DE2751718A1 - Schraemmaschine - Google Patents

Description

PATENTANWALT

Dipl. ing. K. HÖLZER

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TELEFON 510476 I

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B.

Augsburg, den Ib. November 1977

Societe Sipremec, 70 Rue du Dr. Charcot, 92000 Nanterre, Frankreich

Schrämmas chine

Die Erfindung betrifft eine Schrämmaschine zum Schlitzen der Abbaufront eines herzustellenden Stollens entlang des Stollenumfangs nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der PR-PS 666 516 ist eine Vorrichtung zum Schlitzen der Brustfläche eines Tunnelausbruches entlang des Tunnelumfangs bekannt, die eine dem Verlauf des zu

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schneidenden Schlitzes entsprechend gestaltete Führungsschiene aufweist, längs welcher ein Schrämwerkzeug verschiebbar ist. Das Schrämwerkzeug ist mit Rollen versehen, die sich auf inneren und äußeren Führungsflächen der Führungsschiene abstützen. Die Führungsschiene wird von einer geeigneten Tragkonstruktion getragen, bei welcher es sich um den jeweils letzten der den bereits ausgebrochenen Teil des Tunnels abstützenden Tragringe handeln kann. Bei dieser bekannten Anordnung ist unter anderem vorgesehen, daß an dem das Werkzeug tragenden Werkzeugträger ein Vorschubmotor angeordnet ist, der den Vorschub des Werkzeugträgers mittels miteinander in Eingriff stehender verzahnter Vorschuborgane oder mittels einer Reibschiene bewirkt.

In der Zwischenzeit sind bewegliche Rahmen, die jedoch die Form eines offenen Bogens haben, zur Führung von Schrämvorrichtungen entwickelt worden. Diese Schrämvorrichtungen, die im allgemeinen mittels eines Zahnrades vorgetrieben werden, das mit einer entsprechend dem Bogenprofil verlaufenden Zahnstange in Eingriff steht, stützen sich zur Aufnahme des Kippmoments an einer auserhalb des Rahmens peripher verlaufenden Schiene oder auf einer schienenartigen Außenfläche des vorderen Rahmenendes ab.

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Bei diesen bekannten Schrämvorrichtungen, beispielsweise bei der aus der genannten FR-PS 666 516 bekannten Anordnung, ist es notwendig, vorderhalb des den Rahmen bildenden Schutzschildes einen freien Raum auszusparen, um den Durchgang eines Teils des beweglichen Werkzeugträgers, insbesondere der Rollen, zu ermöglichen. Außerdem muß für dieselben Rollen ein freier Raum zwischen dem Rahmen und den Wänden des ausgebrochenen Stollens vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schrämmaschine der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß der gesamte periphere Raum des vorzutreibenden Stollens zugunsten des mittigen Raumbereiches gewonnen wird, urn auch in kleineren Stollen arbeiten zu können. Außerdem soll zum Zwecke der Entlastung der Waschine der vordere Rand des tragenden Rahmens von der Führungsbahn des Schrämwerkzeugs befreit werden. Ferner soll der gesamte Führungs- und Vorschubmechanismus des Werkzeugträgers in einen geschützten und zu Inspektionszwecken leicht zugänglichen Bereich verlagert werden. Weiterhin sollen die gesamten Beanspruchungen des Rahmens in das Rahmeninnere übergeleitet werden, um die Biegebeanspruchungen des vorderen Rahmenteils zu verringern. Schließlich soll es möglich sein, die Ausrichtung des mittels des Schrämwerkzeugs hergestellten Schnittes mit

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großer Genauigkeit zu regulieren, was bei den bekannten Anordnungen nicht möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann der Rahmen bis an seinem vorderen Ende nach allen Richtungen abgestützt werden, und zwar während des gesamten Arbeitsumlaufs des Schrämwerkzeuges und seines Werkzeugträgers längs der in sich geschlossenen Werkzeugträger-Führungsbahn.

Vorteilhafterweise trägt der Rahmen außer der Führungsund Vorschubbahn in seinem hinteren Bereich weitere innere Trag- oder Haltevorrichtungen für weitere Werkzeuge, wobei es sich beispielsweise um eine weitere Führungs- und Vorschubbahn handeln kann, die vorzugsweise zur genannten Führung- und Vorschubbahn symmetrisch ist.

Falls als Vorschübschiene eine Reibschiene Anwendung findet, mit welcher Vorschubmittel des Werkzeugträgers reibschlüssig zusammenwirken, weisen diese Vorschubmittel vorzugsweise mit der Reibschiene zusammenwirkende Klemmbacken auf.

