DE3024464C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Messerschild-Vortriebseinrich­ tung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Messerschild-Vortriebseinrichtungen mit darin angeordneten Vortriebsmaschinen werden zum Vortrieb von Tunnels, Stol­ len, Untertagestrecken u. dgl. eingesetzt (DE-OS 26 54 422). Die den Schildmantel bildenden Vortriebsmesser sind mit­ tels hydraulischer Pressen, die sich gegen den Stützrah­ men des Messerschildes abstützen, einzeln oder gruppen­ weise vorpreßbar. Es ist aber auch schon bekannt, die Vortriebsmesser gruppenweise mit den im Nachziehschritt vorbewegbaren Stützrahmenteilen eines mehrteiligen Stütz­ rahmens zu verbinden, so daß die Vortriebsmesser jeweils zusammen mit den betreffenden Stützrahmenteilen vorbewegt werden. Ferner ist es bekannt, einen Messerschild in Ge­ stalt eines an der Sohle offenen Dachschildes nach Art eines Spreizschildes auszubilden, dessen Stützrahmen aus gelenkig miteinander verbundenen, mittels Spreizzylinder gegen die Ausbruchswandung spreizbaren Segmenten besteht (DE-OS 26 46 552, Prospekt Westfalia Lünen "Streckenvor­ triebsschild für mobile Teilschnittmaschinen", 1979; Pro­ spekt Westfalia Lünen "Streckenvortriebsschild mit inte­ grierter Teilschnittmaschine", 1979).

Bei den vorgenannten Messerschild-Vortriebseinrichtungen der bekannten Art werden Vortriebsmaschinen eingesetzt, die aus im Schild gelagerten Vollschnittmaschinen oder aus Teilschnittmaschinen mit einem schwenkbaren Schneid­ arm bestehen. In Verbindung mit Teilschnitt­ maschinen werden für das Laden und für den Abtransport des Haufwerks Ladeeinrichtungen verwendet, die aus einer vor dem Kopf eines längsverlaufenden Ladeförderers ange­ ordneten, z. B. von Flügelförderern od. dgl. gebildeten Querfördervorrichtung bestehen, welche das Haufwerk an der Ortsbrust aufnimmt und es dem Ladeförderer zuführt.

Bei den bekannten Messerschild-Vortriebseinrichtungen muß der Vorschub der Vortriebsmesser und des bzw. der Stützrahmen mit dem Vortrieb der Strecke od. dgl. durch die Vortriebsmaschine koordiniert werden, um zu vermei­ den, daß von den Seitenstößen her Gesteins- oder Boden­ material in den Schildraum eindringt. Dies gilt insbe­ sondere dann, wenn in einem Dachschild eine mit einer Querfördervorrichtung versehene Ladeeinrichtung einge­ setzt wird. Dabei muß auch dafür gesorgt werden, daß die unteren Vortriebsmesser des Dachschildes beim Vorschub nicht gegen die Querförderrichtung laufen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Messerschild-Vortriebs­ einrichtung der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß während der Vortriebsarbeit das Eindringen von Boden- bzw. Gesteinsmaterial in den Schild von der Seite her im Sohlbereich sicher unterbunden wird.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Messerschild- Vortriebseinrichtung sind demgemäß zumindest die an den beiden Seitenstößen unten liegenden Vortriebsmesser mit der Vortriebsmaschine so koppelbar bzw. gekoppelt, daß diese Vortriebsmesser beim Vorfahren der Vortriebsmaschine von dieser zwangsläufig mitgenommen werden. Damit ist ein mit der Vorschubbewegung der Vortriebsmaschine genau koordi­ nierter Vorschub der betreffenden Vortriebsmesser gewähr­ leistet. Ein Hereinbrechen von Gesteins- oder Bodenmaterial in den Schildraum von den Seitenstößen her wird zuverlässig unterbunden. Bei Vorhandensein einer Querfördervorrichtung läßt sich zugleich der dichte Anschluß der unteren Vor­ triebsmesser des Messerschildes an die Querfördervorrich­ tung zuverlässig beibehalten. Ferner ergibt sich der Vor­ teil, daß gegebenenfalls das Gewicht der Vortriebsmaschine als Schreitwiderlager für das Nachziehen des Stützrahmens oder bei mehrteiliger Ausbildung desselben des betreffen­ den Stützrahmenteils heranziehen läßt, wodurch sich eben­ falls die Einsatzsicherheit des Messerschildes erhöhen läßt. Besonders vorteilhaft auch in dieser Hinsicht ist es, wenn die mit der Vortriebsmaschine zu der Vorschubeinheit ge­ koppelten Vortriebsmesser mittels Spreizvorrichtungen, wie insbesondere Spreizzylinder, gegen die Ausbruchswandung andrückbar sind, wobei sich die Spreizvorrichtungen bzw. die Spreizzylinder zweckmäßig gegen das Maschinengestell der Vortriebsmaschine gelenkig abstützen. In diesem Fall ist es möglich, die unteren Vortriebsmesser des Dachschil­ des zuverlässig gegen die Seitenstöße zu verspannen, so daß auch etwaige Seitendrücke aufgenommen werden können und diese Vortriebsmesser ein unverrückbares Schreitwider­ lager bilden können. Zugleich kann durch die Spreizvorrich­ tungen die Vortriebsmaschine gegen die Ausbruchswandung ab­ gespannt und in ihrer Lage gesichert werden.

