CH308841A - Method and machine for drilling galleries, tunnels, channels, shafts and the like. - Google Patents

Method and machine for drilling galleries, tunnels, channels, shafts and the like.

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CH308841A
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Description

  

  Verfahren und Maschine zum Bohren von Stollen, Tunnels, Kanälen,  Schächten und dergleichen.    Bekanntlich werden beim Bohren von  Stollen, Tunnels und ähnlichen Hohlräumen  durch Zerkleinern des Gebirgs- bzw.     Erd-          materials,    wie Gestein, Erz und Kohle, die       Bohrwerkzeuge,    zum Beispiel unter Umstän  den mit Hartmetallbestückung ausgestattete  Schneidstähle, Schneidmesser und Meissel, in  Richtung der     Stollenachse    an die Stollen  stirnwand bzw. -brust angepresst, während  diese     Bohrwerkzeuge    eine Umlaufbewegung  um eine parallel zur     Stollenachse    liegende  Achse ausführen.

   Hierbei sind die Messer  meist auf radialen, als Messerträger ausge  bildeten speichenartigen Armen befestigt. In  einem andern Fall sind die Messer an der  Stirnseite von achsparallel umlaufenden Schei  ben, sogenannten Messerköpfen, angeordnet,  die selbst wieder planetenartig um die     Stol-          lenaehse    kreisen.  



  Die erstgenannte Vorrichtung hat den  Nachteil, dass in den äussern     Radialzonen    zu  wenig Messer arbeiten, weshalb die aussen  liegenden Messer oftmals gewechselt werden       müssen,    wodurch sieh grosse Verlustzeiten er  geben. Da bei der zweiten Ausführung der       Vorsehub    infolge des auf die stirnseitig lie  genden     llessersehneiden    ausgeübten     Gest.ein-          druekes    verhältnismässig sehr klein ist, arbei  ten die Messerschneiden mehr kratzend als  sehneidend, und es kommt. dadurch zu einer  unerwünscht übermässigen Zerkleinerung des  Gesteins.

   Nachdem die Messerschneiden stän-         dig    in Eingriff stehen, ist der Messerver  schleiss auch bei dieser Ausführung sehr gross.  



  Der Hauptnachteil aller bisher bekannt  gewordenen     Bohreinrichtungen    ist jedoch das  axiale Anpressen der Messer an die Stollen  brust, das bei der in Frage kommenden  grossen Anzahl arbeitender Messer in Ver  bindung mit dem besonders bei Gestein nöti  gen grossen     Anpressdruck    derart grosse Kräfte  verlangt, dass sie durch das Maschineneigen  gewicht nicht abgestützt werden können. Man  hat sich deshalb damit beholfen, dass dieser  grosse     Anpressdruck    durch Abstützen an den  Wänden des Stollens abgefangen     wurde.    Eine  solche Massnahme erfordert aber ein sehr  schweres, langes und zweiteiliges Maschinen  gestell.

   Dessen rückwärtiger Teil müsste durch  schwere hydraulische Druckkolben an den       Stollenwänden    festgespreizt werden, wobei  dann der vordere     Gestellteil    ebenfalls     m:t     grossen hydraulischen Druckkolben vorwärts  gegen die     Stollenbrust    gepresst     wurde.    Vor  jedem folgenden Arbeitsschritt musste der       rückwärtige    Teil erst wieder vorgezogen wer  den, was am Vorderteil eine komplizierte  Spreizeinrichtung erforderlich machte.  



  Eine derartige Maschine ist nicht nur sehr       verwickelt,    schwer und kostspielig, sondern  besitzt auch     grosse    Nachteile beim Bohr  betrieb, weshalb sie sich in der Praxis nicht  einführen konnte. Beispielsweise     kann    sie  keinen Stollen anfahren,     wenn    nicht vorerst      mit andern bisher bekannten Bohrmethoden  ein Stollenstück in der beträchtlichen Länge  der Maschine ausgearbeitet wird. Wegen ihrer  grossen Länge kann sie von einem Haupt  stollen gewöhnlicher Breite aus keinen Quer  stollen anfahren. Schliesslich besitzt sie unter  anderem auch die bereits erwähnten Nach  teile der unrichtigen Messerzahlen in den  einzelnen Arbeitszonen.

   Diese Summe von  Mängeln ist die Ursache, dass sich die vor  erwähnten Bohreinrichtungen in keiner Weise  durchsetzen konnten.  



  Alle diese Nachteile werden durch das  erfindungsgemässe Verfahren vermieden, wel  ches darin besteht, dass man wenigstens einem  Bohrkopf mit radial vom Umfang abstehen  den Messern neben einer Rotation um die  Bohrkopfachse eine Umlaufbewegung um die  Längsachse des Stollens und eine Vorschub  bewegnng in Richtung dieser Achse erteilt,  wobei die Schneiden der Messer am Bohrkopf  derart angeordnet sind, dass die vom Gestein  auf den Bohrkopf     ausgeübte    Reaktionskraft  im wesentlichen in einer zur Bohrkopfachse  senkrechten Ebene liegt.  



  Die Stollenbohrmaschine zur Durchfüh  rung dieses Verfahrens ist gemäss der Er  findung in der Weise ausgeführt, dass die  Schneiden am Umfang der rotierenden Bohr  köpfe angeordnet sind und die Achsen die  ser Bohrköpfe zur Maschinenhauptachse un  ter einem spitzen Winkel geneigt sind.  



  Die Bohrköpfe sind dabei vorteilhaft der  art mit Sehneidmessern besetzt, dass deren  Hauptschneiden ausserhalb des Messerkopf  umfanges liegen. Sie führen daher die haupt  sächliche Zerspanungsarbeit nicht wie bis  her an der Bohrkopfstirnseite, sondern ähn  lich wie bei Walzenfräsern am Umfang  der Messerköpfe aus. Im Gegensatz zu den  früheren Ausführungen ist also bei der er  findungsgemässen Maschine gleichzeitig nur  etwa die Hälfte der Schneiden eines Bohr  kopfumfanges im Eingriff. Die Bohrköpfe  vollführen dabei neben ihrer Eigenrotation  noch eine Bewegung um die Maschinenhaupt  achse, die zumeist mit der Stollenachse zu  sammenfällt, und schliessen mit der Stollen-    hauptachse einen spitzen Winkel ein.

   Die  Drehriehtung der Bohrköpfe um die Haupt  achse kann zum Beispiel entgegengesetzt der  Rotation der Bohrköpfe um die eigene Achse  sein, wodurch sich eine ähnliche Wirkung  wie beim Gleichlauffräsen mit einem Walzen  fräser ergibt, und die Messerkräfte und  Schnittdrücke ein selbsttätiges Anpressen der  Bohrköpfe an das anzubohrende Material in  der Arbeitsrichtung bewirken.  



  In der Zeichnung, an Hand derer das  erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise  näher erläutert wird, sind Ausführungsbei  spiele der erfindungsgemässen     Masehine    dar  gestellt.  



  Es zeigen schematisch:  Fig. 1 im hintern Teil einen Längsschnitt  entsprechend der Linie I-I der Fig. 2, im  vordern Teil einen Vertikalschnitt durch die  Achse,  Fig.2 die Rüekansieht und  Fig. 3 die Vorderansicht einer Stollenbohr  maschine mit zwei Bohrköpfen. Alle drei  Figuren zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel.  



