CH628953A5 - Heading machine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vortriebsmaschine mit einem Schneidausleger, der höhenverschwenkbar an einem um eine Vertikalachse drehbaren Drehgestell gelagert ist und einen rotierenden Schneidkopf aufweist, der mit zwei Schneidwalzen versehen ist, die um eine rechtwinklig zur Längsachse des Schneidauslegers verlaufende gemeinsame Achse drehbar sind, und die Verwendung der Vortriebsmaschine. The invention relates to a tunneling machine with a cutting boom, which is pivotally mounted in a pivotable manner on a bogie rotatable about a vertical axis and has a rotating cutting head which is provided with two cutting rollers which can be rotated about a common axis running at right angles to the longitudinal axis of the cutting boom, and the use thereof the tunneling machine.

Solche als Teilschnittmaschine ausgebildeten Vortriebsmaschinen werden für den Vortrieb von Tunneln, Stollen und sonstigen Strecken eingesetzt. Sie weisen ein z.B. mit einem Raupenfahrwerk ausgerüstetes Maschinengestell auf, Such tunneling machines designed as partial cutting machines are used for tunneling tunnels and other sections. They instruct e.g. machine frame equipped with a crawler chassis,

welches den höhen- und seitenschwenkbaren Schneidausleger trägt (DT-OD 2 240 872). Mit diesem im Einsatz bewährten Vortriebsmaschinen lassen sich allerdings keine bogenförmigen Streckenprofile mit glatten, ungestuften Streckenwänden herstellen. which carries the cutting boom, which can be swiveled to the side and to the side (DT-OD 2 240 872). However, with this tunneling machine, which has been tried and tested in use, it is not possible to produce curved section profiles with smooth, non-stepped section walls.

Um diesen Nachteil zu beheben, ist in DE-OS 2 437 683 vorgeschlagen worden, den Schneidarm höhenverschwenkbar an einem zylindrischen Schneidarmträger anzuordnen, der gegenüber dem Drehgestell um eine in Vortriebsrichtung weisende Achse drehbar und in Vortriebsrichtung verschiebbar am Drehgestell gelagert. Bei dieser Ausgestaltung der Vortriebsmaschine lässt sich der Schneidkopf mit den beiden auf gemeinsamer Achse angeordneten Schneidwalzen in eine Schwenklage bringen, in der die Schneidwalzen schräg übereinander angeordnet sind. Durch Verschwenken des Schneidarmes um die genannte Achse lassen sich ohne weiteres Bogenschnitte bzw. bogenförmige Streckenprofile mit glatten, ungestuften Wänden schneiden. In order to remedy this disadvantage, it has been proposed in DE-OS 2 437 683 to arrange the cutting arm so that it can be pivoted in height on a cylindrical cutting arm support which is rotatably mounted on the bogie relative to the bogie about an axis pointing in the direction of advance and displaceable in the direction of advance. In this configuration of the tunneling machine, the cutting head with the two cutting rollers arranged on a common axis can be brought into a swivel position in which the cutting rollers are arranged obliquely one above the other. By swiveling the cutting arm about the axis mentioned, arc cuts or arc-shaped section profiles with smooth, non-stepped walls can be cut without further notice.

Bei Vortriebsmaschinen der letztgenannten Art erfordert allerdings die drehbare Verlagerung des Schneidarmträgers am Drehgestell einen nicht unerheblichen Bauaufwand, wodurch die Fertigungskosten insgesamt beträchtlich erhöht werden. In tunneling machines of the latter type, however, the rotatable displacement of the cutting arm support on the bogie requires a not inconsiderable amount of construction work, as a result of which the overall manufacturing costs are considerably increased.

