DE102005016346B3 - Device for measuring wear in disc cutters, especially on tunnel drilling machines, has a magnet in the wearing layer at the circumference of the disc and a sensor for measuring the magnetic field strength - Google Patents

Device for measuring wear in disc cutters, especially on tunnel drilling machines, has a magnet in the wearing layer at the circumference of the disc and a sensor for measuring the magnetic field strength Download PDF

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Abstract

A device for measuring wear in disc cutters, especially on tunnel drilling machines, comprising at least one rotating cutting disc (1) with at least one wearing layer (2) round its circumference, has at least one magnet (3) in the wearing layer (2) and at least one measuring sensor (4) for measuring the field strength of the magnet(s) (3) : An independent claim is included for a method for measuring wear on disc cutters as above, which involves measuring the field strength of magnet(s) (3) in a cutting disc (1) and acquiring information about the wear from the change in field strength.

Description

Die Erfindung betriff eine Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung, insbesondere für Diskenmeißel für Tunnelbohrmaschinen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Messung eines Diskenmeißel-Verschleißes, insbesondere bei Diskenmeißeln von Tunnelbohrmaschinen.The Invention relates to a disc chisel wear measuring device, especially for disc cutter for tunnel boring machines. The invention further relates to a method for measuring a Diskenmeißel-Verschleißes, in particular with disc chisels of tunnel boring machines.

Diskenmeißel sind die Hauptschneidwerkzeuge eines Schneidrades einer Tunnelbohrmaschine (TBM). Diese Diskenmeißel unterliegen einem starken Verschleiß, so dass sie in Abhängigkeit von dem Verschleiß von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden müssen. Bislang wurde der Verschleiß von Diskenmeißeln an Tunnelbohrmaschinen durch visuelle bzw. manuelle Inspektion kontrolliert. Diese Maßnahmen sind aufwendig und es sind nachteilhafte Vortriebsunterbrechungen zur Durchführung dieser Inspektionen erforderlich. Im Ergebnis sind deshalb die bekannten Verschleißuntersuchungen an Diskenmeißeln von Tunnelbohrmaschinen mit nicht unbeträchtlichen Kosten verbunden.Diskenmeißel are the main cutting tools of a cutting wheel of a tunnel boring machine (TBM). These chisels are subject to heavy wear, leaving them dependent from the wear of Need to be replaced time after time. So far, the wear of chisels has been on Tunnel boring machines controlled by visual or manual inspection. These measures are expensive and there are disadvantageous tunneling interruptions to carry out required for these inspections. As a result, therefore, the known wear tests on disc chisels associated with tunnel boring machines with not inconsiderable costs.

Aus DE 41 07 678 A1 ist eine Vorrichtung zur Ermittlung der Belastung der Ringzähne von Rollenbohrwerkzeugen bekannt. Diese Vorrichtung weist Magnetfeldsensoren auf, die den Verschleiß der jeweils vorbeilaufenden Werkzeuge über die erfasste Magnetfeldänderung signalisieren. Zur Erzeugung des Magnetfeldes sind hier in die Lagerung des Rollenbohrwerkzeuges im Werkzeughalter magnetische Kugeln oder magnetische Wälzrollen vorgesehen. Eine ähnliche Vorrichtung zur Verschleißmessung an Rollenbohrwerkzeugen ist aus DE 36 43 309 C1 bekannt. Aus DD 78 842 WP ist ebenfalls eine ähnliche Vorrichtung bekannt, die die Verschleißmessung an schneidunterteilten Rotationswerkzeugen betrifft.Out DE 41 07 678 A1 a device for determining the load of the ring teeth of roller drilling tools is known. This device has magnetic field sensors which signal the wear of the respectively passing tools via the detected magnetic field change. To generate the magnetic field, magnetic balls or magnetic rolling rollers are provided here in the bearing of the roller drilling tool in the tool holder. A similar device for measuring wear on roller boring tools is out DE 36 43 309 C1 known. Out DD 78 842 WP Also, a similar device is known, which relates to the wear measurement on cutting-divided rotary tools.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung anzugeben, mit der auf einfache und effektive Weise der Verschleiß von Diskenmeißeln festgestellt, gemessen und – falls erforderlich – kontinuierlich überwacht werden kann. Der Erfindung liegt weiterhin das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zu Messung des Diskenmeißel-Verschleißes anzugeben.Of the Invention is based on the technical problem of a Diskenmeißel wear measuring device specify, with the simple and effective way of the wear of disc chisels, measured and - if required - continuously monitored can be. The invention is still the technical problem based on specifying a method for measuring the Diskenmeißel wear.

