DE3711647A1

DE3711647A1 - Boring-head seal for a boring head mounted in a driving shield

Info

Publication number: DE3711647A1
Application number: DE19873711647
Authority: DE
Inventors: Klaus Linde; Josef Kluesener
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1987-04-07
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1988-10-27

Abstract

The invention relates to a sealing system for a boring head (2) which is rotatably mounted in a driving shield (1) and carries at its rear peripheral area a gear rim (16) with which drive pinions (15) of the boring-head drives (13) mesh. According to the invention, the gear rim (16) is arranged in the interior of an oil trough (18) which is sealed off to prevent the admission of dirt. In this arrangement, the annular gap (30) at the outer periphery of the boring head is sealed off in the end area on the face side by means of a peripheral seal (I) and at a distance behind it in the transition area to the oil trough (18) by means of a rear seal (II). At the same time, a lubricant, in particular lubricating grease or the like, can be fed into the annular gap (30), preferably in the sealing area and/or in the area between the seals (I and II). The lubricant at the same time increases the sealing effect of the seals. The seals in each case preferably consist of several lip seals (31, 48) connected one behind the other. Further seals (III, IV) which correspond to the function of the outer seals (I and II) are conveniently provided in the inner peripheral area of the oil trough (18) between a pressure wall (6) and a wall element (22) arranged at the rear on the boring head. <IMAGE>

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.The invention relates to a sealing system for a a jacking head rotatably mounted, which in carries a ring gear in its rear circumferential area, with the drive pinion of several arranged in the shield Drive motors are in mesh.

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.For driving underground structures such as tunnels, Studs and the like are tunneling shields with one in them orderly full-cut machine known in the shield rotatably mounted drill head in a front extraction chamber of the shield works through to the back of the shield a solid pressure wall of the shield is sealed off. The The drill head is driven with known propulsion shield e.g. via one on the back of the drill head the ring gear arranged on the pressure wall, with the drive pinion of several drive motors distributed over the circumference, e.g. hydraulic drive motors, mesh with teeth.

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.In the known tunneling shields of the aforementioned type the reliable drilling head seal provides considerable Problems. There is a risk that from the face Dirt in the circumferential gap between the drill head and the shield inner wall and thus also in the rear drive area that leads to rapid wear of the tooth ring and also the drive pinion. A replacement of the ring gear and the drive pinion during the shield propulsion is already due to the limited space in the sign only if longer downtimes are accepted possible. There is therefore the problem of being reliable To create a sealing system that if possible over the ge reliable throughout the entire tunneling work Sealing the drill head drive, especially in the area of Gear rim guaranteed, but also in the event of seal wear the penetration of dirt into the drive area of the drill head still reliably prevented.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, bei einem Vortriebs schild der eingangs genannten Art eine zuverlässige und standfeste Bohrkopfabdichtung zu schaffen.It is accordingly an object of the invention, when driving shield of the type mentioned a reliable and to create a stable drill head seal.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Abdichtungs system gelöst, welches sich durch folgende Merkmale kenn zeichnet:This object is achieved with a seal system solved, which is characterized by the following features draws:

- The ring gear lies within one in the shield arranged annular oil pan, the local on the chest side by a sprocket Wall element of the drill head is covered;
- The annular gap between the outer circumference of the Drill head and the inner shield wall is in end face on the face side by means of a to the face seal sealing peripheral seal and at a distance behind in the transition area seal to the oil pan by means of an oil pan sealed rear seal;
- The said annular gap is at least one, preferably several distributed over the circumference arranged lubricant pressure lines closed.

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.The seal according to the invention is particularly advantageous system used in a shield jacking device, where the drill head is in a front extraction chamber of the front drive plate is arranged, the back of the shield is sealed by a solid pressure wall of the sign, the oil pan with the drive motors behind the pressure Wall is arranged and the latter one of the wall element of the drill head covered bushing for one tooth wreath-bearing sprocket carrier. Such a pre Drive shield can be used as a hydro shield in the front breakdown chamber located support liquid or as such called earth pressure shield work, where the drill head too pressed together with the tunneling shield while doing that Soil material continuously from the front mining chamber of the tunneling shield is removed.