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Gemäß der Erfindung weist die Schrämmaschine außerdem Spannvorrichtungen zum Abstützen der i'iaschine an den Wänden des bereits ausgebrochenen Stollens sowie einrichtungen zur Regulierung der Ausricntung der l-iaschine innerhalb des Stollens auf. Dazu dienen vorzugsweise mindestens drei jeweils gesondert steuerbare windenartige S tutζVorrichtungen.

Außerdem weist die erfindungsgemäße Schrämmaschine vorzugsweise eine Längsvorschubeinrichtung auf, die vorzugsweise einen vor- und rückwärts verschiebbaren Schlitten aufweist, der die Schrämvorrichtung vor- und rückwärts verschiebbar trägt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine

Schrämmaschine nach der Erfindung,

Fig. 2 einen peripheren Schnitt durch

einen Abschnitt der Führungsund Vorschubbahn, wobei der

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Werkzeugträger mit dem Schrämwerkzeug schematisch dargestellt ist,

Fig. 3 eine Frontansicht der in Fig. 1

gezeigten Maschine, wobei das Schrämwerkzeug weggelassen ist,

Fig. ¹J einen von vorn gesehenen Schnitt

in der Ebene IV-IV in Fig. 1, und

Fig.5 und Fig. 6 Varianten von mittels der erfin-

dungsgemäßen Maschine herstellbaren Stollenquerschnitten.

Die dargestellte Schrämmaschine weist eine Schrämvorrichtung 10 mit einem Schrämausleger 11 auf, die an einem Schlitten 12 angeordnet ist und dazu dient, an einer Abbaufront 2 eines Stollens 4 einen zur Stollenachse koaxialen Ringschlitz 3 längs der Stollenperipherie in das Gestein 1 einzuschneiden.

Die Maschine weist einen Rahmen 20 auf, dessen Außenwand 21 der Querschnittsform des Stollens 4 entspricht, nämlich, wie aus den Figuren 1 bis 4 hervorgeht, im Quer-

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schnitt kreisrund ist. Der Rahmen 20 ist als Hohlkonstruktion ausgebildet und besitzt äußerlich eine ringförmige Gestalt. In seinem Inneren enthält der Rahmen 20 eine Führungs- und Vorschubbahn 30 für den Schlitten 12.

Die Führungs- und Vorschubbahn 30 weist mehrere, Führungs- und Gegenschienen bildende Laufschienen für damit zusammen wirkende Organe des Schlittens 12 der Schrämvorrichtung 10 auf.

Zwei durch ein vorderes Winkelprofil 31 und ein hinteres Winkelprofil 3^ gebildete Führungsschienen 31 und 32, von denen die Führungsschiene 31 nahe dem vorderen Ende des Rahmens 20 angeordnet ist, bilden jeweils an der Innenwandfläche des Rahmens Laufbahnen, denen Flansche 35 und 36 der Winkelprofile 33 und 3¹I gegenüberliegen. Diese Flansche 35 und 36, die nach entgegengesetzten Richtungen weisen, dienen als Gegenschienen für Rollen 13 und 14, mit denen der Schlitten 12 in den Führungsschienen läuft.

Ein mittleres Winkelprofil 37 bildet zusammen mit den hinteren Winkelprofil 3^ eine mittlere Führungsschiene zur Längsführung des Schlittens, mit welcher Rollen 15 zusammenwirken, deren Achsen senkrecht zum Schlitten bzw. zur

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- 11 Rahmenachse verlaufen.

iiine weitere mittlere Führungsschiene ist zwischen dem mittleren Winkelprofil 37 und dem vorderen Winkelprofil 33 gebildet und kann gegebenenfalls auch noch durch Flansche dieser beiden Winkelprofile begrenzt sein. Am Boden der Führungsschiene 40, d. h. an ihrer von der Innenwandfläche des Rahmens gebildeten Schienenfläche ist eine als Reibschiene ausgebildete Reaktionsschiene 4l ange ordnet, mit welcher zwei Klemmbacken 42 und 43 zusammenwirken, die zum Vorschub des Schlittens mittels zweier Druckzylinder 44 und 45 dienen.

Die Klemmbackenmechanismen können beispielsweise in einer in der FR-PS 1 548 671 oder in der FR-PS 2 266 beschriebenen Weise ausgebildet sein.

Der Schlitten 12 weist an seiner vorderen Stirnfläche einen Flansch 16 auf, an welchem die Schrämvorrichtung mittels zweier parallel angelenkter Arme 17 und 18 und eines schräg dazwischenliegenden Spannbockes 19 mit Bezug auf den Rahmen 20 radial einstellbar gehaltert ist.

Wie die obige Beschreibung zeigt, kann also die erfindungsgemäße Maschine ein Außenprofil aufweisen, das

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vorteilhafterweise sehr weitgehend dein Lichtraumprofil des herzustellenden Stollens entspricht.

