DE48122C

DE48122C - Tunnelbohrmaschine

Info

Publication number: DE48122C
Application number: DENDAT48122D
Authority: DE
Original assignee: R. STANLEY in Nuneaton, England
Anticipated expiration: 1908-11-14

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE .8: Bergbau.

Diese Erfindung betrifft Neuerungen an solchen Tunnelbohrmaschinen, bei denen eine mit Schraubengewinde versehene Welle Anwendung findet, welche Schneidewerkzeuge trägt, die einen ringförmigen Schlitz erzeugen.

Die vorliegenden Neuerungen bestehen hauptsächlich in Mitteln, durch welche das Gestell und der Motor des Tunnelbohrmechanismus fortbewegt werden können, während die mittlere, mit Schraubengewinde versehene Welle, welche die Arme und Messer trägt, unbeweglich bleibt, ferner in Mitteln zum Zurück- und Vorbewegen der mit Schraubengewinde versehenen Welle, welche die Arme und Messer trägt, während Gestell und Motor unbeweglich bleiben und die Welle nicht rotirt, und endlich in Mitteln zum Vorbewegen der mit Schraubengewinde und Armen und Messern versehenen Welle, ' während dieselbe rotirt und während Gestell und Motor unbeweglich bleiben.

Zu diesem Zwecke ist ein Zahnrad angeordnet, dessen Nabe Muttergewinde besitzt, so dafs sie sich auf dem Schraubengewinde der Welle bewegen kann, oder das eine entfernbare, mit Muttergewinde versehene Büchse enthält, welche auf der mit Schraubengewinde versehenen Welle beweglich ist. Rad und Büchse werden derart an das Gestell angedrückt, dafs·, wenn sie in Drehung versetzt werden und das Gestell und der Motor unbeweglich oder im Stollenende fixirt sind, die Welle sammt den Armen und Messern vor- oder zurückbewegt wird, ohne zu rotiren. Ist dagegen die Welle mit den Armen und Messern unbeweglich oder im Stollenorte fixirt, so werden Gestell und Motor vor- oder zurückbewegt,, je nachdem Rad und Büchse in dem einen oder dem anderen Sinne gedreht werden.

Das Zahnrad, welches mit seiner mit Muttergewinde versehenen Büchse auf der mit Schraubengewinde versehenen Welle- beweglich ist, steht durch ein Zwischenrad oder direct mit einem auf der Kurbelwelle sitzenden Zahnrade in Eingriff, welches nach Bedarf ein- und ausgerücktwerden ' kann. Statt dessen kann aber auch das Zahnrad mit der mit Muttergewinde versehenen Nabe oder Büchse in irgend einer anderen geeigneten Weise angetrieben werden. Aufserdem sind Einrichtungen zum Fixiren des an seiner Nabe oder seiner Ausbüchsung mit Muttergewinde versehenen Zahnrades getroffen , so dafs dieses Rad an der Drehung gehindert ist, während der Antriebsmechanismus für die Messer und die mit Schraubengewinde versehene Welle mit den Armen sammt Messern in Bewegung ist. Das Zahnrad auf der Kurbelwelle, durch welches das Zahnrad der mit Schraubengewinde versehenen Welle getrieben wird, wird ausgerückt, indem man es von Hand oder mittelst irgend eines geeigneten Mechanismus auf der Kurbelwelle verschiebt. Während dann das Zahnrad, dessen Nabe oder Ausbüchsung mit Muttergewinde versehen ist, auf diese Weise festgehalten wird, ist die mit Schraubengewinde versehene Welle, welche die Messerarme trägt, gezwungen, sich vor- oder zurückzubewegen, je nach der Richtung, in welcher sie von dem von der Kurbelwelle angetriebenen Messerantriebsmechanismus gedreht wird.

Fig. ι beiliegender Zeichnung zeigt eine Seitenansicht der im Stollen fixirten Stollen-

bohrmaschine, Fig. 2 eine hintere Endansicht und theilweise einen Verticalschnitt der Maschine, und Fig. 3, 4 und 5 zeigen Theile der Maschine in gröfserem Mafsstabe.

