DE4014752A1 - Laengsschneidarm fuer vortriebs- und abbauzwecke u. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Längsschneidarm für Vortriebs­ und Abbauzwecke, insbesondere für den Strecken- und Tunnel­ vortrieb u. dgl. mit im Schneidarm angeordnetem Schneidkopf­ antrieb, mit dessen axialer Antriebswelle der Schneidkopf drehschlüssig gekuppelt ist.

Für Vortriebs- und Abbauzwecke werden sogenannte Teil­ schnittmaschinen mit schwenkbarem Schneidarm eingesetzt, die entweder mit einem angetriebenem Querschneidkopf oder aber mit einem angetriebenen Längsschneidkopf versehen sind ("Glückauf" 1981, Seiten 284 bis 287; "Glückauf" 1984, Sei­ ten 1534 bis 1539). Zum Laden des vom Schneidkopf an der Ortsbrust gelösten Haufwerks wird beim Längsschneidarm der um die Schneidarmachse rotierende Schneidkopf mit einer Transportwendel versehen. Dabei ist es auch bekannt, die Transportwendel so am Längsschneidkopf anzuordnen, daß sie eine rückwärtige Verlängerung des Schneidkopfes bildet, die den Schneidkopfträger des Schneidarmes umgreift ("Glück­ auf" 1983, Seiten 501 bis 508).

Bei den bekannten Längsschneidarmen ist der Schneidkopfan­ trieb in den Schneidarm integriert. Er befindet sich im allgemeinen im Inneren des Schneidarmes, wobei seine An­ triebswelle einen am Schneidarm kopfseitig angeschraubten Schneidarmträger durchgreift und im Schneidarmträger in Wälzlagern gelagert ist. Da der Längsschneidkopf im Einsatz erheblichen Belastungen unterworfen ist, die als Querkräfte auf die Welle übertragen und gegen die Wellenlager abgesetzt werden, müssen die Wellenlager sehr kräftig ausgeführt wer­ den. Wird in rückwärtiger Verlängerung des Schneidkopfes eine mit diesem rotierende Transportwendel vorgesehen, die den Schneidkopfträger umschließt, so kann es bei den einseitigen Schneidkopfbelastungen zu Verkantungen und Schrägstellungen der Transportwendel kommen mit der Folge, daß das maschinen­ seitige Ende des Grundkörpers der Transportwendel einseitig zur schleifenden Anlage an den Schneidkopfträger kommt und auf der Gegenseite sich soweit vom Schneidkopfträger entfernt, daß hier eine einwandfreie Dichtung des Spaltes zwischen Transportwendel und Schneidkopfträger nicht mehr gewährlei­ stet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Längsschneidarm der gattungs­ gemäßen Art so auszubilden, daß die auftretenden Betriebsbe­ lastungen von den der Schneidkopfverlagerung dienenden Lagern zuverlässig aufgenommen werden können und für den Fall, daß eine Transportwendel am Längsschneidkopf vorgesehen wird, die vorgenannten Probleme behoben werden.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schneidkopf mit einer rückwärtigen Drehhülse in La­ gern auf dem von den Antriebswelle durchgriffenen Kopfteil des Schneidarmes gelagert ist. Das genannte Kopfteil bildet das freie Ende des Schneidarmes. Es wird vorzugsweise von ei­ nem als Schneidarmverlängerung am Schneidarm, zweckmäßig mit Hilfe einer Verschraubung, lösbar befestigten Schneidkopfträ­ ger gebildet.

Nach der Erfindung braucht also die Antriebswelle des Schneid­ kopfes nicht direkt durch im Schneidarm bzw. im Schneidkopf­ träger angeordnete Wellenlager verlagert zu werden. Vielmehr erfolgt die Lagerung des Schneidkopfes nebst der Antriebswel­ le durch außerhalb des Schneidarmes bzw. des Schneidkopfträ­ gers liegende Lager (Wälzlager), die zwischen dem Schneidarm bzw. dem Schneidkopfträger und der genannten Drehhülse des Schneidkopfes angeordnet sind und die bei entsprechend grö­ ßeren Durchmessern die auftretenden Kräfte besser aufzuneh­ men in der Lage sind. An der Antriebswelle stellen sich kei­ ne ungünstigen Querkräfte bzw. Biegebeanspruchungen ein. Vielmehr erfolgt die Abstützung und Lagerung des Schneid­ kopfes über die den Schneidkopfträger umschließende kräftige Drehhülse, die in bevorzugter Ausführung der Erfindung zu­ gleich Träger einer Transportwendel ist. Mit der erfindungs­ gemäßen Anordnung wird auch erreicht, daß die außenliegenden Lager für den Einbau oder auch für das Auswechseln leichter zu­ gänglich sind.

