[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrämkopf für Streckenvortriebsmaschinen mit
am Umfang desselben angeordneten Meißeln und Austrittsdüsen für den Austritt von Kühlwasser,
welche über innerhalb des Schrämkopfes in Achsrichtung desselben verlaufende Kanäle
mit Wasser versorgbar sind, wobei der Schrämkopfgrundkörper aus in Achsrichtung aneinander
anschließenden Ringscheiben besteht, welche miteinander verschweißt sind, sowie auf
ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schrämkopfes.
[0002] Die Austrittsdüsen für den Austritt von Kühlwasser können auch für das Versprühen
von Wasser zum Zwecke des Niederschlagens von Staub verwendet werden und es sind eine
Reihe von Ausbildungen bekannt geworden, bei welchen derartige Austrittsdüsen an den
Meißelhalter angeschlossen sind. Die Wasserzufuhr kann bei diesen Ausbildungen durch
mit den Meißeln zusammenwirkende Ventile gesperrt bzw. freigegeben werden und es sind
auch andere Steuerungen für die Zufuhr des Wassers möglich. In allen Fällen ist es
erforderlich, den Schrämkopfgrundkörper mit entsprechenden Kanälen auszustatten, um
die Wasserzufuhr zu den einzelnen Düsen zu ermöglichen. In der Regel ist hiefür eine
axiale Wasserzuführung vorgesehen und aus der AT-PS 359 453 ist eine Ausbildung bekannt
geworden, bei welcher die Verteilung des Wassers zu den Düsen durch einen sich in
Achsrichtung des Schrämkopfes erstreckenden, im wesentlichen zylindrischen Ringhohlraum,
erfolgt. Der Schrämkopfgrundkörper besteht zumeist aus billigem ferritischem Baustahl
und ist daher korrosionsanfällig. Bei der bekannten Ausbildung wirkten innerhalb des
im wesentlichen zylindrischen Hohlraumes relativ hohe Flächendrucke in radialer Richtung,
wenn die Wasserzufuhr unter hohem Druck erfolgte.
[0003] Gemeinsam mit der Korrosionsanfälligkeit des Schrämkopfgrundkörpers und insbesondere
auf Grund der Korrosionsanfälligkeit der Schweißstellen benachbarter Ringscheiben,
welche eine Innenwand des zylindrischen Hohlraumes bilden, ergeben sich bei der bekannten
Ausbildung Probleme mit der Dichtheit. Die Korrosion an den Schweißstellen führte
vereinzelt zu einem Lecken im Bereich der Schweißstellen und bei hohen Zuführungsdrucken
bestand die Gefahr einer Zerstörung des Schrämkopfgrundkörpers durch Auftrennung längs
der Stirnflächen benachbarter Ringscheiben.
[0004] Die Erfindung zielt nun darauf ab, einen Schrämkopf der eingangs genannten Art dahingehend
weiterzubilden, daß bei hohen Zuführungsdrucken die Dichtheit gewährleistet ist und
die Gefahr einer Korrosion an den Schweißstellen verringert wird. Zur Lösung dieser
Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die innerhalb des Schrämkopfes
in Achsrichtung desselben verlaufenden Kanäle als Bohrungen ausgebildet sind, welche
die Schweißnähte benachbarter Scheiben des Schrämkopfgrundkörpers durchsetzen. Dadurch,
daß die in Achsrichtung des Schrämkopfes verlaufenden Kanäle als Bohrungen ausgebildet
sind, wirken bei höheren Zuführungsdrucken geringere radiale Kräfte im Sinne einer
Aufweitung des Schrämkopfes als dies bei einem Zylindermantel der Fall wäre. Dadurch,
daß die Bohrungen Schweißnähte benachbarter Scheiben durchsetzen, ergibt sich überraschenderweise
eine Verringerung der Korrosionsanfälligkeit im Bereich dieser Schweißnähte, was darauf
zurückgeführt wird, daß die Bohrung im Bereich der Schweißnaht eine glatte Innenfläche
aufweist, welche den Korrosionsangriff im Vergleich zu der rauhen Oberfläche der Schweißnaht
bei der bekannten Ausbildung verringert. Vor allen Dingen ist hiebei zu berücksichtigen,
daß bei einem Wasserzuführungsdruck von beispielsweise 300 bar unter Berücksichtigung
der Fläche des Zylindermantels des Zuführungsraumes bei der bekannten Ausbildung Kräfte
von bis zu 10 000 000 N in radialer Richtung wirken würden.
