DE1935886A1

DE1935886A1 - Einrichtung zur Messerkuehlung bei Tunnel- bzw. Stollenvortriebsmaschinen,Gewinnungsmaschinen od.dgl.

Info

Publication number: DE1935886A1
Application number: DE19691935886
Authority: DE
Inventors: Ernst Lauber
Original assignee: Atlas Copco MCT AB
Current assignee: Atlas Copco MCT AB
Priority date: 1968-07-16
Filing date: 1969-07-15
Publication date: 1971-02-04
Also published as: US3563324A; FR2013033A1; GB1264632A; CH492085A; AT281904B

Description

Dr. Andrejewski _ , _lk , ₁₄

η» τ u ι Essen, den 14. Juli

L»r.-Ing. Honkß /·.* 08VTi)

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(Ab HnptbaliAkot lidit&osgl Telelon 2258Ü2/U3

Patentanmeldung

Atlas Cop«o MCT AB

S-10260 Stockholm 4 - Schweden -

Einrichtung ssur Meesmrkiihlung bei fuosiel- tew« StollenvortriebsaaachiiseBi (^imiunge&aeebinen ©Ac,dgl.

Erfindung ^trifft «is® Meseerkühltmg bei TimQel<- bmr.
Gewinnungsmaschinen od.dgl. alt rotierend@a die umfangsseitig echseidende» ^creugsweis® nit Hartemetallsohneidplatten versehene Heaeer trügen tm& EIIhI-mitteldüsen aufweisen.

An Tortriebe» und ßew5>sauugeaaBohiatis eihd bereits WassersprÜhTorrishtungeii bekaimt» um vor alles den beim Schneidvorgang auftretenden Staub nieäers&eehl&gen bew. zu binden. Zu dieses Siieck 1st beiepieleneie® worden, die su bear be It ©Bd® £on© den eilend alt Wasser sü btsprühen und dadurch m befeuchten« Ferner ist es bekannt, dem stirnseitigesi Säadb®reich eiaer hohlen Sehr&mtroiamel tf&eaer sueufUhren und diese« ätaroh am Tromaieiumfang verteilte Bohrungen aftt die Staabquelle ^u eprlthen. 'Derartige KaBnahmen haben Jedoch keine wesentliche Staubvermlnderuag gebracht, weshalb man bei anderen

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Vorrichtungen dasu überging» des Staut» unmittelbar an seiner Entstehung·stelle, d.h. an den Messern selbst, tu beiftaipfe«, indes jeweils ein flüssigkeitsstrahl auf die Spanfläohe des Messers gelenkt wird, wobei neben der Staubbekämpfung auch eine Ifihlung der Schneide herbeigeführt werden sollte» Die Meseerktihlung durch gegen die Messarapanfllchen gerichtete Plüssigkeitsstrehlen hat Aber schwerwiegende lachteile« Ist nlnlioh die Söhneid· la Einceta, so wird die Spanfl&ehe durch das flteatein in Haie der Spantiefe abgedeckt, &%τ Strahl kana also die Söhntide gar nicht erreichen. Bei Weiterbewegung dea Messers iss Schnittrichtung konat es dann ium Abtrennen eines Span*» entlang der Soherflüche. In diesem Augenblick kann der Strahl sur Sohneidkante gelangen» um jedooh bei» Veiterdrehea des Messerkopf es durch das neuerliche Anliegen der Spsafllcht am Oestein sofort wieder abgelenkt su werden, so daß duroh die Wiederholung dieser Torginge ein· aoareichaad· Masaav» kühlung nicht Beglich ist· Soroa die lauer wieder aof~ tretende Unterbrechung des Strahles wird sogmr oft ein Abschrecken der Schneidplatte uad dadurch eine Texringeruog der Bohneidenstandseit herbelgeftihrt· Das» kofisit noch, dag bei Tortriebseasehlnen for ia Querschnitt kraisföraige Xwjelsg bei denen die KesserkSpfe an «in«? sich drehendes. Tj?OMeI angeordnet sind« die Messer bat Jeder Sroaasli»» drehong eur tunnelsohle gelangen and da· dort liegend* Aotbvtiehaaterial durohlauftn müssen _r so dft· in dieses Btveich eine Kühlung Oberhaupt oaaöglich ist.

