EP0595934A1 - Radialsteuerung von messern einer messerschildvortriebsvorrichtung. - Google Patents

Radialsteuerung von messern einer messerschildvortriebsvorrichtung.

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EP0595934A1
EP0595934A1 EP92915969A EP92915969A EP0595934A1 EP 0595934 A1 EP0595934 A1 EP 0595934A1 EP 92915969 A EP92915969 A EP 92915969A EP 92915969 A EP92915969 A EP 92915969A EP 0595934 A1 EP0595934 A1 EP 0595934A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support frame
wedge
knife
intermediate bearing
radial control
Prior art date
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Granted
Application number
EP92915969A
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English (en)
French (fr)
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EP0595934B1 (de
Inventor
Heinz-Theo Dipl-Ing Walbroehl
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WALBROEHL H T DIPL ING
Original Assignee
WALBROEHL H T DIPL ING
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Filing date
Publication date
Application filed by WALBROEHL H T DIPL ING filed Critical WALBROEHL H T DIPL ING
Publication of EP0595934A1 publication Critical patent/EP0595934A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0595934B1 publication Critical patent/EP0595934B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/0692—Cutter drive shields

Definitions

  • the invention relates to a radial control of knives of a knife shield driving device, as described in claim 1.
  • DE-AS 27 42 332 discloses a method and a device for controlling the propulsion device of a knife blade.
  • the radial control of the knives takes place via an interaction of a pivotable knife tip and adjustable wedge surfaces on the underside of the knives in the area of the support frame.
  • the wedges or the wedge surfaces can be adjusted by means of adjusting screws which are actuated by hand.
  • the adjustment device which consists of wedges only, for the inclination of the knives cannot be damaged even by high pressure forces.
  • the drive device can advantageously be designed to be automatically operated and centrally controllable. This eliminates the very time-consuming and labor-intensive manual operation of the adjusting means for the radial control of the knives.
  • the wedges are expediently arranged such that the inclined wedge surfaces of the immovable and the movable wedge lie against one another and have an identical inclination.
  • the wedges rest securely on the support frame and the underside of the knives, since the base surfaces of the wedges opposite the oblique wedge surfaces come to rest on the underside of the knives and on the support frame.
  • the wedge surface of the movable wedge is advantageously longer than the wedge surface of the immovable wedge.
  • An intermediate bearing is expediently arranged between the movable wedge and the front support frame, in order in particular to achieve a perfect support of the movable wedge on the support frame in the arch region of the support frame.
  • the intermediate bearing can advantageously be moved on the support frame in its circumferential direction.
  • this has a flat base plate.
  • the base of the movable wedge can thus lie flat on the flat base plate. This arrangement also keeps the frictional forces between the movable wedge and the intermediate bearing low.
  • a stilt is arranged between the base plate of the intermediate bearing and the support frame, the underside of which, facing the support frame, corresponds to the curvature of the corresponding support frame section.
  • the pressure forces which are guided by the knife into the support frame can thus be introduced into the corresponding support frame section in an evenly distributed manner via the bracing.
  • a merely linear loading of the support frame in the area of the intermediate storage is thus avoided.
  • the elevation advantageously consists of a plurality of sections spaced apart from one another and extending in the circumferential direction of the support frame. During a movement in the circumferential direction of the intermediate bearing on the support frame, the frictional forces can thus be kept low, with a sufficient distribution of the pressure forces taking place at the same time.
  • the intermediate bearings preferably have elements for guiding the knives. This prevents the knives from slipping off the intermediate storage during advance.
  • the elements for guiding the knives expediently consist of side walls oriented at right angles to the base plate, which are arranged, preferably welded, on the side ends of the base plate.
  • the sidewalls as seen towards the mountains or the ground, are led up so far that they overlap a lower area of the knives and the knives are guided with their lower area between the sidewalls.
  • the side cheeks are advantageously formed in the direction of advance beyond the front and rear end of the support frame and, viewed towards the center of the cutout, extend downward over the upper end of the support frame in order to form front and rear stops for the intermediate bearing.
  • the frictional forces which act on the intermediate bearing from a movement of the movable wedge in the direction of advance cannot therefore push the intermediate bearing away from the support frame.
  • the stops represent a position securing in the direction of advance for the intermediate storage.
  • the front part of the side cheeks lying in the forward direction expediently engages under a projection of the support frame in order to lift the intermediate bearing from
  • the rear part of the sidewalls located at the rear in the direction of advance can also engage under a corresponding projection of the support frame, so that lifting off the support frame can be avoided in both tilting and rotating directions of the intermediate bearing.
  • the intermediate bearing preferably comprises the frame and the knife in a clamp-like manner, a device which exerts a compressive force being arranged between the intermediate bearing and the knife and / or the intermediate bearing and the frame.
  • This device can consist, for example, of cylinders or preferably of compression springs.
  • the intermediate storage thus represents a connection between the respective knife and the associated frame.
  • the connection should not be rigid, in order to further allow the knife to be inclined about its transverse axis. If cylinders are used as the device which exerts a compressive force, these could, for example, be cushioned by gas or air pressure in order to enable the inclination of the knife.
  • the proposed embodiment is particularly suitable for the lateral knives of the knife shield advancing device.
  • the desired radial movement of the knives inwards always takes place without any problem when there is a compressive force on the knife towards the tunnel axis.
  • this can be earth pressure as an external force. If there is no earth pressure, this force can also be caused in the ridge knives by the weight of these knives.
  • Such a so-called radial force is, however, only present in a smaller size in the lateral knives.
  • the proposed embodiment can ensure that, in the absence of an earth pressure or own weight load on the knives, they are always pulled radially inward, so that an exact Positions of the wedges corresponding radial movement of the knife towards the tunnel axis can take place.
  • the intermediate storage can also be designed so that it only requires the use of a cylinder for the two pairs of wedges.
  • the immovable wedge is preferably prevented from moving in the direction of advance by stops arranged between the side cheeks.
  • the immovable wedge can thus not be displaced relative to the intermediate storage or to the support frame.
  • the knife advances, its underside slides on the base of the immovable wedge without being able to move it in the direction of advance.
  • the immovable wedge can only perform a movement perpendicular to the direction of propulsion in the direction of the mountain or ground.
  • the arrangement of the stops makes it possible to insert the immovable wedge only between the stops.
  • the immovable wedge can therefore be exchanged without any problems.
  • the pressure force from the knives on the immovable wedge should as far as possible always be effective in the area of the wedge center. Therefore, the base of the immovable wedge facing the knife advantageously has a slightly spherical or curved or curved shape. An edging of the underside of the knife in the direction of advance The front or rear closure of the non-releasable wedge can thus be avoided.
  • the drive device is expediently attached to the intermediate storage, in particular in the form of a hydraulic or pneumatic cylinder on the intermediate storage, in particular to the side walls.
  • the cylinder expediently has an extendable piston rod arranged on the movable wedge, the extension of which causes the movement of the movable wedge in the direction of advance or against it.
  • the cylinder is advantageously articulated on the intermediate bearing, in particular on the side cheeks, just as the piston rod of the cylinder is advantageously articulated on the movable wedge. As a result, bending stresses on the cylinder and the piston rod can be avoided.
  • two pairs of immovable and movable wedges lying against one another are provided.
  • the wedge pairs are preferably arranged in the side areas of the knife and spaced apart.
  • the intermediate bearings can expediently have two additional center cheeks spaced from the side cheeks, a pair of the mutually immovable and movable wedges being arranged between the side cheeks and the respectively adjacent middle cheek.
  • the interaction of the side cheeks with the respective middle cheeks thus provides lateral guidance for the wedge pairs.
  • the central cheeks are preferably essentially identical to the side cheeks.