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.In the drilling head seal according to the invention there is the one firmly attached to the back of the rotating drill head Sprocket in an annular oil pan that resists dirt access is sealed several times. Here is the annular gap between the outer circumference of the drill head and the inner wall of the shield in the area of its front shield edge by the circumferential seal sealing towards the working face and at a distance behind in the transition area to the oil pan the rear seal sealed. The sealing effect This will seal each other downstream supports that in the annular gap Lubricants, preferably grease, under pressure is performed so that even if the front fails Circumferential seal no dirt from the face in the Annular gap can occur. This applies in particular if the lubricant pressure in the annular gap at a pressure level which is greater than the pressure against which the seals to the face seal sealing peripheral seal. Here the arrangement can be made so that during the pre drive work the lubricant pressed into the annular gap constantly in more or less large amounts through the locations breast-side circumferential seal against that acting from the outside Pressure is pressed.

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. Preferably there is the circumferential seal on the face side from several connected in series and by distance rings spaced apart annular lips exercises. The multiple seal increases the security of the ring gap sealing additionally and permitted due to the arrangement the elastic sealing lips to the direction of dirt opposite lubricant passage. It is recommended that on Outer circumference of the drill head a fixed sealing ring to arrange, against which the front peripheral seal with the Seals lips. The face seal on the face side is advantageously in one in the shield cutting area recess or the like provided on the inside. arranged that to the face through a releasable locking ring is closed. By loosening the locking ring, which too can consist of several ring segments, the Face seal if this is over during jacking work should be required at all, either replace or by repositioning the lip seals and spacer rings build that hard sealing lip when in the counter area on the circumference of the drill head or on the seal located here should have cut groove-like grooves, new, i.e. find undamaged contact surfaces.

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.The aforementioned sealing ring is useful with over its circumference arranged fat track channels for that Pressing in grease or the like. provided that in the room open between the lip seals. The lip seals the peripheral seal work while the drill head rotation in a grease pad, creating the seal reduced wear and an additional sealing effect against is reached through penetrating dirt. The fat trail channels are connected to one or more feeders on the drill head lines for the grease connected.

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.It is also advisable to look at the inside wall behind the sign to attach a bearing ring to the circumferential seal located here arrange on which the drill head with one on its circumference orderly boring ring can slide, being between the there is always a fat cushion in both rings. The An order can be made so that the lubricant or Grease with the above pressure over the grease trail channels pressed in the area of the front circumferential seal is while in the distance behind this peripheral seal and Lubricant or grease also behind the bearing ring without such overpressure for further sealing and Securing the seal is introduced. In this area can drilling or the like. to be made during the Operating lubricant samples. Should the samples Contain contaminants, so this is a sign of that Failure of the drill head seal.

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.Also the annular gap in the rear area opposite the Oil pan sealing gasket suitably consists of several connected in series and by at least one Spacer ring spaced lip seals. The arrangement is advantageously made so that the Drill head in the area of the oil pan the back you tion bearing ring, which forms a labyrinth-like sealing channel in a groove-like ring channel of the shield engages. Even in this backward you device can operate during or over one or preferably several circumferential channels of lubricant or grease are introduced.

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.Additional seals are useful in the sealing gap between the pressure wall and the rear area of the drill head provided. These seals are also useful as lip seals within a labyrinth gap formed and provided with a lubricant supply.

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:Further features of the invention are in the individual claims Chen and are given below in connection with the in the drawing embodiment shown he closer purifies. The drawing shows:

Fig. 1 im Vertikalschnitt einen Vortriebsschild im ortsbrustseitigen Bereich mit dem hier angeordneten Bohrkopf und einer erfindungs gemäßen Bohrkopfabdichtung; Figure 1 in vertical section a jacking plate in the face side area with the drill head arranged here and a drill head seal according to the Invention.