Bcia Tortrieb in härterem Öeeteia ein* die !!•■«•rkosten enteohsidend für di« Wirtsehaftlichkeit eiaer Tostriebsaasohin« gegenüber dem sonst üblichen öprengrer« fahren. Die Meseerkostsn h&ngen wieder ron dar Stasaeeit der Sehn«id«, also ron deren Terechleie ab· ¥1· bei Jedem Stvepaanngsvovgang wird auch bei Λ·* Oestalnsserspaaong ei« «roSteil der sa der Keesereohneide rerfftgbares 1« VMrma uagesatst» wobei die WHrm· im wesentlichen an

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drei Orten, nämlich an der Abscherfläche durch die Zerstörung des molekularen Zusammenhangs im Gestein, an der Berührungsstelle iron Span und Spanfläche des Messers sowie an der Freifläche dee Messers entsteht. As den beiden letzteren Stellen handelt es sieh um Reibungswärme, durch die in den Hartnetallsohneidplstten in engbegrenzter Zone sehr hohe Sesperat tar spit sea auftreten, Diese Krhiteung bewirkt nun eisen starkes Abfall der VarmhHrte Im Sehneidplattenwerkstoff. Als Folge dieses varmli%rteabfall8 wird durch die hohen apeslfisehen Druckbelastungec das Hartmetall der Sohneidpl&tten plastisch verformt und die entstehendes Wäraespanattagerlsse fähren dann sun Ausbrechen der Schneide, Eine wirksame Messer* b«w. Schneidenktthlung ist also sehr wichtig, da durch eine Temperatursenkung der ?erschleiS wesentlich herabgesetzt, damit die Standeelt der Messer erhöbt und sohlIeβ· Hch die Wirtschaftlichkeit des Masohiaeseinsatses verbessert werden kann. Die Bearbeitung tos hartes Gestein (■urch spanabhebende Messer wird durch eise wirksame lühlung überhaupt erst ermöglicht und es ist auf das Fehlen einer solchen Suhl ung auch surücksuftJhrsa, daS Tortriebemaschinen bisher in Hartgestein sieht wirtschaftlich elngesetst werden koaatta.

Abgesehen davon, daß bisher sin· ausreichende MesserkUhlung nicht β»glich war, haben Sinpiohtuogen, bei denen nur Wasser oder eine «ader· Flüssigkeit «Heia unter entsprechendem Brück versprüht wird, noch folgend® wesentliche Nachtalle. Bei» Austritt des Flüssigkeitsstrahles aus der Düse ergeben sieh v«rh&ltnlaaft3ig g^oO« Tropfen, die bei· Auftreffen auf das Hesser bsw. Als faeiB* Sohaeldplatte eine dünne Dampfschloht bilden, auf der eis dann abrollen, so daB ein gro8er teil der Yaseerstag· nicht Tsrdaapft, sondern aar erwärmt wird, und deanaeh «uoh aar

die Flüesigkeitttwärme, nicht aber auch die wesentlich höhere Verdampfungswärme aufgenommen werden kann. Die mikroskopisch kleinen Berge und Täler zwischen«Gestein und Schneidpiatta bilden beim Schnitt ein labyrinth feiner Kapillaren, in die größere Tropfen nicht einzudringen vermögen. Wegen der Verstopfungegefahr bei den vor Ort herrechenden rauhen Einsatzbedingungen ist für die SprUhdüeen ein nicht unterschreitbarer Mindestdurchmesser erforderlich. Um jedoch einen geschlossenen Strahl im erhalten, werden bei größeren Dtieendurohmeseern auch entsprechend große Wassermengen benötigt. Diese durohschlSimen dann vollkommen den ausgehobenen bzw. abgebrochenen Schutt und erschweren dessen AbfOrderung» wozu noch kommt, daß bei gewissen Gesteinen.die Tunnelsohle ▼on Bu reichlich zugeftlhrtea Wasser aufgeweicht und dadurch ihre Tragfähigkeit für die nachfolgende Maschine herabgesetzt wird. Außerdem gibt es Bauvorhaben« bei denen die zur Verfügung stehende Wassermenge von vornherein begrenzt ist oder aus Betriebsgründen begrenzt werden miß, oo daß ein Sprühen von bloßem Wasser wegen des großen Verbrauches nicht möglich ist. Wird nun mit Wasser bzw. sonstiger Flüssigkeit gesprüht, ist eine Verringerung der Flüssigkeitsmenge lediglich in engen Grenzen möglich, da sonst kein scharfer Strahl entsteht. Es kann also nur entweder »it einer gegebenen Wasser- bzw. Flüsalgkeltsmange gesprüht oder die .Fltieslgkeitsaufuhr überhaupt gesperrt werden. Piee ist unbefriedigend« da bei Auftreten von etaric wechselnden Gebirgeformationen auch die Sprüh-Wirkung angepaßt werden sollte, d.h. es müßte bei härteres Gestein sor Erhöhung der Kühlwirkung mehr, bei weichem Gestein weniger oder überhaupt nur soviel Flüssigkeit gesprüht werden, wie zur Bindung des Staubes und zur Befeuchtung des ßohuttee notwendig ist.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese «angel zu beseitigen and eine Einrichtung m schaffen; die eine voll wirksame Kühlung der Messer während

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BAD OHIGINAi,

iare· Klogriffee ia doe feeteia eetttferitist·*, «la« T«r*- riagertiae des ftminuseig!nita?efffe*atta)M» tan»« «la· te» naeeua* des KiOil&tleeigteifceaeag· es Al· iettellSgttt Ietriebebedineuagaa eznfSgUolrfte its« Srtitiliuitg day Stri&lgeeofewladigeeit eulJlftt isad weitere forteilt bietet.

