Tunnelbohrmaschine Gegenstand der Erfindung ist eine Tunnelbohrmaschine
mit einem die ganze Stollenbrust in Spiralen oder Kreisen verschiedenen Halbmessersbestreichendenstielartigen
Bohrerschaft, an dessen vorderem Ende ein um die Achse des Bohrerschaftes sich drehender
Bohrerkopf angeordnet ist. Die Erfindung bezweckt, bei derartigen Tunnelbohrmaschinen
ein gleichmäßiges Abarbeiten der Stollenbrust zu ermöglichen, und besteht darin,
daß die Winkelgeschwindigkeit des stielartigen Bohrerschaftes durch eine elektrische
Motorsteuerung oder durch eine mechanische Getriebesteuerung mit zunehmendem Abstand
des Bohrerkopfes von der Mitte der Stollenbrust verkleinert und mit abnehmendem
Abstand vergrößert wird; damit wird erreicht, daß sich der Bohrerkopf mit gleichbleibender
Geschwindigkeit über die zu bearbeitende Fläche bewegt.Tunnel boring machine The subject of the invention is a tunnel boring machine
with a handle-like stalk stroking the whole of the tunnel breast in spirals or circles of different radius
Drill shaft, at the front end of which a rotating around the axis of the drill shaft
Drill head is arranged. The invention aims at such tunnel boring machines
to enable the tunnel breast to be worked evenly and consists of
that the angular velocity of the stem-like drill shaft by an electrical
Motor control or by a mechanical transmission control with increasing distance
of the drill head is reduced in size from the center of the tunnel face and with decreasing
Distance is increased; this ensures that the drill head remains constant
Speed moved over the area to be processed.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Abb. x und 2 zeigen Gesamtansichten der Maschine im Tunnel von der
Seite und von oben, während die Abb. 3 und 4 die Vorrichtungen zur Verkleinerung
bzw. Vergrößerung der Winkelgeschwindigkeit des Bohrerschaftes mit zunehmendem oder
abnehmendem Abstand e
von der Mitte der Stollenbrust in vergrößertem Maßstabe
darstellen, und zwar Abb. 3 eine elektrische Steuerung und Abb. 4 eine Getriebesteuerung.
Der stielartige Bohrerschaft- r, an dessen vorderem Ende ein um die Achse des Bohrerschaftes
sich drehender Bohrerkopf 2 angeordnet ist, kann die Stollenbrust in Spiralen oder
Kreisen verschiedenen Halbmessers bestreichen. Zu diesem Zwecke wird ein am hinteren
Ende des Bohrerschaftes vorgesehener Stein 3 von einer Kurbelscheibe 4 mittels eines
radial verschiebbaren Schiebers, in dem der Stein allseitig beweglich gelagert ist,
erfaßt, so daß der Bohrerkopf in Kreisen oder Spiralen die Stollen-Brust bestreicht,
je nachdem, ob der Schieber in der Kurbelscheibe feststeht oder verschoben wird.
Zum Antrieb des Bohrerschaftes dient ein Motor, z. B. ein Elektromotor 5, der die
Hohlwelle 6 der Kurbelscheibe 4 über eine Hilfswelle zz (Abb. 3 und 4) und ein in
dem Gehäuse 12 befindliches Schneckengetriebe derart antreibt, daß die Winkelgeschwindigkeit
des Bohrerschaftes zu dem Abstand des Bohrerkopfes von der Mitte der Stollenbrust
in umgekehrtem Verhältnis steht. Zu diesem Zweck ist bei der Ausführungsform nach
Abb. 3 ein Regehviderstand 7 vorgesehen, durch den die Drehgeschwindigkeit des Motors
5 und damit die Winkelgeschwindigkeit des Bohrwerkzeuges geregelt werden kann. Der
Regelwiderstand ist nur durch sein Gehäuse und die von der Stromquelle herkommenden
und die zum Motor führenden punktiert gezeichneten Anschlüsse angedeutet. Der Widerstand
enthält
in seinem Innern einen mit der aus dem Gehäuse herausragenden Kurbelstange 8 verbundenen
verstellbaren Kontakt, durch den die Größe - des jeweils im Motorstromkreis liegenden
Teils des Widerstandes geändert werden kann. Die Kontaktstellung hängt jeweils von
der Stellung der Kurbelstange 8 ab, die ihrerseits von der Hohlwelle 6 über ein
Stirnräderg etriebe 9 und eine Kurbelscheibe io angetrieben wird. Das Übersetzungsverhältnis
des Stimrädergetriebes 9 ist derart gewählt, daß die Kurbelscheibe io eine volle
Umdrehung ausführt, wenn das Bohrwerkzeug die Stollenbrust bzw. seine Spiralen einmal
hin und zurück durchlaufen hat, d. h. also, wenn das Bohrwerkzeug beispielsweise
von der Mitte der Stollenbrust in Spiralen bis zu ihrem äußeren Rand und wiederum
in Spiralen bis zu ihrer Mitte zurückgekehrt ist. Während dieses Arbeitsganges wird
daher die Kurbelstange 8 einmal hin und her gegangen sein und den beweglichen Kontakt
des Regelwiderstandes 7 von der einen Endstellung in die andere und wieder zurück
in die erste Endstellung verschoben haben. Entspricht nun die erste Endstellung
des beweglichen Kontaktes der größten und die andere Endstellung der kleinsten Motorgeschwindigkeit,
so wird also der Motor mit der größten Geschwindigkeit angetrieben werden, wenn
der Bohrer sich in der Mitte der Stollenbrust befindet, dagegen mit der kleinsten
Geschwindigkeit, wenn der Bohrer sich am Rand der Stollenbrust befindet. Auf diese
Weise ist erreicht, daß die Drehgeschwindigkeit des Motors 5 jeweils zu dem Abstand
des Bohrerkopfes von der Mitte der Stollenbrust in umgekehrtem Verhältnis steht
und daher die Geschwindigkeit, mit der sich der Bohrerkopf über die Stollenbrust
bewegt, gleichbleibt: Bei dem Getriebe nach Abb. q. wird nicht die Drehgeschwindigkeit
des Motors 5 geändert, der vielmehr mit gleichbleibender Geschwindigkeit umläuft,
sondern das Übersetzungsverhältnis, mit dem der Motor die Welle ii antreibt. Auf
der Motorwelle und auf der zu ihr parallelen Welle ii ist je eine konische Riemenscheibe
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bzw. i¢ derart angeordnet, daß die Verjüngungen dieser Scheiben nach entgegengesetzten
