DE112011103743B4 - Streckenvortriebsmaschine - Google Patents

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Abstract

Bei einer Streckenvortriebsmaschine (1) umfassend einen ein Fahrwerk (3) aufweisenden Grundrahmen (2) sind wenigstens zwei mit eine gemeinsame horizontale Schwenkachse (17) schwenkbar gelagerte walzenförmige Werkzeugträger (7, 8) vorgesehen, die jeweils eine Mehrzahl von rollenden Schneidwerkzeugen (9) tragen und mit Hilfe einer Antriebseinrichtung zu einer hin- und herschwenkenden Bewegung (37) antreibbar sind, wobei die Werkzeugträger (7, 8) aus ihrem Umlang jeweils eine Mehrzahl von über einen Teilumfangsbereich (α) verteilt angeordneten rollenden Schneidwerkzeugen (9) tragen und wobei die Antriebseinrichtung mit den Werkzeugträgern (7, 8) derart zusammenwirkt, dass jeweils zwei der wenigstens zwei Werkzeugträger (7, 8) bei der hin- und herschwenkenden Bewegung zueinander gegensinnig verschwenkt werden, wobei die Schneidwerkzeuge (9) des einen der gegensinnig verschwenkten Werkzeugträger (7) über einen Teilumfangsbereich (α) verteilt angeordnet sind, der zumindest am Umkehrpunkt der Schwenkbewegung zum Teilumfangsbereich (α), über den die Schneidwerkzeuge des anderen der gegensinnig verschwenkten Werkzeugträger (8) verteilt angeordnet sind, in Umfangsrichtung versetzt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Streckenvortriebsmaschine umfassend einen ein Fahrwerk aufweisenden Grundrahmen und wenigstens einen um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar gelagerten Werkzeugträger, der eine Mehrzahl von rollenden Schneidwerkzeugen trägt und mit Hilfe einer Antriebseinrichtung zu einer hin- und herschwenkenden Bewegung antreibbar ist.
  • Eine derartige Streckenvortriebsmaschine ist beispielsweise der EP 004832 A2 zu entnehmen. Eine ähnliche Maschine, bei der als Schneidwerkzeug jedoch lediglich ein einzelner Meißel vorgesehen ist, ist aus der US 4501448 A bekannt, wobei hier ein sogenannter Ripper-Miner vorliegt.
  • Rollende Schneidwerkzeuge, wie z. B. Diskenwerkzeuge werden für den Einsatz in besonders hartem Gestein verwendet. Meist arbeiten Diskenwerkzeuge nach dem Hinterschneidprinzip. Eine Maschine mit nach dem Hinterschneidprinzip arbeitenden Diskenwerkzeugen ist beispielsweise der AT 506502 A2 zu entnehmen. Diese Maschine weist ein an einem in vertikaler Richtung schwenkbaren Auslegerarm rotierbar gelagertes Schneidrad auf, wobei die Rotationsachse des Schneidrades quer zur Längsachse und quer zur Schwenkachse des Auslegerarms verläuft. Das Schneidrad umfasst einen scheibenartigen Werkzeugträger, der eine Vielzahl von Diskenwerkzeugen aufweist, von denen ein Großteil zur Sohle hin orientiert ist. Beim Schneidvorgang wird zuerst ein Einbruch an der Firste vorgenommen, worauf der Auslegerarm mit dem Schneidrad nach dem Hinterschneidprinzip zu Sohle abwärts schneidet.
  • Nachteilig bei der in der AT 506502 A2 beschriebenen Maschine sowie auch bei der in der EP 004832 A2 beschriebenen Maschine ist, dass ein kontinuierliches Vortreiben der Strecke nicht möglich ist. Vielmehr wird bei einem Schneidvorgang beim überstreichen der Ortsbrust eine der Einbruchtiefe entsprechende Gesteinschicht abgetragen und der die Schneidwerkzeuge tragende Auslegerarm muss anschließend wieder in die ursprüngliche Position verschwenkt werden, um in der Folge einen weiteren Schneidvorgang durchzuführen.
  • Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Streckenvortriebsmaschine für den Hartgesteinseinsatz zu schaffen, die für niedrige Streckenprofile geeignet ist und mit der ein kontinuierlicher Vortrieb ermöglicht wird. Insbesondere soll dabei ein vollflächiger Schneidbetrieb über die gesamte Profilbreite und Profilhöhe gelingen ohne dass verbleibende Gesteinsrippen nachzuschneiden sind. Die Streckenvortriebsmaschine soll darüber hinaus rechteckige Streckenprofile schneiden können ohne dass hierfür Nachschneidvorgänge erforderlich sind.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Streckenvortriebsmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß im Wesentlichen derart weitergebildet, dass wenigstens zwei walzenförmige Werkzeugträger um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar gelagert sind, die an ihrem Umfang jeweils eine Mehrzahl von über einen Teilumfangsbereich verteilt angeordneten rollenden Schneidwerkzeugen tragen, und dass die Antriebseinrichtung mit den Werkzeugträgern derart zusammenwirkt, dass jeweils zwei der wenigstens zwei Werkzeugträger bei der hin- und herschwenkenden Bewegung zueinander gegensinnig verschwenkt werden, wobei die Schneidwerkzeuge des einen der gegensinnig verschwenkten Werkzeugträger über einen Teilumfangsbereich verteilt angeordnet sind, der zumindest am Umkehrpunkt der Schwenkbewegung zum Teilumfangsbereich, über den die Schneidwerkzeuge des anderen der gegensinnig verschwenkten Werkzeugträger verteilt angeordnet sind, in Umfangsrichtung versetzt ist. Erfindungsgemäß sind somit mehrere Schneidwalzen nebeneinander angeordnet, wobei sich die Schneidwalzen insgesamt insbesondere über die gesamte Profilbreite erstrecken, sodass ein vollflächiger Schneidbetrieb gelingt. Abweichend von bekannten, mit Schneidwalzen ausgestatteten Streckenvortriebsmaschinen erfolgt der Antrieb erfindungsgemäß nicht im Sinne einer Rotation der Schneidwalzen mit einer Vielzahl von Umdrehungen, sondern derart, dass sich eine hin- und herschwenkende Bewegung ergibt. Die Schwenkachse der hin- und herschwenkenden Bewegung entspricht dabei der Längsachse der Schneidwalzen, wobei die Schwenkachsen der einzelnen Schneidwalzen insbesondere miteinander fluchten bzw. eine gemeinsame Schwenkachse vorgesehen ist. Die Schwenkachse verläuft dabei horizontal, und zwar quer, insbesondere senkrecht zur Maschinenlängsrichtung. Die Schneidwalzen werden abwechselnd um einen bestimmten Schwenkwinkel in die eine Schwenkrichtung und in die andere Schwenkrichtung gedreht, wobei wesentlich ist, dass die wenigstens zwei Werkzeugträger bei der hin- und herschwenkenden Bewegung zumindest über einen Teil der Schwenkbewegung zueinander gegensinnig verschwenkt werden. Auf Grund der gegensinnigen Verschwenkung ergibt sich ein Ausgleich der Reaktionskräfte, sodass die Laufruhe erhöht und die Schneidleistung verbessert wird sowie die erforderliche Verspannung der Streckenvortriebsmaschine leichter zu bewerkstelligen ist.
  • Der Teilumfangsbereich, über den die Schneidwerkzeuge verteilt am Umfang der Werkzeugträger angeordnet sind, und der Schwenkwinkel der Werkzeugträger sind bevorzugt derart gewählt, dass die Schneidwerkzeuge insgesamt im Streckenprofilquerschnitt gesehen, d. h. in Richtung der Schwenkachse gesehen, einen Winkelbereich von 180° überstreichen. In diesem Zusammenhang ist bevorzugt vorgesehen, dass sich der Teilumfangsbereich, über den die Schneidwerkzeuge am jeweiligen Werkzeugträger verteilt angeordnet sind, über einen Zentriwinkel von wenigstens 90° erstreckt. Dabei wirkt die Antriebseinrichtung mit den Werkzeugträgern bevorzugt derart zusammen, dass die Werkzeugträger in jede Schwenkrichtung um wenigstens 100° verschwenkt werden.