  Fig.4 und 5 zeigen die Abwicklung der  Bahn einer Bohrkopfachse während einer  Drehsehilddrehung und die Lage der Bohr  köpfe zur Maschinenhauptaehse,  Fig.6 und 7 in der untern Hälfte die  Abfuhr des zerkleinerten Tunnelmaterials in  Seiten- und Rüekenansicht, überdies  Fig.7 noch ein zweites Ausführungsbei  spiel einer     Stollenbohzanaschine,    bei dem die  Bohrköpfe mit. den Getrieben und Motoren  zu geschlossenen Aggregaten     vereinigt    sind,       Fig.    8 eine dritte     Ausführungsform    einer       Stollenbohrmasehine    in Ansieht mit. einer  lotrechten Tragraupe, weiter       Fig.    9 und 10 eine     geänderte        :

  lusfiiiirungs-          art    der Schuttabfuhr einer     'Stollenbohr-          maschine    in 'Seiten- und Vorderansicht,       Fig.11    und 12 eine besondere Sehneid  messerbefestigung in Ansicht und im  Schnitt entlang der Linie     c-d,    welche für  alle Ausführungsbeispiele     verwendbar    ist,       Fig.13    und 1.1 eine zweckmässige Aus  bildung der     Schneidmesser    in Draufsicht und      im Schnitt entlang der Linie a-b, welche bei  allen Ausführungsbeispielen anwendbar ist,  Fig. 15 bis 17 die Ausbildung des Bohr  kopfgetriebes im Bohrkopf in Ansieht und  im Schnitt, die für alle Ausführungsbeispiele  geeignet ist,  Fig.

   18 eine hydraulische Einrichtung teil  weise im Schnitt für die gleichmässige Be  lastung der das Drehschild antreibenden  Schneckengetriebe, welche bei allen Ausfüh  rungsarten verwendbar ist, und  Fig. 19 eine vollautomatische Regeleinrich  tung der Stollenbohrmaschine, ebenfalls für  alle Ausführungsarten geeignet.  



  Das     Gestell    der Maschine nach dem ersten  Ausfübrungsbeispiel besteht aus einer Art  Schildscheibe 3, die mit einer feststehenden  rohrförmigen Achse 4 verbunden ist; auf  letzterer ist ein drehbar gelagertes Drehschild  vorgesehen, das zweckmässig trommelartig  ausgebildet ist. Dieses trägt die Bohrkopf  gehäuse 80, welche die     Zaihnradübersetzun-          gen    enthalten, und gegebenenfalls die Brems  messer 12. Das Drehschild 5 wird über den  Zahnkranz 17, das Ritzel 18 und das     Schnek-          kengetriebe    19 vom Motor 22 aus über ein       stufenloses    Getriebe 24 angetrieben.  



  Der Antrieb der Bohrköpfe 1 erfolgt hier  über das zentrale Getriebe 10 und das Vor  gelege 11 durch einen oder mehrere am Ge  stell gelagerte Motoren 9, wobei infolge der  unter einem spitzen Winkel zur Hauptachse  z in geordneten Bohrkopfwelle das auf letzterer  sitzende Zahnrad mit einer Schrägverzahnung  versehen ist. Die Zahnradachse kann aber  auch parallel zur Hauptachse der Maschine  verlaufen, in welchem Falle das Zahnrad Ge  radverzahnung besitzt und in der vom Zahn  rad zum Bohrkopf führenden Welle ein Ge  lenk eingebaut ist. Die Messer stehen radial  ans den Mantelflächen der Bohrköpfe 1 her  aus und ihre Schneiden sind so angeordnet,  dass die vom Gestein auf den Bohrkopf aus  geübte Reaktionskraft im wesentlichen in  einer zur Bohrkopfachse senkrechten Ebene  liegt.  



  Die Innenzone des     Stollens    wird durch  eine zentrale Kernbohreinrichtung 30 mit    dem Schaftrohr 32 herausgeschnitten, wo  durch sich der Gesteinskern 31 ergibt. Die  Kernbohreinrichtung 30 kann auch einen voll  kommen unabhängigen Antrieb haben und  durch eine entsprechende Vorschubeinrich  tung das Sondieren der anzubohrenden Ge  steinsmassen gestatten.  



  Das Gestell ruht bei diesem Ausführungs  beispiel auf etwa unter 45  geneigten Rau  pentragkästen 2, in welchen je ein komplettes  Raupenfahrwerk 6 mit seinem Antrieb ge  führt ist. Die Raupen des Fahrwerkes sind  mit Hilfe der Exzenter      7    und der Gabel und  Regelgestänge 8     z\veckmässig    unabhängig von  einander in der Höhe verstellbar im Gestell  angeordnet. Diese unabhängige     Höhenein-          stelli.ing    der Raupen ermöglicht eine Lenkung  der Maschine und ein Bohren von schwach  gekrümmten Stollen.

   Durch zum Beispiel Ver  ringern des Abstandes einer der beiden Fahr  raupen von der Längsachse der Maschine er  hält diese eine zu dieser Raupe geneigte Lage,  wodurch auch die Bohrrichtung und Vor  schubbewegung der Bohrmaschine in diese  Richtung gelenkt wird. Die Raupenglieder  können mit Abflachungen 14     (Fig.2)    ver  sehen sein, um ein Fahren auf ebenem Boden  zu ermöglichen. In besonderen Fällen kann  noch eine dritte verstellbare Raupe an einem  lotrecht nach oben ragenden Arm vorteilhaft  sein.  



  Der Antrieb des Fahrwerkes ist während  des Bohrbetriebes mit dem     Drehschildantrieb     gekoppelt und besitzt, einen in der     Zeichnung     nicht dargestellten abschaltbaren Schnellgang  für beide     Fahrtrichtungen.     



  Aus     Fig.    2 ist ferner zu ersehen, dass zur       Übertragung    der grossen auftretenden - An  triebskräfte für das Drehschild 5 zwei     Schnek-          kengetriebe    19 vorgesehen sind. Es können  aber auch mehrere Schneckengetriebe verwen  cletwerden.  



  Bei der angewandten Arbeitsweise ent  steht,     wie    im untern Teil der     Fig.3    darge  stellt, als Summe aller     tangentialer    Schnitt  kräfte S und radialer     Reaktionskräfte    R der  am     Schneidvorgang    beteiligten Schneiden eine  resultierende Kraft     sP.    Die resultierende      Summenkraft aller, am Schneidvorgang betei  ligten Messerschneiden sucht das Drehschild  in seinem Drehsinn zu bewegen, erzeugt also  ein Mitdrehmoment.

   Da dieses Mitdrehmoment  sehr stark mit den Gesteins- und Schnittver  hältnissen schwanken kann, sind hier zu sei  nem Ausgleich verstellbare Bremsmesser oder  auch Bremsbacken 12 vorgesehen, welche am  Drehschild 5 oder auf den Bohrkopfgehäusen  80 gelagert sind. Um ein Durchgehen der  Maschine noch vor dem Wirksamwerden der  Bremsmesser zu verhindern, wird der An  trieb des Drehschildes 5 mit Hilfe der  Schneckengetriebe 19 selbsthemmend gemacht.  



  Die durch die geringe     Schrägstellung     der Bohrköpfe zur Maschinenhauptachse auf  tretende     Reaktionskraftkomponente    in Rich  tung der Maschinenhauptachse wird vorn  Raupenfahrwerk aufgenommen.  



  In Fig.4 und 5 ist schematisch für alle  Ausführungsbeispiele, auch für jene, welche  in der Folge noch beschrieben werden, die  Lage der Bohrköpfe zur Maschinenhaupt  achse x-x dargestellt. Die Strecken A-B,  die in der Zeichnung kürzer dargestellt sind,  als es der tatsächlichen     Abwieklungsstrecke     nach Fig.1 entspricht, stellen die Abwick  lungen der Bahn eines Bohrkopfmittelpunk  tes während einer Drehsehildumdrehung dar.

