DE8808033U1 - Rollenmeißel - Google Patents

Description

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Andreiewsiri, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Rollenmeißel, bestehend aus einem drehbar gelagerten Rollenkörper und auf dessen Mantelfläche angeordneten

in &Rgr;&udiagr;&Ggr;&idigr;&idigr;&idigr; von axial vsrlsuisndsn spitssn Querstsgsn und wenigstens einer in Umfangsrichtung verlaufenden, im Querschnitt im wesentlichen dreieckigen Schneidrippe.

Seit vielen Jähren werden Rollenmeißel als Schneidwarkzeuge an Vortriebsmaschinen verwendet, die zum Auffahren von Strecken oder Tunneln in Hartgestein eingesetzt sind. Die Rollenmeißel bestehen üblicherweise im wesentlichen aus einer Achse, die in Haltern am Schneidkopf befestigt wird, dem um die Achse drehbar gelagerten Rollenkörper sowie dem damit fest Verbundenen eigentlichen Schneidwerkzeug. Bei einer translatorischen Bewegung der Achse des Rollenmeißels wird dieser an der Ortsbrust abgerollt. Dabei wird er gleichzeitig mit einer Kraft von ca. 200 kN gegen die Ortsbrust gedrückt. Das Hartgestein der Ortsbrust bricht unter der hohen Flächenpressung auf, die im Berührungspunkt Schneidwerkzeug - Ortsbrust herrscht. Rollenmeißel : können nur dort sinnvoll eingesetzt werden, wo die Ortsbrust aus Gestein besteht, das in der Lage ist, der Anpreßkraft der Rollenmeißel

j eine entsprechend hohe Haltekraft entgegenzusetzen. Kann diese Halte-

! kraft von der Ortsbruät nicht aufgebracht werden, z. B. in lehmigen &igr; Böden, düngt der Rollenmeißel in den Boden ein und kommt es nicht zu einem kontinuierlichen Abrollen des Rollenmeißels. Er wird zusn Teil durch den Boden gezogen, so daS es zu einer Lösung des Bodens vor dem Rollenmeißel kommt. Dieser unkontrolliert gelöste Böden kann zu einem Verschmieren der Werkzeuge und der Ortsbrust führen und den Vortrieb behindern *

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Sinnvollerweise wird man deshalb bei einem lehmigen Boden die besser geeigneten schälenden Werkzeuge einsetzen. Sind in einem derartigen zu durchörternden Boden jedoch Sektionen mit hoher Festigkeit, z. B. Steine, vorhanden, die nicht von den für den weichen Boden geeig-

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müssen vorlaufende

Rollenmeißel eingesetzt werden. Dabei muß dann darauf hingewirkt werden, daß der Rollenmeißel beim Übergang vom lehmigen Boden zu Hartgestein nicht beschädigt wird. Dieses kann durch eine angepaßte Eindringtiefe der Werkzeuge in den Boden und eine hinreichend langsame Drehbewegung des Rollenmeißels erreicht werden. Durch ein Drehen der Rollenmeißel im lehmigen Boden wird zudem verhindert, daß es zu einem Zuschmieren der Werkzeuge und des Bohrkopfes kommt, da der Boden von den Meißeln verdrängt und nicht gelöst wii'd.

Bei einem bekannten Rollenmeißel der eingangs genannten Art (EP-OS O 140 253) weisen die Querstege in radialer Richtung eine größere Höhe als die Schneidrippe auf, bilden also die Querstege Zähne, deren Flanken durch dachartig profilierte Rippenabschnitte miteinander verbunden sind. Das Hartgestein wird dabei durch die quer zur Laufrichtung der Werkzeuge angeordneten Zähne gebrochen. Trifft dieser Zahnmeißel beim Bohrvorgang auf Lehm, Ton oder ein ähnliches Material, so sollen die dachartigen Rippenabschnitte zwischen den Zahnflanken das Material zu den Seiten des Meißels ableiten, um ein Anbacken zu verhindern. Es ergeben sich folgende Nachteile: Um ein gutes Abrollen des Meißels auf dem Kartgestein zu gewährleisten, ist eine möglichst große Anzahl von Zähnen- nötwendig. Dadurch wird der , freie Raum zwischen den Zähnen klein, es entsteht eine große Oberfläche, an der Material anbacken kann. Je größer die Eindringtiefe je i

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Schneidradumdrehung gewählt wird, desto mehr Zähne müssen angeordnet werden, um zu verhindern, daß beim Übergang vom weichen Boden zu Hartgestein die Stege zwischen den Zahnflanken auf das Gestein auf tief fen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollenmeißel der eingangs genannten Art anzugeben, der für lehmigen-, tonigen oder ähnlichen, große Steine einschließenden Boden besser geeignet ist_e

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Rollenmeißel dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege in radialer Richtung eine geringere Höhe als die Schneidrippe aufweisen.