Die Vortriebsmaschine wird zweckmäßig als selbstfahrende Maschine mit eigenem Fahrwerk, insbesondere einem Raupen­ fahrwerk, ausgebildet. Die Kupplung der Vortriebsmesser mit der Vortriebsmaschine läßt sich in einfacher Weise mittels starrer Mitnehmeranschläge od. dgl. bewerkstelligen.

In bevorzugter Ausführung weist die erfindungsgemäße Mes­ serschild-Vortriebseinrichtung eine mit der Vortriebsmaschi­ ne vorbewegbare Ladeeinrichtung mit einer Querfördervorrich­ tung auf. Dabei wird die Anordnung so getroffen, daß die mit der Vortriebsmaschine zu der Vorschubeinheit gekoppelten un­ teren Vortriebsmesser des dach- bzw. hufeisenförmigen Messer­ schildes mit ihren vorderen Enden zumindest bis dicht an die Querfördervorrichtung reichen, so daß hier der Raum zwischen der Querfördervorrichtung und den unteren Vortriebsmessern jederzeit geschlossen ist. Die Querfördervorrichtung besteht zweckmäßig aus zwei in einem gemeinsamen längsverlaufenden Ladeförderer fördernden Flügelförderern, wie dies an sich bekannt ist.

Der Messerschild kann von unterschiedlicher Bauart sein. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform besteht der Stütz­ rahmen des Messerschildes aus mehreren im Abstand hinter­ einander angeordneten, über Schreitzylinder gekoppelten Stützrahmenteilen, die sich im sogenannten Nachziehschritt rücken lassen. Dabei sind zweckmäßig diejenigen Vortriebs­ messer, die mit der Vortriebsmaschine nicht gekoppelt sind, mit den einzelnen Stützrahmenteilen jeweils zu einer Vor­ schubeinheit verbunden, derart, daß diese Vortriebsmesser gruppenweise zusammen mit dem zugehörigen Stützrahmenteil vorgefahren werden.

Andererseits können die mit der Vortriebsmaschine ungekop­ pelten Vortriebsmesser aber auch jeweils mittels gegen den Stützrahmen abgestützter Vorschubzylinder vorgepreßt wer­ den. In diesem Fall kann in bekannter Weise ein Stützrahmen verwendet werden, der sich mit Hilfe der den einzelnen Vor­ triebsmessern zugeordneten Vorschubzylinder als Baueinheit nachziehen läßt.

Der Stützrahmen kann im übrigen aus einem starren Rahmenge­ stell oder aus einem mehrteiligen Gelenkrahmen bestehen, der sich als Spreizrahmen ausbilden läßt. Dabei kann der Stützrahmen mittels heb- und senkbarer Stützfüße auf der Sohle abgestützt sein.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Messerschild-Vortriebsein­ richtung im Querschnitt, wobei die Ladeeinrichtung fortgelassen ist;

Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1 in einem Horizontal­ schnitt.