Fig. 2 den Vortriebsschild mit Bohrkopf nach Fig. 1 in einem Teilschnitt und in größe rem Maßstab im Bereich der umlaufenden Bohrkopfdichtung;2 shows the shield tunneling machine with the drill head of Figure 1 in a partial section and in size rem scale in the region of the encircling head seal..;

Fig. 3 in größerem Maßstab die im Bereich der Schildschneide angeordnete Umfangsdich tung I; Fig. 3 on a larger scale the device arranged in the area of the shield edge peripheral seal I;

Fig. 4 in größerem Maßstab die rückwärtigen Dichtungen II bis IV im Bereich der Ölwanne und der inneren Ortsbrust. Fig. 4 on a larger scale the rear seals II to IV in the area of the oil pan and the inner face.

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.The cylindrical jacking plate 1 shown receives a drill head 2 which can be rotated about the shield axis and which is equipped on the face side with a central pre-cutter 3 and with cutting tools 4 arranged on con centric circles. The drill head 2 can be rotated in the tunneling shield 1 , but is axially immovable. It is located in a front mining chamber 5 of the tunnel shield 1 , which is sealed off to the back of the shield by a strong pressure wall 6 . The soil material is removed from the excavation chamber 5 , for example, by means of a screw conveyor 7 penetrating the pressure wall 5 . The cylindrical shield jacket consisting of a stable box construction is formed at the face end of the tunnel shield 1 as a cutting edge 8 . The tunneling shield 1 with the drill head 2 mounted therein is pressed in the direction of advance by means of hydraulic presses 9 , which are distributed over the circumference of the shield and are arranged in the area of the shield shell and are supported on a suitable (not shown) press abutment bearing, for example via a common pressure ring on the tunnel extension or on a traceable inner formwork if the tunnel lining is made of in-situ concrete. The actual tunneling shield 1 is connected to a trailing shield 10 . A short intermediate shield 11 can be arranged between the trailing shield 10 and the driving shield 1 , which is connected to the driving shield 1 via hydraulic control presses 12 . The intermediate plate 11 can in turn be connected to the trailing plate 10 via hydraulic feed cylinders 12 .

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.Driving shields of the aforementioned type are known per se and therefore require no further explanation. The drilling head drive is located behind the pressure wall 6 . It has several hydraulic drive motors 13 , for example, which are arranged at regular circumferential intervals on an annular web wall 14 of the box-shaped stiffened shield jacket. The drive pinion 15 of the drive motors 13 are in mesh with an internally toothed ring gear 16 which is arranged on an annular ring gear carrier 17 of the drilling head 2 . The ring gear 16 is together with the drive pinions 15 in an annular oil pan 18 , which is located in the driving shield 1 in its circumferential area behind the pressure wall 6 . The oil pan 18 is bordered on the outer circumference by an annular wall 19 , on the inner circumference by an annular wall 20 and on the rear side by the fixed web wall 14 of the tunnel shield. Working face side, the oil pan 18 of the pressure wall 6 limits To capture range by, an annular implementation 21 for the passage of the sprocket carrier 17 is provided on the outer periphery of the pressure wall. 6 On the chest side, the oil pan 18 is covered by an annular wall element 22 arranged on the rear of the drilling head 2 , on which the ring gear carrier 17 with the ring gear 16 is fixedly arranged. The inner annular wall 20 is connected to the pressure wall 6 and to the web wall 14 of the tunneling shield. The ring gear 16 is stored within the oil pan 18 in strong roller bearings 23 , 24 and 25 ge.

