DE1232901B

DE1232901B - Tunnelvortriebsmaschine

Info

Publication number: DE1232901B
Application number: DED42982A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Meyer
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1963-11-20
Filing date: 1963-11-20
Publication date: 1967-01-26
Also published as: GB1010034A; US3346299A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

E 21c

Deutsche Kl.: 5 b-27/24

Nummer: 1232 901

Aktenzeichen: D 42982 VI a/5 b

Anmeldetag: 20. November 1963

Auslegetag; 26. Januar 1967

Die Erfindung betrifft eine Tunnelvortriebsmaschine mit einer Vielzahl einzeln angetriebener, an einer konzentrisch umlaufenden, den Tunnelquerschnitt einnehmenden Trägerscheibe, insbesondere in mehreren Reihen, angeordneter Fräswerkzeuge.

Beim Auffahren von Tunneln, Strecken und auch beim senkrechten oder schrägen Bohren im Erdreich und im Gestein mit einer Vielzahl von Werkzeugen, wie Bohrern, Fräsern, Schneiden, Schaufehl u. dgl., können Stellen erhöhten Widerstandes auftreten, welche die Werkzeuge in kurzer Zeit stumpf machen und gegebenenfalls sogar zerstören können. Im Erdreich können Einschlüsse besonderer Härte auftreten, die Werkzeuge können auf Versteinerungen oder auf Eisenträger und sonstige Teile stoßen, die von früheren Arbeiten her verblieben sind. Bei Erdarbeiten können sogar bisher nicht entdeckte Bomben angeschnitten werden, wodurch noch zusätzliche Gefahren entstehen.

Alle solche Körper erhöhten Widerstandes können vom Bedienungspersonal zumeist nicht beobachtet werden, weil der umlaufende Werkzeugträger die Sicht verdeckt. In manchen Fällen sind Druckkammern zwischengeschaltet, weil Wassereinbrüche befürchtet werden müssen. Diese Druckkammern sind wieder nur durch besondere Schleusen zugänglich, so daß auch aus diesem Grund die Front des zu bearbeitenden Bodens oder Gesteins nicht beobachtet werden kann.

Die Folge sind vielfach langfristige und unangenehme Arbeitsunterbrechungen, entsprechend verminderter Vortrieb und kostspielige Erneuerung oder Ersatz von Werkzeugen. Durch die Erfindung soll daher eine Möglichkeit dafür geschaffen werden, daß die Stellen erhöhten Widerstandes sehr bald angezeigt, erkannt und geortet werden können, so daß die Arbeit unterbrochen werden kann, ehe die Werkzeuge stumpf oder zerstört werden oder sonstige Gefahren auftreten. Der besonders harte Fremdkörper kann dann durch Spezialwerkzeuge herausgebohrt werden oder geschält oder zertrümmert werden, worauf die Arbeit ohne Auswechseln oder Neuzurichtung der Schneidwerkzeuge fortgesetzt werden kann.

Es ist eine nach dem Drehbohrverfahren arbeitende Gewinnungsmaschine für Kohleflöze bekannt, die zur Fernsteuerung am Umfang des Bohrkopfes mit einem radial nach außen weisenden Schneidzahn versehen ist, der in Tangentialrichtung elastisch und in Radialrichtung unnachgiebig angeordnet ist. Beim Kontakt dieses Zahns mit dem gegenüber der Kohle meistens wesentlich härteren Nebengestein gerät der Zahn in tangential gerichtete mechanische Schwin-Tunnelvortriebsmaschine

Anmelder:

DEMAG Aktiengesellschaft,

Duisburg, Wolfgang-Reuter-Platz 1

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Otto Meyer, Mülheim/Ruhr-Speldorf

gungen, die auf elektrischem Wege auf einen Bildschirm übertragen werden. Dabei ist zwischen den Bildschirm und den Bohrkopf eine Synchronisierungsvorrichtung eingeschaltet, durch die erreicht wird, daß der an dem Schneidzahn auftretende Schneidwiderstand an der gleichen Stelle auf dem Bildschirm wie am Bohrkopf aufgezeichnet wird.

