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Streckenvortriebsmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Streckenvortriebsmaschine mit auf einem drehbar gelagerten Tragkörper angeordneten Werkzeugkränzen zur Herstellung von im Querschnitt kreisförmigen Tunnels und Stollen in Kohle und dessen Nebengestein, bei welchem die Werkzeugkränze durch einen im Tragkörper gelagerten und durch eine zentrale Hauptwelle angetriebenen Satz Zahnräder mit dem Antrieb verbunden sind, wobei der Tragkörper auf einer die Hauptwelle umgebenden und von dieser über ein Untersetzungsgetriebe in Drehung versetzten Hohlwelle festsitzt, die den Tragkörper samt den Werkzeugkränzen im Kreis um die Hauptwelle bewegen.
Bisher ist es bei solchen Streckenvortriebsmaschinen bekannt, einen Tragkörper von vorbestimmter Grösse zu verwenden, welcher gleich grosse Werkzeugkränze im gleichen Radialabstand von der Hauptwelle entfernt im Kreis um diese bewegt, wobei die Werkzeugkränze gleichsinnig rotieren und daher den Tragkörper stets einseitig belasten. Werden die Wellen der Werkzeugkränze in gleichen Radialabständen von der Hauptwelle am Tragkörper gelagert, dann ergibt sich der Nachteil einer Beschränkung im Kranzdurchmesser und in der Reichweite der Werkzeuge, weshalb an diesen Tragkörpern zusätzlich noch Meisselwerkzeuge starr angebracht werden, die ausserhalb des Bereiches der Werkzeugkränze Material aus der Stollenwandung herausarbeiten, um den Stollenquerschnitt entsprechend zu erweitern.
Damit wird aber das Problem der Ver- änderung der Reichweite des Arbeitsbereiches der Werkzeuge nicht befriedigend gelöst, denn für jede Bereicherweiterung müsste ein grösserer Tragkörper auf der Hohlwelle befestigt werden, dessen Kranzwellen einen grösseren Achsabstand aufweisen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, solche Streckenvortriebsmaschinen in ihrer Leistungsfähigkeit zu erhöhen und ausserdem beliebig den verschiedenen aus dem Gestein herauszuarbeitenden Stollenquerschnitten anpassen zu können. Weiters soll durch die Wahl der Werkzeugkränze auch eine Anpassung an die jeweilige Gesteinsart erzielt werden, u. zw. so, dass auch durch die Wahl der Werkzeugkränze ihre Arbeitsgeschwindigkeit variierbar ist.
Gemäss der Erfindung wird dieser Gedanke dadurch verwirklicht, dass die beiden Werkzeugkränze am Tragkörper in verschiedenen Achsabständen von der Hauptwelle drehbar gelagert und mittels Zwischenzahnrädern im einander entgegengesetzten Drehsinn angetrieben sind, wobei die von den rotierenden Werkzeugkränzen auf den langsam rotierenden Tragkörper ausge- übten Drehmomente sich mindestens zum Teil gegenseitig aufheben.
Für die wahlweise Verwendung verschieden grosser Werkzeugkränze ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung von Bedeutung, dass der gehäuseartige Tragkörper an seinen Enden durch verschieden hohe, eventuell auch mit einem Zwischenzahnrad und einer Welle versehene und lösbar zu befestigende Deckkappen verschliessbar ist und die mit einem Getriebezahnrad ausgestattete Gehäusekappe auch der Welle des einen Werkzeugkranzes als Lager dient. Diese Ausgestaltung des Tragkörpers hat den Zweck, ihn zusätzlich mit einem Werkzeugkranz zu versehen, der einen grösseren Arbeitsdurchmesser und damit eine grössere Reichweite besitzt und auch mit einem grösseren Radialabstand als der fix eingebaute Werkzeugkranz von der Hauptwelle entfernt am Tragkörper gelagert ist.
Je grösser der Radialabstand des zusätzlichen Werkzeugkranzes von der Hauptwelle bemessen wird, desto grösser kann der Aktionsradius der Maschine gestaltet werden, da der zusätzliche Werkzeugkranz in seinem Durchmesser von dem im Tragkörper ortsfest gelagerten Werkzeugkranz unabhängig ist.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemäss ausgebildete Streckenvortriebsmaschine in ihren wesentlichen, für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Merkmalen in einer beispielsweisen Ausführungsform in Fig. 1 im teilweisen Längsschnitt und in Fig. 2 in Stirnansicht auf die Werkzeugkränze und den Tragkörper dargestellt. Die Fig. 3 zeigt das Fahrgestell in Rückansicht und die Fig. 4 den Tragkörper in Ansicht bei abgehobener Deckkappe. Ein Werkzeughalter für die Werkzeugkränze ist in den Fig. 5 und 6 im Aufriss und im Grundriss veranschaulicht.