  • Eine symmetrische Ausbildung gelingt in einfacher Weise dadurch, dass ein zentraler Werkzeugträger zwischen zwei äußeren Werkzeugträgern angeordnet ist, wobei die Antriebseinrichtung mit den Werkzeugträgern derart zusammenwirkt, dass die zwei äußeren Werkzeugträger zu synchroner hin- und herschwenkender Bewegung antreibbar und zum zentralen Werkzeugträger gegensinnig verschwenkbar sind. Um einen Ausgleich der Reaktionskräfte zu erzielen ist dabei bevorzugt vorgesehen, dass die Breite der äußeren Werkzeugträger etwa der Hälfte des zentralen Werkzeugträgers entspricht.
  • Die hin- und herschwenkende Bewegung kann am einfachsten dadurch erreicht werden, dass die Antriebseinrichtung wenigstens einen Kurbeltrieb umfasst. Ein Kurbeltrieb ermöglicht es mit einer einfachen Konstruktion eine Rotationsbewegung in eine oszillierende Antriebsbewegung umzusetzen. Der Kurbeltrieb umfasst dabei in der Regel eine Kurbelwelle oder ein Kurbelrad, an dem exzentrisch eine Mehrzahl von Pleuel- oder Kurbelstangen angreifen, die ihrerseits unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Koppelmitteln exzentrisch an den Werkzeugträgern angreifen. Um die gegensinnige Schwenkbewegung der Werkzeugträger zu erzielen, greifen die Pleuel- oder Kurbelstangen in einfacher Weise um den geeigneten Winkel versetzt exzentrisch an der Kurbelwelle oder dem Kurbelrad an.
  • Wenn die Kurbelwelle oder das Kurbelrad des Kurbeltriebs in einiger Entfernung von den Werkzeugträgern angeordnet ist, ist ein relativ großer Platzbedarf für die entsprechend langbauende Pleuel- oder Kurbelstange erforderlich, wobei es darüber hinaus zu einem ungünstigen Kraftfluss kommen kann. Um diesen Nachteilen abzuhelfen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Pleuel- bzw. Kurbelstangen des Kurbeltriebes jeweils an einer schwenkbar gelagerten Koppelscheibe exzentrisch angreifen und dass jeder Pleuel- bzw. Kurbelstange eine Koppelstange zugeordnet ist, die sowohl an der Koppelscheibe als auch am Werkzeugträger exzentrisch angreift. Die Pleuel- bzw. Kurbelstangen sind somit jeweils unter Vermittlung einer Koppelstange mit dem Werkzeugträger verbunden, wobei hier eine besonders günstige Kinematik und eine Reduktion des Platzbedarfs erreicht werden kann. Insbesondere kann die Angriffsstelle der Koppelstange und die Angriffsstelle der Kurbelstange an der Koppelscheibe in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sein.