Die dargestellte Messerschild-Vortriebseinrichtung besteht aus einem als Dachschild ausgebildeten hufeisenförmigen Messerschild 10 und einer darin befindlichen, als Teil­ schnittmaschine ausgebildeten Vortriebsmaschine 11 sowie einer Ladeeinrichtung 12 (Fig. 2), die das von der Vor­ triebsmaschine an der Ortsbrust gelöste Gut aufnimmt und es einem dem Schild nachgeschalteten Fördermittel zuführt.

Der Stützrahmen des Messerschildes 10 ist von mehreren in Vortriebsrichtung im Abstand hintereinander angeordneten Stützrahmenteilen 13 bis 17 gebildet, auf denen sich die das Schilddach bildenden, parallel zueinander ausgerichte­ ten Vortriebsmesser 18 und 19 abstützen. Sämtliche Stütz­ rahmenteile 13 bis 17 können in bekannter Weise zu einem starren Stützrahmen verbunden sein, der sich als Baueinheit in Vortriebsrichtung V vorziehen läßt. In diesem Fall kön­ nen die Vortriebsmesser 18 jeweils über einen eigenen dop­ peltwirkenden hydraulischen Vorschubzylinder mit dem Stütz­ rahmen 13 bis 17 verbunden sein, so daß sich diese Vor­ triebsmesser mit Hilfe ihrer Vorschubzylinder einzeln oder gruppenweise in Vortriebsrichtung V vorschieben lassen. Die Vortriebsmesser 18 und 19 werden hierbei zweckmäßig mittels Nut-Federführungen formschlüssig an den Stützrahmenteilen 13 bis 17 geführt, wie dies bei Messerschilden bekannt ist.

Andererseits können die Vortriebsmesser 18 aber auch ein­ zeln oder gruppenweise mit den Stützrahmenteilen 13 bis 17 zu einer Vorschubeinheit verbunden sein, die ihrerseits über hydraulische Schreitzylinder (nicht dargestellt) ein­ zeln oder gruppenweise im Nachziehschritt rückbar sind, so daß beim Rücken der einzelnen Stützrahmenteile die jeweils mit ihnen verbundenen Vortriebsmesser vorgefahren werden. Auch solche Messerschilde sind bekannt.

Die hufeisenförmigen Stützrahmenteile können, wie darge­ stellt, aus Gelenkrahmen bestehen, deren beide Segmente über ein Firstgelenk 20 mit in Vortriebsrichtung verlau­ fender Gelenkachse verbunden sind und sich jeweils über einen hydraulisch ein- und ausfahrbaren Stützfuß 21 auf der Streckensohle 22 abstützen. Zwischen den beiden Seg­ menten eines jeden Stützrahmenteils 13 bis 17 kann dabei ein hydraulischer Firstzylinder 23 gelenkig eingeschaltet sein.

Die beiden unteren Vortriebsmesser 19 des Messerschildes 10, welche die Streckenstöße im Sohlbereich sichern, sind mit der Vortriebsmaschine 11 zu einer Vorschubeinheit gekoppelt. Die Vortriebsmaschine 11 weist ein Maschinengestell 24 mit einem eigenen Fahrwerk, hier einem Raupenfahrwerk 25 auf. Das Maschinengestell 24 trägt in bekannter Weise einen höhen- und seitenverschwenkbaren Schneidarm 26 mit einem angetriebenen Schneidkopf, dessen mit Schneidwerkzeugen be­ stückte Schneidwalze 27 um eine senkrecht zur Längsachse des Schneidarmes 26 verlaufende Achse drehbar sind. Mit Hilfe des allseitig verschwenkbaren Schneidarmes 26 läßt sich daher die Ortsbrust mit dem gewünschten Profil schnei­ den.

Die beiden unteren Vortriebsmesser 19 weisen innenseitig starre Mitnehmer 28 auf, welche in Taschen 29 an den beiden gegenüberliegenden Seiten des Maschinengestells 24 der Vor­ triebsmaschine 11 quer zur Vortriebsrichtung V verschiebbar einfassen, so daß beim Vorfahren der Vortriebsmaschine 11 in Pfeilrichtung V die unteren Vortriebsmesser 19 durch den Mitnehmeranschlag mitgenommen werden.

