EP0837218A2 - Method for supplying power to measure and/or control devices of drilling machines and a drilling machine - Google Patents

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EP0837218A2
EP0837218A2 EP97890199A EP97890199A EP0837218A2 EP 0837218 A2 EP0837218 A2 EP 0837218A2 EP 97890199 A EP97890199 A EP 97890199A EP 97890199 A EP97890199 A EP 97890199A EP 0837218 A2 EP0837218 A2 EP 0837218A2
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EP
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screw conveyor
gear
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area
protective tube
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EP97890199A
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German (de)
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Alois Pichler
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BORAG GRABENLOSER LEITUNGSBAU AG
Original Assignee
Alois Pichler
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Publication of EP0837218A3 publication Critical patent/EP0837218A3/en
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/04—Distributing means for power supply in mines
    • E21F17/06—Distributing electric power; Cable networks; Conduits for cables
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0085—Adaptations of electric power generating means for use in boreholes

Definitions

  • the invention relates to a method for supplying energy to measurement and / or Control devices in the area of the drill head of boring machines for bores, in particular horizontal bores, and a tunneling machine for bores with a Establishment for carrying out this procedure.
  • the tunneling machine consists of a cutting shoe, which at the front end of a Protection tube is arranged.
  • a screw conveyor runs in the pipe and in the cutting shoe, which the shredded material against the direction of advance through the pipe transported away.
  • the cutting shoe is preferably hydraulically adjustable.
  • the Cutting shoe on the protective tube adjustable mounted over one bearing and over several Hydraulic cylinder can be tilted in relation to the protective tube.
  • To check the deviation from the drilling direction are mostly electronic or optical measuring devices behind the Tunneling machine arranged. This task can e.g. meet a laser beam which of is injected into the protective tube parallel to the screw conveyor and behind the Boring machine hits a kind of target.
  • a matrix arrangement of Photodiodes or the like can serve as a target, with the aid of which the deviation of the Laser beam determined from its target position and a corresponding correction of the Position of the cutting shoe is made, these measuring and control devices in the Tunneling machines require different supply lines for electrical energy or compressed air to drive the hydraulic cylinders. These supply lines are in channels, which around the Main channel, in which the screw conveyor runs, to the rear end of the protective tube headed. This means an increased effort when drilling the hole.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for the energy supply of Measuring and / or control devices in the area of the drill head of tunneling machines, whereby leads to the cutting shoe can be omitted and thus the manipulation during the drilling is facilitated.
  • the object of the invention is achieved in that the measuring and / or Control devices are driven by the rotation of a screw conveyor. Thereby no leads to the cutting shoe are necessary, which means that the manipulation during the Drilling is much easier. It only has to go through the screw conveyor Protective tube are guided. This means that jacking is not hindered by cables and hoses or more difficult.
  • Another object of the invention is to provide a tunneling machine for Bores, especially horizontal bores, with a device for carrying out the inventive method, with a steerable cutting shoe and one in one Protective tube rotatably arranged screw conveyor.
  • the second object of the invention is achieved in that between the screw conveyor and the protective tube, a gear or the like is arranged, which via the rotation of the Screw conveyor can be driven.
  • the facilities for generating the energy are located next to the screw conveyor inside the protective tube in the tunneling machine.
  • the drive of the gear wheel or the like takes place via the rotation of the screw conveyor, taking care must be ensured that the removal of the material is not disturbed by the screw conveyor.
  • the fact that the energy is generated in the area of the boring machine on the drill head side the disruptive supply cables and hoses from the rear end of the protective tube omitted.
  • the gear instead of the gear, other devices can of course also be used, which are able to transmit a rotary motion.
  • a bar or is in the outer area of the screw conveyor.
  • a gear rim or the like Arranged, the inner diameter of which is larger than that Outside diameter of the screw conveyor, and which ring gear or the like.
  • the gear wheel or the like is drivable. This represents an easy implementation the drill head-side power generation. that the bar on the outside of the Conveyor screw is arranged, the crushing of the ground or the like is not significantly hindered.