Das Zahnrad α enthält eine mit Muttergewinde versehene und auf der Schraubengewinde tragenden .centralen Welle c sitzende Büchse b und ist in folgendem als Treibrad bezeichnet. Dasselbe wird am Maschinengestell d mittelst einer Platte e und Schraubenbolzen ff mit Muttern am Platz gehalten und steht mit dem auf der Kurbelwelle D des Motors angebrachten Zahnrad g durch ein Rad i in Verbindung. Mittelst einer Aus- und Einrückgabel j, welche vom Griffe k aus bewegt wird, wird das Zahnrad g in oder aufser Eingriff gebracht, und durch ein Loch im Rade i und im Gestell d wird ein Stift / eingeschoben, wenn das Treibrad α an der Drehung gehindert werden soll, während der Bohrmechanismus und die mit Schraubengewinde versehene Welle c mit dem daran angebrachten Arm m und Messern η in Bewegung sind.

Zu diesem Zwecke kann übrigens auch irgend ein anderes geeignetes Mittel in Anwendung kommen.

Die mit Schraubengewinde versehene Welle c mit ihren Armen und Messern wird von der Kurbelwelle D des Motors aus angetrieben, und zwar mittelst des auf der Kurbelwelle angebrachten Getriebes J, des Zahnrades J¹ und Getriebes J² auf 'einer Vorgelegewelle und des Zahnrades JD¹ auf der mit Schraubengewinde versehenen Welle c.

Ein Hahn 0, durch welchen die comprimirte Luft oder das sonstige treibende Fluidum in die Cylinder r r des Motors eingelassen oder von denselben abgesperrt wird, ist in das Zuströmungsrohr ρ eingeschaltet.

Die Vorrichtung, um das treibende Fluidum abzusperren, sobald die mit Schraubengewinde versehene Welle c an einen bestimmten Punkt gelangt ist, besteht aus einer Stange q, welche mit einem am Hahnküken angebrachten Kurbelzapfen o¹ drehbar und mit einem Hebel s verbunden ist. Letzterer ist um einen an Platte e befestigten Zapfen t drehbar, wie aus Fig. 1 ersichtlich, oder um einen Zapfen, welcher an irgend einem geeigneten Theil des Maschinengestelles d befestigt ist.

Auf das freie Ende dieses Hebels wirkt ein Bund u¹ der mit Schraubengewinde versehenen Welle c, sobald das Hinterende der Welle sich dem Hinterende des Gestelles d genähert hat, und wird dann durch den Bund in die mit punktirten Linien angegebene Stellung gebracht, was das Schliefsen des Hahnes 0 und Arretiren des Motors zur Folge hat.

Eine ähnliche Wirkung wird dadurch hervorgerufen, dafs das vorrückende Maschinengestell die Hinterfläche der Arme in erreicht oder nahezu erreicht, und zwar wirkt in diesem Falle eine Stange v, welche drehbar mit Hebel s verbunden ist, und deren freies Ende eine solche Lage besitzt, dafs die. Rückfläche der Arme m bei w darauf drückt.

Wenn es erforderlich ist, den Motor in Gang zu setzen, nachdem durch Bund w¹ oder die Arme m Hebel s zum Schliefsen des Hahnes ο verstellt worden, wird die Stange q vorübergehend vom Kurbelzapfen o¹ losgekuppelt. Ist dann das Maschinengestell d oder sind die Arme m genügend vorgerückt, um das Ankuppeln der Stange q ohne Schliefsen des Hahnes 0 zu gestatten, so wird das Ankuppeln bewirkt.

χ χ sind Arme, welche eine horizontale Versteifung bilden, wie aus Fig. 1 und aus Fig. 4 besonders ersichtlich ist. Diese Arme sind drehbar mit einer hinter Bund u¹ am Hinterende von Welle c angebrachten Kappe u verbunden, und bestimmt, an den Seitenwänden des Stollens anzugreifen, wodurch sie das Zurückdrücken der Welle c während der Vorbewegung des Maschinengestelles d auf seinen Laufrädern yy in eine zum Herausschneiden eines weiteren Abschnittes geeignete Stellung wirksam verhindern.

Die Arme χ χ in Verbindung mit den quer durch den Stollenkopf reichenden Armen m tragen zur Erhöhung der Stabilität des Gestelles bei und halten dasselbe in aufrechter Lage, wenn es zwischen dem Herausschneiden je zweier Abschnitte vorbewegt wird.