  • Um die Schneidleistung insbesondere bei hartem Gestein zu erhöhen und um insbesondere auch bei einem harten Gestein mit einer Würfeldruckfestigkeit von 150–300 MPa hohe Vortriebsleistungen zu erzielen, sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, dass die Schneidwerkzeuge Diskenpakete umfassen, die jeweils in einem starr am Werkzeugträger befestigten Lager drehbar gelagert sind. Solche Diskenpakete kommen beispielsweise auch bei sogenannten Raise-Borern zum Einsatz, wobei bei solchen Schneidwerkzeugen die Schneidkanten der Disken derart knapp aneinander angeordnet werden können, dass sich äußerst geringe Schneidlinienabstände zwischen den einzelnen Schneidringen ergeben und damit eine höhere Schneidleistung auch bei Hartgestein erzielbar ist. Insbesondere ist ein Schneidlinienabstand von max. 50 mm erzielbar. Wenn, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung entspricht, die Diskenpakete an ihrem Umfang eine Vielzahl von bevorzugt in Umfangsrichtung verlaufenden Reihen angeordneten Schneideinsätzen tragen, wird die Schneidleistung noch weiter erhöht, wobei die insbesondere von Hartmetalleinsätzen gebildeten Schneideinsätze das Gestein auf Grund der im Wesentlichen senkrecht zur Ortsbrust eingebrachten Schneidkräfte brechen. Alternativ können an Stelle von Diskenpaketen auch einfache Walzen vorgesehen sein, die an ihrem Umfang eine Vielzahl von Schneideinsätzen tragen, Für die drehbare Lagerung der Diskenpakete bzw. Walzen am Werkzeugträger ist ein Lager erforderlich, das einen entsprechenden Platzbedarf, insbesondere in axialer Richtung der Werkzeugträger aufweist, so dass die Schneidkanten oder -einsätze der Diskenpakete bzw. Walzen nicht bis ganz an die Ränder der Werkzeugträger zur Wirkung gelangen können und dies insbesondere dann, wenn Rotationsachsen der Diskenpakete bzw. Walzen parallel zur Rotationsachse der Werkzeugträger verlaufen. Um diesem Umstand abzuhelfen, sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, dass an den Werkzeugträgern jeweils eine Mehrzahl von Diskenpaketen mit parallel zur Rotationsachse des Werkzeugträgers verlaufender Rotationsachse und eine Mehrzahl von Diskenpaketen mit zur Rotationsachse des Werkzeugträgers geneigt verlaufender Rotationsachse vorgesehen sind. Die eine geneigte Rotationsachse aufweisenden Diskenpakete können dabei an den Rändern der Werkzeugträger angeordnet und zum jeweiligen Rand hin geneigt sein. Diese Diskenträger sind somit schräg nach außen angestellt, damit der erforderliche Freischnitt bei den einzelnen Werkzeugträgern gegeben ist. Eine optimierte Geometrie kann hierbei dahingehend erzielt werden, dass die eine geneigte Rotationsachse aufweisenden Diskenpakete eine kegelstumpfförmige Umfangs- oder Hüllfläche aufweisen.
  • Um die Schneidlinienabstände zu reduzieren und mit Sicherheit das Verbleiben von Gesteinsrippen auszuschließen, sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, dass die Diskenpakete in mehreren in Richtung der Rotationsachse der Werkzeugträger verlaufenden Reihen angeordnet sind, wobei die Diskenpakete einer Reihe zu den Diskenpaketen einer benachbarten parallelen Reihe in Richtung der Rotationsachse des Werkzeugträgers versetzt angeordnet sind.
  • Mit Vorteil sind die Werkzeugträger in Maschinenlängsrichtung relativ zum Grundrahmen verschiebbar geführt. Der Verschiebeantrieb wird dabei bevorzugt von hydraulischen Zylinderkolbenaggregaten gebildet. Mit Hilfe des Verschiebeantriebs können die Werkzeugträger kontinuierlich nach vorne geschoben werden und auf diese Art und Weise ein kontinuierlicher Vortrieb gewährleistet werden. Insbesondere werden die walzenförmigen Werkzeugträger hierbei gleichzeitig und gemeinsam in Maschinenlängsrichtung verschoben.
  • Eine besonders einfache Bauweise ergibt sich, wenn der Durchmesser der Werkzeugträger samt den Schneidwerkzeugen der Streckenprofilhöhe entspricht. Dadurch wird erreicht, dass die Schneidwerkzeuge die Ortsbrust über die gesamte Streckenprofilhöhe bearbeiten ohne dass es hierfür erforderlich ist, die Werkzeugträger an einem in Höhenrichtung verschwenkbaren Auslegerarm oder dgl. anzuordnen. Die Werkzeugträger sind somit in diesem Fall nicht relativ zum Grundrahmen in Höhenrichtung verlagerbar.
