WO2009100469A1 - Vortriebsmaschine mit bohrkopf aus diskenwerkzeugen - Google Patents

Vortriebsmaschine mit bohrkopf aus diskenwerkzeugen Download PDF

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WO2009100469A1
WO2009100469A1 PCT/AT2009/000013 AT2009000013W WO2009100469A1 WO 2009100469 A1 WO2009100469 A1 WO 2009100469A1 AT 2009000013 W AT2009000013 W AT 2009000013W WO 2009100469 A1 WO2009100469 A1 WO 2009100469A1
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WO
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machine according
driving machine
stretch driving
tool carrier
stretch
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Application number
PCT/AT2009/000013
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Ebner
Peter Kogler
Original Assignee
Sandvik Mining And Construction G.M.B.H.
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Publication date
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Priority to CA2714975A priority patent/CA2714975A1/en
Priority to AU2009214806A priority patent/AU2009214806B2/en
Priority to CN200980105186.4A priority patent/CN101946061B/zh
Priority to US12/735,675 priority patent/US8690262B2/en
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Priority to ZA2010/05570A priority patent/ZA201005570B/en

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C25/00—Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
    • E21C25/16—Machines slitting solely by one or more rotating saws, cutting discs, or wheels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/1013—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom
    • E21D9/102—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom by a longitudinally extending boom being pivotable about a vertical and a transverse axis
    • E21D9/1026—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom by a longitudinally extending boom being pivotable about a vertical and a transverse axis the tool-carrier being rotated about a transverse axis

Definitions

  • the invention relates to a stretch driving machine with at least one cutting unit with a rotatably mounted tool carrier with tool tools, which is pivotally connected to the machine frame.
  • Track jacking machines with disc tools have become known in different training.
  • disc tools for full-cutting machines as used for example in shield tunneling machines and with which a tunnel having a substantially circular cross section or a circular cross-sectional area can be marrämt
  • training have become known in which the disc tools to one of the axis of rotation of the tool carrier different axis are pivoted about the working face.
  • the EP 004 832 Bl shows and describes a machine in which the disc tools are arranged on a convex tool carrier and are in operation during the entire revolution of the tool carrier with the inclined face to be engaged.
  • the rotating tool carriers with the dissecting tools operating in full section can be pivoted in the height direction over the working face.
  • the achievable in this way height of the distance is limited by the shape of the tool carrier and the arrangement of the disc tools to ensure in such a pivoting the continuous engagement of the tools in the degraded material.
  • This known training must absorb very high cutting forces as reaction forces and therefore requires a machine which is tethered stationary between the roof and sole and therefore can not be designed as autonomously movable machine.
  • the invention now aims to improve a stretch driving machine of the type mentioned in such a way that it can be achieved in a simple way deviating from straight running routes route and can be used without costly retooling for different profile heights. At the same time, the invention aims to significantly increase the propulsive power over known devices.
  • the tunneling tunneling machine starting from the initially mentioned embodiment, consists essentially in that the tunneling machine has a chassis, in particular a crawler undercarriage, in that the tool carrier is rotatable on one in the vertical direction pivotable cantilever is mounted and that the axis of rotation of the tool carrier extends transversely to the longitudinal axis of the cantilever arm, wherein the disc tools can be brought over a part of the circumference of the tool carrier in engagement with the material to be degraded.
  • the disc tools on the circumference of the tool carrier the respective Needs accordingly to be arranged so that they can be operated in different work areas over the entire height of the face each with optimum propulsion power, which can be achieved by this training, above all, the significant advantage that compared to known undercutting operated cutting tools the Depth of penetration can be significantly increased, which in turn significantly increases the propulsive power.
  • the burglary can be made by moving the tunneling machine or the crawler undercarriage, for this function discs with a Orientation can be used, which is different from the orientation of the circumferentially equally arranged disc tools for the main cutting direction.
  • the inventive design is made such that the tool carrier is disc-shaped, the above-mentioned advantages can be particularly simple realized that the axis of rotation of the tool carrier forms an angle of 45 ° to 135 ° with the longitudinal axis of the boom and preferably approximately runs normal to the longitudinal axis of the boom.
  • the design is advantageously such that the individual disks or disk packs are arranged on the circumference of the tool carrier with other disks of different orientation or cutting direction.
  • individual disc tools can be optimized for the break-in on the ridges and other disc tools optimized for the tee to the sole.
  • At the periphery of the individual Diskenwerkmaschinee are advantageously arranged so that the majority of Disken or Diskenwovene are arranged inclined in the direction of the sole.
  • These cutting tools are thus particularly suitable for the main cutting of the ridge to the sole.
  • Other discs whose cutting direction are oriented towards the roof and / or in the direction of advancement can advantageously be used for cutting off the break-in at the ridge.
  • the training is advantageously made so that the movable machine support units for the tension between the roof and sole has. In this way it is possible to reverse the relative to such support. measured path of the tunneling machine during burglary and monitor accordingly and to support the feed, if necessary, hydraulically.
  • the design is advantageously such that the length of the extension arm is greater than the radius of the disk-shaped tool carrier.
  • the length of the cantilever arm is in this case advantageously dimensioned such that it takes into account the largest disk-shaped tool carrier used, without this leading to a collision with the pivoting mechanism of the cantilever arm.
  • the inventive construction is made such that the cantilever arm is mounted pivotably in the horizontal direction, whereby it is possible to cut variable profiles and branches with the machine according to the invention, at the same time the maneuverability of the tunneling machine is improved.
  • the cutting tool is deflected from the middle of the line to the left or right, wherein the required propulsion of the stud is carried out together with the movement of the disc tools in the vertical direction over the working face.
