DE9317944U1 - Device for controlled chamfering of curved wall surfaces, in particular tunnel walls - Google Patents
Device for controlled chamfering of curved wall surfaces, in particular tunnel wallsInfo
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Description
Vorrichtung zur gesteuerten Ausschrämung gewölbter Wandflächen, insbesondere von Tunnelwänden.Device for the controlled cutting out of curved wall surfaces, in particular tunnel walls.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der es möglich ist, Gesteinsschichten von Tunnel- Innenwänden mittels rotierender Schräm- Schneidfräser abzutragen, wobei ein durch geometrische Daten vorgegebenes Querschnittsprofil hergestellt wird. Das bröckelige, korrodierte Wandmaterial wird hierbei stückweise durch Hinterfräsen, auch als Längs- oder Seitenschrämen bezeichnet und durch Querfräsen, auch als Querschrämen bezeichnet, von der Wand losgelöst und mittels eines Abspaltkopfes von der Wand entfernt. Die kinematischen Bewegungsabläufe der Frässcheiben und des Abspaltkopfes und deren Antriebsleistung werden von einer zentralen Steuereinrichtung gesteuert, die entsprechend einem festgelegten Tunnel- Querschnittsprofil durch Eingabe dessen geometrischer Daten programmierbar ist.The present invention relates to a device with which it is possible to remove rock layers from tunnel interior walls using rotating cutting cutters, whereby a cross-sectional profile specified by geometric data is produced. The crumbly, corroded wall material is detached from the wall piece by piece by back milling, also referred to as longitudinal or side cutting, and by cross milling, also referred to as cross cutting, and removed from the wall by means of a splitting head. The kinematic movement sequences of the milling disks and the splitting head and their drive power are controlled by a central control device that can be programmed according to a specified tunnel cross-sectional profile by entering its geometric data.
Es sind Vorrichtungen zum Ausschrämen von Tunnelwänden mittels scheibenartiger Fräser bekannt. Eine solche Vorrichtung, die als Beispiel des Standes der Technik bezeichnet werden kann, ist in dem ungarischen Patent 195.561 (27085) beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung weist einen schräg gegen die abzuschrämende Wand angestellten Schrämfräser auf, der durch Rotation eine Schicht von maximal etwa 0,0 8 Meter Dicke wegfräst, wobei ein, in der Nähe des Fräsers angeordneter und mit diesem mitgeführten Fühler die Frästiefe begrenzt. Es handelt sich hierbei demnach um eine Lineal-, bzw. Kurvensteuerung. Diese bekannte Vorrichtung weist nun erhebliche Nachteile auf. SoDevices for cutting out tunnel walls using disc-like cutters are known. One such device, which can be described as an example of the state of the art, is described in Hungarian patent 195,561 (27085). This known device has a cutter set at an angle against the wall to be cut, which by rotation cuts away a layer of a maximum thickness of about 0.08 meters, whereby a sensor arranged near the cutter and carried along with it limits the cutting depth. This is therefore a ruler or curve control. This known device has considerable disadvantages.
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ist die Vorgabe eines Anstellwinkels des schräg gegen die abzubauende Wand angestellten, scheibenartigen Fräsers nicht ausreichend, um automatisch gesteuert, ein bestimmtes, vorgegebenes Querschnittsprofil zu fräsen.specifying an angle of attack of the disc-like milling cutter, which is positioned at an angle against the wall to be demolished, is not sufficient to automatically mill a specific, predetermined cross-sectional profile.
Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus. Wie sich in der Praxis gezeigt hat, ist es nämlich erforderlich, den Anstellwinkel des schräg gegen die abzuschrämende Wand anzustellenden scheibenartigen Fräsers, abhängig von der Geometrie des Fräsers und vom jeweiligen Krümmunmgsradius der Tunnelwandung, einzustellen.The invention is based on this state of the art. As has been shown in practice, it is necessary to adjust the angle of attack of the disc-like cutter, which is placed at an angle against the wall to be cut, depending on the geometry of the cutter and the respective radius of curvature of the tunnel wall.
In der Praxis hat sich außerdem gezeigt, daß ein einzelner scheibenartiger Fräser nicht ausreicht, um automatisch gesteuert, einen Gesteinswulst längs einer Tunnel- Querschnitts-Umgrenzungslinie loszulösen. Hierzu ist nämlich ein zweiter, scheibenartiger Fräser erforderlich, dessen Drehachse im wesentlichen senkrecht zu der des erwähnten ersten scheibenartigen Fräsers ausgerichtet ist, wodurch eine Gesteinswulst herausgefräst wird, die nur noch an einer Kante mit der Tunnelwand verbunden ist.In practice, it has also been shown that a single disc-like cutter is not sufficient to automatically detach a rock bulge along a tunnel cross-section boundary line. This requires a second, disc-like cutter whose axis of rotation is aligned essentially perpendicular to that of the first disc-like cutter mentioned above, whereby a rock bulge is milled out that is only connected to the tunnel wall at one edge.
Diese Gesteinswulst kann dann anschließend mit einem besonderen Element abgespalten werden.This rock bulge can then be split off using a special element.
Eine automatisch gesteuerte Abschrämung dieser Art erfordert auch eine Quer- Anstellung des erwähnten scheibenartigen Fräsers, um ein Rattern des Fräsers, hervorgerufen durch Kippschwingungen, zu vermeiden. Außerdem soll auch eine Anpassung der Fräsgeschwindigkeit an die Festigkeit des abzuschrämenden Materials automatisch erfolgen, um den Schrämvorgang wirtschaftlich durchzuführen.An automatically controlled beveling of this type also requires a transverse adjustment of the aforementioned disc-like cutter, in order to avoid chattering of the cutter caused by tilting vibrations. In addition, the milling speed should also be automatically adjusted to the strength of the material to be beveled in order to carry out the beveling process economically.
Bei der Durchführung des Fräsvorganges gemäß dem Stande der Technik wird das Wandmaterial unkontrolliert fortlaufend zerkleinert und muß weggespült werden.When the milling process is carried out according to the state of the art, the wall material is continuously crushed in an uncontrolled manner and must be washed away.
Außerdem muß beim Stand der Technik beim Schrämen im Deckenbereich des Tunnels der Wandbereich vor dem Fräser in Arbeitsrichtung durch eine besondere, mitgeführte Einrichtung abgestützt werden. Bekannte Vorrichtungen dieser Art können auch nicht über ein Steuerprogramm betägigt werden, in dem die gewünschte Querschnittskontur des Tunnels enthalten ist.In addition, when cutting in the ceiling area of the tunnel, the wall area in front of the cutter in the working direction must be supported by a special device that is carried along. Known devices of this type cannot be operated via a control program that contains the desired cross-sectional contour of the tunnel.