  • Um die hohen Schneidkräfte sicher aufnehmen zu können, sieht eine weitere bevorzugte Ausbildung vor, dass der Grundrahmen gegen die Firste und ggf. die Sohle ausfahrbare Stempel aufweist, um die Streckenvortriebsmaschine innerhalb der Strecke zu verspannen. Die Stempel sind bevorzugt im hinteren Bereich des Grundrahmens angeordnet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigt
  • 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Streckenvortriebsmaschine,
  • 2 eine Ansicht der Streckenvortriebsmaschine von vorne,
  • 3 eine perspektivische Ansicht des Antriebs,
  • 4 eine Detailansicht des Antriebs,
  • 5 eine Darstellung der Schneidwerkzeuge von vorne und
  • 6a und 6b eine Darstellung der Schneidwerkzeuge von der Seite in zwei unterschiedlichen Schwenkpositionen.
  • In 1 ist eine Streckenvortriebsmaschine 1 dargestellt, die einen Grundrahmen 2 mit einem Raupenfahrwerk 3 aufweist. Eine nachlaufende Einheit 4 weist unter anderem ein schematisch angedeutetes Energieaggregat 5 und ein eigenes Raupenfahrwerk 15 auf. Die Schneidvorrichtung 6 besteht aus einer Mehrzahl von walzenartigen Werkzeugträgern 7, 8 (46), die eine Vielzahl von Diskenpaketen 9 tragen. Der Schneidvorrichtung 6 ist eine nicht dargestellte Ladeeinrichtung zugeordnet, die das abgeschrämte Gestein aufsammelt und an einen mittig angeordneten, sich in Maschinenlängsrichtung erstreckenden Förderer übergibt. Der Förderer ist im hinteren Bereich, in dem er von der nachlaufenden Einheit 5 nach hinten vorsteht, als Schwenkförderer 10 ausgebildet. Im hinteren Endbereich des Grundrahmens 2 ist eine Abstützeinheit 11 angeordnet, die in Richtung zur Firste und ggf. zur Sohle ausfahrbare Stempel 12 aufweist, um die Streckenvortriebsmaschine 1 zwischen Firste und Sohle zu verspannen. An der Abstützeinheit 11 stützen sich hydraulische Zylinderkolbenaggregate 13 ab, die dazu dienen, die Schneidvorrichtung 6 in Richtung des Doppelpfeils 14 nach vor und zurück zu bewegen. Der verschiebliche Rahmen 38 weist zwei seitliche Lagerteile 16 auf, die der drehbaren Lagerung der Werkzeugträger 7, 8 und der Lagerung der Koppelscheiben 27 dienen.
  • In der Vorderansicht gemäß 2 sind nun die Werkzeugträger ersichtlich, wobei zwei äußere Werkzeugträger 7 und ein dazwischen angeordneter, zentraler. Werkzeugträger 8 vorgesehen sind. Die Diskenpakete 9 sind am Umfang der Werkzeugträger 7, 8 befestigt, wobei die Diskenpakete jeweils lediglich in einem sich über einen Zentriwinkel α erstreckenden Umfangbereich der Werkzeugträger angeordnet sind, wie sich besonders deutlich auch in den 4, 6a und 6b erkennen lässt. Der Winkel α beträgt bevorzugt mindestens 90°, insbesondere 100°–150°. Die Diskenpakete sind bevorzugt in zur Rotationsachse 17 der walzenartigen Werkzeugträger 7, 8 parallelen Reihen angeordnet. Jeder Werkzeugträger 7, 8 trägt Diskenpakete 9a, deren Rotationsachse 18 parallel zur Rotationsachse 17 der Werkzeugträger 7, 8 verläuft, und Diskenpakete 9b, 9c, deren Rotationsachse 19 geneigt zur Rotationsachse 17 der Werkzeugträger 7, 8 verläuft. Dabei sind die Diskenpakete 9b jeweils schräg nach innen gerichtet und die Diskenpakete 9c schräg nach außen.