Aufgabe der Erfindung ist es, die für die Erzielung glatter Bogenschnitte erforderlichen aufwendigen Massnahmen einzusparen und dadurch die Fertigungskosten zu senken und zugleich die Bauhöhe der Vortriebsmaschine möglichst zu vermindern. The object of the invention is to save the complex measures required to achieve smooth arch cuts and thereby reduce the manufacturing costs and at the same time reduce the overall height of the tunneling machine as much as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, According to the invention, this object is achieved by

dass die beiden Schneidwalzen unterschiedliche Walzendurchmesser aufweisen und mit einem axialen Mittenabstand (a) angeordnet sind. that the two cutting rollers have different roller diameters and are arranged with an axial center distance (a).

Die erfindungsgemässe Verwendung der Vortriebsmaschine für das Auffahren von unterirdischen Strecken mit einem Scheitelbogen kennzeichnet sich dadurch, dass die Walzendurchmesser der beiden Schneidwalzen so gewählt werden, dass ihre Halbmesserdifferenz Ar mindestens folgende Grösse hat: The use of the tunneling machine according to the invention for driving underground sections with a crown is characterized in that the roller diameters of the two cutting rollers are selected so that their radius difference Ar has at least the following size:

Ar = r -Vr2 - a2 Ar = r -Vr2 - a2

wobei r der Krümmungsradius des zu schneidenden Strecken-Scheitelbogens (B) und a der axiale Mittenabstand der beiden Schneidwalzen ist. where r is the radius of curvature of the section vertex (B) to be cut and a is the axial center distance of the two cutting rollers.

Dadurch, dass die beiderseits des Schneidauslegers angeordneten Schneidwalzen erfindungsgemäss unterschiedliche Durchmesser aufweisen, ergibt sich die Möglichkeit, bogenförmige Streckenprofile mit glatten, ungestuften Wandflächen zu schneiden, ohne dass der Schneidkopf um eine in Richtung der Längsachse des Schneidarmes verlaufende Achse schwenkbar verlagert zu werden braucht. Die unterschiedliche Bemessung der Walzendurchmesser führt dazu, dass beim seitlichen Verschwenken des Schneidarmes in der einen Schwenkrichtung nicht nur die vorlaufende kleinere Schneidwalze mit ihrer äusseren Stirnfläche, sondern auch die nachlaufende grössere Schneidwalze mit ihrer inneren Stirnfläche schneidet, während in der entgegengesetzten Schwenkrichtung des Schneidarmes ausschliesslich die vorlaufende grössere Schneidwalze Schneidarbeit verrichtet. Diese Asymmetrie in der Arbeitsweise führt aber zu keiner nennenswerten Beeinträchtigung der Schneidarbeit und des Löseeffektes. Due to the fact that the cutting rollers arranged on both sides of the cutting arm have different diameters according to the invention, it is possible to cut curved section profiles with smooth, stepped wall surfaces without the cutting head needing to be pivoted about an axis running in the direction of the longitudinal axis of the cutting arm. The different dimensioning of the roller diameter means that when the cutting arm is swiveled sideways in one pivoting direction, not only the leading smaller cutting roller with its outer end face, but also the trailing larger cutting roller with its inner end face, cuts exclusively in the opposite pivoting direction of the cutting arm leading larger cutting roller performed cutting work. This asymmetry in the way of working does not lead to any noteworthy impairment of the cutting work and the loosening effect.

Es versteht sich, dass die Durchmesser der Schneidwalzen und ihr Seitenabstand auf das jeweils zu schneidende Strek-kenprofil abgestimmt werden müssen. Eine Anspassung an unterschiedliche Streckenprofile lässt sich ohne weiteres durch Auswechseln einer der beiden Schneidwalzen gegen eine Schneidwalze eines anderen Durchmessers oder aber dadurch erreichen, dass zumindest eine der beiden Schneidwalzen so ausgebildet wird, dass sich ihr Durchmesser veränderlich einstellen lässt, was z.B. mit Hilfe von am Walzenumfang lösbar anzuschliessender Segmentstücke od. dgl. It goes without saying that the diameter of the cutting rollers and their lateral spacing must be matched to the particular profile to be cut. Adaptation to different route profiles can easily be achieved by replacing one of the two cutting rollers with a cutting roller of a different diameter or by at least one of the two cutting rollers being designed in such a way that its diameter can be variably adjusted, which is e.g. with the aid of segment pieces or the like which can be detachably connected to the circumference of the roller.