  • the mounting of the cantilever arm for horizontal and vertical pivoting is made such that a horizontal pivoting mechanism is provided for the horizontal pivoting of the cantilever arm 1 , which carries a vertical pivoting mechanism for the vertical pivoting of the cantilever arm.
  • a horizontal pivoting mechanism is provided for the horizontal pivoting of the cantilever arm 1 , which carries a vertical pivoting mechanism for the vertical pivoting of the cantilever arm.
  • the training is preferably developed in that the vertical swing has a hydraulic pivot drive, which is preferably formed of a plurality of parallel hydraulic cylinder piston units, which on the engage the tool carrier having region of the boom.
  • a hydraulic pivot drive which is preferably formed of a plurality of parallel hydraulic cylinder piston units, which on the engage the tool carrier having region of the boom.
  • the linkage on the tool carrier having region of the boom provides favorable leverage for the vertical pivoting.
  • the training is developed with advantage in that the chassis comprising the chassis has a carriage guide for a movable in the machine longitudinal direction carriage on which the boom in vertical and possibly horizontal direction is pivotally mounted.
  • the tunneling machine can first move into a position adjacent to the working face and, if necessary. There are strained in the track, whereupon the burglary by the ancestor of the the boom carrying carriage takes place in the machine longitudinal direction. When the maximum displacement of the carriage is achieved in the direction of advance, it is withdrawn and the entire tunneling machine advances.
  • the slide guide is formed by guide elements, in particular tubes or rods, arranged on both sides of the machine longitudinal center planes, the guide elements being connected by elements which run transversely to the machine longitudinal direction to form a stable frame which forms the machine frame could be.
  • the movable carriage in the machine longitudinal direction can be moved along the direction of displacement, for example via spindle drives or hydraulic drives.
  • the tunneling machine is advantageously developed to the effect that the carriage has at least one anchor drilling and setting device, the anchor drilling and setting device preferably being relative to the carriage in the machine longitudinal direction movably guided. Due to the fact that the anchor drilling and setting devices are fixed to the carriage which also carries the cantilever arm, they are carried along in accordance with the displacement movement of the cantilever arm and the tool carrier and can be moved relative to the carriage to the working face, in particular when the cutting process is interrupted, without that Retraction of the boom with the Diskenwerkmaschinemaschineen is necessary.
  • the anchor drilling and setting devices can be retracted relative to the carriage and the operation of the disc tools on the extension arm can be resumed immediately.
  • the training is made here so that the Ankerbohr- and -setz- device above the horizontal pivot on the slide is arranged so that the free displacement of Ankerbohr- and setting means is guaranteed to the working face with lowered boom.
  • the embodiment is preferably formed further in such a way that the machine frame has a plurality of support devices which can be set against the sole and the ridges, in particular hydraulic punches, in order to clamp the machine between the sole and the ridges.
  • the crawler undercarriage can be completely lifted off the ground and the storage of the machine only via the clamping forces.
  • the machine is stored safely so that the required high forces can be applied to the rock material via the disc tools.
  • the tunneling machine is developed in such a way that the AbstutzVorraumen engageable against the sole are formed by pivotally connected to the machine frame Abstützpratzen, which act on hydraulic cylinder piston units.
  • the training is further developed in that the engagable against the ridges supporting devices together wear a support frame on which a ridge cap, in particular a finger plate, is arranged movable in the machine longitudinal direction.
  • a ridge cap in particular a finger plate
  • the design is advantageously developed in such a way that a discharge device is pivotably articulated in the horizontal direction at the machine rear end.
  • a power supply unit is pivotably articulated in the horizontal direction at the rear end of the machine.
  • FIG. 1 is a side view of a stretch driving machine according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a plan view of the embodiment of FIG. 1
  • FIG. 3 is a detailed view of the cutting tool at the beginning of the propulsion
  • FIG. 4 is a detailed view of the cutting tool 5 is a side view of another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a plan view of the embodiment of FIG. 5
  • FIG. 7 is a front view of the embodiment of FIG. 5
  • FIG. 8 is a perspective view Representation of the embodiment of FIG. 5.
  • a stretch driving machine 1 is shown, which is movable over a crawler undercarriage 2 on the sole 3 a distance.
  • the shrunk material is taken up by a loading device 4 to a discharge conveyor 5 and dropped onto the track conveyor.
  • the section tunneling machine 1 has a cantilever arm 6, which is pivotable in the direction of the double arrow 8 in the height direction about an axis 7 which is substantially parallel to the plane 3 of the sole. Transverse to the longitudinal Extension of this cantilever arm 6 and transverse to the axis 7 extends the axis of rotation 9 of a tool carrier 10, on which disc tools 11 and 12 are fixed in different orientations on the circumference.
  • the motor 13 drives the tool carrier 10 for rotation about the axis 9.
  • a cylinder piston unit 14 For the support and contact pressure of the charging device to the sole a cylinder piston unit 14 can be seen. To protect and improve the support a ridge cap 15 is provided.
  • the pivot drive for the boom 6 is formed by a hydraulic cylinder piston unit 16 which engages a lever arm 17 of the boom 6 and this pivots about the axis 7.
  • a support 18 can be seen, with which a defined position relative to the working face between the roof and sole can be determined, the lower support 19 may in this case contain a hydraulic cylinder piston unit, which includes the schematically indicated with 20 feed device and in this way can support the feed during break-in with simultaneous distance measurement.
  • the boom 6 and the boom 6 via the lever arm 17 actuating pivot cylinder 16 is shown schematically, wherein the drive motor of the tool carrier is again denoted by 13.
  • the pivoting of the extension arm 6 to ridge brings the disc tools in a position in which they can be retracted in the direction of the arrow 21 in the working face to achieve a break-in process of the machine.