Die geatellt* Aafe^be wird erflsasaseegeaiia toduroii «elöet» d»Ö dl· llhialtt$l«ttoe?i ale ait KtStI- und f*t£äu£t ^sdU«ii»re Zeret>ittbovda««n elnd» dtrea Aiiatpittetofcßtl« jeweils Id den vor der MeeseykepfetlxsnUali· lieceadeis Freirfins Bwieehe der seitliobea fs^iflfteHe dts ftoss^rs bew. der Sahetld» platt« und dta aneteiieadeti @#©t®iii derSaa^el» bsw. £toXlentru»t ««rtüJstat ^inü. Bei Ale@@r dvüOh die tTittekaaMle der Strotgnfeerduatn beetiaeteji vird das H»eeer bsw. die Sebaeidpämtte on einer steile beeprübt, die aieaals ebgtSeel^ !0I₁ wobei es niobt auf ^ins besOBdei?« Meceerfora oder Befeetl^ungearl für die Scheel dpi at tea sakGaet« äst jedes Messer bew. jede Sohne idplatte elaeo freiwiakel $tfenäber der funnel- htm. Stollenbruet ftufveiaea as0. for alle» geUagt die KUiiinUsalekel* SU jeaer Messev» bgw· Sosaeldplatteaeeke, die siob aa ia {«aeohlDeavortxieberlohfeusse vo?dtreo £ade der Schneidplatte btw· dee iieteers ergibt und ata etlaftetea beanepruobt wird· Die Spaaeleaeate koaaea die beeprfftete Heater- ba*. Sehaeld« platteafveiflleae niöbt abdeoke» und ee erfolgt auoh keiae Abdeokuag beta Duretaeofeii d«e AuebroehenftteHale an der Tunnel sohle, «eil dieses tos dea Neaeera weseea«liobeii wird» also nicht ia dea Freimos» la d#a eiageaprttht wird, bleibt» JMe wVnread dte gsateti Sa|iaittvo?gaa<ee

Me#»ericSblMn^ wird aber ao*a dadurdb besaert, *a0 ela* SerstSuboaf der IQhinttsAigi»it Bit Preiluft erfolgt.

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In dem aus den Zerstäuberdüsen austretenden Strahl ist die Kühlflüssigkeit bzw. das Wasser so fein verteilt, daß die Tropfen beim Auftreffen auf die heiße Messerbsw. Schneidplattenoberfläche sofort verdampfen. Dabei wird dem Messer bzw. der Schneidplatte nicht nur, wie bei großen Tropfen, die FlüssigkeitawärHe, sondern zusätzlich noch die wesentlich höhere Verdampfungswärme entzogen, so daß ein vielfach höherer Kühleffekt ersielt bzw. bei gleicher Kühlwirkung eine wesentlich geringere Flussigkeitsmenge benötigt wird. Sie sich zwischen Gestein un l Messer bzw. Schneidplatte beim Schnitt bildenden feinen Kapillaren ermöglichen durch die Oberflächenspannung und durch das Druckgefälle zwischen der Atmosphäre und dem Vakuum in den Kapillaren das Eindringen der fein verteilten Tröpfchen, so daß von der Kühlflüssigkeit auch Stellen erreicht werden, die sonst unaugänglioh sind. Ferner bewirkt die Luftströmung eine Strahlverteilung , die das Heranbringen von Kühlflüssigkeit auch zur Bauptschnelde am Messerkopfumfang zur Folge hat und eine zusätzliche Kühlung mit eich bringt. Bei der erfindungsgemäBen Verwendung von Zerstäuberdüsen, in denen das Wasser bsw. die Kühlflüssigkeit von der Luft aitgerlssen und fein verteilt wird· werden auch bei großen Düsen bsw. Austrittekanaldurohaessern nur verhältnismäßig kleine Waoseraengen benötigt und es wird dennoch ein gebündelter Strahl erreicht. Durch die geringe Wassermenge wird der Schutt nur soweit angefeuchtet, wie dies zur Staubbekämpfung erforderlich ist, ein Aufweichen der Tunnelsohle findet nicht statt. Sie Lnft als Träger für die Kühl flüssigkeit ISSt hohe Strahl- und Auftreffge-Bchwindlgkelten erreichen, die »ur Vermeidung einer Strahlablenkung bei herabfallenden Gesteinesplittern notwendig sind, Schließlich besteht beim Vortrieb in Gesteinen, bei denen ein starker Staubanfall su befürchten ist, die Möglichkeit, der Kühlflüssigkeit vor den Zerstäuberdüsen ein Schaummittel zususetzen. Die Schaumentwicklung setzt dann nach lern Austritt aua den Düsen ein und der Schaue

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umhüllt den Messerkopf und die Messer. Wird dagegen nur mit Wasser gesprüht, ist ein solcher Sohaummittelsusate nicht angängig.