Zur Lösung des technischen Problems lehrt die Erfindung eine Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung, insbesondere für Diskenmeißel von Tunnelbohrmaschinen (TBM),
wobei zumindest eine im Betrieb rotierende Meißelscheibe vorgesehen ist, die zumindest eine über ihren Umfang umlaufende Verschleißschicht aufweist,
wobei zumindest ein Magnet in der Verschleißschicht angeordnet ist
und wobei zumindest ein Messsensor zur Messung der Magnetfeldstärke des Magneten vorgesehen ist.To solve the technical problem, the invention teaches a disc chisel wear measuring device, especially for tunnel boring machine (TBM) chisels
wherein at least one bit disc rotating during operation is provided, which has at least one wear layer circulating over its circumference,
wherein at least one magnet is arranged in the wear layer
and wherein at least one measuring sensor is provided for measuring the magnetic field strength of the magnet.

Die Verschleißschicht eines Diskenmeißels bzw. der Meißelscheibe eines Diskenmeißels wirkt beim Vortrieb der Tunnelbohrmaschine auf das Gebirge bzw. auf das Erdreich und unterliegt dadurch einer relativ starken Abnutzung. Einem Verschleiß unterliegt auch der in der Verschleißschicht angeordnete Magnet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass dieser Magnet an der Oberfläche der Verschleißschicht angeordnet ist, bzw. zumindest eine freie Oberfläche, d. h. eine nicht von der Verschleißschicht umgebene Oberfläche, besitzt.The wearing course a disc chisel or the chisel wheel a disc chisel acts in the tunneling of the tunnel boring machine on the mountains or on the ground and is therefore subject to a relatively heavy wear. Subject to wear also in the wear layer arranged magnet. It is within the scope of the invention that this Magnet on the surface the wear layer is arranged, or at least one free surface, d. H. not one of the Surrounding wear layer Surface, has.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich aufgrund der Verschleißeinwirkung bzw. aufgrund der Abnutzung des Magneten die durch den vorzugsweise fixierten Messsensor gemessene Magnetfeldstärke ändert. Dies wird in Abhängigkeit von der Anordnung des Magneten durch zwei Effekte bewirkt. Zum einen ändert sich der Messwert in Folge einer Abstandsänderung zwischen freier Oberfläche des Magneten und der vorzugsweise fixierten Messsonde. Diese Abstandsänderung wird durch den Verschleiß bzw. den Abrieb des Magneten hervorgerufen. Dieses Messprinzip liegt der Anordnung des Magneten entsprechend der weiter unten noch erläuterten 2 zugrunde. Außerdem erfolgt eine Änderung des Messwerts der Magnetfeldstärke bei Änderung der freien Oberfläche des Magneten. Auch diese wird durch Verschleiß bzw. Deformation des Magneten verursacht. Dieses Messprinzip liegt der Anordnung des Magneten entsprechend den weiter unten noch erläuterten 3 und 4 zugrunde. Durch Messung der Magnetfeldstärke des Magneten werden erfindungsgemäß Rückschlüsse auf den Verschleiß des Magneten bzw. auf die Abnutzung der Verschleißschicht der Meißelscheibe gezogen. Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, dass ein funktionaler Zusammenhang zwischen Verschleiß bzw. Abnutzung des Magneten und der damit einhergehenden Änderung des Messwertes der Magnetfeldstärke, hervorgerufen durch Änderung des Abstandes zwischen Magnet und Messsensor oder durch Änderung der freien Oberfläche des Magneten, auf einfache Weise zur Bestimmung des Verschleißes eines Diskenmeißels ausgenutzt werden kann.The invention is based on the finding that due to the wear effect or due to the wear of the magnet, the magnetic field strength measured by the preferably fixed measuring sensor changes. This is effected by two effects depending on the arrangement of the magnet. On the one hand, the measured value changes as a result of a change in distance between the free surface of the magnet and the preferably fixed measuring probe. This change in distance is caused by the wear or abrasion of the magnet. This measurement principle is the arrangement of the magnet according to the explained below 2 based. In addition, a change in the measured value of the magnetic field strength occurs when the free surface of the magnet changes. This is also caused by wear or deformation of the magnet. This measuring principle is the arrangement of the magnet according to those explained below 3 and 4 based. By measuring the magnetic field strength of the magnet conclusions are drawn on the wear of the magnet or on the wear of the wear layer of the chisel disc according to the invention. The invention is therefore based on the finding that a functional relationship between wear or wear of the magnet and the concomitant change in the measured value of the magnetic field strength caused by changing the distance between the magnet and the measuring sensor or by changing the free surface of the magnet in a simple manner can be used to determine the wear of a disc chisel.

