撃パルスを与える衝撃装置を有し、被掘削岩盤に衝撃パルスを伝達するものである。削岩機４は送り装置によって送りビーム６上を方向Ａに移動する。
【００２７】
図２は、削岩装置３の構造をさらに詳細に示す。送りビーム６は長尺状部品であり、これに削岩機４をキャリッジ７で連結することができ、または削岩機４の本体をキャリッジなしに、例えば適切な滑りブロックによって送りビームに支持してもよい。送り装置８を連結してキャリッジ７に作用させることができ、またはキャリッジなしの構造の場合、送り装置８は削岩機に直接作用するよう配設される。送りビーム６は掘削ブーム２へクレードル９によって支持され、送りビーム６が掘削ブーム２の端部に対して長手方向Ｂに移動することができる。場合によっては、送りビーム２をＢ方向に移動させる必要がなければ、クレードルに代わって他の何らかの緊締部材を送りビーム６と掘削ブーム２と間に設けてもよい。さらに、削岩装置３は、削岩装置３全体もしくは少なくともその一部を囲繞する保護ケーシング10、または同様の保護構体を有してもよい。保護ケーシング10の目的は、削岩機４から周辺領域へ放出される騒音を減衰し、また掘削現場の人々を保護し、ときには削岩装置を外部の打撃から保護することにある。
【００２８】
削岩機４の作動によって振動を生じ、これは削岩装置３の構体へ伝播する。とくに衝撃装置11の作動ばかりでなく回転装置12の作動も振動を生じて、これが削岩機４からキャリッジ７へ、さらに送りビーム６へ、そして最後にクレードル９を介して掘削ブーム２へ伝播し、ここから削岩リグの他の構体へ伝播することがある。振動は、構成要素を次々と構成要素間の接合面を介して伝達される。本特許出願に提示の減衰実施例では、削岩装置に属する各構成要素における振動を減衰し、接合面を互いに分離し、これによって削岩装置に属する各構成要素間における有害な振動の伝播を防止することができる。減衰要素は構成要素間の分離装置として働くことができ、これは、振動を部分的に戻り反射させるこができ、または伝播減衰装置として働くことができ、これによって振動を吸収し、振動エネルギーを熱に変えることができる。場合に応じて減衰要素は、上述の各原理を１つ以上用いることで振動を減衰するようにしてもよい。
【００２９】
図３は、振動減衰式送りビーム６の横断面を示す。送りビーム６は、第１の送りビーム部品6aを削岩機側に、また第２の送りビーム部品6bをクレードル側に有し、さらに両部品間に配設された１つ以上の減衰要素13を有して送りビーム部品6a、6bの接合面を互いに分離している。減衰要素13は弾性材で作ることができ、これは、振動を減衰し、その第１の送りビーム部品6aから第２の送りビーム部品6bへの伝播を防止するものである。分離に加えて、減衰要素13は、振動を吸収することもできる。第１の送りビーム部品6aは第１の支持面14を有し、この面に対して滑りブロックもしくは同様な滑り面が、キャリッジ内において、もしくは直接削岩機内において当接することができる。同様に、第２の送りビーム部品6bは第２の支持面15を有し、この面に対してクレードルもしくは同様の緊締部材が当接することができる。場合によっては、送りビーム６は、もっと多くの送りビーム部品で構成し、例えば図３に示す第１の送りビーム部品6aと第２の送りビーム部品6bとの間に第３の、すなわち中間送りビーム部品を設けて減衰要素13によって上部および下部の送りビーム部品から離すことができる。また、１つの一体減衰要素13ではなく、複数の別個の減衰要素を使用することもできる。
【００３０】
図４は、送りビーム６を示し、これも、互いに離れて上下に配設された２本の送りビーム部品6aおよび6bを有している。図３とは異なり、一体減衰要素13ではなく、複数の別個の減衰要素13a、13bが送りビーム部品6a、6b間に配設され、これらの減衰能力はそれらの材料、形状もしくは機械的機能性に基づくと考えられる。図４はさらに、キャリッジ７および第１の送りビーム部品6aの各支持面14の間に滑りブロック16がある状態を示し、滑りブロックは、少なくとも２つの異なる材料で形成してもよい。滑りブロック16は、支持面14側は良好な滑り耐性を有する材料16aで、またキャリッジ７側は良好な振動遮断性を有する材料16bで構成するとよい。さらに、滑りブロック16は、良好な耐性および減衰特性を有する材料で作ることも可能であると考えられる。したがって、滑りブロック16は振動遮断性にも関与している。この種の滑りブロック16は、本特許出願に記載の他の実施例にも利用することができる。
