EP0704600A2 - Method and apparatus for increasing the tunnel profile by using a tunneling advancing machine - Google Patents
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- EP0704600A2 EP0704600A2 EP95115057A EP95115057A EP0704600A2 EP 0704600 A2 EP0704600 A2 EP 0704600A2 EP 95115057 A EP95115057 A EP 95115057A EP 95115057 A EP95115057 A EP 95115057A EP 0704600 A2 EP0704600 A2 EP 0704600A2
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- 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
- E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
- E21D9/11—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
- E21D9/112—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of one single rotary head or of concentric rotary heads
- E21D9/115—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of one single rotary head or of concentric rotary heads with cutting tools mounted pivotably or slidable on the head
Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a working head according to the preamble of claim 4.
- the object of the invention is to overcome existing disadvantages and shortcomings and to provide an advantageous method for generating a profile enlargement, which among other things. can also be used in very hard mountains and with which the working out of the profile enlargement under favorable conditions is made possible both with regard to the power expenditure and the penetration and load conditions for the tools.
- the invention is also intended to provide a working head for tunneling machines and the like which is particularly suitable for carrying out the method. created, which among other things characterized by advantageous training and possible uses. Further problems connected with all of this, with which the invention is concerned, result from the respective explanation of the indicated solution.
- the invention provides that the profile enlargement is based on the undercut principle.
- existing problems with borehole enlargements in particular the generation of an overcut, have been considerably reduced or eliminated and favorable conditions for the execution of the process and the stressing of the elements involved have been achieved.
- the undercut is an effective working principle in which mostly only the low tensile strength of the rock compared to the compressive strength has to be overcome. It is also important that an overcut or other enlargement of the profile is made possible in this particularly advantageous manner without conversion measures on the drilling head, for example on loading devices.
- the extent and shape of the profile enlargement, in particular an overcut, can be achieved in the desired manner by appropriately controlling the movement of one or more undercut tools.
- the working head can be given a feed movement during the generation of the profile enlargement. This includes then of advantage if an overcut is to be produced over a certain section simultaneously with the opening of the main cross section, for example in view of the particular convergence of the mountains.
- the method can also be carried out in such a way that the working head is given a rotation without movement in the direction of advance during the generation of the profile enlargement. This can include then come into consideration if an enlargement of the profile is to be generated only at a certain point, the working head being able to be set apart from the working face or else still attacking it.
- the invention furthermore relates to a working head which can be driven in rotation and is provided with tools for working out a circular cross section and has at least one tool which can be moved from the inside to the outside and from the outside to produce a profile enlargement, for a machine for advancing Lines, tunnels or the like, in particular a machine for carrying out the method explained above.
- the invention provides that the movable profile enlarging tool is an undercut cutting roller. In particular, it is a so-called disc role.
- a holder for the cutting roller is arranged on the working head in a radially displaceable manner by means of a controllable drive.
- the drive can be provided laterally by a guide for the holder.
- the displacement drive is arranged in the displacement direction of the holder for the cutting roller.
- a holder for the cutting roller can be pivoted by means of a controllable drive about an axis located on the working head.
- the swivel axis can include be provided in the front area of the working head or in the rear area of the working head.
- the tunnel boring machine shown in FIG. the following parts: a working or drilling head 1, an inner part 2 (so-called inner kelly), an outer part 3 (so-called outer kelly) with tensioning devices 4 and adjusting cylinders 5, feed cylinders 6, one or more drive motors 7 for the working head 1, a rear one Support 8, a conveyor belt 9 and an anchor boring machine 10.
- a working or drilling head 1 an inner part 2 (so-called inner kelly), an outer part 3 (so-called outer kelly) with tensioning devices 4 and adjusting cylinders 5, feed cylinders 6, one or more drive motors 7 for the working head 1, a rear one Support 8, a conveyor belt 9 and an anchor boring machine 10.
- This is only an example of tunneling machines to which the invention can be applied.
- the working head 1 of such or a similar machine can be designed as shown in FIG. 2. Depending on the design of the machine and the type of operation, it can receive a continuous feed movement and / or a batch movement in the direction of advance.
