CH628953A5 - Heading machine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vortriebsmaschine mit einem Schneidausleger, der höhenverschwenkbar an einem um eine Vertikalachse drehbaren Drehgestell gelagert ist und einen rotierenden Schneidkopf aufweist, der mit zwei Schneidwalzen versehen ist, die um eine rechtwinklig zur Längsachse des Schneidauslegers verlaufende gemeinsame Achse drehbar sind, und die Verwendung der Vortriebsmaschine.

Solche als Teilschnittmaschine ausgebildeten Vortriebsmaschinen werden für den Vortrieb von Tunneln, Stollen und sonstigen Strecken eingesetzt. Sie weisen ein z.B. mit einem Raupenfahrwerk ausgerüstetes Maschinengestell auf,

welches den höhen- und seitenschwenkbaren Schneidausleger trägt (DT-OD 2 240 872). Mit diesem im Einsatz bewährten Vortriebsmaschinen lassen sich allerdings keine bogenförmigen Streckenprofile mit glatten, ungestuften Streckenwänden herstellen.

Um diesen Nachteil zu beheben, ist in DE-OS 2 437 683 vorgeschlagen worden, den Schneidarm höhenverschwenkbar an einem zylindrischen Schneidarmträger anzuordnen, der gegenüber dem Drehgestell um eine in Vortriebsrichtung weisende Achse drehbar und in Vortriebsrichtung verschiebbar am Drehgestell gelagert. Bei dieser Ausgestaltung der Vortriebsmaschine lässt sich der Schneidkopf mit den beiden auf gemeinsamer Achse angeordneten Schneidwalzen in eine Schwenklage bringen, in der die Schneidwalzen schräg übereinander angeordnet sind. Durch Verschwenken des Schneidarmes um die genannte Achse lassen sich ohne weiteres Bogenschnitte bzw. bogenförmige Streckenprofile mit glatten, ungestuften Wänden schneiden.

Bei Vortriebsmaschinen der letztgenannten Art erfordert allerdings die drehbare Verlagerung des Schneidarmträgers am Drehgestell einen nicht unerheblichen Bauaufwand, wodurch die Fertigungskosten insgesamt beträchtlich erhöht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die für die Erzielung glatter Bogenschnitte erforderlichen aufwendigen Massnahmen einzusparen und dadurch die Fertigungskosten zu senken und zugleich die Bauhöhe der Vortriebsmaschine möglichst zu vermindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,

dass die beiden Schneidwalzen unterschiedliche Walzendurchmesser aufweisen und mit einem axialen Mittenabstand (a) angeordnet sind.

Die erfindungsgemässe Verwendung der Vortriebsmaschine für das Auffahren von unterirdischen Strecken mit einem Scheitelbogen kennzeichnet sich dadurch, dass die Walzendurchmesser der beiden Schneidwalzen so gewählt werden, dass ihre Halbmesserdifferenz Ar mindestens folgende Grösse hat:

Ar = r -Vr2 - a2

wobei r der Krümmungsradius des zu schneidenden Strecken-Scheitelbogens (B) und a der axiale Mittenabstand der beiden Schneidwalzen ist.

Dadurch, dass die beiderseits des Schneidauslegers angeordneten Schneidwalzen erfindungsgemäss unterschiedliche Durchmesser aufweisen, ergibt sich die Möglichkeit, bogenförmige Streckenprofile mit glatten, ungestuften Wandflächen zu schneiden, ohne dass der Schneidkopf um eine in Richtung der Längsachse des Schneidarmes verlaufende Achse schwenkbar verlagert zu werden braucht. Die unterschiedliche Bemessung der Walzendurchmesser führt dazu, dass beim seitlichen Verschwenken des Schneidarmes in der einen Schwenkrichtung nicht nur die vorlaufende kleinere Schneidwalze mit ihrer äusseren Stirnfläche, sondern auch die nachlaufende grössere Schneidwalze mit ihrer inneren Stirnfläche schneidet, während in der entgegengesetzten Schwenkrichtung des Schneidarmes ausschliesslich die vorlaufende grössere Schneidwalze Schneidarbeit verrichtet. Diese Asymmetrie in der Arbeitsweise führt aber zu keiner nennenswerten Beeinträchtigung der Schneidarbeit und des Löseeffektes.