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Von diesem Stand der Technik geht die vorliegende Erfindung aus und setzt sich zur Aufgabe, eine Vorrichtung zur gesteuerten Ausschrämung gewölbter Wandflächen, insbesondere von Tunnelwänden zu schaffen, die folgende Bedingungen erfüllen soll:The present invention is based on this state of the art and has the task of creating a device for the controlled cutting out of curved wall surfaces, in particular tunnel walls, which should meet the following conditions :
- Die Vorrichtung soll, gesteuert von einem Steuerprogramm,das die geometrischen Daten der herzustellenden Querschnittsform und die Daten der Bearbeitungswiderstände der Wand zur Regelung der Antriebsleistung enthält, die zu entfernenden Wandteile mit einem Seiten- Schrämfräser hinterschneiden, mit einem Quer- Schrämfräser im wesentlichen senkrecht hierzu einfräsen und mit einem Abspaltkopf von der Wand ablösen,- The device, controlled by a control program that contains the geometric data of the cross-sectional shape to be produced and the data of the machining resistance of the wall to regulate the drive power, should undercut the wall parts to be removed with a side cutter, mill them essentially perpendicularly to this with a cross cutter and detach them from the wall with a splitting head,
- die Arbeitsstellungen und -bewegungen des Seiten- Schrämfräsers, des Quer- Schrämfräsers und der Losbrechscheibe sollen kontinuierlich von einem Steuerprogramm eingestellt werden, welches die geometrischen Daten der angestrebten Querschnittkontur des Tunnels und die Bearbeitungs- Widerstandswerte der Wandung zur Erzeugung von Steuersignalen für die Verstell- und Antriebseinrichtungen der Vorrichtung benutzen soll, wobei hierzu die mathematischen Beziehungen zwischen der Tunnel- Querschnittsgeometrie und der Arbeitsstellung der Fräser, besonders des Seiten- Schrämfräsers benutzt werden sollen und- the working positions and movements of the side cutter, the cross cutter and the breakaway disk should be continuously adjusted by a control program, which should use the geometric data of the desired cross-sectional contour of the tunnel and the machining resistance values of the wall to generate control signals for the adjustment and drive devices of the device, whereby the mathematical relationships between the tunnel cross-sectional geometry and the working position of the cutters, especially the side cutter, should be used and
- die Antriebseinrichtungen und die beweglichen Aufnahmevorrichtungen für die Fräser sollen mittels hydrostatischer Antriebseinrichtungen über hydraulische Steuerpumpen stufenlos angetrieben werden.- the drive devices and the movable mounting devices for the milling cutters should be driven continuously by means of hydrostatic drive devices via hydraulic control pumps.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß der Beschreibung, den Patentansprüchen und den Zeichnungen gelöst.This object is achieved according to the invention by a device according to the description, the patent claims and the drawings.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:The invention is explained using drawings. It shows:
Fig.la eine schematische Ansicht eines im Eingriff befindlichen
Seiten- Schrämfräsers,
Fig.lb eine schematische Ansicht eines im Eingriff befindli-Fig.la is a schematic view of a side cutter in engagement,
Fig.lb is a schematic view of an engaged
chen Quer- Schrämfräsers,cross-cutting cutter,
Fig.lc eine schematische Ansicht eines im Eingriff befindlichen Abspaltkopfes,Fig.lc a schematic view of a splitting head in engagement,
Fig.2 einen Teil- Lämgsschnitt eines Seiten- Schrämfräsers in Arbeitsstellung, mit den wesentlichen Maßangaben,Fig.2 a partial longitudinal section of a side milling cutter in working position, with the essential dimensions,
Fig.3 eine schemtische Seitenansicht gemäß Fig.la und Fig.2 sowie eine um 90° gedrehte Ansicht dieser Seitenansicht, Fig.3 a schematic side view according to Fig.la and Fig.2 as well as a view of this side view rotated by 90°,
Fig.4 einen schematischen Teilqerschnitt eines Tunnels mit der zu entfernenden Wandung und der Umrißkontur der durch Ausschrämen zu erzeugenden Wand,Fig.4 a schematic partial cross-section of a tunnel with the wall to be removed and the outline of the wall to be created by cutting out,
Fig.5 eine schematische Ansicht der wesentlichen Elemente der Vorrichtung in Arbeitsstellung,Fig.5 a schematic view of the essential elements of the device in working position,
Fig.6 eine Ansicht der Vorrichtung in verschiedenen, zum Teil strichpunktiert gezeichneten Arbeitsstellungen,Fig.6 a view of the device in various working positions, some of which are shown in dash-dotted lines,
Fig.7 eine Ansicht I gemäß Fig.6,Fig.7 a view I according to Fig.6,
Fig.8 eine Teilansicht gemäß Fig.6 mit einer abgeänderten Ausgestaltung der Gelenkhebel- anordnung undFig.8 a partial view according to Fig.6 with a modified design of the articulated lever arrangement and
Fig.9 eine Ansicht des Arbeitskopfes der Vorrichtung mit einem Seiten- Schrämfräser, einem Quer- Schrämfraser und einem Abspaltkopf in Arbeitstellung.Fig.9 a view of the working head of the device with a side cutter, a cross cutter and a splitting head in working position.
Die Vorrichtung arbeitet nach folgendem Prinzip:The device works according to the following principle:
In Fig.4 ist schematisch eine Tunnelquerscnxttshalfte mit einer gewölbten Wand gezeigt, die von Punkt A1 1 bis Punkt A4' verläuft. Diese Wand soll nun mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung soweit ausgeschrämt werden, bis die gewünschte, konstruierte Wandkontur entsteht, die von Punkt A1' bis Punkt A4' verläuft. Diese Kontur ist bei diesem Beispiel geometrisch aus drei Kreisbögen mit unterschiedlichen Radien R1^ R2 und R3 zusammengesetzt. Der Kreisbogen von Punkt A1 bis Punkt A2 ist mit dem Radius R1 um den Mittelpunkt O1 geschlagen. Tangential am Punkt A2 schließt der zweite Kreisbogen an mit dem Radius R2 um den Mittelpunkt O2 und am Punkt A3 schließt der dritte Kreisbogen tangential an und verläuft von Punkt A3 bis Punkt A4 mit dem Radius R3 um den Mittelpunkt O3.Fig. 4 shows a schematic view of a tunnel cross-section with a curved wall that runs from point A 1 1 to point A 4 '. This wall is now to be carved out using the device according to the invention until the desired, constructed wall contour is created, which runs from point A 1 ' to point A 4 '. In this example, this contour is geometrically composed of three circular arcs with different radii R 1 ^ R 2 and R 3. The circular arc from point A 1 to point A 2 is struck with radius R 1 around the center O 1. The second circular arc with radius R 2 around the center O 2 connects tangentially at point A 2 and the third circular arc connects tangentially at point A 3 and runs from point A 3 to point A 4 with radius R 3 around the center O 3 .