- the working head 1 is normally used to work out a circular cross section and for this purpose is provided with center tools 11, with roller drilling tools 12 distributed over its end face and with caliber tools 13. To pick up the loosened pile or small rock, the working head 1 has rotating shovels 14 or the like. on.
- the letter U designates the outer working contour of the drilling head 1, determined by the caliber tools 13, which is the same as the circular contour of the route traveled on the face is (see also Figures 3 to 5). The diameter of this circular cross section is shown in FIG. 2 at the letter D.
- the working head 1 is provided with tools 15 at two positions offset by 180 ° from one another, which can be brought from a radially inwardly retracted rest position into a radially outer working position in which their areas intended for attacking the mountains are selectable Project the amount beyond the working contour U of the drill head.
- These tools are undercut cutting rolls or disc rolls.
- the lower tool 15 in FIG. 2 is in its radially inner rest position, while the upper tool 15 has assumed a radially outer working position.
- the movement of both tools 15 is controlled in such a way that they work out a contour denoted by K1, indicated by dash-dotted lines, which results in a so-called overcut.
- the contour K1 coincides at the lowest point of the working head 1 with the deepest point of the working face or the working contour U of the drilling head, while there is a difference E1 at the highest point between the two. This is the maximum overcut amount.
- the movements of the two tools 15 are controlled continuously in the course of a rotation of the drill head in such a way that the contour K1 results.
- a second overcut contour K2 is drawn in as an example in FIG. 2, with a larger difference E2 compared to the circular contour U, which is, for example, twice as large as the overcut amount E1.
- FIGS. 3 to 5 illustrate some designs for the design and arrangement of a profile rotatable mounted, undercut working disc roller 15.
- the working head 1 is only shown largely schematically with its supporting structure 16 and without its tools 11, 12, 13 (FIG. 2) which work the face B.
- the cutting rollers 15 are each shown in FIGS. 3 to 5 in a position moved beyond the normal working contour U of the drilling head 1.
- a holder 21 for the cutting roller 15 is designed as a double piston 22a, 22b, which is radially displaceable in a cylinder 23. If a pressure medium is supplied to the upper cylinder chamber 23a through a line 24, the piston 22a, 22b with the holder 21 and the cutting roller are displaced radially outward into the position shown. A profile enlargement is worked out when the working head 1 rotates and a feed movement thereof, for example an overcut according to FIG. 2 with the contour K1.
- Figure 3 is shown by the dash-dotted contour line that the cutting roller 15 in the course of a feed movement of the working head 1 from its retracted rest position can be gradually pushed out to the shown position corresponding to the contour K1.
- the holder 21 with the cutting roller 15 is pushed in by releasing the pressure medium from the cylinder space 23a via the line 24 and supplying pressure medium to the cylinder space 23b through the line 25, via which pressure medium could flow out in the reverse process.
- a holder 31 for a cutting roller 15 with a fork part 32 or the like is. mounted on a peg mounted in the working head 1 and forming a pivot axis 33.
- the piston rod 35 of a pressure medium cylinder 36 engages via a pin joint, which in turn 35 of a pressure medium cylinder 36, which in turn is attached to the working head 1 by means of a pin joint 37.
- the holder 31 can be pivoted outwards and inwards in order to bring the cutting roller 15 from a rest position lying radially within the contour U into a working position (shown in FIG. 4) projecting beyond the contour U and vice versa.
- the contour of the profile enlargement is also designated here with K1.
- the range of motion can also be selected to be larger than in FIG. 4.
- the state according to FIG. 4 is then to be understood as an intermediate position which can be set as desired, while the maximum deflection is greater, for example in order to work out a contour K2 which is further out.
- a pivotability of a holder 41 for a cutting roller 15 is also provided.
- the holder 41 is or the like with tabs 42. mounted on a pin attached in the rear area 1 a of the working head 1 and forming a pivot axis 43.
- the piston rod 45 of a pressure medium cylinder 46 engages via a pivot joint, which in turn is attached to the working head 1 by means of a pivot joint 47.