Im einzelnen wird die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß die Drehhülse über eine Schraubverbindung mit dem Schneidkopf verbunden wird, vorzugsweise mit Hilfe von Schraubenbolzen, die den Schneidkopf axial durchfassen. Der Schneidkopf und die Drehhülse sind also lösbar miteinander verbunden und von­ einander trennbar, wodurch die Montage und Demontage der Tei­ le erleichtert werden. Die Transportwendel wird zweckmäßig mit ihrem die Drehhülse umgreifenden Zylinderrohr über eine formschlüssige Drehverbindung mit dem Schneidkopf verbunden. Vorzugsweise wird hierbei die Anordnung so getroffen, daß die Transportwendel mit einem die Drehverbindung bildenden Zylin­ deransatz in eine ringförmige Ausnehmung an der Basisfläche des etwa kegelförmigen Schneidkopfes einfaßt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebswelle als eine vom schneidkopfseitigen Ende her in das Kopfteil bzw. in den Schneidkopfträger einführbare Steck­ welle ausgebildet, die mit ihrem innenliegenden Wellenende nach Art einer Schiebekupplung mit dem Abtriebsteil des Schneidkopfantriebes drehschlüssig kuppelbar ist. Die Antriebs­ welle läßt sich demgemäß bei gelöstem Schneidkopf von vorne in den Schneidkopfträger schieben und in drehschlüssiger Verbin­ dung mit der Abtriebsseite des Schneidkopfantriebs bringen.

Dabei wird die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß die An­ triebswelle mit ihrem eine Axialverzahnung od.dg1. aufweisen­ den schneidkopfseitigen Ende aus dem Kopfteil bzw. dem Schneid­ kopfträger herausragt und in eine entsprechend axial verzahnte Innenbohrung des Schneidkopfes einfaßt. Zwischen dem Schneid­ kopf und dem ihm zugewandten Ende der Antriebswelle wird vor­ teilhafterweise eine im Schneidkopf angeordnete Federvorrich­ tung vorgesehen, die ein axiales Wandern der Antriebswelle verhindert.

Insbesondere im Hinblick auf die angestrebte Erleichtung der Montage und Demontage des Schneidkopfes und der zugehörigen Teile vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Drehhülse von der Schneidkopfseite her auf das Kopfteil bzw. den Schneid­ kopfträger aufschiebbar und mittels der Schraubverbindung in der Einbaulage gehalten ist. Die beiden Lager werden zweck­ mäßig durch an dem Schneidkopfträger und an der Drehhülse angeordnete Ringschultern sowie durch eine am Ende des Schneidkopfträgers angeordnete lösbare Sicherungsscheibe in ihrem axialen Abstand zueinander fixiert. Es empfiehlt sich weiterhin, eine den Ringspalt zwischen dem rückwärtigen Ende der Drehhülse und dem Schneidkopfträger dichtende Dichtung vorzusehen. Weitere Dichtungen werden zweckmäßig zwischen dem zylindrischen Grundkörper der Transportwendel und der Drehhülse vorgesehen, auf der sich die Transportwendel ab­ stützt. Die auf die Drehhülse aufschiebbare Transportwendel stützt sich zweckmäßig gegen eine Anschlagschulter der Dreh­ hülse ab.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Längsschneidarm lediglich im Bereich seines freien Schneid­ armendes mit dem hier angeordneten Schneid­ kopf im Längsschnitt;

Fig. 2 eine Einzelheit des Längsschneidarmes nach Fig. 1 in einem axialen Teilschnitt.