  • Inserting the screw conveyor into the Protection tube can be further facilitated if the or each ledge faces outwards tapering cross section and possibly the driver of the ring gear or the like one after has a tapering cross-section on the inside. This ensures that when the Screw conveyor in the protective tube does not collide with the bar, but rather automatically pushes it into the correct position.
  • Another embodiment variant is formed in that a connected drum is arranged, and that the drum one towards Has axis of rotation of the screw conveyor facing recess, and that around A worm gear or the like is arranged, the inner diameter of which is greater than is the outside diameter of the screw conveyor, and the one in the recess of the Drum-projecting driver is connected, which when the screw conveyor rotates is taken along, and that the gear or the like can be driven via the ring gear or the like.
  • the use of a cylindrical drum has stability advantages over a bar.
  • a toothed ring or the like can also be connected to the screw conveyor, and via the Sprocket or the like.
  • the gear or the like are driven to generate energy.
  • an alternator is provided by the gearwheel or the like to generate electrical energy to supply the measuring and / or control devices drivable in the area of the drill head.
  • electrical or electronic devices supplied with energy and their Function are guaranteed. These devices include e.g. the facilities for Detection of a deviation from the ruffled drilling direction.
  • a gear or the like Hydraulic pump for generating pressure to supply the measuring and / or Control devices in the area of the drill head.
  • a hydraulic unit, drivable e.g. a hydraulic unit, drivable.
  • the hydraulic cylinders are used to adjust the cutting shoe driven. which compensates for any deviation from the target drilling direction becomes.
  • a receiver for the is advantageously in the protective tube in the area of the drill head wireless reception of control signals provided. Any controls from outside without cables.
  • a radio signal receiver conventional remote controls using suitable carrier frequencies Control of the drill head can be used.
  • the receiver can be an optical one Be a receiver and control signals using modulated laser light or infrared light receive.
  • the optical receiver has the advantage over the radio signal receiver that there is no interference from electromagnetic fields. For that is one such receivers more susceptible to pollution.
  • a transmitter for the wireless transmission of Signals can various measured values or the like recorded in the drill head in the Control center are transferred, on the basis of which tax measures are taken can.
  • the transmitter can be a radio signal transmitter or be an optical transmitter.
  • the tunneling machine shown in Fig. 1 consists of a protective tube 6 in which the the auger 2 connected to the drill head 1 is rotatably arranged.
  • a protective tube 6 With the front End of the protective tube 6 is a cutting shoe 3 via a bearing 5, which is an adjustment of the cutting shoe 3 in any direction. connected.
  • the cutting shoe 3 is preferably hydraulically adjustable. to deviations from the desired To be able to compensate the direction of advance.
  • At least two are used for adjustment Hydraulic cylinder 4. which pivot the cutting shoe 3 relative to the bearing 5. This Swiveling is carried out according to the deviation from the target direction. With help of the boring head 1, the rock or soil in front of it is broken up or crushed and on the rotating screw 2 against the direction of advance to transported back end of the protective tube 6.
  • the Ledge 7 a driver 8 which is connected to a ring gear 9.
  • the ring gear 9 in turn, a gear 10 drives.
  • the gear 10 are located above the Screw conveyor 2 from pollution and. Protected the facilities for generating the energy required in the tunneling machine. With the help of an alternator 11 is off the rotation of the gear 10 generates electrical energy, which for various measuring and Control devices is necessary.
  • a hydraulic pump is connected via a planetary gear 12 13 generated to generate the pressure for driving the hydraulic cylinder 4.
  • Fig. 2a shows the variant with a bar 7 in cross section.
  • a recess 16 is provided to insert the screw conveyor 2 in the tunneling machine is in the front of the Screw conveyor.
  • the recess 16 also dropped. if the bar 7 over the outer diameter of the screw conveyor 2nd protrudes and the driver 8 does not protrude into the area of the screw conveyor 2. So is a It is possible to insert the screw conveyor 2 without dismantling the driver 8.
  • FIG. 2b shows another embodiment. in which the screw conveyor 2 in the front Area is firmly connected to a drum 14.
  • the drum 14 has a recess 15, into which the driver 8, which is firmly connected to the ring gear 9, projects. so that when the Screw conveyor of the ring gear 9 is driven.
  • the screw conveyor 2 is inserted easily possible here too.
  • the type of deriving the energy of the screw conveyor to generate electrical energy or of pressure also allows the construction of the invention to be used in conventional tunneling machines and does not require any special designs. Also lets the type of energy conversion to that the screw conveyor against the direction of advance the protective tube can be pulled without tampering on the drill head side are necessary.
  • the embodiment mainly relates to horizontal bores. however the device according to the invention also for other comparable drilling devices applicable.