- the holder 41 can be pivoted outwards and inwards in order to bring the cutting roller 15 here also from a rest position lying radially within the contour U into a working position (shown in FIG. 5) and vice versa.
- the contour of the profile enlargement is again designated K1.
- the range of motion can also be selected larger in this embodiment than in FIG. 5.
- the maximum deflection is greater, for example in order to work out a contour K2 lying further outwards.
- pivot axis 33 is provided in the front area 1a of the working head 1 in the embodiment according to FIG. 4, the pivot axis 43 is located in the rear area 1b of the working head 1 in the embodiment according to FIG. 5.
- this also means that the holder 31 is pivoted with the cutting roller 15 in the embodiment according to FIG. 4 when moving outward or in the direction of the working face B (in FIG. 4 counterclockwise), but in the embodiment according to FIG. 5 backwards or away from the working face B. (clockwise).
- a pressure medium drive for moving a holder for a profile enlarging tool
- another suitable drive can also be provided.
- the drive in question can be controlled in such a way that a desired movement of the holder for the tool can be realized over one revolution of the working head in order to work out a contour deviating from the circular contour, be it an overcut of the type described or a different contour.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf einen Arbeitskopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.The invention relates to a method according to the preamble of
Um beim Auffahren von Strecken oder Tunneln mit einer Vollschnittmaschine die Möglichkeit zu haben, bei Bedarf einen verstärkten Ausbau einzubringen, ist es bekannt, den Schneiddurchmesser des Bohrkopfes über den normalen Durchmesser hinaus durch hydraulisches Ausfahren zusätzlicher Schneidrollen konzentrisch zur Bohrkopfachse zu vergrößern (W. Weber "Der Einsatz einer TBM im deutschen Steinkohlenbergbau an der Ruhr - Das technische Konzept und die technische Entwicklung", S. 85, 86, aus "Beiträge zum Symposium vom 22./23. Oktober 1992 in München"). Die Schneidrollen arbeiten dabei in üblicher Weise, ebenso wie die anderen Werkzeuge des Bohrkopfes.In order to have the option of adding a reinforced extension when driving up sections or tunnels with a full-cut machine, it is known to enlarge the cutting diameter of the drill head beyond the normal diameter by hydraulically extending additional cutting rollers concentrically to the drill head axis (W. Weber " The use of a TBM in German coal mining on the Ruhr - The technical concept and the technical development ", pp. 85, 86, from" Contributions to the symposium from October 22nd to 23rd, 1992 in Munich "). The cutting rollers work in the usual way, just like the other tools of the drilling head.
Es ist bei Schild-Vortriebsmaschinen auch bekannt (DE-PS 12 19 508), die Bohrkopfachse exzentrisch zur Schildachse einzustellen, derart, daß der Bohrkopf nach oben über den Durchmesser des Schildmantels hinaus schneidet, während der unterste Punkt der Bohrung mit der tiefsten Stelle des Schildes übereinstimmt. Dies wird auch als Überschnitt bezeichnet.It is also known in shield tunneling machines (DE-PS 12 19 508) to adjust the drill head axis eccentrically to the shield axis, such that the drill head cuts upwards beyond the diameter of the shield jacket, while the lowest point of the bore with the deepest point of the Shield matches. This is also known as an overcut.
Zum Vergrößern der Bohrung um einen Schneidkopf herum ist es auch bekannt (DE-PS 11 41 307), über den Umfang des Schneidkopfes vorstehende winkelförmige Messer vorzusehen, die während der Drehbewegung des Schneidkopfes mittels einer Kurvenscheibe zyklisch radial nach innen und außen bewegt werden, um bestimmte Umfangsteile der Bohrung gegenüber den anderen zu vergrößern. So soll der obere Teil der Bohrung einen größeren Durchmesser erhalten können als der untere. Mit den vorgeschlagenen Messern ist jedoch ein solcher Überschnitt in hartem Gebirge nicht möglich und selbst bei weicheren Formationen auf wirtschaftlich vertretbare Weise nicht erreichbar.To enlarge the bore around a cutting head, it is also known (DE-PS 11 41 307) to provide protruding angular knives over the circumference of the cutting head, which are cyclically moved radially inwards and outwards by means of a cam disc during the rotary movement of the cutting head to enlarge certain circumferential parts of the bore compared to the others. So the upper part of the hole should be able to have a larger diameter than the lower. With the proposed knives, however, such an overcut is not possible in hard mountains and cannot be achieved in an economically justifiable manner even with softer formations.