【００３１】
図４はさらに、内側が空洞になった送りビーム６および送りビーム部品6a、6bを充填材17で全体的もしくは部分的に満たしてもよいことを示している。充填材17は、送りビーム壁の振動を減衰し騒音発生を防止するポリウレタンなどの軽量な発泡状材料でよい。長尺の送りビームは、かなり大きくかつ薄い壁面を有することが多く、容易に振動し始め、騒音を発生する。本実施例は、必要に応じて実際の振動減衰を補完するのに使用することができる。
【００３２】
図５は、互いに上下に配設された第１の送りビーム部品6aおよび第２の送りビーム部品6bを有する送りビーム６を示す。クレードル側の第２の送りビーム部品6bは２つの長尺状要素18aおよび18bに分割され、両者は断面が対称でよい。要素18a、18bは、送りビームの横方向Ｃにおいて互いに接合されている。さらに、第１の送りビーム部品6aの横断面プロファイルの底面は突出部19を有し、これは例えば蟻継ぎでよい。接合された要素18a、18bは同様に、その削岩機側上面に上記突出部19を受け入れ可能な対応形状の空間20を形成している。突出部19と空間20は、送りビーム部品6aおよび6b間に形状係止部を形成し、これによって送りビーム部品の緊締が堅固になり、送りビームが強固になる。さらに、送りビーム部品6a、6bの接合面間には１つ以上の減衰要素13があり、これは送りビーム６の構造内の振動伝播を防止する。減衰要素13は振動を吸収することもできる。減衰要素13は、成型された送りビーム部品6a、6b間の定位置にしっかりと留まる。減衰要素の横断面形状は、その接合面の形状に対応してもよい。減衰要素は、例えば成形鋳造物もしくは押出し成形物でよい。要素18a、18b間には、例えばネジ留めを用いてもよい。この形状係止部により送りビーム部品6a、6bは、何らかの別の緊締手段がなくても互いに緊締状態に保たれる。図５とは異なり、第２の送りビーム部品6bは突出部を有し、第１の送りビーム部品6aは突出部19を受け入れる空間を有することも可能である。
【００３３】
図３および図５に示す減衰要素は、別部品でもよく、または、送りビーム部品6a、6bの一方もしくは双方へ取り付けた被覆もしくは同様の材料層でもよい。
【００３４】
図６に示す方式では、第１の送りビーム部6aは保護ケーシング10の内側に配設されている。保護ケーシング10の側面10aは、第１の送りビーム部6aおよび第２の送りビーム部6bの接合面間に配設してもよく、その場合、側面10aが両接合面を互いに分離している。保護ケーシング10は、振動伝播を遮断できる材料で形成してよく、これによって側面10aは、接合面間において減衰要素として働くことができる。当然、保護ケーシングの一方の側面10aだけを振動遮断材料で作ることができ、これによって保護構体の残りの材料および構造は自由に選択することができる。振動遮断材料で作られた被覆を保護ケーシングの側面10aに配設することができ、さらに別の減衰要素を使用することもできる。
【００３５】
図７は、削岩機４と送りビーム６が保護ケーシング10の内側に配設された実施例を示す。送りビーム６はクレードル側接合面22を有し、クレードルに脱着可能な滑りガイド23がこれに緊締されている。滑りガイド23は滑り面15aを有し、これはクレードルに支持してもよい。保護ケーシング10の側面10aは、送りビームの接合面22と滑りガイドの側面24との間に配設され、これによって振動遮断要素として働くことができる。保護ケーシング10の材料は、振動を遮断し吸収する材料からなってよい。この方式は、従来の堅固な送りビーム６の横断面プロファイルおよび構造を変更しないですむ。
【００３６】
図７はさらに、削岩機４がキャリッジなしでよいことを示すが、この場合、その本体25は、滑りブロック16によって送りビームの支持面14へ直接支持される。滑りブロック16の構体に遮断層を一体化してもよい。さらに、本体25と滑りブロックの間に減衰要素があってもよい。
【００３７】
図７はさらに、送りビーム６の側面に減衰ストリップ35を配してよく、減衰ストリップによって送りビーム６の振動特性に作用させることができる。減衰ストリップ35の数、配置場所、材料および形状は、個々の場合に応じて個別に選択してよい。
【００３８】