Es ist auch möglich, mit der Vortriebsmaschine 11 nicht nur die beiden untersten Vortriebsmesser 19, sondern an jeder Streckenseite mehrere untere Vortriebsmesser zu einer Vor­ schubeinheit zu koppeln.

Zwischen den unteren Vortriebsmessern 19 und dem Maschinen­ gestell 24 der Vortriebsmaschine 11 sind zu beiden Seiten hydraulische Spreizzylinder 30 gelenkig eingeschaltet, mit denen sich die Vortriebsmesser 19 gegen die Ausbruchswan­ dung 31 anpressen lassen, so daß diese Vortriebsmesser auch gegenüber etwaigen Seitendrücken zuverlässig an der Aus­ bruchswandung gehalten werden und ggfls. ein unverrückbares Schreitwiderlager für das Nachziehen des Stützrahmens bzw. einzelner Stützrahmenteile bilden können, der bzw. die mit den verspannten Vortriebsmessern 19 über hydraulische Vor­ schubzylinder verbunden ist bzw. sind. Außerdem kann mit Hilfe der Spreizzylinder 30 die Vortriebsmaschine 11 im Inneren des Messerschildes in ihrer Lage gesichert werden.

Die Ladeeinrichtung 12 besteht aus einem in der Strecken­ achse mittig angeordneten Ladeförderer 32, der zweckmäßig von einem Kettenkratzförderer gebildet ist, und einer am ortsbrustseitigen Kopfende des Ladeförderers 32 angeordne­ ten Querfördervorrichtung, die von zwei zu beiden Seiten des Ladeförderers 32 liegenden Flügelförderern 33 gebildet ist. Die Umlauf- und Förderrichtung der beiden Flügelför­ derer 33 ist in Fig. 2 durch Pfeile angegeben. Bei der Vor­ triebsarbeit wird das von dem Schneidarm 26 an der Ortsbrust geschnittene Gut von den beiden Flügelförderern 33 erfaßt und von diesen in den Ladeförderer 32 geladen, der es unter dem Maschinengestell 24 der Vortriebsmaschine 11 hindurch nach hinten abfördert und an seinem rückwärtigen Abwurfende in ein nachgeschaltetes (nicht dargestelltes) Fördermittel austrägt. Die beiden Flügelförderer 33 und der Ladeförderer 32 sind untereinander sowie mit der Vortriebsmaschine 11 zu einer Bau- und Vorschubeinheit verbunden, so daß die ge­ samte Ladeeinrichtung beim Vorfahren der Vortriebsmaschine 11 in Pfeilrichtung V mitgenommen wird.

Während der Vortriebsarbeit wird die Vortriebsmaschine 11 zusammen mit der Ladeeinrichtung 12 abschnittsweise vorge­ fahren, wobei die unteren Vortriebsmesser 19 über den Mit­ nehmeranschlag 28, 29 mitgenommen werden. Die unteren Vor­ triebsmesser 19 haben eine solche Länge, daß ihre vorderen Enden 19′ bis etwa zu den äußeren Enden der Flügelförderer 33 reichen und dadurch den Raum 34 zwischen den Flügelför­ derern 33 und den vorderen Enden 19′ der Vortriebsmesser 19 weitgehend schließen. Das Maß, um welches die Vortriebsma­ schine 11 mit der Ladeeinrichtung 12 gegenüber dem stehen­ den Stützrahmen 13 bis 17 in Pfeilrichtung V vorfahren kann, ist abhängig vom Abstand der Stützrahmenteile 14 und 15. Die oberhalb der Vortriebsmesser 19 liegenden Vortriebsmesser 18 lassen sich unabhängig von dem Stützrahmen oder auch zusam­ men mit den einzelnen Stützrahmenteilen vorfahren, was in bekannter Weise mit Hilfe hydraulischer Vorschub- bzw. Schreitzylinder erfolgt.

Es wäre auch möglich, die unteren Vortriebsmesser 19 des Dachschildes nach vorne zu verlängern, so daß sie an den streckenstoßseitigen Enden 33′ der Querförderer 33 entlang­ geführt sind und in jeder Arbeitsposition, d. h. auch in der eingefahrenen Position noch seitlich an den Teilen 33′ der Querförderer anliegen und damit die Spalten 34 jederzeit geschlossen halten. Diese Ausgestaltung der unteren Vor­ triebsmesser 19 läßt sich auch dann verwirklichen, wenn diese Messer nicht mit der Vortriebsmaschine 11 zu einer Vorschubeinheit gekoppelt sind.

