知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-22
(54)【発明の名称】トンネル掘進機用の切削ホイール
(51)【国際特許分類】
E21D 9/087 20060101AFI20240515BHJP
【ＦＩ】
E21D9/087 C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023560187
(86)(22)【出願日】2022-04-14
(85)【翻訳文提出日】2023-09-28
(86)【国際出願番号】 EP2022060017
(87)【国際公開番号】W WO2022228904
(87)【国際公開日】2022-11-03
(31)【優先権主張番号】102021110855.1
(32)【優先日】2021-04-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516300597
【氏名又は名称】ヘーレンクネヒト アクツィエンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】ＨＥＲＲＥＮＫＮＥＣＨＴ ＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ
(74)【代理人】
【識別番号】100080816
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 朝道
(74)【代理人】
【識別番号】100098648
【弁理士】
【氏名又は名称】内田 潔人
(72)【発明者】
【氏名】ヴェールマイヤー、ゲルハルト
(72)【発明者】
【氏名】ブラント、イェンス
【テーマコード（参考）】
2D054
【Ｆターム（参考）】
2D054BA07
2D054BB05
2D054GA17
2D054GA65
2D054GA66
2D054GA81
2D054GA92
(57)【要約】
【課題】信頼性があり、簡単に適合可能で、既存の構成において比較的簡単に後付け可能な工具状態監視装置により傑出する、トンネル掘進機用の切削ホイールを提示する。
【解決手段】トンネル掘進機用の切削ホイール（１０３）において、掘進時に掘進方向で切削ホイール（１０３）に隣接する地質を削り取る際に少なくとも１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）の状態を監視するために、工具状態監視装置が設けられており、工具状態監視装置は、前記ないし１つの該当の掘削工具（１１２、１１５、１１８）から間隔をおいて別個に取り付けられた少なくとも１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）を有する。該当の支持部材（１２１、１２４、１２７）内には、電流導体要素が埋設されており、その電流案内は、該当の掘削工具（１１２、１１５、１１８）の状態に対して特徴的な摩耗限界値に到達した後に、電流案内のためのその適性において中断される。それにより比較的簡単な整備ないし支持部材（１２１、１２４、１２７）を用いた後付けにおいて、掘削工具（１１２、１１５、１１８）の状態が信頼性をもって決定される。
【選択図】図９
【解決手段】トンネル掘進機用の切削ホイール（１０３）において、掘進時に掘進方向で切削ホイール（１０３）に隣接する地質を削り取る際に少なくとも１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）の状態を監視するために、工具状態監視装置が設けられており、工具状態監視装置は、前記ないし１つの該当の掘削工具（１１２、１１５、１１８）から間隔をおいて別個に取り付けられた少なくとも１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）を有する。該当の支持部材（１２１、１２４、１２７）内には、電流導体要素が埋設されており、その電流案内は、該当の掘削工具（１１２、１１５、１１８）の状態に対して特徴的な摩耗限界値に到達した後に、電流案内のためのその適性において中断される。それにより比較的簡単な整備ないし支持部材（１２１、１２４、１２７）を用いた後付けにおいて、掘削工具（１１２、１１５、１１８）の状態が信頼性をもって決定される。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
掘進時に掘進方向で切削ホイール（１０３）に隣接する地質を削り取るための所定数の掘削工具（１１２、１１５、１１８）と、掘削工具（１１２、１１５、１１８）の摩耗状態を監視するための工具状態監視装置とを備えた、トンネル掘進機用の切削ホイールであって、前記工具状態監視装置は、１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）及び／又は１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）に割り当てられた少なくとも１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）を有し、前記支持部材（１２１、１２４、１２７）は、前記ないし１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）又は前記ないし１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）から空間的に離間され且つ取外し可能にフレーム構造（２０３）と接続されていること、及び、