Der erfindungsgemäße Rollenmeißel unterscheidet sich von dem aus EP-OS O 140 253 bekannten Rollenmeißel also dadurch, daß der Meißel eine umlaufende Schneidkante hat und die seitlich angeordneten Stege gegenüber dieser Schneidkante in radialer Richtung nach innen versetzt sind, Hierdurch ergeben sich folgende Vorteile: Durch das Auftreten der Funktionen "Gestein zerstören" und "Rolle in weichem "Öoden drehen", auf die zwei Funktionselemente, nämlich umlaufende Schneidkante und Stege, kann das Werkzeug optimal gestaltet werden. Das Schneidwerkzeug kann durch Änderung an der Spitze, wie z. B₄ Bestückung mit Hartmetall-"Warzen", radialer Spitzkerben, optimal an die Schneidaufgabe angepaßt werden. Die Anzahl der seitlich angeordneten Querstege kann in Abhängigkeit von der Geometrie der Schneidrolle, j der gewünschten Penetration und den praktischen Erfordernissen gering j gehalten werden. So können z. B. vier oder sechs Stück insbesondere dann genügen, wenn sie auf beiden Seiten des Schneidwerkzeuges auf Lücke versetzt angeordnet werden. Dadurch ergibt sich eine geringe

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Oberfläche des Werkzeuges» an der das Material anbacken kann. Di^ Umlaufende Schneidkante erlaubt eine größere Penetration. Darübej hinaus kann die Form der Querstege so gewählt werden, daß sie beinji Eindringen in weichen Boden nur wenig Boden verdrängt. |

Beim erfindungsgemäßen Rollenmeißel dringen die Querstsge mit def Schneidrippe in den Lockerboden ein, wobei die Querstege durch ihr^ zur Bewegungsrichtung des Rollenmeißels rechtwinklige Anordnung eir. Widerlager bilden. Dadurch wird der Rollenmeißel bei einer transla·· torischen Bewegung in eine Drehbewegung um seine Achse Versetzt | über den Umfang der Schneidrippe sind die Querstege gleichmäßig ver+ teilt. Ihre Anzahl hängt ab von dem Durchmesser des Rollenmeißels, der Eindringtiefe und der Geologie. Jedenfalls ist zu gewährleisten, daß immer mindestens ein Quersteg mit dem Boden im Eingriff ist. &udigr;&idiagr;&phgr; Querstege können zu beiden Seiten der Schneidrippe paarweise oder au]: Lücke versetzt angeordnet werden. Das Profil der Querstege kann def Penetrationstiefe des Bohrkopfes angepaßt werden, um ein möglichst verlustarmes Ein- und Austreten der Querstege aus dem Boden zu er+ möglichen. Der Ansatzpunkt der Querstege liegt dabei unterhalb der Spitze der Schneidrippe. Die Grate der Querstege fallen zur Außenseite hin ab, Die Oberseite der Querstege ist mit einer Dachschräge ausgeführt, d. h. fällt zur Seite hin ab. Damit wird gewährleistet, daß did Zerstörung des Hartensteins ausschließlich durch die Schneidrippe erfolgt. Um den Verschleiß an den Quer^tegen zu vermindern, können deren Spitzen mit Hartmetall bestückt sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbei-¹ spiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Aufsicht auf den Rollenmeißel und >

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1.

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Der in den Figuren dargestellte Rollenmeißel besteht zunächst aus einem Rollenkörper 1, der auf einer Achse 2 drehbar gelagert ist. Auf der Mantelfläche des Rollenkörpsrs 1 sind Schneidelemente 3, 4 in Form von axial verlaufenden spitzen Querstegen 3 einerseits und wenigstens einer in Umfangsrichtung verlaufenden, im Querschnitt im wesentlichen dreieckigen Schneidrippe 4 angeordnet.

Wie man aus den Figuren ohne weiteres erkennt, sind die z. B. angeschweißten Querstege 3 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Querstege 3 sind mit Dachschräge 5 ausgeführt und - was im einzelnen nicht dargestellt ist - an ihren Spitzen mit Hartmetall bestückt. In der Fig. 1 ist gepunktet angedeutet, daß die Flanken der Schneidrippe 4 nicht gerade, sondern auch nach innen gewölbt ausgeführt sein können.

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Claims (1)

1. Andreiewski, Honke U Partner ' " Rollenmeißel 'Patentanwälte Schutzansprüche Dipiom-Physiker
   Dr. Walter AndrejewsSd
   Diplom-Ingenieur
   Dr.-Sng. Manfred Honice
   Diplom-Physiker
   Dr. Karl (Gerhard Masch ^nwoitiakt·:
   68 412/Np+ 4300 Essen l,Theat«iplatz3, Posff. 100254
   17. Mai 1988 Gebrauchsmusteranmeldung Hochtief Aktiengesellschaft
   vorm. Gebr. HeIfmann
   Rellinghauser Straße &ldquor;d-57
   4300 Essen 1 1. Rollenmeißel, bestehend aus einem drehbar gelagerten Rollenkörper
   und auf dessen Mantelfläche angeordneten Schneidelementen in Form
   von axial verlaufenden spitzen Querstegen und mindestens einer in
   Umfangsrichtung verlaufenden, im Querschnitt im wesentlichen drei
   eckigen Schneidrippe, dadurch gekennzeichnet,

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   daß die Querstege (3) in radialer Richtung eine geringere Höhe als j die Schneidrippe (4) aufweisen. !

   i 2. Rollenmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die i i

   I Querstege (3) in Umf an gsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

   ¹ 3. Rollenmeißel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege (3) einzeln oder paarweise auf Lücke versetzt angeordnet sind.

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   ' 4. Rollenmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-

   ¹ zeichnet, daß die Querstege (3) mit Dachschräge (5) ausgeführt sind.

   i 5. Rollenmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn-' zeichnet, daß die Querstege (3) an ihren Spitzen mit Hartmetall be-

   ¹ stückt sind.

   6. wollenmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der Schneidrippe (4) nach innen gewölbt sind.

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