DE3711647A1 - Bohrkopfabdichtung fuer einen in einem vortriebsschild gelagerten bohrkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Abdichtungssystem für einen in einem Vortriebsschild drehbar gelagerten Bohrkopf, der in seinem rückwärtigen Umfangsbereich einen Zahnkranz trägt, mit dem Antriebsritzel mehrerer im Schild angeordneter Antriebsmotoren im Zahneingriff stehen.

Für den Vortrieb unterirdischer Bauwerke, wie Tunnels, Stollen u.dgl., sind Vortriebsschilde mit einer darin an­ geordneten Vollschnittmaschine bekannt, deren im Schild drehbar gelagerter Bohrkopf in einer vorderen Abbaukammer des Schildes arbeitet, die zur Schildrückseite hin durch eine feste Druckwand des Schildes abgeschottet ist. Der Antrieb des Bohrkopfes erfolgt bei bekannten Vortriebs­ schilden z.B. über einen am Bohrkopf rückseitig hinter der Druckwand angeordneten Zahnkranz, mit dem Antriebs­ ritzel mehrerer über den Umfang verteilter Antriebsmotore, z.B. hydraulischer Antriebsmotore, in Zahneingriff stehen.

Bei den bekannten Vortriebsschilden der vorgenannten Art bereitet die zuverlässige Bohrkopfabdichtung erhebliche Probleme. Es besteht die Gefahr, daß von der Ortsbrust her Schmutz in den Umfangsspalt zwischen Bohrkopf und Schild­ innenwand und damit auch in den rückwärtigen Antriebs­ bereich gelangt, der zu einem raschen Verschleiß des Zahn­ kranzes und auch der Antriebsritzel führt. Ein Auswechseln des Zahnkranzes und der Antriebsritzel während des Schild­ vortriebs ist schon aufgrund der beengten Raumverhältnisse im Schild nur unter Inkaufnahme längerer Stillstandszeiten möglich. Es besteht daher das Problem, ein betriebssicheres Abdichtungssystem zu schaffen, das möglichst über die ge­ samte Dauer der Vortriebsarbeit hinweg eine zuverlässige Abdichtung des Bohrkopfantriebs vor allem im Bereich des Zahnkranzes gewährleistet, aber auch bei Dichtungsverschleiß das Eindringen von Schmutz in den Antriebsbereich des Bohr­ kopfes noch zuverlässig verhindert.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, bei einem Vortriebs­ schild der eingangs genannten Art eine zuverlässige und standfeste Bohrkopfabdichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Abdichtungs­ system gelöst, welches sich durch folgende Merkmale kenn­ zeichnet:

• - Der Zahnkranz liegt innerhalb einer im Schild angeordneten ringförmigen Ölwanne, die orts­ brustseitig durch ein den Zahnkranz tragendes Wandelement des Bohrkopfes abgedeckt ist;
• - der Ringspalt zwischen dem Außenumfang des Bohrkopfes und der Schildinnenwand ist im ortsbrustseitigen Endbereich mittels einer zur Ortsbrust abdichtenden Umfangsdichtung und im Abstand dahinter im Übergangsbereich zur Ölwanne mittels einer die Ölwanne abdich­ tenden rückwärtigen Dichtung abgedichtet;
• - der genannte Ringspalt ist an mindestens eine, vorzugsweise mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Schmiermittel-Druckzuleitungen an­ geschlossen.