Aufgabe der Erfindung ist es, bestehende Nachteile und Unzulänglichkeiten zu überwinden und ein vorteilhaftes Verfahren zum Erzeugen einer Profilvergrößerung anzugeben, das sich u.a. auch in sehr hartem Gebirge anwenden läßt und mit dem das Ausarbeiten der Profilvergrößerung unter günstigem Bedingungen sowohl hinsichtlich des Leistungsaufwandes als auch der Penetrations- und Belastungsverhältnisse bei den Werkzeugen möglich gemacht wird. Mit der Erfindung soll weiterhin ein insbesondere für die Durchführung des Verfahrens geeigneter Arbeitskopf für Vortriebsmaschinen u.dgl. geschaffen werden, der sich u.a. durch vorteilhafte Ausbildung und Einsatzmöglichkeiten auszeichnet. Weitere mit alledem zusammenhängende Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der jeweiligen Erläuterung der aufgezeigten Lösung.The object of the invention is to overcome existing disadvantages and shortcomings and to provide an advantageous method for generating a profile enlargement, which among other things. can also be used in very hard mountains and with which the working out of the profile enlargement under favorable conditions is made possible both with regard to the power expenditure and the penetration and load conditions for the tools. The invention is also intended to provide a working head for tunneling machines and the like which is particularly suitable for carrying out the method. created, which among other things characterized by advantageous training and possible uses. Further problems connected with all of this, with which the invention is concerned, result from the respective explanation of the indicated solution.
Die Erfindung sieht vor, daß bei der Profilvergrößerung nach dem Hinterschneidprinzip gearbeitet wird. Dadurch werden bisher bei Bohrlocherweiterungen, insbesondere der Erzeugung eines Überschnitts, bestehende Probleme erheblich reduziert bzw. beseitigt und günstige Bedingungen für die Durchführung des Vorganges sowie die Beanspruchung der beteiligten Elemente erzielt. Das Hinterschneiden ist ein wirkungsvolles Arbeitsprinzip, bei dem überwiegend nur die im Vergleich zur Druckfestigkeit geringe Zugfestigkeit des Gesteins überwunden werden muß. Wichtig ist auch, daß ein Überschnitt oder eine andere Profilvergrößerung ohne Umbaumaßnahmen am Bohrkopf, etwa an Ladeeinrichtungen auf diese besonders vorteilhafte Weise ermöglicht wird.The invention provides that the profile enlargement is based on the undercut principle. In this way, existing problems with borehole enlargements, in particular the generation of an overcut, have been considerably reduced or eliminated and favorable conditions for the execution of the process and the stressing of the elements involved have been achieved. The undercut is an effective working principle in which mostly only the low tensile strength of the rock compared to the compressive strength has to be overcome. It is also important that an overcut or other enlargement of the profile is made possible in this particularly advantageous manner without conversion measures on the drilling head, for example on loading devices.
Durch entsprechende Steuerung der Bewegung eines oder mehrerer Hinterschneidwerkzeuge lassen sich das Ausmaß und die Form der Profilvergrößerung, insbesondere eines Überschnitts, in der gewünschten Weise erreichen.The extent and shape of the profile enlargement, in particular an overcut, can be achieved in the desired manner by appropriately controlling the movement of one or more undercut tools.
