DE624062C

DE624062C - Tunnelbohrmaschine

Info

Publication number: DE624062C
Application number: DEA66882D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Moritz Raht
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-08-19
Filing date: 1932-08-19
Publication date: 1936-01-11

Description

Tunnelbohrmaschinen, deren Arbeitsweise mit einer starken Hitzeentwicklung verbunden isf, wie Maschinen, die einen oder mehrere gegen das abzubauende Gestein gerichtete Lichtbögen erzeugen, sind mit einer Belästigung der Bedienungsmannschaft verbunden und daher für das Vortreiben .enger Stollen oder Tunnels fast unmöglich.

Gemäß der Erfindung wird die ständige Beobachtung des zum Abbau von Gestein dienenden Lichtbogens und seine ständige Nachregelung durch einen in der Nähe der Maschine befindlichen Bedienungsmann vermieden durch eine Tunnelbohrmaschine mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines gegen das abzubauende Gestein gerichteten Lichtbogens zwischen selbsttätig vorgetriebenen Elektroden, indem ein elektrisches Relais angeordnet ist, das in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung einen

ao Motor oder ein Umkehrgetriebe zum Antrieb der Vorschubvorrichtung für die an einem gemeinsamen Träger befindlichen Elektroden und einer mit der Vorschubvorrichtung gekuppelten Vorrichtung zur Erzeugung einer kreisförmigen Be-

U₅ wegung des Elektrodenträgers steuert.

Die Kupplung zwischen der Vorschubvorrichtung für den Elektrodenträger und der Vorrichtung zur Erzeugung der kreisförmigen Bewegung desElektrodenträgers kann in der Weise, z.B. als Freilaufgetriebe, ausgebildet sein, daß^bei einer Rückwärtsbewegung des Elektrodenträgers dessen kreisförmige Bewegung ausgeschaltet ist. Bei einer geeigneten Ausführungsart wird der Vorschub des Elektrodenträgers durch eine Schraubenspindel und die kreisförmige Bewegung des Elektrodenträgers durch ein von der Schraubenspindel angetriebenes Rädergetriebe bewirkt.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer beispielsweisen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die in der Zeichnung schematisch dargestellt ist.

Die Elektrode 4 besteht aus zwei konzentrisch ineinander angeordneten und voneinander isolierten Teilen 4', 4", denen von einer Stromquelle 5 Gleich- oder Wechselstrom zugeführt' wird. Durch an sich bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte magnetische oder pneumatische Blasvorrichtungen wird der zwischen den Elektroden 4, 4' gezogene Lichtbogen gegen die Stirnwand 6 des Gesteins gerichtet. Die Länge dieses Lichtbogens 7 entspricht daher etwa dem doppelten Abstand der Stirnseite der Elektrode 4 von der Gesteinswand 6.

Eingehende Untersuchungen haben ergeben, daß die Lichtbogenspannung und auch die Stromstärke des Lichtbogens mit dem Abstand 8 des Brenners vom Gestein schwanken. Am zweckmäßigsten hat sich ein Abstand von

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben ■worden;

Dipl.-Ing. Moritz Raht in Berlin-Charlottenburg.

etwa ίο cm erwiesen, wobei durch ein Elektrodenpaar Strom von etwa ι ooo Amp. bei etwa 62 Volt Spannung geführt werden kann Der Elektrodenhalter 9 ist auf einem Ausleger 10 drehbar gelagert, und der Tragbock 11 für den Elektrodenhalter ist seinerseits in einer waagerechten Führung 12 in Achsrichtung der Elektrode verschiebbar.

Die Vorschubbewegung in Achsrichtung der Elektrode wird durch eine Spindel^ bewirkt, die in einem Mutterschloß 14 des Tragbockes am Ort drehbar gelagert ist. Auf der Spindelachse ist ferner ein Zahnrad 15 verschiebbar, das über Zahnräder 16,17 auf das Antriebsrad 18 des Kopfes des Brenners 9 wirkt.

Die Spindel 3 wird über ein Schneckengetriebe 19 von dem Motor 2 angetrieben, dessen Umlaufrichtung durch das Ümschaltrelais 1 geändert werden kann.

za In dem Idealfall, daß das Abschmelzen des Gesteins 6 und der Abbrand der Elektrode 4 vollkommen gleichmäßig erfolgen, läuft der Motor 2 immer in demselben Smne um, Über die Spindel 3 wird 'der Bock 11 und damit auch die Elektrode 4 ständig in Achsrichtung vorwärts bewegt, und mittelbar über das Getriebe 15/16, 17, 18 erfolgt gleichzeitig eine Drehung des Brennerkopfes 9 um die Achse 10, so daß sich eine' Schraubenbewegung der Elektrodenspitze ergibt.