  • the cross-sectional widths of the immovable and movable wedges which lie against one another are advantageously the same and correspond to the distance between the side cheeks or one side cheek and the respectively adjacent middle cheek. Safe guidance of the wedges can thus be achieved. Even when only one pair of wedges is arranged, the aforementioned cross-sectional widths are preferably the same and correspond to the distance between the side cheeks.
  • the running surface or underside of the knives is expediently formed by two webs which extend downwards to the center of the cutout and each engage in the space between a side cheek and the adjacent center cheek for guiding the knives.
  • the upper end area of the side and middle cheeks facing the mountain or the floor thus overlaps the respective web, so that there is a safe lateral guidance of the knives between the cheeks.
  • the cross section of the respective webs is preferably seen in the circumferential direction of the support frame, as large as the distance between one side cheek and the adjacent middle cheek.
  • the play between the side cheeks and thus between the intermediate bearing and the knife can thus be kept as low as possible.
  • the rear support frame arranged in the direction of the breakout it is understood that this must be made larger in the radial direction than the front support frame in order to compensate for the height resulting from the arrangement of the wedges on the front support frame.
  • a horizontal alignment of the knives there is a so-called zero position of the wedges, in which case the distance between the knife and the front support frame caused by the wedges corresponds to the excess of the rear support frame in the radial direction.
  • Another intermediate storage device may be arranged moderately between the knife and the rear support frame arranged at the rear in the direction of advance. Consequently, the oversize of the rear frame decreases in the radial direction by the thickness of the intermediate bearing between the knife and the rear support frame.
  • the further intermediate store can at least substantially correspond to the intermediate store arranged on the front frame.
  • the upper side of the base plate of the further intermediate bearing facing the knife is preferably slightly spherical or curved or curved. This can be achieved by introducing the pressure force or contact force from the knife into the center of the further intermediate storage. The contact force can thus act in the middle of the further intermediate storage due to the design of the upper side. Edging on the front or rear ends of the further intermediate storage device in the direction of advance when the knife is inclined can thus be avoided.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a knife on two support frames with the wedge bearing according to the invention with a horizontal orientation of the knife
  • FIG. 2 shows the position of the knife and the wedge arrangement according to FIG. 1, but when the knife is steered down to the center of the breakout
  • FIG. 3 shows the position of the knife and the wedge arrangement according to FIG. 1, but when the knife is steered upwards towards the mountain or ground
  • 4 shows a side view of the radial control according to the invention according to a section BB from FIG. 7,
  • FIG. 5 is a view of the radial control according to a section A-A of FIG. 7,
  • FIGS. 9 shows a view of another radial control according to a section C - C from FIGS. 9 and
  • FIG. 9 is a side view of the other radial control according to a section D - D from FIG. 8.
  • FIG. 1 to 3 show schematic side views of a knife 2 of a knife shield driving device, which lies on a front support frame 4 and a rear support frame 6. Also shown only schematically are an immovable wedge 10 facing the underside 8 of the knife 2 and a movable wedge 12 facing the front support frame 4 of the radial control according to the invention.
  • 1 shows the knife 2 in a horizontal orientation, the wedges 10, 12 being in the so-called zero position. From Fig. 1 it can be seen that the dimension of the rear support frame 6 in the radial direction by the so-called zero dimension of the wedges 10, 12, i.e. the distance between the knife 2 and the front support frame 6 resulting from the wedges 10, 12 is greater.
  • Fig. 2 shows the knife 2 in a downward position, ie towards the center of the cutout.
  • the movable wedge 2 is pulled back against the direction of advance in order to cause the downward inclination of the knife 2.
  • Fig. 3 shows the control of the knife 2 upwards, i.e. to the mountains or the ground.
  • the movable wedge 12 is moved in the direction of advance so that the knife 2 can tilt towards the mountains.
  • FIG. 4 shows a side view of the radial control according to the invention in accordance with a section B-B from FIG. 7.
  • the immovable wedge 10 On the underside 8 of the knife 2 there is the immovable wedge 10, the base 34 of which faces the underside 8.
  • the wedge surface 14 lying opposite the base surface 34 of the wedge 10 lies on a wedge surface 16 of the movable wedge 12.
  • the base surface 42 lying opposite the wedge surface 16 of the movable wedge 12 rests on an intermediate bearing 18 which is supported on the front support frame 4. Consequently, the immovable wedge 10, the movable wedge 12 and the intermediate bearing 18 are arranged between the knife 2 and the support frame 4, seen from above, towards the center of the breakout.
  • the wedge surfaces 14, 16 of the wedges 10, 12 which cause the wedge effects face one another and have an identical inclination.
  • the base surfaces 34, 42 of the wedges 10, 12 are thus always horizontal, i.e. aligned in the direction of breakout or perpendicular to the main plane of the support frame 4.
  • a change in the inclination of the knife 2 from the horizontal or zero position results from a movement of the movable wedge 12 in the direction of advance or against the direction of advance.
  • This movability of the movable wedge 12 is caused by a preferably hydraulic or pneumatic drive device, one of which is articulated to a side cheek 26 and thus to the intermediate bearing 18 Connected cylinder 36 and a piston rod 44 guided in the cylinder 36 and articulated to the movable wedge 12 are shown.
  • the piston rod 44 is preferably connected to the movable wedge 12 in the end region of the movable wedge 12 opposite the breakout direction.
  • the movable wedge 12 is supported on the front support frame 4 with the interposition of the intermediate bearing 18, the configuration of which is described in more detail later in FIG. 6.
  • the intermediate bearing 18 is immovably arranged on the front support frame 4 in the driving direction, so that when the movable wedge 12 moves in the driving direction, its base surface 42 facing the intermediate bearing 18 is displaced on the intermediate bearing 18 by a relative movement of the movable wedge 12 to the intermediate bearing 18 or to the front support frame 4. So that when the movable wedge 12 is moved in the direction of advance, the immovable wedge 10 cannot also be moved in the direction of advance, it is secured via stops 32 of the intermediate bearing 18 in such a way that it is not relative to the intermediate bearing 18 or to the front support frame 4 can move. It goes without saying that the underside 8 of the knife 2 can slide over the base 34 of the immovable wedge 10 during its propulsion without moving the immovable wedge 10 relative to the intermediate bearing 18 or to the front support frame 4 in the driving direction.
  • the movable wedge 12 In order to control the knife 2 downwards, ie towards the center of the breakout, the movable wedge 12 is moved backwards by actuating the piston rod 44 of the cylinder 36, ie counter to the direction of advance. This reduces the distance between the underside 8 of the knife 2 and the support frame 4. Because the knife 2 on the rear support frame 6, which is arranged at the rear in the advancing direction, is undisturbed in the direction of the rock or ground. is slidably mounted, the reduction in distance between the underside 8 of the knife 2 and the front support frame 4 produces the desired inclination of the knife 2.
  • the movable wedge 12 can be moved in the driving direction by the piston rod 44 of the cylinder 36.
  • the wedge surface 16 of the movable wedge 12 viewed in the direction of advance, is longer than the wedge surface 14 of the immovable wedge 10.
  • the drive device consisting of the cylinder 36 and the piston rod 44 for the Movable wedge 12 is preferably designed to be automatically operated and centrally controllable.
  • the base surface 34 of the immovable wedge 10 is preferably spherical or curved or curved. The positional force or the pressure force from the knife 2 thus always acts on the immovable wedge 10 in its central region.
  • the design of the intermediate storage 18 results in particular from FIGS. 4 and 6.
  • the view of the intermediate storage 18 according to FIG. 6 shows that the intermediate storage 18 consists of an essentially flat base plate 20, at its free side boundaries, in the circumferential direction side cheeks 26 of the support arch 4 are arranged, which are aligned essentially perpendicular to the base plate 20. Adjacent to the side cheeks 26 are formed middle cheeks 38, which are somewhat shorter than the side cheeks in their cross-sectional height, and are somewhat shorter than the side cheeks 26.