Mit besonderem Vorteil findet das erfindungsgemäße Abdich­ tungssystem bei einer Schildvortriebseinrichtung Verwendung, bei der der Bohrkopf in einer vorderen Abbaukammer des Vor­ triebsschildes angeordnet ist, die zur Schildrückseite hin durch eine feste Druckwand des Schildes abgedichtet ist, wobei die Ölwanne mit den Antriebsmotoren hinter der Druck­ wand angeordnet ist und letztere eine von dem Wandelement des Bohrkopfes abgedeckte Durchführung für einen den Zahn­ kranz tragenden Zahnkranzträger aufweist. Ein solcher Vor­ triebsschild kann als Hydroschild mit in der vorderen Abbau­ kammer befindlicher Stützflüssigkeit oder aber auch als so­ genannter Erddruckschild arbeiten, bei dem der Bohrkopf zu­ sammen mit dem Vortriebsschild vorgepreßt und dabei das Bodenmaterial kontinuierlich aus der vorderen Abbaukammer des Vortriebsschildes abgeführt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Bohrkopfabdichtung befindet sich der mit dem rotierenden Bohrkopf rückseitig fest verbundene Zahnkranz in einer ringförmigen Ölwanne, die gegen Schmutz­ zutritt mehrfach abgedichtet ist. Dabei ist der Ringspalt zwischen dem Außenumfang des Bohrkopfes und der Innenwand des Schildes im Bereich seiner vorderen Schildschneide durch die zur Ortsbrust hin dichtende Umfangsdichtung und im Abstand dahinter im Übergangsbereich zur Ölwanne durch die rückwärtige Dichtung abgedichtet. Die Dichtwirkung die­ ser einander nachgeschalteten Dichtungen wird dadurch unter­ stützt, daß in den Ringspalt ein Schmiermittel, vorzugsweise Schmierfett, unter Druck ein­ geführt wird, so daß selbst bei einem Versagen der vorderen Umfangsdichtung kein Schmutz von der Ortsbrust her in den Ringspalt eintreten kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Schmiermitteldruck im Ringspalt auf einem Druckniveau gehalten wird, das größer ist als der Druck, gegen den die zur Ortsbrust hin dichtende Umfangsdichtung abdichtet. Dabei läßt sich die Anordnung so treffen, daß während der Vor­ triebsarbeit das in den Ringspalt eingepreßte Schmiermittel ständig in mehr oder weniger großer Menge durch die orts­ brustseitige Umfangsdichtung gegen den von außen wirkenden Druck gedrückt wird.

Vorzugsweise besteht die ortsbrustseitige Umfangsdichtung aus mehreren hintereinander geschalteten und durch Distanz­ ringe gegeneinander distanzierten ringförmigen Lippendich­ tungen. Die Mehrfachdichtung erhöht die Sicherheit der Ring­ spaltabdichtung zusätzlich und gestattet aufgrund der Anord­ nung der elastischen Dichtungslippen den zur Schmutzrichtung gegenläufigen Schmiermitteldurchgang. Es empfiehlt sich, am Außenumfang des Bohrkopfes einen festen Dichtungsanlagering anzuordnen, gegen den die vordere Umfangsdichtung mit den Dichtlippen abdichtet. Die ortsbrustseitige Umfangsdichtung wird vorteilhafterweise in einer im Schildschneidenbereich innenseitig vorgesehenen Ausnehmung od.dgl. angeordnet, die zur Ortsbrust hin durch einen lösbaren Verschlußring ge­ schlossen ist. Durch Lösen des Verschlußringes, der auch aus mehreren Ringsegmenten bestehen kann, läßt sich die Stirndichtung, falls dies während der Vortriebsarbeit über­ haupt erforderlich werden sollte, entweder auswechseln oder durch Umsetzen der Lippendichtungen und Distanzringe so um­ bauen, daß die harten Dichtlippen, wenn sie in die Gegen­ fläche am Bohrkopfumfang bzw. am hier befindlichen Dichtungs­ anlagering nutartige Riefen eingeschnitten haben sollten, neue, d.h. unverletzte Anlageflächen finden.

Der vorgenannte Dichtungsanlagering wird zweckmäßig mit über seinen Umfang verteilt angeordneten Fettspurkanälen für das Einpressen von Schmierfett od.dgl. versehen, die in den Raum zwischen den Lippendichtungen münden. Die Lippendichtungen der Umfangsdichtung arbeiten dabei während der Bohrkopf­ umdrehung in einem Schmierfettpolster, wodurch der Dichtungs­ verschleiß vermindert und eine zusätzliche Dichtwirkung gegen­ über eindringendem Schmutz erreicht wird. Die Fettspurkanäle sind an einen oder mehrere am Bohrkopf angeordnete Zuführungs­ leitungen für das Schmierfett angeschlossen.