Wenn das Gestell fixirt und mit dem Herausschneiden eines Abschnittes begonnen ist, wird Kappe u mit den Armen χ χ abgenommen und auf Seite gelegt. Selbstverständlich können aber für den Zweck, für welchen die Arme χ χ in Anwendung sind, auch andere Mittel benutzt werden, wie z.' B. eine Balkenverspreizung, welche in First und Sohle des Stollenkopfes hinter dem rückwärtigen Ende von Welle c befestigt wird.

Das Getriebe J auf der Kurbelwelle D des Motors treibt das Räderwerk J¹J^D¹ zum Betriebe des Schneidmechanismus und wird durch den drehbaren Arm o'² gehindert, während des Ganges der Maschine in oder aufser Eingriff zu gerathen.

Der Betrieb der Maschine geschieht auf folgende Weise:

Soll das' Gestell mit dem Motor vorgeschoben werden, während die mit Schraubengewinde versehene Welle c in dem Stollenkopf unbeweglich bleibt, so wird das Getriebe / aufser Eingriff mit dem Rade J¹ gebracht und das Zahnrad g in das Zahnrad i eingerückt, aus welchem der Feststellbolzen I herausgezogen worden sein mufs. Die Enden der Verkeilung χ χ werden in den Seitenwänden des Stollens befestigt. Das Maschinengestell wird durch Lockern der

Schraubenspindeln χ¹ χ¹ und ZZ von den Seitenwänden und der Firste des Stollens losgemacht und der Motor angelassen. Das Treibrad α wird dadurch zum Rotiren auf der mit Schraubengewinde versehenen Welle c veranlafst und rückt nun längs der Welle vor, das Maschinengestell und den Motor gegen die Rückfläche der Messerarme m hin mitnehmend, soweit das erforderlich ist, wobei die Welle und die Messerarme durch die Verkeilung χ χ am Zurückweichen im Stollenkopf verhindert werden.

Soll die mit Schraubengewinde versehene und die Arme m tragende Welle c, ohne zu rotiren, vor- oder zurückbewegt werden, so wird das Gestell d mittelst der Schrauben x¹ x¹ und ZZ in dem Stollenkopf befestigt, während die Verkeilung χ χ entfernt wird, und dann läfst man den Motor angehen. Der Motor versetzt das Treibrad α in Rotation und dieses veranlafst eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Welle sammt den Armen, je nach der Richtung, in welcher Rad α sich dreht. Soll die mit Schraubengewinde versehene und die Arme m tragende Welle c gleichzeitig in Rotation versetzt und vorbewegt werden, um einen Abschnitt des Stollenkernes herauszuschneiden, so mufs das Gestell d im Stollenkopf auf die oben angegebene Weise befestigt und Rad g mittelst der Ausrückgabel j aus dem Zwischenrade i ausgerückt werden, worauf Rad i mittelst des Bolzens I am Gestell d befestigt wird, so dafs das Treibrad α gleichfalls festgestellt wird. Sind dann noch die Getriebe J und Rad J¹ in Eingriff gebracht, so setzt man den Motor in Gang, was zur Folge hat, dafs Welle c mit den Armen m und den Messern η rotirt und gleichzeitig, da sie sich in der mit Mttergewinde versehenen Büchse b des Treibrades α dreht, vorwärts bewegt wird.

Wenn es erforderlich ist, die Vorrückgeschwindigkeit der Welle c zu regeln, z. B. wenn die Messer auf Steine oder sonstiges sehr hartes Material auftreffen, oder auch aus anderen Ursachen, so wird Bolzen I herausgezogen und dann kann das Treibrad α mittelst einer Bremse oder auf andere Art so beeinfiufst werden, dafs es dem Drucke nachgiebt und verhindert, dafs Welle c so schnell im Gestell vorrückt, wie es sonst der Fall wäre. ■

Der Motor kann zum Umsteuern eingerichtet sein oder auch nicht. Im ersteren Falle ist es selbstverständlich, dafs man das Maschinengestell im Bedarfsfalle im Stollenkopf nach rückwärts bewegen kann, indem man einfach umsteuert und die radialen Arme m am Ortstofse verstrebt oder das Ende jedes Armes mittelst Keile an den Stollenseitenwänden befestigt, so dafs, wenn Rad a in Drehung versetzt wird, Rahmen d sich längs der mit Schraubengewinde versehenen Welle c gegen das Hinterende .derselben hin fortbewegt.

