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Bohrkopf für Tunnel-Bohrmaschinen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bohrkopf für Tunnelbohrmaschinen, welcher sich gegenüber älteren Vorrichtungen der gleichen Art dadurch auszeichnet, dass nicht nur die Stirnfläche des Bohrkopfes zur Bearbeitung der Tunnelwand verwendet wird, sondern auch die Umfangsfläche des Kopfes. Die Befestigung dieser die Umfangsfläche bearbeitenden Messer in einem drehbar gelagerten Bock erleichtert die Einstellung derselben, sowie den Rückzug des Bohrkopfes, ohne dass dabei ein grosser Kraftaufwand erfordert wäre
In den Zeichnungen ist : Fig. 1 eine Ansicht der Arbeitsfläche des Bohrkopfes. Fig. 2 ist ein senkrechter Längsschnitt durch denselben. Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen der Stossmeissel und dessen Träger sowie eine Ansicht der Vorrichtung zur Befestigung des Stossmeissels an dem Bohrkopf.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Teiles eines Stossmeissels und dessen Trägers. Fig. 5 ist eine Vorderansicht eines Zurichtmessers und des anstossenden Stossmeissels. Fig. 6 ist eine Seitenansicht der in Fig. 5 dargestellten Teile und zeigt einen Teil der Bohrkopfrippe im Schnitt.
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Fig. 9 ist eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform des Zurichtmessers und des anstossenden Stossmeissels. Fig. 10 ist eine der Fig. 6 ähnliche Seitenansicht dieser Ausführungsform. Fig. 11 ist ein Schaubild dieser Aufsührungsform und Fig. 12 ist ein Einzelheitschnitt nach der Linie C-D der Fig. 1.
Das Bohrkopfgestell besteht aus der Nabe 1, dem äusseren Kranz 2 und den diese Teile miteinander verbindenden Speichen J. Die Nabe 1 besitzt eine nach rückwärts gerichtete Ver- längerung 4 ; die Speichen 3 sind durch ebenfalls nach rückwärts gerichtete Rippen 5 von beträchtlicher Tiefe verstärkt. Der Kranz 2 ist ebenfalls mit einer nach hinten gerichteten und zu der Nabe konzentrischen Verlängerung 6 ausgerüstet. Die Nabe 1, Speichen 3, Kranz 2 mit den Rippen 5 und der konzentrischen Verlängerung 6 können entsprechend der Grösse der Maschine in einem oder mehreren Stücken gegossen werden.
An der Vorderseite der Nabe, der Speichen und des Kranzes sind im Abstande voneinander parallele Rippenpaare 7 angebracht, die zur Aufnahme und zum Festhalten der Stossmeissels dienen. Einige Rippenpaare 7 sind radial zu der Drehungsachse des Bohrkopfes angeordnet, während andere tangential zu den um diese Drehungs-
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Bei der dargestellten Ausführungsform des Bohrkopfes erstreckt sich ein Stossmeissel 8 diametral über die Nabe 1 und steht an beiden Enden über den Umfang derselben vor. Andere Stomeissel 10 sind teilweise auf der Nabe 1 und teilweise auf einer der Speichen 3 gelagert, und liegen tangent@al zu einem Kreise, welcher in dem Raum zwischen den inneren Enden der die Meissel tragenden Rippen 7 eingeschlossen ist. Weitere Meissel 11 sind ebenfalls teilweise auf der Nabe und teilweise auf einigen der Speichen 3 gelagert.
Die Stossmeissel 12 sind nur auf den Speichen J gelagert, während die Meissel 13 und 15 nur auf dem Kranz 2 gelagert sind ; die Stoss- meissel 14 dagegen sind teilweise auf der Nabe und teilweise auf dem Kranz befestigt ; die Meissel 13.
14 und 15 sind im wesentlichen radial zu der Drehungsachse des Bohrkopfes angeordnet.
Die Stossmeissel sind alle zwischen den Rippenpaaren 7 befestigt, während die Meissel 16 zwischen den Rippen 7'gelagert sind. Die Meissel sind derartig gestellt, dass die ganze Brustwand des Tunnels während jeder vollständigen Umdrehung des Bohrkopfes durch einen oder mehrere Meissel. welche mit geeigneten Zähnen 17 ausgerüstet sind, bestrichen wird. In einer oder beiden Rippen jedes Paares sind Durchlässe 18 für einen Stift 19 vorgesehen, dessen eines Ende 20 im Winkel umgebogen ist und dessen anderes Ende mit Gewinde zur Aufnahme einer Mutter 21 versehen ist, welche radiale Einschnitte 22 besitzt, in welchen ein durch das Schraubenende des Stiftes 19 hindurchgeführter Splint 22 angeordnet ist.