  • Eine Detailansicht des Werkzeugträgers 7 ist in 5 dargestellt, wobei 5 eine alternative Ausbildung des Werkzeugträgers 7 zeigt, bei der die Diskenpakete 9 anders am Werkzeugträger 7 angeordnet sind als bei der Ausbildung gemäß den 1 und 2. Jedes Diskenpaket 9 ist in einem starren Lagerbauteil 20 um die Rotationsachse 18 bzw. 19 frei drehbar gehalten. Jedes Diskenpaket 9 weist eine Mehrzahl von parallelen kreisförmigen Schneidkanten 21 auf, die ggf. an ihrem Umfang mit vorstehenden Schneideinsätzen versehen sein können. Die Diskenpakete sind dabei so am Umfang des Werkzeugträgers 7 angeordnet, dass die sich auf Grund der Schneidkanten 21 ergebenden Schneidlinien 22 möglichst gleichmäßig über die gesamte Breite a des Werkzeugträgers 7 verteilt sind, wobei sich ein möglichst geringer Schneidlinienabstand von bevorzugt kleiner als 50 mm ergeben soll. Auf Grund der schräg nach außen und schräg nach innen gerichteten Diskenpakete 9b und 9c ist es möglich, die Schneidkanten 21 auch außerhalb der Breite a des Werkzeugträgers 7 zur Wirkung gelangen zu lassen. Damit wird erreicht, dass zwischen benachbarten Werkzeugträgern 7, 8, die nicht beliebig nah aneinander positioniert werden können, bei den Schneidlinien 22 keine Lücke entsteht und beim Schneiden damit keine Gesteinsrippe verbleibt. Vielmehr wird über die gesamte Breite des Schneidwerkzeugs 6 ein gleichmäßiger Abstand zwischen den einzelnen Schneidlinien 22 erreicht und insbesondere beträgt der Abstand zwischen den Schneidlinien 22 an keiner Stelle mehr als 50 mm.
  • Der Antrieb der Werkzeugträger 7, 8 wird nun anhand der 3, 4 und 6 erläutert. In 3 sind die äußeren Werkzeugträger 7 und der dazwischen liegende zentrale Werkzeugträger 8 gezeigt. Die Werkzeugträger 7, 8 werden so angetrieben, dass sich eine hin- und herschwenkende Bewegung ergibt, wobei die äußeren Werkzeugträger zum zentralen Werkzeugträger gegensinnig verschwenkt werden. Die hin- und herschwenkende Bewegung wird mit Hilfe eines Kurbeltriebes erreicht, dessen Kurbelwelle 23 in 3 gezeigt ist. Die Pleuel- bzw. Kurbelstangen 24 und 25 greifen um 180° versetzt an der Kurbelstange an, zu welchem Zweck sich die die Hubzapfen mit dem Wellenzapfen verbindenden Kurbelwangen 26 in zueinander entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Für den Antrieb der äußeren Werkzeugträger 7 ist jeweils eine Pleuel- bzw. Kurbelstange 24 vorgesehen. Für den im Wesentlichen doppelt so breiten zentralen Werkzeugträger 8 sind zwei Pleuel- bzw. Kurbelstangen 25 vorgesehen. Die Pleuel bzw. Kurbelstangen 24, 25 greifen bei der Angriffsstelle 32 exzentrisch an Koppelscheiben 27 an, die um eine gemeinsame Rotationsachse 28 drehbar an dem verschiebbaren Rahmen 38 gelagert sind. Die Koppelscheiben weisen exzentrische Lagerstellen 31 für die Koppelstangen 29 und 30 auf. Die Koppelstangen 29, 30 übertragen die hin- und herschwenkende Bewegung der Koppelscheiben 27 auf die Werkzeugträger 7, 8, wobei die Werkzeugträger 7 jeweils eine exzentrische Lagerstelle 33 für die Koppelstangen 29 und der Werkzeugträger 8 zwei exzentrische Lagerstellen für die Koppelstangen 30 aufweisen. Die Zwischenschaltung der Koppelscheiben 27 und der Koppelstangen 29, 30 erlaubt es, den Angriffspunkt und die Angriffsrichtung des Kurbeltriebes an den Werkzeugträgern zu optimieren, und es gelingt dadurch insbesondere die tangentiale Komponente der Angriffskraft an den Werkzeugträgern zu maximieren.