In weiterer Ausgestaltung bestehen für die Durchführung des Verfahrens mehrere Möglichkeiten. So kann dem Arbeitskopf während der Erzeugung der Profilvergrößerung außer der Drehung eine Vorschubbewegung erteilt werden. Dies ist u.a. dann von Vorteil, wenn über einen gewissen Abschnitt hinweg gleichzeitig mit dem Auffahren des Hauptquerschnitts ein Überschnitt erzeugt werden soll, etwa im Hinblick auf besondere Konvergenz des Gebirges.In a further embodiment, there are several options for carrying out the method. In addition to the rotation, the working head can be given a feed movement during the generation of the profile enlargement. This includes then of advantage if an overcut is to be produced over a certain section simultaneously with the opening of the main cross section, for example in view of the particular convergence of the mountains.
Das Verfahren läßt sich weiterhin so durchführen, daß dem Arbeitskopf während der Erzeugung der Profilvergrößerung eine Drehung ohne Bewegung in Vortriebsrichtung erteilt wird. Dies kann u.a. dann in Betracht kommen, wenn nur an bestimmter Stelle eine Profilvergrößerung erzeugt werden soll, wobei der Arbeitskopf von der Ortsbrust abgesetzt sein kann oder aber auch noch an dieser angreift.The method can also be carried out in such a way that the working head is given a rotation without movement in the direction of advance during the generation of the profile enlargement. This can include then come into consideration if an enlargement of the profile is to be generated only at a certain point, the working head being able to be set apart from the working face or else still attacking it.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Arbeitskopf, der drehend antreibbar und mit Werkzeugen zum Ausarbeiten eines kreisförmigen Querschnitts versehen ist sowie wenigstens ein von innen nach außen und von außen nach innen bewegbares Werkzeug zum Erzeugen einer Profilvergrößerung aufweist, für eine Maschine zum Vortreiben von Strecken, Tunneln od.dgl., insbesondere eine Maschine zur Durchführung des vorstehend erläuterten Verfahrens. Die Erfindung sieht hierbei vor, daß das bewegbare Profilvergrößerungs-Werkzeug eine hinterschneidend arbeitende Schneidrolle ist. Es handelt sich dabei insbesondere um eine sog. Diskenrolle.The invention furthermore relates to a working head which can be driven in rotation and is provided with tools for working out a circular cross section and has at least one tool which can be moved from the inside to the outside and from the outside to produce a profile enlargement, for a machine for advancing Lines, tunnels or the like, in particular a machine for carrying out the method explained above. The invention provides that the movable profile enlarging tool is an undercut cutting roller. In particular, it is a so-called disc role.
Für die Anordnung und Bewegung des Profilvergrößerungs-Werkzeuges bestehen verschiedene Möglichkeiten. Bei einer Ausführung ist ein Halter für die Schneidrolle am Arbeitskopf mittels steuerbaren Antriebs radial verschiebbar angeordnet. Der Antrieb kann u.a. seitlich von einer Führung für den Halter vorgesehen sein. Bei einer sehr zweckmäßigen Ausführung ist der Verschiebeantrieb in Verschieberichtung des Halters für die Schneidrolle angeordnet.There are various options for the arrangement and movement of the profile enlargement tool. In one embodiment, a holder for the cutting roller is arranged on the working head in a radially displaceable manner by means of a controllable drive. The drive can be provided laterally by a guide for the holder. In a very expedient embodiment, the displacement drive is arranged in the displacement direction of the holder for the cutting roller.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung ist ein Halter für die Schneidrolle mittels steuerbaren Antriebs um eine am Arbeitskopf befindliche Achse schwenkbar. Die Schwenkachse kann u.a. im vorderen Bereich des Arbeitskopfes oder im hinteren Bereich des Arbeitskopfes vorgesehen sein.In another advantageous embodiment, a holder for the cutting roller can be pivoted by means of a controllable drive about an axis located on the working head. The swivel axis can include be provided in the front area of the working head or in the rear area of the working head.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen, aus der zugehörigen Zeichnung und aus den Ansprüchen. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Beispiel für eine Vortriebsmaschine, bei der die Erfindung anwendbar ist,
- Fig. 2
- einen Arbeitskopf gemäß der Erfindung in Stirnansicht,
- Fig. 3
- einen Bereich am Umfang eines Arbeitskopfes mit einem Profilvergrößerungs-Werkzeug, teils schematisch, teils im Schnitt,
- Fig. 4 und Fig. 5
- zwei weitere Ausführungen eines Arbeitskopfes in einer der Fig. 3 entsprechenden Darstellung.