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A1 bildet hierbei den Scheitelpunkt der Tunnelwölbung. Der erste Kreisbogen weist den Winkel <px zwischen den Normalen O1A1 und O1A2 auf, der zweite Kreisbogen den Winkel ^2 zwischen den Normalen O1A2 und O2A3 und der dritte Kreisbogen den Winkel <£>3 zwischen den Normalen O2A3 und O3A4. Der Mittelpunkt O2 liegt auf der Verlängerung der Strecke A2O1 und der Mittelpunkt O3 auf der Verlängerung der Strecke A3O2, so daS bei beliebig vielen aneinandergereihten Kreisbögen eine Koordinatenmatrix für die Lage der Mittelpunkte O1, O2...O1 in der Vertikalebene gebildet werden kann, wobei im rechtwinkligen xy- Koordinatensystem mit der vertikalen Verbindungslinie A1O1 als Ordinatenachse jeder Mittelpunkt 0± mit seinem zugehörigen Radius R1 und dem zugehörigen Winkel <p±, bzw. den Anschlußpunkten Aif-Ai+1 dargestellt werden kann.A 1 forms the apex of the tunnel arch. The first circular arc has the angle <p x between the normals O 1 A 1 and O 1 A 2 , the second circular arc has the angle ^ 2 between the normals O 1 A 2 and O 2 A 3 and the third circular arc has the angle <£>3 between the normals O 2 A 3 and O 3 A 4 . The center point O 2 lies on the extension of the line A 2 O 1 and the center point O 3 on the extension of the line A 3 O 2 , so that for any number of circular arcs lined up next to one another, a coordinate matrix can be formed for the position of the centers O 1 , O 2 ...O 1 in the vertical plane, whereby in the rectangular xy coordinate system with the vertical connecting line A 1 O 1 as the ordinate axis, each center point 0± can be represented with its associated radius R 1 and the associated angle <p±, or the connection points A if -A i+1 .
Auf diese Weise kann, ausgehend vom Scheitelpunkt A1 mit einem Radius R1 und einem Kreisbogen mit dem Winkel &phgr;&khgr;, jede gewünschte Kontur aus mehreren Kreisbögen zusammengesetzt werden. Die aus einer solchen Konturenkonstruktion herausgegriffenen geometrischen Daten können zur Steuerung des Schrämvorganges benutzt werden, den die erfindungsgemäße Vorrichtung durchführt.In this way, starting from the vertex A 1 with a radius R 1 and a circular arc with the angle φ χ , any desired contour can be composed of several circular arcs. The geometric data extracted from such a contour construction can be used to control the cutting process carried out by the device according to the invention.
Die in Fig.4 gezeigte Wandung mit der örtlich verschiedenen Dicke s wird schichtweise abgeschrämt, bis die Kontur A1-^A4 entsteht. Hierbei wird die Schrämeinrichtung, die eine Seiten- Schrämscheibe l, eine Quer- Schrämscheibe 2 und einen scheibenförmigen Abspaltkopf 3 aufweist, in der Vertikalebene, senkrecht zur Tunnel- Längsachse, gesteuert an der KonturThe wall shown in Fig.4 with the locally varying thickness s is sheared layer by layer until the contour A 1 -^A 4 is formed. In this case, the shearing device, which has a side shearing disk 1, a cross shearing disk 2 and a disk-shaped splitting head 3, is controlled in the vertical plane, perpendicular to the tunnel's longitudinal axis, on the contour
entlang geführt, wobei eine Wandschicht von deralong, with a wall layer from the
Dicke s und der Breite e gemäß Fig.la losgelöst wird, was dadurch geschieht, daß die Seiten- Schrämscheibe l einen tangentialen Schlitz mit der Dicke b und der Schrämtiefe m gemäß Fig.la und Fig.2 quasi durch Hinterschneiden einfräst, während die Quer- Schrämscheibe 2 einen Schlitz im Abstand e und mit einer Tiefe &zgr; gemäß Fig.la senkrecht zu dem, von der Seiten-Schrämscheibe l gefrästen Schlitz erzeugt. Das jetzt nur noch an einer Ecke an der Wandung festhängende Gesteinsmaterial wird anschließend mit dem scheibenförmigen, feststehenden oderthickness s and width e according to Fig.la is released, which happens because the side cutting disc l mills a tangential slot with thickness b and cutting depth m according to Fig.la and Fig.2, as it were by undercutting, while the cross cutting disc 2 creates a slot at a distance e and with a depth ζ according to Fig.la perpendicular to the slot milled by the side cutting disc l. The rock material, which is now only stuck to the wall at one corner, is then cut with the disk-shaped, fixed or
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rotierend angetriebenen Abspaltkopf 3 gemäß Fig.ic stückweise losgebrochen.The rotating driven splitting head 3 is broken off piece by piece as shown in Fig.ic.
Wenn nun auf solche Weise eine ringartige Gesteinswulst ringsum abgeschrämt ist, wird die gesamte Vorrichtung mittels eines nicht gezeigten Wagens oder Schlittens in Längsrichtung der Tunnelachse um eine bestimmte Weglänge weiterbewegt, sodaß die nächste Gesteinswulst ringsum abgeschrämt werden kann.When a ring-shaped rock bulge has been cut off all around in this way, the entire device is moved a certain distance in the longitudinal direction of the tunnel axis by means of a carriage or sledge (not shown) so that the next rock bulge can be cut off all around.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Seiten- Schrämfräser 1, einen Quer- Schrämfräser 2 und einen Abspaltkopf 3 auf, die zusammen an einem Schwenkrahmen 10 angebracht sind und die mit jeweils einem separaten Antrieb rotierend angetrieben werden.The device according to the invention has a side cutter 1, a cross cutter 2 and a splitting head 3, which are mounted together on a swivel frame 10 and which are each driven in rotation by a separate drive.