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.The existing of a welded construction drilling head 2 has, according to FIG. 2, two consecutively angeord designated spaced vigorous plates 26 and 27, of which plate the front is equipped 26 with the tools 3 and 4 and the required passage openings breast for at the local degraded Has soil material. On the circumference, the plates 26 and 27 are firmly connected to one another via a stable box-shaped connection. The rear Wandele element 22 is firmly connected to the back plate 27 of the drill head via a conical peripheral wall 28 . In this area, the jacket of the tunneling shield 1 has an even if inclined inner wall 29 which, together with the circumferential wall 28, forms a conically tapering annular gap 30 which extends approximately from the front plate 26 to the rear to the oil pan 18 .

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.A plurality of circumferential seals I to IV are provided to seal the oil pan 18 against protection access. The peripheral seal I seals the annular gap 30 at its face end towards the face, while the rear seal II seals the ring gap 30 at its rear end in the region of the oil pan 18 . The other two lines III and IV seal the oil pan 18 in the inner order area between the drill head 2 and the pressure wall 6 .

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. The circumferential seal I on the face side can be seen above all from FIG. 3. It consists of several, here three series-connected lip seals 31, the other distances gegenein by two spaced between them spacer rings 32 and the plate inner wall are arranged in the region of the front plate edge 8 together with the spacer rings 32 in a circumferential recess 33, said recess working face side by a detachable, for example on screwed locking ring 34 is closed. The drill head 2 has a fixed sealing abutment ring 35 on the circumference, the cylindrical circumferential surface of which forms the counter surface for the sealing rings 31 , which consist of lip seals, the sealing lips of which lie against the circumferential surface of the ring 35 . In this way, a multiple seal is formed towards the face. The drill head 2 has an indirect ring behind the sealing contact ring 35 on a further ring 36 , with which it can be supported on its rotation on a bearing ring 37 , which protrudes into the annular gap 30 and this in cross section a close to the inner wall of the driving shield 1 immediately bar is arranged behind the peripheral seal I.

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.The seal locating ring 35 has distributed over its circumference a plurality of fat track channels 38 and 39 which may be formed by bores of the ring 35 and are connected to lubricating grease pressure lines 40 and 41, which are indicated only schematically in Fig. 2. Via the lines 40 and 41 and the grease track channels 38 and 39 , lubricating grease under pressure can be continuously pressed into the sealing space of the peripheral seal I during the driving work, specifically in the area behind the two front lip seals 31 . In this way, a grease cushion is formed on the peripheral seal I, which increases the sealing effect and the service life of the seal. The lubricating grease is preferably pressed in under such a pressure that a more or less continuous flow of lubricating grease results in operation past the sealing lips in the direction of the working face.

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.The annular channel 30 behind the circumferential seal I is connected to a plurality of lubricant feed lines 42 which are distributed over its circumference and via which a lubricant, preferably grease, can be introduced for further sealing and securing the annular gap. This lubricant can be introduced into the annular gap with a lower pressure than the grease supply of the lines 40 , 41 . The annular gap 30 is closed in the area between the seals I and II to one or more channels 43 through which grease samples can be taken during operation in order to be able to determine any contamination of the grease pad within the annular gap. In addition, pressure monitoring with regard to the grease pressure can be carried out on the front grease track channels 28 and 39 .

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.As especially FIG. 4 shows, the drill head 2 at its rear wall element 22 a, the rear gasket II-receiving support ring 44, which engages to form a labyrinth-like sealing channel 45 in an annular groove 46 on the inner wall of the shield tunneling. 1 In a groove-like recess of the support ring 44 sit two by a spacer ring 47 spaced lip seals 48 and 49 , which are secured by a releasable locking ring 50 ge and sealing lips against the cylindrical surface of a firmly connected to the inner shield Rin ges 51 seal. The ring 51 also has several or a plurality of grease track channels 52 distributed over the circumference, via which grease can be pressed into the space between the lip seals 48 and 49 , whereby lubrication in the sealing area and an additional sealing effect is achieved. The grease track channels 52 , which can be formed by drilling the ring 51 , are connected to a grease supply line (not shown).