[0005] Als Schrämkopfgrundkörper kann in bekannter Weise ferritischer Baustahl gewählt werden
und die Verschweißung der benachbarten Ringscheiben kann durch Abschmelzen ferritischer
Elektroden in kostengünstiger Weise erzielt werden. Erfindungsgemäß ist für die gleichmäßige
Zuführung des Wassers zu den über den Umfang des Schrämkopfes verteilten Austrittsdüsen
die Ausbildung so getroffen, daß in Umfangsrichtung des Schrämkopfes wenigstens drei
im wesentlichen parallel zur Achse des Schrämkopfes verlaufende Bohrungen vorgesehen
sind, welche an den Stirnflächen des Schrämkopfes abgeschlossen sind.
[0006] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieses Schrämkopfes ist im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, daß von einander zugewendeten Stirnflächen der Ringscheiben
im Bereich benachbarter Innenkanten der miteinander zu verschweißenden Ringscheiben
des Schrämkopfgrundkörpers zumindest eine über einen radialen Bereich abgeschrägt
oder abgesetzt ausgebildet wird, dessen radiale Erstreckung größer ist als der Durchmesser
der in Achsrichtung verlaufenden Bohrungen, daß die Ringscheiben unter Auffüllen des
auf diese Weise gebildeten Hohlraumes verschweißt werden, und daß die in Achsrichtung
des Schrämkopfes verlaufenden Bohrungen nach dem Verschweißen der Scheiben miteinander
durch diese Schweißnähte gebohrt werden. Durch die Abschrägung bzw. Ausnehmung an
zumindest einer der benachbarten Stirnflächen der Ringscheiben wird ein hinreichend
großer radialer Bereich ausgebildet, in welchem die Schweißelektrode abgeschmolzen
werden kann, so daß bei der nachfolgenden Bohrung für die Zuführungskanäle sichergestellt
wird, daß diese Bohrung tatsächlich die Schweißnaht durchsetzt. Der radiale Bereich
der Abschrägung bzw. Ausnehmung muß somit größer sein als der Durchmesser der nachträglich
anzubringenden Bohrung.
[0007] Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Schrämkopf
nach dem Stand der Technik und Fig 2 einen analogen Schnitt durch die erfindungsgemäße
Ausbildung.
[0008] In Fig. 1 ist der Schrämkopf 1 aus miteinander verschweißten Scheiben 2 aufgebaut
und drehbar an einem nicht dargestellten Schrämarm gelagert. Die letzte Stufe des
Untersetzungsgetriebes ist strichliert mit 3 angedeutet. Die Lagerung des Schrämkopfes
1 an einem mit dem Schrämarm verbundenen Trägern erfolgt über Wälzlager 5.
[0009] Die Wasserzufuhr erfolgt zunächst über Kanäle 6 im Träger 4 und mündet in einen Verteilerraum
7, über welchen sie über eine axiale Zuführungsleitung 8, welche entsprechend abgedichtet
ist, und radiale Leitungen 9, in die sich in Achsrichtung des Schrämkopfes erstreckenden
Verteilerhohlräume 10 geführt ist. Die Stirnscheibe 11 des Schrämkopfes 1 ist hiebei
durch Schrauben mit dem Grundkörper des Schrämkopfes verbunden. Die Schweißnähte der
benachbarten Ringscheiben sind an einer Innenwand des Ringraumes 10 dem Korrosionsangriff
durch das zugeführte Wasser ausgesetzt. Aus dem Ringraum 10 gelangt das Wasser über
im wesentlichen radiale Bohrungen 13 zu den Austrittsdüsen, welche im Meißelhalter
untergebracht sein können.
[0010] Bei der Ausbildung nach Fig. 2 sind nun anstelle des Ringraumes 10 wenigstens drei
in Achsrichtung des Srhrämkopfes durchgehende Bohrungen 14 vorgesehen, welche an beiden
Seiten mit Verschlußstücken 15 abgeschlossen sind. Sofern es die Geometrie des Schrämkopfes
erfordert, kann die Ausbildung, wie im oberen Teil der Fig. 2 dargestellt, auch so
getroffen sein, daß die Bohrung 14 in zwei Bohrungen 16 unterteilt ist, welche über
eine radiale Bohrung 17 miteinander verbunden sind. Auch bei einer derartigen Ausführung
läßt sich nach Lösen der Verschlußstücke 15 noch eine Reinigung der Bohrungen 14 bzw.