前記ないし各支持部材（１２１、１２４、１２７）内には、少なくとも１つの導電性の電流導体要素（５１５）が、前記ないし１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）及び／又は前記ないし１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）の予め定められた摩耗状態に対して特徴的な前記ないし１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）の摩滅の後に前記ないし１つの電流導体要素（５１５）が遮断可能であるように、埋設されていること、
を特徴とする切削ホイール。
【請求項2】
前記電流導体要素（５１５）は、掘進方向で前側に位置している前記ないし１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）の前面部から所定の間隔を置いて配設されていること、を特徴とする、請求項１に記載の切削ホイール。
【請求項3】
前記ないし１つの電流導体要素（５１５）は、絶縁された電流導体ケーブル（５１５）であること、を特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の切削ホイール。
【請求項4】
前記ないし１つの支持部材は、中間部材（１２１、１２４）として構成されており、前記中間部材（１２１、１２４）は、１つの掘削工具（１１２、１１５）及び／又は１つのグループの掘削工具（１１２、１１５）と前記フレーム構造（２０３）との間に配設されていること、を特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項5】
前記中間部材（１２１、１２４）は、掘進方向で前側に位置している１つの該当の掘削工具（１１２、１１５）又は１つの該当のグループの掘削工具（１１２、１１５）の前面部の輪郭に従っており、掘進方向で前側に位置している前記中間部材（１２１、１２４）の前面部は、前記該当の掘削工具（１１２、１１５）及び／又は前記グループの掘削工具（１１２、１１５）のそれぞれの前面部の輪郭に対し、掘進方向の反対方向で後ろにずらされていること、を特徴とする、請求項４に記載の切削ホイール。
【請求項6】
前記中間部材（１２１、１２４）は、前面部から所定の間隔を置いてケーブル受容凹部（５１８）を有し、前記ケーブル受容凹部（５１８）内には、前記電流導体要素（５１５）が配設されていること、を特徴とする、請求項５に記載の切削ホイール。
【請求項7】
前記ないし１つの支持部材は、長尺の支持ボルト（１２７）として構成されており、前記支持ボルト（１２７）は、少なくとも１つの掘削工具（１１８）に対して所定の側方の間隔を置いて配設されていること、を特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項8】
掘進方向で前側に位置している前記支持ボルト（１２７）の前面部は、掘進方向で前側に位置している、前記支持ボルト（１２７）に隣接した掘削工具（１１８）の前面部に対し、掘進方向の反対方向で後ろにずらされていること、を特徴とする、請求項７に記載の切削ホイール。
【請求項9】
前記支持ボルト（１２７）は、長手方向に延在する止まり穴凹部（９０９）を有し、前記止まり穴凹部（９０９）内には、前記電流導体要素（５１５）が配設されていること、を特徴とする、請求項７又は請求項８に記載の切削ホイール。
【請求項10】
前記電流導体要素（５１５）は、前記支持ボルト（１２７）の前面部から所定の間隔を置いて終端していること、を特徴とする、請求項７～９のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項11】
前記支持部材（１２１、１２４、１２７）は、前記工具状態監視装置のライン案内装置と接続されており、前記ライン案内装置は、取外し可能に前記フレーム構造（２０３）と接続されていること、を特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項12】
前記ライン案内装置は、外部からの機械的な作用に対してカプセル化されていること、を特徴とする、請求項１１に記載の切削ホイール。
【請求項13】
前記ライン案内装置は、支持部材（１２１、１２４、１２７）とは反対の側で、接続ハウジングと接続されていること、を特徴とする、請求項１１又は請求項１２に記載の切削ホイール。
【請求項14】
前記ないし各電流導体要素（５１５）は、案内ケーブル及びケーブル差込み接続部を介してデータ伝送ユニットと接続されていること、を特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項１の上位概念に記載したトンネル掘進機用の切削ホイールに関する。