  • the extension arm 6 is now pivoted downward with the tool carrier rotating in the direction of the arrow 22, this downward direction now being designated by 23.
  • those discs according to the undercutting principle in engagement with the material to be degraded, which are particularly suitable for this operation, in which the picked or scrapped material is in turn received via the charging device 4 during downward sliding.
  • Fig. 4 the lower position is shown schematically, being above all clear that even with large-sized tool carriers collision with the charger 4 can be safely avoided and also it is apparent that only by replacing the tool carrier by a - a corresponding Having larger diameter - tool carrier with the distributed again on the circumference Diskentechnikmaschinen the width of the excavation front can be increased or varied.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the present invention, in which the tunneling machine is designated by 24. With 25 cylinder piston units are designated which the vertical pivoting of the boom 26th accomplish.
  • a carriage 27 is displaceable in the machine longitudinal direction, arranged on the frame of the tunneling machine 24, wherein the guide of the carriage 27 is carried out on rods or tubes 28.
  • cylinder piston units 29 are arranged laterally of the longitudinal center plane of the tunneling machine 24, which allow a horizontal pivoting of the cantilever arm 26 about the axis 44.
  • the tunneling machine 24 can be clamped between the sole 3 and the ridges 34 with the aid of hydraulic punches 30 and suitable supporting claws 31, which are controlled via corresponding cylinder piston units 32, 33, respectively.
  • 37 denotes a power supply unit and 43 denotes a discharge unit, which are connected in each case pivotably about a vertical axis with the tunneling machine 24. 45, the axis of rotation of the tool carrier 39 is designated.
  • FIG. 6 the reference numerals of FIG. 5 have been retained, it being understood that the horizontal pivotability of the cantilever arm 26 with the disc tools located thereon enables a cutting width which extends beyond the width of the tunneling machine 1. Furthermore, it can be seen that the ridge cap 36 is formed as a finger blade, so that rock anchors can be set by the remaining free spaces between the individual slats of the finger shield in the ridges.
  • anchor drilling and setting devices 38 are arranged below the finger blade 36, which rests on the support frame 35 and is lifted and lowered together with the hydraulic punches 30.
  • the tool carrier 39 with the disk tools arranged thereon 40 and 41 is fixed to the boom 26, which is raised and lowered by the parallel cylinder piston units 25.

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Abstract

Bei einer Strecken-Vortriebsmaschine (1,24) mit wenigstens einer Schneideinheit mit einem rotierbar gelagerten Werkzeugträger (10,39) mit Diskenwerkzeugen (11,12,40,41), welcher schwenkbar mit dem Maschinenrahmen verbunden ist, weist die Vortriebsmaschine (1,24) ein Fahrwerk, insbesondere ein Raupenfahrwerk (2), auf, der Werkzeugträger (10,39) ist rotierbar an einem in vertikaler Richtung schwenkbaren Auslegerarm (6,26) gelagert und die Rotationsachse (9) des Werkzeugträgers (10,39) verläuft quer zur Längsachse des Auslegerarmes (6,26).

Description

Vortriebsmaschine mit Bohrkopf aus Diskenwerkzeuqen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strecken-Vortriebsmaschine mit wenigstens einer Schneideinheit mit einem rotierbar gela- gerten Werkzeugträger mit Diskenwerkzeugen, welcher schwenkbar mit dem Maschinenrahmen verbunden ist.
Strecken-Vortriebsmaschinen mit Diskenwerkzeugen sind in unterschiedlicher Ausbildung bekannt geworden. Neben der Verwendung von Diskenwerkzeugen für Vollschnitt-Schrämmaschinen, wie sie beispielsweise bei Schild-Vortriebsmaschinen zum Einsatz gelangen und mit welchen ein im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisender Tunnel oder eine kreisförmige Querschnittsfläche geschrämt werden kann, sind Ausbildungen bekannt geworden, bei welchen die Diskenwerkzeuge um eine von der Rotationsachse des Werkzeugträgers verschiedene Achse über die Ortsbrust verschwenkt werden.
Die EP 004 832 Bl zeigt und beschreibt eine Maschine, bei welcher die Diskenwerkzeuge an einem konvexen Werkzeugträger angeordnet sind und im Betrieb während der gesamten Umdrehung des Werkzeugträgers mit der zu schrämenden Ortsbrust im Eingriff stehen. Die rotierenden Werkzeugträger mit den im Vollschnitt operierenden Diskenwerkzeugen können in Höhenrichtung über die Ortsbrust verschwenkt werden. Die auf diese Weise erzielbare Höhe der Strecke ist durch die Gestalt des Werkzeugträgers und die Anordnung der Diskenwerkzeuge begrenzt um bei einer derartigen Verschwenkung den kontinuierlichen Eingriff der Werkzeuge in das abzubauende Material zu gewährleisten. Diese bekannte Ausbildung muss überaus hohe Schneidkräfte als Reaktionskräfte aufnehmen und erfordert daher eine Maschine, welche stationär zwischen Firste und Sohle abgespannt ist und kann daher nicht als autonom verfahrbare Maschine ausgebildet werden. Analoges gilt für die US 3 663 054, in welcher gleich- falls wiederum eine Maschine dargestellt ist, welche zwischen Firste und Sohle über eine Mehrzahl von Stempeln abgespannt ist und zwei Schneideinheiten aufweist, welche jeweils einen rotierbar gelagerten Werkzeugträger mit Diskenwerkzeugen ent- halten. Die Verschwenkung dieser Schneideinheit erfolgt um eine im Wesentlichen bankrechte bzw. vertikale Achse, welche sich von der Firste zur Sohle im Wesentlichen parallel zur Ortsbrust erstreckt, wobei die Werkzeuge hier hinterschneidend angeordnet werden um den Anteil gebrochenen Materials gegenüber dem Anteil von geschnittenem Material zu erhöhen, was bei bestimmten Gesteinsbeschaffenheiten vorteilhaft erscheint.