  • the base plate 20 of the intermediate bearing 18 serves to support the base 42 of the movable wedge 12.
  • the side cheeks 26 are in the direction of advance over the front and rear end of the front support frame 4 are also formed (FIG.
  • a front part 28 of the side cheeks 26 lying in the forward direction is designed such that it can engage under a projection 30 of the support frame 4 in order to prevent the intermediate bearing 18 from being lifted off the support frame 4 (FIG. 4).
  • the side cheek in the area of the rear stop 48 can have such a grip.
  • the intermediate bearing 18 is provided on a support 22 in the form of sections 24 on the front Support frame 4 stored.
  • the sections 24 have a curvature on the underside facing the front support frame 4 which corresponds to the curvature of the corresponding support frame section.
  • the intermediate bearing 18 and thus the knife 2 can consequently move in the circumferential direction of the front support frame 4.
  • the sections 24 also ensure a distribution of forces of the compressive forces or contact forces acting on the support frame 4 from the knife 2.
  • Three sections 24 are preferably provided between the base plate 20 and the front support frame 4.
  • two pairs of immovable wedges 10 and movable wedges 12 are provided, which are arranged between the side cheeks 26 and the respectively adjacent middle cheek 38.
  • the cross-sectional widths of the wedges 10, 12 lying against one another are the same and correspond approximately to the distance between a side cheek 26 and the respective one adjacent central cheek 38.
  • the underside of the knife 2 is provided with two webs 40 which extend downward towards the center of the cutout and each engage in the space between a side cheek 26 and the adjacent central cheek 38 for guiding the knife 2.
  • the side cheeks 26 and the middle cheeks 38 are consequently formed beyond the lower end of the knife 2, ie the lower end of the webs 40, to form the desired guidance of the knife 2.
  • FIG. 7 also shows the articulation of the cylinder 36 on the side cheeks 26 and the articulation of the piston rod 44 of the cylinder 36 on the movable wedge 12. Also shown in FIG. 7 is the arrangement of the stops 32 for the immovable wedge 10, which are a connecting piece between the side cheeks 36 and the adjacent middle cheek 38 and are preferably welded there.
  • the expedient arrangement of a further intermediate bearing between the knife 2 and the rear support frame 6 arranged at the rear in the direction of advance is not shown.
  • the upper side of the base plate of the further intermediate bearing facing the knife 2 can be slightly crowned or curved or be curved so that the contact force from the knife 2 into the further intermediate storage always acts in its central region.
  • FIG. 8 shows in cross section another embodiment of the radial control according to the invention in accordance with a section C - C from FIG. 9.
  • This further embodiment differs in the clip-like design of an intermediate bearing 118, which is a connection between a knife 102 and a corresponding front support frame 104 forms.
  • Another difference is the use of only one cylinder 136 for the back and forth movement of the two movable wedges 112 in the direction of advance of the two pairs of wedges 110, 112.
  • the intermediate storage 118 has only two side cheeks 126. Middle cheeks as in the previously described exemplary embodiment are not provided.
  • the side cheeks 126 are connected to one another via a base plate 120 and a cover plate 150.
  • the immovable wedge 110 and the movable wedge 112 are arranged between them. The movement of the movable wedge 112 and the position of the immovable wedge 110 are carried out as in the previously described exemplary embodiment.
  • the free ends of the webs 140 of the knife 102 have a projection 152 directed outwards to the side cheeks 126.
  • the free ends of the side cheeks 126 facing the knife 102 are on the one hand led upwards beyond these projections 152 and also have projections 154 which are directed inwards towards the webs 140 and overlap the projections 152.
  • the clamp-like overlapping of the intermediate bearing 118 with the knife 102 is achieved via this configuration of the projections 152, 154.
  • the other free end of the side cheeks 126 facing the tunnel axis is guided in the form of a front 146 and rear stop 148 over the upper end of the support frame 104.
  • the upper end of the support frame 104 is formed by a plate 158, seen in the axial direction of the tunnel, having projections 156 at the front and rear.
  • the free ends 126 of the front 146 and rear stops 148 have the webs 126 connecting webs 160.
  • the webs 160 are formed up to the support frame 104 so that they engage under the projections 156 of the plate 158, the web 160 being arranged at a distance from the projections 156.
  • compression springs 164 and a connecting piece 164 are arranged in the space between the webs 160 and the protrusions 156.
  • the connecting piece 164 faces the plate 158 or the projection 156 and has a curved surface corresponding to the curvature of the support frame 104 for abutment in this area, so that in this case too, a movement of the intermediate bearing 118 in the circumferential direction of the support frame 104 is possible.
  • Each connecting piece has two compression springs 162 in the region of its free ends, which are supported on the one hand on the upper side of the webs 160 and on the other hand on the lower side of the connecting piece 164.
  • the clamp-like connection of the intermediate bearing 118 to the support frame 104 is accordingly carried out via the webs 160, the compression springs 162, the connecting pieces 164 and the projections 156 of the plate 158.
  • the clamp-like connection of the knife 102 to the support frame 104 via the intermediate bearing 118 and the use of the compression springs 162 ensures a radial movement of the knife 102 even in the event that there should be no compressive force acting in the radial direction on the knife 102.
  • the compression springs 162 provide the connection between the knife 102 and the support frame 104 on the one hand, but allow the required inclination of the knife 102 at any time when the movable wedge 112 moves for radial control of the knife 102.
  • cylinders can also be used can be either controllable and / or gas or air pressure cushioned.

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Description

Radialsteuerung von Hessern einer Messerschildvortriebsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Radialsteuerung von Messern einer Messerschildvortriebsvorrichtung, wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.
Aus der DE-AS 27 42 332 sind ein Verfahren und eine Vor- richtung zur Steuerung der Vortriebseinrichtung eines MesserSchildes bekannt. Die Radialsteuerung der Messer erfolgt über ein Zusammenspiel einer schwenkbaren Messer¬ spitze und verstellbarer Keilflächen an der Unterseite der Messer im Bereich der Stützrahmen. Die Verstellbarkeit der Keile bzw. der Keilflächen erfolgt über von Hand zu betäti¬ gende Stellschrauben.
Diese bekannte Vorrichtung funktioniert zwar zufriedenstel¬ lend. Jedoch entstehen beim Auflaufen der Keile bzw. Keil- flächen auf die Stützrahmen Druckkräfte auf die Stell¬ schrauben, die in ihrer Größe nicht exakt zu bestimmen sind und in der Praxis häufig zu einer Überbeanspruchung der Stellmittel führen, so daß die Stellmittel, d.h. die Stell¬ schrauben, auch beschädigt werden können und deshalb ausge- tauscht werden müssen. Daneben ist die von Hand durchzufüh¬ rende Verstellung der Keilflächen zeit- und arbeitsaufwen¬ dig. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radial¬ steuerung von Messern einer Messerschildvortriebsvorrich¬ tung vorzuschlagen, bei welcher die zur Radialsteuerung erforderlichen Neigung der Messer automatisiert werden kann und bei welcher die Druckkräfte die Mittel zur Neigungsver¬ stellung der Messer nicht schädigend beeinflussen.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merk- male gelöst.
Durch die Anordnung der Keile zwischen dem Messer und dem in Vortriebsrichtung vorne angeordneten, vorderen Stützrah¬ men, wobei ein Keil über eine Antriebsvorrichtung in Vor- triebsrichtung bewegbar ist, wird eine Automatisierung der Neigungsverstellung des Messers erreicht. Die nur noch aus Keilen bestehende Versteileinrichtung für die Neigung der Messer kann auch durch hohe Druckkräfte nicht beschädigt werden. Darüber hinaus erfällt das Erfordernis, eine ver- stellbare Messerspitze anordnen zu müssen.