Abstract

The energy supply method is used for measuring and/or control devices positioned adjacent the bore head of the horizontal boring machine, by utilising the rotation of the feed screw (2) for driving an electrical generator (11) via a cogwheel mechanism (10). The electrical supply can be maintained when the bore head is at a standstill by using energy storage capacitors or batteries, the electrical supply system contained within a protective sleeve (6) adjacent the bore head.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energieversorgung von Meß- und/oder Steuereinrichtungen im Bereich des Bohrkopfes von Vortriebsmaschinen für Bohrungen, insbesondere Horizontalbohrungen, sowie eine Vortriebsmaschine für Bohrungen mit einer Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for supplying energy to measurement and / or Control devices in the area of the drill head of boring machines for bores, in particular horizontal bores, and a tunneling machine for bores with a Establishment for carrying out this procedure.

Bohrungen in Erdreich oder Stein werden heutzutage dort durchgeführt, wo eine offene Bauweise unmöglich bzw. zu kostspielig wäre. Solche Bohrungen werden insbesondere für Kanalisation und Kabelverlegung durchgeführt. In verbautem Gebiet werden Horizontalbohrungen unter Hauptverkehrslinien, Gebäuden und Denkmälern für verschiedenste Anwendungen durchgeführt. Aber auch in unverbautem Gebiet werden solche Bohrungen z.B. für Entwässerungszwecke angewendet. Beim sogenannten "Microtunneling" besteht die Vortriebsmaschine aus einem Schneidschuh, welcher am vorderen Ende eines Schutzrohres angeordnet ist. Im Rohr und im Schneidschuh verläuft eine Förderschnecke, welche das zerkleinerte Material entgegen der Vortriebsrichtung durch das Rohr abtransportiert. Am vorderen Teil der Förderschnecke, unmittelbar vor dem Schneidschuh, ist der Bohrkopf angeordnet. Zum Ausgleich von Abweichungen von der geplanten Bohrrichtung ist der Schneidschuh vorzugsweise hydraulisch verstellbar. Zu diesem Zweck ist der Schneidschuh am Schutzrohr über ein Lager verstellbar montiert und über mehrere Hydraulikzylinder gegenüber dem Schutzrohr neigbar. Zur Überprüfung der Abweichung von der Bohrrichtung sind meist elektronische oder optische Meßeinrichtungen hinter der Vortriebsmaschine angeordnet. Diese Aufgabe kann z.B. ein Laserstrahl erfüllen, welcher von hinten in das Schutzrohr parallel zur Förderschnecke eingestrahlt wird und hinter der Vortriebsmaschine auf eine Art Zielscheibe auftrifft. Eine matrixförmige Anordnung von Photodioden od. dgl. kann als Zielscheibe dienen, mit deren Hilfe die Abweichung des Laserstrahls von seiner Sollposition ermittelt und eine dementsprechende Korrektur der Stellung des Schneidschuhs vorgenommen wird, Diese Meß- und Steuereinrichtungen in der Vortriebsmaschine erfordern verschiedene Zuleitungen für elektrische Energie bzw. Druckluft zum Antrieb der Hydraulikzylinder. Diese Zuleitungen werden in Kanälen, welche um den Hauptkanal, in welchem die Förderschnecke verläuft, an das hintere Ende des Schutzrohres geleitet. Dies bedeutet einen erhöhten Aufwand bei der Durchführung der Bohrung. Today, drilling in soil or stone is carried out where there is an open one Construction would be impossible or too expensive. Such holes are especially for Sewerage and cable laying carried out. Be in built-up area Horizontal drilling under major traffic lines, buildings and monuments for various applications carried out. But also in unobstructed areas Bores e.g. used for drainage purposes. In so-called "microtunneling" the tunneling machine consists of a cutting shoe, which at the front end of a Protection tube is arranged. A screw conveyor runs in the pipe and in the cutting shoe, which the shredded material against the direction of advance through the pipe transported away. On the front part of the screw conveyor, right in front of the cutting shoe the drill head arranged. To compensate for deviations from the planned drilling direction the cutting shoe is preferably hydraulically adjustable. For this purpose the Cutting shoe on the protective tube adjustable mounted over one bearing and over several Hydraulic cylinder can be tilted in relation to the protective tube. To check the deviation from the drilling direction are mostly electronic or optical measuring devices behind the Tunneling machine arranged. This task can e.g. meet a laser beam which of is injected into the protective tube parallel to the screw conveyor and behind the Boring machine hits a kind of target. A matrix arrangement of Photodiodes or the like can serve as a target, with the aid of which the deviation of the Laser beam determined from its target position and a corresponding correction of the Position of the cutting shoe is made, these measuring and control devices in the Tunneling machines require different supply lines for electrical energy or compressed air to drive the hydraulic cylinders. These supply lines are in channels, which around the Main channel, in which the screw conveyor runs, to the rear end of the protective tube headed. This means an increased effort when drilling the hole.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Energieversorgung von Meß- und/oder Steuereinrichtungen im Bereich des Bohrkopfes von Vortriebsmaschinen, wodurch Zuleitungen zum Schneidschuh entfallen können und somit die Manipulation während der Bohrung erleichtert wird.The object of the invention is therefore to provide a method for the energy supply of Measuring and / or control devices in the area of the drill head of tunneling machines, whereby leads to the cutting shoe can be omitted and thus the manipulation during the drilling is facilitated.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, daß die Meß- und/oder Steuereinrichtungen über die Drehung einer Förderschnecke angetrieben werden. Dadurch sind keine Zuleitungen zum Schneidschuh notwendig, wodurch die Manipulation während der Bohrung wesentlich erleichtert wird. Es muß lediglich die Förderschnecke durch das Schutzrohr geführt werden. Somit ist der Vortrieb nicht durch Kabel und Schläuche behindert bzw. erschwert.The object of the invention is achieved in that the measuring and / or Control devices are driven by the rotation of a screw conveyor. Thereby no leads to the cutting shoe are necessary, which means that the manipulation during the Drilling is much easier. It only has to go through the screw conveyor Protective tube are guided. This means that jacking is not hindered by cables and hoses or more difficult.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vortriebsmaschine für Bohrungen, insbesondere Horizontalbohrungen, mit einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einem lenkbaren Schneidschuh und einer in einem Schutzrohr drehbar angeordneten Förderschnecke.Another object of the invention is to provide a tunneling machine for Bores, especially horizontal bores, with a device for carrying out the inventive method, with a steerable cutting shoe and one in one Protective tube rotatably arranged screw conveyor.