Richtungen verlaufen. Über die Kegelscheiben ist in ihrer Achsrichtung verschiebbar
ein die Drehung übertragender Riemen 15 gelegt, durch dessen jeweilige Lage das
Übersetzungsverhältnis bestimmt wird. Die Verschiebung des Riemens erfolgt ähnlich
wie die Verstellung des Widerstandes 7 in der Ausführungsform nach Fig. 3 mittels
der über das Stirnrädergetriebe 9 und die Kurbelscheibe io angetriebenen Kurbelstange
8, die den Riemen mittels einer Öse o. dgl. an ihrem freien Ende umfaßt. Das Übersetzungsverhältnis
ist auch hier so gewählt, daß der Riemen 15 eine vollständige Hinundherbewegung
ausführt, wenn das Bohrwerkzeug von der Mitte der Stollenbrust bis zu ihrem äußeren
Rand und wieder zurück läuft. Infolgedessen steht auch hier die Drehgeschwindigkeit
der Welle ii in umgekehrtem Verhältnis zu dem jeweiligen Abstand des Bohrwerkzeuges
von der Mitte der Stollenbrust, und somit ist die Geschwindigkeit, mit welcher der
Bohrerkopf die Stollenbrust bestreicht, gleichbleibend.Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. Figs. X and 2 show overall views of the machine in the tunnel from the side and from above, while Figs. 3 and 4 show the devices for reducing or increasing the angular speed of the drill shaft with increasing or decreasing distance e from the center of the tunnel face on an enlarged scale represent, namely Fig. 3 an electrical control and Fig. 4 a transmission control. The handle-like drill shank, at the front end of which a drill head 2 rotating about the axis of the drill shank is arranged, can brush the cleat face in spirals or circles of different radius. For this purpose, a stone 3 provided at the rear end of the drill shank is detected by a crank disk 4 by means of a radially displaceable slide in which the stone is movably mounted on all sides, so that the drill head brushes the cleat breast in circles or spirals, depending on the situation whether the slide in the crank disc is fixed or moved. A motor, e.g. B. an electric motor 5, which drives the hollow shaft 6 of the crank disk 4 via an auxiliary shaft zz (Fig. 3 and 4) and a worm gear located in the housing 12 so that the angular speed of the drill shaft to the distance of the drill head from the center of the cleat face is in inverse proportion. For this purpose, a rain resistor 7 is provided in the embodiment according to FIG. 3, by means of which the rotational speed of the motor 5 and thus the angular speed of the drilling tool can be regulated. The rheostat is only indicated by its housing and the dotted connections that come from the power source and lead to the motor. The resistor contains in its interior an adjustable contact connected to the connecting rod 8 protruding from the housing, by means of which the size of the part of the resistor located in the motor circuit can be changed. The contact position depends on the position of the connecting rod 8, which in turn is driven by the hollow shaft 6 via a spur gear 9 and a crank disk io. The gear ratio of the spike gear 9 is selected so that the crank disk io executes a full revolution when the drilling tool has gone through the tunnel face or its spirals once back and forth, that is, when the drilling tool, for example, from the center of the tunnel face in spirals up to has returned to its outer edge and again in spirals to its center. During this operation, the connecting rod 8 will therefore have gone back and forth once and shifted the movable contact of the variable resistor 7 from one end position to the other and back again into the first end position. If the first end position of the movable contact corresponds to the highest and the other end position to the lowest motor speed, the motor will be driven at the highest speed when the drill is in the middle of the tunnel face, on the other hand at the lowest speed when the drill is on the edge of the tunnel breast. In this way it is achieved that the rotational speed of the motor 5 is inversely related to the distance of the drill head from the center of the cleat face and therefore the speed at which the drill head moves over the cleat face remains the same: In the case of the gear unit according to Fig. q. the speed of rotation of the motor 5, which rather rotates at a constant speed, is not changed, but the transmission ratio with which the motor drives the shaft ii. On the motor shaft and on the shaft ii parallel to it, a conical belt pulley 13 or i [is] arranged in each case in such a way that the tapering of these disks run in opposite directions. A belt 15 which transmits the rotation is placed over the conical pulleys so as to be displaceable in their axial direction, and the transmission ratio is determined by its respective position. The shifting of the belt takes place similarly to the adjustment of the resistor 7 in the embodiment according to FIG. 3 by means of the connecting rod 8 which is driven via the spur gear 9 and the crank disk and which encompasses the belt by means of an eyelet or the like at its free end. Here, too, the transmission ratio is chosen so that the belt 15 executes a complete reciprocating movement when the drilling tool runs from the center of the tunnel face to its outer edge and back again. As a result, the rotational speed of the shaft ii is inversely related to the respective distance of the drilling tool from the center of the tunnel face, and thus the speed at which the drill head brushes the tunnel face is constant.