DE2745447C2 - Vortriebseinrichtung mit einem drehbeweglichen Schneidkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vortriebseinrichtung zum Auffahren von unterirdischen Kanälen, Tunnels oder dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist eine aus der Praxis bekannte Vortriebseinrichtung der vorgenannten Gattung bekannt, deren in der Arbeitsstellung im wesentlichen radial zur Vortriebsachse stehende Schneidarme um ein an der Antriebswelle oder Anbauteilen derselben ausgebildetes Gelenk in Vortriebsrichtung verschwenkt werden können. Das Verschwenken dient dem Zweck, die Gesamtlänge der Schneidarme, die annähernd dem Durchmesser des Vortriebsschildes entspricht, zu verringern, so daß der gesamte Schneidkopf in den Vortriebsschild gezogen werden kann, um Reparaturen, z. B. das Auswechseln der

ίο Schneidwerkzeuge^urchführen zu können. Hierzu ist es erforderlich, die Ortsbrust zumindest im Schwenkbereich derSchneidarme freizuarbeiten und, da der freigearbeitete Raum für ein Auswechseln der bevorzugt von vorn montierten Schneidwerkzeuge kaum ausreicht, den fchneidkopf von der Ortsbrust in den Vortriebsschild zurückzuziehen. Das sind Nachteile, die große Verzögerungen beim Vortrieb mit sich bringen. Um diesem Nachteil zu begegnen, hat man Schneidwerkzeuge geschaffen, die von hinten am Schneidarm befestigt werden können.

Solche Befestigungen sind jedoch kompliziert, führen zu Mehrkosten und sind nicht so stabil wie Schneidwerkzeugbefestigungen, bei denen die Schneidwerkzeuge von vorn an den Sschneidarmen anliegen. Darüber hinaus treten die vorerwähnten Nachteile immer noch dann auf, wenn andere Reparaturen am Schneidkopf durchgeführt werden müssen, die ein Abrücken des Schneidkopfs von derOrtsbrusterfordera.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs beschriebene Vortriebseinrichtung so auszubilden, daß Reparaturen, insbesondere das Auswechseln der Schneidwerkzeuge, einfacher durchgeführt werden können, ohne daß die Ortsbrust freigearbeitet oder der Schneidkopf von der Ortsbrust in den Vortriebsschild zurückgezogen werden muß.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Ausbildung nach Anspruch 1 führt zugleich zu einer Verkürzung des Abstandes zwischen dem äußeren Ende des Schneidarms und der Schneidkopfmitte, wodurch insbesondere bei Vortriebsschilden, deren Schilddurchmesser der Größe des Schneidkopfes entspricht, die Möglichkeit eröffnet wird, für große Reparaturarbeiten am Schneidkopf, oder wenn dieser insgesamt ausgetauscht werden soll, diesen von der Ortsbrust zurückzusetzen, d. h. in den Vortriebsschild zurückzuziehen, um Platz zum Reparieren zu schaffen.

Die Ausbildung nach Anspruch 2 zeigt den Weg zu einer soliden, sicheren und schnell zu lösenden Arretierung des Schneidarmj in dessen Arbeitsstellung.

Wenn die geologische Beschaffenheit des Erdreichs (z. B. wenig standfester Boden) es erfordert, daß der Abstand zwischen den Schneidarmen und der ortsbrustseitigen Stirnfläche des Vortriebsschildes möglichst gering sein soll, ermöglicht die Ausgestaltung nach An-Spruch 3 in einfacher und vorteilhafter Weise das Verschwenken der Schneidarme.

Dem gleichen Zweck dient auch die Ausbildung nach Anspruch 4, bei der die Aussparungen im Vortriebsschild in Fortfall kommen.

Die bevorzugte Ausgestaltung nach Anspruch 5 und 6 führt zu einer einfachen und kostengünstig herzustellenden Werkzeugschiene, die in montiertem Zustand mit den Schneidarmen eine stabile Einheit bildet Die Einzelteile sind gut zu handhaben; das Mittelteil insbesondere dann, wenn es nach hinten in den freien Raum entfernbar ist.

Nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 erhalten der Schneidarm und die Werkzeugschiene einen profil-

förmigen Querschnitt, der die Biege- und Verdrehfestigkeit des Schneidarms erhöht und die Befestigungsmöglichkeiten der Einzelteile im Schneidarm begünstigt.

Eine gute Schneidwirkung erzielt man gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 8. Außerdem wird der Verschleiß des die Werkzeugschiene tragenden Schneidarms auf ein Minimum verringert, da die Schneidarbeit hauptsächlich von der hierzu aus verschleißfestem Material hergestellten Werkzeugschiene und deren Schneidzähnen verrichtet wird. ι ο

Die Ausbildung nach Anspruch 9 dient der Abweisung brw. Abförderung des von der Ortsbrust abgetrennten Materials. Es wird somit verhindert, daß abgetrenntes Material auf den Seitenflächen der Schneidarme liegenbleibt und nutzlos im Kreis herumgedreht is wird.