Aus Fig.la, Fig.2, Fig.3, Fig.4 und Fig.6 sind die geometrischen
Zusammenhänge zwischen der Geometrie des Seiten- Schrämfräsers l, der Schrämtiefe m, des Anstellwinkels &bgr; , des Spurkorrekturwinkels
&agr; und dem jeweiligen Radius R der Tunnelwandung ersichtlich. Die Schrämtiefe m ist begrenzt durch den
Außendurchmesser des Seiten- Schrämfräsers 1, dessen geometrischer
Gestaltung und der konsruktiven Ausgestaltung des Schwenkrahmens 10. Aus den erwähnten Zeichnungen sind nun
trigonometrische Beziehungen zu entnehmen, die durch entsprechende Umformungen auf folgende zwei Gleichungen führen,
nämlich auf
Gleichung 1: sin ßL - Ri/m — &ngr; R±2/ m2 — 2/Xn, + 1From Fig.la, Fig.2, Fig.3, Fig.4 and Fig.6 the geometric relationships between the geometry of the side cutter l, the cutting depth m, the angle of attack β, the track correction angle α and the respective radius R of the tunnel wall are evident. The cutting depth m is limited by the outer diameter of the side cutter 1, its geometric design and the structural design of the swivel frame 10. Trigonometric relationships can now be derived from the above-mentioned drawings, which, through appropriate transformations, lead to the following two equations, namely
Equation 1: sin ß L - Ri/m — ν R± 2 / m 2 — 2/X n , + 1
undand
Gleichung 2: tan a = Equation 2: tan a =
V 2/ X1n-IV 2/ X 1n -I
hierbei bedeuten:here mean:
&bgr; : der Anstellwinkel des Seiten- Schrämfräsers 1 gegen die Normale des jeweiligen Radius R der Tunnelwandung, β: the angle of attack of the side cutter 1 against the normal of the respective radius R of the tunnel wall,
a : der Spurkorrekturwinkel in Schrämrichtung, R1 : jeweiliger Tunnelradius a : the track correction angle in the cutting direction, R 1 : respective tunnel radius
X1n = m/R0 : Schrämtiefenfaktor mit m: Schrämtiefe, R0 = Halbmesser des Seiten- Schrämfräsers l,X 1n = m/R 0 : cutting depth factor with m: cutting depth, R 0 = radius of the side cutting cutter l,
R^ = Tunnelradius
Xg = Sp/b : Spurkorrekturfaktor mit Sp: Vergrößerung derR^ = tunnel radius
Xg = Sp/b : track correction factor with Sp: magnification of
Spurbreite gemäß Fig.3
b: Schlitzbreite
xb = b/R0 : SchrämbreitenfaktorTrack width according to Fig.3
b: slot width
x b = b/R 0 : cutting width factor
Werden diese geometrischen Verhältnisse eingehalten, so ist es möglich, die ganze Schrämtiefe m beim jeweiligen Tunnelradius R auszunutzen und ein Rattern des Seiten- Schrämfräsers l zu vermeiden.If these geometrical conditions are maintained, it is possible to utilize the entire cutting depth m at the respective tunnel radius R and to avoid chattering of the side cutting cutter l.
Bei der Durchführung des Schrämvorgangs werden der Seiten-Schrämfräser l, der Quer- Schrämfraser 2 zur Erzeugung eines Schlitzes mit der Querschrämtiefe &zgr; gemäß Fig.Ib und der Abspal tkopf 3 jeweils mit einem getrennten hydraulischen Drehantrieb angetrieben, wobei die Drehzahlen und die Antriebsleistungen dieser Antriebe von einer nicht gezeichneten zentralen Steuereinrichtung geregelt werden. Diese Steuereinrichtung ist programmierbar und steuert auch die einzelnen hydraulischen Arbeitszylinder, wobei das Steuerprogramm die geometrischen Daten der gewünschten Tunnelkontur und den Widerstandsbeiwert &kgr; enthält, der durch Messungen bekannt ist. Um die gewünschte Tunnelkontur gemäß Fig.4 und Fig.5 durch Abschrämen erzielen zu können, sind fünf verschiedene, sich zum Teil überlagernde Bewegungsvorgänge erforderlich, um jeweils eine Gesteinswulst mit der Breite e gemäß Fig.Ib automatisch gesteuert, abzuschrämen. So muß erstens der Schwenkarm 5 mittels des ersten Arbeitszylinders 6 um das Hauptgelenk 4 verdreht werden. Zweitens muß der zweite Arbeitszylinder 9 den Spurkorrekturwinkel &agr; einstellen. Drittens muß der Radius R^ der Tunnelwandung mit Hilfe des dritten Arbeitszylinders 11 eingestellt werden, wobei der Schwenkrahmen 10, an dem der Seiten- Schrämfräser l, der Quer- Schrämfräser 2 und der Abspaltkopf 3 angebracht sind, auf einer geraden Linie verschoben wird. Viertens muß der Anstellwinkel 0, abhängig vom Tunnelradius R^ eingestellt werden und fünftens mußWhen carrying out the cutting process, the side cutting cutter 1, the cross cutting cutter 2 for producing a slot with the cross cutting depth ζ according to Fig. 1b and the splitting head 3 are each driven by a separate hydraulic rotary drive, the speeds and drive power of these drives being regulated by a central control device (not shown ). This control device is programmable and also controls the individual hydraulic working cylinders, the control program containing the geometric data of the desired tunnel contour and the drag coefficient κ , which is known from measurements. In order to be able to achieve the desired tunnel contour according to Fig. 4 and Fig. 5 by cutting, five different, partially overlapping movement processes are required in order to automatically cut off a rock bead with the width e according to Fig. 1b. Firstly, the swivel arm 5 must be rotated about the main joint 4 by means of the first working cylinder 6. Secondly, the second working cylinder 9 must set the track correction angle α . Thirdly, the radius R^ of the tunnel wall must be set using the third working cylinder 11, whereby the swivel frame 10, on which the side cutter 1, the cross cutter 2 and the splitting head 3 are attached, is moved in a straight line. Fourthly, the angle of attack 0 must be set depending on the tunnel radius R^ and fifthly,
der Quer- Schrämfräser 2, der gemäß Fig.9 schwenkbar am Schwenkrahmen 10 angebracht ist, über einen sechsten Arbeitszylinder 44 in Arbeitsstellung gebracht werden. Es ist wesentlich für die Erfindung, daß der Anstellwinkel &bgr; und der Kurskorrekturwinkel &agr; automatisch von der zentralen Steuereinrichtung mittels eines Steuerprogrammes eingestellt werden, das die geometrischen Daten der gewünschten Tunnelkontur enthält. Diese zentrale Steuereinrichtung verarbeitet auch die Signale, die von den Wegaufnahme- Sensoren erzeugt werden, die die Kolbenstangenwege der einzelnen Arbeitszylinder erfassen. Auf diese Weise ist es auch möglich, die im Steuerprogramm enthaltenen Soll-Tunnelradien auszuschrämen. Das Hauptgelenk 4 mit horizontaler Drehachse ist auf einem Support 12.4 befestigt. Dieser Support ist über ein Schwenkgestell 12.3, ähnlich wie bei Fahrzeugkranen, über hydraulische oder mechanische Stützen 12.2 auf einer Grundplatte 12.1 abgestützt, wobei das Schwenkgestell 12.3, bzw. dessen einzelne Arme mittels Feststellschrauben 12.5 fixiert werden. Die Grundplatte 12.1 ist auf der Plattform eines Eisenbahnwagens bei Bahntunnels oder auf LKW- Ladeflächen bei Straßentunnels befestigt, wobei diese außerdem auf der Tunnelsohle auf bekannte Weise abgestützt werden können. Die Längsachse des Hauptgelenkes 4 ist parallel zur Tunnelachse ausgerichtet, so daß der Schwenkarm 5 insgesamt um etwa 180° schwenkbar ist.the cross-cutting cutter 2, which is pivotably mounted on the pivoting frame 10 as shown in Fig.9, can be brought into the working position via a sixth working cylinder 44. It is essential for the invention that the angle of attack β and the course correction angle α are automatically set by the central control device using a control program that contains the geometric data of the desired tunnel contour. This central control device also processes the signals generated by the path sensors that record the piston rod paths of the individual working cylinders. In this way it is also possible to cut out the target tunnel radii contained in the control program. The main joint 4 with a horizontal axis of rotation is attached to a support 12.4. This support is supported on a base plate 12.1 via a swivel frame 12.3, similar to mobile cranes, via hydraulic or mechanical supports 12.2, whereby the swivel frame 12.3 or its individual arms are fixed by means of locking screws 12.5. The base plate 12.1 is attached to the platform of a railway carriage in rail tunnels or to the loading area of a truck in road tunnels, whereby these can also be supported on the tunnel floor in a known manner. The longitudinal axis of the main joint 4 is aligned parallel to the tunnel axis, so that the swivel arm 5 can swivel through a total of approximately 180°.