Es empfiehlt sich weiterhin, an der Schildinnenwand hinter der hier befindlichen Umfangsdichtung einen Lagerring anzu­ ordnen, auf dem der Bohrkopf mit einem an seinem Umfang an­ geordneten Bohrkopfring gleiten kann, wobei zwischen den beiden Ringen ständig ein Fettpolster vorhanden ist. Die An­ ordnung läßt sich so treffen, daß das Schmiermittel bzw. Schmierfett mit dem genannten Überdruck über die Fettspur­ kanäle im Bereich der vorderen Umfangsdichtung eingedrückt wird, während im Abstand hinter dieser Umfangsdichtung und auch hinter dem Lagerring Schmiermittel bzw. Schmierfett ohne einen solchen Überdruck zur weiteren Abdichtung und Sicherung der Dichtung eingebracht wird. In diesem Bereich können Bohrungen od.dgl. vorgenommen werden, um während des Betriebs Schmiermittelproben zu entnehmen. Sollten die Proben Verschmutzungen enthalten, so ist dies ein Zeichen für das Versagen der Bohrkopfdichtung.

Auch die den Ringspalt im rückwärtigen Bereich gegenüber der Ölwanne dichtende Dichtung besteht zweckmäßig aus mehreren hintereinander geschalteten und durch mindestens einen Distanzring gegeneinander distanzierten Lippendichtungen. Dabei wird die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß der Bohrkopf im Bereich der Ölwanne einen die rückwärtige Dich­ tung aufweisenden Tragring trägt, der unter Bildung eines labyrinthartigen Dichtungskanals in einen nutartigen Ring­ kanal des Schildes eingreift. Auch in diese rückwärtige Dich­ tung kann während des Betriebs über einen oder vorzugsweise mehrere über den Umfang angeordnete Kanäle Schmiermittel bzw. Schmierfett eingebracht werden.

Weitere Dichtungen werden zweckmäßig im Dichtungsspalt zwi­ schen der Druckwand und dem rückwärtigen Bereich des Bohr­ kopfes vorgesehen. Auch diese Dichtungen werden zweckmäßig als Lippendichtungen innerhalb eines Labyrinthspaltes aus­ gebildet und mit einer Schmiermittelzuführung versehen.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den einzelnen Ansprü­ chen angegeben und werden nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher er­ läutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 im Vertikalschnitt einen Vortriebsschild im ortsbrustseitigen Bereich mit dem hier angeordneten Bohrkopf und einer erfindungs­ gemäßen Bohrkopfabdichtung;

Fig. 2 den Vortriebsschild mit Bohrkopf nach Fig. 1 in einem Teilschnitt und in größe­ rem Maßstab im Bereich der umlaufenden Bohrkopfdichtung;

Fig. 3 in größerem Maßstab die im Bereich der Schildschneide angeordnete Umfangsdich­ tung I;

Fig. 4 in größerem Maßstab die rückwärtigen Dichtungen II bis IV im Bereich der Ölwanne und der inneren Ortsbrust.