Die Einstellung erfolgt jedoch so, daß der Vorschub in der Zeiteinheit etwas größer ist, als dem "normalen. Abbrand bzw. Abschmelzen des Gesteins entspricht. Aus diesem Grunde und auch beim Auftreten härterer Stellen im Gestein werden zeitweise der Brennerabstand 8 bzw. die Lichtbogenlänge 7 kleiner werden. Dann erfolgt über das Relais 1 eine Umschaltung des Antriebsmotors 2, wodurch die Elektrode in axialer Richtung zurückbewegt wird, bis wieder die günstigste Lichtbogenlänge 7 erreicht ist. Zugleich wird auch über das Kupplungsgetriebe 15 bis 18 ein Zurückbewegen der Elektrode 4 in der zur Achsrichtung' der Elek- -trode senkrechten Richtung erfolgen. Auf diese Weise wird die erhöhte bzw. härtere Stelle wiederholt vom Lichtbogen bestrichen und ein gleichmäßiger Abbau des Gesteins erzielt.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß bei Abnahme der Lichtbogenlänge die Elektrode auch in der zur Elektrodenrichtung senkrechten Richtung zurückbewegt wird. Unter Umständen genügt ein Stillhalten der Elektrode in dieser Richtung. Dann wird der Lichtbogen länger an derselben Stelle des Gesteins gehalten, die aus irgendwelchen Gründen, insbesondere wegen der größeren Härte oder schlechteren Abschmelzbarkeit, nicht so rasch abschmilzt wie die anderen normalen Stellen im Gestein. Ist eine solche Arbeitsweise erwünscht, dann muß das Kupplungsgetriebe 15 bis 18 nur als Freilaufgetriebe ausgebildet sein, in der Weise, daß bei normalem Vorschub der Elektrode in der. Achsrichtung der Brennerkopf in der dazu senkrechten Richtung keine Bewegung erfährt. Es können dabei an sich bekannte Getriebe verwendet werden, die auf Mitnahme in nur einer Richtung wirken.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die zur Achsrichtung senkrechte Bewegung der Elektrode durch einen besonderen Antriebsmotor zu bewirken, der unmittelbar oder über ein Getriebe arbeitet und der dann selbst oder dessen Getriebe so geschaltet ist, daß die oben beschriebenen Bewegungen gewährleistet sind.

Statt, wie in der Zeichnung dargestellt, die Bewegungsumkehr durch Umschalten des Motors herbeizuführen, kann auch hinter einem immer im gleichen-Sinne umlaufenden Antriebsmotor ein Umkehrgetriebe, z. B. ein Kegelrädergetriebe, ein Reibungsgetriebe oder ein magnetisches Umkehrgetriebe angeordnet sein und durch die Schaltung die in dem einen oder im anderen Sinne umlaufende Kupplungshälfte bzw. das eine oder das andere der in verschiedenen Richtungen umlaufenden Kegel- oder Reibungsräder mit dem Elektrodenvorschub verbunden werden,

Unter Umständen ist es auch zweckmäßig, ein weiteres Relais vorzusehen, das in Tätigkeit tritt, sobald eine Elektrode ganz abgebrannt ist bzw. so weit abgebrannt ist, daß sie ersetzt werden muß. Durch dieses Relais kann ein Signal betätigt und/oder der Elektrodenstrom bzw. der Vorschub ausgeschaltet werden.

Statt der kreisenden Bewegung des Brennerkopfes kann auch eine Planetenbewegung vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Tunnelbohrmaschine mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines gegen das abzubauende Gestern gerichteten Lichtbogens zwischen selbsttätig vorgetriebenen Elektroden, gekennzeichnet durch ein elektrisches Relais (1), das in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung einen Motor (2) oder ein Umkehrgetriebe zum Antrieb der Vorschubvorrichtung (3) für die an einem no gemeinsamen Träger (9) sitzenden Elektroden (4,4') und einer mit der Vorschubvorrichtung (3) gekuppelten Vorrichtung zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung des Elektrodenträgers (9) steuert.

2. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß das die Vorschubvorrichtung (3) für den Elektrodenträger (9) mit der Vorrichtung zur Erzeugung der kreisförmigen Bewegung des Elektrodenträgers kuppelnde Getriebe (15,16,17) derart,

z. B. als Freilaufgetriebe, ausgebildet ist, daß

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bei einer Rückwärtsbewegung des Elektrodenträgers dessen kreisförmige Bewegung ausgeschaltet ist.

3. Tunnelbohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub des Elektrodenträgers (9) durch eine Schraubenspindel (3) und die kreisförmige- Bewegung des Elektrodenträgers durch ein von der Schraubenspindel (3) angetriebenes Rädergetriebe (15 bis 18) erfolgt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen