DE7807290U1

DE7807290U1 - Vorrichtung zum vortrieb von graeben

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Publication number: DE7807290U1
Application number: DE19787807290
Authority: DE
Original assignee: 4223 VOERDE
Current assignee: 4223 VOERDE
Priority date: 1978-03-10
Filing date: 1978-03-10
Publication date: 1980-03-06

Description

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen

-öl

vorrichtung zum Vortrieb von Gräben

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zum Vortrieb von Gräben, - mit

Maschinengestell,

Grabenfräswerkzeug und

auf das Grabenfräswerkzeug aufgesetztem Antrieb,

wobei das Grabenfräswerkzeug mit dem Maschinengestell durch eine
Abstütz- und Manipuliereinrichtung vereinigt ist. - Derartige Vorrichtungen dienen insbesondere zum Vortrieb vor Gräben in hartem
Gestein.

Bei den (aus der Praxis) bekannten Vorrichtungen der beschriebenen Gattung (vgl. auch DE-AS 27 00 950), ist das Maschinengestell sin einem Baggerfahrgestell mit Raupenfahrwerk ähnliches Gestell. Das Maschinengestell arbeitet oberhalb und vor einem herzustellenden
Graben gleichsam im Rückwärtsgang. Das Grabenfräswerkzeug ist ein kegelförmiger Fräskopf, wie auch bei Strecken- und Tunnelvortriebsmaschinen, die als Teilschnittmaschinen eingesetzt werden, üblich ist. Die Abstütz- und Manipuliereinrichtung besteht aus einem mit dem Fahrgestell verbundenen, um eine horizontale und um eine vertikale Achse schwenkbaren Ausleger mit daran gelenkig angeschlossenem Fräswerkzeugträger und daran angeschlossenen Fräswerkzeug.
Das alles hat sich an sich bewährt, ist jedoch insbesondere dann, wenn es sich um den Vortrieb von Gräben großer Tiefe handelt, aufwendig. Die statischen und stabilitätsmäßigen Verhältnisse sind
für die Aufnahme der beim Vortrieb entstehenden Reaktionskräfte
nicht immer günstig. Darüber hinaus stört, daß das hereingewonnene

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Gestein nicht auch aus dem aufgefahrenen Graben herausgefördert wird. Dazu muß vielmehr mit zusätzlichen Baumaschinen, beispielsweise einem Bagger, gearbeitet werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß ein als Fahrgestell oberhalb des herzustellenden Grabens arbeitendes Maschinengestell nicht mehr erforderlich ist, - und daß das hereingewonnene Gestein gleichsam von selbst aus dem Graben auch herausgefördert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist hauptsächlich gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) Das Maschinengestell besteht aus Grabenwandschilden mit Spreizeinrichtungen,

b) das Grabenfräswerkzeug ist als Förderschnecke mit auf den Schneckensteg außenseitig angeordneten Fräspicken ausgebildet,

c) die Abstütz- und Manipuliereinrichtung besteht aus einem Manipulierrahmen und aus Vortriebszylinderkolbenanordnungen zwischen den Manipulierrahmen und dem Maschinengestell,

wobei die Förderschnecke in dem Manipulierrahmen gelagert ist. Im allgemeinen wird man die Förderschnecke so ausbilden, daß sie sich über die gesamte Höhe der Grabenbrust erstreckt und der Antrieb aus dem Graben herausragt, wobei ferner mit der Förderschnecke oberhalb des Grabens ein Horizontalförderer verbunden ist, auf den die Förderschnecke das geförderte Gestein od. dgl. abwirft. Es versteht sich von selbst, daß die Förderschnecke in dem Manipulierrahmen gelagert ist. Sie kann, über den freien Teil ihres ümfanges, mit einem Förder zylinder, 7.. B. in Form eines Halbzyl Inders, um-