Aufgrund der gelenkigen Einschaltung der Spreizzylinder 30 hat die Vortriebsmaschine 11 eine gewisse Bewegungsfreiheit innerhalb des Dachschildes, so daß die Ausrichtung der Vor­ triebsmaschine zur Streckenachse durch unterschiedlichen Ausschub der Zylinder geändert werden kann. Außerdem können die Spreizzylinder 30 zur Unterstützung der Firstzylinder 23 der gelenkig unterteilten Stützrahmenhälften dienen, in­ dem durch Ausfahren der Spreizzylinder 30 zwischen den Vor­ triebsmessern 19 und den Stützrahmenteilen ein gewisses Spiel für die Abspreizung der Segmente der Stützrahmenteile mittels der Firstzylinder 23 geschaffen wird.

Claims (13)

1. Messerschild-Vortriebseinrichtung, bestehend aus einem an der Sohle offenen dachförmigen Messerschild mit gegen­ über dessen Stützrahmen zumindest einzeln vorschiebbaren Vortriebsmessern und einer im Messerschild angeordneten, in Vortriebsrichtung gegenüber dem Stützrahmen vorbeweg­ baren, als Teilschnittmaschine ausgebilde­ ten Vortriebsmaschine mit Ladeeinrichtung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an jeder Seite des Messerschil­ des (10) mindestens das unterste Vortriebsmesser (19) mit der Vortriebsmaschine (11) zu einer Vorschubeinheit gekoppelt bzw. koppelbar ist.

2. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Vor­ triebsmaschine (11) zu der Vorschubeinheit gekoppelten Vortriebsmesser (19) mittels Spreizvorrichtungen (30), wie insbesondere Spreizzylinder, gegen die Ausbruchs­ wandung andrückbar sind.

3. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrich­ tungen (30) gegen das Maschinengestell (24) der Vor­ triebsmaschine (11) gelenkig abgestützt sind.

4. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmesser (19) mittels starrer Mitnehmeranschläge (28, 29) mit der Vortriebsmaschine (11) gekoppelt sind.

5. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmaschine (11) mit einem eigenen Fahrwerk, ins­ besondere einem Raupenfahrwerk (25), versehen ist.

6. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Vortriebsmaschine (11) vorbewegbare Ladeein­ richtung (12) mit einer Querfördervorrichtung (33) ver­ sehen ist, und daß die mit der Vortriebsmaschine zu der Vorschubeinheit gekoppelten unteren Vortriebsmesser (19) des dachförmigen Messerschildes mit ihren vorderen Enden (19′) bis dicht an die Querfördervorrichtung (33) reichen.

7. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querfördervor­ richtung aus zwei in einen gemeinsamen längsverlaufen­ den Ladeförderer (32) fördernden Flügelförderern (33) besteht.

8. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrahmen des Messerschildes (10 aus mehreren im Ab­ stand hintereinander angeordneten, über Schreitzylinder gekuppelten Stützrahmenteilen (13 bis 17) besteht.

9. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Vor­ triebsmaschine (11) ungekoppelten Vortriebsmesser (18) einzeln oder gruppenweise mit den verschiedenen Stütz­ rahmenteilen (13 bis 17) zu einer Vorschubeinheit ver­ bunden sind.

10. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Vortriebsmaschine (11) ungekuppelten Vortriebs­ messer (18) jeweils mittels gegen den Stützrahmen (13 bis 17) abgestützter Vorschubzylinder vorpreßbar sind.

11. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrahmen (13 bis 17) aus mehrteiligen Gelenkrahmen besteht.

12. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrahmen (13 bis 17) mittels heb- und senkbarer Stützfüße (21) auf der Sohle (22) abgestützt ist.

13. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Vortriebsmesser (19) zur Ortsbrust hin seitlich am Querförderer (33) oder Anbauteilen derselben vorbei­ geführt sind, derart, daß sie auch in ihrer eingefahre­ nen Stellung mit ihren vorderen Enden (19′) bis etwa zum Querförderer oder dessen Anbauteilen reichen.