Die Verschleißschicht ist der äußere Bereich der Meißelscheibe, der in der Regel auf ein festgelegtes Maß abgefahren (verschlissen) werden kann. Er umgibt den inneren Bereich der Meißelscheibe normalerweise kreisförmig bzw. ringförmig.The wearing course is the outer area of the Chisel disc, usually worn down to a specified level (worn out) can be. It surrounds the inner area of the chisel disc usually circular or annular.

Es ist zu betonen, dass die Diskenmeißel von Tunnelbohrmaschinen ganz besonders starken Verschleißerscheinungen unterliegen. Insoweit unterscheiden sie sich von anderen rotierenden Werkzeugen. Nichtsdestoweniger wurde im Rahmen der Erfindung gefunden, dass der Verschleiß dieser Diskenmeißel von Tunnelbohrmaschinen durch die relativ einfache Messung der Magnetfeldstärke eines in der Meißelscheibe vorhandenen Magneten funktionssicher, präzise und reproduzierbar festgestellt werden kann. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Messung der Magnetfeldstärke entweder kontinuierlich oder in bestimmten zeitlichen Abständen erfolgt. Wenn aus den Messwerten der Magnetfeldstärke ein zu hoher Verschleiß der Meißelscheibe bzw. ein Verschleißgrenzwert der Meißelscheibe erkennbar ist, wird die Meißelscheibe ausgewechselt.It should be emphasized that the disc bits of tunnel boring machines are particularly strong Wear is subject. In that regard, they are different from other rotating tools. Nevertheless, it has been found within the scope of the invention that the wear of these chisel bits of tunnel boring machines can be determined reliably, precisely and reproducibly by the relatively simple measurement of the magnetic field strength of a magnet present in the chisel wheel. It is within the scope of the invention that the measurement of the magnetic field strength takes place either continuously or at specific time intervals. If the measured values of the magnetic field strength indicate too high a wear of the chisel disk or a wear limit value of the chisel disk, the chisel disk is replaced.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass in Bezug auf die Umfangsrichtung der Meißelscheibe lediglich ein schmaler Magnet bzw. ein schmaler Magnetbereich vorgesehen ist. Der Magnet erstreckt sich zweckmäßigerweise über maximal 5%, vorzugsweise über maximal 2% und bevorzugt über maximal 1% des Umfanges der Meißelscheibe. Nach einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Magnet bzw. der Magnetbereich über weniger als 1% des Umfanges der Meißelscheibe. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist lediglich ein einziger Magnet, bzw. ein einziger Magnetbereich in der Verschleißschicht der Meißelscheibe vorgesehen. Zweckmäßigerweise ist der Magnet in einer geeigneten Schutzhülse untergebracht. Grundsätzlich können aber auch mehrere Magnete bzw. mehrere Magnetbereiche in der Verschleißschicht der Meißelscheibe vorgesehen sei. Diese Magnete können dabei beispielsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sein, beispielsweise in Winkelabständen von 0°, 90°, 180° und 270°.It lies within the scope of the invention that in relation to the circumferential direction the chisel disc only a narrow magnet or a narrow magnetic area is provided. The magnet expediently extends over a maximum 5%, preferably over maximum 2% and preferably over maximum 1% of the circumference of the chisel disc. According to one embodiment According to the invention, the magnet or the magnetic region extends over less as 1% of the circumference of the chisel wheel. According to a preferred embodiment The invention is only a single magnet, or a single Magnetic area in the wear layer the chisel wheel intended. Conveniently, the magnet is housed in a suitable protective sleeve. Basically, though also several magnets or multiple magnetic areas in the wear layer the chisel wheel is provided. These magnets can in this case, for example, be distributed uniformly in the circumferential direction, for example at angular intervals from 0 °, 90 °, 180 ° and 270 °.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der Magnet mit lediglich einer Seite bzw. mit lediglich einer Oberfläche in dem äußersten Randbereich der Verschleißschicht frei. Äußerster Randbereich meint hier den Bereich der Verschleißschicht mit dem größten radialen Abstand zum Mittelpunkt M der Meißelscheibe. Die Oberfläche des Magneten liegt also bei dieser Ausführungsform am äußersten Umfangsrand der Meißelscheibe frei. Freiliegender Magnet meint hier, dass der Magnet nicht von der Verschleißschicht bedeckt wird. Der freiliegende Magnet wird also im Betrieb der Meißelscheibe unmittelbar verschleißbeaufschlagt. Mit dieser Ausführungsform kann der Verschleißzustand (Grad des Verschleißes) kontinuierlich überwacht werden.To a preferred embodiment of Invention is the magnet with only one side or with only a surface in the extreme Edge area of the wear layer free. outermost Edge area here means the area of the wear layer with the largest radial Distance to the center M of the chisel disc. The surface of the Magnets is thus in the extreme in this embodiment Peripheral edge of the chisel disc free. Exposed magnet here means that the magnet is not of the wear layer is covered. The exposed magnet thus becomes in operation of the chisel disk immediately subjected to wear. With this embodiment the wear condition (degree of wear) be continuously monitored.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform durchgreift der Magnet (in Axialrichtung) die Meißelscheibe bzw. deren Verschleißschicht und liegt an beiden Seiten der Meißelscheibe mit jeweils einer Fläche bzw. einer Seite frei.To another preferred embodiment the magnet passes through (in the axial direction) the chisel disk or their wear layer and lies on both sides of the chisel disc with one each area or a page free.