【背景技術】
【0002】
この種の切削ホイールは、下記特許文献１（CN 108 776 074 A）から公知である。当該種類のこの既知の切削ホイールは、掘進時に掘進方向で切削ホイールに隣接する地質を削り取るための所定数の掘削工具を有し、また掘削工具の摩耗状態を監視するための工具状態監視装置を装備している。この切削ホイールにおける工具状態監視装置は、掘削工具に組み込まれた所定数の抵抗摩滅センサを有する。
【0003】
下記特許文献２（DE 35 35 474 A1）から、工具における限界摩耗及び／又は刃部破損を検知するための装置が公知であり、該装置では、工具内に２つの導体路が組み込まれており、それらの導体路のうち一方の導体路は、閉回路の一部であり、それに対し、他方の導体路は、開回路の一部を構成している。工具の所定の摩耗限界において、閉回路内に位置する導体路が遮断されるか、又は開回路が両方の導体路の導電接続の形成により閉じられる場合には、作業過程の中断をもたらす信号が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】中国特許出願公開第１０８７７６０７４号
【特許文献2】独国特許出願公開第３５３５４７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の基礎を成す課題は、信頼性があり、簡単に適合可能で、既存の構成において比較的簡単に後付け可能な工具状態監視装置により傑出する、冒頭に記載した形式の切削ホイールを提示することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題は、冒頭に記載した形式の切削ホイールにおいて、本発明に従い、請求項１の特徴的な構成を有する切削ホイールにより解決される。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、発明を実施するための形態について説明する。
【0008】
本発明により、工具状態監視装置において、監視すべき１つの掘削工具又は各掘削工具とは分離された支持部材が設けられており、該支持部材内に導電性の電流導体要素が埋設されていることにより、一方では、掘削工具の摩耗状態が、支持部材の適切な配設により、１つの掘削工具ないし複数の掘削工具の摩耗と相関関係にある支持部材の摩耗を用いて監視され、この際、支持部材の形態により、それぞれの取付状況と、１つの工具の摩耗特性又は１つのグループの工具の摩耗特性とに対する簡単な適合可能性が与えられている。それに加え、支持部材は、１つの工具又は１つのグループの工具とは別個の構成部材として、掘削工具を基本的に修正する必要なく、比較的簡単に既存の構造に後付けすることができる。
【0009】
本発明の目的に適う更なる構成は、従属請求項の対象である。
【0010】
本発明の目的に適う更なる構成と利点は、図面の各図に関する本発明の実施例の以下の説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】工具状態監視装置を装備した、本発明による切削ホイールの一実施例を正面図として示す図である。
【図2】工具状態監視装置の詳細と共に本発明による切削ホイールの一実施例を概略背面図として示す図である。
【図4】工具状態監視装置の除去器監視モジュールの一実施例を斜視図として示す図である。
【実施例】
【0012】
図１は、トンネル掘進機用の切削ホイール１０３を、掘進時に掘進方向で前方に位置し、隣接する地質に向かう前面部に着目した正面図（ないし端面図）として示している。図１の切削ホイール１０３は、所定数の切削アーム１０６を有し、これらの切削アーム１０６は、スポーク状で中央のセンタ領域から半径方向で外側に向かって切削ホイール１０３の外周部に至るまで延在している。（周方向で）切削アーム１０６の間には、所定数の廃物取入開口部１０９が構成されており、これらの廃物（削り屑デブリ）取入開口部１０９を介し、隣接する地質から掘削された物質が掘進方向の反対方向に搬出可能である。
【0013】
切削アーム１０６は、隣接する地質を削り取るために、図示の実施例では、所定数で様々なタイプの掘削工具が備えられている。図１の切削ホイール１０３に使用されているタイプの掘削工具には、半径方向で外側に配設された除去器（バケット Raeumer）１１２と、除去器１１２と中央領域の間に配設された掻取りナイフ（スクレーパ Schaelmesser）１１５と、切削ローラ（ディスクカッタ Schneidrollen）１１８とが含まれる。この際、除去器１１２と掻取りナイフ１１５は、周方向で切削アーム１０６の両側に且つ切削アーム１０６から突出して配設されており、それに対して切削ローラ（複数）１１８は、周方向で切削アーム１０６の中央領域に取り付けられている。
【0014】