In Fig.6 und Fig.7 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Vorrichtung dargestellt. Oben am Schwenkarm ist ein Stützarm 5.2 befestigt. Dieser Stützarm kann bei sehr großen Tunnelradien mittels eines Verlängerungsstückes 7 verlängert werden, wenn dies durch große Tunnelradien erforderlich ist. Am Stützarm 5.2 sind oben mehrere Gelenkstäbe angebracht, an denen ein Achsengehäuse 37 gelenkig angeschlossen ist, dessen Längsachse in jeder Stellung beim Verstellen der erwähnten Gelenkstäbe parallel zur achse des Hauptgelenks 4 ausgerichtet ist. in diesem Achsengehäuse 37 ist eine Schwenkachse 8 drehbar gelagert, auf deren einem Ende ein Zahnrad 8.l befestigt ist, in das eine Zahnstange eingreift, die an derA preferred embodiment of the proposed device is shown in Fig.6 and Fig.7. A support arm 5.2 is attached to the top of the swivel arm. This support arm can be extended by means of an extension piece 7 if this is required by large tunnel radii. Several joint rods are attached to the top of the support arm 5.2, to which an axle housing 37 is connected in an articulated manner, the longitudinal axis of which is aligned parallel to the axis of the main joint 4 in every position when the aforementioned joint rods are adjusted. A swivel axis 8 is rotatably mounted in this axle housing 37, on one end of which a gear 8.1 is attached, into which a rack engages, which is attached to the
Kolbenstange eines zweiten ArbeitsZylinders 9 befestigt ist, dessen Längsachse senkrecht zur Schwenkachse 8 ausgerichtet ist.Piston rod of a second working cylinder 9, whose longitudinal axis is aligned perpendicular to the pivot axis 8.
An ihrem anderen Ende ist die Schwenkachse 8 mit mehreren weiteren Gelenkstäben verbunden, an denen ein Schwenkrahmen 10 angeschlossen ist. Die Längsachsen aller Gelenkpunkte dieser erwähnten Gelenkstäbe sind parallel zur Achse des zweiten ArbeitsZylinders 9 und zur Achse des Hauptgelenks 4 ausgerichtet.At its other end, the swivel axis 8 is connected to several further joint rods, to which a swivel frame 10 is connected. The longitudinal axes of all joint points of these joint rods are aligned parallel to the axis of the second working cylinder 9 and to the axis of the main joint 4.
Am Schwenkrahmen 10 ist gelenkig ung kippbar ein erstes Fräser- Antriebsgehäuse 1. angebracht, in dem der Antrieb für den Seiten- Schrämfräser 1 angeordnet ist· Infolge dieser kippbaren Anordnung kann der Seiten- Schrämfräser 1 aus der in Fig.6 gezeigten Arbeitsstellung heraus in die strichpunktierte Ausgangsstellung herausgeschwenkt werden. Am Schwenkrahmen 10 sind außerdem zwei Stut&zgr;flansche 31 befestigt zur Aufnahme des Gehäuses eines Abspaltkopfes 3 und eines Querschrämfräsers 2, dessen Drehachse parallel zur Achse des Hauptgelenkes 4 ausgerichtet ist.A first cutter drive housing 1 is attached to the swivel frame 10 in an articulated and tiltable manner, in which the drive for the side cutter 1 is arranged. As a result of this tiltable arrangement, the side cutter 1 can be swiveled out of the working position shown in Fig. 6 into the dash-dotted starting position. Two support flanges 31 are also attached to the swivel frame 10 to accommodate the housing of a splitting head 3 and a cross cutter 2, the axis of rotation of which is aligned parallel to the axis of the main joint 4.
In Fig.5 ist schematisch dargestellt, wie der Seiten- Schrämfräser l mittels des dritten Arbeitszylinders 11 längs verstellbar ist, entsprechend dem Tunnelradius R1. Fig. 5 shows schematically how the side cutter l can be adjusted longitudinally by means of the third working cylinder 11, corresponding to the tunnel radius R 1 .
Entsprechend den jeweiligen Abmessungen der Tunnel- Querschnittskontur kann der erste Arbeitszylinder 6 wahlweise unten an einem der beiden ersten Zylinder- Gelenkpunkte 12.6 und oben mit seiner Kolbenstange am Stützarm 5.2, bzw. an einem der Stützbolzen 5.1 befestigt werden, zur Bearbeitung der anderen Tunnel- Querschnittshälfte kann diese Anordnung des ersten Arbeitszylinders 6 spiegelbildlich erfolgen. Die Drehachse der Schwenkachse 8 ist parallel zur Achse des Hauptgelenkes 4 ausgerichtet.Depending on the respective dimensions of the tunnel cross-section contour, the first working cylinder 6 can be attached either at the bottom to one of the first two cylinder articulation points 12.6 and at the top with its piston rod to the support arm 5.2 or to one of the support bolts 5.1. To machine the other half of the tunnel cross-section, this arrangement of the first working cylinder 6 can be mirrored. The axis of rotation of the swivel axis 8 is aligned parallel to the axis of the main joint 4.