Gelöst wird die zweite erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, daß zwischen der Förderschnecke und dem Schutzrohr ein Zahnrad od. dgl. angeordnet ist, welches über die Drehung der Förderschnecke antreibbar ist. Die Einrichtungen zur Erzeugung der Energie befinden sich neben der Förderschnecke innerhalb des Schutzrohres in der Vortriebsmaschine. Der Antrieb des Zahnrades od. dgl. erfolgt über die Drehung der Förderschnecke, wobei darauf geachtet werden muß, daß der Abtransport des Materials durch die Förderschnecke nicht gestört wird. Dadurch daß die Energie im bohrkopfseitigen Bereich der Vortriebsmaschine erzeugt wird, können die störenden Zuleitungskabel und -schläuche vom hinteren Ende des Schutzrohres entfallen. Anstelle des Zahnrades sind natürlich auch andere Einrichtungen einsetzbar, welche in der Lage sind, eine Drehbewegung zu übertragen.The second object of the invention is achieved in that between the screw conveyor and the protective tube, a gear or the like is arranged, which via the rotation of the Screw conveyor can be driven. The facilities for generating the energy are located next to the screw conveyor inside the protective tube in the tunneling machine. The drive of the gear wheel or the like takes place via the rotation of the screw conveyor, taking care must be ensured that the removal of the material is not disturbed by the screw conveyor. The fact that the energy is generated in the area of the boring machine on the drill head side the disruptive supply cables and hoses from the rear end of the protective tube omitted. Instead of the gear, other devices can of course also be used, which are able to transmit a rotary motion.

Gemäß einer Ausführungsvariante ist im Außenbereich der Förderschnecke eine Leiste od. dgl. über zumindest einen Gang der Förderschnecke angeordnet, und um die Förderschnecke ein Zahnkranz od. dgl. angeordnet, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Förderschnecke ist, und welcher Zahnkranz od. dgl. mit einem in Richtung zur Drehachse der Förderschnecke ragenden Mitnehmer verbunden ist, welcher bei Drehung der Förderschnecke durch die Leiste od. dgl. mitgenommen wird, wobei über den Zahnkranz od. dgl. das Zahnrad od. dgl. antreibbar ist. Dies stellt eine einfache Realisierung der bohrkopfseitigen Energieerzeugung dar. Dadurch. daß die Leiste im Außenbereich der Förderschnecke angeordnet ist, wird die Förderung des zerkleinerten Erdreichs od. dgl. nicht wesentlich behindert. Es besteht keine feste Verbindung zwischen der Leiste und dem Mitnehmer, wodurch das Einschieben der Förderschnecke in die Vortriebsmaschine ermöglicht wird, ohne daß im bohrkopfseitigen Bereich Manipulationen vorgenommen werden müssen. Wenn die oder jede Leiste über den Außendurchmesser der Förderschnecke hinausragt und im wesentlichen in Vortriebsrichtung orientiert ist und der Mitnehmer nicht in den durch den Außendurchmesser der Förderschnecke begrenzten Bereich hineinragt, kann die Förderschnecke ohne Schwierigkeiten in das Schutzrohr hineingeschoben sowie wieder herausgezogen werden. Wenn der Mitnehmer in den Bereich der Förderschnecke hineinragt, kann auch durch eine entsprechende Aussparung in der Förderschnecke ein leichtes Einschieben der Förderschnecke erzielt werden. Das Einschieben der Förderschnecke in das Schutzrohr kann weiter erleichtert werden, wenn die oder jede Leiste einen nach außen zulaufenden Querschnitt und allenfalls der Mitnehmer des Zahnkranzes od. dgl. einen nach innen zulaufenden Querschnitt aufweist. Dadurch wird erreicht, daß bei Einschieben der Förderschnecke in das Schutzrohr die Leiste nicht mit dem Mitnehmer kollidiert, sondern diesen automatisch in die richtige Position drängt.According to an embodiment variant, a bar or is in the outer area of the screw conveyor. Arranged over at least one flight of the screw conveyor, and around the screw conveyor a gear rim or the like. Arranged, the inner diameter of which is larger than that Outside diameter of the screw conveyor, and which ring gear or the like. With an in Direction to the axis of rotation of the screw protruding driver is connected, which at Rotation of the screw conveyor is carried by the bar or the like Gear rim or the like. The gear wheel or the like is drivable. This represents an easy implementation the drill head-side power generation. that the bar on the outside of the Conveyor screw is arranged, the crushing of the ground or the like is not significantly hindered. There is no fixed connection between the bar and the Carrier, causing the screw to be pushed into the tunneling machine is made possible without any manipulations being carried out in the area of the drill head Need to become. If the or each ledge has the outside diameter of the screw protrudes and is essentially oriented in the direction of advance and the driver is not in protrudes the area delimited by the outer diameter of the screw conveyor the screw conveyor is easily pushed into the protective tube and again be pulled out. If the driver protrudes into the area of the screw conveyor, can also be made easy by a corresponding recess in the screw conveyor Insertion of the screw conveyor can be achieved. Inserting the screw conveyor into the Protection tube can be further facilitated if the or each ledge faces outwards tapering cross section and possibly the driver of the ring gear or the like one after has a tapering cross-section on the inside. This ensures that when the Screw conveyor in the protective tube does not collide with the bar, but rather automatically pushes it into the correct position.