- Fig. 1
- an example of a tunneling machine to which the invention is applicable,
- Fig. 2
- a working head according to the invention in front view,
- Fig. 3
- an area on the circumference of a working head with a profile enlarging tool, partly schematically, partly in section,
- 4 and 5
- two further versions of a working head in a representation corresponding to FIG. 3.
Die in Figur 1 gezeigte Tunnelbohrmaschine weist in an sich bekannter Weise u.a. folgende Teile auf: einen Arbeits- oder Bohrkopf 1, einen Innenteil 2 (sog. Innenkelly), einen Außenteil 3 (sog. Außenkelly) mit Verspanneinrichtungen 4 und Verstellzylindern 5, Vorschubzylindern 6, einem oder mehreren Antriebsmotoren 7 für den Arbeitskopf 1, eine hintere Abstützung 8, ein Förderband 9 und ein Ankerbohrgerät 10. Dies ist lediglich ein Beispiel für Vortriebsmaschinen, bei denen die Erfindung anwendbar ist.In a manner known per se, the tunnel boring machine shown in FIG. the following parts: a working or drilling
Der Arbeitskopf 1 einer solchen oder ähnlichen Maschine kann so ausgebildet sein, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Er kann je nach der Ausbildung der Maschine und der Art des Arbeitsvorganges eine kontinuierliche Vorschubbewegung und/oder eine absatzweise erfolgende Bewegung in Vortriebsrichtung erhalten.The working
Der Arbeitskopf 1 dient normalerweise zum Ausarbeiten eines kreisförmigen Querschnitts und ist zu diesem Zweck mit Zentrumswerkzeugen 11, mit über seine Stirnfläche verteilten Rollenbohrwerkzeugen 12 und mit Kaliberwerkzeugen 13 versehen. Zum Aufnehmen des gelösten Haufwerks oder Bergekleins weist der Arbeitskopf 1 mitumlaufende Ladeschaufeln 14 od.dgl. auf. Mit dem Buchstaben U ist die äußere, von den Kaliberwerkzeugen 13 bestimmte Arbeitskontur des Bohrkopfes 1 bezeichnet, die gleich der Kreiskontur der aufgefahrenen Strecke an der Ortsbrust ist (vgl. auch Figuren 3 bis 5). Der Durchmesser dieses Kreisquerschnitts ist in Figur 2 bei dem Buchstaben D eingezeichnet.The working
Bei der gezeigten Ausführung ist der Arbeitskopf 1 an zwei um 180° zueinander versetzten Stellen mit Werkzeugen 15 versehen, die aus einer radial nach innen zurückgezogenen Ruheposition in eine radial äußere Arbeitsposition gebracht werden können, in der ihre zum Angriff am Gebirge bestimmten Bereiche um einen wählbaren Betrag über die Arbeitsskontur U des Bohrkopfes vorstehen. Bei diesen Werkzeugen handelt es sich um hinterschneidend arbeitende Schneidrollen oder Diskenrollen. Das in Fig. 2 untere Werkzeug 15 steht in seiner radial inneren Ruheposition, während das obere Werkzeug 15 eine radial außenliegende Arbeitsposition eingenommen hat. Die Bewegung beider Werkzeuge 15 wird so gesteuert, daß sie eine mit K1 bezeichnete, strichpunktiert angedeutete Kontur ausarbeiten, die einen sog. Überschnitt ergibt. Dabei fällt die Kontur K1 an der tiefsten Stelle des Arbeitskopfes 1 mit der tiefsten Stelle der Ortsbrust bzw. der Arbeitskontur U des Bohrkopfes zusammen, während an der höchsten Stelle zwischen beiden eine Differenz E1 besteht. Dies ist der maximale Überschnitt-Betrag. Die Steuerung der Bewegungen der beiden Werkzeuge 15 geschieht im Verlauf einer Bohrkopf-Umdrehung kontinuierlich so, daß sich die Kontur K1 ergibt.In the embodiment shown, the working
Die Größe des Überschnitts ist zweckmäßig wählbar oder einstellbar. In Fig. 2 ist als Beispiel eine zweite Überschnitt-Kontur K2 eingezeichnet, wobei sich eine größere Differenz E2 gegenüber der Kreiskontur U ergibt, die beispielsweise doppelt so groß wie der Überschnitt-Betrag E1 ist.The size of the overcut is expediently selectable or adjustable. A second overcut contour K2 is drawn in as an example in FIG. 2, with a larger difference E2 compared to the circular contour U, which is, for example, twice as large as the overcut amount E1.