In der Praxis hat sich nun gezeigt, dass die Vortriebsleistung bei einem Vortrieb, bei welchem mit dem Hinterscfiheidprinzip gearbeitet wird, auch bei Hartgesteinsmaschinen begrenzt ist. Darüber hinaus erlaubt die bisher bekannte Verwendung von schwenkbaren Schneidwerkzeugen unter Verwendung von Diskenwerkzeugen keine wesentliche Änderung der Profilhöhe des zu schrämenden Profils ohne aufwändige Umrüstarbeiten.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Strecken-Vortriebs- maschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sie in einfacher Weise einen von geradlinig verlaufenden Strecken abweichenden Streckenverlauf erzielen lässt und ohne aufwändige Umrüstarbeiten auch für unterschiedliche Profilhöhen eingesetzt werden kann. Gleichzeitig zielt die Erfindung darauf ab, die Vortriebsleistung gegenüber bekannten Einrichtungen wesentlich zu steigern.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Strecken-Vortriebsmaschine ausgehend von der eingangs genannten Ausbildung im Wesentlichen darin, dass die Vortriebsmaschine ein Fahrwerk, insbesondere ein Raupenfahrwerk, aufweist, dass der Werkzeugträger rotierbar an einem in vertikaler Richtung schwenkbaren Auslegerarm gelagert ist und dass die Rotationsachse des Werkzeugträgers quer zur Längsachse des Auslegerarmes verläuft, wobei die Diskenwerkzeuge über einen Teil des Umfanges des Werkzeugträgers in Eingriff mit dem abzubauenden Material bringbar sind. Die Mobilität und damit die Kurven- gängigkeit der Maschine wird durch das eigene Fahrwerk gewährleistet, wobei dadurch, dass nunmehr der Werkzeugträger an einem in vertikaler Richtung, d.h. in Höhenrichtung schwenkbaren Auslegerarm gelagert ist, mit ein und dem gleichen Auslegerarm lediglich durch Variation der Dimension des Werkzeugträgers unterschiedliche Streckenbreiten und aufgrund des relativ großen Schwenkwinkels natürlich auch entsprechend unterschiedliche Höhen ausgebrochen bzw. geschrämt werden können. Dadurch, dass nun die Rotationsachse des Werkzeug- trägers quer zur Längsachse des Auslegerarmes verläuft, wobei die Diskenwerkzeuge nur über einen Teil des umfanges des Werkzeugträgers in Eingriff mit dem abzubauenden Material bringbar sind, wird es nun ermöglicht, die Diskenwerkzeuge am Umfang des Werkzeugträgers den jeweiligen Bedürfnissen ent- sprechend so anzuordnen, dass sie in unterschiedlichen Arbeitsbereichen über die gesamte Höhe der Ortsbrust jeweils mit optimaler Vortriebsleistung betrieben werden können, wobei durch diese Ausbildung vor allen Dingen auch der wesentliche Vorteil erreicht werden kann, dass gegenüber bekannten hinter- schneidend betriebenen Schnittwerkzeugen die Einbruchtiefe wesentlich vergrößert werden kann, was wiederum die Vortriebsleistung wesentlich steigert. Je nach der erforderlichen Streckenprofilbreite können Werkzeugträger mit unterschiedlichen Durchmessern am Auslegerarm festgelegt werden, wobei die Hüllkurve entsprechend dem Durchmesser des Werkzeugträges mit den an deren Umfang festgelegten Disken die Breite des zu schrämenden Profils definiert. Der Einbruch kann durch Verfahren der Vortriebsmaschine oder des Raupenfahrwerkes vorgenommen werden, wobei für diese Funktion Disken mit einer Orientierung zum Einsatz gelangen können, welche von der Orientierung der am Umfang gleichfalls angeordneten Diskenwerkzeuge für die Hauptschneidrichtung verschieden ist.
Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausbildung so getroffen, dass der Werkzeugträger scheibenförmig ausgebildet ist, wobei die eingangs geschilderten Vorteile sich besonders einfach dadurch realisieren lassen, dass die Rotationsachse des Werkzeugträgers einen Winkel von 45° bis 135° mit der Längsachse des Auslegerarmes einschließt und vorzugsweise ungefähr normal zur Längsachse des Auslegerarmes verläuft.
Um nun unterschiedlichen Betriebsarten der Strecken-Vortriebsmaschine optimal Rechnung tragen zu können, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, dass die einzelnen Disken bzw. Diskenpakete am Umfang des Werkzeugträgers mit von anderen Disken verschiedener Orientierung bzw. Schneidrichtung angeordnet sind. Auf diese Weise können einzelne Diskenwerkzeuge für den Einbruch an der Firste und andere Diskenwerkzeuge für den Abschlag zur Sohle optimiert orientiert werden. Am Umfang sind die einzelnen Diskenwerkzeuge mit Vorteil so angeordnet, dass die Mehrzahl der Disken bzw. Diskenpakete in Richtung zur Sohle geneigt angeordnet sind. Diese Schneidwerkzeuge sind somit für den Hauptschneidvorgang von der Firste zur Sohle besonders geeignet. Andere Disken, deren Schneidrichtung zur Firste und/oder in Vortriebsrichtung hin orientiert sind, können mit Vorteil für das Schrämen des Einbruchs an der Firste herangezogen werden.