Der dargestellte zylindrische Vortriebsschild 1 nimmt einen um die Schildachse drehbaren Bohrkopf 2 auf, der ortsbrust­ seitig mit einem zentralen Vorschneider 3 und mit auf kon­ zentrischen Kreisen angeordneten Schneidwerkzeugen 4 bestückt ist. Der Bohrkopf 2 ist im Vortriebsschild 1 drehbar, jedoch axial unverschieblich gelagert. Er befindet sich in einer vorderen Abbaukammer 5 des Vortriebsschildes 1, die zur Schildrückseite hin durch eine kräftige Druckwand 6 abge­ schottet ist. Die Abförderung des Bodenmaterials aus der Abbaukammer 5 erfolgt z.B. mittels einer die Druckwand 5 durchdringenden Förderschnecke 7. Der aus einer stabilen Kastenkonstruktion bestehende zylindrische Schildmantel ist am ortsbrustseitigen Ende des Vortriebsschildes 1 als Schild­ schneide 8 ausgebildet. Der Vortriebsschild 1 mit dem darin gelagerten Bohrkopf 2 wird mittels hydraulischer Pressen 9 in Vortriebsrichtung vorgepreßt, die über den Schildumfang verteilt im Bereich des Schildmantels angeordnet sind und sich an einem geeigneten (nicht dargestellten) pressenwider­ lager abstützen, z.B. über einen gemeinsamen Druckring am eingebrachten Tunnelausbau oder an einer nachführbaren Innenschalung, wenn die Tunnelauskleidung in Ortbeton er­ stellt wird. Dem eigentlichen Vortriebsschild 1 nachgeschal­ tet ist ein Nachlaufschild 10. Zwischen dem Nachlaufschild 10 und dem Vortriebsschild 1 kann ein kurzer Zwischenschild 11 angeordnet sein, der über hydraulische Steuerpressen 12 mit dem Vortriebsschild 1 verbunden ist. Der Zwischenschild 11 kann seinerseits über hydraulische Vorschubzylinder 12 mit dem Nachlaufschild 10 verbunden sein.

Vortriebsschilde der vorgenannten Art sind an sich bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung. Der Bohr­ kopfantrieb befindet sich hinter der Druckwand 6. Er weist mehrere z.B. hydraulische Antriebsmotoren 13 auf, die in gleichmäßigen Umfangsabständen an einer ringförmigen Steg­ wand 14 des kastenförmig ausgesteiften Schildmantels ange­ ordnet sind. Die Antriebsritzel 15 der Antriebsmotoren 13 stehen im Zahneingriff mit einem innenverzahnten Zahnkranz 16, der an einem ringförmigen Zahnkranzträger 17 des Bohr­ kopfes 2 angeordnet ist. Der Zahnkranz 16 befindet sich zu­ sammen mit den Antriebsritzeln 15 in einer ringförmigen Öl­ wanne 18, die sich im Vortriebsschild 1 in dessen Umfangs­ bereich hinter der Druckwand 6 befindet. Die Ölwanne 18 wird am Außenumfang durch eine ringförmige Wand 19, am Innenumfang durch eine ringförmige Wand 20 und an der Rück­ seite durch die feste Stegwand 14 des Vortriebsschildes be­ grenzt. Ortsbrustseitig wird die Ölwanne 18 durch den Um­ fangsbereich der Druckwand 6 begrenzt, wobei am Außenumfang der Druckwand 6 eine ringförmige Durchführung 21 für den Durchgriff des Zahnkranzträgers 17 vorgesehen ist. Orts­ brustseitig wird die Ölwanne 18 von einem an der Rückseite des Bohrkopfes 2 angeordneten ringförmigen Wandelement 22 abgedeckt, an welchem der Zahnkranzträger 17 mit dem Zahn­ kranz 16 fest angeordnet ist. Die innenliegende ringförmige Wand 20 ist mit der Druckwand 6 und mit der Stegwand 14 des Vortriebsschildes verbunden. Der Zahnkranz 16 ist innerhalb der Ölwanne 18 in kräftigen Wälzlagern 23, 24 und 25 ge­ lagert.

Der aus einer Schweißkonstruktion bestehende Bohrkopf 2 weist gemäß Fig. 2 zwei im Abstand hintereinander angeord­ nete kräftige Platten 26 und 27 auf, von denen die Front­ platte 26 mit den Werkzeugen 3 und 4 bestückt ist und die erforderlichen Durchtrittsöffnungen für das an der Orts­ brust abgebaute Bodenmaterial aufweist. Am Umfang sind die Platten 26 und 27 über eine stabile kastenförmige Verbin­ dung fest miteinander verbunden. Das rückwärtige Wandele­ ment 22 ist über eine konische Umfangswand 28 mit der Rückenplatte 27 des Bohrkopfes fest verbunden. In diesem Bereich weist der Mantel des Vortriebsschildes 1 eine eben­ falls geneigte Innenwand 29 auf, die zusammen mit der Um­ fangswand 28 einen sich nach hinten konisch verjüngenden Ringspalt 30 ausbildet, der sich etwa von der Frontplatte 26 bis nach hinten zur Ölwanne 18 hin erstreckt.