Am Schwenkrahmen 10 sind, wie in Fig.9 dargestellt, der Seiten- Schrämfräser l und mittels Stützflanschen 31 der Quer-Schrämfraser 2 und der Abspaltkopf 3 jeweils mit ihren Antrieben befestigt. Diese Antriebe sind vorzugsweise als bekannte hydraulische Drehantriebe ausgebildet, auf deren Abtriebswellen die beiden Frässcheiben bzw. der Abspaltkopf 3 ange-As shown in Fig.9, the side cutter l and, by means of support flanges 31, the cross cutter 2 and the splitting head 3 are each attached to the swivel frame 10 with their drives. These drives are preferably designed as known hydraulic rotary drives, on whose output shafts the two milling disks or the splitting head 3 are attached.
bracht sind. In Schrämrichtung des Pfeiles 70 gemäß Fig.9 ist der Quer- Schrämfräser 2 vor dem Seiten- Schrämfräser 1 und der Abspaltkopf 3 hinter demselben angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß kontinuierlich eine Gesteinswulst mit der Wulstdicke s und der Wulstbreite e gemäß Fig.la und Fig.Ib durch Erzeugung einer Schrämtiefe m mittels des Seiten-Schrämfräsers 1 und einer Querschrämtiefe &zgr; mittels des Quer-Schrämfräsers 2 herausgefräst wird, die anschließend vom Abspal tkopf 3 losgebrochen wird.are brought. In the cutting direction of the arrow 70 according to Fig.9 the cross-cutting cutter 2 is arranged in front of the side-cutting cutter 1 and the splitting head 3 behind it. This ensures that a rock bead with the bead thickness s and the bead width e according to Fig.la and Fig.1b is continuously milled out by creating a cutting depth m by means of the side-cutting cutter 1 and a cross-cutting depth ζ by means of the cross-cutting cutter 2, which is then broken off by the splitting head 3.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, den Schwenkrahmen auf verschiedene konstruktive Art beweglich am Stützarm 5.2 anzubringen. Wesentlich für die Erfindung ist hierbei, daß der Schwenkrahmen 10 auf einer geraden Linie längs verschiebbar und in jeder Stellung fixierbar ist. Dadurch kann der Seiten-Schrämfräser 1 während der Schwenkbewegung des Schwenkarmes an jeden Tunnelradius R angepasst werden. Die radiale Längsverschiebung des Schwenkrahmens 10 wird durch ein Lemniskaten- Lenkersystem erreicht, das von einem dritten Arbeitszylinder 11 bewegt wird, während die Schrämtiefe m mittels eines Geradführungssystems einstellbar ist, das von zwei parallelen vierten Arbeitszylindern 21 bewegt wird. Die Einstellung des Anstellwinkels &bgr; des Seiten- Schrämfräsers 1 erfolgt durch kombinierte Bewegung des erwähnten Lemniskaten- Lenkersystems und des erwähnten Geradführungs-Systems. Die Einstellung des Spur- Korrekturwinkels &agr; erfolgt durch Schwenken des Schwenkrahmens 10 um die Achse der Schwenkachse 8 mittels des zweiten Arbeitszylinders 9. Die einzelnen Gelenkstäbe des Lemniskaten- Lenkersystems und die des Gersdführungs- Systems sind aus Stabilitätsründen auf bekannte Weise jeweils paarweise und parallel zueinander angeordnet. Diese Gelenkstäbe sind in Ebenen, parallel zur Schwenkachse 8, beweglich angeordnet, wobei die Gelenkachsen jeweils senkrecht zur Achse des Hauptgelenks 4 ausgerichtet sind.Within the scope of the invention, it is possible to attach the swivel frame to the support arm 5.2 in a variety of structural ways. What is essential for the invention is that the swivel frame 10 can be moved lengthways in a straight line and can be fixed in any position. This means that the side cutter 1 can be adapted to any tunnel radius R during the swivel movement of the swivel arm. The radial longitudinal displacement of the swivel frame 10 is achieved by a lemniscate guide system that is moved by a third working cylinder 11, while the cutting depth m can be adjusted by means of a straight guide system that is moved by two parallel fourth working cylinders 21. The setting of the angle of attack β of the side cutter 1 is carried out by combined movement of the aforementioned lemniscate guide system and the aforementioned straight guide system. The setting of the track correction angle α is carried out by pivoting the pivot frame 10 about the axis of the pivot axis 8 by means of the second working cylinder 9. The individual joint rods of the lemniscate steering system and those of the Gersd guidance system are arranged in pairs and parallel to one another in a known manner for stability reasons. These joint rods are arranged so as to be movable in planes parallel to the pivot axis 8, with the joint axes each being aligned perpendicular to the axis of the main joint 4.
Das Geradführungs- System zur Einstellung der Schrämtiefe m weist mehrere Gelenkstäbe auf, nämlich erste Gelenkstäbe 50 mit den fünften Gelenkpunkten 17 und den sechsten Gelenkpunk-The straight guide system for adjusting the cutting depth m has several joint rods, namely first joint rods 50 with the fifth joint points 17 and the sixth joint points
ten 18, zweite Gelenkstäbe 50 mit den ersten Gelenkpunkten und den zweiten Gelenkpunkten 14, vierte Gelenkstäben 53, die in den siebten Gelenkpunkten 19 mit den dritten Gelenkstäben 52 und den fünften Gelenkstäben 54 und an ihrem anderen Ende mit den Kolbenstangen der beiden vierten Arbeitszylindern 21 verbunden sind, außerdem sechste Gelenkstäbe 55, die an ihren unteren Enden gelenkig mit mit dem vertikal beweglichen Schiebergelenk 16 und mit ihren oberen Enden an den dritten Gelenkpunkten 15 angeschlossen sind, die am Achsengehäuse 37 angebracht sind, während die oberen Enden der fünften Gelenkstäbe 54 an den achten Gelenkpunkten 20 angebracht sind, die ebenfalls am Achsengehäuse 37 befestigt sind, wobei die Führung des Schiebergelenkes 16 am Stützarm 5.2 befestigt ist.ten 18, second joint rods 50 with the first joint points and the second joint points 14, fourth joint rods 53, which are connected in the seventh joint points 19 to the third joint rods 52 and the fifth joint rods 54 and at their other end to the piston rods of the two fourth working cylinders 21, as well as sixth joint rods 55, which are connected at their lower ends in an articulated manner to the vertically movable slide joint 16 and with their upper ends to the third joint points 15, which are attached to the axle housing 37, while the upper ends of the fifth joint rods 54 are attached to the eighth joint points 20, which are also attached to the axle housing 37, the guide of the slide joint 16 being attached to the support arm 5.2.
