DE19530569C2 - Dichtungsanordnung zum Abdichten einer Arbeitskammer im Bereich einer Lageranordnung eines Schneidrades einer Tunnelvortriebsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zum Ab­ dichten einer Arbeitskammer im Bereich einer Lageranordnung eines Schneidrades einer Tunnelvortriebsmaschine, insbeson­ dere zum Einsatz als Erddruck- oder Stützflüssigkeits­ schild, wobei das Schneidrad mit Hilfe der Lageranordnung drehbar in einem Schild gelagert ist und im Bereich seines hinteres. Endes mit einem Antrieb versehen sowie mit seinem mit Abbauwerkzeugen versehenen vorderen Ende in der zur Ortsbrust hin offenen Arbeitskammer angeordnet ist, die mit Hilfe der der Lageranordnung zugeordneten Dichtungs­ anordnung druckmäßig vom restlichen Schildraum getrennt ist, und wobei die Lageranordnung und die dieser zuge­ ordnete Dichtungsanordnung mit Abstand vom Antriebsbereich zwischen dem vorderen und hinteren Ende des Schneidrades vorgesehen sind.

Bei einer bekannten Dichtungsanordnung der genannten Art (DE 29 09 395 A1) ist offengelassen, wie die Dichtungs­ anordnung in eine die Arbeitskammer begrenzende Querwand eingebaut ist. Offensichtlich ist die Dichtungsanordnung nur von der Arbeitskammer her zugänglich, weil die Dich­ tungsanordnung vor der Lageranordnung eingebaut ist, so wie es auch von einer anderen Dichtungsanordnung her bekannt ist (DE 37 41 460 C2). Das ist mit beachtlichen Nachteilen verbunden. Im Zuge des unvermeidlichen Verschleißens der Dichtungsanordnung kann nämlich Bodenmaterial bzw. Stütz­ flüssigkeit in den Lagerringraum eindringen und die Maschine stillsetzen. Da die Dichtungsanordnung nur von der Arbeitskammer her zugänglich ist, muss für eine Auswechse­ lung der Dichtungsanordnung die Arbeitskammer vom Bodenma­ terial bzw. Stützflüssigkeit freigemacht werden, um vom Personal begangen werden zu können. Das ist selbst mit entsprechenden Sicherungsmaßnahmen nicht ungefährlich, ins­ gesamt aber sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dich­ tungsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass sie für Nachstellarbeiten und Auswechselungen leichter zugänglich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die Dichtungsanordnung mit zumindest einer umlaufenden Stopfbuchsendichtung ausgeführt ist, die vom restlichen Schildraum her in die Lageranordnung eingebaut ist und dass vor jeder Stopfbuchsendichtung ein zur Arbeitskammer hin offener Ringspalt vorgesehen ist, in den Wasserspüllei­ tungen einmünden.

Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, dass die Vorverlagerung der die druckmäßige Trennung von Arbeits­ kammer und restlichem Schildraum bewirkenden Dichtungs­ anordnung zur Ortsbrust hin den Antriebsbereich des Schneidrades den Materialien der Arbeitskammer und ent­ sprechenden Schäden vollkommen entzieht; der Antriebs­ bereich ist nämlich vollkommen innerhalb des restlichen Schildraumes mit Abstand von der Arbeitskammer angeordnet. Die Dichtungsanordnung ist problemlos aus dem restlichen Schildraum zugänglich, eine Begehung der Arbeitskammer für Reparaturzwecke u. dgl. ist nicht erforderlich. Darüber hinaus wird durch die spülbaren Ringleitungen vor den Stopfbuchsendichtungen, die auch als Opferdichtungen oder Baggerdichtungen bezeichnet werden, eine längere Standzeit der Dichtungen gegeben, weil diese Ringleitungen Material­ durchtritte in den restlichen Schildraum fast völlig unter­ binden.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfin­ dung mehrere Möglichkeiten. So ist nach einer bevorzugten Ausführungsform die Lageranordnung zumindest mit einem äußeren umlaufenden Lager ausgeführt, eine Ausführungsform mit zusätzlichem inneren Lager ist ebenfalls möglich. Im Übrigen empfiehlt es sich, das hintere Ende des Schneid­ rades, das mit einem über Ritzel von Antriebsmotoren ange­ triebenen Zahnkranz versehen ist, über eine weitere Dich­ tungsanordnung in einem mit Öl gefüllten Lagerringraum ein­ greifen zu lassen. Schließlich und endlich ist die weitere Dichtungsanordnung vorzugsweise mit Lippendichtungen ausge­ führt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausfüh­ rungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Tunnelvortriebs­ maschine,

Fig. 2 ein vergrößertes Detail A des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 3 das vergrößerte Detail B des Gegenstandes der Fig. 1 und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine andere Tunnelvor­ triebsmaschine.

Die Tunnelvortriebsmaschine ist insbesondere zum Einsatz als Erddruckschild bestimmt; grundsätzlich könnte sie mit geringfügigen bekannten Änderungen auch als Stützflüssig­ keitsschild eingesetzt werden.

Im grundsätzlichen Aufbau besteht die Tunnelvortriebs­ maschine aus einem Schneidrad 1 und einem Schild 2. Sie ist mit Hilfe von Vortriebspressen 3 in Richtung Ortsbrust vortreibbar. Das Schneidrad 1 ist mit Hilfe einer Lager­ anordnung 4 drehbar im Schild 2 gelagert. Im Bereich seines hinteren Endes 5 ist das Schneidrad 1 mit einem Antrieb versehen. Am vorderen, mit Abbauwerkzeugen versehenen Ende 6 ist das Schneidrad 1 in einer zur Ortsbrust hin offenen Arbeitskammer 7 angeordnet. Diese Arbeitskammer 7 ist mit Hilfe einer der Lageranordnung 4 zugeordneten Dichtungs­ anordnung 8 druckmäßig vom restlichen Schildraum 9 ge­ trennt.