Zur Abdichtung der Ölwanne 18 gegenüber Schutzzutritt sind mehrere Umfangsdichtungen I bis IV vorgesehen. Die Umfangs­ dichtung I dichtet den Ringspalt 30 an seinem ortsbrust­ seitigen Ende zur Ortsbrust hin ab, während die rückwärtige Dichtung II den Ringspalt 30 an seinem rückwärtigen Ende im Bereich der Ölwanne 18 dichtet. Die beiden anderen Dich­ tungen III und IV dichten die Ölwanne 18 im inneren Um­ fangsbereich zwischen Bohrkopf 2 und Druckwand 6 ab.

Die ortsbrustseitige Umfangsdichtung I ist vor allem der Fig. 3 zu entnehmen. Sie besteht aus mehreren, hier drei hintereinander geschalteten Lippendichtungen 31, die durch zwei zwischen ihnen angeordnete Distanzringe 32 gegenein­ ander distanziert und zusammen mit den Distanzringen 32 in einer Umfangsausnehmung 33 der Schildinnenwand im Bereich der vorderen Schildschneide 8 angeordnet sind, wobei die Ausnehmung ortsbrustseitig durch einen lösbaren, z.B. an­ geschraubten Verschlußring 34 geschlossen ist. Der Bohrkopf 2 weist am Umfang einen festen Dichtungsanlagering 35 auf, dessen zylindrische Umfangsfläche die Gegenfläche für die Dichtringe 31 bildet, die aus Lippendichtungen bestehen, deren Dichtlippen sich gegen die Umfangsfläche des Ringes 35 legen. Auf diese Weise wird eine zur Ortsbrust hin dich­ tende Mehrfachdichtung gebildet. Der Bohrkopf 2 weist un­ mittelbar hinter dem Dichtungsanlagering 35 einen weiteren Ring 36 auf, mit dem er sich bei seiner Drehbewegung auf einem Lagerring 37 gleitend abstützen kann, der in den Ringspalt 30 vorspringend und diesen im Querschnitt ein­ engend an der Innenwand des Vortriebsschildes 1 unmittel­ bar hinter der Umfangsdichtung I angeordnet ist.

Der Dichtungsanlagering 35 weist über seinen Umfang verteilt mehrere Fettspurkanäle 38 und 39 auf, die von Bohrungen des Ringes 35 gebildet werden können und die an Schmierfett- Druckleitungen 40 und 41 angeschlossen sind, die in Fig. 2 lediglich schematisch angedeutet sind. Über die Leitungen 40 und 41 und die Fettspurkanäle 38 und 39 kann während der Vortriebsarbeit Schmierfett unter Druck in den Dichtungsraum der Umfangsdichtung I laufend eingepreßt werden, und zwar im Bereich hinter den beiden vorderen Lippendichtungen 31. Auf diese Weise wird an der Umfangsdichtung I ein Fettpolster gebildet, welches die Dichtwirkung und die Standzeit der Dichtung erhöht. Vorzugsweise wird das Schmierfett unter einem solchen Druck eingepreßt, daß sich im Betrieb ein mehr oder weniger kontinuierlicher Schmierfettstrom an den Dichtlippen vorbei in Richtung zur Ortsbrust ergibt.

Der Ringkanal 30 hinter der Umfangsdichtung I ist an mehre­ re über seinen Umfang verteilt angeordnete Schmiermittel- Zuleitungen 42 angeschlossen, über die ein Schmiermittel, vorzugsweise Schmierfett, zur weiteren Abdichtung und Siche­ rung des Ringspaltes eingebracht werden kann. Dieses Schmier­ mittel kann mit einem gegenüber der Schmierfettzuführung der Leitungen 40, 41 niedrigeren Druck in den Ringspalt eingeführt werden. Der Ringspalt 30 ist im Bereich zwischen den Dichtungen I und II an einen oder mehrere Kanäle 43 an­ geschlossen, über die Fettproben im Betrieb entnommen werden können, um etwaige Verschmutzungen des Fettpolsters inner­ halb des Ringspaltes feststellen zu können. Außerdem läßt sich an den vorderen Fettspurkanälen 28 und 39 eine Druck­ überwachung bezüglich des Schmierfettdrucks durchführen.