Die bekannte Anzeigevorrichtung für die Beschaffenheit der Gesteins- und Mineralschichten spricht in radialer Richtung an und dient dazu, eine Gewinnungsmaschine innerhalb des Flözes zu halten. Demgegenüber sollen bei der Tunnelvortriebsmaschine, auf die sich die Erfindung bezieht, Stellen erhöhten Widerstandes in der Ortsbrust geortet werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Überwachung der Beschaffenheit der an der Ortsbrust anstehenden Gebirgsformationen mittels einem jeden Antrieb der Fräswerkzeuge zugeordneter, den Arbeitswiderstand über das Drehmoment oder bei elektrischem Antrieb über die Stromaufnahme messender Meßvorrichtungen und durch die an sich bekannte Übertragung der Meßwerte auf die entsprechend der Lage der Werkzeuge angeordneten Strahlen- oder Energiesender, insbesondere Lichtquellen, eines umlaufenden Synchrongerätes.

Das Synchrongerät ist gemäß einem vorteilhaften Ausbildungsmerkmal der Erfindung mit einem mit Glühbirnen oder sonstigen, Strahlen erzeugenden Mitteln entsprechend der Lage des Werkzeugträgers ausgestatteten Umlaufkörper und mit einem Leuchtschirm mit Nachleuchtwirkung ausgerüstet. Der Nachleuchtschirm ist bei Werkzeugen, die mit geringerer Geschwindigkeit bewegt werden, wie es bei einer Tunnelvortriebsmaschine meistens der Fall ist besonders vorteilhaft. Die von dem Synchronkörper ausgestrahlte Lichtemission bleibt längere Zeit er-

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Claims

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halten, oder es ergeben sich nach Art und Intensität alle solche Einrichtungen in mehrfacher Ausführung

deutlich erkennbare Leuchtstreifen oder Leucht- bekannt.

flecke (Hell- oder Dunkelflecke), mit deren Hilfe man Das Meßergebnis wird durch Leitungen 16 abge-

die Lage, das Ausmaß und die Härte der Fremd- nommen, welche in der Welle 5 entlanggeführt

körper ermessen oder zumindest abschätzen kann. 5 werden und in Stromabnehmern 17 endigen.

Das Synchrongerät wird entweder von der umlau- Von derselben Welle wird ein mechanischer Trieb

fenden Werkzeugscheibe oder von deren Antrieb 18 abgenommen, welcher eine Scheibe 19 in Drehung

mechanisch oder mittels eines elektrischen Gleich- versetzt, die mit Glühbirnen 20 ausgestattet ist. Diese

laufantriebes in Drehung versetzt. Es kann die gleiche Glühbirnen sitzen in einer den Fräsern 2 entspre-

Form wie der Werkzeugträger erhalten und wird in io chenden Lage an der Scheibe 19. Die Intensität ihrer

gleicher Weise mit Lichterregem besetzt wie der Strahlung wird durch das Meßergebnis beeinflußt,

Werkzeugträger mit Werkzeugen. Statt Glühlampen welches von den Stromabnehmern 17 abgenommen

und einem Leuchtschirm kann man auch eine ent- und über einen Verstärker 22 auf die Glühbirnen 20

sprechend ausgebildete und gesteuerte Braunsche übertragen wird. Beispielsweise leuchten die Glüh-

Röhre oder sonstige bekannte optische Mittel ver- 15 birnen20 um so stärker auf, je größer der Wider-

wenden. stand an den entsprechenden Fräsern ist.

Gegebenenfalls können die Werkzeuge noch durch Der Bedienungsmann kann also an dem Heller-Tastorgane ergänzt werden, welche ebenfalls den werden der Glühbirnen an bestimmten Stellen ihrer Widerstand, den Vorschub oder sonstige geeignete Bahn die Lage und auch in etwa das Ausmaß eines Größen messen und die Zahl der Lichterreger und 20 Fremdkörpers mit besonders großem Schneidwiderdamit der Lichtpunkte erhöhen und so auch bei einer stand erkennen. Bei langsamer umlaufenden Scheigeringeren Anzahl von Werkzeugen ein genügend ben 1 ist es zweckmäßig, einen Leuchtschirm 25 genaues Bild des Ausmaßes und der Lage der Stellen vorzubauen, der mit Nachleuchtwirkung ausgestattet größeren Widerstandes geben. ist, also z. B. einem Schirm mit phosphoreszierender