Die Fig. 7 zeigt schematisch den hydraulischen Vorschubmechanismus.
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Die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind im Tragkörper und in den Werkzeugen gelegen. Das Getriebe für den Tragkörper und seinen Zahnrädersatz hat eine in einem Lagerbock 1 drehbar gelagerte Hauptwelle 2, auf der frei drehbar eine Hohlwelle 3 sitzt. Auf dem einen Ende der Hohlwelle 3 ist ein schmaler, ein Zahnradgetriebe einschliessender, gehäuseartig gebauter Tragkörper 4 befestigt, welcher mit der Hohlwelle 3 fest verbunden ist. Auf der Hohlwelle 3 ist ein Zahnrad 5 befestigt, das über die Zahnräder 6 und 7 eines Untersetzungsgetriebes oder eines Wechselgetriebes mit einem Antriebszahnrad 8 der Hauptwelle 2 oder mit dessen Antrieb 9 verbunden ist und den Tragkörper 4 in langsame Drehung versetzt. Das im Tragkörper 4 angeordnete Zahnradgetriebe besteht aus einem auf der Hauptwelle 2 festsitzenden Zahnrad 10 und z.
B. zwei in einem Radialabstand von der Hauptwelle gelagerten Zahnrädern 11 und 12, die in das Zahnrad 10 eingreifen und auf im Tragkörper 4 drehbar gelagerten Wellen in, 14 befestigt sind.
Zum Schrammen werden kreisrunde Werkzeugkränze 15, 16 verwendet, die mit je einem Kranz Meisseln 17 versehen sind und mit ihren Naben auf je einer Welle 14 bzw. 18 festsitzen. Der auf der Welle 14 sitzende Werkzeugkranz 15 wird durch das Zahnrad 12 in Drehung versetzt, wobei seine Werkzeuge 17 Gebirgsklein aus dem Berg in einem in längsaxialer Richtung bis zur Hauptwelle 2 sich erstreckenden Bereich herausarbeiten. Der andere Werkzeugkranz 16 ist durch seine Welle 18 mit einem Zahnrad 19 gekuppelt, welches in einer Gehäusekappe 20 gelagert ist, die an einem Ende des Tragkörpers 4 mittels eines Flansches 21 lösbar befestigt ist. Das Zahnrad 19 greift in das Planetenrad 11 ein und wird in dem Drehsinn des Zahnrades 12 des Werkzeugkranzes 15 entgegengesetzter Drehrichtung in Rotation versetzt.
Auf diese Weise
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einander entgegengesetzten Drehrichtungen, wodurch sich die durch die Werkzeuge auf den Tragkörper ausgeübten Drehmomente teilweise aufheben. Der Aktionsradius des Werkzeugkranzes 16 geht weit über die Trägerkappe 20 hinaus und reicht in Richtung zur Hauptwelle 2 bis zum Arbeitsbereich des Werkzeugkranzes 15.
Die Meissel 17 stehen von den Werkzeugkränzen 15, 16 ungefähr in einem 45'zur Kranzebene geneigten Winkel nach aussen ab, so dass sie in das Gestein gut eingreifen können. Die beiden Werkzeugkränze 15 und 16 werden durch die Hauptwelle 2 und die Zahnräder 10, 11, 12 und 19 in einander entgegengesetztem Drehsinn in Rotation versetzt und infolge der gleichzeitigen Drehung der Hohlwelle 3 mittels des Tragkörpers 4 auch im Kreise um die Hauptwelle 2 bewegt, wobei der Werkzeugkranz 15 Gebirgsklein aus dem Gebirge in der Form einer zum Stollenquerschnitt zentrischen Scheibe herausarbeitet, wogegen der Werkzeugkranz 16 Gebirgsklein aus einem den zentralen Arbeitsbereich um- gebenden Ringraum losbricht.
Das so gelöste Gebirgsklein fällt nach unten ab, wo es durch eine an und für sich bekannte Fördervorrichtung zum Stollenausgang befördert wird. Es ist ohne weiteres möglich, die Werkzeugkränze 15, 16 axial versetzt zu lagern bzw. mit ihren Wellen und Zahnrädern soweit verstellbar anzuordnen, dass es dadurch möglich ist, die von den rotierenden Werkzeugkränzen auf den langsam rotierenden Tragkörper ausgeübten Drehmomente mindestens zum Teil gegenseitig aufzuheben.