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geben sein.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzt das Maschinengestell an jeder Grabenseite mehrere, übereinander angeordnete Grabenwandschile, an die jeweils eine der Vortriebszylinderkolbenanordnungen angeschlossen ist. Das untere dieser Grabenwandschilde kann eine Gleitkufe aufweisen. Bei diesem Aufbau des Maschinengestells müssen die Vortriebsarbeiten im allgemeinen unterbrochen werden, wenn die Grabenwandschilde vorgesetzt werden, an denen sich bei den Vortriebsarbeiten das Grabenfräswerkzeug abstützt. Man kann aber ohne weiteres auch kontinuierlich arbeiten, und zwar dadurch, daß das Maschinengestell an jeder Grabenseite mehrere hintereinander angeordnete Grabenwandschilde aufweist, wobei an die vorderen Grabenwandschilde einerseits, an die rückwärtigen Grabenwandschilde andererseits unabhängig voneinander betätigbare Vortriebszylinderkolbenanordnungen für das Grabenfräswerkzeug angeschlossen sind. Die Formulierungen vorne und hinten oder rückwärts beziehen sich auf die Vortriebsrichtung. Hier erfolgt die Abstützung abwechselnd an den vorderen bzw. an den rückwärtigen Grabenwandschilden, so daß diejenigen Grabenwandschilde, die für die Abstutζfunktion gerade nicht erforderlich sind, vorgerückt bzw. nachgeholt werden können. Es versteht sich von selbst, daß die Grabenwandschilde zur Grabenwand hin Einrichtungen oder Auflagen aufweisen können, die eine sichere Verankerung für diese Abstützung bewirken. Die Spreizeinrichtung der Grabenwandschilde besteht zweckmäßigerweise aus entsprechenden Zylinderkoibenanordnungen. Die Grabenwandschilde funktionieren dabei aber nicht nur als Absäitzeinrichtung, sondern außerdem als Ausbau für den Graben.

Das Grabenfräswerkzeug, welches zusätzlich als Förderschnecke mit

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auf den Schneckenstegen angeordneten Fräspicken ausgebildet ist, je nach Orientierung bei den Vortriebsarbeiten, auch in der Lage, eine, saubere Grabensohle herzustellen. Man kann jedoch die Anordnung auch so treffen, daß das Grabenfräswerkzeug im Bereich der Grabensohle mit einem zusätzlichen Fräs- und/oder Führungskopf ausgerüstet ist. Die Vortriebszylinderkolbenanordnungen sind an den Manipulierrahmen mit Hilfe von Steuergelenken angeschlossen, so daß durch eine entsprechende Steuerung der Vortriebszylinderkolbenanordnungen ein Verlaufen der Vorrichtung verhindert und die Führung der Grabentrasse beeinflußt werden kann.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß ein als FAhrwerk ausgebildetes Maschinengestell bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr erforderlich ist. Das Maschinengestell befindet sich vielmehr im Graben und dient hauptsächlich nur zur horizontalen Abstützung des Grabenfräswerkzeuges. Das ist möglich, weil mit einem Grabenfräswerkzeug gearbeitet wird, welches sich über die gesamte Höhe des Grabens erstreckt. Es konnte daher zusätzlich als Förderschnecke ausgebildet werden, so daß automatisch eine Abförderung des beim Grabenvortrieb hereingewonnenen Gesteins od. dgl. erfolgt. Durch entsprechende Steuerung der Vortriebszylinderkolbenancrdnungen ist das Grabenfräswerkzeug horizontal und vertikal lenkbar.

Im folgenden werden die beschriebenen und weitere Merkmale der Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Grabenvortrieb,

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Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Tig. 1, und

Fig. 4 ein Grabenauffahrgerüst für den Gegenstand nach den Fig. 1 und 2 mit Details aus diesen Figuren.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Vortrieb von Gräben 1. In ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Vorrichtung aus

einem nach Maßgabe des Vortriebsfortschrittes umsetzbaren Maschinengestell 2,

einem Grabenfräswerkzeug 3 und

einem auf das Grabenfräswerkzeug 3 aufgesetzten Antrieb 4.

Das Maschinengestell 2 und das Grabenfräswerkzeug 3 ist mittels einer Abstütz- und Manipuliereinrichtung 5 vereinigt. Dadurch ist das Grabenfräswerkzeug 3 steuerbar. Bei der dargestellten Vorrichtung fanktionieren mehrere Bauteile bzw. Bauaggregate in funktioneller Verschmelzung.

a) Das Maschinengestell 2 besteht aus Grabenwandschilden 6 mit Spreizeinrichtungen,

b) das Grabenfräswerkzeug 3 ist zusätzlich als Förderschnecke 8 mit auf dem Schneckensteg 9 außenseitig angeordneten Fräspicken 1O ausgebildet,

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c) die Abstütz- und Manipuliereinrichtung 5 besteht aus einem Manipulierrahmen 11 und aus Vortriebszylinderkolbenanordnungen 12 zwischen dem Manipulierrahmen 11 und dem Maschinengestell 2.