Wie vor allem Fig. 4 zeigt, weist der Bohrkopf 2 an seinem rückwärtigen Wandelement 22 einen die rückwärtige Dichtung II aufnehmenden Tragring 44 auf, der unter Bildung eines labyrinthartigen Dichtungskanals 45 in eine Ringnut 46 an der Innenwand des Vortriebsschildes 1 einfaßt. In einer nut­ artigen Ausnehmung des Tragringes 44 sitzen zwei durch einen Distanzring 47 gegeneinander distanzierte Lippendichtungen 48 und 49, die durch einen lösbaren Verschlußring 50 ge­ sichert sind und deren Dichtlippen gegen die zylindrische Fläche eines mit der Schildinnenwand fest verbundenen Rin­ ges 51 abdichten. Der Ring 51 weist über den Umfang verteilt ebenfalls mehrere bzw. eine Vielzahl an Fettspurkanälen 52 auf, über die Schmierfett in den Raum zwischen den Lippen­ dichtungen 48 und 49 eingepreßt werden kann, wodurch eine Schmierung im Dichtungsbereich sowie eine zusätzliche Dicht­ wirkung erzielt wird. Die Fettspurkanäle 52, die von Bohrun­ gen des Ringes 51 gebildet werden können, sind an eine (nicht dargestellte) Schmierfett-Zuführungsleitung ange­ schlossen.

Wie vor allem Fig. 4 zeigt, sind die innenliegenden Dich­ tungen III und IV, die den Dichtspalt zwischen dem Abdeck­ element 22 des Bohrkopfes 2 und der Druckwand 6 abdichten, hintereinander geschaltet, wobei auch dieser Dichtspalt als mehrfach abgewinkelter Labyrinthkanal ausgebildet ist. Die Dichtung IV entspricht in ihrem Aufbau der Umfangsdichtung I. Sie weist drei durch Distanzringe 53 gegeneinander distanzierte und durch einen lösbaren Verschlußring 55 am Wandelement 22 gehaltene Lippendichtungen 54 auf, die mit ihren Dichtlippen an einem fest mit der Druckwand 6 ver­ bundenen Gegenring 56 anliegen. Am Gegenring 56 befinden sich über den Umfang verteilt Fettspurkanäle 57 und 58, die jeweils an eine Schmierfettzuleitung 59 bzw. 60 ange­ schlossen sind, über die Schmierfett unter Druck in den Dichtspalt zwischen den Lippendichtungen 54 eingepreßt werden kann.

Die Dichtung III entspricht in ihrem Aufbau der Dichtung II. Sie weist zwei durch einen Distanzring 61 distanzierte Lip­ pendichtungen 62 auf, die von einem lösbaren Verschlußring 63 an einem mit dem Wandelement 22 fest verbundenen Lager­ ring 64 gehalten sind. Die Dichtlippen der Dichtungen 62 legen sich gegen einen mit der Druckwand 6 fest verbundenen Gegenring 65, der mit über den Umfang verteilten Fettspur­ kanälen 66 versehen ist, die an einen Schmierfett- Zuführungskanal 67 der Druckwand 6 angeschlossen sind, über den Schmierfett in den Raum zwischen den Lippen­ dichtungen 62 eingepreßt werden kann. Im Bereich zwischen den Dichtungen III und IV ist der Dichtungsspalt an meh­ rere Schmiermittel-Kanäle 68 angeschlossen, über die der Dichtspalt mit Schmiermittel bzw. Schmierfett gefüllt werden kann.

Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen, die Dichtungen I bis IV umfassenden Abdichtungssystems läßt sich eine auch über längere Betriebszeit hinweg zuverlässige Bohrkopf­ dichtung erreichen, mit der ein Schmutzeintritt in die Ölwanne 18 zuverlässig unterbunden wird. Falls z.B. die harten und verschleißfesten Dichtlippen der Dichtungen 31 der vorderen Umfangsdichtung I in den Ring 35 Riefen ein­ geschnitten haben, so bleibt die Dichtwirkung dennoch er­ halten. Es besteht in diesem Fall aber auch die Möglich­ keit, die Dichtungen umzusetzen. Mit Hilfe der Drucküber­ prüfung im Fettpolster der Umfangsdichtung I ist eine solche Riefenbildung feststellbar, da in diesem Fall der Fettdruck abfällt, was ein Signal auslösen kann. Zum Um­ setzen der Dichtung wird der Verschlußring 34, der aus mehreren Ringsegmenten bestehen kann, gelöst, worauf der vordere Dichtring 31 mit dem dahinterliegenden Distanzring 32 zur Ortsbrust hin ausgebaut und anschließend in umge­ kehrter Reihenfolge wieder eingebaut werden, d.h. derart, daß der vordere Dichtring 31 nunmehr in Anlage an den mitt­ leren Dichtring 31 hinter dem ausgebauten und anschließend wieder eingesetzten Distanzring 32 liegt. Der so umgesetzte vordere Dichtring 31 erhält somit eine unverletzte Gegen­ fläche für seine Dichtlippe am Ring 35 des Bohrkopfes. In entsprechender Weise können auch die beiden anderen Dicht­ ringe 31 nach Bedarf umgesetzt werden.

Auch an den anderen Dichtungen II bis IV ist ein entsprechen­ des Umsetzen der Lippendichtung im Bedarfsfall möglich.

Claims (16)

1. Abdichtungssystem für einen in einem Vortriebsschild drehbar gelagerten Bohrkopf, der in seinem rückwärtigen Umfangsbereich einen Zahnkranz trägt, mit dem Antriebs­ ritzel mehrerer im Schild angeordneter Antriebsmotoren im Zahneingriff stehen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - Der Zahnkranz (16) liegt innerhalb einer im Schild (1) angeordneten ringförmigen Ölwanne (18), die ortsbrustseitig durch ein den Zahn­ kranz (16) tragendes Wandelement (22) des Bohrkopfes (2) abgedeckt ist;
• - der Ringspalt (30) zwischen dem Außenumfang des Bohrkopfes (2) und der Schildinnenwand ist im ortsbrustseitigen Endbereich mittels einer zur Ortsbrust hin abdichtenden Umfangs­ dichtung (I) und im Abstand dahinter im Über­ gangsbereich zur Ölwanne (18) mittels einer die Ölwanne abdichtenden rückwärtigen Dich­ tung (II) abgedichtet;
• - der genannte Ringspalt (30) ist an mindestens eine, vorzugsweise mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Schmiermittel-Zuleitungen (40, 41, 42) angeschlossen.

2. Abdichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Bohrkopf (2) in einer vorderen Abbaukammer (5) des Vortriebsschildes (1) ange­ ordnet ist, die zur Schildrückseite durch eine feste Druckwand (6) des Schildes abgedichtet ist, wobei die Ölwanne (18) mit den Antriebsmotoren (13) hinter der Druckwand angeordnet ist und letztere eine von dem Wand­ element (22) des Bohrkopfes (2) abgedeckte Durchführung für einen den Zahnkranz (16) tragenden Zahnkranzträger (17) aufweist, wobei die rückwärtige Dichtung (II) am Außenumfang der Ölwanne (18) am Wandelement (22) des Bohrkopfes angeordnet ist, während zwischen dem Wand­ element (22) und der Druckwand (6) mindestens eine innenliegende Dichtung (III und/oder IV) vorgesehen ist.

3. Abdichtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die Schmiermittel- Zuleitung(en) (40, 41) Schmiermittel unter einem Druck in den Dichtungsraum der vorderen Umfangsdichtung (I) ein­ preßbar ist, der größer ist als der von der Ortsbrust her wirkende Druck, gegen den die Umfangsdichtung (1) ab­ dichtet.

4. Abdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (30) am Außenumfang des Bohrkopfes (2) an mindestens eine, vorzugsweise mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Schmiermittel-Zuleitungen (42) angeschlossen ist, über die Schmiermittel, wie insbe­ sondere Schmierfett, zur Füllung des Ringspaltes ein­ führbar ist.

5. Abdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsbrustseitige Umfangsdichtung (I) aus mehreren hinter­ einander geschalteten und durch Distanzringe (32) gegen­ einander distanzierten Lippendichtungen (31) besteht.

6. Abdichtungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (2) am Außenumfang einen festen Dichtungsanlagering (35) trägt, gegen den die Dichtlippen der Lippendichtungen (31) ab­ dichten.

7. Abdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vortriebsschild (1) im Schildschneidenbereich (8) innen­ seitig eine die ortsbrustseitige Umfangsdichtung (I) aufnehmende Ausnehmung (33) aufweist, die zur Ortsbrust hin durch einen lösbaren ein- oder mehrteiligen Ver­ schlußring (34) geschlossen ist.

8. Abdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der ortsbrustseitigen Umfangsdichtung (I) ein den Ringspalt (30) einengender Lagerring (37) an der Schildinnenwand angeordnet ist, auf dem der Bohrkopf (2) mit einem Bohrkopfring (36) gleitet.

9. Abdichtungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsanlagering (35) mit über seinen Umfang verteilt angeordneten Fettspurkanälen (38, 39) für das Einpressen von Schmierfett od.dgl. versehen ist, die in dem Dichtungsraum zwischen den Lippendichtungen (31) münden und an mindestens einen Schmiermittel- Zuleitungskanal (40, 41) angeschlossen sind.

10. Abdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (30) zwischen den Dichtungen (I und II) an mindestens einen Kanal (43) zur Entnahme von Schmierfettproben angeschlossen ist.

11. Abdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis l0, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige Dichtung (II) des Ringspaltes (30) aus mehreren hintereinander geschalteten und durch mindestens einen Distanzring (47) gegeneinander distanzierten Lippendichtungen (48) besteht.

12. Abdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (2) im Bereich der Ölwanne (18) einen die rückwärtige Dichtung (II) aufweisenden Tragring (44) aufweist, der unter Bildung eines labyrinthartigen Dichtungskanals (45) in eine Ringnut (46) des Schildes eingreift, wobei die rückwärtige Dichtung (II) den Dichtungskanal zwischen dem Tragring (44) des Bohr­ kopfes und einem Gegenring (51) des Schildes dichtet.

13. Abdichtungssystem nach Anspruch 11 oder 12, da­ durch gekennzeichnet, daß in den Dichtraum zwischen den Lippendichtungen (48) der rück­ wärtigen Dichtung (II) mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Fettspurkanäle (52) münden, über die Schmierfett unter Druck in den Dichtraum einführbar ist.

14. Abdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spalt zwischen dem Wandelement (22) des Bohrkopfes (2) und der Druckwand (6) dichtende Dichtung(en) (III, IV) aus mehreren hintereinander geschalteten Lippen­ dichtungen (54, 62) bestehen, wobei in den Dichtungs­ raum zwischen den Lippendichtungen Schmierfett od.dgl. über Fettspurkanäle (57, 66) unter Druck einpreßbar ist.

15. Abdichtungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen dem rückwärtigen Wandelement (22) des Bohrkopfes (2) und der Druckwand (6) als mehrfach abgewinkelter Labyrinthspalt ausgebildet ist, der im ortsbrust­ seitigen Eingangsbereich sowie im Übergangsbereich zur Ölwanne (18) jeweils durch eine Dichtung (III, IV) abgedichtet ist, die aus mehreren hintereinander ge­ schalteten Lippendichtungen (54, 62) besteht.

16. Abdichtungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtspalt zwi­ schen den innenliegenden Dichtungen (III und IV) über mindestens einen an der Druckwand (6) angeordneten Schmiermittel-Zuführungskanal (68) mit Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, beaufschlagbar ist.