Das Lemniskatenlenker- System besteht aus mehreren Gelenkstäben, die in Ebenen, parallel zu denen des Geradlenker- Systems beweglich angeordnet sind: Die siebten Gelenkstäbe 56 sind in den zehnten Gelenkpunkten 23 mit den achten Gelenkstäben 57 und in den neunten Gelenkpunkten 22 mit den neunten Gelenkstäben 58 verbunden, wobei die neunten Gelenkpunkte 22 fixiert sind, zum Lemniskatenlenker- System gehören auch, die zehnten Gelenkstäbe 59, die oben in den sechszehnten Gelenkpunkten 29 mit den zwölften Gelenkstäben 61 und an ihren unteren Enden mittels der fünfzehnten Gelenkpunkte 28 an den achten Gelenkstäben 57 angeschlossen sind. Die neunten Gelenkstäbe 58 sind mit ihren oberen Enden zusammen mit den zwölften Gelenkstäben 61 in den elften Gelenkpunkten 24 gelagert. Die elften Gelenkstäbe 60 sind oben an den siebzehnten Gelenkpunkten 30, die am ersten Fräser- Antriebsgehäuse l.i befestigt sind und unten an den vierzehnten Gelenkpunkten 27 angeschlossen. Die dreizehnten Gelenkpunkte 26 sind am Schwenkrahmen 10 befestigt. Die dreizehnten Gelenkpunkte 26, an denen die oberen Enden der achten Gelenkstäbe 57 angeschlossen sind werden durch das Lemniskatenlenker- System auf einer Geraden radial verstellt, bezogen auf den Tunnelquerschnitt. Die zwölften Gelenkpunkte sind mit 25 bezeichnet.The lemniscate steering system consists of several joint rods that are arranged so that they can move in planes parallel to those of the straight steering system: The seventh joint rods 56 are connected to the eighth joint rods 57 at the tenth joint points 23 and to the ninth joint rods 58 at the ninth joint points 22, whereby the ninth joint points 22 are fixed. The lemniscate steering system also includes the tenth joint rods 59, which are connected to the twelfth joint rods 61 at the top at the sixteenth joint points 29 and to the eighth joint rods 57 at their lower ends by means of the fifteenth joint points 28. The ninth joint rods 58 are supported with their upper ends together with the twelfth joint rods 61 at the eleventh joint points 24. The eleventh joint rods 60 are connected at the top to the seventeenth joint points 30, which are attached to the first cutter drive housing l.i and at the bottom to the fourteenth joint points 27. The thirteenth joint points 26 are attached to the swivel frame 10. The thirteenth joint points 26, to which the upper ends of the eighth joint rods 57 are connected, are adjusted radially on a straight line by the lemniscate guide system, in relation to the tunnel cross-section. The twelfth joint points are designated 25.
Die beiden dritten Arbeitszylinder 11 sind zwischen den zehnten Gelenkpunkten 23 und den zwölften Gelenkpunkten 25 anbebracht. The two third working cylinders 11 are mounted between the tenth articulation points 23 and the twelfth articulation points 25.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist gemäß Fig.8 das erste Fräser- Antriebsgehäuse l.l des Seiten- Schrämfräsers l kippbar an dem Kippgelenk 35 angebracht, das am Schwenkrahmen 10 befestigt ist. Hierbei ist der Schwenkrahmen 10 an einer Linearführung 34 längs verschieblich angeordnet, die am Stützarm 5.2 befestigt ist. Die Längsverschiebung erfolgt über Antriebsstäbe 33, die von den dritten Arbeitszylindern 11 bewegt werden. In diesem Falle erfolgt die Einstellung des Anstellwinkels jSmit Hilfe des fünften Arbeits Zylinders 36, der zwischen dem ersten Fräser- Antriebsgehäuse l.l und dem Schwenkrahmen 10 gelenkig an diesen Elementen angeschlossen ist.According to a further embodiment, according to Fig. 8, the first cutter drive housing l.l of the side cutting cutter l is tiltably attached to the tilting joint 35, which is attached to the swivel frame 10. In this case, the swivel frame 10 is arranged so that it can move longitudinally on a linear guide 34, which is attached to the support arm 5.2. The longitudinal displacement takes place via drive rods 33, which are moved by the third working cylinders 11. In this case, the setting angle jS is adjusted using the fifth working cylinder 36, which is connected to these elements in an articulated manner between the first cutter drive housing l.l and the swivel frame 10.
Mit Hilfe der Spüldüsen 32, die im Bereich des Außenradius des Seiten- Schrämfräsers l angeordnet sind, werden die kleinstückigen, abgeschrämten Gesteinsteilchen aus dem gefrästen Schlitz herausgespült.With the help of the flushing nozzles 32, which are arranged in the area of the outer radius of the side cutter l, the small, chipped rock particles are flushed out of the milled slot.
Der Ausschrämvorgang erfolgt in der Weise, daß z.B. gemäß Fig.4 der Seiten- Schrämfraser 1 unten am Punkt A4 1, bzw. A4 angesetz wird. An diesem Konturenpunkt wird der Tunnelradius R3 eingestellt und dementsprechend der Anstellwinkel &bgr;3 sowie der Spurkorrekturwinkel a3 gemäß den erwähnten Gleichungen l und 2.The cutting process is carried out in such a way that, for example, according to Fig. 4, the side cutter 1 is set at the bottom at point A 4 1 or A 4 . At this contour point, the tunnel radius R 3 is set and accordingly the angle of attack β 3 and the track correction angle a 3 according to the above-mentioned equations 1 and 2.
Der Schwenkarm 5 wird wird durch den ersten Arbeitszylinder nach oben bewegt, wobei der rotierende Seitenschräm- Fräser l und der ebenfalls rotierende Querschräm- Fräser 2 eine Gesteinswulst mit der veränderlichen Dicke s abfräsen, die fortlaufend von dem Abspaltkopf 3 losgebrochen wird. Bei Erreichen des Konturenpunktes A3 wird der Radius auf den Wert R2 geändert, worauf die zentrale Steuereinrichtung den hierzu gehörenden Anstellwinkel &bgr; und den Spurkorrekturwinkel &agr; entsprechend dem Steuerprogramm ändert. Auf diese Weise wird fortlaufend eine Gesteinswulst abgeschrämt, bis der Tunnel-Scheitelpunkt A1 erreicht ist. Der gleiche Vorgang wiederholt sich auf der anderen Tunnelseite, wobei der erste Arbeitszy-The swivel arm 5 is moved upwards by the first working cylinder, whereby the rotating side-cutting cutter 1 and the likewise rotating cross-cutting cutter 2 mill off a rock bead with the variable thickness s, which is continuously broken off by the splitting head 3. When the contour point A 3 is reached, the radius is changed to the value R 2 , whereupon the central control device changes the associated angle of attack β and the track correction angle α in accordance with the control program. In this way, a rock bead is continuously cut off until the tunnel apex A 1 is reached. The same process is repeated on the other side of the tunnel, whereby the first working cylinder
linder 6, wie bereits erwähnt, spiegelbildlich angeordnet werden kann.Linder 6, as already mentioned, can be arranged in a mirror image.
Nach einem Rundum- Abschrämen einer Gesteinswulst wird der Schwenkrahmen 10 mittels des erwähnten Geradlenker- Systems um eine Wulstbreite e weiter verstellt und der nächste Rundum-Schrämvorgang kann durchgeführt werden.After all-round cutting of a rock bead, the swivel frame 10 is further adjusted by one bead width e using the straight-link system mentioned above and the next all-round cutting process can be carried out.