Die Werkzeuge 17 können gemäss den Fig. 5 und 6 zur Bearbeitung von Erde, Tegel, Sand u. dgl. aus runden oder kantigen Stahlstäben mit Meisselschneiden bestehen. Auch für Gebirgsarten von grösserer Widerstandskraft werden hartmetallbestückte Meisselwerkzeuge der dargestellten Art verwendet.
Der Lagerbock 1 ist auf einem Fahrgestell 29 starr befestigt, das vorne auf zwei Rädern 30 ruht, die eine gemeinsame Achse 31 besitzen.
Die Räder 30 befinden sich im Fahrgestell unterhalb des Lagerbockes 1 und werden mittels eines hydraulischen Antriebes langsam aber stetig gedreht, um den Werkzeugkränzen 15, 16 den erforderlichen Vorschub zu geben (Fig. 7).
Das hintere Fahrgestellende ist durch eine Laufrolle 32 oder auch eine Kufe abgestützt, die in einer mittels einer Spindel 33 im Fahrgestell der Höhe nach verstellbaren Gabel 34 gelagert ist. Der hydraulische Antrieb besteht z. B. aus einem Doppelzylinder 35, 36, in welchem zwei Kolben 37, 38 durch eine Kolbenstange 39 miteinander hin-und herbewegbar sitzen und durch eine Verzahnung auf ein Zahnrad 40 wirken, das auf der Welle 41 frei drehbar sitzt und diese über eine Freilaufvorrichtung umdreht.
Die Welle 41 ist in einem Gehäuse 42 drehbar gelagert und trägt ein Kettenrad 43, das durch eine Kette 44 mit einem auf der Fahrgestellachse31 befestigten Kettenrad 45 in zwangläufiger Verbindung steht. Auf diese Weise kann mittels eines flüssigen Druckmittels, z. B. Öl, der eine der beiden Kolben 37, 38 bewegt und damit über das Zahnrad 40 und den Kettentrieb 43,44, 45 der Vorschub der Werkzeugkränze 15, 16 bewerkstelligt werden. Das Ausmass des Vorschubes bzw. die Vorschubgeschwindigkeit ist durch eine an und für sich bekannte Steuereinrichtung
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Das Fahrgestell kann seitlich durch Stützstangen 50, die in ihrer wirksamen Lage verstellbar sind und am Ende eine Kufe oder Rolle tragen, an der Stollenwandung abgestützt werden. Zum Auskleiden der hergestellten Stollenwandung dienen Pfosten 51, die mittels Stahlbogen 52 mit trapezförmigem Querschnittsprofil an der Stollenwandung festgehalten werden. Die Stahlbögen können als Viertelbogen falls möglich an der Stollendecke mit Verankerungen 53 festgehalten, respektive soll der ganze kreisrunde Stahlausbau während der Vortriebsarbeit über der Maschine fertig eingebaut werden.
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Der Tragkörper gemäss Fig. 4 ermöglicht es, entweder die beiden in ihm drehbar gelagerten Wellen mit gleich grossen Werkzeugkränzen zu versehen und im gleichen Drehsinn arbeiten zu lassen oder, wie dargestellt, zwei im gegenläufigen Sinne angetriebene Werkzeugkränze zu verwenden. Im ersten Fall ist der Tragkörper durch zwei kleine Deckkappen, im andern Fall durch eine kleine und eine grosse mit einem Zahnrad 19 versehene Deckkappe 20 verschlossen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Streckenvortriebsmaschine mit auf einem drehbar gelagerten Tragkörper angeordneten Werkzeugkränzen zur Herstellung von im Querschnitt kreisförmigen Stollen in Kohle und anderem festen Gestein, bei welchem die Werkzeugkränze durch einen im Tragkörper gelagerten und durch eine zentrale Hauptwelle angetriebenen Satz Zahnräder mit dem Antrieb verbunden sind und der Tragkörper auf einer die Hauptwelle umgebenden und von dieser über ein Untersetzungsgetriebe in Drehung versetzten Hohlwelle festsitzt, die den Tragkörper samt den Werkzeugkränzen im Kreis um die Hauptwelle bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkzeugkränze (15, 16) am Tragkörper (4) in verschiedenen Achsabständen von der Hauptwelle (2) drehbar gelagert und mittels Zwischenzahnrädern (10, 11, 12,
19) im einander entgegengesetzten Drehsinn angetrieben sind, so dass die von den rotierenden Werkzeugkränzen (15, 16) auf den langsam rotierenden Tragkörper (4) ausgeübten Drehmomente sich mindestens zum Teil gegenseitig aufheben.