図８に示す方式では、送りビーム６が保護ケーシング10に緊締され、そこでケーシングは、クレードル側において滑りガイド23に緊締されている。送りビーム６の接合面22は、滑りガイドの接合面24に配設されず、緊締は保護ケーシングの壁10a構体を介して行なわれる。保護ケーシング10は弾性材で作ってよく、これによって壁10aは、送りビーム６と滑りガイド23との間で振動遮断緊締部として働くことができる。
【００３９】
図９は、キャリッジ７が削岩機４側の第１のキャリッジ部7aと送りビーム側の第２のキャリッジ部7bとに分割された可能な実施例を示す。キャリッジ部7a、7b間には１つ以上の減衰要素13が配設され、これによってキャリッジ部間の接合面が互いに分離されている。第２のキャリッジ部7bは滑りブロック16を有し、滑りブロックによって送りビームに支持されている。削岩機４は、第１のキャリッジ部7aへ堅固に緊締することができ、これによって送り力を送り装置から第１のキャリッジ部7aへ伝達することができる。第１のキャリッジ部7aには突起部26を設けてもよく、これは、第２のキャリッジ部7b内の開口部27を通して配設されて送りビーム６の上面側の溝28へ延在することができる。送り装置は上記溝内へ配設してもよい。送り装置を配設して送り力を配向することのできる接続点は、突出部26に破線で示す。送り力が第１のキャリッジ部7aへ送られても、有害な負荷が減衰要素13に掛かることはない。
【００４０】
図10は、１つ以上の減衰要素13が削岩機４の本体25とキャリッジ７との間に配されたさらに他の実施例を示す。この場合、送り力は削岩機の本体25へ直接送ることができ、これによって送り力は減衰要素13を介して伝わらない。したがって、送り力は減衰要素13にひずみを与えず、他方、減衰要素13は伸縮を起こさず、またこれによる送り運動の誤差も発生しない。本体25の底面側には突出部30があってもよく、その中の接続点29へ送り力を送ることができる。送り装置は送りビーム６の上面の溝28内へ配設することができる。または、本体25に、例えばその上面に１つ以上の接続点31を設けてもよい。
【００４１】
ここで注目すべきは、図９および図10の実施例では、送りビーム６が図示のように１つの一体構造でよく、または、例えば図３ないし図８に示すように減衰要素で互いに分離した２つ以上の部分に分割してもよいことである。さらに、これらの実施例におけるさまざまな減衰要素を組み合わせることができる。
【００４２】
総じて、さらに注目すべきは、削岩装置の構成要素の接続面は振動減衰材で被覆してもよいことである。または、接続面間に別な振動減衰弾性部品を配設してもよい。さらに、構成要素間の接続面に対して機械的振動減衰構体を配設することができる。機械的構体は、例えばバネ部材に基づくものでよい。減衰要素の作動は、例えば圧力媒体の使用み基づくものでもよい。
【００４３】
図10は、送りビーム６の周囲に配設された被覆32を破線で示し、これは、プラスチックもしくはゴムなどの適切な弾性材料で作ることができる。被覆32は送りビーム全体を囲繞してもよく、または被覆32は、送りビームの案内面以外の他の部分を全部覆うよう配設してもよい。同様に、削岩装置３の他の構成要素の周囲に被覆を配設することができる。したがって、例えばキャリッジ７および削岩機４には被覆33、34を施してもよい。これらの被覆は振動を吸収し、これを戻り反射させることができる。さらに、ある場合には被覆は、構成要素間の振動遮断層として機能することがある。
【００４４】
図11に示す実施例では、削岩機４、送りビーム６、および場合によってはキャリッジ７が保護ケーシング10内に配設されている。保護ケーシング10の１つ以上の側面には、これらをクレードルへ取り付ける手段を設けてもよい。取付け手段は、支持面15を備えたガイドビーム36もしくは同様のものを含んでもよい。本実施例では、保護ケーシング10は完全閉鎖してもよい。なぜなら、クレードルと送りビームの間に運動用開口部を配設する必要がないからである。保護ケーシング10の防音は、これをできる限り密封することによって改善できる。送りビーム６は、保護ケーシング10およびガイドビーム36を介してクレードルに緊締される。保護ケーシング10の材料を選択して、送りビーム６からクレードルへの振動伝播を遮断することができる。当然、上述の種類の減衰要素を保護ケーシング10と送りビーム６との間、ならびに保護ケーシング６とガイドビーム36との間の接続点へ配設することができる。
【００４５】