Der dargestellte Längsschneidarm 1 ist in üblicher Weise schwenkbar an einem (nicht dargestellten) Schneidarmträger gelagert, so daß er durch Verschwenken die Ortsbrust über­ streichen kann. Das vordere, schneidkopfseitige Ende des Längsschneidarmes 1 wird von einem zylindrischen Schneidkopf­ träger 2 gebildet, der somit eine axiale Verlängerung des Schneidarmes 1 bildet. Der Schneidkopfträger 2 ist über einem Anschlußstück 4 mittels Schrauben 3 am Längsschneidarm 1 lösbar befestigt. Im Inneren des Längsschneidearmes 1 be­ findet sich der Schneidkopfantrieb 5, bestehend aus einem Antriebsmotor mit Kupplung und Getriebe. Der Schneidkopfan­ trieb 5 treibt den als Längsschneidkopf ausgebildeten Schneidkopf 6 über eine axiale Antriebswelle 7 an, die den Schneidkopfträger 2 durchgreift. Die Antriebswelle 7 ist als eine vom schneidkopfseitigen Ende her in den Schneid­ kopfträger 2 einführbare Steckwelle ausgebildet, die mit ihrem innenliegenden Wellenende 8 nach Art einer Schiebe­ kupplung mit dem Abtriebsteil 9 des Schneidkopfantriebes 5 drehschlüssig gekuppelt ist. Das Abtriebsteil 9 besteht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer innenver­ zahnten Hohlwelle, in die die Antriebswelle 7 mit ihrem eine entsprechende axiale Außenverzahnung aufweisenden Wellenende 8 einsteckbar ist, wodurch die antriebsmäßige Verbindung mit dem Schneidkopfantrieb 5 hergestellt wird.

Die Antriebswelle 7 ragt mit ihrem schneidkopfseitigen En­ de 10 vorne aus dem Schneidkopfträger 2 heraus. Das Wellen­ ende 10 ist ebenfalls mit einer axialen Außenverzahnung ver­ sehen, die zur Herstellung der drehschlüssigen Verbindung in eine mit entsprechender Innenverzahnung versehene Boh­ rung 11 des Schneidkopfes 6 einfaßt. Der etwa kegelstupf­ förmige Schneidkopf 6 ist in üblicher Weise mit in Meißel­ haltern sitzenden Meißeln 12 bestückt.

Die Antriebswelle 7 ist nicht unmittelbar in Wellenlagern, die sich im Schneidkopfträger 2 befinden, gelagert. In ei­ ner Sackbohrung 13 des Schneidkopfes 6 befindet sich eine Federvorrichtung 14, die in Axialrichtung auf die Antriebs­ welle 7 wirkt und diese im Kupplungseingriff mit dem Schneidkopfantrieb 5 hält.

Mit der Rückseite bzw. der breiten Basisfläche des Schneid­ kopfes 6 ist durch Verschraubung eine kräftige Drehhülse 15 verbunden, die den Schneidkopfträger 2 umschließt und die in Lagern 16 und 17 auf dem Schneidkopfträger 2 gelagert ist. Die Schraubverbindung zwischen Drehhülse 15 und Schneid­ kopf 6 erfolgt zweckmäßig mit Hilfe axialer Schrauben 18, die in Fig. 1 lediglich durch strichpunktierte Linien angedeutet sind. Die Drehhülse 15 bildet demgemäß eine rückwärtige zy­ lindrische Verlängerung des Schneidkopfes 6, die in den als Wälzlagern ausgebildeten Lagern 16 und 17 auf dem mit dem Schneidarm 1 fest verbundenen Schneidkopfträger 2 gelagert ist. Das Lager 16 stützt sich seitlich einerseits gegen ei­ ne Ringschulter 19 des Schneidkopfträgers 2 und andererseits gegen eine Ringschulter 20 der Drehhülse 15 ab. Das andere Lager 17 stützt sich seitlich an einer Ringschulter 21 der Drehhülse 15 ab. Auf der anderen Seite ist das Lager 17 mit Hilfe einer auf den Schneidkopfträger 2 endseitig aufgeset­ zten Sicherungsscheibe 22 fixiert, die mit Hilfe einer auf ein Gewinde am Ende des Schneidkopfträgers 2 aufge­ schraubten Sicherungsmutter 23 lösbar festgelegt ist. Die beiden Lager 16 und 17 sind demgemäß in ihrem Axialabstand zueinander fixiert.