    Es ist dies zufolge der Rotation des Mittel  punktes des Bohrkopfes um die Hauptachse       x-x    und gleichzeitigen Fortschreitens in  Richtung dieser Achse eine abgewickelte  Schraubenlinie mit dem Steigungswinkel  und der Ganghöhe s, welche dem Vorschub  der ganzen Bohrmaschine auf den Raupen  während einer Umdrehung des Drehschildes  entspricht, Wenn keine Hinterschneidung des  Tunnelmaterials erreicht werden soll, ist die  Ganghöhe s etwa der Messerbreite b multipli  ziert mit der Anzahl der     denselben    radialen  Abstand von der     Maschinenhauptachse    auf  weisenden Bohrköpfe gleich.  



  Zur Steigerung der Bohrleistung kann im  geeigneten Gebirgsmaterial der Maschinenvor  schub während einer Drehschildumdrehung,  zum Beispiel bei zwei Bohrköpfen, grösser als  zweimal b gewählt sein, so dass die Bohrköpfe    mit einer so grossen Schraubenganghöhe hin  terschneiden, dass das Material entsprechend  der Breite c absplittert oder abbröckelt, wie  Fig.5 zeigt.  



       Durch    die planetenartige     Bewegung    der  Bohrköpfe um die Hauptachse x-x der Ma  schine kommt nur ein Teil, ungefähr die  Hälfte der radial vom Umfang der Bohr  köpfe abstehenden Messer, gleichzeitig zur  Schneidwirkung.  



  Es sind nun, um ein Freischneiden der  Stirnflanken 200 (Fig. 4, 5 und 13) der  Schneidmesser zu erreichen, bzw. um ein An  liegen der senkrecht zur Bohrkopfachse ver  laufenden Stirnfläche der Bohrköpfe an der  Tunnelbrust zu vermeiden, die Stirnflächen  so angeordnet, dass sie mit den Tangenten an  die Bohrkopfmittelpunktsbahn einen Winkel       #    einschliessen (Fig. 4 und 5).  



  Weil die Bohrköpfe nahezu senkrecht zur  Tunnelachse sich bewegen und die Messer in  dieser Richtung wirken, ergeben sieh in Rich  tung der Tunnelachse keine grossen Kräfte,  weshalb das dargestellte Bohrsystem fast kei  nen frontalen Anpressdruek benötigt.  



  Für Stollen mit grossem Durchmesser wer  den gemäss dem zweiten Ausführungsbeispiel  ausserhalb der Innenbohrköpfe 1 auf einem  grösseren Radius eine Anzahl weiterer Bohr  köpfe 90 angeordnet, wie     Fig.    ö zeigt. Hierbei  sind bei diesem Ausführungsbeispiel die  Achsen der Bohrköpfe 90 nicht parallel zur       Masehinenhauptaehse,        sondern        geneigt.    ange  ordnet.  



  Weiterhin wird in     Fig.    6 als zweites     Aus-          führungsbeispiel    die     Vereinigung    der Bohr  köpfe 90 mit den     Bohrkopfgetrieben    80 und  Motoren 9 zu geschlossenen Aggregaten ge  zeigt, welche auf dem Drehschild angeordnet  werden.  



  Zur .Schuttabfuhr weist die Maschine     naeli          Fig.6    und<B>7</B> eine Anzahl     Fördersehneeken     41 auf. Diese Schneeken sind auf einer ent  sprechend geformten Schaufel     -I0    mit hier  nicht dargestellten Leitblechen angeordnet und  schieben den Bohrschutt auf ein dahinter  liegendes Förderband 42. Wie weiter aus       Fig.6    zu ersehen ist,     wird    bei dieser Aus-      führung statt mit dem zentralen Bohrkern 30  (Fig.l) mit kleinen Messerköpfen 33 vorge  schnitten, wodurch wie bei der ersten Aus  führung ein zentraler Gesteinkern 31 stehen  bleibt.  



  Fig. 8 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel  der Bohrmaschine eine geänderte Ausbildung  des Fahrwerkes. Es besteht aus einem ein  zigen lotrechten Tragarm mit Raupe 15, auf  welchen sich das Gestell abstützt. Die An  ordnung von zwei weiteren seitlichen Stütz  raupen, Stützrollen oder Stützkufen 16 kann  fallweise vorteilhaft sein.  



  Eine andere Art der Schuttabfuhr zeigen  die Fig.9 und 10. Ein Förderrad 91 schiebt  mittels entsprechend ausgebildeter Schaufeln  9 2 das abgebaute Material, ähnlich einer viel-  gängigen Förderschnecke nach rückwärts und  an der     feststehenden    Schildscheibe 95 so  lange in die Höhe, bis es durch die     Ausneh-          mung    94 dieser Scheibe 95 auf das Förder  band 42 rutschen kann. Das Förderrad 91  kann dabei am Drehteil selbst befestigt sein  oder als selbständiges Rad mit grösserer Dreh  zahl als dieser umlaufen. Die Zwischen  sehaufeln 96 bezwecken eine vollständigere  Füllung der Förderzellen.  



  Für backendes bzw. feuchtes Material ist  eine um die Achse 97 drehbare, federbelastete  Kratzschwinge 88 vorgesehen, welche bei der  Drehung des Förderrades 91 durch ihr Ge  wicht selbsttätig das an den     Förderschaufeln     haftende Material wenigstens teilweise auf  das Förderband 42 zieht.  



  Für die Leistungsfähigkeit des Bohrver  fahrens ist eine für alle Ausführungsbeispiele  geeignete, rasch lösbare Schneidmesserbefesti  gung, zum Beispiel nach den Fig.11 und 12,  von besonderem Vorteil. Das mit der Hart  metallauflage 61 versehene Schneidmesser 60  hat einen konvergierenden Schaft 160 mit  trapezförmigem Querschnitt. Dieser Schaft  passt in eine entsprechende Ausfräsung des  Messerkopfes 1. Durch einen schräg abge  flachten Zylinder 62 wird das Messer in Form  einer Reibungssicherung gegen Herausfallen  verankert. Dieser Zylinder wird durch die  Innenseehskantschraube 63 angepresst.

      Um zu erreichen, dass die Messerschneiden  auch nach dem Nachschleifen auf dem     glei-          ehen    Messerkopfhalbmesser liegen, wird nach  jedem Nachschliff eine entsprechend stär  kere Platte 64 an der Messerschaftflanke, zum  Beispiel mittels einer Schwalbenschwanzver  bindung, befestigt.  



  Beim Hinterschneiden des Tunnelmate  rials kann eine Steigerung der Bohrleistung  erzielt werden, wenn die in Fig.13 und 14  dargestellten Messer 60 am Bohrkopf 100  vorgesehen sind. Die Messer 60 weisen eine  Hartmetallschneide 61 auf, und die Messer  schneiden und -schneidflächen erhalten solche  Richtungen, dass der     Abbröckelungsvorgang     weitgehend gefördert wird. Die zur Bohr  kopfachse geneigten Hartmetallschneiden 61  üben auf die Stollenwand den Gesteindrücken  entsprechende senkrecht zur Stollenwand ge  richtete Drücke aus, wobei deren zur     Bohr-          kopfa.chse    parallele Komponenten     auf    das       hinterfräste    Material drücken und dieses aus  brechen.

   Die Messeroberflächen können auch  gekrümmt ausgeführt werden, um den Vor  gang in grösserem Umfange zu beherrschen  bzw.     einregeln    zu können. .Schliesslich ist es  auch noch möglich, neben den     Schneidmessern     zusätzlich Druckeisen oder Räumeisen mit       pflugscharartigen    oder in sonstiger Art ge  krümmten Formen anzuordnen, um die ge  wünschten Brechvorgänge zu     unterstützen.     