Bei dieser Ausführungsform ist der Magnet zweckmäßigerweise als Magnetstift ausgebildet, dessen Längsachse parallel zur Achse der Meißelscheibe angeordnet ist. Mit dieser Ausführungsform kann die Einhaltung bzw. Überschreitung eines Verschleißgrenzwertes festgestellt werden. Eine Variante der vorgenannten Ausführungsform besteht darin, dass der Magnet (in Axialrichtung) die Meißelscheibe bzw. deren Verschleißschicht nicht durchgreift, sondern in einer Sackbohrung eingelassen ist und nur mit einer Fläche bzw. einer Seite frei liegt. Diese Ausführungsform ist in der weiter unten noch erläuterten 4 dargestellt.In this embodiment, the magnet is expediently designed as a magnetic pin whose longitudinal axis is arranged parallel to the axis of the chisel disk. With this embodiment, the compliance or exceeding of a wear limit value can be determined. A variant of the aforementioned embodiment is that the magnet (in the axial direction) does not penetrate the chisel disk or its wear layer, but is embedded in a blind hole and is exposed only with one surface or one side. This embodiment is explained in more detail below 4 shown.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Messsensor außerhalb der Meißelscheibe mit Abstand zur Meißelscheibe angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist der Messsensor dabei in einer bestimmten Position fixiert und zwar vor der Verschleißzone der Meißelscheibe bzw. vor der Verschleißzone des Magneten angeordnet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Messsensor in Abhängigkeit von seiner Bauart in axialer oder tangentialer Richtung zur freien Oberfläche des Magneten angeordnet ist. Nach jeder Rotation der Meißelscheibe passiert der Magnet den mit Abstand zur Meißelscheibe angeordneten und vorzugsweise fixierten Messsensor. Zweckmäßigerweise beträgt der kürzeste Abstand a zwischen dem Messsensor und dem Magneten 0,1 bis 5 cm, bevorzugt 1 cm. Kürzester Abstand a meint hier den Abstand zwischen dem Messsensor und der dem Messsensor gegenüberliegenden Oberfläche des Magneten. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der kürzeste Abstand zwischen dem Messsensor und dem Magneten veränderbar.It lies within the scope of the invention that the measuring sensor outside the chisel wheel with distance to the chisel disc is arranged. Conveniently, the measuring sensor is fixed in a certain position and although before the wear zone of the chisel disc or before the wear zone arranged the magnet. It is within the scope of the invention that the measuring sensor depending of its design in the axial or tangential direction to the free surface the magnet is arranged. After each rotation of the chisel disc the magnet happens to be arranged at a distance from the chisel wheel and preferably fixed measuring sensor. Conveniently, the shortest distance a between the measuring sensor and the magnet 0.1 to 5 cm, preferably 1 cm. shortest Distance a here means the distance between the measuring sensor and the Measuring sensor opposite Surface of the Magnet. According to one embodiment The invention is the shortest Distance between the measuring sensor and the magnet changeable.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Messung eines Diskenmeißelverschleißes, insbesondere bei Diskenmeißeln von Tunnelbohrmaschinen (TBM),
wobei die Magnetfeldstärke zumindest eines in einer Meißelscheibe angeordneten Magneten gemessen wird
und wobei aus der Änderung der Magnetfeldstärke Informationen über den Verschleiß der Meißelscheibe erhalten werden.The subject of the invention is also a method for measuring disc chisel wear, in particular for chisel bits of tunnel boring machines (TBM),
wherein the magnetic field strength of at least one magnet arranged in a chisel disc is measured
and wherein information about the wear of the chisel disc is obtained from the change of the magnetic field strength.