Eine andere Ausführungsvariante wird dadurch gebildet, daß um die Förderschnecke eine damit verbundene Trommel angeordnet ist, und daß die Trommel eine in Richtung zur Drehachse der Förderschnecke weisende Aussparung aufweist, und daß um die Förderschnecke ein Zahnkranz od. dgl. angeordnet ist, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Förderschnecke ist, und der mit einem in die Aussparung der Trommel ragenden Mitnehmer verbunden ist, welcher bei Drehung der Förderschnecke mitgenommen wird, und daß über den Zahnkranz od. dgl. das Zahnrad od. dgl. antreibbar ist. Der Einsatz einer zylindrischen Trommel weist gegenüber einer Leiste Stabilitätsvorteile auf.Another embodiment variant is formed in that a connected drum is arranged, and that the drum one towards Has axis of rotation of the screw conveyor facing recess, and that around A worm gear or the like is arranged, the inner diameter of which is greater than is the outside diameter of the screw conveyor, and the one in the recess of the Drum-projecting driver is connected, which when the screw conveyor rotates is taken along, and that the gear or the like can be driven via the ring gear or the like. The use of a cylindrical drum has stability advantages over a bar.

Es kann mit der Förderschnecke auch ein Zahnkranz od. dgl. verbunden sein, und über den Zahnkranz od. dgl. das Zahnrad od. dgl. zur Erzeugung von Energie angetrieben werden. A toothed ring or the like can also be connected to the screw conveyor, and via the Sprocket or the like. The gear or the like are driven to generate energy.

Durch eine solche Konstruktion wird die Förderung des zerkleinerten Materials durch die Förderschnecke ebenfalls nicht behindert.Such a construction will promote the crushed material through the Screw conveyor also not hindered.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist durch das Zahnrad od. dgl. eine Lichtmaschine zur Erzeugung elektrischer Energie zur Versorgung der Meß- und/oder Steuereinrichtungen im Bereich des Bohrkopfes antreibbar. Somit können die in der Vortriebsmaschine angeordneten elektrischen oder elektronischen Geräte mit Energie versorgt und deren Funktion gewährleistet werden. Zu diesen Geräten zählen z.B. die Einrichtungen zur Erfassung einer Abweichung von der gerüschten Bohrrichtung.According to a further feature of the invention, an alternator is provided by the gearwheel or the like to generate electrical energy to supply the measuring and / or control devices drivable in the area of the drill head. This means that in the tunneling machine arranged electrical or electronic devices supplied with energy and their Function are guaranteed. These devices include e.g. the facilities for Detection of a deviation from the ruffled drilling direction.

Vorteilhafterweise sind im Schutzrohr im Bereich des Bohrkopfes Einrichtungen zur Speicherung elektrischer Energie vorgesehen. Somit ist auch bei Stillstand der Förderschnecke eine Versorgung der elektrischen Geräte mit Energie gewährleistet. Neben Akkumulatoren können z.B. auch Kondensatoren verwendet werden.Devices are advantageously in the protective tube in the area of the drill head Storage of electrical energy provided. This means that even at standstill Screw conveyor ensures the electrical devices are supplied with energy. Next Accumulators can e.g. capacitors are also used.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist durch das Zahnrad od. dgl. eine Hydraulikpumpe zur Erzeugung von Druck zur Versorgung der Meß- und/oder Steuereinrichtungen im Bereich des Bohrkopfes. z.B. ein Hydraulikaggregat, antreibbar. Mit Hilfe des Drucks werden die Hydraulikzylinder zur Verstellung des Schneidschuhs angetrieben. durch die eine allfällige Abweichung von der Sollbohrrichtung ausgeglichen wird.According to a further feature of the invention, a gear or the like Hydraulic pump for generating pressure to supply the measuring and / or Control devices in the area of the drill head. e.g. a hydraulic unit, drivable. With With the help of pressure, the hydraulic cylinders are used to adjust the cutting shoe driven. which compensates for any deviation from the target drilling direction becomes.

Vorteilhafterweise ist im Schutzrohr im Bereich des Bohrkopfes ein Empfänger für den drahtlosen Empfang von Steuersignalen vorgesehen. Somit können allfällige Steuerungen von außen ohne Zuleitungen vorgenommen werden. Im Falle eines Funksignalempfängers können herkömmliche Fernsteuerungen unter Verwendung geeigneter Trägerfrequenzen zur Steuerung des Bohrkopfes eingesetzt werden. Ebenso kann der Empfänger ein optischer Empfänger sein und mit Hilfe von moduliertem Laserlicht oder Infrarotlicht Steuersignale empfangen. Der optische Empfänger weist gegenüber dem Funksignalempfänger den Vorteil auf, daß keine Beeinflussung durch elektromagnetische Felder gegeben ist. Dafür ist ein solcher Empfänger auf Verschmutzung anfälliger. A receiver for the is advantageously in the protective tube in the area of the drill head wireless reception of control signals provided. Any controls from outside without cables. In the case of a radio signal receiver conventional remote controls using suitable carrier frequencies Control of the drill head can be used. Likewise, the receiver can be an optical one Be a receiver and control signals using modulated laser light or infrared light receive. The optical receiver has the advantage over the radio signal receiver that there is no interference from electromagnetic fields. For that is one such receivers more susceptible to pollution.