Die Erfindung wird in beispielhafter Ausgestaltung anhand einer vereinfachten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Vortriebsschüd im lotrechten Längsschnitt,

F i g. 2 der Vortriebsschild nach F i g. 1 in der Vorderansicht,

Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie IH-III in Fig. 2,

F i g. 4 einen Teilschnitt durch eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vortriebseinrichtung,

F i g. 5 einen Teilschnitt nach der Linie V-V in F i g. 4 und

Fig.6 einen Teilschnitt nach der Linie VI-Vl in Fig. 4.

Die in F i g. 1 dargestellte Vortriebseinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Vortriebsschild 1, der mittels einer Mehrzahl sich einerseits am Vortriebsschild 1 und andererseits an einem Tübbingausbau 2 abstützenden Hydraulikzylinder3 in Vortriebsrichtung4 verfahrbar ist. An einem sich quer im Vortriebsschild 1 erstreckenden TrägerSisteinSchneidkopfedrehbeweglichgelagert.der aus einer Antriebswelle 7 besteht, die radial und einander gegenüberliegend zwei Schneidarme 8 trägt, die sich vor der vorderen Stirnfläche 9 erstrecken und während der Rotation um die Vortriebsachse 10 eine Kreisfläche bestreichen, die im wesentlichen dem Querschnitt des Vortriebsschildes entspricht. Der Antrieb des Schneidkopfes erfolgt durch eine Antriebseinheit 11. Vorn auf der Antriebswelle h{ verdrehsicher eine Nah-ϊ 12 befestigt, von der.sich einandergegenüberliegend.zwei Stege 13 abstehen, die mit den Schneidarmen verbunden sind. Die Verbindung wird durch eine sich quer zur Vortriebsachse 10 erstreckende und den Schieidarm 8 sowie den Steg 13 quer durchfassende Schwenkachse 14 und einen parallel dazu im Abrtand χ den Schneidarm 8 sowie den Steg 13 durchfassenden Bolzen 16 gebildet. Ortsbrustseitig sind die Schneidarme 8 mit Schneidwerkzeugen 17 bestückt. Die Seitenflächen 18 der Schneidarme 8 sind, wie am besten aus F i g. 2 und 3 ersichtlich ist, mit Abweisern 19 versehen,deren Schrägflächen 21 nach hinten konvergieren. Ortsbrustseitig sind im Vortriebsschild 1 zwei Aussparungen 22 ausgebildet, deren Zweck noch zu erklären

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Die Ausführungsform nach F i g. 4 bis 6 unterscheidet sich von der nach F i g. 1 bis 3 durch eine andere Ausgestaltung der Schneidarme 24. Dieser Schneidarm 24 weist eine sich über die Länge (/erstreckende T-Nute 25 aus, in der eine aus einem Innenteil 26, einem Mittelteil 27 und einem Außenteil 28 bestehende allgemein mit 29 bezeichnete WerkzeugscVene mittels andeutungsweise dargestellter Schrauben 30 befestigt ist. Das Innenteil 26 erstreckt sich über den Abschnitt a, das Mittelteil 27 über den Abschnitt b und den Außentei! 28 über den Abschnitt c. Im Gegensatz zu dem Innenteil 26 und dem Außenteil 28 ist das Mittelteil 27, wie am besten aus der F i g. 6 ersichtlich, etwas größer und durchfaßt von hinten den im Schneidarm 24 ausgebildeten Steg 31 in einer hierfür vorgesehenen Öffnung 32 derart, daß die Vorderflächen der Teile 26,27,28 eine ebene Frontfläche 33 bilden. Diese Frontfläche 33 der Werkzeugschiene 29 springt gegenüber der Frontfläche 34 des Schneidarms 24 in Vortriebsrichtung 4 vor. Die Frontfläche 33 der Werkzeugschiene 29 ist, wie der Schneidarm 8 in F i g. 1 bis 3, mit von vorn zu montierenden Schneidwerkzeugen 17 bestückt.

Im folgenden wird die Funktion der Vortriebseinrichtung in beiden Ausführungsformen erklärt:

Beim Vortrieb wird der Schneidkopf 6 mittels der Antriebseinheit 11 in Rotation um die Vortriebsachse 10 versetzt Gleichzeitig werden die Hydraulikzylinder 3 mit vorbeshmrnter Geschwindigkeit ausgefahren, die sich am Tübbingausbau 2 abstützen u.oi den Vortriebsschild 1 in Vortriebsrichtung 4 vorbewegt.i. Dabei trennen die Schneidwerkzeuge 17 von der Ortsbrust nicht dargestelltes Material ab, das auf einem Förderer 36 nach hinten abgeführt wird.