Die Figuren 3 bis 5 veranschaulichen einige Ausführungen für die Gestaltung und Anordnung eines Profilvergrößedrehbar gelagerten, hinterschneidend arbeitenden Diskenrolle 15. Dabei ist der Arbeitskopf 1 nur weitgehend schematisch mit seiner tragenden Konstruktion 16 und ohne seine die Ortsbrust B bearbeitenden Werkzeuge 11, 12, 13 (Figur 2) wiedergegeben. Die Schneidrollen 15 sind in den Figuren 3 bis 5 jeweils in einer über die normale Arbeitskontur U des Bohrkopfes 1 hinausbewegten Position gezeigt.Figures 3 to 5 illustrate some designs for the design and arrangement of a profile rotatable mounted, undercut working
Bei der Ausführung nach Figur 3 ist ein Halter 21 für die Schneidrolle 15 als doppelter Kolben 22a, 22b ausgebildet, der in einem Zylinder 23 radial verschiebbar ist. Wird durch eine Leitung 24 dem oberen Zylinderraum 23a ein Druckmedium zugeführt, verschiebt sich der Kolben 22a, 22b mit dem Halter 21 und der Schneidrolle radial nach außen in die dargestellte Position. Dabei wird bei der Drehung des Arbeitskopfes 1 und einer Vorschubbewegung desselben eine Profilvergrößerung ausgearbeitet, etwa ein Überschnitt gemäß Figur 2 mit der Kontur K1. In Figur 3 ist durch die strichpunktierte Konturlinie veranschaulicht, daß die Schneidrolle 15 im Verlauf einer Vorschubbewegung des Arbeitskopfes 1 aus ihrer zurückgezogenen Ruheposition allmählich bis auf die gezeigte , der Kontur K1 entsprechende Position ausgeschoben werden kann. Das Einschieben des Halters 21 mit der Schneidrolle 15 geschieht durch Ablassen des Druckmediums aus dem Zylinderraum 23a über die Leitung 24 und Zuführen von Druckmedium zum Zylinderraum 23b durch die Leitung 25, über die beim umgekehrten Vorgang Druckmedium abströmen konnte.In the embodiment according to FIG. 3, a holder 21 for the cutting
Bei der Ausführung nach Figur 4 ist ein Halter 31 für eine Schneidrolle 15 mit einem Gabelteil 32 od.dgl. auf einem im Arbeitskopf 1 angebrachten, eine Schwenkachse 33 bildenden Zapfen gelagert. An einem Ansatz 34 des Halters 31 greift über ein Zapfengelenk die Kolbenstange 35 eines Druckmittelzylinders 36 an, der seinerseits 35 eines Druckmittelzylinders 36 an, der seinerseits mittels eines Zapfengelenks 37 am Arbeitskopf 1 angebracht ist. Mittels der Einheit 35, 36 kann der Halter 31 auswärts und einwärts geschwenkt werden, um die Schneidrolle 15 aus einer radial innerhalb der Kontur U liegenden Ruheposition in eine über die Kontur U hinausragende Arbeitsposition (in Figur 4 wiedergegeben) und umgekehrt zu bringen. Die Kontur der Profilvergrößerung ist auch hier mit K1 bezeichnet. Je nach Ausbildung und Anordnung des Halters 31 mit seinem Schwenkantrieb kann der Bewegungsbereich auch größer als in Figur 4 gewählt werden. Dann ist der Zustand nach Figur 4 als eine beliebig einstellbare Zwischenposition aufzufassen, während die maximale Auslenkung größer ist, um beispielsweise eine weiter außen liegende Kontur K2 auszuarbeiten.In the embodiment according to FIG. 4, a