Wenn im Schutzrohr im Bereich des Bohrkopfes ein Sender für die drahtlose Übertragung von Signalen vorgesehen ist. können diverse im Bohrkopf erfaßte Meßwerte od. dgl. in die Steuerzentrale übertragen werden, aufgrund derer Steuermaßnahmen unternommen werden können. Ebenso wie der oben beschriebene Empfänger kann der Sender ein Funksignalsender oder ein optischer Sender sein.If in the protective tube in the area of the drill head, a transmitter for the wireless transmission of Signals is provided. can various measured values or the like recorded in the drill head in the Control center are transferred, on the basis of which tax measures are taken can. Like the receiver described above, the transmitter can be a radio signal transmitter or be an optical transmitter.

Die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der beigefügten Abbildungen. welche vorteilhafte Ausführungsformen einer Vortriebsmaschine insbesondere für Horizontalbohrungen zeigen, näher erläutert.The essential features of the present invention will become apparent from the accompanying Illustrations. which advantageous embodiments of a tunneling machine in particular show for horizontal bores, explained in more detail.

Dabei zeigen

Fig. 1
eine Vortriebsmaschine mit der erfindungsgemäßen Einrichtung im Längsschnitt,
Fig. 1a
das Detail A aus Fig. 1. und
Fig. 2a und 2b
zwei Ausführungsformen einer Vortriebsmaschine mit der erfindungsgemäßen Einrichtung im Querschnitt entlang der Schnittlinie II-II aus Fig. 1.
Show
Fig. 1
a tunneling machine with the device according to the invention in longitudinal section,
Fig. 1a
the detail A from Fig. 1. and
2a and 2b
two embodiments of a tunneling machine with the device according to the invention in cross section along the section line II-II from FIG. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Vortriebsmaschine besteht aus einem Schutzrohr 6, in dem die mit dem Bohrkopf 1 verbundene Förderschnecke 2 drehbar angeordnet ist. Mit dem vorderen Ende des Schutzrohres 6 ist ein Schneidschuh 3 über ein Lager 5, welches eine Verstellung des Schneidschuhs 3 in beliebige Richtung zuläßt. verbunden. Der Schneidschuh 3 ist vorzugsweise hydraulisch verstellbar. um Abweichungen von der gewünschten Vortriebsrichtung ausgleichen zu können. Zur Verstellung dienen zumindest zwei HydrauliLzylinder 4. welche den Schneidschuh 3 gegenüber dem Lager 5 schwenken. Diese Schwenkung wird entsprechend der Abweichung von der Sollrichtung durchgeführt. Mit Hilfe des Bohrkopfes 1 wird der davor befindliche Fels bzw. das Erdreich zertrümmert bzw, zerkleinert und über die rotierende Förderschnecke 2 entgegen der Vortriebsrichtung zum hinteren Ende des Schutzrohres 6 abtransportiert.The tunneling machine shown in Fig. 1 consists of a protective tube 6 in which the the auger 2 connected to the drill head 1 is rotatably arranged. With the front End of the protective tube 6 is a cutting shoe 3 via a bearing 5, which is an adjustment of the cutting shoe 3 in any direction. connected. The cutting shoe 3 is preferably hydraulically adjustable. to deviations from the desired To be able to compensate the direction of advance. At least two are used for adjustment Hydraulic cylinder 4. which pivot the cutting shoe 3 relative to the bearing 5. This Swiveling is carried out according to the deviation from the target direction. With help of the boring head 1, the rock or soil in front of it is broken up or crushed and on the rotating screw 2 against the direction of advance to transported back end of the protective tube 6.

Wie aus der Detaildarstellung gemäß Fig. 1a besser ersichtlich, ist in diesem Ausführungsbeispiel über einen Gang der Förderschnecke 2 eine Leiste 7 fest mit der Förderschnecke verbunden. z.B. verschweißt. Bei Drehung der Förderschnecke 2 nimmt die Leiste 7 einen Mitnehmer 8, der mit einem Zahnkranz 9 verbunden ist. mit. Der Zahnkranz 9 wiederum treibt ein Zahnrad 10 an. Neben dem Zahnrad 10 befinden sich oberhalb der Förderschnecke 2 vor Verschmutzung u. dgl. geschützt die Einrichtungen zur Erzeugung der in der Vortriebsmaschine notwendigen Energie. Mit Hilfe einer Lichtmaschine 11 wird aus der Drehung des Zahnrades 10 elektrische Energie erzeugt, welche für diverse Meß- und Steuereinrichtungen notwendig ist. Über ein Planetengetriebe 12 wird eine Hydraulikpumpe 13 zur Erzeugung des Drucks für den Antrieb der Hydraulikzylinder 4 erzeugt.As can be seen more clearly from the detailed illustration according to FIG Embodiment over a course of the screw conveyor 2 a bar 7 with the Screw conveyor connected. e.g. welded. When the screw conveyor 2 rotates, the Ledge 7 a driver 8, which is connected to a ring gear 9. With. The ring gear 9 in turn, a gear 10 drives. In addition to the gear 10 are located above the Screw conveyor 2 from pollution and. Protected the facilities for generating the energy required in the tunneling machine. With the help of an alternator 11 is off the rotation of the gear 10 generates electrical energy, which for various measuring and Control devices is necessary. A hydraulic pump is connected via a planetary gear 12 13 generated to generate the pressure for driving the hydraulic cylinder 4.

