WO2020015958A1 - Schneidrolle - Google Patents

Schneidrolle Download PDF

Info

Publication number
WO2020015958A1
WO2020015958A1 PCT/EP2019/066755 EP2019066755W WO2020015958A1 WO 2020015958 A1 WO2020015958 A1 WO 2020015958A1 EP 2019066755 W EP2019066755 W EP 2019066755W WO 2020015958 A1 WO2020015958 A1 WO 2020015958A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axis
cutting roller
cutting
bearing device
roller according
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/066755
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Kloft
Jörg Meyer
Original Assignee
Hydac Technology Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydac Technology Gmbh filed Critical Hydac Technology Gmbh
Priority to AU2019303851A priority Critical patent/AU2019303851A1/en
Priority to JP2021500394A priority patent/JP7371079B2/ja
Priority to EP19735236.2A priority patent/EP3824160B1/de
Priority to CN201990000854.6U priority patent/CN215830495U/zh
Priority to US17/261,320 priority patent/US11866999B2/en
Publication of WO2020015958A1 publication Critical patent/WO2020015958A1/de

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/22Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details
    • E21B10/25Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details characterised by sealing details
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C25/00Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
    • E21C25/16Machines slitting solely by one or more rotating saws, cutting discs, or wheels
    • E21C25/18Saws; Discs; Wheels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/12Roller bits with discs cutters
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/22Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details
    • E21B10/24Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details characterised by lubricating details
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/104Cutting tool fixtures