Hach dem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die Zerstäuberdüsen jeweils zwischen zwei Messern engeordnet und weisen zwei zu je einem der benachbarten Kesser gerichtete Austrittskanäle auf. Jedes Messer bzw« jede Schneidplatte wird daher von zwei aus verschiedenen Richtungen kommenden Strahlen getroffen und dadurch die Kühlflüssigkeitszufuhr auf jeden Fall gesichert.

BrfindungsgemMB ist die Menge bzw. der Druck der den Zerstäuberdüsen zugeführten Kühlflüssigkeit and der zugeleiteten Preßluft jeweils'für sich regelbar. Ss let daher möglich, die zu versprühende Waseeraenge bsw. KUhlflÜ88igkeitsmenge und den Strahldruok in weiten Grenzen zu verändern, um eine Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen zu erreichen. Die Regelung kann einfach mit Hilfe von Druckreduzierventilen und entsprechendes Manometern in den Zuleitungen erfolgen·

In weiterer Ausbildung der Erfindung besitzt jede Zerstäuberdüse ein in einen Diffusor koaxial einredende β Luftzuführungerohr mit dUsenartlg verengtes Austritt und die Kühlflüssigkeitezuleitung suedet in den due LuftsufUhrungsrohr umgebenden Hingraua, an dessen Auatrittsende eine vorzugsweise dureh einen Lftttgsschlits eines Einsatzes gebildete Drosaelstelle für die Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, wobei den Diffusor ein Düsenkopf ahsehliefit, in dem die Austrlttskantle angeordnet sind. Die Drosseletelle für die Kühlflüssigkeit und der düeenartlg verengte Austritt des LuftzufUhrungsrohres ergeben den erforderlichen Druckanstieg für die RegalierungsaöglloäkeIt der Kühlflüssigkeit. Auch der Diffusor 1st ear Beherrschung der Druckverhältnisee in der Düse wesentlich, damit kein Überdruck der Luft an der Suetrumstelle der Kühlflüssigkeit auftritt.

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Bisher wird während des Maeehinenlaufes ständig gesprüht, da es vornehmlich darum geht, den beim Schneidvorgang entstehenden Staub zu vermindern. Beim Tortrieb in härterem Gestein hat sich jedoch gezeigt, daß das ständige Sprühen von Flüssigkeit auf die Messer schwerwiegende Nachteile mit sich bringt. Während des Schneidvorganges entsteht Wärme und das Aufsprühen von Kühlflüssigkeit hat die Aufgabe, die Schneidenteaperatur herabzusetzen. Hun sind die Messer während einer Meseerkopfuadrehung aber meist nicht dauernd im Einsatz, sie treten vielmehr aus dem Schneidbereich heraus. Sobald die Messer nun nicht mehr schneiden, wird auch keine Wärme zugeführt und die weitere Einwirkung der Kühlflüssigkeit führt zu einem Abschrecken der Messer bzw. der Schneidplatten, zu Spannungerissen und In weiterer Folge zum Bruch des Hartmetalls. Damit wird aber die ursprünglich zur Erhöhung der Sehneidenetandzeit gedachte Kühlung in ihrer Wirkung ins Gegenteil verkehrt und es steigen die Meeeerauefälle an· Die Srflndung beseitigt auch diesen lachteil, und zwar dadurch, daß bei Messerköpfen mit jeweil· nur über einen bestimmten Drehwinkel schneidenden Messern die Kühlflüeeigkeit»zufuhr zu diesen während der Drehung Über den restliches Drehwinkel gesperrt, die Preöluftzufuhr aber vorzugsweise über die volle Messerkopf uedrehung offengehalten 1st. Si· Meeeer werden also stet· nur so lange gekühlt, wie sie tat»Mehlloh βohneiden_f wogegen dl· Kühlflüeeigkeitaeufuhr aufhört, sobald dl· MeSMr den eigentlichen Schneidbereich verlassen. Ue dabei Aber zu verhindern» dme die Zerstäuberdüsen in des Bereich, in dem nicht gesprüht wird, durch Sohl« verstopft werden, wird die PreSluftzufuhr zu den Düsen unverändert aufrecht erbalten» so daS die dann allein auetretende Druckluft ein Verstopfen der Düeenauetriirtekanäle auseehlleSt, ohne dabei eine unerwünschte echroffe Kühlung der Meeeer zu verursachen.