Um den jeweils optimalen definierten Einbruch sicher zu stellen ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, dass die verfahrbare Maschine Abstützeinheiten für die Verspannung zwischen Firste und Sohle aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, den relativ zu einer derartigen Abstützung zurück- gelegten Weg der Vortriebsmaschine beim Einbruch zu messen und entsprechend zu überwachen sowie den Vorschub erforderlichenfalls hydraulisch zu unterstützen.
Um nun ohne aufwändige Umbauarbeiten unterschiedliche Streckenbreiten auffahren zu können, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, dass die Länge des Auslegerarmes größer als der Radius des scheibenförmigen Werkzeugträgers ist. Die Länge des Auslegerarmes ist hierbei mit Vorteil so bemessen, dass sie dem größten zum Einsatz gelangenden scheibenförmigen Werkzeugträger Rechnung trägt, ohne dass dies zu einer Kollision mit dem Schwenkmechanismus des Auslegerarmes führt.
Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausbildung so getroffen, dass der Auslegerarm in horizontaler Richtung verschwenkbar gelagert ist, wodurch es möglich wird, mit der erfindungsgemäßen Maschine variable Profile und Abzweigungen zu schneiden, wobei gleichzeitig die Manövrierfähigkeit der Vortriebsmaschine verbessert wird. Für die erforderliche Schnitt- breite wird bei dieser Ausführungsform das Schneidwerkzeug aus der Streckenmitte nach links bzw. rechts ausgelenkt, wobei der erforderliche Vortrieb des Stollens gemeinsam mit der Bewegung der Diskenwerkzeuge in vertikaler Richtung über die Ortsbrust erfolgt.
In bevorzugter Weise ist die Lagerung des Auslegerarmes für die horizontale und die vertikale Verschwenkbarkeit so getroffen, dass ein Horizontalschwenkwerk für die horizontale Verschwen- kung des Auslegerarmes vorgesehen ist1, welches ein Vertikal- schwenkwerk für die vertikale Verschwenkung des Auslegerarmes trägt. Mit einer solchen Anlenkung des in horizontaler und in vertikaler Richtung verschwenkbaren Auslegerarmes gelingt es, den Auslegerarm in einer horizontalen Ebene vom Rahmen und den weiteren Aufbauten der Vortriebsmaschine wegzuführen, sodass ausreichend Platz für die vertikale Verschwenkung zur Verfügung steht und Kollisionen mit anderen Maschinenteilen vermieden werden. Mit Vorteil ist die Ausbildung hierbei so getroffen, dass am Horizontalschwenkwerk, insbesondere an zwei seitlichen Angriffsstellen des Horizontalschwenkwerks, jeweils ein hydraulischer Schwenkantrieb angreift, was in konstruktiv einfacher Weise das Aufbringen von großen Kräften in horizontaler Richtung ermöglicht.
Um das Aufbringen einer ausreichend großen Kraft für das vertikale Verschwenken des Auslegerarmes und des Werkzeugträgers zu ermöglichen, ist die Ausbildung bevorzugt dahingehend weitergebildet, dass das Vertikalschwenkwerk einen hydraulischen Schwenkantrieb aufweist, der bevorzugt von einer Mehrzahl von parallel angeordneten hydraulischen Zylinderkolbenaggregaten gebildet ist, die an dem den Werkzeugträger aufweisenden Bereich des Auslegerarmes angreifen. An der Oberseite des Auslegerarmes ist ausreichend Platz, um eine entsprechende Anzahl von Zylinderkolbenaggregaten anzubringen, wobei die Anlenkung an dem den Werkzeugträger aufweisenden Bereich des Auslegerarmes günstige Hebelverhältnisse für die vertikale Verschwenkung schafft.
Um eine erhöhte Flexibilität der Positionierung der Disken- Werkzeuge ohne die Notwendigkeit des Verfahrens der gesamten Vortriebsmaschine zu gewährleisten, ist die Ausbildung mit Vorteil dahingehend weitergebildet, dass der das Fahrwerk aufweisende Maschinenrahmen eine Schlittenführung für einen in Maschinenlängsrichtung verfahrbaren Schlitten aufweist, an dem der Auslegerarm in vertikaler und ggf. horizontaler Richtung schwenkbar gelagert ist. Bei einer solchen Ausbildung kann die Vortriebsmaschine zunächst in eine der Ortsbrust benachbarte Position verfahren und ggf . dort in der Strecke verspannt werden, woraufhin der Einbruchsvorgang durch das Vorfahren des den Auslegerarm tragenden Schlittens in Maschinenlängsrichtung erfolgt. Wenn der maximale Verschiebeweg des Schlittens in Vortriebsrichtung erreicht ist, wird dieser zurückgezogen und die gesamte Vortriebsmaschine vorgefahren. Die Ausbildung ist hierbei mit Vorteil so getroffen, dass die Schlittenführung von beiderseits der Maschinenlängsmittelebenen angeordneten Führungselementen, insbesondere Rohren oder Stangen, gebildet ist, wobei die Führungselemente durch Elemente, welche quer zur Maschinenlängsrichtung verlaufen, zu einem stabilen Rahmen, der den Maschinenrahmen ausbildet, verbunden sein können. Der in Maschinenlängsrichtung verfahrbare Schlitten kann hierbei entlang der Verschieberichtung, beispielsweise über Spindelantriebe oder hydraulische Antriebe verfahren werden.