Definitions

  • the invention relates to a cutting roller with an axis on which a
  • Cutting ring is rotatably guided by means of a bearing device which is sealed against the environment by means of a sealing device.
  • Cutting rollers of this type that are used for rock mining are state of the art, see DE 10 2012 220 434 A1.
  • such cutting rollers are used as cutting tools on the front of the drilling head in tunnel boring machines.
  • the bearing device of the respective cutting rings is protected against harmful environmental influences such as the ingress of dirt and the like by the associated sealing device.
  • the larger drilling depths that are common in tunnel boring pose problems if the drilling takes place underwater or when water is ingress. As a result of the water pressure corresponding to the respective drilling depth, water enters despite the presence of the sealing device and thus the storage device is destroyed.
  • the invention is based on the object of providing a cutting roller of the type mentioned at the outset which can be used in a rock-safe manner even when the water pressure prevails. According to the invention this object is achieved by a cutting roller which has the features of claim 1 in its entirety.
  • an essential special feature of the invention is that any differential pressure between the bearing device and the environment can be compensated by means of a compensation device. Even when operating under water, the bearing device is reliably protected against the ingress of water thanks to the pressure compensation created by the compensating device. As a result, safe operation can also be operated in a fail-safe manner for deep-lying drilling routes where water pressure of up to 7 bar or higher must be expected.
  • the compensating device has an elastically flexible separating element, the inside of which permanently carries the respective ambient pressure and the outside of which is connected to the bearing device in a pressure-carrying manner and thereby produces the ambient pressure in the latter.
  • the arrangement can be made with particular advantage such that the separating element is accommodated in a cavity of the axle, which is connected to at least parts of the bearing device via a pressure-carrying connection.
  • the compensating device is completely integrated into the axis of the cutting roller, so that the cutting roller according to the invention can be realized in a compact design and without an increase in size compared to the known cutting rollers.
  • the separating element can advantageously have a storage bladder made of elastomeric material, which is attached to the fixed axis by means of a holding device. Direction is held, which has a connecting channel that establishes a leading connection between the interior of the separating element and the environment.
  • the holding device has an end cover, into which the connecting duct opens centrally, to which feed ducts connect, which are brought into the top of the cover in a groove-like manner.
  • the supply channels ensure that the connecting channel and thus the storage bladder, the ambient pressure is not only reported from a singular point in the environment, but from a larger surrounding area covered by the supply channels.
  • the bearing device can advantageously have at least two rolling bearings, in particular special pairs of conical roller bearings, which are at least partially connected with their gap and / or seat geometries to the pressure-carrying connection.
  • the arrangement can advantageously be such that the pressure-carrying connection consists of at least one transverse channel, which opens with one end into the cavity of the axis and with the other end opening out from this axis in the direction of a spacer sleeve opens, to which the inner ring of the respective rolling bearing is adjacent on both sides.
  • the outer rings of the pair of rolling bearings can be connected to the cutting ring rotatable cutting ring and from each other parallel to the axis of rotation of the cutting ring an axial distance from each other, which corresponds to the length of the spacer sleeve or is preferably larger.
  • the arrangement can advantageously be such that the sealing device consists of two pairs each there are two sealing rings, one facing the bearing device and one egg nem stationary part on the axis and the sealing of the bearing device at least against the environment before.
  • the invention is according to claim 10 also a Tun nelvortriebsmaschine with a drill head on which at least one cutting roller is arranged according to one of claims 1 to 9.
  • the invention is explained in detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing. Show it:
  • Figure 1 is a schematically simplified longitudinal section of the embodiment example of the cutting roller according to the invention.
  • FIG. 2 shows a partial section of the district designated II in FIG. 1, enlarged in relation to FIG. 1;
  • Figure 3 is a longitudinal section of the flexible separating element from the equalization device of the embodiment forming the bladder with associated holding device.
  • Fig. 4 is a perspective oblique view of the storage bladder with holding device
  • FIG. 6 shows an enlarged partial section of the region of the storage bladder designated VI in FIG. 5; and Fig. 7 shows the partial section of Fig. 6 with an end part modified outer shape.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 1 has a fixed axis 2 which defines the axis of rotation 6 for a cutting ring 4.
  • the cutting ring 4 has a centrally located, radially projecting annular bead 8, on the radially outer, tapered end of which cutting inserts are provided in the manner customary for such cutting rollers, which are omitted in the schematically simplified representation of FIG. 1.
  • the bearing device forming the rotary bearing for the cutting ring 4 is formed by a pair of roller bearings having a first tapered roller bearing 10 and a second tapered roller bearing 12, the respective inner ring 14 or 16 of which is held at an axial distance from one another by a spacer sleeve 18, surrounds axis 2.
  • the inner rings 14 and 1 6 are held by means of bearing caps 20 and 22 on the axis 2 in contact with the spacer sleeve 18.
  • the bearing cover 20 located on the left in FIG. 1 is fixed with a shoulder 24 to a radially projecting collar 26 of the axis 2.
  • the opposite bearing cover 22, as a screw ring seated on the axis 2, forms the axial fixing of the bearing device in the opposite direction.
  • the cutting ring 4 carrying outer rings 1 5 and 1 7 of the tapered roller bearings 10 and 12 are held by an inner collar 1 9 of the cutting ring 4 at an axial distance from each other, which is slightly larger than the axial length of the spacer sleeve 18.
  • two pairs with sealing rings 28 and 30 are provided, of which the respective axially outer sealing ring 28 forms the seal to the fixed bearing cover 20 or 22 and the respective axially inner sealing ring 30 forms the seal to the circumferential cutting ring 4 ,
  • the axis 2 has an inner cavity 32 which is coaxial with the axis of rotation 6 and which is closed at the end 34 located on the left in FIG. 1 and is open at the opposite end 36.
  • the cavity 32 of the axis 2 is through transverse bores 38 to the outer circumference open towards.
  • a Me dienthetic from the cavity 32 of the axis 2 to the interior of the bearing device is formed over gaps which are located on the outer circumference of the axis in the region of the inner rings 14, 1 6 and the spacer sleeve 18.
  • the cutting roller according to the invention has a compensating device which produces a pressure compensation between the surroundings and the cavity 32 and thus the bearing device.
  • the compensating device has a movable separating element in the form of an elastically flexible storage bladder 40, which is shown separately in FIG. 5 and is formed from an elastomer. 1 and 2 most clearly show, the storage bladder 40 is installed from the open end 36 of the cavity 32 in the sen so that the outside of the storage bladder 40 via the transverse bores 38 is pressurized with the bearing device in connection, while the inside the bladder 40 is in communication with the environment.
  • a device that can be screwed into the open end 36 of the cavity 32 is provided as a holding device 42, which has a coaxial connecting channel 44 which creates the connection between the environment and the inside of the memory bladder 40.
  • the storage bladder 40 has an edge bead 52 surrounding its opening 50 at the open end.
  • the end cover 42 has, as shown in FIG. 3, at the inner end of the connec tion channel 44 an extension 54 into which an annular groove is incorporated, which engages behind an annular part 58 with an undercut wall part 56, which extends at the edge bead 52 in the direction of the interior of the storage bladder 40.
  • FIG. 7 shows a variant for the shape of the edge bead 52a, which can be fixed in a correspondingly modified shape of the annular groove (not shown) on the extension 54 of the end cover 42.
  • the spaces adjacent to the inside of the storage bladder 40 and the spaces adjacent to the outside of the storage bladder 40 are each at the same pressure level.
  • the storage bladder 40 expands until the equilibrium pressure between the inside of the bladder and the outside is reached, i.e. the cavity 32.
  • This also leads to pressure equalization in the storage unit via the transverse bores 38, i.e. for adapting the internal bearing pressure to the ambient pressure. This pressure equalization ensures that the sealing device in
  • Shape of the pairs of sealing rings 28, 30 ensures reliable protection of the tapered roller bearings 10, 12 against environmental influences, so that the cutting roller according to the invention can be operated safely even when an external water pressure occurs.
  • the above-described function of the storage bladder 40 can also be supported by a foam filling in that an elastically flexible foam material is permanently introduced into the storage bladder 40.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

