DE3206717A1

DE3206717A1 - Messerzylinderanschluss fuer messerschilde

Info

Publication number: DE3206717A1
Application number: DE19823206717
Authority: DE
Inventors: Jürgen 4670 Lünen Hein; Dieter 4714 Selm Stuckmann; Eberhart 4670 Lünen Unger
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 1982-02-25
Filing date: 1982-02-25
Publication date: 1983-09-01
Also published as: JPS58156697A; US4482270A; DE3206717C2; FR2522061A1; FR2522061B1

Description

Anm.: Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4670 Lünen

Titel: Messerzylinderanschluß für Messerschilde

Die Erfindung betrifft einen Messerzylinderanschluß für Messerschilde, bei welchen die im Inneren der Vortriebsmesser liegenden Messerzylinder mittels vom Schildinnenraum her in die Vortriebsmesser eingreifenderAnschlußglieder am Stützrahmen befestigt sind, wobei die Anschlußglieder mittels Kupplungsbolzen an den mit Bolzenöffnungen versehenen Kupplungselementen der Messerzylinder bzw. ihrer Kolbenstangen anschließbar sind.

Für den Vortrieb von Tunnels, Stollen, Untertagestrecken u. dgl. werden Messerschilde mit Erfolg eingesetzt, deren an
einem gemeinsamen Stützrahmen abgestütze und geführte, den
Schildmantel bildende Vortriebsmesser mittels hydraulischer Messerzylinder einzeln oder gruppenweise vorpreßbar sind,
die sich hierbei an dem Stützrahmen abstützen. Nach dem
Vorpressen der Vortriebsmesser kann der Stützrahmen mit Hilfe der Messerzylinder nachgezogen werden.

Bei den herkömmlichen Messerschilden besteht der Stützrahmen aus zwei im Abstand hintereinander angeordneten Rahmenteilen, die über Längsgurte und/oder Diagonalverbindungen zu einem
starren Rahmengestell verbunden sind. Dabei sind das vordere Rahmenteil und das hintere Rahmenteil in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß die Messerzylinder im aus-

gefahrenen Zustand zwischen den beiden Rahmenteilen Platz finden. Dies bedingt eine unerwünscht große Baulänge des Stützrahmens, wodurch die Richtungssteuerung des Messerschildes erschwert wird.

Aus der DE-OS 26 22 201 ist es auch schon bekannt, die Messerzylinder im Inneren der aus Hohl- bzw. Kastenprofilen bestehenden Vortriebsmesser anzuordnen und dabei die Zylinder über Konsolen gegen das hiniece Rahmenteil des Stützrahmens abzustützen. Diese Zylinderanordnung ermöglicht es, den Stützrahmen kürzer zu bauen.

Um einen möglichst kurzbauenden und gut steuerbaren Messerschild zu schaffen, ist es durch die DE-OS 28 49 776 auch schon bekanntgeworden, die Kolbenstangen der im Inneren der Vortriebsmesser liegenden Messerzylinder rückseitig aus den Vortriebsmessern herauszuführen und hinter den Vortriebsmessern an Konsolen anzuschließen, die rückseitig am Stützrahmen befestigt sind. Bei dieser Anordnung der Messerzylinder ist die Krafteileitung in den hinteren Stützrahmenteil problematisch. Auch bereitet es Schwierigkeiten, an den Vortriebsmessern in herkömmlicher Weise Nachlaufmesser anzuschließen, welche den Raum im hinteren Bereich des Messerschildes für die Durchführung der Ausbauarbeiten sichern. Nachteilig ist auch, daß die Kolbenstangen der Messerzylinder an den hinteren Enden der Vortriebsmesser ireiliegen und der Verschmutzung und Beschädigung ausgesetzt sind.