  Um das Getriebe für die sehr grossen       Bohrkopfantriebskräfte    überhaupt in dem ver  fügbaren Raum unterbringen zu können, wird  die erste Übersetzung nach     Fig.    1.5 bis 17 als  Umlaufgetriebe ausgebildet. Zwischen dem  Innenzahnkranz 81 des im Drehschild<B>5</B> fest  gelagerten     Bohrkopfgehäuses    80 und dem       Antriebsritzel    83 laufen drei bis     vier        Planeten-          bzw.    Zwischenräder 82 und verteilen so die  Antriebskraft auf entsprechend viele Zähne.  Die Zwischenräder 82 sind in dem entspre  chend ausgebildeten Bohrkopf 1 bzw. 100 in  der Umfangsrichtung     federnd    gelagert.

   Sie  laufen auf Buchsen 84, welche sieh nach       F'ig.17    mit ihrer etwas Balligen     Ausnehmung     auf nur in     tangentialer    Richtung nachgiebi  gen     Blattfedernpaketen   <B>85</B> abstützen. Damit      wird sowohl ein gleichmässiges Tragen über  die gesamte Zahnbreite als auch die ungefähr  gleiche Belastung sämtlicher Zwischenräder  82 bei geringen Anforderungen an die Her  stellungsgenauigkeit selbsttätig erreicht.  



  In Fig. 18 ist die bei allen Ausführungs  beispielen anwendbare ölhydraulische Steue  rung der Schneckengetriebe 19 dargestellt,  welche bei der     Anordnung    von     mindestens     zwei Schneckengetrieben vorteilhaft ist, um  eine einseitige Belastung derselben zu vermei  den. Die Axialbelastung der längsbeweglichen  Schnecke 25 wird über den Kolben 26 auf  das in den Druckräumen 28 und 29 befind  liche Öl übertragen, wobei die gleichsinnigen  Räume aller Sehneckenaggregate miteinander  in Verbindung stehen.  



  Um bei den     stark    schwankenden Belastun  gen, die vom Maschinenführer nicht bemerkt  werden können, die Maschine nicht zu über  lasten, bzw. Brüche einzelner Maschinenteile,  zum Beispiel der Messer, zu vermeiden und  ausserdem den grösstmöglichen Vortrieb bei  gegebener Schnittgeschwindigkeit zu errei  chen, wird eine vollautomatische Regelein  richtung angegeben, die in Fig.19 schema  tisch dargestellt ist.  



  Der Drehschildantrieb erfolgt über den  Zahnkranz 17 und die Schneckenaggregate  19 von einem Getriebe 35 aus, von welchem  hier auch das Fahrwerk ö angetrieben wird.  Zwischen diesem Getriebe 35 und dem An  triebsmotor 22 liegt ein stufenloses Getriebe  24, welches durch den     Öldruck-Servomotor    36  in     Abhängigkeit    von der Belastung der  Schnecken 25, also vom Mitdrehmoment,     öl-          hydraulisch    verstellt werden kann.  



  Die Bremsmesserhalter 12 sind als Kolben  ausgebildet, die in am Drehschild 5 befestigten  Zylindern 136 dicht gleiten und durch Fe  dern 37 vom Eingriff zurückgezogen werden.  Der Verteiler 38 besitzt einen vom Regel  automaten 46 beaufschlagten Hauptkolben 39  und für jedes Bremsmesser einen gesonder  ten Öldruekkolben 45. Durch diese Anord  nung wird die gleichmässige Anstellung aller  Bremsmesser erzwungen, also das Vorprellen    einzelner Messer in etwa im Gestein vorhan  dene Hohlräume verhindert.  



  Der Automat 46 besteht im wesentlichen  aus dem Steuerkolben 47 mit dem Relais  magnetschalter 48 und dem Bremskolben 49.  Das Regeldruceköl wird in dem mit einem  Luftpolster versehenen Druckbehälter 50 auf  gespeichert, welcher von der Pumpe 51 über  den Druckregelschalter 52 selbsttätig gefüllt  wird. Der Behälter 53 enthält das rück  fliessende drucklose Öl. Das Relais 48 wird  von den an den Messerkopfantrieben ein  gebauten elektrischen Drehmomentschaltern  elektrisch oder auch hydraulisch bzw. mecha  nisch betätigt.  



  Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist  folgendermassen: Das Regelgetriebe 24, von  dem aus der Antrieb des Drehschildes 5 und  der Bohrköpfe 1 sowie der Raupen 6 über  das Getriebe 35 erfolgt, wird bei Betriebs  beginn auf kleinste Vortriebsgeschwindigkeit  eingestellt, wodurch das anzubohrende Mate  rial, zum Beispiel Gestein, langsam angefah  ren wird.

   Sobald die Sehneidmesser gefasst  haben, wird der Hahn 54 geöffnet und das  Drucköl strömt aus dem Behälter 50 über  den     Steuerkolben    47 in der Richtung der  eingezeichneten Pfeile durch den Servomotor  36 und verstellt die Getriebeübersetzung auf       grössere        Vorsehubgeschwindigkeit.    Dadurch  wachsen die Spantiefe, der Leistungsver  brauch und somit auch das     llitdrehmoment.     Dieses bewirkt eine Erhöhung des Schnecken  druckes und demzufolge ein Ansteigen des  Öldruckes in den Zylindern 29 des Trommel  antriebes 19     (Fig.2).    Wird nun das zulässige       Mitdrehmoment    überschritten,

   so wird das Öl  von den Zylindern 29 durch die     Leittrog    55  zum     Bremskolben    49 gedrückt., wobei das Öl  in den ringförmigen Kanal     -19a,,    der von dem  Zylinder und der     abgeschrägten        Kolbenrand-          fläehe    gebildet ist,     eindringt    und den Kolben       g   <B>-</B>     e        gen        die        verstellbare        Feder        56        verschiebt.     



  Die Folge davon ist, dass     Drucköl    in den Ver  teiler 38 strömt und damit die     Bremsmesser     12     znr        Wirkung    bringt. Sinkt infolge der nun  entstandenen Bremsung der Druck im       Sehneekenzylinder    29 wieder auf das zu-      lässige Mass, so geht der Bremskolben durch  den Federdruck 56 wieder zurück.  



  Er lässt Drucköl in den Behälter 53 ab  strömen, wobei die Bremsmesser 12 durch  den auf sie wirkenden Druck und den Ein  fluss der Federn 37 wieder zurückgezogen  werden.  



  Steigt nun der Öldruck in den Zylindern  29 durch ein sehr grosses Mitdrehmoment,  das von den Bremsmessern nicht mehr ab  gefangen werden kann, noch mehr an, so wird  auch der Steuerkolben 47 in gleicher Weise  wie der Bremskolben von dem in den Ring  kanal 47a eindringenden Öl gegen die ein  stellbare Feder 68 gehoben. Auf diese Weise  wird der Ölfluss durch den Servomotor 36  und damit seine Drehrichtung umgekehrt.  Dadurch werden die Spantiefen der Schneid  messer und damit das Mitdrehmoment kleiner.  Das gesehieht so lange, bis der Druck in den  Zylindern 29 wieder unter den Druck der  Feder 68 gefallen ist.  



  Steigt das Drehmoment an den Messer  köpfen, zum Beispiel infolge örtlicher Hart  gesteinseinsehlüsse,Messerbruch oder derglei  chen, über das zulässige Mass, so schliesst der  Sehalter 66 einen Hilfsstromkreis 67, der  mittels Solenoid 48 den Steuerkolben 47 v     er-          sehiebt.    Hiermit wird wie vorhin eine Ver  ringerung der Spantiefe so lange bewirkt,  bis die Überlastung der Maschine behoben ist.  Dieser Hilfsstromkreis 67 kann auch     zusätz-          lieh    durch einen Maximalstromgeber des  Hauptmotors 9 betätigt werden, so dass dem  zufolge auch ein Motorschutz erreicht werden  kann.  