Eine Schneidrolle mit einer Achse (2), auf der ein Schneidring (4) mittels einer Lagereinrichtung (10, 12) drehbar geführt ist, die gegenüber der Umgebung mittels einer Dichteinrichtung (28, 30) abgedichtet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Ausgleichsein-richtung (40) ein etwaiger Differenzdruck zwischen der Lagerein-richtung (10, 12) und der Umgebung ausgleichbar ist.

Description

Schneidrolle
Die Erfindung betrifft eine Schneidrolle mit einer Achse, auf der ein
Schneidring mittels einer Lagereinrichtung drehbar geführt ist, die gegen über der Umgebung mittels einer Dichteinrichtung abgedichtet ist. Schneidrollen dieser Art, die zum Gesteinsabbau benutzt werden, sind Stand der Technik, siehe DE 10 2012 220 434 A1 . Insbesondere kommen solche Schneidrollen als Schneidwerkzeuge an der Vorderseite des Bohr kopfes bei Tunnelvortriebsmaschinen zum Einsatz. Im Betrieb ist die Lager einrichtung der jeweiligen Schneidringe durch die zugehörige Dichteinrich- tung gegen schädliche Umwelteinflüsse wie das Eindringen von Verschmut zungen und dergleichen geschützt. Bei den bei Tunnelbohrungen häufig vorkommenden größeren Bohrtiefen ergeben sich jedoch Probleme, wenn die Bohrung unter Wasser oder bei Wassereinbruch stattfindet. Durch den der jeweiligen Bohrtiefe entsprechenden Wasserdruck kommt es trotz Vor- handensein der Dichteinrichtung zu einem Wassereintritt und damit zur Zerstörung der Lagereinrichtung.
Im Hinblick auf diese Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine Schneidrolle der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die zum Gesteinsabbau auch bei herrschendem Wasserdruck be triebssicher einsetzbar ist. Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Schneidrolle gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 besteht eine wesentli- che Besonderheit der Erfindung darin, dass mittels einer Ausgleichseinrich tung ein etwaiger Differenzdruck zwischen der Lagereinrichtung und der Umgebung ausgleichbar ist. Auch bei Betrieb unter Wasser ist die Lagerein richtung dank des mittels der Ausgleichseinrichtung hergestellten Druckaus gleichs durch die Dichteinrichtung sicher vor dem Eindringen von Wasser geschützt. Der sichere Betrieb ist dadurch auch bei tiefer liegenden Bohr strecken, bei denen mit einem Wasserdruck von bis zu 7 bar oder höher ge rechnet werden muss, ausfallsicher betreibbar.
Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist die Ausgleichseinrichtung ein elastisch nachgiebiges Trennelement auf, dessen Innenseite permanent den jeweiligen Umgebungsdruck führt und dessen Außenseite druckführend mit der Lagereinrichtung in Verbindung steht und in dieser dadurch den Umge bungsdruck herstellt. Mit besonderem Vorteil kann die Anordnung so getroffen sein, dass das Trennelement in einem Hohlraum der Achse aufgenommen ist, der über eine druckführende Verbindung zumindest an Teilen der Lagereinrichtung angeschlossen ist. Die Ausgleichseinrichtung ist dergestalt vollständig in die Achse der Schneidrolle integriert, so dass die erfindungsgemäße Schneid- rolle in kompakter Bauweise und ohne Zuwachs an Baugröße gegenüber den bekannten Schneidrollen realisierbar ist.
Das Trennelement kann mit Vorteil eine Speicherblase aus elastomerem Material aufweisen, die an der feststehenden Achse mittels einer Halteein- richtung gehalten ist, die einen Verbindungskanal aufweist, der eine me-di- enführende Verbindung zwischen dem Inneren des Trennelements und der Umgebung herstellt.
Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist die Halteeinrichtung einen Abschlussdeckel auf, in den zentral der Verbindungskanal ausmündet, an den sich Zuführkanäle anschließen, die nutartig in die Deckeloberseite ein gebracht sind. Durch die Zuführkanäle ist sichergestellt, dass dem Verbin dungskanal und damit der Speicherblase der Umgebungsdruck nicht nur von einer singulären Stelle der Umgebung gemeldet wird, sondern von ei nem größeren, von den Zuführkanälen überdeckten Umgebungsbereich.