Außerdem wird durch die i'üh rungs- υ.ί Vors chub bahn ~$O

eine voilkorrj-ene FUnrung des die Schr^r.vc:: icr.tung 10 tragenden Schlittens 12 in Umfangsrichtung und in Längsrichtung erzielt.

Es ist natürlich mc"glich, am Rahmen 2 0 noch weitere Vorrichtungen zur Halterung von Werkzeugen anzubringen.

Vorteilhafterweise kann eine solche weitere Vorrichtung durch eine weitere Führungs- und Vors cnübbahn 30' gebildet sein, die symmetrisch zur beschriebenen Führungsund Yorschubbahn 3C ist.

Der Rahmen 20 kann niittels mindestens dreier vorderer Stützschuhe und mindestens dreier hinterer Stützschuhe an den Wänden des bereits ausgebrochenen Stollens und gegebenenfalls, solange kein Längsvorschub stattfindet, auch an der Stollenbrust fläche abgestützt werden.

Bei der als Ausführungsbeispiel dargestellten Maschine sind jeweils vier vordere und hintere Stützschuhe vorgesehen.

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Vorne und hinten ist am Rahmen 20 jeweils ein Ring mit kleinerem Durchmesser als dem Rahmenaußendurchmesser vorgesehen, so daß jeweils ein peripherer Ringraura gebildet ist, in welchem Vorrichtungen zum Spannen der Stützschuhe untergebracht sind, welch letztere zum Verspannen des Rahmens mit den Stollenwänden oder an der Stollenbrustfläche und zum Längsausrichten des Rahmens dienen.

Jeder der Stützschuhe 51 ist gelenkig an einem Arm montiert, der seinerseits um eine zur Stollenachse parallele Achse schwenkbar an der vorderen bzw. hinteren Stirnfläche des Rahmens 20 innerhalb des von dem jeweiligen Ring 50 begrenzten Ringraumes angelenkt ist. Jedem der Stützschuhe 51 ist außerdem ein Spannbock 54 zugeordnet, der ebenfalls gelenkig zwischen dem Stützschuh und der betreffenden Rahmenstirnfläche 53 montiert ist. Durch gewähltes Spannen und Lösen der einen oder anderen der jeweils vier vorderen und hinteren Stützschuhe läßt sich die Ausrichtung des Rahmens 20nach der Achse des herzustellenden Stollens leicht regulieren, was sowohl einen geraden als auch eiaan gekrümmten Stollenvortrieb ermöglicht. Die Beaufschlagung der acht Stützschuhe durch die acht Spannböcke garantiert eine gute Verspannung der Maschine.

Der Rahmen 20 wird von einem Bett 60 getragen, dessen 809822/0702

Innenfläche der Außenform des ringförmigen Rahmens entspricht. Das Bett 60 ist seinerseits auf Schuhen 6l abgestützt, die den Stützschuhen 51 ähnlich ausgebildet und wie diese an schwenkbaren Armen 62 angelenkt und jeweils mittels Spannböcken 64 spannbar sind. Der Rahmen 20 ist mittels FührungsStegen 70 an den Rändern des Bettes 60 auf diesem geführt und diese Führungsstege 70 sind in Nuten von am Rahmen 20 angeordneten längsverlaufenden Führungsschienen 2k gleitend verschieb lieh.

Demzufolge ist die den Rahmen 20 und das Bett 60 aufweisende Maschine mittels jeweils sechs vorderer und hinterer Stützschuhe an den Stollenwänden bzw. der Stollenbrust fläche abstützbar.

Das Bett 60 ist länger als der Rahmen 20, so dab der Rahmen 20 auf dem Bett 60 längsverschiebbar ist.

Dazu trägt das Bett 60 an seinem hinteren Ende einen vertikalen Stützkörper 65, an welchem eine Verankerung 66 für die Kolbenstange 67 einer in Längsrichtung verlaufenden Kolben-Zylinder-Anordnung angeordnet ist, deren Zylinder mit dem Rahmen 20 durch ein Verbindungsstück 70 verbunden ist, das an einem der Winkelprofile der von dem Schlitten nicht benutzten Führungsbahn 30' befestigt ist.