erreicht werden kann. Andererseits lässt sich eine Anpassung der Schneidwalzen an das jeweilige bogenförmige Streckenprofil auch durch Änderung des Mittenabstandes (Mass a) der beiden Walzen erzielen. can be reached. On the other hand, an adaptation of the cutting rollers to the respective arcuate section profile can also be achieved by changing the center distance (dimension a) of the two rollers.

Die Schneidwalzen können auch aus schmalen Scheiben bestehen. Sie sind sowohl am Umfang als auch an ihren äusseren, einander abgewandten Stirnflächen mit Schneidwerkzeugen bestückt, wobei die grössere Walze auch an ihrer inneren Seiten- bzw. Stirnfläche Schneidwerkzeuge trägt. The cutting rollers can also consist of narrow disks. They are equipped with cutting tools both on the circumference and on their outer, facing end faces, with the larger roller also carrying cutting tools on their inner side or end face.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: The invention is explained below in connection with the embodiment shown in the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vortriebsmaschine schematisch in Seitenansicht; Fig. 1 shows a tunneling machine according to the invention schematically in side view;

5 5

io io

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

628953 628953

Fig. 2 eine Ansicht auf das vordere Ende des Schneidauslegers entsprechend der Pfeile II-II der Fig. 1 in Richtung auf die Ortsbrust gesehen. Fig. 2 is a view of the front end of the cutting arm according to the arrows II-II of Fig. 1 seen in the direction of the working face.

Die dargestellte Vortriebsmaschine weist, wie bekannt, ein Maschinengestell 10 mit einem Raupenfahrwerk 11 auf. Auf dem Maschinengestell 10 ist ein Drehgestell 12 um eine Vertikalachse 13 gelagert. Das Drehgestell 12 trägt einen Schneidausleger 14, der um eine horizontale Gelenkachse 15 schwenkbar am Drehgestell oder einem Schneidarmträger 16 gelagert ist, welcher seinerseits am Drehgestell angeordnet ist. Der Schneidarmträger 16 kann in Vortriebsrichtung teleskopartig verschiebbar auf dem Drehgestell der Vortriebsmaschine angeordnet sein, wie dies an sich bekannt ist. Die Höhenverschwenkung des Schneidauslegers 14 um das Gelenk 15 erfolgt mittels hydraulischer Schwenkzylinder 17. Für die Seitenverschwenkung des Drehgestells und damit des Schneidauslegers 14 können ebenfalls Schwenkzylinder oder sonstige Schwenkvorrichtungen vorgesehen sein, wie dies an sich bekannt ist. The tunneling machine shown has, as is known, a machine frame 10 with a crawler track 11. A bogie 12 is mounted on the machine frame 10 about a vertical axis 13. The bogie 12 carries a cutting arm 14 which is pivotally mounted about a horizontal hinge axis 15 on the bogie or a cutting arm support 16 which in turn is arranged on the bogie. The cutting arm support 16 can be arranged telescopically in the direction of advance on the bogie of the tunneling machine, as is known per se. The height of the cutting arm 14 is pivoted about the joint 15 by means of a hydraulic pivot cylinder 17. For the side pivoting of the bogie and thus of the cutting arm 14, pivot cylinders or other pivoting devices can also be provided, as is known per se.