Es versteht sich, dass die Durchmesser der Schneidwalzen und ihr Seitenabstand auf das jeweils zu schneidende Strek-kenprofil abgestimmt werden müssen. Eine Anspassung an unterschiedliche Streckenprofile lässt sich ohne weiteres durch Auswechseln einer der beiden Schneidwalzen gegen eine Schneidwalze eines anderen Durchmessers oder aber dadurch erreichen, dass zumindest eine der beiden Schneidwalzen so ausgebildet wird, dass sich ihr Durchmesser veränderlich einstellen lässt, was z.B. mit Hilfe von am Walzenumfang lösbar anzuschliessender Segmentstücke od. dgl.

erreicht werden kann. Andererseits lässt sich eine Anpassung der Schneidwalzen an das jeweilige bogenförmige Streckenprofil auch durch Änderung des Mittenabstandes (Mass a) der beiden Walzen erzielen.

Die Schneidwalzen können auch aus schmalen Scheiben bestehen. Sie sind sowohl am Umfang als auch an ihren äusseren, einander abgewandten Stirnflächen mit Schneidwerkzeugen bestückt, wobei die grössere Walze auch an ihrer inneren Seiten- bzw. Stirnfläche Schneidwerkzeuge trägt.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vortriebsmaschine schematisch in Seitenansicht;

5

io

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

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Fig. 2 eine Ansicht auf das vordere Ende des Schneidauslegers entsprechend der Pfeile II-II der Fig. 1 in Richtung auf die Ortsbrust gesehen.

Die dargestellte Vortriebsmaschine weist, wie bekannt, ein Maschinengestell 10 mit einem Raupenfahrwerk 11 auf. Auf dem Maschinengestell 10 ist ein Drehgestell 12 um eine Vertikalachse 13 gelagert. Das Drehgestell 12 trägt einen Schneidausleger 14, der um eine horizontale Gelenkachse 15 schwenkbar am Drehgestell oder einem Schneidarmträger 16 gelagert ist, welcher seinerseits am Drehgestell angeordnet ist. Der Schneidarmträger 16 kann in Vortriebsrichtung teleskopartig verschiebbar auf dem Drehgestell der Vortriebsmaschine angeordnet sein, wie dies an sich bekannt ist. Die Höhenverschwenkung des Schneidauslegers 14 um das Gelenk 15 erfolgt mittels hydraulischer Schwenkzylinder 17. Für die Seitenverschwenkung des Drehgestells und damit des Schneidauslegers 14 können ebenfalls Schwenkzylinder oder sonstige Schwenkvorrichtungen vorgesehen sein, wie dies an sich bekannt ist.

Die Vortriebsmaschine weist eine Ladevorrichtung mit Ladeförderern auf. Die Ladevorrichtung besteht aus einer gegen die Streckensohle 19 geneigten Ladeschaufel 18 und zwei beiderseits der Ladeschaufel angeordneten, von Kettenkratzförderern gebildeten Ladeförderern 20. Auf der Ladeschaufel 18 arbeitet ein pendelnd hin- und herbewegter Ladearm (nicht dargestellt), welcher das Haufwerk seitlich in die Ladeförderer 20 drückt, so dass es von diesen zur Maschinenrückseite hin abgefördert und an der Übergabestelle 21 auf ein nachgeschaltetes Fördermittel abgeworfen wird.