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.As especially FIG. 4, the inner like are obligations III and IV, which element the sealing gap between the covering 22 of the drill head 2 and the pressure wall 6 seal, connected in series, whereby the sealing gap is formed as a multiply angled labyrinth channel. The seal IV corresponds in its structure to the peripheral seal I. It has three spaced rings 53 spaced from each other and held by a releasable locking ring 55 on the wall element 22 lip seals 54 which rest with their sealing lips on a fixed to the pressure wall 6 ver mating ring 56 . On the counter ring 56 are distributed over the circumference grease track channels 57 and 58 , each of which is connected to a grease supply line 59 and 60 , via which grease can be pressed under pressure into the sealing gap between the lip seals 54 .

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.The seal III corresponds in its structure to the seal II. It has two lip seals 62 spaced by a spacer ring 61 , which are held by a releasable locking ring 63 on a wall ring 22 connected to the bearing ring 64 . The sealing lips of the seals 62 lie against a fixedly connected to the pressure wall 6 counter-ring 65, the distributed over the circumference fat track channels 66 is provided that the pressure wall 6 are connected to a lubricating grease supply passage 67, via the lubricating grease into the space between the lips seals 62 can be pressed. In the area between the seals III and IV, the sealing gap is connected to a plurality of lubricant channels 68 , via which the sealing gap can be filled with lubricant or grease.

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.With the help of the sealing system described above, the seals I to IV comprehensive sealing head can also be achieved over a long period of operation, with which the entry of dirt into the oil pan 18 is reliably prevented. If, for example, the hard and wear-resistant sealing lips of the seals 31 of the front circumferential seal I have cut 35 grooves in the ring, the sealing effect remains. In this case, there is also the possibility to implement the seals. With the help of the pressure check in the grease cushion of the peripheral seal I , such a formation of grooves can be determined, since in this case the grease pressure drops, which can trigger a signal. To put the seal, the locking ring 34 , which can consist of several ring segments, is released, whereupon the front sealing ring 31 with the spacer ring 32 behind it is removed towards the face and then reinstalled in reverse order, ie in such a way that the front sealing ring 31 is now in contact with the middle sealing ring 31 behind the removed and then reinstalled spacer ring 32 . The front sealing ring 31 thus implemented thus receives an undamaged counter surface for its sealing lip on the ring 35 of the drill head. In a corresponding manner, the two other sealing rings 31 can be implemented as required.

Auch an den anderen Dichtungen II bis IV ist ein entsprechen des Umsetzen der Lippendichtung im Bedarfsfall möglich.The other seals II to IV also correspond the implementation of the lip seal possible if necessary.

Claims

1. Sealing system for a boring head rotatably mounted in a driving shield, which bears a ring gear in its rear circumferential area, with the drive pinion of a plurality of drive motors arranged in the shield, mesh with the following features:

- The ring gear ( 16 ) lies within an in the shield ( 1 ) arranged annular oil pan ( 18 ) which is covered on the face side by a ring gear ( 16 ) supporting wall element ( 22 ) of the drill head ( 2 );
- The annular gap ( 30 ) between the outer circumference of the drill head ( 2 ) and the shield inner wall is in the face end area by means of a face seal sealing circumferential seal (I) and at a distance behind it in the transition area to the oil pan ( 18 ) by means of a sealing the oil pan rear Seal (II) sealed;
- The said annular gap ( 30 ) is connected to at least one, preferably a plurality of lubricant feed lines ( 40 , 41 , 42 ) arranged distributed over the circumference.

2. Sealing system according to claim 1, characterized in that the drill head ( 2 ) in a front extraction chamber ( 5 ) of the tunneling shield ( 1 ) is arranged, which is sealed to the back of the shield by a fixed pressure wall ( 6 ) of the shield, the Oil pan ( 18 ) with the drive motors ( 13 ) is arranged behind the pressure wall and the latter has a passage of the wall element ( 22 ) of the drill head ( 2 ) covered for a ring gear carrier ( 17 ) carrying the ring gear ( 16 ), the rear seal (II) is arranged on the outer circumference of the oil pan ( 18 ) on the wall element ( 22 ) of the drill head, while at least one internal seal (III and / or IV) is provided between the wall element ( 22 ) and the pressure wall ( 6 ).