Um direkt hinter der Ortsbrust entsprechende Ausbauarbeiten zur Sicherung des Stollens durchführen zu können ist die erfindungsgemäße Vortriebsmaschine mit Vorteil dahingehend weitergebildet, dass der Schlitten wenigstens eine Ankerbohr- und -Setzeinrichtung aufweist, wobei die Ankerbohr- und —setzein- richtung bevorzugt relativ zum Schlitten in Maschinenlängsrichtung verfahrbar geführt ist. Dadurch, dass die Ankerbohr- und —Setzeinrichtungen an dem auch den Auslegerarm tragenden Schlitten festgelegt sind, werden diese entsprechend der Verschiebebewegung des Auslegerarms und des Werkzeugträgers mitge- führt und können insbesondere bei Unterbrechung des Schneidvorganges relativ zum Schlitten zur Ortsbrust verfahren werden, ohne dass das Zurückfahren des Auslegerarmes mit den Diskenwerkzeugen notwendig ist. Nachdem die erforderlichen Sicherungsarbeiten durchgeführt wurden, können die Ankerbohr- und —setz- einrichtungen relativ zum Schlitten zurückgefahren werden und der Betrieb der Diskenwerkzeuge am Auslegerarm kann unmittelbar wieder aufgenommen werden. In bevorzugter Weise ist die Ausbildung hierbei so getroffen, dass die Ankerbohr- und —setz- einrichtung oberhalb des Horizontalschwenkwerks am Schlitten angeordnet ist, sodass die freie Verschiebbarkeit der Ankerbohr- und Setzeinrichtung zur Ortsbrust bei abgesenktem Auslegerarm gewährleistet ist.
Insbesondere bei Vortrieb eines Stollens in Hartgestein sind hohe Anpresskräfte der Diskenwerkzeuge gegen die Ortsbrust vonnöten, sodass es unter Umständen zu einer Verschiebung der Vortriebsmaschine kommen kann. Um dies zu verhindern, ist die Ausbildung bevorzugt so weiter gebildet, dass der Maschinen- rahmen eine Mehrzahl von gegen die Sohle und die Firste anstellbaren Stützvorrichtungen, insbesondere hydraulische Stempel aufweist, um die Maschine zwischen Sohle und Firste zu verspannen. Bei einem derartigen Verspannen mittels gegen die Sohle und die Firste anstellbaren Stützvorrichtungen kann unter Umständen das Raupenfahrwerk vollständig vom Boden abgehoben werden und die Lagerung der Maschine nur über die Verspannkräfte erfolgen. In diesem Fall ist die Maschine sicher gelagert, sodass die erforderlichen hohen Kräfte über die Diskenwerkzeuge auf das Gebirgsmaterial aufgebracht werden können. Mit Vorteil ist die Vortriebsmaschine hierbei derart weitergebildet, dass die gegen die Sohle anstellbaren AbstutzVorrichtungen von schwenkbar mit dem Maschinenrahmen verbundenen Abstützpratzen gebildet sind, an denen hydraulische Zylinderkolbenaggregate angreifen.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist die Ausbildung dahingehend weitergebildet, dass die gegen die Firste anstellbaren Stützvorrichtungen gemeinsam einen Stützrahmen tragen, an dem eine Firstkappe, insbesondere ein Fingerschild, in Maschinenlängsrichtung verfahrbar angeordnet ist. Auf diese Weise kann beim Verspannen der Maschine mit Hilfe der gegen die Sohle und die Firste anstellbaren Stützvorrichtungen eine Sicherung der noch nicht mit Gebirgsankern durchsetzten Firste erfolgen, wobei das Bedien- personal der Ankerbohr- und —Setzeinrichtungen vor eventuell herabfallenden Material geschützt ist.
Um die Manövrierfähigkeit der erfindungsgemäßen Vortriebsma- schine weiter zu erhöhen, ist die Ausbildung mit Vorteil dahingehend weitergebildet, dass am Maschinenhinterende eine Abfördereinrichtung in horizontaler Richtung schwenkbar angelenkt ist. Zum Zwecke einer erhöhten Manövrierfähigkeit kann es bevorzugt ebenfalls vorgesehen sein, dass am Maschinen- hinterende eine Energieversorgungseinheit in horizontaler Richtung schwenkbar angelenkt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu- tert. In dieser zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Strecken-Vortriebsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausbildung der Fig. 1, Fig. 3 eine Detailansicht des Schrämwerkzeuges am Beginn des Vortriebes und Fig. 4 eine Detailansicht des Schneidwerkzeuges in der zur Sohle hin abgesenkten Position, Fig. 5 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 6 eine Draufsicht auf die Ausbildung der Fig. 5, Fig. 7 eine Vorderansicht der Ausbildung der Fig. 5 und Fig. 8 eine perspektivische Darstellung der Ausbildung der Fig. 5.
In Fig. 1 ist eine Strecken-Vortriebsmaschine 1 dargestellt, welche über ein Raupenfahrwerk 2 auf der Sohle 3 einer Strecke verfahrbar ist. Das jeweils geschrämte Material wird über eine Ladeeinrichtung 4 zu einem Abförderer 5 aufgenommen und auf die Streckenfördermittel abgeworfen. Die Strecken-Vortriebsmaschine 1 weist einen Auslegerarm 6 auf, welcher um eine im Wesentlichen zur Sohlenebene 3 parallele Achse 7 in Höhenrichtung in Richtung des Doppelpfeils 8 verschwenkbar ist. Quer zur Längs- erstreckung dieses Auslegerarmes 6 und quer zur Achse 7 verläuft die Rotationsachse 9 eines Werkzeugträgers 10, an welchem Diskenwerkzeuge 11 und 12 in unterschiedlichen Orientierungen am Umfang festgelegt sind. Der Motor 13 treibt den Werkzeugträger 10 zur Rotation um die Achse 9 an.