16 erzielen. Die Wasserzuführung zu diesen Bohrungen 14 bzw. 16, von welchen wenigstens
drei in Umfangsrichtung des Schrämkopfes 1 verteilt angeordnet sind, kann im wesentlichen
analog wie bei der Ausbildung nach Fig. 1 erfolgen und ist nicht nochmals dargestellt.
[0011] Die einzelnen Scheiben 2 sind mit ihren Stirnflächen miteinander verschweißt, wobei
jeweils eine Scheibe 2 eine sich in der durch den Pfeil 18 angedeuteten radialen Richtung
erstreckende Ausnehmung aufweist, welche sich über einen Teilbereich a erstreckt.
Dieser Teilbereich a ist größer als der Durchmesser b der Bohrungen 14 bzw. 16 und
wird bei der Verbindung der einzelnen Scheiben 2 durch Abschmelzen einer Elektrode
aufgefüllt. Die Bohrungen 14 bzw. 16 werden nun durch die Schweißnähte, welche mit
19 bezeichnet sind, hindurchgeführt, so daß sich eine glatte Innenfläche als Wand
der Bohrung ergibt. Die Verschlußstücke 15 weisen ein Schraubgewinde 20 auf, welches
in ein entsprechendes Innengewinde 21 an den Stirnseiten der Bohrungen 14 bzw. 16
eingeschraubt ist. Die im wesentlichen radialen Stichleitungen 13 zu den Austrittsdüsen,
wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, münden in diese Bohrungen 14 bzw. 16. Eine derartige
Ausbildung ist auf Grund des geringeren, in radialer Richtung wirksam werdenden Druckes
auch für die Zuführung von Druckwasser unter einem Druck von bis zu 300 bar zu den
Austrittsdüsen geeignet, ohne daß die Gefahr einer mechanischen Überbeanspruchung
der Schweißnähte 19 zu benachbarten Ringscheiben 2 besteht.
1. Schrämkopf (1) für Streckenvortriebsmaschinen mit am Umfang desselben angeordneten
Meißeln und Austrittsdüsen für den Austritt von Kühlwasser, welche über innerhalb
des Schrämkopfes (1) in Achsrichtung desselben verlaufende Kanäle (14 bzw. 16) mit
Wasser versorgbar sind, wobei der Schrämkopfgrundkörper aus in Achsrichtung aneinander
anschließenden Ringscheiben (2) besteht, welche miteinander verschweißt sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die innerhalb des Schrämkopfes (1) in Achsrichtung desselben verlaufenden
Kanäle (14 bzw.16) als Bohrungen ausgebildet sind, welche die Schweißnähte (19) benachbarter
Scheiben (2) des Schrämkopfgrundkörpers durchsetzen.
2. Schrämkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung des
Schrämkopfes (1) wenigstens drei im wesentlichen parallel zur Achse des Schrämkopfes
(1) verlaufende Bohrungen (14 bzw.16) vorgesehen sind, welche an den Stirnflächen
des Schrämkopfes (1) abgeschlossen sind.
3. Verfahren zur Herstellung eines Schrämkopfes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß von einander zugewendeten Stirnflächen der Ringscheiben (2) im Bereich benachbarter
Innenkanten der miteinander zu verschweißenden Ringscheiben (2) des Schrämkopfgrundkörpers
zumindest eine über einen radialen Bereich (a) abgeschrägt oder abgesetzt ausgebildet
wird, dessen radiale Erstreckung größer ist als der Durchmesser (b) der in Achsrichtung
verlaufenden Bohrungen (14 bzw.16), daß die Ringscheiben (2) unter Auffüllen des auf
diese Weise gebildeten Hohlraumes verschweißt werden, und daß die in Achsrichtung
des Schrämkopfes (1) verlaufenden Bohrungen (14 bzw.16) nach dem Verschweißen der
Scheiben (2) miteinander durch diese Schweißnähte (19) gebohrt werden.