図12は送りビーム６を示し、その横断面は、互いに上下に配設された２本のビーム部品6aおよび6bを含み、これらは、使用中互いに対して不動に緊締されて、ともに十分な剛性および他の特性の送りビームを形成するものである。保護ケーシング10は、クレードル側ビーム部品6bに緊締してもよい。保護ケーシング10の緊締点には、本特許出願に記載の種類の減衰要素37を設けてもよい。本実施例では、図における下方送りビーム部品6bが保護ケーシング10の底部を形成しているので、送りビーム６は保護ケーシングの10の一部を成している。
【００４６】
さらに、本特許出願に記載の減衰要素および他の装置は、削岩装置ばかりでなく、有害な振動を生じるボルト打設機などの他の動力工具を採掘工具として用いる他の採掘装置にも、削岩機に代わって適用可能である。
【００４７】
図13ないし図18は、上述の実施例とは異なることのあるさらに他の送りビーム方式を示す。
【００４８】
図13は、第１の送りビーム部品6aを削岩機側に、また第２の送りビーム部品6bをクレードル側にそれぞれ有する送りビーム６の横断面を示す。送りビーム部品6aおよび6bは互いに不動に緊締されて、ともに削岩機を支持する送りビームを形成している。送りビーム部品6a、6bは、送りビーム６と実質的に同じ長さでよい。送りビーム６は、あたかも中央で分割したかのように、もしくは対称的に、２本の長手方向で重なった部品としてもよい。ある場合に送りビームは、送りビーム全体より短い送りビーム部品で構成してもよい。例えば、第２の送りビーム部品6bは、第１の送りビーム部品6aへ別々に緊締された１本もしくは２本以上の短い部品で構成してもよい。この場合でも、送りビーム６の横断面は、互いに上下に配された少なくとも１本の第１の送りビーム部品6aと少なくとも１本の第２の送りビーム部品6bとを有する。
【００４９】
図14は複数の長手方向部品からなる送りビーム６を示す。送りビームの横断面は、第１の送りビーム部品6aを削岩機側に、また第２の送りビーム部品6bをクレードル側に有してもよく、少なくとも後者は、２つ以上の構成要素18a、18bに分割してもよい。送りビーム部品6aおよび6b間には、図５の実施例に関連して説明したように突出部19およびこれを受け入れる空間20などの適切な形状係止部材があってもよい。同様の原理は図14の実施例にも当てはまる。ある場合には、互いに上下に配された複数の送りビーム部品があってもよく、さらに第１の送りビーム部品6aも横断方向Ｃに２つ以上の構成要素で構成してもよい。
【００５０】
図15では、互いに上下に配された第１および第２の送りビーム部品6a、6bの間に保護ケーシング10の側壁10aが配設されている。保護ケーシング10は、良好な振動伝播減衰性を有することが分かっている薄い鋼板で作ってもよい。
【００５１】
さらに注目すべきは、送りビーム部品で形成された送りビームを配設して、削岩機を囲繞する保護ケーシングの一部を形成してもよいことである。そこで、保護ケーシングは、第１もしくは第２の送りビーム部品に緊締するか、または双方の接続面の間に配設するかしてよい。または、二部分送りビームはケーシングの一部でない。そこで、保護ケーシングは送りビームの周囲に配設してもよい。
【００５２】
図13ないし図15に示す削岩リグの各送りビームに共通な要因は、送りビームが長尺状部品であり、その横断面の少なくとも一部が、少なくとも１本の第１の送りビーム部品6aと少なくとも１本の第２の送りビーム部品6bとを有し、両者が互いに上下に、かつ互いに不動に配されていることである。加えて送りビームは、第１の送りビーム部品6a内に第１の支持面14を有してもよく、これに削岩機４を可動に支持し、さらに第２の送りビーム部品6b内に第２の支持面15を有してもよく、これによって送りビーム６が削岩リグに緊締される。
【００５３】
図16ないし図18は、送りビームが上述の各実施例と異なるさらに他の削岩装置を示す。
【００５４】
図16は、底部6cおよび２つの側部6dを有する槽状横断面を備えた送りビーム６を示す。側部6dは、底部6cから等距離に延在してもよく、または、図17および図18に示すようにそれぞれ高さが異なってもよい。削岩機６は、キャリッジ７内に図16および図18に示す方法で配設してもよい。キャリッジ７は、適切な滑りブロック16もしくは同等なものを用いて底部6cおよび側部6dに支持してもよい。底部6cは、案内面もしくは同様なものを有してもよく、これにキャリッジ７を支持することができる。図17では、削岩機４は、キャリッジ６なしに直接、送りビーム６によって支持されている。