Ist nun der größtmögliche Verstellweg des Schwenkrahmens 10 in Richtung der Tunnelachse erreicht, wird der Maschinensupport 12 um etwa einen Meter in Richtung der Tunnelachse verstellt und neu fixiert, worauf weiter ausgeschrämt werden kann.If the greatest possible adjustment range of the swivel frame 10 in the direction of the tunnel axis has been reached, the machine support 12 is adjusted by about one meter in the direction of the tunnel axis and re-fixed, after which further cutting can take place.
Die Kolbenbewegungen der hydraulischen Arbeitszylinder werden von der zentralen Steuereinrichtung über ein Steuerprogramm gesteuert, wobei die einzelnen Kolbenstangenwege durch Wegaufnahme- Fühler auf bekannte Weise ermittelt und an die zentrale Steuereinrichtung in Form von Steuersignalen weitergeleitet werden.The piston movements of the hydraulic working cylinders are controlled by the central control device via a control program, whereby the individual piston rod paths are determined in a known manner by path sensors and forwarded to the central control device in the form of control signals.
Für den Fall, daß die Tunnelkontur als Schablone vorliegt und die zenrale Steuereinheit durch Abtasten dieser Schablone den Ausschrämvorgang steuert, ist am Schwenkrahmen 10 ein nicht gezeichneter Abstandsensor vorgesehen, der bei Erreichen der gewünschten Soll- Kontur entsprechende Signale an die zentrale Steuereinrichtung leitet.In the event that the tunnel contour is available as a template and the central control unit controls the cutting process by scanning this template, a distance sensor (not shown) is provided on the swivel frame 10, which sends corresponding signals to the central control device when the desired target contour is reached.
Die geometrischen Zusammenhänge zwischen den Größen: a; ß; m; R0: Ri und Sp sind aus Fig.3 ersichtlich.The geometric relationships between the quantities: a; ß; m; R 0 : Ri and Sp are evident from Fig.3.
Der durch Messungen ermittelte Widerstandsfaktor &kgr; kann zur Berechnung der erforderlichen Antriebsleistung P in Kilowatt benutzt werden, indem eine Gleichung aufgestellt wird, in der P als Funkion von &kgr; , der Fräsgeschwindigkeit und den in Fig.3 aufgeführten geometrischen Größen dargestellt ist.The resistance factor &kgr; determined by measurements can be used to calculate the required drive power P in kilowatts by setting up an equation in which P is represented as a function of &kgr; , the milling speed and the geometric quantities listed in Fig.3.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
1 Seiten- Schrämfräser1 side milling cutter
l.l erstes Fräser- Antriebsgehäusel.l first cutter drive housing
2 Quer- Schrämfräser2 cross-cutting cutters
3 Abspaltkopf3 Splitting head
4 Hauptgelenk4 Main joint
5 Schwenkarm5 Swivel arm
5.1 Stützbolzen5.1 Support bolt
5.2 Stützarm5.2 Support arm
6 erster Arbeitszylinder6 first working cylinder
7 Verlängerungsstück7 Extension piece
8 Schwenkachse 8.1 Zahnrad8 Swivel axis 8.1 Gear
9 zweiter Arbeitszylinder9 second working cylinder
10 Schwenkrahmen10 swivel frames
11 dritter Arbeitszylinder11 third working cylinder
12 Maschinensupport12 Machine support
12.1 Grundplatte12.1 Base plate
12.2 Stützen12.2 Supports
12.3 Schwenkgestell12.3 Swivel frame
12.4 Support12.4 Support
12.5 Feststellschrauben12.5 Locking screws
12.6 erster Zylinder- Gelenkpunkt12.6 first cylinder articulation point
Gelenkpunkte der horizontalen GelenkführungArticulation points of the horizontal joint guide
16 Schiebergelenk16 Slide joint
17 fünfte Gelenkpunkte17 fifth articulation points
18 sechste Gelenkpunkte18 sixth articulation points
19 siebte Gelenkpunkte19 seventh articulation points
20 achte Gelenkpunkte20 eighth articulation points
21 zwei vierte Arbeitszylinder21 two fourth working cylinders
22 neunte Gelenkpunkte22 ninth articulation points
23 zehnte Gelenkpnkte23 tenth articulation points
24 elfte Gelenkpunkte24 eleventh articulation points
25 zwölfte Gelenkpunkte25 twelfth articulation points
26 dreizehnte Gelenkpunkte26 thirteenth articulation points
27 vierzehnte Gelenkpunkte27 fourteenth articulation points
28 fünfzehnte Gelenkpunkte28 fifteenth articulation points
29 sechszehnte Gelenkpunkte29 sixteenth articulation points
30 siebzehnte Gelenkpunkte30 seventeenth articulation points
31 Stützflansche31 Support flanges
32 Spüldüsen32 rinsing nozzles
33 Antriebsstäbe33 drive rods
34 Linearführung34 Linear guide
35 Kippgelenk35 Tilting joint
36 fünfter Arbeitszylinder36 fifth working cylinder
37 Achsengehäuse37 Axle housing
50 erste Gelenkstäbe50 first joint rods
51 zweite Gelenkstäbe51 second joint rods
52 dritte Gelenkstäbe52 third joint rods
53 vierte Gelenkstäbe53 fourth joint rods
54 fünfte Gelenkstäbe54 fifth joint rods
55 sechste Gelenkstäbe55 sixth joint rods
56 siebte Gelenkstäbe56 seventh joint rods
57 achte Gelenkstäbe57 eighth joint rods
58 neunte Gelenkstäbe58 ninth joint rods
59 zehnte Gelenkstäbe59 tenth joint rods
60 elfte Gelenkstäbe60 eleventh joint rods
61 zwölfte Gelenkstäbe61 twelfth joint rods
70 Pfeil {Schrämrichtung)70 Arrow {cutting direction)
m Schrämtiefem cutting depth
b Schlitzbreiteb Slot width
s WuI st dickes WuI st thick
e Wulstbreitee Bead width
&zgr; Querschrämtiefe&zgr; Cross cutting depth
Claims (3)
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Cited By (1)
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Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPP822499A0 (en) * | 1999-01-20 | 1999-02-11 | Terratec Asia Pacific Pty Ltd | Oscillating & nutating disc cutter |
| EP1033472A1 (en) * | 1999-03-04 | 2000-09-06 | Hydrostress Ag | Method of and device for modifying the clearance gauge of a tunnel |
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| US8636324B2 (en) * | 2010-01-22 | 2014-01-28 | Joy Mm Delaware, Inc. | Mining machine with driven disc cutters |
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-
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-
1994
- 1994-11-12 DE DE4440498A patent/DE4440498A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002001045A1 (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | Voest-Alpine Bergtechnik Gesellschaft M.B.H. | Advance working machine or extraction machine for extracting rocks |
Also Published As
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