Das Synchrongerät bzw. der Leuchtschirm wird 25 Schicht. Der Schirm hält die Lichtwirkung bei einem am Steuerstand aufgebaut, so daß der Bedienungs- Vorübergang der Glühbirnen an der Stelle größeren mann das Gerät immer im Auge hat und entweder Widerstandes bis zum nächsten Vorübergang fest und durch stärkere Lichterscheinungen an bestimmter verbreitert sie auch etwas, so daß ein Hell- oder Stelle des Leuchtschirmes oder durch das Auftreten Dunkelfleck entsteht, welcher den Bedienungsmann eines dunklen Fleckes alsbald alarmiert wird und zur 30 schnell über Lage, Größe und Form des Widerstands-Abstellung des Antriebes oder Vorschubes und zur Stückes orientiert. Statt die Anzeigeeinrichtung Abhilfe schreiten kann. mechanisch von der Welle 5 oder vom Antrieb 4 aus

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für zu betreiben, kann man auch einen besonderen

die Erfindung dargestellt. Antrieb für sie vorsehen, der synchron mit der

F i g. 1 zeigt eine Vorderansicht des Schneidkopfes 35 Scheibe 1 laufen muß, vorzugsweise eine sogenannte

mit den Fräsern; elektrische Welle mit einem Sylsinmotor und einem

F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht des Gesamtaggre- Sylsingeber.

gates; Statt der Glühbirnen können auch sonstige Strah-

F ig. 3 gibt den Signalumlauf körper wieder, und len oder Energieimpulse emittierende Geber an der

F i g. 4 zeigt den Leuchtschirm. 40 umlaufenden Scheibe 19 vorgesehen werden.

Die Tunnelbohreinrichtung besteht aus einem Gegebenenfalls kann bei langsam laufenden Werk-Werkzeugträger 1 in Form einer umlaufenden zeugscheiben die Lichtwirkung am optischen Gerät Scheibe, an der in drei radialen Reihen die Fräs- oder verstärkt werden, wenn man das Gerät schneller Schrämwerkzeuge 2 angebracht sind, deren Moto- umlaufen läßt als die Werkzeugscheibe und gegeberen mit 3 bezeichnet sind. Die Scheibe wird von 45 nenfalls noch Meßfühler zwischen die Fräserreihen einem Antrieb 4 über die Welle 5 betrieben, die unter einbaut, die weitere Impulse bzw. Meßergebnisse an anderem in einer Abschlußwand 6 gelagert ist, die das optische Gerät übermitteln,
eine Druckkammer 7 abschließt. Diese Druckkammer
ist durch eine Schleuse 8 zugänglich. Das hereingewonnene Material wird über eine in der Scheibe 1 50 Patentansprüche:
angeordnete und bei 10 angedeutete Schaufelvorrichtung in der Richtung des Pfeiles 11 bewegt. 1. Tunnelvortriebsmaschine mit einer Vielzahl

Vom Führerstand 12 aus kann das Arbeiten der einzeln angetriebener, an einer konzentrisch umFräser 2 nicht beobachtet werden. Gemäß der Erfin- laufenden, den Tunnelquerschnitt einnehmenden dung wird eine Signalanlage eingebaut, welche trotz- 55 Trägerscheibe, insbesondere in mehreren Reihen dem dem Bedienungsmann eine Übersicht über angeordneter Fräswerkzeuge, gekennzeichetwaige auftretende besondere Widerstände gestattet. netdurch die Überwachung der Beschaffenheit Sie besteht darin, daß an den Werkzeugen 2 oder der an der Ortsbrust anstehenden Gebirgsformaeinem mit ihm verbundenen Teil, z. B. an den tionen mittels einem jeden Antrieb (3) der Fräs-Antrieben 3, eine Meßvorrichtung 15 angebracht 60 werkzeuge (2) zugeordneter, den Arbeitswiderwird, welche es gestattet, den Arbeitswiderstand zu stand über das Drehmoment, oder bei elektrimessen. Diese Meßvorrichtungen können z. B. in schem Antrieb, über die Stromaufnahme messen-Druckmeßdosen bestehen, welche den Anpreßdrack der Meßvorrichtungen (15) und durch die an sich bzw. Schneiddruck des Werkzeuges messen. Man bekannte Übertragung der Meßwerte auf die entkann aber auch den Drehwiderstand bzw. das Dreh- 65 sprechend der Lage der Werkzeuge angeordneten moment messen, und zwar gleichviel, ob die Fräs- Strahlen- oder Energiesender, insbesondere Lichtwerkzeuge hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch quellen, eines umlaufenden Synchrongerätes angetrieben werden. Drehmomentmesser sind für (18 bis 25).