【００５５】
図16ないし図18では、槽状送りビーム６、もしくはＵ字形断面を有するものは、削岩機４を囲繞するケーシングの一部として働く。槽状送りビーム６は蓋38で閉じることができ、蓋は、例えば蝶番39で側部6dの最上部へ接続することができ、これによって蓋38は、例えば保守およびドリルロッドの交換時に開閉することができる。
【００５６】
送りビーム６上に設けることのある被覆を図16では破線32で示す。振動減衰材もしくは振動遮断材で作られた被覆32は、送りビーム６の槽状断面の内面に、もしくは送りビームの外面に、または内面および外面の両方に配設してもよい。
【００５７】
図16ないし図18の実施例において、本特許出願に開示した構成要素間の振動減衰および振動伝播防止方式を適用することができる。
【００５８】
図18に示す実施例では、送りビーム６は、互いに上下にある２本の送りビーム部品6aおよび6bで構成されている。第１の送りビーム部品6aの横断面は実質的にＵ字形である。第２の送りビーム部品6bには、これをクレードルへ取り付ける手段が搭載されている。
【００５９】
図16ないし図18に示す削岩リグの各送りビームの共通要因は、送りビーム６が長尺状部品であり、その削岩機側部分が、底部6cおよび互いに離間した２つの側部6dを備えた槽状横断面を有していることである。そこで削岩機側部分は、実質的にＵ字形横断面を有してよい。削岩機４は槽状部分の内側を移動する。槽状送りビームは、開閉可能な蓋38とともに削岩機４の周囲に保護ケーシングを形成している。
【００６０】
図19および図20は、保護ケーシング10に緊締することができる導出要素40を示し、これによって必要な圧力媒体接続、電気的接続および他の可能な接続を保護ケーシング10の外側と内側との間に設けることができる。保護ケーシングの封止を改善できれば、削岩騒音を著しく減少できることが分かっている。導出要素40によって、さまざまな接続を１箇所に集中させることができ、さらに導出要素40は保護ケーシング10へ密封緊締することもできる。
【００６１】
図19に示すように、導出要素40は接続板41を有し、これは、ネジ継手によって保護ケーシング10の本体内の、例えば導出開口部42に緊締することができる。接続板41と保護ケーシング10との間に１つ以上の減衰要素43を配設して、相互接続された構成要素間の振動伝播を防止してもよい。さらに、接続板41と保護ケーシング10との間に１つ以上のシーリング44を施してもよく、これによって接続板41は保護ケーシング10に密封緊締することができる。接続板41は開口部45を有し、これへ必要なカプラ46を緊締して液圧ホース、加圧空気ホース、電気ケーブルなどを接続してもよい。カプラ46によって、例えば保守中、接続の開放および再接続が迅速かつ容易になる。
【００６２】
図19および図20に示す導出要素は以下の点を特徴とする。すなわち、導出要素40は、接続板41を通して圧力媒体導管を導くカプラ46を備えた接続板41を有し、さらに、接続板41には少なくとも１つのシーリング44を施したことである。図19および図20に示す種類の削岩リグの保護ケーシングは以下の点を特徴とする。すなわち、削岩機の作動に必要なすべての圧力媒体導管を保護ケーシングの内側と外側の間の少なくとも１つの導出要素40から導き、接続板41を保護ケーシング10へ密封緊締したことである。
【００６３】
場合によって、本特許出願に記載の構成要件は、他の構成要件とは無関係に同様に用いてもよい。他方、本特許出願に記載の構成要件は、必要に応じて組み合わせて、さまざまな組合せを提供してもよい。
【００６４】
図面およびその関連説明は本発明の概念の説明のみを企図している。本発明はその詳細について請求項の範囲内で変更してもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
削岩機(４)と、
該削岩機（４）が支持される長尺状送りビーム(６)と、
前記削岩機(４)を前記送りビーム(６)の長手方向に動かす送り装置(８)と、
前記送りビーム(６)へ連結され、削岩装置(３)を削岩リグに緊締する緊締部材(９)とを含み、
前記削岩機(４)の作動により該削岩装置(３)に所属する構成要素内に生じる振動、または該削岩装置(３)の構成要素間の振動伝播を減衰する少なくとも１つの減衰要素(13)を有する削岩装置（３）において、