Um auch eine Versorgung elektrischer Geräte bei Stillstand der Förderschnecke 2 zu gewährleisten, können Akkumulatoren oder Kondensatoren zur Speicherung elektrischer Energie angeordnet sein (nicht gezeigt). Allerdings ist eine Drehung der Förderschnecke 2 meist durchführbar. da die Förderschnecke auch ohne Vortrieb gedreht und somit das Zahnrad 10 ständig in Drehung versetzt werden kann.To also supply electrical devices when the screw conveyor 2 is at a standstill can guarantee accumulators or capacitors for storing electrical Energy may be arranged (not shown). However, the screw 2 is rotating mostly feasible. because the screw conveyor is also turned without propulsion and thus the gear 10 can be rotated continuously.

Fig. 2a zeigt die Ausführungsvariante mit einer Leiste 7 im Querschnitt. Um ein Einschieben der Förderschnecke 2 in die Vortriebsmaschine zu ermöglichen ist im vorderen Bereich der Förderschnecke eine Aussparung 16 vorgesehen. Alternativ dazu kann die Aussparung 16 auch entfallen. wenn die Leiste 7 über den Außendurchmesser der Förderschnecke 2 hinausragt und der Mitnehmer 8 nicht in den Bereich der Förderschnecke 2 ragt. Somit ist ein Einschieben der Förderschnecke 2 ohne Demontage des Mitnehmers 8 möglich.Fig. 2a shows the variant with a bar 7 in cross section. To insert the screw conveyor 2 in the tunneling machine is in the front of the Screw conveyor a recess 16 is provided. Alternatively, the recess 16 also dropped. if the bar 7 over the outer diameter of the screw conveyor 2nd protrudes and the driver 8 does not protrude into the area of the screw conveyor 2. So is a It is possible to insert the screw conveyor 2 without dismantling the driver 8.

Fig. 2b zeigt eine anderes Ausführungsbeispiel. bei dem die Förderschnecke 2 im vorderen Bereich mit einer Trommel 14 fest verbunden ist. Die Trommel 14 besitzt eine Aussparung 15, in die der mit dem Zahnkranz 9 fest verbundene Mitnehmer 8 ragt. sodaß bei Drehung der Förderschnecke der Zahnkranz 9 angetrieben wird. Das Einschieben der Förderschnecke 2 ist auch hier leicht möglich.2b shows another embodiment. in which the screw conveyor 2 in the front Area is firmly connected to a drum 14. The drum 14 has a recess 15, into which the driver 8, which is firmly connected to the ring gear 9, projects. so that when the Screw conveyor of the ring gear 9 is driven. The screw conveyor 2 is inserted easily possible here too.

Bei allen Ausführungsvarianten existiert keine Verbindung zwischen den mit der Förderschnecke verbundenen Mittel zum Antrieb des Zahnrades od. dgl. und dem mit dem Zahnkranz od. dgl. verbundenen Mitnehmer. In all versions there is no connection between those with the Conveyor screw connected means for driving the gear or the like. And with the Sprocket or the like connected driver.

Die Art der Ableitung der Energie der Förderschnecke zur Erzeugung elektrischer Energie oder von Druck erlaubt die Anwendung der erfindungsgemäßen Konstruktion auch bei herkömmlichen Vortriebsmaschinen und benötigt keine speziellen Anfertigungen. Auch läßt die Art der Energieumsetzung zu, daß die Förderschnecke entgegen der Vortriebsrichtung aus dem Schutzrohr gezogen werden kann, ohne daß Manipulationen auf der Bohrkopfseite notwendig sind.The type of deriving the energy of the screw conveyor to generate electrical energy or of pressure also allows the construction of the invention to be used in conventional tunneling machines and does not require any special designs. Also lets the type of energy conversion to that the screw conveyor against the direction of advance the protective tube can be pulled without tampering on the drill head side are necessary.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich hauptsächlich auf Horizontalbohrungen. allerdings ist die erfindungsgemäße Einrichtung auch für andere vergleichbare Bohreinrichtungen anwendbar.The embodiment mainly relates to horizontal bores. however the device according to the invention also for other comparable drilling devices applicable.

Claims (10)