Es liegt im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass die Messung der Magnetfeldstärke im Betrieb des Diskenmeißels bzw. der Meißelscheibe erfolgt. Wie oben bereits dargelegt liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der Magnet mit zumindest einer Oberfläche frei in der Meißelscheibenoberfläche liegt und dass diese Magnetoberfläche wie die Meißelscheibe bzw. deren Verschleißschicht abgenutzt wird. Abgenutzt meint im Rahmen der Erfindung, dass die Verschleißschicht bzw. der Magnet mit den üblichen Beanspruchungen, insbesondere mit den üblichen mechanischen Beanspruchungen beaufschlagt wird, die beim Eindringen in das Gebirge bzw. in das Erdreich auftreten. Aus der Änderung der Magnetfeldstärke kann erfindungsgemäß auf den Verschleißzustand des Magneten und damit auch auf den Verschleißzustand der Verschleißschicht geschlossen werden.It is within the scope of the method according to the invention that the measurement of the magnetic field strength takes place during operation of the disc bit or the chisel disc. As already stated above, it is within the scope of the invention that the magnet with at least one surface lies freely in the chisel disk surface and that this magnet surface is worn away like the chisel disk or its wearing layer. Worn means within the scope of the invention that the wear layer or the magnet is subjected to the usual stresses, in particular with the usual mechanical stresses that penetrate into the mountains ge or occur in the soil. From the change in the magnetic field strength can be closed according to the invention on the state of wear of the magnet and thus also on the state of wear of the wear layer.

Zweckmäßigerweise wird die Magnetfeldstärke des Magneten in bestimmten zeitlichen Abständen gemessen, wobei es sich vorzugsweise um konstante regelmäßige zeitliche Abstände handelt. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass die Magnetfeldstärke des Magneten fortlaufend nach einer bestimmten Anzahl von Rotationen der Meißelscheibe gemessen wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung findet eine Messung der Magnetfeldstärke jeweils während oder nach einem Vortriebsintervall statt.Conveniently, becomes the magnetic field strength The magnet is measured at specific time intervals, it is preferably to constant regular temporal distances is. It is within the scope of the invention that the magnetic field strength of Magnets continuously after a certain number of rotations the chisel wheel is measured. According to a preferred embodiment of the invention finds a measurement of the magnetic field strength each while or after a propulsion interval.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die von dem Messsensor erfassten Messwerte der Magnetfeldstärke zu einer Auswertungseinrichtung übertragen werden. Diese Übertragung kann vorzugsweise drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Die Auswertungseinrichtung und eine zugehörige Visualisierungseinrichtung können beispielsweise im Führerstand der Tunnelbohrmaschine (TBM) angeordnet sein. Auf diese Weise kann stets auf einfache Weise vor Ort die Änderung der Magnetfeldstärke und somit der Verschleiß der Meißelscheibe festgestellt werden.It is within the scope of the invention that the detected by the measuring sensor Measured values of the magnetic field strength transferred to an evaluation device become. This transfer may preferably be wired or wireless. The evaluation device and an associated one Visualization device can for example in the driver's cab the tunnel boring machine (TBM). This way you can always in a simple way on site the change of the magnetic field strength and thus the wear of the chisel disc be determined.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere bei Diskenmeißeln von Tunnelbohrmaschinen (TBM), die erheblichen Verschleißbeanspruchungen unterliegen, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine sehr einfache, effektive sowie präzise und reproduzierbare Feststellung des Verschleißes der Diskenmeißel möglich ist. Durch Messung der Magnetfeldstärke eines in der Verschleißschicht der Meißelscheibe angeordneten Magneten kann sehr funktionssicher auf den Verschleißzustand der Verschleißschicht des Diskenmeißels geschlossen werden. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die Messung der Magnetfeldstärke bzw. die Messung des Verschleißes im Betrieb der Tunnelbohrmaschine stattfinden kann und dass deshalb Vortriebsunterbrechungen zu Untersuchung des Verschleißzustandes nicht erforderlich sind. Im Ergebnis sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen mit geringem Aufwand und insbesondere mit geringem Kostenaufwand verbunden und erlauben gegenüber den bislang bekannten und eingangs erläuterten Maßnahmen eine enorme Kostenersparnis.Of the The invention is based on the finding that, in particular with chisels of Tunnel boring machines (TBM), the significant wear stresses subject, with the device according to the invention or with the inventive method a very simple, effective and accurate and reproducible statement of wear the disc chisel possible is. By measuring the magnetic field strength of one in the wear layer the chisel wheel arranged magnets can be very reliable on the state of wear of the wearing course of the disc chisel getting closed. Of particular importance is that the Measurement of the magnetic field strength or the measurement of wear can take place during operation of the tunnel boring machine and that therefore driving interruptions to investigate the state of wear are not required. As a result, the measures according to the invention with little effort and especially with low cost connected and allow opposite the previously known and explained measures an enormous cost savings.