Die Antriebsvorrichtung kann dabei vorteilhafterweise auto¬ matisch bedienbar und zentral steuerbar ausgebildet sein. Dadurch entfällt die sehr zeit- und arbeitsaufwendige manuelle Bedienung der Verstellmittel für die Radialsteue¬ rung der Messer.
Die Keile sind zweckmäßigerweise so angeordnet, daß die schräg verlaufenden Keilflächen des unverrückbaren und des bewegbaren Keils aneinanderliegen und eine identische Nei¬ gung aufweisen. Folglich ergibt sich eine sichere Anlage der Keile an dem Stützrahmen und der Unterseite der Messer, da die den schrägen Keilflächen gegenüberliegenden Grund¬ flächen der Keile an der Unterseite der Messer und am Stützrahmen zur Anlage kommen. Um eine genügende Neigung der Messer für die Radialsteue¬ rung zu erreichen ist, in Vortriebsrichtung gesehen, die Keilfläche des bewegbaren Keils in vorteilhafter Weise länger ausgebildet als die Keilfläche des unverrückbaren Keils.
Zweckmäßigerweise ist zwischen dem bewegbaren Keil und dem vorderen Stützrahmen ein Zwischenlager angeordnet, um ins¬ besondere im Bogenbereich des Stützrahmens eine einwand- freie Auflagerung des bewegbaren Keils auf dem Stützrahmen zu erreichen.
Um bei einer Kurvenfahrt der Messerschildvortriebsvorrich¬ tung neben der Radialbewegung der Messer auch eine in Umfangsrichtung des Stützbogens gerichtete Verschiebung der Messer zu erreichen, ist das Zwischenlager vorteilhafter¬ weise auf dem Stützrahmen in dessen Umfangsrichtung beweg¬ bar.
Für die vorteilhafte Lagerung des bewegbaren Keils auf dem Zwischenlager weist dieses eine ebene Bodenplatte auf. Die Grundfläche des bewegbaren Keils kann somit plan auf der ebenen Bodenplatte aufliegen. Durch diese Anordnung werden ferner die Reibungskräfte zwischen dem bewegbaren Keil und dem Zwischenlager gering gehalten.
Mit Vorteil ist zwischen der Bodenplatte des Zwischenlagers und dem Stützrahmen eine Aufstelzung angeordnet, deren, dem Stützrahmen zugewandte Unterseite der Krümmung des entspre- chenden Stützrahmenabschnitts entspricht. Die Druckkräfte, die vom Messer in den Stützrahmen geleitet werden, können somit über die Aufstelzung gleichmäßig verteilt in den ent¬ sprechenden Stützrahmenabschnitt eingeleitet werden. Eine lediglich lineare Belastung des Stützrahmens im Bereich des Zwischenlagers wird somit vermieden. Die Aufstelzung besteht vorteilhafterweise aus mehreren, voneinander beabstandeten, in Umfangsrichtung des Stützrah¬ mens verlaufenden Abschnitten. Bei einer Bewegung in Umfangsrichtung des Zwischenlagers auf dem Stützrahmen können somit die Reibungskräfte gering gehalten werden, wobei gleichzeitig eine genügende Verteilung der Druck¬ kräfte erfolgt.
Die Zwischenlager weisen vorzugsweise Elemente zur Führung der Messer auf. Dadurch wird vermieden, daß die Messer beim Vortrieb vom Zwischenlager abrutschen.
Die Elemente zur Führung der Messer bestehen zweckmäßiger¬ weise aus rechtwinkling zur Bodenplatte ausgerichteten Sei- tenwangen, die an den seitlichen Abschlüssen der Boden¬ platte angeordnet, vorzugsweise angeschweißt sind. Die Seitenwangen sind, zum Gebirge oder Boden gesehen, so weit nach oben geführt, daß sie einen unteren Bereich der Messer übergreifen und die Messer mit ihrem unteren Bereich zwi- sehen den Seitenwangen geführt sind.
Die Seitenwangen sind mit Vorteil in Vortriebsrichtung über den vorderen und hinteren Abschluß des Stützrahmens hinaus ausgebildet und erstrecken sich, zur Ausbruchsmitte hin gesehen, über den oberen Abschluß des Stützrahmens nach unten, um vordere und hintere Anschläge für das Zwischenla¬ ger zu bilden. Die Reibungskräfte, die aus einer Bewegung des bewegbaren Keils in Vortriebsrichtung auf das Zwischen¬ lager wirken, können somit das Zwischenlager nicht von dem Stützrahmen abschieben. Folglich stellen die Anschläge eine Lagesicherung in Vortriebsrichtung für das Zwischenlager dar.
Der in Vortriebsrichtung vorne liegende, vordere Teil der Seitenwangen untergreift zweckmäßigerweise einen Vorsprüng des Stützrahmens, um ein Abheben des Zwischenlagers vom
Stützrahmen zu verhindern. Sollten somit die auf das Zwischenlager wirkenden Kräfte eine Kippung bzw. Verdrehung des Zwischenlagers um den Stützrahmen verursachen, kann ein Abheben des Zwischenlagers vermieden werden. In analoger Weise kann der in Vortriebsrichtung hinten liegende, hin- tere Teil der Seitenwangen ebenfalls einen entsprechenden Vorsprung des Stützrahmens untergreifen, so daß in beiden Kipp- bzw. Drehrichtungen des Zwischenlagers ein Abheben vom Stützrahmen vermieden werden kann.
Vorzugsweise umfaßt das Zwischenlager den Rahmen sowie das Messer klammerartig, wobei zwischen dem Zwischenlager und dem Messer und/oder dem Zwischenlager und dem Rahmen eine, eine Druckkraft ausübende Einrichtung angeordnet ist. Diese Einrichtung kann beispielsweise aus Zylindern oder vorzugs- weise aus Druckfedern bestehen. In der vorgeschlagenen Aus¬ gestaltungsform stellt somit das Zwischenlager eine Verbin¬ dung zwischen dem jeweiligen Messer und dem zugeordneten Rahmen dar. Die Verbindung soll jedoch nicht starr erfol¬ gen, um eine Neigung des Messers um dessen Querachse wei- terhin zu ermöglichen. Beim Einsatz von Zylindern als die eine Druckkraft ausübende Einrichtung könnten diese beispielsweise gas- oder luftdruckgepolstert sein, um die Neigung des Messer zu ermöglichen. Die vorgeschlagene Aus¬ führungsform bietet sich insbesondere bei den seitlichen Messern der Messerschildvortriebsvorrichtung an. Die gewünschte Radialbewegung der Messer nach innen erfolgt nämlich problemlos stets dann, wenn eine Druckkraft auf das Messer zur Tunnelachse hin vorhanden ist. Dies kann beispielsweise der Erddruck als äußere Kraft sein. Sofern kein Erddruck vorhanden ist, kann diese Kraft bei den Firstmessern auch durch das Eigengewicht dieser Messer ver¬ ursacht werden. Bei den seitlichen Messern ist eine solche sogenannte Radialkraft jedoch nur in geringerer Größe vor¬ handen. Hier kann die vorgeschlagene Ausführungsform dafür Sorge tragen, daß beim Fehlen einer Erddruck- oder Eigen¬ gewichtsbelastung der Messer diese stets radial nach innen gezogen werden, so daß auch in diesem Fall eine exakte, den Stellungen der Keile entsprechende Radialbewegung der Messer zur Tunnelachse hin erfolgen kann. In diesem Fall kann das Zwischenlager auch so ausgebildet sein, daß es lediglich des Einsatzes eines Zylinders für die beiden Paare von Keilen bedarf. Durch Ausbildung von VorSprüngen an den Stegen der Messer sowie dem Rahmen und eine entsprechende Ausbildung des Zwischenlagers in diesem Bereich, können die vorgenannten Vorsprünge auf einfache Art und Weise unter- bzw. übergriffen werden, um die klammerartige Verbindung zwischen dem jeweiligen Messer und dem zugeordneten Rahmen durch das Zwischenlager zu erreichen.