Die Durchlässe 18 gehen durch die Nabe 1 und die Speichen J oder den Reifen 2 hindurch. und die Schraubem.'nden der Stifte sind alle von der Rückseite des Bohrkopfes aus zugänglich, so dass die Muttern 21 verstellt werden können, wenn dies notwendig erscheinen sollte. Jeder
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zur Verankerung der Meissel dienen ; auf Grund der beschriebenen Anordnung kann das Herausnehmen und die Erneuerung eines Meissels leicht durchgeführt werden. Die Rippen 7'besitzen an Ihren äusseren Enden vorstehende Ansätze 24, welche einen weiteren Abstand voneinander haben, wie die Angriffsflächen der Rippen.
Du'Ansätze 24 nehmen einen im wesentlichen rechtwinkligen Block 25 auf, dessen obere Fläche 26 abgeschrägt ist, und welcher drehbar auf einem Stift 27 gelagert ist, der in den An-
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Hinterkante des Blockes 2J tritt mit der Vorderwand des Bügels in Angriff, wenn der orstere in einer Richtung geschwenkt wird.
Der hintere Teil des Blockes besitzt einen Einschnitt 30 zur Aufnahme einer Feder 31, welche dazu dient, den Block in Angriff mit dem Bügel 29 zu halten. Eine Ecke 32 des Blockes ist abgerundet, und ebenso ist der entsprechende Teil 33 des Einschnittes 30 abgerundet, um Raum für die Bewegung der Feder 31 zu schaffen, welche aus einer auf sich selbst zurückgebogenen und in der dargestellten Weise umgebogenen Blattfeder besteht. Der Block besitzt ferner einen diagonal gerichteten Einschnitt 34 von vorzugsweise rechtwinkligem Querschnitt zur Aufnahme eines Zurichtmessers 35, welches ebenfalls rechtwinkligen Querschnitt besitzt.
Das Arbeitsende dieses Zurichtmessers ist in 36 abgeschrägt, und die Schneidkante 37 steht über die obere Linie der schrägen Wand 26 des Blockes 25 vor, wenn das Messer sich in Arbeitsstellung befindet.
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Messer festzuhalten.
Eine andere Ausführungsform des Messers ist in den Fig. 9,10 und 11 dargestellt, bei welcher die Hinterkante des Messerblockes 25 einen Ausschnitt 39 besitzt, welcher eine Schulter 40 ? zum Angriff mit der Rippe 29 bildet. Das Messer beistzt eine rechtwinklige Schneidspitze : J7' und wird durch eine Stellschraube 38'in Stellung gehalten. Eine Feder 31', welche zwischen dem Block und dem anstossenden Stossmeissel eingeschaltet ist, hält die Schulter 40 normal im Angriff mit der Rippe 29.
Die hint. ere Verlängerung 4 der Nabe besitzt eine Längsbohrung 41 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Welle und ist ebenfalls mit Querschlitzen 42 für einen nicht dargestellten, den Hub mit der Welle verbindenden Keil versehen. Ausserdem besitzt das hintere Ende der Nabenverlängerung 4 noch Ansätze 43 zum Angriff mit einem entsprechend geformten Teil der Bohrmaschinenwellc ; der Durchmesser des Teiles 44 ist verjüngt zur Aufnahme einer nicht dargestellten Lagerhülse.
Wenn der Bohrkopf achsial vorwärtsbewegt wird, empfängt die Brustwand von allen Stossmeisseln gleichzeitig einen Stoss. Während seiner Rückkehrbewegung erhält der Bolukopf eine geringe Drehung, so dass bei der nächsten Vorwärtsbewegung desselben die Stossmeissel auf andere Stellen der Tunnelbrustwand auftreffen, als bei dem ersten Stosse, so dass neues Gestein losgebrochen wird. Auf Grund der Anordnung und Anzahl der Stossmeisset wird bei jedem Bruchteil einer Drehung des Bohrkopfe die ganze Brustwand des Tunnels bearbeitet, so dass nach
Vollendung einer Drehung des Kopfes dessen Stossmeissel die ganze Tunnelbrustwand verschiedene Male bestrichen haben.
Die Zurchtmesser bestimmen den Durchmesser des Tunnels. Wenn der Schneidkopf sich nach rückwärts bewegt, gleiten die Messer untätig an den Wänden des Tunnels entlang, während
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der Drehbewegung des Bohrkopfes wirken die Zurichtnwsser bei einer Stossbewegung desselben auf neue Teile der Tunnelwände ein ; die Drehbewegung ist aber nicht sehr gross. so dass der von einem Zurichtmesser beschriebene Weg den Weg überlappt, oder sich daran anschliesst, welchen das Zurichtmesser bei der vorhergehenden Vorwärtsbewegung beschrieben hat.
Auf diese Weise wird die Bohrung des Zvhnders geglättet und derselben eine zylindrische Gestalt gegeben. unabhängig von der Einwirkung der Stossmeissels auf die Brustwand des Tunnels.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Bohrkopf für Tunnelbohrmaschinen, der an seiner Angriffsfläche mit Stossmeisseln aus-
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dadurch gekennzeichnet, dass am Umfange des Bohrkopfes Zurichtmesser vorgersehen sind, welche zwischen und anstossend an die Stossmeissel angeordnet und derartig gelagert sind, dass sie nur bei der Stossbewegung des Bohrkopfes in Tätigkeit treten.