Die genannte Lageranordnung 4 und die dieser zugeordnete Dichtungsanordnung 8 sind mit Abstand vom Antriebsbereich zwischen dem vorderen und hinteren Ende 6 bzw. 5 des Schneidrades 1 vorgesehen. Die Dichtungsanordnung 8 ist vom restlichen Schildraum 9 her in die Lageranordnung 4 ein­ gebaut.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 weist die Lageranord­ nung 4 nur ein äußeres umlaufendes Lager 41 auf. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist dagegen zusätzlich noch ein zum äußeren Lager 41 konzentrisches inneres umlaufendes Lager 42 vorgesehen. Jedem dieser Lager 41, 42 ist eine um­ laufende Stopfbuchsendichtung 81 zugeordnet, die allgemein auch als Opferdichtung oder Baggerdichtung bezeichnet wird. Die beiden Stopfbuchsendichtungen 81 bilden jedenfalls die Dichtungsanordnung 8.

Insbesondere aus Fig. 2 erkennt man, dass die Stopfbuchsen­ dichtung 81 aus mehreren Gummi- und/oder Kunststoffele­ menten 82 mit zwischengeschalteten, Öl- und/oder Fett­ zuführungsbohrungen 83 aufweisenden Zwischensegmenten 84 aufgebaut ist, die rückseitig durch eine Druckringanordnung 85 zusammengespannt sind, so dass sich die Gummi- und/oder Kunststoffelemente 82 dichtend gegen eine verschleißfeste Außenschicht 10 der Lageranordnung 4 anlegen. Vor der Stopfbuchsendichtung 81 ist ein zur Arbeitskammer 7 hin offener Ringspalt 11 von etwa 2 bis 4 mm vorgesehen, in den Wasserspülleitungen 12 einmünden.

Das hintere Ende des Schneidrades 1 ist mit einem über Ritzel 13 von Antriebsmotoren 14 angetriebenen Zahnkranz 15 versehen und greift über eine weitere Dichtungsanordnung 16 in einen mit Öl gefüllten Lagerringraum 17 ein. Der Lager­ ringraum 17 bildet mit dem hinteren Ende 5 des Schneidrades gleichsam ein Primärlager. Die weitere Dichtungsanordnung 16 ist, wie Fig. 3 zeigt, in bekannter Weise mit Lippen­ dichtungen 18 ausgeführt.

Das vom Schneidrad 1 hereingewonnene Bodenmaterial wird über einen Schneckenförderer 19 aus der Arbeitskammer 7 entfernt.

Insbesondere aus den Fig. 1 und 4 erkennt man ohne weite­ res, dass das Primärlager und der Antriebsbereich im rest­ lichen Schildraum 9 liegen und von den Vorgängen in der Arbeitskammer 7 unbeeinflusst sind, weil die beschriebene Lager- und Dichtungsanordnung 4, 8 gleichsam als Sekundär­ lager bzw. -dichtung mit endlichem Abstand zwischenge­ schaltet ist.

Es ist zusätzlich möglich, z. B. in der Ebene des Primärla­ gers bzw. der Dichtungsanordnung 16 eine druckdicht ver­ schließbare Abschottung des Schildquerschnittes einzubauen. Auf diese Weise entsteht eine gegenüber dem restlichen Schildraum verschließbare und mit Druckluft beaufschlagbare Kammer 20.

Claims (4)

1. Dichtungsanordnung zum Abdichten einer Arbeitskammer im Bereich einer Lageranordnung eines Schneidrades einer Tunnelvortriebsmaschine, insbesondere zum Einsatz als Erd­ druck- oder Stützflüssigkeitsschild, wobei das Schneidrad mit Hilfe der Lageranordnung drehbar in einem Schild ge­ lagert ist und im Bereich seines hinteren Endes mit einem Antrieb versehen sowie mit seinem mit Abbauwerkzeugen versehenen vorderen Ende in der zur Ortsbrust hin offenen Arbeitskammer angeordnet ist, die mit Hilfe der der Lager­ anordnung zugeordneten Dichtungsanordnung druckmäßig vom restlichen Schildraum getrennt ist, und wobei die Lageran­ ordnung und die dieser zugeordnete Dichtungsanordnung mit Abstand vom Antriebsbereich zwischen dem vorderen und hin­ teren Ende des Schneidrades vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (8) mit zumindest einer umlaufenden Stopfbuchsendichtung (81) ausgeführt ist, die vom restlichen Schildraum (9) her in die Lageranordnung (4) eingebaut ist, und dass vor jeder Stopfbuchsendichtung (81) ein zur Arbeitskammer (7) hin offener Ringspalt (11) vorgesehen ist, in den Wasserspül­ leitungen (12) einmünden.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Lageranordnung (4) zumindest mit einem äußeren umlaufenden Lager (41) ausgeführt ist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Ende (5) des Schneidrades (1), das mit einem über Ritzel (13) von Antriebsmotoren (14) angetriebenen Zahnkranz (15) versehen ist, über eine weitere Dichtungsanordnung (16) in einem mit Öl gefüllten Lagerringraum (17) eingreift.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die weitere Dichtungsanordnung (16) mit Lippendichtungen (18) ausgeführt ist.