Der unverrückbare Keil ist vorzugsweise an seiner Bewegung in Vortriebsrichtung durch zwischen den Seitenwangen ange¬ ordnete Anschläge gehindert. Somit kann der unverrückbare Keil relativ zum Zwischenlager bzw. zum Stützrahmen gese¬ hen, nicht verschoben werden. Bei einem Vortrieb des Messers gleitet dessen Unterseite auf der Grundfläche des unverrückbaren Keils, ohne diesen in Vortriebsrichtung bewegen zu können. Beim Vortrieb des bewegbaren Keils kann der unverrückbare Keil nur eine senkrecht zur Vortriebs¬ richtung in Richtung zum Gebirge oder Boden gerichtete Bewegung ausführen.
Durch die Anordnung der Anschläge ist es möglich, den unverrückbaren Keil lediglich zwischen den Anschlägen ein¬ zulegen. Ein Austausch des unverrückbaren Keils kann somit problemlos vorgenommen werden.
Bei einer durch die Radialsteuerung bedingte Neigung der Messer soll die Druckkraft aus den Messern auf den unver¬ rückbaren Keil möglichst immer im Bereich der Keilmitte zur Wirkung kommen. Deshalb weist die dem Messer zugewandte Grundfläche des unverrückbaren Keils mit Vorteil eine leicht ballige bzw. gebogene oder gekrümmte Form auf. Ein Aufkanten der Unterseite des Messers am in Vortriebsrich- tung gesehenen vorderen bzw. hinteren Abschluß des unver¬ rückbaren Keils kann somit vermieden werden.
Die Antriebsvorriehtung ist zweckmäßigerweise am Zwischen- lager, insbesondere in Form eines hydraulischen oder pneu¬ matischen Zylinders am Zwischenlager, insbesondere an den Seitenwangen befestigt.
Der Zylinder weist zweckmäßigerweise eine ausfahrbare, am bewegbaren Keil angeordnete Kolbenstange auf, deren Ausfah¬ ren die Bewegung des bewegbaren Keils in Vortriebsrichtung oder dagegen verursacht.
Mit Vorteil ist der Zylinder am Zwischenlager, insbesondere an den Seitenwangen angelenkt, wie auch die Kolbenstange des Zylinders mit Vorteil an dem bewegbaren Keil angelenkt ist. Dadurch können Biegebeanspruchungen des Zylinders wie auch der Kolbenstange vermieden werden.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind zwei Paare von aneinanderliegenden unverrückbaren und bewegbaren Keilen vorgesehen. Die Keilpaare sind dabei vorzugsweise in den Seitenbereichen des Messers angeordnet und voneinander beabstandet.
Dazu können die Zwischenlager zweckmäßigerweise zwei zusätzliche, von den Seitenwangen beabstandete Mittelwangen aufweisen, wobei je ein Paar der aneinanderliegenden unver¬ rückbaren und bewegbaren Keile zwischen den Seitenwangen und der jeweils benachbarten Mittelwange angeordnet ist. Durch das Zusammenspiel der Seitenwangen mit den jeweiligen Mittelwangen ist somit eine seitliche Führung für die Keil¬ paare gegeben.
Vorzugsweise sind die Mittelwangen im wesentlichen iden¬ tisch mit den Seitenwangen ausgebildet. Mit Vorteil sind, in Umfangsrichtung des Stützrahmens gese¬ hen, die Querschnittsbreiten der aneinanderliegenden unver¬ rückbaren und bewegbaren Keile gleich und entsprechen dem Abstand zwischen den Seitenwangen bzw. einer Seitenwange und der jeweils benachbarten Mittelwange. Eine sichere Füh¬ rung der Keile kann somit erreicht werden. Auch bei Anord¬ nung nur eines Keilpaares sind die vorgenannten Quer¬ schnittsbreiten vorzugsweise gleich und entsprechen dem Abstand zwischen den Seitenwangen.
Bei einer Anordnung von zwei Keilpaaren ist die Lauffläche bzw. Unterseite der Messer zweckmäßigerweise von zwei, sich nach unten zur Ausbruchsmitte erstreckenden Stegen gebil¬ det, die jeweils in den Raum zwischen einer Seitenwange und der benachbarten Mittelwange zur Führung der Messer ein¬ greifen. Der zum Gebirge oder Boden gerichtete obere Abschlußbereich der Seiten- und Mittelwangen übergreift somit den jeweiligen Steg, so daß eine sichere seitliche Führung der Messer zwischen den Wangen gegeben ist.
Vorzugsweise ist dabei der Querschnitt der jeweiligen Stege in Umfangsrichtung des Stützrahmens gesehen, so groß wie der Abstand zwischen einer Seitenwange und der benachbarten Mittelwange. Das Spiel zwischen den Seitenwangen und somit zwischen dem Zwischenlager und dem Messer kann damit mög¬ lichst gering gehalten werden.
In bezug auf den, in Ausbruchsrichtung hinten angeordneten, hinteren Stützrahmen versteht es sich, daß dieser in Radialrichtung größer ausgebildet sein muß als der vordere Stützrahmen, um die sich durch die Anordnung der Keile am vorderen Stützrahmen ergebende Höhe auszugleichen. Bei einer horizontalen Ausrichtung der Messer ergibt sich eine sogenannten Null-Stellung der Keile, wobei dann der durch die Keile bedingte Abstand zwischen dem Messer und dem vor¬ deren Stützrahmen dem Übermaß des hinteren Stützrahmens in radialer Richtung entspricht. Hier kann auch auf zweck- mäßige Weise zwischen dem Messer und dem in Vortriebsrich¬ tung hinten angeordneten, hinteren Stützrahmen ein weiteres Zwischenlager angeordnet sein. Folglich vermindert sich die Übergröße des hinteren Rahmens in radialer Richtung, um die Stärke des Zwischenlagers zwischen dem Messer und dem hin¬ teren Stützrahmen. Das weitere Zwischenlager kann dabei in seiner Ausgestaltung dem am vorderen Rahmen angeordneten Zwischenlager zumindest im wesentlichen entsprechen.