前記送りビーム(６)は、互いの頂部に配設された少なくとも２つの送りビーム部品(6a、6b)を含み、第１の送りビーム部品(6a)は前記削岩機(４)側に、また第２の送りビーム部品(6b)は前記緊締部材(９)側にあり、
第１の送りビーム部品（6a）と第２の送りビーム部品(6b)との間には、前記送りビーム部品（6a、6b）の接合面を互いに分離する少なくとも１つの減衰要素(13)があることを特徴とする削岩装置。
【請求項２】
削岩機(４)を可動に支持する第１の支持面(14)と、
送りビーム(６)を削岩リグへ連結する第２の支持面(15)とを含み、長尺状部品である削岩リグの送りビームにおいて、
該送りビーム(６)の横断面は、少なくとも１つの第１の送りビーム部品(6a)および少なくとも１つの第２の送りビーム部品(6b)を含み、両送りビーム部品は、長さが前記送りビームと同じであって互いに上下に緊締され、
第１の送りビーム部品(6a)と第２の送りビーム部品(6b)との間には、前記送りビームにおける振動を減衰し、または両送りビーム部品の間の振動伝播を防止するように配設された少なくとも１つの減衰要素(13)があることを特徴とする削岩リグの送りビーム。
【請求項３】
請求項２に記載の送りビームにおいて、
第２の送りビーム部品(6b)は、２つの長尺状部品（18a、18b）で形成され、該長尺状部品は、該送りビームの横方向(Ｃ)に互いに連結されていることを特徴とする送りビーム。
【請求項４】
請求項３に記載の送りビームにおいて、
第１の送りビーム部品(6a)の横断面プロファイルは突出部(19)を含み、該突出部は第２の送りビーム部品(6b)へ配向され、
第２の送りビーム部品(6b)の長尺状部品(18a、18b)は、前記突出部(19)を受け入れ、該突出部(19)と形状係止部を形成するように配設されていることを特徴とする送りビーム。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の送りビームにおいて、該送りビームは、
少なくとも１つの保護ケーシング(10)が該送りビーム(６)に緊締され、
前記保護ケーシング(10)の一部は、前記送りビーム部品(6a、6b)の接合面間に配設されていることを特徴とする送りビーム。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の送りビームにおいて、
前記減衰要素(13)は弾性材で作られていることを特徴とする送りビーム。
【請求項７】
削岩機(４)と、送りビーム(６)と、削岩機(４)を該送りビームの長手方向(Ａ)に動かす送り装置(８)と、前記送りビーム(６)へ連結され削岩装置(３)を削岩リグに緊締する緊締部材(９)とをみ、
前記削岩装置(３)において前記削岩機(４)の作動により生じる振動を少なくとも１つの減衰要素(13)によって減衰する削岩装置における振動減衰方法において、該方法は、
前記送りビーム(６)を少なくとも２つの部品(6a、6b)で形成し、それらの接合面間に少なくとも１つの減衰要素(13)を配設して前記送りビーム(６)を通る振動伝播を防止することを特徴とする削岩装置における振動減衰方法。
【請求項１】
削岩機(４)と、
該削岩機（４）が支持される長尺状送りビーム(６)と、
前記削岩機(４)を前記送りビーム(６)の長手方向に動かす送り装置(８)と、
前記送りビーム(６)へ連結され、削岩装置(３)を削岩リグに緊締する緊締部材(９)とを含み、
前記削岩機(４)の作動により該削岩装置(３)に所属する構成要素内に生じる振動、または該削岩装置(３)の構成要素間の振動伝播を減衰する少なくとも１つの減衰要素(13)を有する削岩装置（３）において、
前記送りビーム(６)は、互いの頂部に配設された少なくとも２つの送りビーム部品(6a、6b)を含み、第１の送りビーム部品(6a)は前記削岩機(４)側に、また第２の送りビーム部品(6b)は前記緊締部材(９)側にあり、
第１の送りビーム部品（6a）と第２の送りビーム部品(6b)との間には、前記送りビーム部品（6a、6b）の接合面を互いに分離する少なくとも１つの減衰要素(13)があることを特徴とする削岩装置。
【請求項２】
削岩機(４)を可動に支持する第１の支持面(14)と、
送りビーム(６)を削岩リグへ連結する第２の支持面(15)とを含み、長尺状部品である削岩リグの送りビームにおいて、
該送りビーム(６)の横断面は、少なくとも１つの第１の送りビーム部品(6a)および少なくとも１つの第２の送りビーム部品(6b)を含み、両送りビーム部品は、長さが前記送りビームと同じであって互いに上下に緊締され、