Bei der Ausführung nach Figur 5 ist ebenfalls eine Schwenkbarkeit eines Halters 41 für eine Schneidrolle 15 vorgesehen. Der Halter 41 ist mit Laschen 42 od.dgl. auf einem im hinteren Bereich 1a des Arbeitskopfes 1 angebrachten, eine Schwenkachse 43 bildenden Zapfen gelagert. An einem Ansatz 44 des Halters 41 greift über ein Zapfengelenk die Kolbenstange 45 eines Druckmittelzylinders 46 an, der seinerseits mittels eines Zapfengelenks 47 am Arbeitskopf 1 angebracht ist. Mittels der Einheit 45, 46 kann der Halter 41 auswärts und einwärts geschwenkt werden, um die Schneidrolle 15 auch hier aus einer radial innerhalb der Kontur U liegenden Ruheposition in eine über die Kontur U hinausragende Arbeitsposition (in Figur 5 wiedergegeben) und umgekehrt zu bringen. Die Kontur der Profilvergrößerung ist wiederum mit K1 bezeichnet. Je nach Ausbildung und Anordnung des Halters 41 mit seinem Schwenkantrieb kann der Bewegungsbereich auch bei dieser Ausführung größer als in Figur 5 gewählt werden. Dann ist die maximale Auslenkung größer ist, um beispielsweise eine weiter außen liegende Kontur K2 auszuarbeiten. Das zu Figur 4 Gesagte gilt hier entsprechend.In the embodiment according to FIG. 5, a pivotability of a
Während bei der Ausführung nach Figur 4 die Schwenkachse 33 im vorderen Bereich 1a des Arbeitskopfes 1 vorgesehen ist, befindet sich die Schwenkachse 43 bei der Ausführung nach Figur 5 im hinteren Bereich 1b des Arbeitskopfes 1. Dies bedeutet bei den gezeigten Ausführungen auch, daß der Halter 31 mit der Schneidrolle 15 bei der Ausführung nach Figur 4 beim Auswärtsbewegen nach vorne bzw. in Richtung auf die Ortsbrust B hin geschwenkt wird (in Figur 4 im Gegenuhrzeigersinn), bei der Ausführung nach Figur 5 aber nach rückwärts bzw. von der Ortsbrust B weg (im Uhrzeigersinn). Jede dieser Ausführungen mit den erläuterten Bewegungsmöglichkeiten hat ihre Vorteile.While the
Anstelle eines Druckmittelantriebs zum Bewegen eines Halter für ein Profilvergrößerungs-Werkzeug kann auch ein anderer geeigneter Antrieb vorgesehen sein. Der betreffende Antrieb ist so steuerbar, daß über eine Umdrehung des Arbeitskopfes hinweg ein jeweils gewünschter Bewegungsablauf des Halters für das Werkzeuges verwirklicht werden kann, um eine von der Kreiskontur abweichende Kontur auszuarbeiten, sei es ein Überschnitt der erläuterten Art, sei es ein anderer Konturverlauf.Instead of a pressure medium drive for moving a holder for a profile enlarging tool, another suitable drive can also be provided. The drive in question can be controlled in such a way that a desired movement of the holder for the tool can be realized over one revolution of the working head in order to work out a contour deviating from the circular contour, be it an overcut of the type described or a different contour.
Steuerungen, die dies bieten, stehen dem Fachmann sowohl für Druckmittelantriebe als auch für andere Antriebsarten zur Verfügung.Controls that offer this are available to the person skilled in the art for pressure medium drives as well as for other types of drives.
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.All the features mentioned in the above description or shown in the drawing, if the known prior art permits, should be regarded as falling within the scope of the invention, either alone or in combinations.
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