Auf der Drehhülse 15 sitzt eine Transportwendel 24, die sich mit ihrem zylindrischen Grundkörper 25 bei 26 und 27 auf der Drehhülse 15 abstützt. Der zylindrische Grundkörper 25 trägt die eigentliche Wendel 28. Die Transportwendel 24 bildet demgemäß eine rückwärtige Verlängerung des Schneid­ kopfes 6. Sie ist mit dem Schneidkopf 6 über eine form­ schlüssige Drehverbindung verbunden. Zu diesem Zweck weist der zylindrische Grundkörper 25 einen verstärkten Zylinder­ ansatz 29 auf, der in eine ringförmige Ausdrehung 30 des Schneidkopfes einfaßt. Der Zylinderansatz 29 ist gemäß Fig. 2 mit über den Umfang verteilt angeordneten axialen Vor­ sprüngen 31 versehen, die in entsprechende Ausnehmungen 32 einfassen, die sich am Grund der Ausdrehung 30 des Schneid­ kopfes 6 befinden, wodurch die drehschlüssige Verbindung zwischen Schneidkopf 6 und Transportwendel 24 hergestellt wird. Die auf die Hülse aufschiebbare Transportwendel 24 stützt sich im Montagezustand gegen eine Anschlagschulter 33 der Drehhülse 15 ab. Damit ist die Transportwendel 24 auch in Axialrichtung unverschieblich am Schneidkopf fest­ gelegt.

Schneidarmseitig ist der Ringspalt zwischen dem Ende der Drehhülse 15 und dem Schneidkopfträger 2 durch eine Dichtung 34 abgedichtet, die aus einer Labyrinthdichtung und/oder einer Ringdichtung, insbesondere einer metallenen Ringdich­ tung bekannter Art besteht. Die Abdichtung des Ringspaltes am anderen Ende der Drehhülse 15 erfolgt mittels eines Dicht­ ringes 35, der zwischen der Sicherungsscheibe 22 und einer Ausdrehung der Drehhülse 15 angeordnet ist. Außerdem ist die Transportwendel 24 mit ihrem zylindrischen Grundkörper 25 mittels Dichtungen 36 und 37 gegenüber der Drehhülse 15 ab­ gedichtet.

Die vorstehend beschriebene Ausgestaltungsform des Längs­ schneidarmes ermöglicht eine vergleichsweise einfache und rasche Montage und Demontage des Schneidkopfes nebst seiner Antriebswelle. Bei der Montage kann wie folgt vorgegangen werden: Zunächst werden die Dichtung 34 und das Lager 16 am Schneidkopfträger 2 in Position gebracht, worauf die Dreh­ hülse 15 mit dem eingesetzten Lager 17 von der Schneidkopf­ seite her auf den Schneidkopfträger 2 aufgeschoben wird. Zur Axialsicherung wird dann die Sicherungsscheibe 22 aufge­ steckt und durch die Sicherungsmutter 23 gesichert. Anschlie­ ßend können die verschiedenen Dichtungen 35, 36, 37 einge­ setzt werden. Die Antriebswelle 7 wird von der Schneidkopf­ seite her in den Schneidkopfträger 2 eingeführt und mit ihrem Kupplungsende 8 in die Hohlwelle 9 eingesteckt. Danach wird die Transportwendel 24 bis zur Anschlagschulter 33 auf die Drehhülse 15 aufgeschoben. Die so aufgeschobene Transport­ wendel 24 ist in ihrem vorderen und hinteren Bereich einwand­ frei auf der Drehhülse 15 abgestützt. Schließlich wird der Schneidkopf 6 auf die Welle 7 aufgesetzt, die sich hierbei mit ihrem verzahnten Wellenende 10 in die innenverzahnte Boh­ rung 11 des Schneidkopfes 6 schiebt, wodurch die antriebs­ mäßige Verbindung hergestellt wird. Der Schneidkopf 6 wird mit Hilfe der durchgesteckten axialen Schrauben 18 mit der Drehhülse 15 verbunden und damit über die Drehhülse 15 am Schneidkopfträger 2 in Axialrichtung fixiert. Die Federvor­ richtung 14 zwischen Schneidkopf 6 und Antriebswelle 7 ver­ hindert ein Wandern der Antriebswelle in Axialrichtung. Beim Aufsetzen des Schneidkopfes 6 schieben sich die axialen Vor­ sprünge 31 am verstärkten Zylinderansatz 29 der Transportwen­ del 24 in die entsprechenden Nuten oder Ausnehmungen 32, wo­ durch die formschlüssige Drehverbindung zwischen Schneidkopf und Transportwendel hergestellt wird. Damit wird die Trans­ portwendel 24 auch in ihrer Anlage an der Anschlagschulter 33 in Axialrichtung mit einem gewissen axialen Bewegungsspiel gegenüber dem Schneidkopf und der Drehhülse gesichert.