  Das dauernde Pendeln der beiden Steuer  kolben 47 und 49 kann durch Federn 56 und  68, deren Diagramme gestuft sind, verhindert  werden.  



  Unter Stollen werden hier nebst den übli  chen Stollen auch Tunnels und allgemeine  Hlohlräune im Gestein, Kohle, Salz, Mineralen  aller Art bzw. in sonstigen Teilen der Erd  rinde verstanden, die eine ihre Breite bzw.  flöhe     übersteigende    Länge oder Tiefe aufwei  sen. Dazu gehören auch lotrechte oder schräge  Schächte, Druckstollen oder dergleichen.



  Method and machine for drilling galleries, tunnels, channels, shafts and the like. It is well known that when drilling tunnels, tunnels and similar cavities by crushing rock, ore and coal, the drilling tools, for example cutting steels, cutting knives and chisels equipped with carbide tipping, move in the direction of the tunnel axis pressed against the cleat's front wall or face, while these drilling tools perform a rotary movement around an axis parallel to the cleat axis.

   Here, the knives are usually attached to radial, spoke-like arms formed as knife carriers. In another case, the knives are arranged on the face of axially parallel rotating disks, so-called knife heads, which themselves again circle like a planet around the stub neck.



  The first-mentioned device has the disadvantage that too few knives work in the outer radial zones, which is why the outer knives often have to be changed, which means that there are long lost times. Since, in the second embodiment, the pre-stroke is relatively very small due to the pressure exerted on the frontal indentations, the knife edges work more scratching than seeing, and it comes. thereby to an undesirably excessive crushing of the rock.

   Since the knife edges are constantly in contact, the knife wear is also very high in this version.



  The main disadvantage of all previously known drilling devices, however, is the axial pressing of the knives against the tunnel chest, which with the large number of working knives in question in connection with the high contact pressure required especially with rock requires such great forces that they are due to the The machine's own weight cannot be supported. It was therefore decided that this large contact pressure was absorbed by supporting it on the walls of the tunnel. However, such a measure requires a very heavy, long and two-part machine frame.

   Its rear part would have to be spread tightly to the tunnel walls by heavy hydraulic pressure pistons, with the front frame part then also being pressed forward against the tunnel face with large hydraulic pressure pistons. Before each subsequent work step, the rear part first had to be pulled forward again, which required a complicated spreading device on the front part.



  Such a machine is not only very complicated, heavy and expensive, but also has major disadvantages in the drilling operation, which is why it could not be implemented in practice. For example, it cannot move into a tunnel unless, for the time being, other previously known drilling methods are used to work out a piece of tunnel with the considerable length of the machine. Because of its great length, it cannot approach a cross tunnel from a main tunnel of normal width. Finally, among other things, it has the disadvantages already mentioned of the incorrect number of knives in the individual work zones.

   This sum of shortcomings is the reason why the aforementioned drilling devices could not prevail in any way.



  All these disadvantages are avoided by the method according to the invention, which consists in that at least one drill head with the knives protruding radially from the circumference is given, in addition to a rotation about the drill head axis, a rotary movement around the longitudinal axis of the tunnel and a feed movement in the direction of this axis, wherein the cutting edges of the knives are arranged on the drill head in such a way that the reaction force exerted by the rock on the drill head lies essentially in a plane perpendicular to the drill head axis.



  The tunnel drilling machine for the implementation of this method is designed according to the invention in such a way that the cutting edges are arranged on the circumference of the rotating drilling heads and the axes of these drilling heads are inclined to the main machine axis under an acute angle.



  The drill heads are advantageously equipped with cutting knives in such a way that their main cutting edges lie outside the circumference of the cutter head. They therefore do the main cutting work not on the face of the drill head, as they did up to now, but on the circumference of the cutter heads in a similar way as with cylindrical milling cutters. In contrast to the earlier versions, only about half of the cutting edge of a drilling head circumference is engaged in the machine according to the invention. In addition to their own rotation, the drilling heads also perform a movement around the main machine axis, which mostly coincides with the tunnel axis, and form an acute angle with the main tunnel axis.

   The direction of rotation of the drill heads around the main axis can, for example, be the opposite of the rotation of the drill heads around their own axis, which results in an effect similar to that of down-milling with a cylindrical cutter, and the knife forces and cutting pressures cause the drill heads to automatically press against the material to be drilled cause in the working direction.



  In the drawing, on the basis of which the method according to the invention is explained in more detail, for example, exemplary embodiments of the Masehine according to the invention are shown.



  There are schematically shown: Fig. 1 in the rear part a longitudinal section along the line I-I of FIG. 2, in the front part a vertical section through the axis, Fig.2 the back view and Fig. 3 the front view of a tunnel drilling machine with two drill heads. All three figures show a first embodiment.



  4 and 5 show the development of the path of a drill head axis during a Drehsehild rotation and the position of the drill heads to the machine main axis, Fig. 6 and 7 in the lower half of the removal of the comminuted tunnel material in side and back view, moreover Fig.7 still a second Ausführungsbei play a Stollenbohzanaschine, in which the drill heads with. the gears and motors are combined to form closed units, FIG. 8 shows a third embodiment of a tunnel drilling machine. a vertical caterpillar, further Fig. 9 and 10 a modified one:

  Lusfiiiirungs- type of debris removal of a 'tunnel drilling machine in' side and front view, Fig. 11 and 12 a special saw blade attachment in view and in section along the line cd, which can be used for all embodiments, Fig. 13 and 1.1 a useful one From education of the cutting knife in plan view and in section along the line, which is applicable to all embodiments, Fig. 15 to 17 the formation of the drill head gear in the drill head in view and in section, which is suitable for all embodiments, Fig.

   18 a hydraulic device partially in section for the even loading of the worm gear driving the rotary shield, which can be used in all types of execution, and Fig. 19 shows a fully automatic control device for the tunnel boring machine, also suitable for all types of execution.



  The frame of the machine according to the first embodiment consists of a type of shield plate 3 which is connected to a fixed tubular axis 4; on the latter, a rotatably mounted rotary shield is provided, which is expediently designed like a drum. This carries the drill head housing 80, which contains the gear ratios, and possibly the brake knife 12. The rotary shield 5 is driven via the toothed ring 17, the pinion 18 and the worm gear 19 from the motor 22 via a continuously variable transmission 24.



  The drive of the drill heads 1 takes place here via the central gear 10 and the before lay 11 by one or more at Ge alternately mounted motors 9, the gear seated on the latter being provided with helical teeth as a result of the drill head shaft arranged at an acute angle to the main axis z is. The gear axis can also run parallel to the main axis of the machine, in which case the gear Ge has gear teeth and a Ge joint is installed in the shaft leading from the gear to the drill head. The knives protrude radially from the lateral surfaces of the drill heads 1 and their cutting edges are arranged so that the reaction force exerted by the rock on the drill head lies essentially in a plane perpendicular to the drill head axis.



  The inner zone of the tunnel is cut out by a central core drilling device 30 with the shaft tube 32, where the rock core 31 results. The core drilling device 30 can also have a fully independent drive and allow the rock masses to be drilled to be probed through a corresponding feed device.



  The frame rests in this embodiment, for example, on approximately 45 inclined Rau pentragkästen 2, in each of which a complete caterpillar 6 with its drive leads ge. The caterpillars of the chassis are arranged vertically adjustable in height independently of each other with the aid of the eccentric 7 and the fork and control rods 8 in the frame. This independent height adjustment of the tracks enables the machine to be steered and slightly curved tunnels to be drilled.