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TJm diese Unterbrechung der KühlflÜBsigkeits-, zfifuhr mit konstruktiv einfachen Mitteln zu erreichen, sind ■ zur Zufuhr der Kühlflüssigkeit und der Preßluft in die «u tfen Zerstäuberdüsen führenden Leitungebohrungen des rotierenden Messerkopfes Schleifringe vorgesehen» wobei eich der Verteilraum des Schleifringes für die Kühlflüssigkeit nur über ein Winkelmaß erstreckt, dae dem Schneidbereich . der Messer entspricht.

Dabei bestehen die Schleifringe eller Messerköpfe erfindungsgemäß aus einem gleiches Kunetetoffgußetüok, das eine vorzugsweise von glnem Kunststoffschlauch gebildet· Kingleitung für die Kühlflüssigkeitθ- zbw. Preßlufteufuhr einschließt und als Verteilraum eine Umfangenut aufweist, die durch eine Vielzahl von Querstegen in voneinander getrennte Eammprn unterteilt ist» von denen erst nachträglich durehstoßbare Kanäle zur Ringleitung führen. Es kann also jeweils das gleiche Gußstück als Schleifring alt sieh über ein verschiedenes Winkelmaß erstreckende» wirksamem Yerteilraum verwendet werden» da es bloß erforderlich ist» die Kanäle jener Kammern su durchstoßen» dl« dem gewünschten Sprühbereich entsprechen» wogegen dl· übrigen Kammern wirkungslos bleiben. Durch die Verwendung gleicher Kunststoff gußstücke für alle Schleifringe wird dl· Breatrfceilhaltung vereinfacht und» da nur eine Gußform erforderlich ist, auch die Herstellung verbilligt.

In der Zeichnung 1st der Erfindungegegenstand in einem Attsführungsbeispiel dargestellt. Ss «eigen: Fig. 1 einen Teil eines Messerkopfes la Axlalsehnitt» Fig. 2 einen anderen Schnitt durch den Messerkopf nach der

Linie XI-II der Fig. 4»

Fig. 3 einen XeIl des Messerkopfes in ßtirnaneicht, Fig. 4 einen Schnitt durch den Messerkopf naoh der Linie

IT-IV der Fig. 1,

Fig. 5 einen Sohnltt durch ein Meeeer naoh der Linie 7-7 der Fig. 3»

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Fig. 6 einen Haltering mit den Schläuchen zur Wasser- und

PreSlufteufuhr in Stiraansioht, Fig· 7 einen zylindrischen Tunnel in Querschnitt mi* der

Verteilung der Messerköpfe und ihrer Arbeitsbereiche, Fig. 8 einen Schleifring zur Kühlflüssigkeitszufuhr in Aneicht, Fig. 9 den Schleifring ia Schnitt nach der Linie H-U der

Fig. 8, Flg.10 eine Zerstäuberdüse sub Teil in Aneicht, zum Teil im

Längsschnitt im größeren MaQetab, Flg. 11 dön Düsenkopf in Draufsioht, Flg. 12 den Diffusor in Querschnitt nach der Linie XII-ZIZ der Fig. 10,

Fig. 13 und 14 einen die Drosselstelle für die Kühlflüssigkeit bildenden Einsatz in Stirn- und Seltenansicht in weiterer Vergrößerung und

Flg. 15 und 16 eine andere Sohlelfringausbildung Is Axialschnitt und im Schnitt nach der Linie Z7I-Z7I der Fig. 15.

Die rotierenden Meββerköpfβ 1 sind alt einer Yiel«ab1 von etwa radial eingesetzten, umfangsseltig schneidenden Messern 2 bestückt, die Hartmetallplatten 3 tragen· Zwischen je zwei Messern 2 sind allgemein mit 4 bezeichnete Zerstäuberdüsen vorgesehen, deren Austrittekanäle 5 (siehe insbesondere Fig. 10 und 11) so gerichtet sind, dafl die austretenden Strahlen 6 in den Tor der Messerkopfstirnfläche liegenden Freiraum zwischen der seitlichen Freifläche 7 der Sehneidplatten 3 je zweier benachbarter Messer 2 und der funnel- bzw. Stollenbrust 8 gelangen. Die Zerstäuberdüsen 4 werden mit Wasser bzw· einer sonstigen Kühlflüssigkeit und zugleich mit PreSluft besohlckt.