Nachfolgend wir die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:following we will illustrate the invention with reference to a mere embodiment drawing closer explained. In a schematic representation:

1 Eine erfindungsgemäße Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung in einer Seitenansicht, 1 A disc chisel wear measuring device according to the invention in a side view,

2 einen Teilschnitt durch die Meißelscheibe der Vorrichtung nach 1, 2 a partial section through the chisel of the device according to 1 .

3 den Gegenstand gemäß 2 in einer anderen Ausführungsform und 3 the object according to 2 in another embodiment and

4 den Gegenstand nach 2 in einer weiteren Ausführungsform. 4 the object after 2 in a further embodiment.

In den Figuren ist eine Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung dargestellt, die insbesondere für Diskenmeißel von Tunnelbohrmaschinen (TBM) geeignet ist. Die Vorrichtung weist eine im Betrieb rotierende Meißelscheibe 1 auf, die mit einer über ihren Umfang umlaufenden Verschleißschicht 2 ausgerüstet ist. Diese Verschleißschicht 2 wird im Betrieb der Meißelscheibe 1 verschleißbeaufschlagt. Erfindungsgemäß ist in der Verschleißschicht 2 ein Magnet 3 angeordnet. Dieser Magnet 3 erstreckt sich vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel lediglich über einen kleinen Teil des Umfangs der Meißelscheibe 1.In the figures, a disc chisel wear measuring device is shown, which is particularly suitable for disc bits of tunnel boring machines (TBM). The device has a rotating chisel wheel during operation 1 on, with a circumferential over its circumference wear layer 2 equipped. This wear layer 2 is in operation of the chisel wheel 1 verschleißbeaufschlagt. According to the invention is in the wear layer 2 a magnet 3 arranged. This magnet 3 extends preferably and in the embodiment only over a small part of the circumference of the chisel disk 1 ,

Erfindungsgemäß ist ein Messsensor 4 zur Messung der Magnetfeldstärke des Magneten 3 vorgesehen. Der Messsensor 4 ist im Ausführungsbeispiel in axialer Richtung des Magneten außerhalb der Meißelscheibe 1 mit Abstand zur Meißelscheibe 1 angeordnet und ist zweckmäßigerweise und im Ausführungsbeispiel in dieser Position fixiert. In dem in 1 dargestellten Rotationszustand der Meißelscheibe 1 weisen Magnet 3 und Messsensor 4 den kürzesten Abstand a voneinander auf. In dieser Position wird erfindungsgemäß die Magnetfeldstärke des Magneten 3 gemessen. Der kürzeste Abstand a zwischen dem Messsensor 4 und dem Magneten 3 beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 cm. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Abstand a zwischen Messsensor 4 und Magnet 3 veränderbar ist. Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist der Messsensor 4 an eine Auswerteeinheit 6 angeschlossen, die wiederum mit einer Warneinrichtung 7 verbunden ist. Beim Erreichen einer bestimmten Magnetfeldstärke bzw. beim Erreichen eines bestimmten Verschleißes des Magneten kann diese Warneinrichtung 7 ein visuelles und/oder akustisches Warnsignal erzeugen.According to the invention, a measuring sensor 4 for measuring the magnetic field strength of the magnet 3 intended. The measuring sensor 4 is in the embodiment in the axial direction of the magnet outside the chisel wheel 1 with distance to the chisel disc 1 arranged and is suitably fixed and in the embodiment in this position. In the in 1 illustrated rotation state of the chisel wheel 1 show magnet 3 and measuring sensor 4 the shortest distance a from each other. In this position, the magnetic field strength of the magnet according to the invention 3 measured. The shortest distance a between the measuring sensor 4 and the magnet 3 is preferably 0.1 to 5 cm. It is within the scope of the invention that the distance a between the measuring sensor 4 and magnet 3 is changeable. In the embodiment according to 1 is the measuring sensor 4 to an evaluation unit 6 connected, in turn, with a warning device 7 connected is. When reaching a certain magnetic field strength or when reaching a certain wear of the magnet, this warning device 7 generate a visual and / or audible warning signal.