In den Zeichnungen ist die Maschine mit horizontalen Armen und Messern versehen dargestellt, so dafs letztere eine Ringnuth in den Ortstofs einarbeiten, sie kann aber ebenso gut radiale Arme erhalten, deren Vorderfläche Messer tragen, welche die ganze Fläche des Ortstofses fortnehmen.

Um die Regulirung der Arbeitsrichtung zu ermöglichen, ist es vortheilhaft, an der Maschine ein kleines Markscheidehängezeug a} zu befestigen, welches aus einer Röhre mit zwei an ihren Enden senkrecht zu einander gespannten Drähten besteht. Dieses Instrument ist parallel zur Welle c angeordnet, und indem man durch dasselbe nach einem in gewisser Entfernung hinter der Arbeitsstelle gehaltenen Lichte visirt, kann man die Richtung, in welcher gebohrt wird, genau bestimmen und die Richtung hierauf nöthigenfalls corrigiren. Man kann aber auch so arbeiten, dafs, nachdem das Maschinengestell sammt Motor vorgeschoben worden, vor der Befestigung desselben dem Herausschneiden des nächsten Stollenkern-Abschnittes mit einer Lehre der Abstand vom Hinterende der mit Schraubengewinde versehenen Welle c nach den Seitenwänden des Stollenkopfes gemessen wird, um das Hinterende genau centriren zu können. Ist das geschehen, so wird die Maschine nach dem folgenden Fixiren des Gestelles in der früheren Richtung weiter arbeiten. Soll die Richtung der Bohrung nach rechts oder nach links abgeändert werden, so wird das Maschinengestell in entsprechender Stellung fixirt, wozu man gleichfalls wieder die Abstände des Wellenhinterendes von den Seitenwänden mifst.

Durch Anwendung des Treibrades α können Gestell und Motor der Maschine in sichererer und genauerer Weise nach vor- oder rückwärts bewegt werden, als es bisher der Fall war; die Abnutzung wird verringert und es kann die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung der Messer mit Bezug auf ihre Drehungsgeschwindigkeit geregelt werden. Ferner kann das Zurückziehen und Vorbewegen der mit Schraubengewinde versehenen und die Arme sammt Messer tragenden Welle c zum Zwecke des Auswechselns der Messer oder für andere Zwecke, während Gestell und Motor der Maschine unbeweglich bleiben, mit gröfserer Geschwindigkeit und Sicherheit ausgeführt werden als bisher. Man wird also insbesondere beim Arbeiten in horizontalen oder ansteigenden Stollen an Zeit und Arbeit sparen.

An den horizontalen Armen sind Kratzer angeordnet, mittelst welchen der Bohrschmand und Gesteinstückchen aus dem von den Messern η erzeugten Ringschlitz entfernt wer-

den können, so dafs eine Anhäufung in dem Ringschlitz nicht stattfindet und die Messer auf eine gröfsere Tiefe eindringen können, als dies bisher der Fall war.

Claims

Patent-Anspruch:

Bei einer Tunnelbohrmaschine, die mit einer Arme und Messer tragenden Welle (c) versehen ist, die Anordnung des Treibrades (aj, dessen mit Muttergewinde versehene Büchse oder Nabe auf dem Schraubengewinde der Welle (c) sitzt, und welches, am Gestell (d) am Platz gehalten, direct oder indirect von der Kurbelwelle des Motors getrieben wird und ein- und ausgerückt werden kann, zum Zweck:

ι. nach Festlegung der Welle (c) und Arme (m) im Tunnel das Gestell (d) und den Motor gegen die Arme (m) zu bewegen, oder
2. nach Festlegung des Gestelles die Welle (c) und die Arme (m) vor- oder rückwärts zu verschieben, oder
3. nach Festlegung des Gestelles (d) im Tunnel die Welle (c) und Arme (m) dadurch behufs Erzeugung eines Bohrschlitzes oder dergleichen vorzubewegen, dafs sie durch ein anderes, von der Kurbelwelle bewegtes Getriebe gedreht werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.