Die Messerköpfe 1 sind in der aus Fig. 7 ersichtlichen Verteilung in einer für sich drehbaren (nicht clargeetellten) Trommel gelagert, so daß sie sich nicht nur um ihre eigene Achse, sondern auch zusätalich um die mit der

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Tunnel- bew. Stollerachse eusaimienfallende Trommelaohse drehen, wie dies in Fig. 7 durch entsprechende Pfeile angedeutet ist. Die Trommel wird durch eine ebenfalle nicht dargestellte Vorschubeinrichtung in Richtung der Tunnelachse vorwärtsbewegt. Die Sohnittbahn 9 jedes Messers 2 entsteht also durch die überlagerung von Ewei Drehbewegungen (Trommeldrehung und Messerkopfdrehung) und einer Längsbewegung (forschüb), wobei die beiden radial inneren Messerköpfe ©inen kleinen funnel 10 Torsctaeiden, während die in Achsrichtung weiter hinten angeordneten, radial äußeren Messerköpfe den vorgeschnittenen tunnel 10 auf das endgültig© MaS 11 erweitern und im Bereich der Tunnelachee ein Kern 12 stehen bleibt« Wie die Fig. 7 weiter erkennen läßt, wird nur Über den Drehwinkel der Messerköpfe/gesprüht, der dem eigentlichen

also d@s Ber©£ets entspricht, in de® sich die Sohnittfe&!üi@n 9 ergeben, wogegen über den restlichen Drehwinkel Prtßluft allsla ausgeblasen wird«

Aue Fig. 3 ist ier eigentliche -ße'i^l ti; Vorgang ei'sicSitlieh. Die Sefeseldplatten 3 trennen alt SJStrsr Hauptsebne i de 13 Spaneleisente 14 entlang ier Scherflfich® 15 ah« Die Spanfläche 16 der Schneidplatte!! 3 \ι:'::ύ dabei stm fen vom Strahl der in Drehrichtung jeweils ν®τ&® liegenden Zerstäuberdüse 4 getroffen· Ia übrigen aber sind di· Strahlen 6 in den Raum gerichtet, der nach Fig. 3 hinter den Schneidplatten 3, also unmittelbar hinter der funnel* fesw. Stollenbrust liegt, so d&Q während de· Sohnittrerganfes keine Abdeckung der Sehneldplatten gegen den Strahl bsw. keine Strahlablenkung erfolgt.

Zur relativen Drehung der Messerkopf· gegenüber der Trommel dient sin Getriebe, dessen Gehäuse 17 fast alt der Troamel verbunden ist. Der Messerkopf ist unter Zwischenlage von Kugeln 18 (Flg. 1) auf den Getriebegehäuse 17 gelagert. Sin Austreten von Schalst«!ttsl aus

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dem Getriebe wird durch einen öldichtring 19 verhindert. ' Gegen Wassere in tritt in da· Getriebe eehütst ein weiterer Dichtring 20. Hinter der Trommel ist auf der Vortriebsmaschine ein Kompressor 21 angeordnet, der die für das Zerstäuben erforderliche Preßluft liefert und diese über eine Luftleitung 22 mit Luftabßperrrentil 23» Luftdruekreduzierrentil 24 und eine Drehkupplung 25 «um Zentrum der Trommel führt. Zur Überwachung dee jeweils mit dem Iiuftdruokreduzierrentil 24 eingestellten Druckes ist ein Manometer 26 Bit Manometerabeperrventil 27 angeschlossen. Sie Drehkupplung 25 dient sie übergang «wischen dem βtillstehenden Te11 der Vortriebsmaschine und der Trommel. In der Trommel selbst ist en jedem der Tier Messerköpfe 1 ein Luftschlauch 28 gelegt und über ein Aneohluöetüok 29 Bit einem Außentragrlag 30 verbunden·

Tür die Wasseriufuhr ist die grundsäteliob gleiche Anordnung getroffen. Auf der Vortriebsaaeohln· befindet eich eine Poape 31» dtreo Druckleitung 32 alt •lass Absptrrrsntil 33 Tsrwhen let und über ein Druckredttiifrrsntil 34 «u einer Drehkupplung 35 ftüirt, wob·! auch wieder sin Manometer 36 und ein Manen«terabsperrrentil 37 Torgesehtn sind and ior Vsitsrleitung des Wassers tob der Drehkupplung 35 Sohlluche 38 dienen, die wieder über Aneohlufistücke 29 tm Außen tragring 30 befestigt sind. Die Preßluft- und lühlwasserTereorgung dar Messerköpfe 1 1st in den Fig. 1 und 2 nur eohsmatisoh dargestellt.

Bun ergibt sich aber nicht nur »wischen de« Masoslasngestell und der Trcasasl, sondtrn jeweils auch •wisch·« dem OetriebegehlluiMi 17 und dem Messerkopf 1 eint relativ· Drehbewegung, sit dsr«n überbrückung Sohleifring« ToTgeeafeen eind, Auf des alt d·« O«tri«b«gshias· 17 fest Terbuadentn fell 39 let «in Innsntragring 40 montiert, der «is» Schleifring 41 für dt· Waesereufohr, »inen Treno-•ohleifrln« 42 and ·1η«η Sohlsifring 43 tor Pr*iluft«ufulir

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trägt« Den Abschluß dieser Anordnung bildet der Außentragring 30. Sämtliche Schleifringe sind geschlitzt und aus elastischem Material gefertigt, so daß sie nach Abnahme des geteilten Außentragringes 30 und eines ebenfalls geteilten Fixierringes 44 ohne sonstige Demontage des Messerkopfes 1 herausgenommen werden Können.