   For example, by reducing the distance of one of the two driving caterpillars from the longitudinal axis of the machine, he keeps this one inclined to this caterpillar position, which also steers the drilling direction and forward thrust movement of the drill in this direction. The track links can be seen with flats 14 (Figure 2) ver to enable driving on level ground. In special cases, a third adjustable caterpillar on a vertically upwardly extending arm can be advantageous.



  The drive of the chassis is coupled to the rotary shield drive during drilling operation and has an overdrive which can be switched off for both directions of travel, not shown in the drawing.



  From FIG. 2 it can also be seen that two worm gears 19 are provided for transmitting the large driving forces that occur for the rotary shield 5. However, several worm gears can also be used.



  In the applied working method, as shown in the lower part of FIG. 3, a resulting force sP is the sum of all tangential cutting forces S and radial reaction forces R of the cutting edges involved in the cutting process. The resulting total force of all the knife edges involved in the cutting process tries to move the rotary shield in its direction of rotation, thus generating a co-torque.

   Since this torque can fluctuate very strongly with the rock and Schnittver ratios, adjustable brake knives or brake shoes 12 are provided here, which are mounted on the rotary shield 5 or on the drill head housings 80 to be compensation. In order to prevent the machine from going through before the brake knife takes effect, the drive to the rotary shield 5 is made self-locking with the help of worm gear 19.



  The reaction force component in the direction of the main machine axis due to the slight inclination of the drill heads to the main machine axis is absorbed by the crawler track.



  In Fig. 4 and 5, the position of the drill heads to the machine main axis x-x is shown schematically for all embodiments, including those which will be described below. The routes A-B, which are shown shorter in the drawing than it corresponds to the actual Abwieklungsstrecke according to Fig.1, represent the unwindings of the path of a Bohrkopfmittelpunk tes during a Drehsehildum rotation.

    This is due to the rotation of the center point of the drill head around the main axis xx and simultaneous advancement in the direction of this axis a developed helix with the pitch angle and pitch s, which corresponds to the advance of the entire drill on the caterpillars during one revolution of the rotary shield, If no undercut of the tunnel material is to be achieved, the pitch s is approximately equal to the knife width b multiplied by the number of the same radial distance from the main axis of the machine pointing drill heads.



  In order to increase the drilling capacity, the machine feed rate during one turn of the rotary shield can be selected to be greater than twice b in suitable rock material, for example with two drill heads, so that the drill heads cut with such a large screw pitch that the material splinters or crumbles according to the width c as Fig.5 shows.



       Due to the planetary movement of the drill heads around the main axis x-x of the machine, only a part, approximately half of the knives protruding radially from the circumference of the drill heads, simultaneously have the cutting effect.



  There are now to achieve a free cutting of the end flanks 200 (Fig. 4, 5 and 13) of the cutting knife, or in order to avoid the end face of the drill heads running perpendicular to the drill head axis ver on the tunnel face, the end faces are arranged so that they include an angle # with the tangents to the drill head center point path (Fig. 4 and 5).



  Because the drill heads move almost perpendicular to the tunnel axis and the knives act in this direction, there are no large forces in the direction of the tunnel axis, which is why the drilling system shown requires almost no frontal pressure.



  For studs with a large diameter who, according to the second embodiment, a number of further drilling heads 90 are arranged outside the inner drilling heads 1 on a larger radius, as shown in FIG. In this embodiment, the axes of the drill heads 90 are not parallel to the main axis of the machine, but are inclined. arranged.



  Furthermore, as a second exemplary embodiment, FIG. 6 shows the combination of the drill heads 90 with the drill head gears 80 and motors 9 to form closed units which are arranged on the rotary shield.



  The machine, as shown in FIGS. 6 and 7, has a number of conveyor tendons 41 for removing debris. These Schneeken are arranged on a correspondingly shaped shovel -I0 with guide plates (not shown here) and push the drilling debris onto a conveyor belt 42 located behind it. As can also be seen from FIG. 6, in this embodiment, instead of the central drill core 30 (Fig.l) pre-cut with small cutter heads 33, whereby a central rock core 31 remains as in the first execution.



  Fig. 8 shows as a third embodiment of the drilling machine a modified design of the chassis. It consists of a single vertical support arm with a caterpillar 15 on which the frame is supported. The arrangement of two other lateral support caterpillars, support rollers or support runners 16 can be advantageous in some cases.



  9 and 10 show another type of debris removal. A conveyor wheel 91 pushes the excavated material backwards by means of appropriately designed blades 9 2, similar to a multifunctional conveyor screw, and upwards on the stationary shield plate 95 until it passes through the recess 94 of this disk 95 can slide onto the conveyor belt 42. The conveyor wheel 91 can be attached to the rotating part itself or rotate as an independent wheel with a greater speed than this. The purpose of the intermediate blades 96 is to fill the conveyor cells more completely.



  For baking or moist material, a spring-loaded scraper rocker 88 rotatable about the axis 97 is provided, which automatically pulls the material adhering to the conveyor blades at least partially onto the conveyor belt 42 due to its weight as the conveyor wheel 91 rotates.



  For the performance of the Bohrver process, a quickly releasable cutting knife fastening suitable for all exemplary embodiments, for example according to FIGS. 11 and 12, is of particular advantage. The cutting knife 60 provided with the hard metal coating 61 has a converging shaft 160 with a trapezoidal cross section. This shaft fits into a corresponding milled cutout in the cutter head 1. The cutter is anchored in the form of a friction lock to prevent it from falling out by means of a sloping cylinder 62. This cylinder is pressed on by the hexagon socket screw 63.

      In order to ensure that the knife edges lie on the same knife head radius even after regrinding, a correspondingly thicker plate 64 is attached to the knife shank flank, for example by means of a dovetail connection, after each regrinding.



  When undercutting the tunnel mate rials, an increase in drilling performance can be achieved if the knives 60 shown in FIGS. 13 and 14 are provided on the drill head 100. The knives 60 have a hard metal cutting edge 61, and the knives and cutting surfaces are given such directions that the crumbling process is largely promoted. The hard metal cutters 61 inclined to the drilling head axis exert pressure on the tunnel wall corresponding to the gesture impressions perpendicular to the tunnel wall, with their components parallel to the drilling head axis pressing on the back-milled material and breaking it off.

   The knife surfaces can also be curved in order to be able to control or regulate the process to a greater extent. Finally, it is also possible, in addition to the cutting knives, to also arrange pressure iron or room iron with ploughshare-like or other curved shapes in order to support the desired breaking processes.



  In order to be able to accommodate the transmission for the very large drilling head drive forces in the space available, the first translation according to FIG. 1.5 to 17 is designed as an epicyclic transmission. Three to four planetary or intermediate gears 82 run between the inner ring gear 81 of the drill head housing 80 fixedly mounted in the rotary shield 5 and the drive pinion 83 and thus distribute the drive force to a corresponding number of teeth. The intermediate gears 82 are resiliently mounted in the accordingly trained drill head 1 or 100 in the circumferential direction.

   They run on bushings 84 which, as shown in FIG. 17, with their somewhat convex recess, are supported on leaf spring assemblies 85 that are only flexible in the tangential direction. In this way, both uniform wear over the entire tooth width and approximately the same load on all intermediate gears 82 with low demands on the manufacturing accuracy are automatically achieved.



  In Fig. 18 the applicable oil hydraulic Steue tion of the worm gear 19 is shown in all execution examples, which is advantageous in the arrangement of at least two worm gears in order to avoid a one-sided load of the same. The axial load of the longitudinally movable worm 25 is transmitted via the piston 26 to the oil located in the pressure chambers 28 and 29, with the chambers of all tendon units in the same direction being connected to one another.