Sollen nach dem A.usführungsbeispiel gemäß F i g. 1 bis 3 die Schneidwerkzeuge 17 ausgewechselt werden, ist es lediglich erforderlich, den Bolzen 16 zu entfernen und den betreffenden Schneidarm 8 durch die Aussparung 22 nach innen zu verschwenken. Diese Stellung, die in F i g. 1 dargestellt ist, bringt die Schneidwerkzeuge 17 in eine günstige Position, so daß sie bequem demontiert und neue Schneidwerkzeuge wieder montiert werden können.

Der Austausch eines gesamten Schneidkopfes geht ebenfalls ohnegroßen Aufwand vonstatten. Hierzu wird auch der Bolzen 16 des zweiten Schneidarms 8 entfernt, und dieser nach innen geschwenkt. Nun kann der gesamte Schneidkopf mit dem Träger 5 und der Antriebseinheit 11 in den Vortriebsschild 1 zurückgezogen werden, wodurch genügend Raum für die Demontage des Schneidkopfes 6 oder auch für Reparaturarbeiten geschaffen wird. In beiden vorgenannten Fällen ist es nicht notwendig, die Ortsbrust freizuarbeiten.

Bei der zweiten Ausführungsform der Vortriebseinrichtung nach F i g. 4 bis 6 wird ebenso verfahren. Im Unterschied zu dem Schneidarm 8 in F i g. 1 bis 3 sind hier die Schneidwerkzeuge 17 in einer aus drei Teilen bestehenden Werkzeugschiene 29 befestigt, deren Querschnitt T-nutenförmig ausgebildet ist und deren Innenteil 26, Mittelteil 27 und Außenteil 28 in einer entsprechend geformten T-Nute 25 mittels in F i g. 6 andeutungsweise dargestellter Schrauben 30 gehalten ist.

Zum Auswechseln der Schneidwerkzeuge 17 werden der Bolzen 16 und die andeutungsweise dargestellten Befestigungsschrauben 30 für die Werkzeugschiene 29 gelöst und das Mittelteil 27 nach hinten herausgezogen. Daraufhin kann das Außenteil 28 radial in den Schneidarm 24 eingeschoben werden. Die wirksame Gesamtlänge i/des Schneidarms 24 verkürzt sich damit auf die Länge L Nun kann der Schneidarm 24 nach innen in die in Fig.4 gezeigte Stellung verschwenkt und die Schneidwerkzeuge 17 oder auch das Innenteil 26 und das Außenteil 28 bequem herausgenommen und/oder repariert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vortriebseinrichtung zum Auffahren von unterirdischen Kanälen, Tunnels oder dgL, mit einem Vortriebsschild und einem an dessen Stirnseite drehbeweglich gelagerten Schneidkopf, der wenigstens einen mit Schneidwerkzeugen bestückten, im wesentlichen den gesamten Querschnitt des Vortriebsschildes bestreichenden in seiner Arbeitsstellung im wesentlichen radial zur Vortriebsachse stehenden Schneidarm aufweist, wobei der Schneidkopf längs der Vortriebsachse verstellbar und der Schneidarm in einer durch die Vortriebsachse verlaufenden Ebene schwenkbar gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidarm (8, 24) und/oder die daran befestigten Schneidwerkzeuge ganz oder teilweise aus einer arretierten Arbeitsstellung nach hinten klappbar sind.

2. Vortriebsschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Arretierung des Schneidarms (8, 24) durch einen sich parallel zur Schwenkachse (14) und im Abstand (x)dazu erstreckenden Bolzen (16) gebildet ist, der den Schneidarm (8, 24) und die Antriebswelle (7) oder Anbauteile (13) derselben durchfaßt.

3. Vortriebsschild nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vortriebsschild (1) im Schwenkbereich des Schneidarms (8, 24) eine Aussparung (22) aufweist.

4. Vortriebsschild nach Anspruch 1 oder einem der vorliegenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidan λ (24) i'-ne ihn in der Länge (L) überragende, wenigstens zweiteilige Werkzeugträgerschiene (29) aufnimmt, di< auf die Länge (L) des Schneidarms (24) zusammenschiebbar ist

5. Vortriebsschild nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugträgerschiene (29) dreigeteilt und das Außenteil (28) nach dem Entfernen des Mittelteils (27) in den Schneidarm (24) einschiebbar ist.

6. Vortriebsschild nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (27) der Werkzeugschiene (29) nach hinten entfernbar ist.

7. Vortriebsschild nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugschiene (29) im Querschnitt T-förmig ausgebildet und in einer entsprechenden Nute (25) im Schneidarm (24) gehalten ist.

8. Vortriebsschild nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontfläche (33) der Werkzeugschiene (29) gegenüber der Frontfläche (34) des Schneidarms (24) in Vortriebsrichtung (4) vorspringt.

9. Vortriebsschild nach Anspruch 1 oder einem der vorliegenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daf5 wenigstens die in Drehrichtung zeigende Seitenfläche (18) des Schneidarms (8) zu einer durch die Vortriebsachse(36) und den Schneidarm (8) gehenden Ebene nach hinten konvergiert(Abweiser 19).