In Ergänzung dazu ist die Anordnung so getroffen, daß die Förderschnecke 8 in dem Manipulierrahmen 11 gelagert ist. Die Förderschnecke 8 erstreckt sich über die gesamte Höhe der Grabenbrust 13, während der Antrieb 4 aus dem Graben 1 heratisragc. Wie die Fig. 1 zeigt, ist ferner mit der Förderschnecke 8 oberhalb des Grabens 1 ein Horizontalförderer 14 verbunden, auf dem die Förderschnecke 8 das geförderte Gestein,od. dgl. abwirft. Die Förderschnecke 8 ist in dem Manipulierrahmen 11 gelagert.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzt das Maschinengestell 2 an jeder Gratanseite mehrere, übereinander angeordnete Grabenwandschilde 6, an die jeweils eine der Vortriebszylinderkolbenanordnungen 12 angeschlossen ist. Die unteren Grabenwandschilde 6 sind mit einer Gleitkufe 15 versehen. Strichpunktiert angedeutet wurde in Fig. 1, daß das Maschinengestell 2 auch an jeder Grabenwandseite mehrere hintereinander angeordnete Grabenwandschilde 5 aufweisen kann, an denen das Grabenfräswerkzeug 3 abwechselnd abgestützt wird, so daß die jeweils freien Grabenwandschilde 6 vorgerückt bzw. nachgezogen werden können.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist das Grabenfräswerkzeug 3 im Bereich der Grabensohle 16 mit einem Führungskopf 17 versehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 besitzt das Grabenfräswerkzeug 3 im Bereich der Grabensohle 16 einen zusätzlichen Fräskopf 18. Jedenfalls sind die Vortriebszylinderkolbenanordnungen 12 an den Manipulierrahmen 11 mit Hilfe von Steuergelenken 19 an-

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geschlossen. Das können im Einzelfall Gelenke mit lediglich horizontalen Gelenkachsen 20 aber auch kardische Gelenke sein, die für eine Steuerung des Vortriebes nach Maßgabe einer vorgegebenen Trasse unter Berücksichtigung der angeschlossenen Vortriebszylinderkolbenanordnungen 12 und deren Lagerung ausreichende Freiheitsgrade zulassen. Im Rahmen der Erfindung liegt es_r die Anordnung so zu treffen, daß die Vortriebszylinderkolbenanordnungen 12 auch lenkende Momente erzeugen, die ein Verlaufen der Förderschnecke 8 verhindern. Dazu können Vortriebszylinderkolbenanordnungen 12 in Paaren parallel liegen und an einem entsprechenden Hebel angreifen.

Im Ausführungsb^j-spiel ist der Förderschnecke 8 oberhalb des Grabens 1 eine Förderrinne 21 zugeordnet, die einen oberhalb des angeschlossenen Horizontalförderers 14 liegenden Abwurf 22 aufweist. B^i der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ist die Förderschnekke 8 mit ihrer Schneckenwelle 23 schräg zur Vertikalen angeordnet, d. h. zum Vortrieb mit liegender Grabenbrust 13 eingerichtet. Fig. 3 zeigt demgegenüber, daß die Förderschnecke 8 auch zum Vortrieb mit hängender Grabenbrust 13 gleichsam nach rückwärts geneigt angeordnet sein kann. Man entnimmt aus Fig. 3, daß in diesem Falle im Manipulierrahmen 11, in Vortriebsrichtung hinter der Förderschnecke 9, parallel zur Förderschnecke 8 ein Aufwärtsförderer 24 angeordnet ist, der auf den Horizontalförderer 14 arbeitet. Dieser Aufwärtsförderer 24 ist im Ausführungsbeispiel ein Taschenförderer.