Werden die Messerzylinder im Inneren der rinnen- oder kastenförmig profilierten Vortriebsmesser angeordnet, so bereitet das Herstellen ihrer Bolzenanschlüsse bei der Montage beträchtliche Schwierigkeiten. Die Kupplungsbolzen für den Anschluß der Messerzylinder oder ihrer Kolbenstange mffissen von der schwer zugänglichen und außerhalb des Blickfeldes liegenden Messerseite her in die fluchtenden Bolzenlöcher der Gelenkanschlüsse eingeführt werden, was bei den raumbeengten Verhältnissen, wie sie beim Messerschildvortrieb an-

zutreffen sind, eine umständliche und langwierige Montagearbeit erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen einfachen und stabilen Messerzylinderanschluß zu schaffen, bei dem sich die Bolzenanschlüsse der vollständig in den Vortriebsmessern liegenden Messerzylinder auch in engen Schildräumen ohne besondere Schwierigkeiten schnell herstellen und im Bedarfsfall auch rasch wieder lösen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplungsbolzen an den Anschlußgliedern befestigt und von der Schildinnenseite her in die zur Schildachse hin offenen Bolzenöffnungen der Kupplungselemente der Messerzylinder bzw. ihrer Kolbenstangen einführbar sind.

Bei dieser Ausgestaltung des Messerzylinderanschlusses brauchen also die Kupplungsbolzen nicht mehr von der Messerseite her eingesteckt zu werden; vielmehr lassen sie sich von der Unter- bzw. Innenseite der Vortriebsmesser her durch hier vorgesehene Öffnungen in die Bolzenöffnungen einführen, was sich auch in engen Schildräumen ohne besondere Schwierigkeiten bewerkstelligen läßt. Besondere Montagevereinfachungen ergeben sich insbesondere dann, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung am Stützrahmen des Messerschildes Führungen angeordnet sind, an oder in denen die Anschlußglieder etwa senkrecht zur Schildachse in Richtung auf die Ausbruchswandung geführt sind. Die Anschlußglieder mit den Kupplungsbolzen sind demgemäß nach Art von Schieberiegeln am Stützrahmen geführt und brauchen zum Herstellen und Lösen der Bolzenkupplungen lediglich in den Führungen in Verriegelungsrichtung oder in Entriegelungsrichtung verschoben zu werden.

Für die Führungen, die zweckmäßig an der Stirnseite des hinteren Rahmenteils des Stützrahmens angeordnet werden, lassen sich mit Vorteil einfache Nutführungen, insbesondre T-Nutführungen verwenden. Hierbei bestehen die Anschlußglieder

.1-

zweckmäßig aus Schlittenplatten od.dgl., an welchen die Kupplungsbolzen nach Art von Zapfen angeordnet sind. Weiterhin empfiehlt es sich, Peststellelemente, z.B. Feststellschrauben od.dgl., vorzusehen, mit welchen sich die Anschlußglieder in der Zylinder-Anschlußposition an den Führungen festlegen lassen.

Bei der Montage werden die Messerzylinder von hinten in die profilierten Vortriebsmesser eingeführt. Um hierbei eine ausreichend genaue Ausrichtung der Kupplungselemente der Messerzylinder in der Anschlußposition zu erzielen, können im Inneren der die Messerzylinder aufnehmenden Kammern der Vortriebsmesser die Messerzylinder umgreifende Zylinderführungen vorgesehen werden. Auch empfiehlt es sich, in den Kammern, vorzugsweise in Nähe des rückwärtigen Endes desselben, flexible Kammerdichtungen anzuordnen, welche die Kammern gegen eindringenden Schmutz abdichten.

Falls den einzelnen Vortriebsmessern jeweils zwei hydraulische Messerzylinder zugeordnet werden, die in Parallelanordnung in entsprechenden Innenkammern der kastenförmig profilierten Vortriebsmesser liegen, empfiehlt es sich, jedem Vortriebsmesser ein Anschlußglied zuzuordnen, welches zwei Kupplungsbolzen für den Anschluß der beiden Messerzylinder aufweist. Bei dieser Anordnung lassen sich demgemäß die Bolzenkupplungen beider Messerzylinder gleichzeitig herstellen oder auch lösen«,

Um die Verbindung der Messerzylinder mit den Vortriebsmessern herzustellen, weisen diese im Inneren Bolzenanschlüsse auf, deren Bolzenlöcher zweckmäßig ebenfalls zur Schildachse hin offen sind, so daß sich die Kupplungsbolzen auch hier von der Messerunterseite bzw. der Messerinnenseite her in die Bolzenlöcher einführen lassen. Die kastenförmig profilierten Vortriebsmesser weisen hierbei zweckmäßig im Bereich dieser Bolzenanschlüsse an der Messeiimenseite Fenster auf, die z.B. mittels als Schraub- oder Klemmplatten ausgebildeter Verschlußdeckel od.dgl. verschließbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch im Längsschnitt ein einzelnes