Die Vortriebsmaschine weist eine Ladevorrichtung mit Ladeförderern auf. Die Ladevorrichtung besteht aus einer gegen die Streckensohle 19 geneigten Ladeschaufel 18 und zwei beiderseits der Ladeschaufel angeordneten, von Kettenkratzförderern gebildeten Ladeförderern 20. Auf der Ladeschaufel 18 arbeitet ein pendelnd hin- und herbewegter Ladearm (nicht dargestellt), welcher das Haufwerk seitlich in die Ladeförderer 20 drückt, so dass es von diesen zur Maschinenrückseite hin abgefördert und an der Übergabestelle 21 auf ein nachgeschaltetes Fördermittel abgeworfen wird. The tunneling machine has a loading device with loading conveyors. The loading device consists of a loading shovel 18 inclined against the track base 19 and two loading conveyors 20 arranged on both sides of the loading shovel and formed by chain scraper conveyors presses so that it is conveyed away from the latter to the rear of the machine and is dropped onto a downstream conveying means at the transfer point 21.

Vortriebsmaschinen der vorstehend beschriebenen Art sind bekannt. Am freien Ende des Schneidauslegers 14 ist ein Schneidkopf 22 gelagert, welcher aus zwei schmalen Schneidwalzen oder Schneidscheiben 23 und 24 besteht, die um eine gemeinsame, senkrecht zur Längsachse des Schneidauslegers 14 verlaufende Achse drehbar sind. Die beiden Schneidwalzen 23 und 24 liegen beiderseits des Schneidauslegers 14. Wie Fig. 2 zeigt, hat die Schneidwalze 24 einen grösseren Durchmesser als die Schneidwalze 23. Die Halbmesserdifferenz der beiden Schneidwalzen 23 und 24 ist mit Ar und der axiale Mittenabstand der Schneidwalzen mit a bezeichnet. Das Mass r gibt den Krümmungsradius des zu schneidenden Strecken-Scheitelbogens wieder. Tunneling machines of the type described above are known. At the free end of the cutting arm 14, a cutting head 22 is mounted, which consists of two narrow cutting rollers or cutting disks 23 and 24, which are rotatable about a common axis running perpendicular to the longitudinal axis of the cutting arm 14. The two cutting rollers 23 and 24 are located on both sides of the cutting arm 14. As shown in FIG. 2, the cutting roller 24 has a larger diameter than the cutting roller 23. The difference in radius between the two cutting rollers 23 and 24 is denoted by Ar and the axial center distance of the cutting rollers is denoted by a . The dimension r represents the radius of curvature of the section vertex to be cut.

Für das Mass Ar gilt folgende Beziehung: The following relationship applies to the dimension Ar:

Ar = r -Vr2 - a2 Ar = r -Vr2 - a2

Die Halbmesserdifferenz Ar der beiden Schneidwalzen 23 io und 24 wird erfindungsgemäss so festgelegt, das sie etwa gleich oder grösser ist als der Betrag r-Vr2 - a2. The radius difference Ar of the two cutting rollers 23 io and 24 is determined according to the invention so that it is approximately equal to or greater than the amount r-Vr2 - a2.