Nach dem Austritt aus dem Wasserschlauch 38 gelangt das Kühlwasser über ein durch die Schleifringe gestecktes, seitlich durchbrochenes Wasserrohr 45 in den Yerteilrauia 46 des Schleifringes 41 bzw, des Trennschleifringes 42 und von dort über eine kurze Querbohrung in die Vaeserbohrung 47 des Messerkopfes 1· Der Verteilraum 46 erstreckt sich nicht über einen Tollen Kreisbogen» sondern» wie in fig. 7 strichliert angedeutet, nur über jenen Bogenteil, der dem eigentlichen Schneidbereich der Messer entspricht, die Wasserzufuhr wird also beim Austritt des betreffenden Messers aus dem Gestein unterbrochen.

Die Preßluftεufuhr erfolgt ebenfalle über ein kurzes, durch die Schleifringe gestecktes Rohr 48 zum Verteilraum 49 des Schleifringes 43 und von dort in die Masserkopfbohrung 50, wobei sich der Verteilraum über einen vollen Kreisbogen erstreckt, da Preßluft ständig ausgeblasen werden soll· Die Bohrungen für die Rohre 45 und 48 im Schleifring 41 sind in den Pig. 8 und 9 mit 45* und 43* bezeichnet. In einer !Tut dee geteilten, am Getriebegehäuse 17 befestigten Fixierringes 44 let eine Außendichtung 51 eingesetzt, die den Äutritt von Fremdkörpern und Schmutz zu den Schleifringen verhindert.

Die Zuleitungsbohrung 50 für die Preßluft ist an der MesserkopfStirnseite erweitert und mit einem Gewinde zum Einschrauben der geretäuberdüean 4 versehen. An der Hinterseite sind die Bohrung 50 und die Bohrung durch einen Stopfen 52 veraohloasen. Eine Sohrägbohrung (Fig, 4) führt von der Bohrung 47 zur Bohrung 50, um das Wasser der in der Bohrung 50 eingesetzten Zerstäuberdüse 4 zuführen zu können.

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Gemäß den Fig. 10 - 14 besteht jede Zerstäuberdüse aus einem Diffusor 54, in den ein Luftziiführungsrohr 55 mit düeenartig vereng υ em Austritt 56 koaxial einragt. Im Bereich dieses luftaustrittes 56 ist ein Einsatz 57 vorgesehen, der einen Längsscfclitz 53 aufweist. Der Diffusor 54 ist durch einen Düsenkopf 59 abgeschlossen» in dem die Austrittekanäle 5 angeordnet sind. Über zahlreiche kleine Löcher 60 tritt die Preßluft aus der Bohrung 50 in das luftzufünrungsrohr 55 eis und verläßt das Rohr beim Auetritt 56 mit hoher Geschwindigkeit, wobei sie sich im Diffusor 54 mit dem Kühlwasser vermischt, das über am Umfang des Diffusors vorgesehene feine Bohrungen 61 in den Ringraum 62, der das Rohr 55 umgibt, eintritt und letzteren durch den Längsschlitz 53 des Einsatzes 57, der eine Drosselstelle bildet, verläßt. Die mit dem Kühlwasser vermischte Preßluft verläßt dann die Düse durch die Austrittskanäle 5 und bildet die Strahlen 6. Um den Düsenkopf und den Diffusor 54 leichter ineinanderechrauben zu können, weist der Diffusor zwei einander gegenüberliegende Schlüsselflächen 63 auf» Ferner ist der Düsenkopf 59 mit zwei Um- - fangsauBsparungen 64 versehen, die nicht nur das Einschrauben der ganzen Düse in die Bohrung 50 erleichtern, sondern auch zur Fixierung der richtigen Drehstellung des Düsenkopfes mit Hilfe einer Sieherungsschraube 65 (Fig. 1 und 3) dienen· Zwei Dichtungsringe 66 dichten den Luft-Wasserbereieh in der Bohrung 50 gegeneinander bzw. den Wasserbereich nach außen ab.