Vortriebsmesser eines Messerschildes nebst dem Stützrahmen desselben zusammen mit einem erfindungsgemäßen Messerzylinderanschluß;

Fig. 2 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles

II der Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie IH-III der Fig. 1;

Fig. 4 in einem der Fig. 1 entsprechenden Teil-Längsschnitt eine Einzelheit des erfindungsgemäßen Messerzylinderanschlusses;

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Anschlußglied in

einer der Fig. 2 entsprechenden Ansicht mit zwei Kupplungsbolzen für einen Doppelzylinderanschluß.

Der Messerschild ist in seinem Grundaufbau bekannt und daher in der Zeichnung nur schematisch in Teilansicht wiedergegeben. Er weist einen Stützrahmen 10 und eine Vielzahl an Vortriebsmessern 11 auf, die sich gegen den gemeinsamen Stützrahmen 10 abstützen und über Messerführungen, die in bekannter Weise als T-Nutführungen ausgebildet sind, am Stützrahmen führen. Die Vortriebsmesser 11 bilden gemeinsam einen zylindrischen Schildmantel oder ein Schilddach, in dessen Schutz die Vortriebsarbeiten durchgeführt werden. Der Stützrahmen besteht, wie bekannt, aus einem vorderen Rahmenteil 12 und einem im Abstand dahinter angeordneten hinteren Rahmenteil 13. Beide Rahmenteile 12 und 15 sind über (nicht dargestellte) Längsgurte und/oder Diagonalverbindungen zu einem starren Rahmengestell miteinander verbunden.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 3 zeigen, sind die Vortriebsmesser 11 kastenförmig profiliert. In den Innenräumen 14 der Vortriebsmesser 11 ist jeweils ein Messerzylinder 15 untergebracht, der aus einem doppeltwirkenden hydraulischen Schubkolbengetriebe besteht, welches an seinem Zylinderrohr 16 und an seiner Kolbenstange 17 jeweils ein Kupplungselement 18 bzw. 19 trägt, welches als Gelenkauge ausgebildet ist. Es versteht sich, daß der Messerzylinder 16 auch in umgekehrter Lage im Vortriebsmesser angeordnet werden kann, so daß seine Kolbenstange 17 zum hinteren Messerende hin weist.

Das Vortriebsmesser 11 weist im Inneren einen gabelförmigen Bolzenanschluß 20 auf, an welchem der Messerzylinder 16 mit dem Kupplungselement 17 gelenkig angeschlossen wird. Dies erfolgt mit Hilfe eines Gelenkbolzens 21, der in die fluchtenden Bizenöffnungen des Bolzenanschlusses 21 und des Kupplungselementes 19 eingesteckt wird. Das Vortriebsmesser weist im Bereich dieser Bolzenkupplung an seiner Innenseite 22 ein Fenster 23 auf, welches sich mittels eines Verschlußdeckels 24 od.dgl. verschließen läßt, der aus einer Klemmplatte, einer Schraubplatte od.dgl. bestehen kann. Bei entferntem Verschlußdeckel 24 läßt sich der Bolzen von der Unter- bzw. Innenseite des Vortriebsmessers her in die zur Schildachse hin offenen Bolzenöffnungen der Kupplungselemente 19, 21 einsetzen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Anschließend kann dann das Fenster 23 mit Hilfe des Verschlußdeckels 24 verschlossen werden. Der Verschlußdeckel 24 kann auch einstückiger Bestandteil des Bolzens 21 sein und zugleich zur Sicherung des Bolzens 21 dienen.