Wird der Schneidausleger 14 mit den beiden angetriebenen Schneidwalzen 23 und 24 in Pfeilrichtung S verschwenkt, so schneidet die vorlaufende Schneidwalze 23 mit den an ihrer 20 äussereren Stirnfläche 23' angeordneten (nicht dargestellten) Schneidwerkzeugen, wobei zugleich die nachlaufende grössere Schneidwalze 24 mit den an ihrer inneren Stirnfläche 24" angeordneten Schneidwerkzeugen Schneidarbeit verrichtet. Bei entgegengesetzter Schwenkrichtung in Pfeilrichtung S' 25 schneidet dagegen lediglich die grössere Schneidwalze 24. Beide Schneidwalzen sind sowohl an ihrem Umfang als auch an ihren äusseren Stirnflächen 23', 24' mit Schneidwerkzeugen bestückt, während die grössere Schneidwalze zugleich auch an ihrer inneren Stirnfläche 24" Schneidwerkzeuge 30 trägt. Es ist ohne weiteres erkennbar, dass aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der beiden scheibenförmigen Schneidwalzen Streckenprofile mit einem glatten, ungestuften Strecken-Scheitelbogen B und mit dem Radius r geschnitten werden können. Um Streckenprofile mit unter-35 schiedlichen Krümmungsradien r schneiden zu können, lassen sich die Schneidwalzen 23 und 24 leicht auswechselbar am Schneidausleger 14 anordnen. Statt dessen kann die Anordnung aber auch so getroffen werden, dass der Mittenabstand a der Schneidwalzen und/oder ihr Aussendurch-40 messer veränderbar ist. If the cutting arm 14 with the two driven cutting rollers 23 and 24 is pivoted in the direction of arrow S, the leading cutting roller 23 cuts with the cutting tools (not shown) arranged on its 20 outer end face 23 ', the trailing larger cutting roller 24 with those on it at the same time inner cutting surface 24 "arranged cutting tools. In the opposite direction of arrow in the direction of arrow S '25, however, only the larger cutting roller 24 cuts. Both cutting rollers are equipped with cutting tools both on their circumference and on their outer end surfaces 23', 24 ', while the larger one Cutting roller also carries cutting tools 30 on its inner end face 24 ″. It can easily be seen that due to the different diameters of the two disc-shaped cutting rollers, section profiles can be cut with a smooth, unstaged section vertex B and with the radius r. In order to be able to cut route profiles with different radii of curvature r, the cutting rollers 23 and 24 can be arranged on the cutting arm 14 in an easily replaceable manner. Instead, the arrangement can also be made such that the center distance a of the cutting rollers and / or their outer diameter can be changed.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (5)

628953628953 1. Vortriebsmaschine mit einem Schneidausleger, der höhenverschwenkbar an einem um eine Vertikalachse drehbaren Drehgestell gelagert ist und einen rotierenden Schneidkopf aufweist, der mit zwei Schneidwalzen versehen ist, die um eine rechtwinklig zur Längsachse des Schneidauslegers verlaufende gemeinsame Achse drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schneid walzen (23,24) unterschiedliche Walzendurchmesser aufweisen und mit einem axialen Mittenabstand (a) angeordnet sind. 1. boring machine with a cutting boom that is pivotally mounted on a rotating bogie about a vertical axis and has a rotating cutting head that is provided with two cutting rollers that are rotatable about a common axis running perpendicular to the longitudinal axis of the cutting boom, characterized in that the two cutting rollers (23, 24) have different roller diameters and are arranged with an axial center distance (a). 2. Vortriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser zumindest der einen der beiden Schneidwalzen (23,24) veränderlich einstellbar ist. 2. heading machine according to claim 1, characterized in that the diameter of at least one of the two cutting rollers (23, 24) is variably adjustable. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Vortriebsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzendurchmesser mit Hilfe von am Walzenumfang lösbar angeordneten Segmentstücken veränderbar ist. 3. Jacking machine according to claim 2, characterized in that the roller diameter can be changed with the aid of segment pieces arranged detachably on the roller circumference. 4. Vortriebsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenabstand (a) der beiden Schneidwalzen (23,24) veränderbar ist. 4. heading machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the center distance (a) of the two cutting rollers (23, 24) is variable. 5. Verwendung der Vortriebsmaschine nach Anspruch 1 für das Auffahren von unterirdischen Strecken mit einem Scheitelbogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzendurchmesser der beiden Schneidewalzen (23,24) so gewählt werden, dass ihre Halbmesserdifferenz Ar mindestens folgende Grösse hat: 5. Use of the tunneling machine according to claim 1 for driving underground sections with a crown, characterized in that the roller diameters of the two cutting rollers (23, 24) are selected so that their radius difference Ar has at least the following size: Ar = r -Vr2 - a2 Ar = r -Vr2 - a2 wobei r der Krümmungsradius des zu schneidenden Strecken-Scheitelbogens (B) und a der axiale Mittenabstand der beiden Schneidwalzen ist. where r is the radius of curvature of the section vertex (B) to be cut and a is the axial center distance of the two cutting rollers.