Für die Abstützung und Anpressung der Ladeeinrichtung an die Sohle ist ein Zylinderkolbenaggregat 14 ersichtlich. Zum Schutz und zur Verbesserung der Abstützung ist eine Firstkappe 15 vorgesehen. Der Schwenkantrieb für den Auslegerarm 6 wird von einem hydraulischen Zylinderkolbenaggregat 16 gebildet, welches an einem Hebelarm 17 des Auslegerarmes 6 angreift und diesen um die Achse 7 verschwenkt. Im hinteren Bereich der Maschine ist eine Abstützung 18 ersichtlich, mit welcher eine definierte Position relativ zur Ortsbrust zwischen Firste und Sohle festgelegt werden kann, die untere Abstützung 19 kann hierbei ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat enthalten, welches die schematisch mit 20 angedeutete Vorschubeinrichtung beinhaltet und auf diese Weise den Vorschub beim Einbruch mit gleich- zeitiger Wegmessung unterstützen kann.
In Fig. 2 wurden die Bezugszeichen der Fig. 1 beibehalten, wobei gleichzeitig ersichtlich ist, dass der Durchmesser des Werkzeugträgers 10 mit den an dessen Umfang angeordneten Diskenwerkzeugen 11 und 12 die Breite der Strecke definiert. Beim Verschwenken des Werkzeugträgers 10 mit den an diesem angeordneten Diskenwerkzeugen 11 und 12 stehen die Diskenwerkzeuge nur über einen Teil des Umfanges des Werkzeugträgers im Eingriff mit dem an der Ortsbrust abzubauenden Material, wobei durch die unterschiedliche Orientierung der Diskenwerkzeuge das Material teilweise geschnitten und teilweise gebrochen wird. Bei der Darstellung nach Fig. 3 wird nun ersichtlich, wie mit der erfindungsgemäßen Maschine eine besonders große Einbruchtiefe erzielt wird. Zu diesem Zweck ist der Auslegerarm 6 sowie der den Auslegerarm 6 über den Hebelarm 17 betätigende Schwenkzylinder 16 schematisch dargestellt, wobei der Antriebsmotor des Werkzeugträgers wiederum mit 13 bezeichnet ist. Die Verschwenkung des Auslegerarmes 6 zu Firste bringt die Diskenwerkzeuge in eine Position, in welcher sie bei Verfahren der Maschine in Richtung des Pfeils 21 in die Ortsbrust zur Erzielung eines Einbruches eingefahren werden können. Nach Erzielung der gewünschten Einbruchtiefe a wird nun der Auslegerarm 6 mit dem in Richtung des Pfeils 22 rotierenden Werkzeugträger abwärts verschwenkt, wobei diese Abwärtsrichtung nunmehr mit 23 bezeichnet ist. Es gelingt also beim Abwärtsschrämen bevorzugt diejenigen Disken nach dem Hinterschneidprinzip in Eingriff mit dem abzubauenden Material einzusetzen, welche für diese Operation besonders geeignet sind, wobei das aufgenommene, bzw. geschrämte Material wiederum über die Ladeeinrichtung 4 aufgenommen wird.
In Fig. 4 ist schematisch die untere Position ersichtlich, wobei vor allen Dingen klar wird, dass auch bei groß dimensionierten Werkzeugträgern eine Kollision mit der Ladeeinrichtung 4 sicher vermieden werden kann und gleichfalls ersichtlich ist, dass lediglich durch Austausch des Werkzeugträgers durch einen - einen entsprechend größeren Durchmesser aufweisenden - Werkzeugträger mit den am Umfang wiederum verteilten Diskenwerkzeugen die Breite der Abbaufront vergrößert bzw. variiert werden kann.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei welcher die Vortriebsmaschine mit 24 bezeichnet ist. Mit 25 sind Zylinderkolbenaggregate bezeichnet, welche die vertikale Verschwenkung des Auslegerarmes 26 bewerkstelligen. Ein Schlitten 27 ist in Maschinenlängsrichtung verschieblich, am Rahmen der Vortriebsmaschine 24 angeordnet, wobei die Führung des Schlittens 27 an Stangen, bzw. Rohren 28 erfolgt. Am Schlitten 27 und am Auslegerarm 26 sind seitlich der Längsmittelebene der Vortriebsmaschine 24 Zylinderkolbenaggregate 29 angeordnet, welche eine horizontale Verschwenkung des Auslegerarms 26 um die Achse 44 ermöglichen. Die Vortriebsmaschine 24 kann mit Hilfe von hydraulischen Stempeln 30 und geeigneten Abstützpratzen 31, welche über entsprechende Zylinderkolbenaggregate 32, bzw. 33 angesteuert werden, zwischen der Sohle 3 und der Firste 34 verspannt werden. Die gegen die Firste anstellbaren hydraulischen Stempel 30 tragen gemeinsam einen Stützrahmen 35, an dem eine Firstkappe 36 in Maschinenlängsrichtung verfahrbar angeordnet ist. Mit 37 ist eine Energieversorgungseinheit und mit 43 eine Abfördereinheit bezeichnet, welche jeweils um eine vertikale Achse verschwenkbar mit der Vortriebsmaschine 24 verbunden sind. Mit 45 ist die Rotationsachse des Werkzeugträgers 39 bezeichnet.
In Fig. 6 wurden die Bezugszeichen der Fig. 5 beibehalten, wobei ersichtlich ist, dass durch die horizontale Verschwenk- barkeit des Auslegerarms 26 mit den darauf befindlichen Diskenwerkzeugen eine Schnittbreite ermöglicht wird, welche über die Breite der Vortriebsmaschine 1 hinausgeht. Weiters ist ersichtlich, dass die Firstkappe 36 als Fingerschild ausgebildet ist, sodass Gebirgsanker durch die freibleibenden Räume zwischen den einzelnen Latten des Fingerschilds in die Firste gesetzt werden können.