Die Kupplung der Messerzylinder 16 mit dem Stützrahmen 10 erfolgt mittels Anschlußglieder 25, die nach Art von Schlittenplatten ausgebildet sind, und fest angeordnete zapfenförmige Kupplungsbolzen 26 tragen, deren Bolzenachse etwa radial zur Tunnelachse und damit parallel zur Achse der vorderen Kupplungsbolzen 21 verläuft.Das hintere Rahmenteil 13 des Stützrahmens 10 weist für jedes Vortriebsmesser 11 eine

• AO-

Führung 27 auf, die an der Stirnfläche des Rahmenteils zweckmäßig angeschweißt ist und nach Art einer T-Nutführung ausgebildet ist (Fig. 2). In der T-Nutführung ist das Anschlußglied 25 in Richtung des Doppelpfeiles 28, d.h. in Richtung der Bolzenachse des Kupplungsbolzens 26 verschieblich geführt. Die Vortriebsmesser 11 weisen an ihrer Innenseite 22 langlochartige Durchbrechungen 30 für den Durchgriff der Anschlußglieder 25 auf.

Bei der Montage wird der Messerzylinder 15 von hjbben in den Innenraum 14 des Vortriebsmessers 11 eingeführt und bis zu einem Anschlag so weit im Messer nach vorne geschoben, daß sich das Bolzenauge in dem Kupplungselement 19 in Fluchtlage zu den BolzenlSehern des Bolzenanschlusses 21 befindet und der Kupplungsbolzen 21 zur Herstellung der Bolzenkupplung eingesteckt werden kann. Bei der Herstellung des Bolzenanschlusses befindet sich das Vortriebsmesser 11 in einer Lage, in der das Einführen des Kupplungsbolzens 21 durch den Stützrahmen 10 nicht behindert ist. Auch besteht die Möglichkeit, den Messerzylinder 15 in das Vortriebsmesser 11 einzubringen und mit diesem zu verbolzen, bevor es am Messerschild eingebaut wird.

In der Einbauposition des Vortriebsmessers 11 befindet sich der in ihm angeordnete Messerzylinder 16 in einer Lage, in der das Auge an seinem Kupplungselement 18 mit der Achse des Kupplungsbolzens 26 des Anschlußgliedes 25 fluchtet. Das Anschlußglied 25 braucht jetzt nur in der Führung 27 in Richtung auf das Vortriebsmesser 11 verschoben zu werden. Hierbei schiebt sich das Anschlußglied 25 mit dem Kupplungsbolzen 28 durch die Durchbrechungen 30 des Vortriebsmessers hindurch in den Messerinnenraum 14; zugleich schiebt sich der Kupplungsbolzen 26 in das Auge des Kupplungseiements 18, wodurch die Bolzenkupplung hergestellt wird. In der Kupplungsposition wird das Anschlußglied 25 mit Hilfe von Feststellschrauben 29 an der Führung 27 festgelegt.

• /in ·

Das Anschlußglied 25 mit dem Bolzen 26 bildet einen in der Führung 27 geführten Schieberiegel, mit dessen Hilfe sich der Bolzenanschluß des Messerzylinders an dem Stützrahmen leicht und rasch bewerkstelligen läßt. Auch ein Lösen der Bolzenkupplung ist im Bedarfsfall ohne weiteres möglich. Das Vortriebsmesser 11 kann in dem Innenraum 14 Zylinderführungen aufweisen, welche den MesserzyÄider 15 beim Hineinschieben in das Messer so führen, daß sich das Auge an dem Kupplungselement 18 oder 19 bei voll eingeschobenem Messerzylinder in der Fluchtlage zu den Bolzenöffnungen des Bolzenanschlusses 20 befindet. Auch kann gemäß Fig. 4 eine sich gegen den Messerzylinder 15 legende flexible Schmutzdichtung 31 vorgesehen sein, die sich an einem Haltering 32 abstützt und den Innenraum 14 des Vortriebsmessers im rückwärtigen Bereich gegen das Eindringen von Schmutz dichtet.

Fig. 5 zeigt ein geändertes Anschlußglied 33ι welches in diesem Fall mit zwei parallel angeordneten zapfenartigen Kupplungsbolzen 26 versehen ist. Dieses Anschlußglied 33 kann verwendet werden, wenn im Inneren des Vortriebsmessers zwei parallel nebeneinanderliegende Messerzylinder vorgesehen sind, die jeweils über einen Kupplungsbolzen 28 mit dem gemeinsamen Anschlußglied 33 gekuppelt werden. Im übrigen besteht auch das in Fig. 5 gezeigte Anschlußglied 33 aus einer nach Art eines Schiebers ausgebildeten Schlittenplatte, die sich in der als T-Nutführung ausgebildeten Führung 27 radial zur Messerschildachse führt.