  • 4 zeigt lediglich einen der beiden äußeren Werkzeugträger 7 samt dem zugehörigen Teil des Antriebes im Detail. Der Antrieb ist hier in einer alternativen Ausbildung dargestellt, wobei an Stelle einer Kurbelwelle 35 ein Kurbelrad 34 zum Einsatz gelangt. Am Kurbelrad 34 greift eine Pleuel- bzw. Kurbelstange 24 exzentrisch an, die unter Zwischenschaltung einer Koppelscheibe 27 und einer Koppelstange 28 wiederum mit dem Werkzeugträger 7 verbunden ist. Eine Rotation des Kurbelrades 24 um die Rotationsachse 25 bewirkt eine Hin- und Herbewegung der Koppelscheibe 27 entsprechend dem Doppelpfeil 36 und damit eine hin- und herschwenkende Bewegung des Werkzeugträgers 7 entsprechend dem Doppelpfeil 37, wobei die kinematische Auslegung des Kurbeltriebes den Schwenkwinkel der hin- und herschwenkenden Bewegung bestimmt.
  • In 4 ist weiters ersichtlich, dass der Kurbeltrieb an einem Rahmen 38 mit seitlichen Lagerteilen 16 gelagert ist, der mit Hilfe der hydraulischen Zylinderkolbenaggregate 13 (1) entsprechend dem Doppelpfeil 14 nach vorne und nach hinten verschoben werden kann. Die Angriffsstelle 39 eines hydraulischen Zylinderkolbenaggregates 13 ist am Rahmen 38 gezeigt.
  • Aus dem Vergleich der Position des Werkzeugträgers 7 in den 6a und 6b ist ein bevorzugter Schwenkbereich β von ca. 100° ersichtlich. In 6a ist der Werkzeugträger 7 am oberen Umkehrpunkt und in 6b am unteren Umkehrpunkt der hin- und herschwenkenden Bewegung dargestellt.
  • Die Anzahl und der Antrieb der Werkzeugträger sind im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebig. So ist es beispielsweise denkbar, dass vier oder mehr Werkzeugträger nebeneinander angeordnet und um eine Rotationsachse drehbar gelagert sind, wobei jeder Werkzeugträger von einer eigenen Kurbelstange oder Koppelstange angetrieben wird, sodass die hin- und herschwenkende Bewegung aller Werkzeugträger gegeneinander versetzt ist. Dies kann bei vier gesondert angetriebenen Werkzeugträgern in einfacher Weise dadurch bewerkstelligt werden, dass die jeweiligen Kurbel- bzw. Pleuelstangen um 90° versetzt an der Kurbelwelle oder am Kurbelrad angreifen. Bei sechs Werkzeugträgern würden die sechs Kurbel- bzw. Pleuelstangen um 60° versetzt an der Kurbelwelle oder am Kurbelrad angreifen

Claims (16)

  1. Streckenvortriebsmaschine umfassend einen ein Fahrwerk (3) aufweisenden Grundrahmen (2) und wenigstens einen um eine horizontale Schwenkachse (17) schwenkbar gelagerten Werkzeugträger (7, 8), der eine Mehrzahl von rollenden Schneidwerkzeugen trägt und mit Hilfe einer Antriebseinrichtung zu einer hin- und herschwenkenden Bewegung antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei walzenförmige Werkzeugträger (7, 8) um eine gemeinsame Schwenkachse (17) schwenkbar gelagert sind, die an ihrem Umfang jeweils eine Mehrzahl von über einen Teilumfangsbereich (α) verteilt angeordneten rollenden Schneidwerkzeugen (9) tragen, und dass die Antriebseinrichtung mit den Werkzeugträgern (7, 8) derart zusammenwirkt, dass jeweils zwei der wenigstens zwei Werkzeugträger (7, 8) bei der hin- und herschwenkenden Bewegung über wenigstens einen Teil der Schwenkbewegung zueinander gegensinnig verschwenkt werden, wobei die Schneidwerkzeuge des einen der gegensinnig verschwenkten Werkzeugträger (7) über einen Teilumfangsbereich (α) verteilt angeordnet sind, der zumindest am Umkehrpunkt der Schwenkbewegung zum Teilumfangsbereich (α), über den die Schneidwerkzeuge des anderen der gegensinnig verschwenkten Werkzeugträger (8) verteilt angeordnet sind, in Umfangsrichtung versetzt ist.