Die Lagereinrichtung kann mit Vorteil mindestens zwei Wälzlager, insbe sondere paarweise zusammenwirkende Kegel rol len lager, aufweisen, die zu mindest teilweise mit ihren Spalt- und/oder Sitzgeometrien an die druckfüh rende Verbindung angeschlossen sind.
Hierbei kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass die druck führende Verbindung aus mindestens einem Querkanal besteht, der mit sei nem jeweils einen Ende in den Hohlraum der Achse ausmündet und mit seinem jeweils anderen Ende aus dieser Achse ausmündend sich in Rich tung einer Distanzhülse öffnet, an die beidseitig der Innenring des jeweili gen Wälzlagers angrenzt.
Die Außenringe des Wälzlagerpaares können mit dem auf der Achse dreh baren Schneidring verbunden sein und voneinander parallel zur Drehachse des Schneidringes einen axialen Abstand voneinander einnehmen, der der Länge der Distanzhülse entspricht oder vorzugsweise größer ist.
Hinsichtlich der Ausbildung der Dichteinrichtung kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass die Dichteinrichtung aus zwei Paaren mit je zwei Dichtringen besteht, die einmal der Lagereinrichtung und einmal ei nem ortsfest auf der Achse sitzenden Abschlussteil zugewandt sind und die Abdichtung der Lagereinrichtung zumindest gegenüber der Umgebung vor nehmen.
Gegenstand der Erfindung ist gemäß dem Patentanspruch 10 auch eine Tun nelvortriebsmaschine mit einem Bohrkopf, an dem zumindest eine Schneid rolle nach einem der Patentansprüche 1 bis 9 angeordnet ist. Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematisch vereinfachten Längsschnitt des Ausführungs beispiels der erfindungsgemäßen Schneidrolle;
Fig. 2 einen gegenüber Fig. 1 vergrößert gezeichneten Teilschnitt des in Fig. 1 mit II bezeichneten Bezirks;
Fig. 3 einen Längsschnitt der ein nachgiebiges Trennelement der Aus gleichseinrichtung des Ausführungsbeispiels bildenden Speicher blase mit zugehöriger Halteeinrichtung;
Fig. 4 eine perspektivische Schrägansicht der Speicherblase mit Halte einrichtung;
Fig. 5 einen Längsschnitt der gesondert dargestellten Speicherblase;
Fig. 6 einen vergrößert gezeichneten Teilausschnitt des in Fig. 5 mit VI bezeichneten Bereichs der Speicherblase; und Fig. 7 den Teilausschnitt von Fig. 6 mit einem Endteil abgewandelter Außenform.
Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist eine feststehende Achse 2 auf, die für einen Schneidring 4 die Drehachse 6 definiert. Der Schneidring 4 weist einen mittig gelegenen, radial vorstehenden Ringwulst 8 auf, an dessen radial außen liegendem, verjüngten Ende in der bei derartigen Schneidrollen üblichen Weise Schneideinsätze vorgesehen sind, die in der schematisch vereinfachten Darstellung von Fig. 1 weggelassen sind. Die die Drehlagerung für den Schneidring 4 bildende Lagereinrichtung ist durch ein Wälzlagerpaar gebildet, das ein erstes Kegel rol len lager 10 und ein zweites Kegelrollenlager 12 aufweist, deren jeweiliger Innenring 14 bzw. 1 6 durch eine Distanzhülse 18, in einem axialen Abstand voneinander gehalten, die Achse 2 umgibt. Die Innenringe 14 und 1 6 sind mittels auf der Achse 2 sit zenden Lagerdeckeln 20 und 22 in Anlage an der Distanzhülse 18 gehalten. Der in Fig. 1 linksseitig gelegene Lagerdeckel 20 ist mit einer Schulter 24 an einem radial vorstehenden Bund 26 der Achse 2 festgelegt. Der gegenüber liegende Lagerdeckel 22 bildet als auf der Achse 2 sitzender Schraubring die axiale Festlegung der Lagereinrichtung in Gegenrichtung. Die den Schneidring 4 tragenden Außenringe 1 5 und 1 7 der Kegelrollenlager 10 bzw. 12 sind durch einen Innenbund 1 9 des Schneidringes 4 in einem axia len Abstand voneinander gehalten, der etwas größer als die axiale Länge der Distanzhülse 18 ist. Für die Abdichtung der Lagereinrichtung sind zwei Paare mit Dichtringen 28 und 30 vorgesehen, von denen der jeweils axial außen liegende Dichtring 28 die Abdichtung zum feststehenden Lagerde ckel 20 bzw. 22 bildet und der jeweils axial innenliegende Dichtring 30 die Abdichtung zum umlaufenden Schneidring 4 hin bildet.