Verfahren zur Energieversorgung von Meß- und/oder Steuereinrichtungen im Bereich des Bohrkopfes von Vortriebsmaschinen für Bohrungen, insbesondere Horizontalbohrungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und/oder Steuereinrichtungen über die Drehung einer Förderschnecke angetrieben werden.Process for the energy supply of measuring and / or control devices in the area of Drilling head of tunneling machines for bores, in particular horizontal bores, characterized in that the measuring and / or control devices via the rotation a screw conveyor are driven. Vortriebsmaschine für Bohrungen, insbesondere Horizontalbohrungen, mit einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem lenkbaren Schneidschuh (3) und einer in einem Schutzrohr (6) drehbar angeordneten Förderschnecke (2), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Förderschnecke (2) und dem Schutzrohr (6) ein Zahnrad (10) od. dgl. angeordnet ist, welches über die Drehung der Förderschnecke (2) antreibbar ist.Tunneling machine for bores, in particular horizontal bores, with a Device for performing the method according to claim 1, with a steerable Cutting shoe (3) and one rotatably arranged in a protective tube (6) Screw conveyor (2), characterized in that between the screw conveyor (2) and the protective tube (6) is a gear (10) or the like. Which is arranged via the rotation the screw conveyor (2) can be driven. Vortriebsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenbereich der Förderschnecke (2) eine Leiste (7) od. dgl. über zumindest einen Gang der Förderschnecke angeordnet ist, und daß um die Förderschnecke (2) ein Zahnkranz (9) od. dgl. angeordnet ist, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Förderschnecke (2) ist, und welcher Zahnkranz (9) od. dgl. mit einem in Richtung zur Drehachse der Förderschnecke (2) ragenden Mitnehmer (8) verbunden ist, welcher bei Drehung der Förderschnecke (2) durch die Leiste (7) od. dgl. mitgenommen wird, und daß über den Zahnkranz (9) od. dgl. das Zahnrad (10) od. dgl. antreibbar ist.Tunneling machine according to claim 2, characterized in that the Screw conveyor (2) a bar (7) or the like. Over at least one passage of the Screw conveyor is arranged, and that around the screw conveyor (2) or a ring gear (9) or. Like. Is arranged, the inner diameter of which is larger than the outer diameter Screw conveyor (2), and which sprocket (9) or the like. With one in the direction of Axis of rotation of the screw conveyor (2) projecting driver (8) is connected, which at Rotation of the screw conveyor (2) by the bar (7) or the like. Is taken along, and that the gear (10) or the like can be driven via the ring gear (9) or the like. Vortriebsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß um die Förderschnecke (2) eine damit verbundene Trommel (14) angeordnet ist, und daß die Trommel (14) eine in Richtung zur Drehachse der Förderschnecke (2) weisende Aussparung (15) aufweist, und daß um die Förderschnecke (2) ein Zahnkranz (9) od. dgl. angeordnet ist, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Förderschnecke (2) ist, und der mit einem in die Aussparung (15) der Trommel (14) ragenden Mitnehmer (8) verbunden ist, welcher bei Drehung der Förderschnecke (2) mitgenommen wird, und daß über den Zahnkranz (9) od. dgl. das Zahnrad (10) od. dgl. antreibbar ist. Jacking machine according to claim 2, characterized in that around the Screw conveyor (2) is connected to a drum (14), and that the Drum (14) one pointing in the direction of the axis of rotation of the screw conveyor (2) Has recess (15), and that around the screw conveyor (2), a ring gear (9) or the like. is arranged, whose inner diameter is larger than the outer diameter of the Screw conveyor (2), and with one in the recess (15) of the drum (14) projecting driver (8) is connected, which when the screw conveyor (2) rotates is taken along, and that the gear (10) or the like on the ring gear (9) or the like. is drivable. Vortriebsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Förderschnecke (2) ein Zahnkranz (9) od. dgl. verbunden ist, und daß über den Zahnkranz (9) od. dgl. das Zahnrad (10) od. dgl. antreibbar ist.Tunneling machine according to claim 2, characterized in that with the Conveyor screw (2) or a gear rim (9) or the like is connected, and that over the gear rim (9) or the like. The gear wheel (10) or the like can be driven. Vortriebsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Zahnrad (10) od. dgl. eine Lichtmaschine (11) zur Erzeugung elektrischer Energie zur Versorgung der Meß- und/oder Steuereinrichtungen im Bereich des Bohrkopfes antreibbar ist.Tunneling machine according to at least one of claims 2 to 5, characterized characterized in that by the gear (10) or the like. An alternator (11) for Generation of electrical energy to supply the measuring and / or control devices is drivable in the area of the drill head. Vortriebsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Schutzrohr (6) im Bereich des Bohrkopfes Einrichtungen zur Speicherung elektrischer Energie vorgesehen sind.Jacking machine according to claim 6, characterized in that in the protective tube (6) in Area of the drill head devices for storing electrical energy are provided are. Vortriebsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Zahnrad (10) od. dgl. eine Hydraulikpumpe (13) zur Erzeugung von Druck zur Versorgung der Meß- und/oder Steuereinrichtungen im Bereich des Bohrkopfes, z.B. ein Hydraulikaggregat, antreibbar ist.Tunneling machine according to at least one of claims 2 to 7, characterized characterized in that by the gear (10) or the like. A hydraulic pump (13) for Generation of pressure to supply the measuring and / or control devices in the area the drill head, e.g. a hydraulic unit that can be driven. Vortriebsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Schutzrohr (6) im Bereich des Bohrkopfes ein Empfänger (13) für den drahtlosen Empfang von Steuersignalen vorgesehen ist.Tunneling machine according to at least one of claims 2 to 8, characterized characterized in that in the protective tube (6) in the area of the drill head a receiver (13) is provided for the wireless reception of control signals. Vortriebsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Schutzrohr (6) im Bereich des Bohrkopfes ein Sender (14) für die drahtlose Übertragung von Signalen vorgesehen ist.Tunneling machine according to at least one of claims 2 to 9, characterized characterized in that in the protective tube (6) in the area of the drill head a transmitter (14) for the wireless transmission of signals is provided.
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