  2. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilumfangsbereich (α), über den die Schneidwerkzeuge am jeweiligen Werkzeugträger (7, 8) verteilt angeordnet sind, sich über einen Zentriwinkel von wenigstens 90° erstreckt.
  3. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung mit den Werkzeugträgern derart zusammenwirkt, dass die Werkzeugträger in jede Schwenkrichtung um wenigstens 100° verschwenkt werden.
  4. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler Werkzeugträger (8) zwischen zwei äußeren Werkzeugträgern (7) angeordnet ist, wobei die Antriebseinrichtung mit den Werkzeugträgern (7, 8) derart zusammenwirkt, dass die zwei äußeren Werkzeugträger (7) zu synchroner hin- und herschwenkender Bewegung antreibbar und zum zentralen Werkzeugträger (8) gegensinnig verschwenkbar sind.
  5. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung wenigstens einen Kurbeltrieb umfasst.
  6. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kurbeln des Kurbeltriebes jeweils an einer schwenkbar gelagerten Koppelscheibe (27) exzentrisch angreifen und dass jeder Kurbel eine Koppelstange (29, 30) zugeordnet ist, die sowohl an der Koppelscheibe (27) als auch am Werkzeugträger (7, 8) exzentrisch angreift.
  7. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffsstelle (31) der Koppelstange (29, 30) und die Angriffsstelle (32) der Kurbel an der Koppelscheibe (27) in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.
  8. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidwerkzeuge Diskenpakete (9) umfassen, die jeweils in einem starr am Werkzeugträger (7, 8) befestigten Lager (20) drehbar gelagert sind.
  9. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Diskenpakete (9) an ihrem Umfang eine Vielzahl von bevorzugt in Umfangsrichtung verlaufenden Reihen angeordneten Schneideinsätzen tragen.
  10. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Diskenpakete (9) in mehreren in Richtung der Rotationsachse (17) der Werkzeugträger (7, 8) verlaufenden Reihen angeordnet sind, wobei die Diskenpakete (9) einer Reihe zu den Diskenpaketen (9) einer benachbarten parallelen Reihe in Richtung der Rotationsachse (17) des Werkzeugträgers versetzt angeordnet sind.
  11. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass an den Werkzeugträgern (7, 8) jeweils eine Mehrzahl von Diskenpaketen (9a) mit parallel zur Rotationsachse (17) des Werkzeugträgers (7, 8) verlaufender Rotationsachse (18) und eine Mehrzahl von Diskenpaketen (9b, 9c) mit zur Rotationsachse (17) des Werkzeugträgers (7, 8) geneigt verlaufender Rotationsachse (19) vorgesehen sind.
  12. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die eine geneigte Rotationsachse (19) aufweisenden Diskenpakete (9a, 9b) eine kegelstumpfförmige Umfangs- oder Hüllfläche aufweisen.
  13. Streckenvortriebsmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die eine geneigte Rotationsachse (19) aufweisenden Diskenpakete (9a, 9b) an den Rändern der Werkzeugträger (7, 8) angeordnet sind und zum jeweiligen Rand hin geneigt sind.
  14. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugträger (7, 8) in Maschinenlängsrichtung relativ zum Grundrahmen (2) verschiebbar geführt sind.
  15. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Werkzeugträger (7, 8) samt den Schneidwerkzeugen der Streckenprofilhöhe entspricht.
  16. Streckenvortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im hinteren Bereich des Grundrahmens (2) gegen die Firste und ggf. gegen die Sohle ausfahrbare Stempel (12) angeordnet sind.
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