Um mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu arbeiten, muß ein erster Abschnitt des herzustellenden Grabens 1 aufgefahren werden, damit die Vorrichtung in den Graben 1 eingebaut werden kann. Diese Arbeii kann die erfindungsgemäße, nach den Fig. 1 und 2 gestaltete

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Vorrichtung auch selbst leisten, wie in der Fig. 4 erläutert worden ist. Man erkennt hier ein einen herzustellenden Grabenabschnitt brückenartig überspannendes Grabenauffahrgeri ;t 25, in welches die Förderschnecke 8 mit ihrem Antrieb einsetzbar ist und man erkennt fernerhin, daß die Förderschnecke 8 durch Führungseinrichtungen 26 am Grabenauffahrgerüst 25 mit arbeitender Förderschnecke 8 vertikal absenkbar ist. Das kann mehrfach wiederholt werden, bis auch die Grabenwandschilde 6 eingebaut werden können. Das Grabenauffahrgerüst 25 kann ein fahrzeug oder Teil eines Fahrzeuges sein, in dem dieses Fahrzeug nach Absenken der Förderschnecke 8 langsam vorfährt, kann der erste Abschnitt eines herzustellenden Grabens ebenfalls so weit aufgefahren werden, bis die Grabenwandschilde 6 eingebaut werden können. Freilich wird man hierbei in Kauf nehmen müssen, daß die Auffahrgeschwindigkeit eine sehr langsame ist, weil ein solches Fahrzeug nur einen Bruchteil jener Zugkräfte aufbringen kann, welche das Maschinengestell mit Spreizeinrichtung als Druckkräfte aufzubringen erlaubt.

Claims

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Ma sch Patentanwälte

Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur

Dr.-Ing. Manfred Honke

Diplom-Ingenieur

Hans Dieter Gesthuysen

Diplom-Physiker

Dr. Karl Gerhard Masch

Anwaltsakl«: 43 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 789

51 32f/ds-Sa 27. November 1979

Gebrauchsmusteranmeldung G 78 07 290.9
der Herren

Friedrich Wilhelm Paurat
Dipl.-Ing. Roland Paurat

Nordstraße 73
4223 Voerde 2

Vorrichtung zum Vortrieb von Gräben

Schutzansprüche: 1. Vorrichtung zum Vortrieb von Gräben, - mit

Maschinengestell,

Grabenfräswerkzeug, und

auf das Grabenfräswerkzeug aufgesetztem Antrieb,

wobei das Grabenfräswerkzeug mit dem Maschinengestell durch eine Abstütz- und Manipuliereinrichtung vereinigt ist, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

• ■ ·

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a) Dae Maschinengestell (2) besteht aus Grabenwandschilden (6) mit Spreizeinrichtungen (7),

b) das Grabenfräswerkzeug (3) ist als Förderschnecke

(8) mit auf den Schneckensteg (9) außenseitig angeordneten Fräspicken (10) ausgebildet,

c) die Abstütz- und Manipuliereinrichtung (5) besteht aus einem Manipulierrahmen (11) und aus Vortriebszylinderkolbenanordnungen (12) zwischen dem Manipulierrahmen (11) und dem Maschinengestell (2),

wobei die Förderschnecke (8) in dem Manipulierrahmen (11) gelagert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengestell (2) an jeder Grabenseite mehrere, übereinander angeordnete Grabenwandschilde (6) aufweist, an die jeweils eine der Vortriebszylinderkolbenanordnungen (12) angeschlossen ist.
?. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengestell (2) an jeder Grabenseite mehrere, hintereinander angeordnete Grabenwandschilde (6) aufweist, wobei an die vorderen Grabenwandschilde (6) einerseits, an die rückwärtigen Grabenwandschilde (6) andererseits unabhängig voneinander betätigbare Vortriebszylinderkolbenanordnungen (12) angeschlossen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Grabenfräswerkzeug (3) im Bereich der Grabensohle (16) mit einem zusätzlichen Fräs- und/oder Führungskopf (17) ausgerüstet ist.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebszylinderkolbenanordnungen (12) an den Manipulierrahmen (11) mit Hilfe von Steuergelenken (19) angeschlossen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Im Manipulierrahmen (11), in Vortriebsrichtung hinter der Förderschnecke (8), parallel zur Förderschnecke (8) ein Aufwärtsfördarer (24) , z. B. ein Taschenförderer, angeordnet ist.