  In order not to overload the machine with the strongly fluctuating loads that cannot be noticed by the machine operator, or to avoid breakage of individual machine parts, for example the knife, and also to achieve the greatest possible advance at a given cutting speed, a fully automatic control device specified, which is shown schematically in Fig. 19.



  The rotary shield drive takes place via the ring gear 17 and the worm units 19 from a gear 35, by which the chassis δ is also driven here. Between this gear 35 and the drive motor 22 is a continuously variable gear 24, which can be adjusted oil-hydraulically by the oil pressure servomotor 36 depending on the load on the worm 25, so the co-torque.



  The brake knife holder 12 are designed as pistons which slide tightly in cylinders 136 attached to the rotary shield 5 and are withdrawn from engagement by Fe countries 37. The distributor 38 has a main piston 39 acted upon by the automatic control unit 46 and a separate oil pressure piston 45 for each brake knife. This arrangement enforces the uniform adjustment of all brake knives, thus preventing individual knives from bouncing roughly in the rock.



  The machine 46 consists essentially of the control piston 47 with the relay magnetic switch 48 and the brake piston 49. The control pressure oil is stored in the pressure vessel 50 provided with an air cushion, which is automatically filled by the pump 51 via the pressure control switch 52. The container 53 contains the back-flowing pressureless oil. The relay 48 is actuated electrically or hydraulically or mechanically by the electric torque switches built into the cutter head drives.



  The mode of operation of this device is as follows: The control gear 24, from which the drive of the rotary shield 5 and the drill heads 1 and the caterpillars 6 takes place via the gear 35, is set to the lowest propulsion speed at the beginning of operation, whereby the mate rial to be drilled, for example Rock, approached slowly.

   As soon as the cutting knife has taken hold of, the valve 54 is opened and the pressure oil flows out of the container 50 via the control piston 47 in the direction of the arrows drawn through the servomotor 36 and adjusts the gear ratio to a greater vorehub speed. This increases the depth of cut, the power consumption and thus also the torque. This causes an increase in the screw pressure and consequently an increase in the oil pressure in the cylinders 29 of the drum drive 19 (Figure 2). If the permissible co-torque is now exceeded,

   the oil is pressed from the cylinders 29 through the guide trough 55 to the brake piston 49, the oil penetrating into the annular channel -19a ,, which is formed by the cylinder and the beveled piston edge surface, and the piston g <B> - </B> e moves the adjustable spring 56 against.



  The consequence of this is that pressure oil flows into the distributor 38 and thus brings the brake knife 12 to effect. If the pressure in the tendon cylinder 29 falls again to the permissible level as a result of the braking that has now occurred, the brake piston goes back again due to the spring pressure 56.



  It allows pressure oil to flow into the container 53, the brake knife 12 being withdrawn again by the pressure acting on them and the influence of the springs 37.



  If the oil pressure in the cylinders 29 rises even more due to a very high torque that can no longer be caught by the brake knives, the control piston 47 is in the same way as the brake piston of the oil penetrating into the annular channel 47a lifted against an adjustable spring 68. In this way the oil flow through the servomotor 36 and thus its direction of rotation is reversed. As a result, the cutting depths of the cutting blades and thus the co-torque are smaller. This is seen until the pressure in the cylinders 29 has fallen below the pressure of the spring 68 again.



  If the torque on the knife heads rises above the permissible level, for example as a result of local hard rock shortfalls, knife breakage or the like, then the holder 66 closes an auxiliary circuit 67 which pushes the control piston 47 by means of a solenoid 48. As before, this reduces the depth of cut until the overloading of the machine has been eliminated. This auxiliary circuit 67 can also be actuated by a maximum current generator of the main motor 9, so that motor protection can also be achieved accordingly.



  The constant oscillation of the two control pistons 47 and 49 can be prevented by springs 56 and 68, the diagrams of which are stepped.