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Mittels der Kolben-Zylinder-Anordnung 68 ist also einerseits das Bett 60 in den Führungsschienen 24 nachschiebbar, nachdem unter Aufrechterhaltung der Verspannung des Rahmens 20 mittels der Stfitzschuhe 51 die S tut «schuhe des Bettes gelöst worden sind, und andererseits ist mittels der Kolben-Zylinder-Anordnung 68 danach der Rahmen 20 auf dem Bett 60 in Längsrichtung verschiebbar, nachdem die Stützschuhe 6l wieder druckbeaufschlagt und nunmehr die Stützschuhe 51 des Rahmens 20 geltet worden sind (gelüste Stellung der Stützschuhe 51 strichpunktiert dargestellt)· Die Regulierung der Ausrichtung der Maschine und deren Gesamt abstützung kann sodann leicht erfolgen«

Zweckmäfiigerweise trägt das Bett 60 eine vom Stützkörper 65 aus freitragend nach vorne verlaufende Bühne 63. Innerhalb des Rahmens 20 ist die B4Bme 63 nicht mehr freitragend, sondern liegt auf einer am Zylinder 69 der Kolben-Zylinder-Anordnung 68 gebildeten Stütze 22 auf. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 68 stützt sieb ihrerseits Ober ein Zwischenstück 23 auf der vom Schlitten 12 nicht benfit χ ten Führungsbahn 30* ab.

Die obige Beschreibung besieht Sien auf einen, im Querschnitt kreisrunden Stollen·

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Die Erfindung ist jedoch auch bei Stollenquerschnittsformen anwendbar, die sich aus verschiedenartig gekrümmten Kurvenabschnitten zusammensetzen, beispielsweise bei ellipsenartigen oder anderen Querschnitts formen mit zwei verschiedenen Krümmungsradien R und r, wie sie in den figuren und 6 gezeigt sind. Dabei genügt es, wenn die Krümmung des die Schrämvorrichtung tragenden Schlittens 12 dem großen Radius entspricht. Gemäß einer Variante der in Fig. 6 dargestellten Querschnittsform kann der kleine Radius r auch den Wert Null erreichen, wobei man zweckmäßigerweise zwei Schlitten vorsieht, von denen der eine der Wölbung und der andere der Wand zugeordnet ist.

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Schrämmaschine zum Schlitzen der Abbaufront eines herzustellenden Stollens entlang des Stollenumfangs, bei welcher ein mit Eigenantrieb versehener Werkzeugträger längs einer Führungs- und Vorschubbahn bewegbar ist, die sich kontinuierlich entlang der gesamten Peripherie des Stollens erstreckt und mindestens zwei Führungsschienen und mindestens eine Reaktionsschiene für den Vorschubantrieb aufweist sowie in Stollenlängsrichtung bis nahe zur Abbaufront verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Iiaschine einen als Hohlkonstruktion ausgebildeten Rahmen (20) mit einem dem Querschnittsprofil des herzustellenden Stollens (M) entsprechenden Querschnittsprofil aufweist und daß die Führungs- und Vorschubbahn (30) vollständig im Inneren des Rahmens untergebracht ist und mindestens eine Gegenschiene (35> 36) aufweist, die sich ebenfalls vollständig innerhalb des Rahmens nahe dessen vorderem Ende befindet.

2. Schrämmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (20) in seinem hinteren Bereich weitere, ebenfalls im Rahmeninneren angeordnete Haltemittel (30¹) für weitere Werkzeuge aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Schrämmaschine nach Anspruch 2, aadurch ^Kennzeichnet, daß die weiteren Haltemittel eine weitere rünrun_&3- und Vorschubbahn (30¹) bilden.

4. Schrämmaschine nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte i-'ührungs- und Vorschubbahn (30) und die weitere ioihrungs- und Vors chubb ahn (3ü') zueinander symmetrisch sind.

5. Schrämmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsschiene (4l) eine Reibschiene ist und daß der Vorschubantrieb des Werkzeugträgers (12) mit der Reibschiene zusammenwirkende Klemmbackenmechanismen (42, 43) aufweist.

6. Schrämmaschine nach einem der Ansprüche 1 oia 5> gekennzeichnet durch Abstützvorrichtungen (51, 52, 53) zur Abstützung der Maschine an den Wänden des bereits ausgebrochenen Stollens (4).

7. Schrämmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel (54) zur Regulierung der Längsausrichtung der Maschine im Stollen (4).

8. Schrämmaschine nach Anspruch 6 oaer 7» dadurch

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gekennzeichnet, daio am vorderen und hinteren Rahmenende jev/eils mindestens drei Spannböcke (5*0 vorgesehen sind, die jeweils gesondert regulierbar sind.

9. Schrämmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Verschiebevorrichtung (60, 68), mittels welcher der Rahmen (20) relativ zum Stollen (4) lungs verschiebbar ist.

10. Schrämmascnine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeicnnet, daß die genannte Verschiebevorrichtung ein Bett (6o) aufweist, auf welchem der Rahmen (20) vor- und rückwärts längsverschieblich angeordnet und das seinerseits relativ zum Rahmen vor- und rückwärts längsverschieblich ist,

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