Vortriebsmaschinen der vorstehend beschriebenen Art sind bekannt. Am freien Ende des Schneidauslegers 14 ist ein Schneidkopf 22 gelagert, welcher aus zwei schmalen Schneidwalzen oder Schneidscheiben 23 und 24 besteht, die um eine gemeinsame, senkrecht zur Längsachse des Schneidauslegers 14 verlaufende Achse drehbar sind. Die beiden Schneidwalzen 23 und 24 liegen beiderseits des Schneidauslegers 14. Wie Fig. 2 zeigt, hat die Schneidwalze 24 einen grösseren Durchmesser als die Schneidwalze 23. Die Halbmesserdifferenz der beiden Schneidwalzen 23 und 24 ist mit Ar und der axiale Mittenabstand der Schneidwalzen mit a bezeichnet. Das Mass r gibt den Krümmungsradius des zu schneidenden Strecken-Scheitelbogens wieder.

Für das Mass Ar gilt folgende Beziehung:

Ar = r -Vr2 - a2

Die Halbmesserdifferenz Ar der beiden Schneidwalzen 23 io und 24 wird erfindungsgemäss so festgelegt, das sie etwa gleich oder grösser ist als der Betrag r-Vr2 - a2.

Wird der Schneidausleger 14 mit den beiden angetriebenen Schneidwalzen 23 und 24 in Pfeilrichtung S verschwenkt, so schneidet die vorlaufende Schneidwalze 23 mit den an ihrer 20 äussereren Stirnfläche 23' angeordneten (nicht dargestellten) Schneidwerkzeugen, wobei zugleich die nachlaufende grössere Schneidwalze 24 mit den an ihrer inneren Stirnfläche 24" angeordneten Schneidwerkzeugen Schneidarbeit verrichtet. Bei entgegengesetzter Schwenkrichtung in Pfeilrichtung S' 25 schneidet dagegen lediglich die grössere Schneidwalze 24. Beide Schneidwalzen sind sowohl an ihrem Umfang als auch an ihren äusseren Stirnflächen 23', 24' mit Schneidwerkzeugen bestückt, während die grössere Schneidwalze zugleich auch an ihrer inneren Stirnfläche 24" Schneidwerkzeuge 30 trägt. Es ist ohne weiteres erkennbar, dass aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der beiden scheibenförmigen Schneidwalzen Streckenprofile mit einem glatten, ungestuften Strecken-Scheitelbogen B und mit dem Radius r geschnitten werden können. Um Streckenprofile mit unter-35 schiedlichen Krümmungsradien r schneiden zu können, lassen sich die Schneidwalzen 23 und 24 leicht auswechselbar am Schneidausleger 14 anordnen. Statt dessen kann die Anordnung aber auch so getroffen werden, dass der Mittenabstand a der Schneidwalzen und/oder ihr Aussendurch-40 messer veränderbar ist.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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1. Vortriebsmaschine mit einem Schneidausleger, der höhenverschwenkbar an einem um eine Vertikalachse drehbaren Drehgestell gelagert ist und einen rotierenden Schneidkopf aufweist, der mit zwei Schneidwalzen versehen ist, die um eine rechtwinklig zur Längsachse des Schneidauslegers verlaufende gemeinsame Achse drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schneid walzen (23,24) unterschiedliche Walzendurchmesser aufweisen und mit einem axialen Mittenabstand (a) angeordnet sind.

2. Vortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser zumindest der einen der beiden Schneidwalzen (23,24) veränderlich einstellbar ist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Vortriebsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzendurchmesser mit Hilfe von am Walzenumfang lösbar angeordneten Segmentstücken veränderbar ist.

4. Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenabstand (a) der beiden Schneidwalzen (23,24) veränderbar ist.

5. Verwendung der Vortriebsmaschine nach Anspruch 1 für das Auffahren von unterirdischen Strecken mit einem Scheitelbogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzendurchmesser der beiden Schneidewalzen (23,24) so gewählt werden, dass ihre Halbmesserdifferenz Ar mindestens folgende Grösse hat:

Ar = r -Vr2 - a2

wobei r der Krümmungsradius des zu schneidenden Strecken-Scheitelbogens (B) und a der axiale Mittenabstand der beiden Schneidwalzen ist.