Die Achse 2 weist einen zur Drehachse 6 koaxialen inneren Hohlraum 32 auf, der an dem in Fig. 1 links gelegenen Ende 34 geschlossen und am ge genüberliegenden Ende 36 offen ist. Im mittleren Längenbereich ist der Hohlraum 32 der Achse 2 mittels Querbohrungen 38 zum Außenumfang hin offen. Dadurch ist über Spalte, die sich am Außenumfang der Achse im Bereich der Innenringe 14, 1 6 und der Distanzhülse 18 befinden, eine Me dienverbindung vom Hohlraum 32 der Achse 2 zum Inneren der Lagerein richtung gebildet. Die erfindungsgemäße Schneidrolle weist eine Ausgleich seinrichtung auf, die einen Druckausgleich zwischen der Umgebung und dem Hohlraum 32 und damit der Lagereinrichtung herstellt. Die Ausgleich seinrichtung weist ein bewegliches Trennelement in Form einer elastisch nachgiebigen Speicherblase 40 auf, die in Fig. 5 gesondert dargestellt und aus einem Elastomer gebildet ist. Wie Fig. 1 und 2 am deutlichsten zeigen, ist die Speicherblase 40 vom offenen Ende 36 des Hohlraums 32 her in die sen so eingebaut, dass die Außenseite der Speicherblase 40 über die Quer bohrungen 38 druckführend mit der Lagereinrichtung in Verbindung ist, während die Innenseite der Speicherblase 40 mit der Umgebung in Verbin dung ist. Zur Bildung dieser Verbindung und als Halterung für die Speicher blase 40 ist, wie der Fig. 2 am deutlichsten entnehmbar ist, als Halteeinrich tung ein in das offene Ende 36 des Hohlraums 32 einschraubbarer Ab schlussdeckel 42 vorgesehen, der einen koaxialen Verbindungskanal 44 aufweist, der die Verbindung zwischen Umgebung und Innenseite der Spei cherblase 40 herstellt. Wie Fig. 4 am deutlichsten zeigt, sind in die Außen seite des Abschlussdeckels 42 sich überkreuzende Zuführkanäle 46 in Form vertiefter Nuten eingearbeitet, so dass die Verbindung zur Umgebung über einen größeren Bereich gebildet ist. Der Abschlussdeckel 42 ist an der In nenwand des Hohlraums 32 mittels eines Dichtringes 48 abgedichtet.
Die mechanische Verbindung zwischen dem die Halteeinrichtung bilden den Abschlussdeckel 42 und der Speicherblase 40 ist am deutlichsten den Fig. 3 und 5 bis 7 entnehmbar. Wie gezeigt, weist die Speicherblase 40 am offenen Ende einen ihre Öffnung 50 umgebenden Randwulst 52 auf. Der Abschlussdeckel 42 weist, wie Fig. 3 zeigt, am inneren Ende des Verbin dungskanals 44 einen Fortsatz 54 auf, in den eine Ringnut eingearbeitet ist, die mit einem hinterschnittenen Wandteil 56 ein Ringteil 58 hintergreift, das sich am Randwulst 52 in Richtung auf das Innere der Speicherblase 40 erstreckt. Die Fig. 7 zeigt eine Variante für die Form des Randwulsts 52a, der in einer entsprechend abgewandelten Form der Ringnut (nicht gezeigt) am Fortsatz 54 des Abschlussdeckels 42 festlegbar ist.
Aufgrund der Nachgiebigkeit der Speicherblase 40 befinden sich die an die Innenseite der Speicherblase 40 angrenzenden und die an die Außenseite der Speicherblase 40 angrenzenden Räume jeweils auf dem gleichen Druckniveau. Bei einem in der Umgebung herrschenden und über die Ka- näle 44 und 46 im Inneren der Speicherblase 40 wirksamen Wasserdruck dehnt sich die Speicherblase 40 bis zum Erreichen des Gleichdrucks zwi schen Blaseninnenseite und der Außenseite, d.h. dem Hohlraum 32, aus. Dies führt über die Querbohrungen 38 auch zum Druckausgleich in der La gereinheit, d.h. zur Anpassung des Lagerinnendrucks an den Umgebungs- druck. Dieser Druckausgleich stellt sicher, dass die Dichteinrichtung in