Abweichend von dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbei­ spiel wird zweckmäßig das Anschlußstück 4 einstückig mit dem Schneidkopfträger 2 verbunden. Der Schneidkopfträger 2 wird hierbei mit seinem von dem Anschlußstück 4 gebildeten Flansch­ ende mit Hilfe der axialen Schrauben 3 am freien Ende des Schneidarmes 1 befestigt.

Claims (14)

1. Längsschneidarm für Vortriebs- und Abbauzwecke, insbeson­ dere für den Strecken- und Tunnelvortrieb u. dgl., mit im Schneidarm angeordnetem Schneidkopfantrieb, mit dessen axialer Antriebswelle der Schneidkopf drehschlüssig gekup­ pelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (6) mit einer rückwärtigen Drehhülse (15) in Lagern (16, 17) auf dem von der Antriebswelle (7) durchgriffenen Kopfteil (2) des Schneidarmes (1) gelagert ist.

2. Längsschneidarm nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehhülse (15) von ei­ ner in rückwärtiger Verlängerung des Schneidkopfes (6) angeordneten Transportwendel (24) umschlossen ist.

3. Längsschneidarm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfteil aus einem als Schneidarmverlängerung am Schneidarm (1), vorzugswei­ se durch Verschraubung (3), lösbar befestigten Schneid­ kopfträger (2) besteht.

4. Längsschneidarm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dreh­ hülse (15) über eine Schraubverbindung, vorzugsweise mit­ tels den Schneidkopf (6) axial durchfassender Schrauben­ bolzen (18), mit dem Schneidkopf (6) verbunden ist.

5. Längsschneidarm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trans­ portwendel (24) mit ihrem die Drehhülse (15) umgreifen­ den zylindrischen Grundkörper (25) über eine formschlüs­ sige Drehverbindung (31, 32) mit dem Schneidkopf (6) ver­ bunden ist.

6. Längsschneidarm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die An­ triebswelle (7) als eine vom schneidkopfseitigen Ende her in das Kopfteil bzw. in den Schneidkopfträger (2) einführbare Steckwelle ausgebildet ist, die mit ihrem innenliegenden Wellenende (8) nach Art einer Schiebe­ kupplung mit dem Abtriebsteil (9) des Schneidkopfan­ triebs (5) drehschlüssig kuppelbar ist.

7. Längsschneidarm nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebswelle (7) mit ihrem eine Axialverzahnung aufweisenden schneidkopfseiti­ gen Ende (10) aus dem Kopfteil bzw. dem Schneidkopfträger (2) herausragt und in eine axial verzahnte Innenbohrung (11) des Schneidkopfes (6) einfaßt.

8. Längsschneidarm nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem Schneidkopf (6) und dem ihm zugewandten Ende der Antriebswelle (7) eine im Schneidkopf angeordnete Federvorrichtung (14) vor­ gesehen ist.

9. Längsschneidarm nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dreh­ hülse (15) von der Schneidkopfseite her auf das Kopfteil bzw. den Schneidkopfträger (2) aufschiebbar und mittels einer dem schneidkopfseitigen Lager (17) zugeordneten, lösbar am Schneidkopfträger angeordneten Sicherungs­ scheibe (22) in der Einbaulage gehalten ist.

10. Längsschneidarm nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lager (16, 17) durch an dem Schneidkopfträger (2) und der Drehhülse (15) ange­ ordnete Ringschultern (19, 20, 21) sowie durch die lös­ bare Sicherungsscheibe (23) in ihrem axialen Abstand zu­ einander fixiert sind.

11. Längsschneidarm nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Ringspalt zwischen dem rückwärtigen Ende der Drehhülse (15) und dem Schneidkopfträger (2) dichtende Dichtung (34) vorgesehen ist.

12. Längsschneidarm nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehhülse (15) mit einer Anschlagschulter (33) für die auf die Drehhülse aufsteckbare Transport­ wendel (24) versehen ist.

13. Längsschneidarm nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehverbindung zwischen Transportwendel (24) und Schneidkopf (6) aus an der Transportwendel angeordne­ ten axialen Vorsprüngen (31) besteht, die in axialer Ausnehmung (32) des Schneidkopfes (6) einfassen.

14. Längsschneidarm nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (6) an seiner rückseitigen Basisflä­ che umfangsseitig eine ringförmige Ausnehmung (30) aufweist, in die die Transportwendel (24) mit ihrem zylindrischen Grundkörper (25) mit einem axialen Be­ wegungsspiel einfaßt.