Bei der Variante nach den Fig. 15 und 16 bestehen die beiden Schleifringe 41a und 43a für die Wasser- und Prsßluftaufuhr aus einem gleichen Eunststoffgußetück, das auch den Örundkörper der Schleifringe aller übrigen Messerköpfe 1 bildet. Die beiden Schleifringe 41a und 43a schließende einenKunatatoffschlauch 67 ein, in die die Kühlflüssigkeit bzw. Preßluft in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 gelangt. Am Umfang weisen die Schleif ringe 41a und 43a eise Hut auf,

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die durch Queretege 68 in ronelnander getrennt· 69 unterteilt ist. Von Jeder Kammer 69 führt ein ▼(»geformtes, aber nicht durchstoßendea Loch 70 in Sichtung eiun Schlauch 67. Soll die betreffende Kamaer 69 der Kühlf lüflsigkeita- bzw,, Preßluf teuf uhr en den Messerkopfbohrungen 47 bsw. 50 dienen, so wird das Loch, mit einem geeigneten Werkzeug roll durchstoßen und damit die T«j> bindung sum Schlauch 67 hergestellt.

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Claims

Patentansprüche ί

1. Einrichtung ßur Messerktihlung bei Iimnelbsw. Stollenvortriebomaschinen, Gewinnungsmaschinen od.dgl· mit rotierenden Messerköpfea_t öle umfangsseitig schneidende, vorzugsweise mit Hartmetallsehneidplattan versehene Messer tragen und Kühlmitteldüsen aufweisen» dadurch gekennzeichnet» daß die KflhlmitteldUsen öle mit Kühlflüssigkeit und ίτβΒ-luft beschiekbäre Zerstäuberdüsen (4) ausgebildet sind, deren AustrittekenUle (5) la d©s vor der Messerkopfstirnfläche liegenden Freiraum ewisohen äes ©sitlicheB Freifläche (7) dee Messers (2) berw. dör Soim^Idplßtts (3) und dem anstehenden Gestein der funnel» I^ν, Btollenbruet (8) gerichtet sind.

2» Einrichtung sacht lasprucla 1, dadurch gekennzeichnet, &&% die Seretäufcordtißön (4) j@H3ila swischen zwei Hessern (2) angeordnet sind und mmt 2-1 i% ©inem der be« nachbarteß Keseer gerißlitett Auetritt alcecil© (5) auf weises. 3· Biaricistuug nach Aüüprucü 1 .©te· Z₉ ümüwnM gekenuselehnet» d&0 die Menge hmi* der Br«ek der den 2er-Btäubordüeec (4) cugeführten £üblflüe«ii^eit and der eog@- leiteten Pxsßluft jeweils für eic& ^@g@lhai^s ist. 4· Hinrichtung n&oh einem der Msprüeii® 1-5, dadurch gekenneeich&et» da^ede Serstäutserdti©® (4) si" is einen Diffusor (54) koaxial sinrage^/ss I,vdtaufüiarungsrohr (55) mit düeenartig vereijgte^ Auitri it (56) und die ItfhlflUeslgk^itemileituiäg (47,53} in Sea das BufÜhruKgsrohr umgebendes Ringraum (62) m!liid@t₉ Austrittsende eine vorsrogewels© durch eisen (58) eines EineatEee (51) gebildet· Drosselateil© für !!ühlflüssigkelt Tor ge Cohen ist;, w,/^oi des Diffusor ®im mieenkopf (59) abechlleSt, in fom Sie AnetrlttiöEaBiis angeordnet

009886/0887

BAD ORfGINAL

1?

5- Einrichtung nach einem oder mehreren der ^Ansprüche 1 - 4₉ dadurch gekennzeichnet, daß bei Messerköpfen/mit jeweils nur über einen bestimmten Drehwinkel schneidenden Messern (2) die Kühlflüssigkeitszufuhr zu diesen während der Drehung über den restlichen Drehwinkel gesperrt» die Preßluftzufuhr aber vorzugsweise über die volle Messer-. kopfUmdrehung offengehalten ist.

•6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zufuhr der Kühlflüssigkeit und Preßluft in die zu den Zerstäuberdüsen (4) führenden leitungsbohrungen (47,50) des rotierenden Messerkopfes (1) Schleifringe (41,42,43;4ia,43a) vorgesehen sind, wobei sich der Verteilraum (46; 69) des Schleifringes &!;41a) für die Kühlflüssigkeit nur über eia Winkelmaß erstreckt, das dem Schneidbereich der Messer (2) entspricht, 7· Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifringe (41a, 43a) aller Messerköpfe (1) aus einem gleichen Kunststoffgußstüok bestehen, das eine vorzugsweise von einem Kunststoffschlauch (67) gebildete Ringleitung für die Kühlfltissigkeits- bzw. Preßluftzufuhr einschließt und als Verteilraum eine Emfangsnut aufweist, die durch eine Vielzahl von Querstegen (68) in voneinander getrennte Kammern (69) unterteilt ist, von denen erst nachträglich durchstoßbare Kanäle (70) sur Ringleitung führen.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlflüssigkeit von den Zerstäuberdüsen (4) ein Schaummittel zusetebar ist. ί . ' / - '-"-■Γ- _;:.-:.4 ■■ . :"';'/..'"■ '" ■; '■ "

PAe Dr-Andrejewski, Dr.Honke

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009880/0897

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