Form der Dichtringpaare 28, 30 einen sicheren Schutz der Kegelrollenlager 10, 12 gegen Umwelteinflüsse gewährleistet, so dass die erfindungsgemäße Schneidrolle auch bei Auftreten eines äußeren Wasserdrucks sicher betreib bar ist. Die vorstehend beschriebene Funktion der Speicherblase 40 kann noch durch eine Schaumfüllung unterstützt sein, indem ein elastisch nach giebiges Schaummaterial in die Speicherblase 40 bleibend eingebracht ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Schneidrolle mit einer Achse (2), auf der ein Schneidring (4) mittels einer Lagereinrichtung (10, 12) drehbar geführt ist, die gegenüber der Umgebung mittels einer Dichteinrichtung (28, 30) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Ausgleichsein richtung (40) ein etwaiger Differenzdruck zwischen der Lagerein richtung (10, 12) und der Umgebung ausgleichbar ist.
2. Schneidrolle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung ein elastisch nachgiebiges Trennelement (40) aufweist, dessen Innenseite permanent den jeweiligen Umgebungs druck führt und dessen Außenseite druckführend mit der Lager einrichtung (10, 12) in Verbindung steht.
3. Schneidrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (40) in einem Hohlraum (32) der Achse (2) aufgenommen ist, der über eine druckführende Verbindung (38) zumindest an Teilen der Lagereinrichtung (10, 12) angeschlossen ist.
4. Schneidrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement eine Speicherblase (40) aus elastomerem Material aufweist, die an der feststehenden Achse (2) mittels einer Halteeinrichtung (42) gehalten ist, die einen
Verbindungskanal (44) aufweist, der eine medienführende
Verbindung zwischen dem Inneren des Trennelements (40) und der Umgebung herstellt.
5. Schneidrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung einen Abschlussdeckel (42) aufweist, in den zentral der Verbindungskanal (44) ausmündet, an den sich Zuführkanäle (46) anschließen, die nutartig in die Deckeloberseite eingebracht sind.
6. Schneidrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung mindestens zwei Wälz lager, insbesondere paarweise zusammenwirkende Kegelrollenlager (10, 12), aufweist, die zumindest teilweise mit ihren Spalt- und/oder Sitzgeometrien an die druckführende Verbindung (38) angeschlossen sind.
7. Schneidrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die druckführende Verbindung aus mindestens einem Querkanal (38) besteht, der mit seinem jeweils einen Ende in den Hohlraum (32) der Achse (2) ausmündet und mit seinem jeweils anderen Ende aus dieser Achse (2) ausmündend sich in Richtung einer Distanzhülse (18) öffnet, an die beidseitig der Innenring (14,
1 6) des jeweiligen Wälzlagers (10, 12) angrenzt.
8. Schneidrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringe (15, 1 7) des Wälzlagerpaares (10, 12) mit dem auf der Achse (2) drehbaren Schneidring (4) verbunden sind und voneinander parallel zur Drehachse (6) des Schneidringes (4) einen axialen Abstand voneinander einnehmen, der der Länge der Distanzhülse (18) entspricht oder vorzugsweise größer ist.
9. Schneidrolle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinrichtung aus zwei Paaren mit je zwei Dichtringen (28, 30) besteht, die einmal der Lagereinrichtung (10, 12) und einmal einem ortsfest auf der Achse (2) sitzenden Abschlussteil (20, 22) zugewandt sind und die Abdichtung der Lagereinrichtung zumindest gegenüber der Umgebung vornehmen.
10. Tunnelvortriebsmaschine mit einem Bohrkopf, dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest eine Schneidrolle (2, 4) nach einem der vorstehenden Ansprüche an dem Bohrkopf angeordnet ist.
PCT/EP2019/066755 2018-07-20 2019-06-25 Schneidrolle WO2020015958A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2019303851A AU2019303851A1 (en) 2018-07-20 2019-06-25 Roller cutter
JP2021500394A JP7371079B2 (ja) 2018-07-20 2019-06-25 カッティングローラ
EP19735236.2A EP3824160B1 (de) 2018-07-20 2019-06-25 Schneidrolle
CN201990000854.6U CN215830495U (zh) 2018-07-20 2019-06-25 切割辊和具有钻头的隧道掘进机
US17/261,320 US11866999B2 (en) 2018-07-20 2019-06-25 Cutting roller