Anstelle der gezeigten T-Nutführungen der Anschißglieder 25, 33, können auch andere Schiebeführungen, z*B. Rohrführungen mit Verdrehsicherung vorgesehen werden. Es empfiehlt sich, die Übergangsbereiche zwischen den Anschlußgliedern 25, 33 und ihrem Kupplungsbolzen 26 so auszubilden, daß sie sich in Vortriebsrichtung und in Gegenrichtung etwa keilförmig verjüngen. Hiermit wird verhindert, daß etwaiges Bodenmaterial u.dgl. in den Durchbrechungen 30 der Vortriebsmesser verdichtet und brikettiert wird. Um insbesondere

im Firstbereich die Anschlußglieder gegen Herausfallen aus ihren Führungen zu sichern, empfiehlt es sich, mindestens ein Feststellelement 29 als Durchgangsschraube auszubilden.

Leerseite

Claims

Ansprüche

1. Messerzylinderanschluß für MesserSchilde, bei welchen die im Inneren der Vortriebsmesser liegenden Messerzylinder mittels vom Schildinnenraum her in die Vortriebsmesser eingreifender Anschlußglieder am Stützrahmen befestigt sind, wobei die Anschlußglieder mittels Kupplungsbolzen an den mit Bolzenöffnungen versehenen Kupplungselementen der Messerzylinder bzw. ihrer Kolbenstangen anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungsbolzen (26) an den Anschlußgliedern (25, 33) befestigt und von der Schildinnenseite her in die zur Schildachse hin offenen Bolzenöffnungen der Kupplungselemente (18, 19) der Messerzylinder (15) bzw. ihrer Kolbenstangen (17) einführbar sind.

2. Messerzylinderanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß am Stützrahmen (10) Führungen (27) angeordnet sind, an oder in.denen die Anschlußglieder (25, 33) etwa senkrecht zur Schildachse in Richtung auf die Ausbruchswandung geführt sind.

3. Messerzylinderanschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungen (27) aus Nutführungen, vorzugsweise T-Nutführungen, bestehen.

4. Messerzylinderanschluß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußglieder (25, 33) in der Zylinder-Anschlußposition mittels Feststellelemente (29), z.B. Feststellschrauben, an den Führungen (27) festlegbar sind.

5. Messerzylinderanschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Feststellelement (29) als Durchgangsschraube ausgebildet ist.

6. Messerzylinderanschluß nach einem der Ansprüche 2 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußglieder (25, 33) aus Schlittenplatten bestehen, an welchen die Kupplungsbolzen (26) nach Art von Zapfen angeordnet sind.

7. Messerzylinderanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußglieder (33) zwei Kupplungsbolzen (26) für den Anschluß von zwei in demselben Vortriebsmesser (11) parallel angeordnete Messerzylinder (15) aufweist.

8. Messerzylinderanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich zwischen den Anschlußgliedern (25, 33) und dem Kupplungsbolzen (26) in Richtung der Achse des Messerzylinders beidseitig etwa keilförmig ausgebildet ist.

9. Messerzylinderanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmesser (11) im Inneren Bolzenanschlüsse (20) aufweisen, deren Bolzenlöcher zur Schildachse hin offen sind und in die vom Schildinnenraum her Kupplungsbolzen (21) einsteckbar sind.

10. Messerzylinderanschluß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die kastenförmig profilierten Vortriebsmesser (11) im Bereich der BoI-zenanschlüsse (20) an der Messerinnenseite Fenster (23) aufweisen, die z.B. mittels als Schraub- oder Klemmplatten ausgebildeter Verschlußdeckel (24) od.dgl«, ver-

schließbar sind.

11. Messerzylinderanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmesser (11) im Inneren ihrer die Messerzylinder (15) aufnehmenden Räume (14) Zylinderführungen für die Messerzylinder und/oder flexible Zylinderdichtungen (31) aufweisen.