In 2 ist eine erste Ausführungsform der Unterbringung des Magneten 3 in der Verschleißschicht 2 dargestellt. Hier liegt der Magnet 3 lediglich mit einer Oberseite in dem äußersten Randbereich der Verschleißschicht 2 frei. In diesem äußersten Randbereich hat die Verschleißschicht 2 den größten radialen Abstand zum Mittelpunkt M der Meißelscheibe 1. Der Magnet 3 ist im Ausführungsbeispiel nach 2 als zylinderförmiger Magnetstift ausgebildet, der vorzugsweise in einer Schutzhülse 5 aufgenommen ist.In 2 is a first embodiment of the accommodation of the magnet 3 in the wear layer 2 shown. Here lies the magnet 3 only with an upper side in the outermost edge region of the wear layer 2 free. In this outermost edge area has the wear layer 2 the greatest radial distance to the center M of the chisel be 1 , The magnet 3 is in the exemplary embodiment after 2 designed as a cylindrical magnetic pin, preferably in a protective sleeve 5 is included.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Unterbringung des Magneten 3 in der Verschleißschicht 2 Meißelscheibe 1. Hier durchgreift der Magnet 3 die Meißelscheibe 1 bzw. deren Verschleißschicht 2 und liegt an beiden Seiten der Meißelscheibe 1 mit jeweils einer Fläche frei. Im Ausführungsbeispiel nach 4 liegt der Magnet 3 an einer Seite der Meißelscheibe 1 mit nur einer Fläche frei. Bei den Ausführungsformen der 3 und 4 ist der Magnet 3 als zylinderförmiger Magnetstift ausgebildet, dessen Längsachse parallel zur Achse der Meißelscheibe 1 angeordnet ist. Der Magnet 3 ist auch im Ausführungsbeispiel nach den 3 und 4 in einer Schutzhülse 5 aufgenommen. Bei den Ausführungsformen nach den 3 und 4 wird im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach 2, in dem der Abrieb des Magneten 3 kontinuierlich mit der Verminderung der Verschleißschicht 2 einhergeht und somit unterschiedliche Magnetfeldstärken gemessen werden, so lange ein konstantes Magnetfeld gemessen, bis der Verschleiß den Magneten 3 erreicht und sich das Magnetfeld aufgrund von Abrieb oder Deformation des Magneten 3 ändert. 3 shows a further embodiment of the accommodation of the magnet 3 in the wear layer 2 chisel disc 1 , Here the magnet goes through 3 the chisel wheel 1 or their wear layer 2 and lies on both sides of the chisel disc 1 free with one surface each. In the embodiment according to 4 is the magnet 3 on one side of the chisel wheel 1 free with only one surface. In the embodiments of the 3 and 4 is the magnet 3 designed as a cylindrical magnetic pin whose longitudinal axis parallel to the axis of the chisel wheel 1 is arranged. The magnet 3 is also in the embodiment of the 3 and 4 in a protective sleeve 5 added. In the embodiments of the 3 and 4 is in contrast to the embodiment after 2 in which the abrasion of the magnet 3 continuously with the reduction of the wear layer 2 and thus different magnetic field strengths are measured, as long as a constant magnetic field is measured until wear on the magnet 3 reaches and the magnetic field due to abrasion or deformation of the magnet 3 changes.

Obwohl grundsätzlich auch noch andere Unterbringungsarten des Magneten 3 in der Verschleißschicht 2 denkbar sind, haben sich die Ausführungsformen nach den 3 und 4 besonders bewährt. Bei diesen Ausführungsformen ist eine relativ einfache Messung der Magnetfeldstärke möglich und aus den Messwerten der Magnetfeldstärke kann auf den Verschleiß des Magneten 3 bzw. der Verschleißschicht 2 geschlossen werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die von dem Messsensor 4 erfassten Messwerte mit einer nicht dargestellten Übertragungseinrichtung an die Auswertungseinrichtung 6 übertragen werden. Diese Übertragung kann drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Die Auswertungseinrichtung kann insbesondere in dem nicht dargestellten Führerstand einer Tunnelbohrmaschine vorgesehen sein.Although in principle also other types of accommodation of the magnet 3 in the wear layer 2 are conceivable, the embodiments according to the 3 and 4 especially proven. In these embodiments, a relatively simple measurement of the magnetic field strength is possible and from the measured values of the magnetic field strength can be attributed to the wear of the magnet 3 or the wear layer 2 getting closed. It is within the scope of the invention, that of the measuring sensor 4 recorded measured values with a transmission device, not shown, to the evaluation device 6 be transmitted. This transmission can be wired or wireless. The evaluation device can be provided in particular in the driver's cab, not shown, a tunnel boring machine.