In Fig. 7 ist ersichtlich, dass Ankerbohr- und —setzein- richtungen 38 unterhalb des Fingerschilds 36 angeordnet sind, der auf dem Stützrahmen 35 aufliegt und gemeinsam mit den hydraulischen Stempeln 30 gehoben und gesenkt wird. Der Werkzeugträger 39 mit den drauf angeordneten Diskenwerkzeugen 40 und 41 ist am Auslegerarm 26 festgelegt, welcher durch die parallel angeordneten Zylinderkolbenaggregate 25 gehoben und gesenkt wird.
In der Darstellung nach Fig. 8 sind wiederum die parallel angeordneten Zylinderkolbenaggregate 25 zu sehen, welche den Auslegerarm 26 und den daran festgelegten Werkzeugträger 39 um die Achse 42 verschwenken.

Claims

Patentansprüche :
1. Strecken-Vortriebsmaschine mit wenigstens einer Schneideinheit mit einem rotierbar gelagerten Werkzeugträger mit Diskenwerkzeugen, welcher schwenkbar mit dem Maschinenrahmen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vortriebsmaschine (1) ein Fahrwerk, insbesondere ein Raupenfahrwerk (2), aufweist, dass der Werkzeugträger (10,39) rotierbar an einem in vertikaler Richtung schwenkbaren Auslegerarm (6,26) gelagert ist und dass die Rotationsachse (9) des Werkzeugträgers (10,39) quer zur Längsachse des Auslegerarmes (6,26) verläuft, wobei die Diskenwerkzeuge (11,12,40,41) über einen Teil des Umfanges des Werkzeugträgers (10,39) in Eingriff mit dem abzubauenden Material bringbar sind.
2. Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (10,39) scheibenförmig ausgebildet ist.
3. Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (9) des Werkzeugträgers (10,39) einen Winkel von 45° bis 135° mit der Längsachse des Auslegerarmes (6,26) einschließt und vorzugsweise ungefähr normal zur Längsachse des Auslegerarmes (6,26) verläuft.
4. Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Disken (11,41) bzw. Diskenpakete am Umfang des Werkzeugträgers (10,39) mit von anderen Disken (12,40) verschiedener Orientierung bzw. Schneidrichtung angeordnet sind.
5. Strecken-Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Disken (11,12,40,41) bzw. Diskenpakete in Richtung zur Sohle (3) geneigt angeordnet sind.
6. Strecken-Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die verfahrbare Maschine (1,24)
Abstützeinheiten (18,19,30,31) für die Verspannung zwischen Firste und Sohle (3) aufweist.
7. Strecken-Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Auslegerarmes
(6,26) größer als der Radius des scheibenförmigen Werkzeugträgers (10,39) ist.
8. Strecken-Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslegerarm (6,26) in horizontaler Richtung verschwenkbar gelagert ist.
9. Strecken-Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Horizontalschwenkwerk für die horizontale Verschwenkung des Auslegerarmes (6,26) vorgesehen ist, welches ein Vertikalschwenkwerk für die vertikale Verschwenkung des Auslegerarmes (6,26) trägt.
10. Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Horizontalschwenkwerk, insbesondere an zwei seitlichen Angriffsstellen des Horizontalschwenkwerks, jeweils ein hydraulischer Schwenkantrieb (29) angreift.
11. Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vertikalschwenkwerk einen hydraulischen Schwenkantrieb aufweist, der bevorzugt von einer Mehrzahl von parallel angeordneten hydraulischen Zylinderkolbenaggregaten (25) gebildet ist, die an dem den Werkzeugträger (10,39) aufweisenden Bereich des Auslegerarmes (6,26) angreifen.
12. Strecken-Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der das Fahrwerk (2) aufweisende Maschinenrahmen eine Schlittenführung für einen in Maschinenlängsrichtung verfahrbaren Schlitten (27) aufweist, an dem der Auslegerarm (6,26) in vertikaler und ggf. horizontaler Richtung schwenkbar gelagert ist.
13. Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schlittenführung von beiderseits der Maschinenlängsmittelebenen angeordneten Führungselementen, insbesondere Rohren oder Stangen (28), gebildet ist.
14. Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (27) wenigstens eine Ankerbohr- und -Setzeinrichtung (38) aufweist.
15. Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerbohr- und —setz- einrichtung (38) relativ zum Schlitten (27) in Maschinenlängsrichtung verfahrbar geführt ist.
16. Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerbohr- und —setz- einrichtung (38) oberhalb des Horizontalschwenkwerks am Schlitten (27) angeordnet ist.
17. Strecken-Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenrahmen eine Mehrzahl von gegen die Sohle (3) und die Firste anstellbaren Stützvorrichtungen (18,19,30,31), insbesondere hydraulische Stempel (30) aufweist, um die Maschine zwischen Sohle (3) und Firste zu verspannen.
18, Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die gegen die Sohle anstellbaren Abstützvorrichtungen von schwenkbar mit dem Maschinenrahmen verbundenen Abstützpratzen (31) gebildet sind, an denen hydraulische Zylinderkolbenaggregate (33) angreifen.
19. Strecken-Vortriebsmaschine nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die gegen die Firste anstellbaren Stützvorrichtungen (30) gemeinsam einen Stützrahmen (35) tragen, an dem eine Firstkappe (15,36), insbesondere ein Fingerschild, in Maschinenlängsrichtung verfahrbar angeordnet ist.
20. Strecken-Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis
19, dadurch gekennzeichnet, dass am Maschinenhinterende eine Abfördereinrichtung (5,43) in horizontaler Richtung schwenkbar angelenkt ist.
21 . Strecken-Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis
20 , dadurch gekennzeichnet, dass am Maschinenhinterende eine Energieversorgungseinheit ( 37 ) in horizontaler Richtung schwenkbar angelenkt ist .
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