  In addition to the usual tunnels, tunnels also mean tunnels and general hollow tunnels in rock, coal, salt, minerals of all kinds or in other parts of the earth's bark that have a length or depth exceeding their width or fleas. This also includes vertical or inclined shafts, pressure tunnels or the like.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Bohren von Stollen, Tunnels, Kanälen, Schächten und dergleichen durch Schneidwirkung, dadurch gekennzeich net, dass man wenigstens einem Bohrkopf mit radial vom Umfang abstehenden Messern neben einer Rotation um die Bohrkopfachse eine Umlaufbewegung um die Längsachse des Stollens und eine Vorschubbewegung in Rich tung dieser Achse erteilt, wobei die Schnei den der Messer am Bohrkopf derart angeord net sind, dass die vom Gestein auf den Bohr kopf ausgeübte Reaktionskraft im wesent lichen in einer zur Bohrkopfachse senkrech ten Ebene liegt. PATENT CLAIMS: I. A method for drilling galleries, tunnels, channels, shafts and the like by cutting action, characterized in that at least one drill head with blades protruding radially from the circumference in addition to a rotation around the drill head axis, an orbital movement around the longitudinal axis of the tunnel and a Feed movement given in the direction of this axis, the cutting edges of the knives on the drill head are angeord net such that the reaction force exerted by the rock on the drill head is essentially in a plane perpendicular to the drill head axis. II. Maschine zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schneiden am Umfang der rotierenden Bohrköpfe angeordnet sind und die Achsen dieser Bohrköpfe zur Ma schinenhauptaehse unter einem spitzen Win kel geneigt sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Maschine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das Maschinen gestell auf Fahrraupen gelagert ist, wobei jede Raupe einzeln höhenverstellbar ist. 2. Maschine nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Fahrflächen der Raupen zur Horizontalen geneigt sind. 3. II. Machine for carrying out the method according to claim I, characterized in that the cutting edges are arranged on the circumference of the rotating drill heads and the axes of these drill heads are inclined to the machine main axis at an acute angle. SUBClaims 1. Machine according to claim II, characterized in that the machine frame is mounted on caterpillars, each caterpillar being individually adjustable in height. 2. Machine according to dependent claim 1, characterized in that the running surfaces of the caterpillars are inclined to the horizontal. 3. Maschine nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Fahrraupen mit Abflachungen (14) versehen sind, damit die Maschine ausserhalb des 'Stollens fahren kann. 4. Maschine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Vorschub der Bohrköpfe so einstellbar ist, dass die Grösse der Messer in Richtung der Maschinenhaup t- achse geringer ist als die in der gleichen Richtung gemessene Spanbreite. 5. Machine according to dependent claim 2, characterized in that the caterpillars are provided with flattened areas (14) so that the machine can run outside the tunnel. 4. Machine according to claim II, characterized in that the feed of the drill heads is adjustable so that the size of the knife in the direction of the main machine axis is smaller than the chip width measured in the same direction. 5. Maschine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Messerschnei den von der 'Stirnseite des Bohrwerkzeuges nach hinten zu gegen die Rotationsachse des Bohrwerkzeuges hin geneigt sind (Fig.14). 6. Maschine nach Patentansprueh II, da durch gekennzeichnet, dass die Messer einen gegen das Messerträgerinnere hin sich ver jüngenden Schaft mit trapezförmigem Quer schnitt besitzen und mit einer auswechsel baren Flankenplatte in entsprechenden Nuten des Messerträgers eingespannt sind. 7. Maschine nach Patentanspruch II, ge kennzeichnet durch in der Maschinenachse an geordnete Vorbohrwerkzeuge und durch Hauptbohrwerkzeuge, die ausserhalb der Vor schneidzonen arbeiten. B. Machine according to claim II, characterized in that the knife blades are inclined from the front side of the drilling tool to the rear towards the axis of rotation of the drilling tool (Fig. 14). 6. Machine according to patent claim II, characterized in that the knives have a shank with a trapezoidal cross-section that tapers towards the inside of the knife carrier and are clamped with an exchangeable flank plate in corresponding grooves of the knife carrier. 7. Machine according to claim II, characterized by in the machine axis to arranged pre-drilling tools and by main drilling tools that work outside of the pre-cutting zones. B. Maschine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Bohrköpfe über ein zentrales Getriebe durch wenigstens einen Motor (9) erfolgt. 9. Maschine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass im Bohrkopf ein Innenzahnkranz und wenigstens zwei mitein ander kämmende Planetenräder eines Um laufgetriebes gelagert sind, die von einem innenliegenden Antriebsritzel angetrieben wer den, wobei die Planetenräder auf Buchsen laufen, die sich auf nur in tangentialer Rich tung nachgiebige Blattfederpakete im Kopf abstützen (Fig. 15, 16). 10. Maschine nach Unteranspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass die die Planeten räder tragenden Buchsen sich auf ihren Blattfederpaketen mit in Richtung der Feder bewegung etwas balligen Flächen abstützen (Fig. 17). 11. Machine according to patent claim II, characterized in that the drilling heads are driven via a central transmission by at least one motor (9). 9. Machine according to claim II, characterized in that in the drill head an internal ring gear and at least two mitein other meshing planet gears of an order running gear are stored, which are driven by an internal drive pinion who the, the planet gears run on sockets that are only in support in the tangential direction flexible leaf spring assemblies in the head (Fig. 15, 16). 10. Machine according to dependent claim 9, characterized in that the bushings carrying the planetary wheels are supported on their leaf spring assemblies with slightly convex surfaces in the direction of the spring movement (Fig. 17). 11. Maschine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Bohrköpfe mit ihren Getrieben und Antriebsmotoren als Ein heit ausgebildet und an einem Drehschild an geordnet sind (Fig.6). 12. Maschine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Systeme von Bohrwerkzeugen in v ersehie- denen Abständen von der Maschinenhaupt achse um diese kreisen. 13. Maschine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Fahrwerkes während des Bohrbetriebes mit dem Drehschildantrieb koppelbar ist, wobei ein abstellbarer Schnellgang für beide Fahrt richtungen vorgesehen ist. 14. Machine according to Patent Claim II, characterized in that the drill heads with their gears and drive motors are designed as a unit and are arranged on a rotary shield (Fig. 6). 12. Machine according to claim II, characterized in that at least two systems of drilling tools revolve around this axis at various distances from the main machine axis. 13. Machine according to claim II, characterized in that the drive of the chassis can be coupled to the rotary shield drive during the drilling operation, with an overdrive which can be switched off is provided for both directions of travel. 14th Maschine nach Unter ansprach 1, da durch gekennzeichnet, dass der die Bohrwerk zeuge tragende Drehschild unabhängig vom Antrieb der Bohrwerzeuge von einem geson derten Motor (9) angetrieben wird, der gleich zeitig auch dem Antrieb des Raupenfahrwer kes dient. 15. Maschine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass ein die Bohrwerk zeuge tragendes Drehschild über ein stufen loses Getriebe mittels mindestens eines Schneckenaggregates angetrieben wird. 16. Maschine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass gegen die Stollen wand hin verschiebbare Bremssehneidmesser vorgesehen sind, die in Abhängigkeit vom Mitdrehmoment der Schneiden selbsttätig an die Stollenwand angepresst oder von ihr zu rückgezogen werden. 17. Machine according to sub address 1, characterized in that the rotary shield carrying the drilling tools is driven independently of the drive of the drilling tools by a separate motor (9) which also serves to drive the crawler track. 15. Machine according to claim II, characterized in that a rotary shield carrying the drilling tools is driven via a continuously variable transmission by means of at least one worm unit. 16. Machine according to claim II, characterized in that against the cleat wall movable Bremssehneidmesser are provided, which are automatically pressed against the cleat wall or withdrawn from her depending on the torque of the cutting edge. 17th Masehine nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass in der hohlen Masehinenhauptaehse eine Kernbohreinriei- tung angeordnet ist, die mit gesondertem An trieb und Vorschub versehen ist. 1S. Maschine nach Patentansprueli II, da durch gekennzeichnet, dass in der Nähe der Stollensohle eine Sehuttfördereinriehtung an geordnet ist, die aus einer an das Stollen profil sieh anschmiegenden 'Sehaufel mit Leit- blechen besteht, auf welcher nebeneinander eine Anzahl Förderschnecken angeordnet sind, Masehine according to patent claim II, characterized in that a core drilling device, which is provided with a separate drive and feed, is arranged in the hollow main shaft. 1S. Machine according to patent claim II, characterized in that near the bottom of the tunnel there is a cut-up conveyor system, which consists of a blade with guide plates that clings to the tunnel profile and on which a number of conveyor screws are arranged next to one another, die das Fördergut auf ein anschliessen des Förderband schieben. 19. Maschine nach Patentanspruch II, ge kennzeichnet durch ein mit. einem Drehschild verbundenes, rascher als dieses angetriebenes Förderrad mit Schaufeln zum Schieben des Bohrgutes durch eine Öffnung in einer hinter den Schaufeln liegenden Schildscheibe auf ein Förderband. which push the conveyed goods onto a connecting conveyor belt. 19. Machine according to claim II, characterized by a with. a rotary shield connected, faster than this driven conveyor wheel with blades for pushing the drilling material through an opening in a shield disk located behind the blades onto a conveyor belt. 20. hlasehine nach Unteranspruch 19, ge- kennzeichnet durch einen in der Sehildseheibe drehbar gelagerten, durch die Schildseheiben- öffnung hindurchragenden, die vorbeigleiten- den Schaufeln des Förderrades mit Hilfe seines Eigengewichtes abschabenden Abstrei fer zur Beförderung von zusammenbackendem Fördergut auf das dahinter angeordnete För derband. 21. 20. The hlasehine according to dependent claim 19, characterized by a scraper rotatably mounted in the shield disk, protruding through the shield disk opening, scraping the vanes of the conveyor wheel with the help of its own weight and scraping off the vanes of the conveyor wheel with the help of its own weight for conveying caking conveyed goods onto the conveyor belt arranged behind it . 21st Maschine nach Unteranspruch 16, da- durel gekennzeichnet, dass der Antrieb eines Drehschildes durch ein stufenloses Getriebe (24) erfolgt, wobei die Übersetzung durch einen Öldruckserv omotor (36) verändert wer den kann, dessen Bewegurng durch einen un ter Federdruck stehenden, auf den Öldruck in den Schneckenzylindern ansprechenden Steuerkolben geregelt wird. Machine according to dependent claim 16, characterized in that a rotary shield is driven by a continuously variable transmission (24), the translation being able to be changed by an oil pressure servomotor (36), the movement of which is controlled by a spring pressure Oil pressure in the screw cylinder responsive control piston is regulated. 22. Maschine nach Unteranspruch 21, ge kennzeichnet durch einen hydraulischen Re gelautomaten mit einem Steuer- und einem Bremskolben, wobei der erste Kolben mit einem Relais zusammenwirkt, welches von in den Bohrwerkzeugantrieben eingebauten elek trischen Drehmomentschaltern betätigt wird, und dass der Bremskolben mit einer verstell baren Feder zusammenarbeitet. 22. Machine according to dependent claim 21, characterized by a hydraulic re gelautomat with a control and a brake piston, the first piston cooperating with a relay which is operated by built-in electric torque switches in the drilling tool, and that the brake piston with an adjustment spring cooperates.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1158021B (en) * 1957-02-04 1963-11-28 Oesterreichisches Schacht U Ti Tunneling machine
DE1161524B (en) * 1956-02-18 1964-01-23 Deilmann Bergbau G M B H C Method and device for producing drill shafts and similar bores

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