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018005972.4 2018-07-20
DE102018005972.4A DE102018005972A1 (de) 2018-07-20 2018-07-20 Schneidrolle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020015958A1 true WO2020015958A1 (de) 2020-01-23

Family

ID=67139696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/066755 WO2020015958A1 (de) 2018-07-20 2019-06-25 Schneidrolle

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11866999B2 (de)
EP (1) EP3824160B1 (de)
JP (1) JP7371079B2 (de)
CN (1) CN215830495U (de)
AU (1) AU2019303851A1 (de)
DE (1) DE102018005972A1 (de)
WO (1) WO2020015958A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3230020A (en) * 1963-07-18 1966-01-18 Reed Roller Bit Co Lubricator for drill bit
US5839523A (en) * 1995-02-14 1998-11-24 Sandvik Ab Methods and apparatus for lubricating a rotary cutter
US5904211A (en) * 1993-09-20 1999-05-18 Excavation Engineering Associates, Inc. Disc cutter and excavation equipment
US6131676A (en) * 1997-10-06 2000-10-17 Excavation Engineering Associates, Inc. Small disc cutter, and drill bits, cutterheads, and tunnel boring machines employing such rolling disc cutters
US20120212034A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 The Robbins Company Cutter assembly for tunnel boring machine with pressure compensation
DE102012220434A1 (de) 2012-11-09 2014-06-12 Herrenknecht Ag Schneidring für eine Schneidrolle zum Gesteinsabbau und Schneidrolle zum Gesteinsabbau

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2000288A (en) * 1929-01-15 1935-05-07 Gen Motors Corp Bore cutting machine
US2040802A (en) * 1934-10-08 1936-05-12 Timken Roller Bearing Co Roller bearing axle
US2038293A (en) * 1934-10-29 1936-04-21 Thomas H Jacob Wheel hub
NL167056C (nl) * 1951-09-25 Western Electric Co Inrichting van het ladingsgekoppelde type voor het opslaan en in volgorde overdragen van pakketten lading- dragers.
US3216513A (en) * 1964-01-06 1965-11-09 Robbins & Assoc James S Cutter assemblies for rock drilling
US3413045A (en) * 1967-04-19 1968-11-26 Smith Ind Internat Inc Sealed lubricated reamer-stabilizer
US3917028A (en) * 1975-01-13 1975-11-04 Smith International Lubrication reservoir assembly
US4061376A (en) * 1976-06-14 1977-12-06 Smith International Inc. Rock bit bearing structure
US4059316A (en) * 1976-06-21 1977-11-22 Reed Tool Company Bearing retaining pin for earth boring drill
US4102552A (en) * 1976-09-07 1978-07-25 Smith International, Inc. Tandem eccentric roller stabilizer for earth boring apparatus
US4073548A (en) * 1976-11-01 1978-02-14 Dresser Industries, Inc. Sealing system for a rotary rock bit
US4182425A (en) * 1977-05-23 1980-01-08 Smith International, Inc. Reamer
US4161223A (en) * 1978-03-13 1979-07-17 Smith International, Inc. Pressure relief valve for rock bits
US4261426A (en) * 1979-05-01 1981-04-14 Smith International, Inc. Reamer stabilizer
US4248484A (en) * 1979-09-24 1981-02-03 Smith International, Inc. Pressure venting O-ring bearing seal for rock bits
US4330158A (en) * 1980-10-09 1982-05-18 Dresser Industries, Inc. Rotary rock bit with improved thrust flange
US4408808A (en) * 1981-07-30 1983-10-11 C. L. Frost & Son, Inc. Relubricatable double row bearing
US4509607A (en) * 1983-08-26 1985-04-09 Dresser Industries, Inc. Compressible pressure compensator within closed lubricant volume of an earth boring apparatus
US4593775A (en) * 1985-04-18 1986-06-10 Smith International, Inc. Two-piece pressure relief valve
US4792000A (en) * 1986-08-04 1988-12-20 Oil Patch Group, Inc. Method and apparatus for well drilling
US4765417A (en) * 1986-08-04 1988-08-23 Oil Patch Group Inc. Reaming apparatus for well drilling
JP3097389B2 (ja) * 1993-05-10 2000-10-10 石川島播磨重工業株式会社 シールド掘進機用ローラーカッター
JP3092435B2 (ja) * 1994-02-28 2000-09-25 三菱マテリアル株式会社 ローラーカッタ
JPH1122386A (ja) * 1997-07-03 1999-01-26 Komatsu Ltd ディスクカッタ
JP3544186B2 (ja) 2001-07-30 2004-07-21 川崎重工業株式会社 高耐圧ローラーカッター
JP2005207069A (ja) 2004-01-21 2005-08-04 Mitsubishi Materials Corp ローラカッタ及びその製造方法
US9169377B2 (en) * 2008-07-23 2015-10-27 Smith International, Inc. Seal comprising elastomeric composition with nanoparticles
US9556733B2 (en) 2013-03-08 2017-01-31 Us Synthetic Corporation Tunnel boring machine disc cutters and related methods of manufacture
CN206174962U (zh) * 2016-11-05 2017-05-17 洛阳九久科技股份有限公司 一种应用于盘形滚刀的新型压力平衡调节装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3230020A (en) * 1963-07-18 1966-01-18 Reed Roller Bit Co Lubricator for drill bit
US5904211A (en) * 1993-09-20 1999-05-18 Excavation Engineering Associates, Inc. Disc cutter and excavation equipment
US5839523A (en) * 1995-02-14 1998-11-24 Sandvik Ab Methods and apparatus for lubricating a rotary cutter
US6131676A (en) * 1997-10-06 2000-10-17 Excavation Engineering Associates, Inc. Small disc cutter, and drill bits, cutterheads, and tunnel boring machines employing such rolling disc cutters
US20120212034A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 The Robbins Company Cutter assembly for tunnel boring machine with pressure compensation
DE102012220434A1 (de) 2012-11-09 2014-06-12 Herrenknecht Ag Schneidring für eine Schneidrolle zum Gesteinsabbau und Schneidrolle zum Gesteinsabbau