Claims (10)

Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung, insbesondere für Diskenmeißel von Tunnelbohrmaschinen, wobei zumindest eine im Betrieb rotierende Meißelscheibe (1) vorgesehen ist, die zumindest eine über ihren Umfang umlaufende Verschleißschicht (2) aufweist, wobei zumindest ein Magnet (3) in der Verschleißschicht (2) angeordnet ist und wobei zumindest ein Messsensor (4) zur Messung der Magnetfeldstärke des Magneten (3) vorgesehen ist.Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung, in particular for Diskenmeißel of tunnel boring machines, wherein at least one rotating in operation chisel disc ( 1 ) is provided, the at least one circumferential over its circumference wear layer ( 2 ), wherein at least one magnet ( 3 ) in the wear layer ( 2 ) and wherein at least one measuring sensor ( 4 ) for measuring the magnetic field strength of the magnet ( 3 ) is provided. Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich der Magnet (3) über maximal 5%, vorzugsweise über maximal 2%, bevorzugt über maximal 1% des Umfanges der Meißelscheibe (1) erstreckt.A disc chisel wear measuring device according to claim 1, wherein the magnet ( 3 ) over a maximum of 5%, preferably over a maximum of 2%, preferably over a maximum of 1% of the circumference of the chisel disc ( 1 ). Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Magnet (3) mit lediglich einer Seite in dem äußersten Randbereich der Verschleißschicht (2) frei liegt.A disc chisel wear measuring device according to any one of claims 1 or 2, wherein the magnet ( 3 ) with only one side in the outermost edge region of the wear layer ( 2 ) is free. Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Magnet (3) die Meißelscheibe (1) durchgreift und an beiden Seiten der Meißelscheibe (1) mit jeweils einer Fläche frei liegt.A disc chisel wear measuring device according to any one of claims 1 or 2, wherein the magnet ( 3 ) the chisel disc ( 1 ) and on both sides of the chisel disc ( 1 ) is exposed, each with an area. Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Magnet (3) in einer Sackbohrung der Meißelscheibe (1) angeordnet ist und an einer Seite der Meißelscheibe (1) mit einer Fläche frei liegt.A disc chisel wear measuring device according to any one of claims 1 or 2, wherein the magnet ( 3 ) in a blind bore of the chisel disc ( 1 ) and on one side of the chisel disc ( 1 ) is exposed with an area. Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Messsensor (4) außerhalb der Meißelscheibe (1) mit Abstand zur Meißelscheibe (1) angeordnet ist.The disc chisel wear measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the measuring sensor ( 4 ) outside the chisel disc ( 1 ) with distance to the chisel disc ( 1 ) is arranged. Diskenmeißel-Verschleißmessvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der kürzeste Abstand a zwischen dem Messsensor (4) und dem Magneten (3) 0,1 bis 5 cm, vorzugsweise 0,5 bis 3 cm beträgt.The disc chisel wear measuring device of claim 6, wherein the shortest distance a between the measuring sensor ( 4 ) and the magnet ( 3 ) Is 0.1 to 5 cm, preferably 0.5 to 3 cm. Verfahren zur Messung eines Diskenmeißel-Verschleißes, insbesondere bei Diskenmeißeln von Tunnelbohrmaschinen, wobei die Magnetfeldstärke zumindest eines in einer Meißelscheibe (1) angeordneten Magneten (3) gemessen wird und wobei aus der Änderung der Magnetfeldstärke Informationen über den Verschleiß der Meißelscheibe (1) erhalten werden.Method for measuring disc chisel wear, in particular for chisel bits of tunnel boring machines, the magnetic field strength of at least one in a chisel disc ( 1 ) arranged magnets ( 3 ) and wherein from the change of the magnetic field strength information about the wear of the chisel disc ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Magnetfeldstärke des Magneten (3) in bestimmten zeitlichen Abständen gemessen wird.Method according to claim 8, wherein the magnetic field strength of the magnet ( 3 ) is measured at certain time intervals. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Magnetfeldstärke des Magneten (3) fortlaufend nach einer bestimmten Anzahl von Vortriebsintervallen gemessen wird.Method according to claim 9, wherein the magnetic field strength of the magnet ( 3 ) is continuously measured after a certain number of propulsion intervals.
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