Die dem Messer zugewandte Oberseite der Bodenplatte des weiteren Zwischenlagers ist dabei vorzugsweise leicht ballig bzw. gebogen oder gekrümmt ausgebildet. Dadurch kann erreicht werden, die Druckkraft bzw. Auflagekraft aus dem Messer in das weitere Zwischenlager mittig einzuleiten. Die Auflagekraft kann durch die Ausgestaltung der Oberseite somit in der Mitte des weiteren Zwischenlagers wirken. Ein Aufkanten auf den, in Vortriebsrichtung vorderen oder hin¬ teren Abschlüssen des weiteren Zwischenlagers bei einer Neigung des Messers kann somit vermieden werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Messers auf zwei Stützrahmen mit der erfindungsgemäßen Keil¬ lagerung bei einer horizontalen Ausrichtung des Messers,
Fig. 2 die Lage des Messers und der Keilanordnung gemäß Fig. 1, jedoch bei einer Steuerung des Messers nach unten zur Ausbruchsmitte,
Fig. 3 die Lage des Messers und der Keilanordnung gemäß Fig. 1, jedoch bei einer Steuerung des Messers nach oben zum Gebirge oder Boden, Fig. 4 eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Radialsteuerung gemäß einem Schnitt B-B aus Fig. 7,
Fig. 5 eine Ansicht der Radialsteuerung gemäß einem Schnitt A-A aus Fig. 7,
Fig. 6 eine Ansicht in Vortriebsrichtung auf ein Zwischenlager,
Fig. 7 eine Draufsicht auf die Radialsteuerung sowie das Zwischenlager,
Fig. 8 eine Ansicht einer anderen Radialsteuerung gemäß einem Schnitt C - C aus Fig. 9 und
Fig. 9 eine Seitenansicht auf die andere Radialsteuerung gemäß einem Schnitt D - D aus Fig. 8.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen schematische Seitenansichten eines Messers 2 einer Messerschildvortriebsvorrichtung, welches auf einem vorderen Stützrahmen 4 und einem hinteren Stütz- rahmen 6 aufliegt. Ebenfalls lediglich schematisch darge- stellt, sind ein, der Unterseite 8 des Messers 2 zugewand¬ ter unverrückbarer Keil 10 und ein dem vorderen Stützrahmen 4 zugewandter bewegbarer Keil 12 der erfindungsgemäßen Radialsteuerung. Fig. 1 zeigt das Messer 2 in horizontaler Ausrichtung, wobei sich die Keile 10, 12 in der sogenannten Null-Stellung befinden. Aus der Fig.l ist ersichtlich, daß die Abmessung des hinteren Stützrahmens 6 in radialer Rich¬ tung um das sogenannte Null-Maß der Keile 10, 12, d.h. dem sich durch die Keile 10, 12 ergebenden Abstand zwischen dem Messer 2 und dem vorderen Stützrahmen 6 größer ist.
Fig. 2 zeigt das Messer 2 in einer abwärts gerichteten, d.h. zur Ausbruchsmitte hin gerichteten Stellung. Der bewegbare Keil 2 wird dabei entgegen der Vortriebsrichtung zurückgezogen, um die nach unten gerichtete Neigung des Messers 2 zu bedingen.
Fig. 3 zeigt die Steuerung des Messers 2 nach oben, d.h. zum Gebirge oder Boden. Dabei wird der bewegbare Keil 12 in Vortriebsrichtung verschoben, so daß sich das Messer 2 zum Gebirge hin neigen kann.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Radialsteuerung entsprechend einem Schnitt B-B aus Fig. 7. An der Unterseite 8 des Messers 2 befindet sich der unver¬ rückbare Keil 10, dessen Grundfläche 34 der Unterseite 8 zugewandt ist. Die der Grundfläche 34 des Keils 10 gegen- überliegende Keilfläche 14 liegt auf einer Keilfläche 16 des bewegbaren Keils 12 auf. Die der Keilfläche 16 des bewegbaren Keils 12 gegenüberliegende Grundfläche 42 liegt auf einem Zwischenlager 18 auf, welches sich an dem vorde¬ ren Stützrahmen 4 abstützt. Folglich sind zwischen dem Messer 2 und dem Stützrahmen 4 von oben, zur Ausbruchsmitte gesehen, der unverrückbare Keil 10, der bewegbare Keil 12 und das Zwischenlager 18 angeordnet.
Die die Keilwirkungen bedingenden Keilflächen 14, 16 der Keile 10, 12 sind einander zugewandt und weisen eine iden¬ tische Neigung auf. Die Grundflächen 34, 42 der Keile 10, 12 sind somit stets horizontal, d.h. in Ausbruchsrichtung bzw. senkrecht zur Hauptebene des Stützrahmens 4 ausgerich¬ tet.
Eine Neigungsänderung des Messers 2 aus der Horizontalen bzw. Null-Stellung ergibt sich durch eine Bewegung des bewegbaren Keiles 12 in Vortriebsrichtung bzw. entgegen der Vortriebsrichtung. Diese Bewegbarkeit des bewegbaren Keils 12 wird durch eine vorzugsweise hydraulische oder pneumati¬ sche Antriebsvorrichtung verursacht, von der ein, an eine Seitenwange 26 und somit an das Zwischenlager 18 gelenkig angeschlossener Zylinder 36 sowie eine im Zylinder 36 geführte, gelenkig an den bewegbaren Keil 12 angeschlossene Kolbenstange 44 gezeigt ist. Der Anschluß der Kolbenstange 44 an den bewegbaren Keil 12 erfolgt vorzugsweise im, der Ausbruchsrichtung entgegengesetzten Endbereich des bewegba¬ ren Keils 12.
Die Abstützung des bewegbaren Keils 12 auf dem vorderen Stützrahmen 4 erfolgt unter Zwischenschaltung des Zwischen- lagers 18, dessen Ausgestaltung später zur Fig. 6 genauer beschrieben wird. Das Zwischenlager 18 ist in Vor¬ triebsrichtung unverrückbar am vorderen Stützrahmen 4 ange¬ ordnet, so daß bei einer Bewegung in Vortriebsrichtung des bewegbaren Keils 12 dessen, dem Zwischenlager 18 zugewandte Grundfläche 42 auf dem Zwischenlager 18 verschoben wird, um eine Relativbewegung des bewegbaren Keils 12 zum Zwischen¬ lager 18 bzw. zum vorderen Stützrahmen 4 zu bewirken. Damit bei einer Bewegung des bewegbaren Keils 12 in Vortriebs¬ richtung der unverrückbare Keil 10 nicht ebenfalls in Vor- triebsrichtung bewegt werden kann, ist dieser über Anschläge 32 des Zwischenlagers 18 so gesichert, daß er sich nicht relativ zum Zwischenlager 18 bzw. zum vorderen Stützrahmen 4 bewegen kann. Es versteht sich dabei, daß die Unterseite 8 des Messers 2 bei dessen Vortrieb über die Grundfläche 34 des unverrückbaren Keils 10 hinwegrutschen kann, ohne dabei den unverrückbaren Keil 10 relativ zum Zwischenlager 18 bzw. zum vorderen Stützrahmen 4 in Vor¬ triebsrichtung zu bewegen.
Um eine Steuerung des Messers 2 nach unten, d.h. zur Aus¬ bruchsmitte hin, zu bewirken, wird der bewegbare Keil 12 durch Betätigung der Kolbenstange 44 des Zylinders 36 nach hinten, d.h. entgegen der Vortriebsrichtung verschoben. Dadurch verringert sich der Abstand zwischen der Unterseite 8 des Messers 2 und dem Stützrahmen 4. Weil das Messer 2 auf dem hinteren, in Vortriebsrichtung hinten angeordneten Stützrahmen 6 in Richtung des Gebirges oder Bodens unver- schiebbar gelagert ist, erzeugt die Abstandsverringerung zwischen der Unterseite 8 des Messers 2 und des vorderen Stützrahmens 4 die gewünschte Neigung des Messers 2.
In analoger Weise muß bei einer Steuerung des Messers 2 nach oben, d.h. zum Gebirge oder Boden hin, der bewegbare Keil 12 durch die Kolbenstange 44 des Zylinders 36 in Vor¬ triebsrichtung bewegt werden. Um eine ausreichende Neigung des Messers 2 zu erhalten, ist die Keilfläche 16 des beweg- baren Keils 12, in Vortriebsrichtung gesehen, länger als die Keilfläche 14 des unverrückbaren Keils 10. Die aus dem Zylinder 36 und der Kolbenstange 44 bestehende Antriebsvor¬ richtung für den bewegbaren Keil 12 ist vorzugsweise automatisch bedienbar und zentral steuerbar ausgebildet.
Damit sich bei einer Neigung des Messers 2 nach oben oder unten kein Aufständern der Unterseite 8 des Messers 2 auf den, den unverrückbaren Keil 10 begrenzenden Seitenkanten erfolgt, ist die Grundfläche 34 des unverrückbaren Keils 10 vorzugsweise ballig bzw. gebogen oder gekrümmt ausgebildet. Die Lagekraft bzw. die Druckkraft aus dem Messer 2 wirkt somit auf den unverrückbaren Keil 10 stets in dessen mitt¬ lerem Bereich.