3. Sealing system according to claim 1 or 2, characterized in that on the lubricant supply line (s) ( 40 , 41 ) lubricant under a pressure in the seal space of the front peripheral seal (I) is a pressable, which is larger than that of the Working face forth pressure against which the peripheral seal ( 1 ) seals off.

4. Sealing system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the annular gap ( 30 ) on the outer circumference of the drill head ( 2 ) is connected to at least one, preferably a plurality of circumferentially arranged lubricant supply lines ( 42 ) via the lubricant , such as in particular special grease for filling the annular gap is a feasible.

5. Sealing system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the face-side circumferential seal (I) consists of a plurality of cascaded and by spacer rings ( 32 ) spaced lip seals ( 31 ).

6. Sealing system according to claim 5, characterized in that the drill head ( 2 ) on the outer circumference carries a fixed seal bearing ring ( 35 ) against which the sealing lips of the lip seals ( 31 ) seal off.

7. Sealing system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tunneling shield ( 1 ) in the shield cutting area ( 8 ) on the inside has the face seal peripheral seal (I) receiving recess ( 33 ) towards the face by a releasable one or multi-part locking ring Ver ( 34 ) is closed.

8. Sealing system according to one of claims 1 to 7, characterized in that behind the site-side peripheral seal (I) an annular gap ( 30 ) constricting bearing ring ( 37 ) is arranged on the inner shield wall, on which the drill head ( 2 ) with a drill head ring ( 36 ) slides.

9. Sealing system according to one of claims 5 to 8, characterized in that the sealing contact ring ( 35 ) with grease track channels ( 38 , 39 ) arranged over its circumference for the pressing in of grease or the like. is provided, which open in the seal space between the lip seals ( 31 ) and are connected to at least one lubricant supply channel ( 40 , 41 ).

10. Sealing system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the annular gap ( 30 ) between the seals (I and II) is connected to at least one channel ( 43 ) for taking grease samples.

11. Sealing system according to one of claims 1 to l0, characterized in that the rear seal (II) of the annular gap ( 30 ) consists of a plurality of cascaded and by at least one spacer ring ( 47 ) spaced lip seals ( 48 ).

12. Sealing system according to one of claims 1 to 11, characterized in that the drill head ( 2 ) in the region of the oil pan ( 18 ) has a rear seal (II) bearing ring ( 44 ) which forms a labyrinth-like sealing channel ( 45 ) engages in an annular groove ( 46 ) of the shield, the rear seal (II) sealing the sealing channel between the support ring ( 44 ) of the drilling head and a counter ring ( 51 ) of the shield.

13. Sealing system according to claim 11 or 12, characterized in that in the sealing space between the lip seals ( 48 ) of the rear seal (II) open a plurality of grease track channels ( 52 ) distributed over the circumference, via the grease under pressure in the sealing space can be introduced.

14. Sealing system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the gap between the wall element ( 22 ) of the drill head ( 2 ) and the pressure wall ( 6 ) sealing seal (s) (III, IV) made of several lips connected in series seals ( 54 , 62 ) exist, grease or the like in the seal space between the lip seals. can be pressed in under pressure via grease track channels ( 57 , 66 ).

15. Sealing system according to claim 14, characterized in that the gap between the rear wall element ( 22 ) of the drill head ( 2 ) and the pressure wall ( 6 ) is designed as a multi-angled labyrinth gap, which in the face side entrance area and in the transition area to the oil pan ( 18th ) is each sealed by a seal (III, IV) consisting of several lip seals ( 54 , 62 ) connected in series.

16. Sealing system according to claim 15, characterized in that the sealing gap between the internal seals (III and IV) via at least one on the pressure wall ( 6 ) arranged lubricant supply channel ( 68 ) with lubricant, in particular grease, can be acted upon.