第１の送りビーム部品(6a)と第２の送りビーム部品(6b)との間には、前記送りビームにおける振動を減衰し、または両送りビーム部品の間の振動伝播を防止するように配設された少なくとも１つの減衰要素(13)があることを特徴とする削岩リグの送りビーム。
【請求項３】
請求項２に記載の送りビームにおいて、
第２の送りビーム部品(6b)は、２つの長尺状部品（18a、18b）で形成され、該長尺状部品は、該送りビームの横方向(Ｃ)に互いに連結されていることを特徴とする送りビーム。
【請求項４】
請求項３に記載の送りビームにおいて、
第１の送りビーム部品(6a)の横断面プロファイルは突出部(19)を含み、該突出部は第２の送りビーム部品(6b)へ配向され、
第２の送りビーム部品(6b)の長尺状部品(18a、18b)は、前記突出部(19)を受け入れ、該突出部(19)と形状係止部を形成するように配設されていることを特徴とする送りビーム。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の送りビームにおいて、該送りビームは、
少なくとも１つの保護ケーシング(10)が該送りビーム(６)に緊締され、
前記保護ケーシング(10)の一部は、前記送りビーム部品(6a、6b)の接合面間に配設されていることを特徴とする送りビーム。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の送りビームにおいて、
前記減衰要素(13)は弾性材で作られていることを特徴とする送りビーム。
【請求項７】
削岩機(４)と、送りビーム(６)と、削岩機(４)を該送りビームの長手方向(Ａ)に動かす送り装置(８)と、前記送りビーム(６)へ連結され削岩装置(３)を削岩リグに緊締する緊締部材(９)とをみ、
前記削岩装置(３)において前記削岩機(４)の作動により生じる振動を少なくとも１つの減衰要素(13)によって減衰する削岩装置における振動減衰方法において、該方法は、
前記送りビーム(６)を少なくとも２つの部品(6a、6b)で形成し、それらの接合面間に少なくとも１つの減衰要素(13)を配設して前記送りビーム(６)を通る振動伝播を防止することを特徴とする削岩装置における振動減衰方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公表番号】特表２０１３−５０３９９０（Ｐ２０１３−５０３９９０Ａ）
【公表日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２７３６２（Ｐ２０１２−５２７３６２）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＩ２０１０／０５０６８０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０２９９９２
【国際公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（５０６２８６４７８）サンドビク マイニング アンド コンストラクション オサケ ユキチュア (70)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＮＤＶＩＫ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＯＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＩ２０１０／０５０６８０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０２９９９２
【国際公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（５０６２８６４７８）サンドビク マイニング アンド コンストラクション オサケ ユキチュア (70)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＮＤＶＩＫ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＯＹ
【Ｆターム（参考）】
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