後続段落で詳細に説明するように、図１の切削ホイール１０３には、工具状態監視装置が装備されており、該工具状態監視装置は、１つの掘削工具の摩耗状態、１つのグループの掘削工具の摩耗状態、ここでは個々の除去器１１２の形態の１つのグループの掘削工具の摩耗状態、複数のグループの複数の掻取りナイフ１１５の摩耗状態、又は複数の対の切削ローラ１１８の摩耗状態を監視するために用いられ、該工具状態監視装置は、この実施例では、所定数の個々の掘削工具に割り当てられた支持部材、又は掘削工具のグループに割り当てられた支持部材を有する。この際、これらの支持部材は、個々の掘削工具、又は掘削工具のグループから、構造的に分離されて、空間的に離間されて、並びに切削ホイール１０３のフレーム構造の一部である切削アーム１０６と取外し可能に接続されている。
【0015】
図１の実施例において、支持部材は、１つの中間部材のタイプとしてそれぞれ１つの除去器１１２に割り当てられた中間プレート１２１として、１つの中間部材の他のタイプとしてそれぞれ１つのグループの掻取りナイフ１１５に割り当てられた中間バー部材１２４として、そして、２つの切削ローラ１１８の間に配設された支持ボルト１２７として、構成されている。
【0016】
図２は、概略背面図として、一方では、切削アーム１０６の領域における切削ホイール１０３の一部分を示し、他方では、説明された実施例による工具状態監視装置の更なるコンポーネントを示している。図２の図面から、半径方向で外側に配設された除去器１１２は、中間的に位置する中間プレート１２１を介して該当の切削アーム１０６のフレーム構造２０３と接続されていることが見てとれる。中間プレート１２１は、図２では露出して図示された、工具状態監視装置の３つのパイプ接続部２０６を介し、工具状態監視装置のライン接続ボックス２０９と接続されており、またライン接続ボックス２０９は、工具状態監視装置のラインホース２１２を介し、工具状態監視装置の相互接続ボックス２１５と接続されている。ラインホース２１２と、図２の図面では閉じ蓋部材が取り外されて開いた状態で図示されている相互接続ボックス２１５との間の接続は、塵埃と湿気をハーメチックに密閉するケーブル通過部２１８により行われる。相互接続ボックス２１５内には、工具状態監視装置の取外し可能なプラグ接続部（コネクタ）２２１が配設されている。
【0017】
また１つの相互接続ボックス２１５ないし各相互接続ボックス２１５は、工具状態監視装置のカプセル化されたケーブルハーネス２２４を介し、送信アンテナ２２７を有する工具状態監視装置の送信ユニット２３０と接続状態にあり、送信ユニット２３０を用い、無線接続路２３３を介し、無線で工具状態監視装置の信号が、受信アンテナ２３６を有する工具状態監視装置の受信ユニット２３９に供給可能である。また受信ユニット２３９は、無線又はケーブル接続で、工具状態監視装置のデータ処理ユニット２４２と接続されており、データ処理ユニット２４２を用い、工具状態監視装置の信号、従って監視されている掘削工具１１２、１１５、１１８の摩耗状態が監視可能である。
【0018】
図３は、図１に図示された切削ホイール１０３の切削アーム１０６の半径方向で外側に位置する縁部領域の一部分を斜視図として示している。図３の図面から、半径方向で外側に位置し、ここでは複数部材式で構成された除去器１１２が、切削ホイール１０３の回転方向で傾斜して円弧形状に、例えばほぼ９０度の円弧セグメントを介して構成されており、中間プレート１２１を介して切削アーム１０６のフレーム構造２０３と接続（結合）状態にあることが見てとれる。図３に図示された実施例において、中間プレート１２１とフレーム構造２０３の間には、更にフレーム構造２０３に溶接された台座プレート３０３が配設されており、台座プレート３０３は、図３の図面では台座プレート蓋部材３０６の下に配設されているライン接続ボックス２０９を受容する。図２に基づいて説明されたラインホース２１２は、外部からの作用から保護するために、工具状態監視装置のホースダクト３０９内に配設されており、ホースダクト３０９は、掘削方向で切削アーム１０６の背面側に取り付けられている。
【0019】
更に図３では、掘進方向に突出し且つ切削アーム１０６の前面部のほぼ中央で摩耗保護プレート３１２の凹部内に配設された、ないし半径方向で外側に位置する縁部領域に配設された、所定数の装着バイト３１５が、更なるタイプの掘削工具として図示されているが、この実施例において、これらの装着バイト３１５の摩耗状態は、未監視である。
【0020】
図４は、互いに構造的にユニットとして接続された、除去器監視モジュールを構成する装置を斜視図として示しており、該装置は、中間プレート１２１と、パイプ接続部２０６と、ライン接続ボックス２０９と、ラインホース２１２と、図４では非図示の相互接続ボックス２１５とラインホース２１２を機械的に接続するための接続フランジ部材４０３と、図４では非図示のプラグ接続部２２１との電気的な接続のための工具状態監視装置のプラグ接続部４０６とから成る。更に図４では、中間プレート１２１と接続されたアイボルト４０９が図示されており、アイボルト４０９は、中間プレート１２１を有する構造的なユニットの取り扱いのために、特にその簡単な位置付けのために用いられる。中間プレート１２１は、規定どおりの取り付けにおいて該当の除去器１１２の方を向いた側で中間プレート蓋部材４１２を用いて閉じられている。更に図４では、ライン接続ボックス２０９と係合状態にある取付けボルト４１５が図示されており、これらの取付けボルト４１５は、フレーム構造２０３にライン接続ボックス２０９を固定するために用いられる。