Die Ausbildung des Zwischenlagers 18 ergibt sich insbeson¬ dere aus den Fig. 4 und 6. Die Ansicht des Zwischenlagers 18 gemäß Fig. 6 zeigt, daß das Zwischenlager 18 aus einer, im wesentlichen ebenen Bodenplatte 20 besteht, an deren freien Seitenbegrenzungen, in Umfangsrichtung des Stütz- bogens 4 gesehene Seitenwangen 26 angeordnet sind, die im wesentlichen senkrecht zur Bodenplatte 20 ausgerichtet sind. Benachbart zu den Seitenwangen 26 sind Mittelwangen 38 ausgebildet, die in ihrer Quersehnittshöhe zum Gebirge oder Boden gesehen, etwas kürzer sind als die Seitenwangen 26. Die Bodenplatte 20 des Zwischenlagers 18 dient zur Auf¬ lage der Grundfläche 42 des bewegbaren Keils 12. Die Seitenwangen 26 sind in Vortriebsrichtung über den vorderen und hinteren Abschluß des vorderen Stützrahmens 4 hinaus ausgebildet (Fig.4 ) und erstrecken sich zur Ausbruchsmitte hin gesehen über den oberen Abschluß des Seitenrahmens 4 nach unten, um vordere und hintere Anschläge 46, 48 für das Zwischenlager 18 zu bilden. Dabei ist ein in Vortriebsrich¬ tung vorne liegender, vorderer Teil 28 der Seitenwangen 26 so ausgebildet, daß er einen Vorsprung 30 des Stützrahmens 4 untergreifen kann, um ein Abheben des Zwischenlagers 18 vom Stützrahmen 4 zu verhindern (Fig. 4) . In analoger Weise kann die Seitenwange im Bereich des hinteren Anschlags 48 eine solche Untergreifung aufweisen.
Um im Bogenbereich der Stützrahmen 4, 6 bei einer Rich¬ tungsänderung der Messerschildvortriebsvorrichtung auch die erforderliche, in Umfangsrichtung der Stützrahmen 4, 6 gerichtete Bewegung der Messer 2 zu ermöglichen, ist das Zwischenlager 18 über eine Aufstelzung 22 in Form von Abschnitten 24 auf dem vorderen Stützrahmen 4 gelagert. Die Abschnitte 24 weisen dabei auf der, dem vorderen Stützrah- men 4 zugewandten Unterseite eine Krümmung auf, die der Krümmung des entsprechenden Stützrahmenabschnitts ent¬ spricht. Das Zwischenlager 18 und somit das Messer 2 können sich demzufolge in Umfangsrichtung des vorderen Stützrah¬ mens 4 bewegen. Die Abschnitte 24 sorgen zudem für eine Kräfteverteilung der aus dem Messer 2 auf den Stützrahmen 4 wirkenden Druckkräfte bzw. Auflagekrafte. Vorzugsweise sind drei Abschnitte 24 zwischen der Bodenplatte 20 und dem vor¬ deren Stützrahmen 4 vorgesehen.
Bei dem in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausfüh¬ rungsbeispiel sind zwei Paare von unverrückbaren Keilen 10 und bewegbaren Keilen 12 vorgesehen, die zwischen den Seitenwangen 26 und der jeweils benachbarten Mittelwange 38 angeordnet sind. In Umfangsrichtung des vorderen Stützrah- mens 4 gesehen, sind die Querschnittsbreiten der aneinan¬ derliegenden Keile 10, 12 gleich und entsprechen in etwa dem Abstand zwischen einer Seitenwange 26 und der jeweils benachbarten Mittelwange 38. Dabei ist die Unterseite des Messers 2 mit zwei, sich nach unten zur Ausbruchsmitte hin erstreckenden Stegen 40 versehen, die jeweils in den Raum zwischen einer Seitenwange 26 und der benachbarten Mittel¬ wange 38 zur Führung des Messers 2 eingreifen. Die Seiten¬ wangen 26 und die Mittelwangen 38 sind demzufolge über den unteren Abschluß des Messers 2, d.h. den unteren Abschluß der Stege 40 zur Bildung der gewünschten Führung des Mes¬ sers 2 hinaus ausgebildet.
Die Anordnung der beiden Keilpaare aus dem unverrückbaren Keil 10 und dem bewegbaren Keil 12 im Bereich zwischen der Seitenwange 26 und der Mittelwange 38 ist insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich. Aus Fig. 7 ist auch die Anlenkung des Zylinders 36 an den Seitenwangen 26 sowie die Anlenkung der Kolbenstange 44 des Zylinders 36 an dem bewegbaren Keil 12 ersichtlich. Ebenfalls aus Fig. 7 ersichtlich ist die Anordnung der Anschläge 32 für den unverrückbaren Keil 10, die sich als Verbindungsstück zwischen den Seitenwangen 36 und der jeweils benachbarten Mittelwange 38 darstellen und dort vorzugsweise angeschweißt sind.
Nicht dargestellt ist die zweckmäßige Anordnung eines wei¬ teren Zwischenlagers zwischen dem Messer 2 und dem in Vor- triebsrichtung hinten angeordneten, hinteren Stützrahmen 6. Dabei kann die dem Messer 2 zugewandte Oberseite der Boden¬ platte des weiteren Zwischenlagers leicht ballig bzw. gebo¬ gen oder gekrümmt ausgebildet sein, damit die Auflagekraft aus dem Messer 2 in das weitere Zwischenlager stets in dessen Mittelbereich wirkt.
Fig. 8 zeigt im Querschnitt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radialsteuerung entsprechend einem Schnitt C - C aus Fig. 9. Diese weitere Ausführungsform unterscheidet sich in der klammerartigen Ausbildung eines Zwischenlagers 118, welches eine Verbindung zwischen einem Messer 102 und einem entsprechenden vorderen Stützrahmen 104 bildet. Ein weiterer Unterschied besteht in dem Einsatz von lediglich einem Zylinder 136 für die Hin- und Herbewe¬ gung der beiden bewegbaren Keile 112 in Vortriebsrichtung der beiden Paare von Keilen 110, 112.