Also Published As

Publication number Publication date
AU2019303851A1 (en) 2021-01-14
EP3824160A1 (de) 2021-05-26
EP3824160B1 (de) 2022-11-02
JP7371079B2 (ja) 2023-10-30
CN215830495U (zh) 2022-02-15
JP2021529906A (ja) 2021-11-04
US20210262292A1 (en) 2021-08-26
US11866999B2 (en) 2024-01-09
DE102018005972A1 (de) 2020-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2330050C2 (de) Dichtung für einen Rollenmeißel
DE60016368T2 (de) Aufweitbohrer mit ersetzbaren Armen und Schneidelementen in verschiedenen Größen
DE2813725C3 (de) Rollbohrkrone für Gesteinsbohrungen mit Gasspülung
EP2039975A2 (de) Radiale Drehdurchführung
EP0014695B1 (de) Schrämkopf mit Wasserdüsen und Verfahren zum Betreiben dieses Schrämkopfes
DE2736711A1 (de) Bohrkrone zum gesteinsbohren
EP0955123B1 (de) Vorrichtung zum Überführen eines Fluids
DE3310807A1 (de) Rotierender erdbohrmeissel und verfahren zu seiner herstellung
DE10121694A1 (de) Spindelkopf für Werkzeuge
DE102017211574A1 (de) Drehdurchführung für eine Reifenfüllanlage
DE2228727A1 (de) Rollenmeissel fuer eine gesteinsbohrmaschine
DE102013010500B4 (de) Mit Federdrucksystem ausgestattete Lageranordnung
DE2823698C2 (de) Rollenmeißel mit einem Einfülloch für Lagerrollen
DE3919208C1 (de)
EP3824160A1 (de) Schneidrolle
DE69432786T2 (de) Verbesserter rotierender räumer mit rollen
DE19916106C2 (de) Maschinenelement zur Durchführung von Medien während der Rotation zweier Maschninenteile
DE69832138T2 (de) Hydrodynamisches Wellenlager mit einem konzentrischen, aussenhydrostatischen Lager
DE3313396C2 (de) Bohrkopf zum Abbohren von Schächten aus dem vollen Querschnitt
DE10135419A1 (de) Werkzeugkopf für eine Werkzeugmaschine
WO2015176700A1 (de) Schneidrolle und tunnelvortriebsmaschine
EP4072737A1 (de) Reinigungsvorrichtung
EP3519227B1 (de) Achsgetriebe für ein kraftfahrzeug
DE937323C (de) Schwenkbare Gelenkverbindung fuer Fliessmittelleitungen
DE102009023741A1 (de) Drehdurchführung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19735236

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021500394

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019303851

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20190625

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019735236

Country of ref document: EP

Effective date: 20210222