Die jeweiligen Änderungen dieser neuen Ausführungsform werden anhand der Fig. 8 und 9 nachfolgend erläutert. Das Zwischenlager 118 weist lediglich zwei Seitenwangen 126 auf. Mittelwangen wie bei dem zuvor beschriebenen Ausfüh- rungsbeispiel sind nicht vorgesehen. Die Seitenwangen 126 werden über eine Bodenplatte 120 und eine Deckplatte 150 miteinander verbunden. Zwischen Ihnen sind der unverrück¬ bare Keil 110 sowie der bewegbare Keil 112 angeordnet. Die Bewegung des bewegbaren Keiles 112 und die Lagesicherung des unverrückbaren Keiles 110 erfolgen wie bei dem zuvor geschilderten Aus ührungsbeispiel. Die freien Enden der Stege 140 des Messers 102 weisen nach außen zu den Seiten¬ wangen 126 gerichtete Vorsprüng 152 auf. Die zu dem Messer 102 weisenden freien Enden der Seitenwangen 126 sind einer- seits über diese Vorsprünge 152 nach oben hinaus geführt und weisen ebenfalls Vorsprünge 154 auf, die nach innen zu den Stegen 140 gerichtet sind und die Vorsprünge 152 über¬ greifen. Über diese Ausbildung der Vorsprünge 152, 154 wird das klammerartige Übergreifen des Zwischenlagers 118 mit dem Messer 102 erreicht. Das andere, der Tunnelachse zuge¬ wandte freie Ende der Seitenwangen 126 ist in Form eines vorderen 146 und hinteren Anschlags 148 über den oberen Abschuß des Stützrahmens 104 geführt. Den oberen Abschluß des Stützrahmens 104 bildet eine, in Achsrichtung des Tunnels gesehen, vorne und hinten Vorsprünge 156 aufwei¬ sende Platte 158. An den freien Enden der vorderen 146 und hinteren Anschläge 148 sind die Seitenwangen 126 verbin¬ dende Stege 160 angeordnet. Die Stege 160 sind bis zum Stützrahmen 104 hin ausgebildet, so daß sie die Vorsprünge 156 der Platte 158 untergreifen, wobei der Steg 160 von den Vorsprüngen 156 beabstandet angeordnet ist. In dem Zwischenraum zwischen den Stegen 160 und den Vorsprüngen 156 sind Druckfedern 164 sowie ein Verbindungsstück 164 angeordnet. Das Verbindungsstück 164 ist der Platte 158 bzw. dem Vorsprung 156 zugewandt und weist zur Anlage in diesem Bereich eine der Krümmung des Stützrahmens 104 ent- sprechend gekrümmte Oberfläche auf, so daß auch in diesem Fall eine Bewegung des Zwischenlagers 118 in Umfangsrich¬ tung des Stützrahmens 104 möglich ist. Jedes Verbindungs¬ stück weist im Bereich seiner freien Enden zwei Druckfedern 162 auf, die sich einerseits auf der Oberseite der Stege 160 und andererseits auf der Unterseite des Verbindungs¬ stücks 164 abstützen. Die klammerartige Verbindung des Zwischenlagers 118 mit dem Stützrahmen 104 erfolgt demnach über die Stege 160, die Druckfedern 162, die Verbindungs¬ stücke 164 sowie die Vorsprünge 156 der Platte 158. Die klammerartige Verbindung des Messers 102 mit dem Stützrah- men 104 über das Zwischenlager 118 sowie der Einsatz der Druckfedern 162 sorgt für eine Radialbewegung des Messers 102 selbst für den Fall, in dem auf das Messer 102 keine in Radialrichtung wirkende Druckkraft vorhanden sein sollte. Dies kann insbesondere bei den seitlichen Messern der Messerschildvortriebsvorrichtung der Fall sein, bei denen der Erddruck sowie das Eigengewicht der Messer keine nennenswerte radial wirkende Druckkraft erzeugen. Die Druckfedern 162 sorgen einerseits zwar für die Verbindung zwischen Messer 102 und Stützrahmen 104, erlauben jedoch jederzeit die erforderliche Neigung des Messers 102 bei einer Bewegung des bewegbaren Keils 112 zur Radialsteuerung des Messers 102. Anstelle der Druckfedern 162 können jedoch auch Zylinder eingesetzt werden, die entweder steuerbar und/oder gas- oder luftdruckgepolstert ausgebildet sein können.

Claims

Λ%Patentansprüche
1. Radialsteuerung von Messern (2) einer Messerschild- VortriebsVorrichtung, die auf Stützrahmen (4, 6) abge¬ stützt und in vorbestimmter Reihenfolge einzeln vor¬ treibbar sind, wobei zur radialen Steuerung der Messer (2) zwischen deren Lauffläche bzw. Unterseite (8) und dem in Vortriebsrichtung vorne angeordneten, vorderen Stützrahmen (4) wenigstens zwei aufeinanderliegende Keile (10, 12) angeordnet sind, wobei der eine Keil (10) in Vortriebsrichtung relativ zum Stützrahmen (4) unverrückbar an der Unterseite (8) der Messer (2) angeordnet ist und der andere Keil (12) über eine, insbesondere hydraulische oder pneumatische Antriebs¬ vorrichtung relativ zum Stützrahmen (4) in Vortriebs¬ richtung hin und her bewegbar ist, um die zur Radial¬ steuerung erforderliche Neigung der Messer (2) zu bewirken.
2. Radialsteuerung nach Anspruch 1, bei welcher die schräg verlaufenden Keilflächen (14, 16) des unverrückbaren (10) und des bewegbaren (12) Keils aneinanderliegen und eine identische Neigung aufweisen, wobei in Vor- triebsrichtung gesehen, die Keilfläche (16) des beweg¬ baren Keils (12) vorzugsweise länger ist als die Keil¬ fläche (14) des unverrückbaren Keils (10) .
3. Radialsteuerung nach Anspruch 1, bei welcher zwischen dem bewegbaren Keil (12) und . dem Stützra men (4) ein
Zwischenlager (18) angeordnet ist, welches vorzugsweise I S
auf dem Stützrahmen (4) in dessen Umfangsrichtung bewegbar ist.
4. Radialsteuerung nach Anspruch 3, bei welcher das Zwischenlager (18) eine ebene Bodenplatte (20) zur
Lagerung des bewegbaren Keils (12) aufweist.
5. Radialsteuerung nach Anspruch 4, bei welcher zwischen der Bodenplatte (20) und dem Stützrahmen (4) eine Auf- stelzung (22) angeordnet ist, deren, dem Stützrahmen zugewandte Unterseite der Krümmung des entsprechenden Stützrahmenabschnitts entspricht, wobei die Aufstelzung (22) vorzugsweise aus mehreren, voneinander beabstande- ten, in Umfangsrichtung des Stützrahmens (4) verlaufen- den Abschnitten (24) besteht.
6. Radialsteuerung nach Anspruch 3, bei welcher das Zwischenlager (18) Elemente zur Führung der Messer (2) aufweist, wobei die Elemente aus rechtwinklig zur Bodenplatte (20) ausgerichteten Seitenwangen (26) bestehen, die an den seitlichen Abschlüssen der Boden¬ platte (20) angeordnet sind.
7. Radialsteuerung nach Anspruch 6, bei welcher die Seitenwangen (26) in Vortriebsrichtung über den vorde¬ ren und hinteren Abschluß des Stützrahmens (4) hinaus ausgebildet sind und sich, zur Ausbruchsmitte hin gese¬ hen, über den oberen Abschluß des Stützrahmen (4) nach unten erstrecken, um vordere und hintere Anschläge für das Zwischenlager (18) zu bilden.
8. Radialsteuerung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher der in Vortriebsrichtung vorne liegende, vordere Teil (28) der Seitenwangen (26) einen Vorsprung (30) des Stütz- rahmens (4) untergreift, uπi ein Abheben des Zwi¬ schenlagers (18) vom Stützrahmen (4) zu verhindern. lo
9. Radialsteuerung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher das Zwischenlager (118) den Stützrahmen, 104 sowie das Mes¬ ser (102) klammerartig umfaßt, wobei zwischen dem Zwischenlager (118) und dem Messer (102) und/oder dem Zwischenlager (118) und dem Rahmen (104) eine, eine Druckkraft ausübende Einrichtung (162) angeordnet ist.
10. Radialsteuerung nach Anspruch 1, bei welcher die AntriebsVorrichtung, insbesondere in Form eines hydrau- lischen oder pneumatischen Zylinders (36) am Zwischen¬ lager (18) , insbesondere an den Seitenwangen (26) befe¬ stigt ist, wobei der Zylinder (36) eine ausfahrbare, am bewegbaren Keil (12) angeordnete Kolbenstange (44) auf¬ weist, die an dem bewegbaren Keil (12) angelenkt ist.
EP92915969A 1991-07-23 1992-07-22 Radialsteuerung von messern einer messerschildvortriebsvorrichtung Expired - Lifetime EP0595934B1 (de)

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DE4124419 1991-07-23
PCT/EP1992/001677 WO1993002275A1 (de) 1991-07-23 1992-07-22 Radialsteuerung von messern einer messerschildvortriebsvorrichtung

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