【0021】
図５は、中間プレート１２１の領域で図４の装置を上から見た図として示しており、この図では、中間プレート蓋部材４１２が、１つのパイプ接続部２０６の領域で領域的（部分的）に切開されて（切開断面として）描かれている。図５から、一方では、中間プレート１２１と中間プレート蓋部材４１２の両方が所定数の貫通穴部５０３を有し、これらの貫通穴部５０３を通り、フレーム構造２０３に溶接されており且つ貫通穴部５０３に割り当てられたねじ込みねじ部を有する台座プレート３０３に対して除去器１１２を接続するために、図５では非図示の固定ボルト（ないし固定ねじ）が係合可能であることが見てとれる。更に図５の図面から、各パイプ接続部２０６は、パイプ接続部溝部５０６内に配設されており、ライン接続ボックス２０９とは反対側で、ねじ付きクランプ部材５０９により並びにケーブルねじ込み接続部５１２により終端している。
【0022】
図５から、図示されたケーブルねじ込み接続部５１２内に回路ケーブル５１５が工具状態監視装置の導電性の電流導体要素として配設されており、該電流導体要素は、外部に対して電気的に絶縁され、ケーブル受容凹部として中間プレート１２１内に形成されたケーブル溝部５１８内に配設されていることが見てとれる。ケーブル溝部５１８は、パイプ接続部溝部５０６の端部から、掘進方向で前側に位置している（中間プレート１２１の）領域の方向に延在し、掘進方向で中間プレート１２１の外側材料壁部５２１の裏側で、除去器１１２（図３を参照）の前面部に幾何学形状的に類似の輪郭に沿って延在するが、その輪郭は、まだ未使用の除去器１１２の前面部に対し、掘進方向の反対方向で後方にずらされている。
【0023】
パイプ接続部２０６内に位置する回路ケーブル５１５の複数対は、図５では非図示の工具状態監視装置の電圧源に接続されており、稼働上典型的には、隣接（当接）する地質を掘削するための切削ホイール１０３の稼働時に電流が流されている。掘削により引き起こされる掘削工具の一例である除去器１１２の摩耗により外側材料壁部５２１が少なくとも領域的（ないし部分的）に削り取られると直ちに、通常は、直接的にそれに続き、回路ケーブル５１５を流れる電流の少なくとも一時的な遮断を伴なう、少なくとも１つの回路ケーブル５１５の破壊（ないし破断）が行われる。それによりこの種の電流の流れの遮断は、該当の除去器１１２の摩耗状態と直接的に相関関係にある（ないし関連する）摩耗限界値に到達したことを示している。
【0024】
この摩耗限界値は、除去器１１２に関する中間プレート１２１の取付位置により、並びに掘進方向で規定どおり前側に位置している中間プレート１２１の前面部から間隔を置いたケーブル溝部５１８の位置により、比較的簡単に固定することができる。更にその際、除去器１１２の摩耗に起因して必要な除去器１１２の交換のために下側の限界値に達した場合には、構造的なユニットとして除去器監視モジュールの同様にもはや使用不能な摩耗した中間プレート１２１が、摩耗した除去器１１２と一緒に、新しい回路ケーブル５１５を有する新しい中間プレート１２１を備えた図４の新しい除去器監視モジュールと交換され、当該交換は、単にボルト（ないしねじ）及びプラグ接続部を取り外し、再びねじ込み、ないし差し込むだけで達成される。
【0025】
図６は、図１の切削ホイール１０３の切削アーム１０６の領域を、掘進方向で前側に位置する前面部に着目した斜視図として示している。図６では、１つのグループの掘削工具として所定数の掻取りナイフ１１５が図示されており、これらの掻取りナイフ１１５は、掻取りナイフ固定ボルト６０３を用い、切削アーム１０６の半径方向に延在する共通の中間バー部材１２４を介し、切削アーム１０６のフレーム構造２０３と接続されている。中間バー部材１２４は、掘進方向で後側に置かれたより厚い台座部分６０６と、掘進方向で前側に置かれた、台座部分６０６と比べてより薄い厚さの摩滅部分６０９とを有する２段式で構成されている。
【0026】
台座部分６０６は、中間バー部材１２４の長手方向で、連続的に矩形の横断面をもって延在し、それに対し、摩滅部分６０９は、中間バー部材１２４に取り付けられた掻取りナイフ１１５に対して掘進方向の反対方向で後ろにずらされて位置しているが幾何学形状的に類似の輪郭に従って（ないし輪郭を有して）おり、それにより摩滅部分６０９は、長手方向においてくし状で、掻取りナイフ１１５の領域に形成された突出領域６１２と、掘進方向で掘進方向に対して後退してずらされた引込領域６１５とを有し、段付きで構成されている。目的に適い、引込領域６１５は、前側でフレーム構造２０３と共に終端する。
【0027】
摩滅部分６０９を機械的に安定させるために、フレーム構造２０３には支持台座部６１８が取り付けられており、支持台座部６１８は、掻取りナイフ１１５に向かい合って位置し、掻取りナイフ１１５とは反対側にある摩滅部分６０９の下面部に接しており、掘進方向で前側に位置している支持台座部６１８の前面部は、摩滅部分６０９の対応の前面部に対し、信頼性のある保護のために僅かに突出している。
【0028】
図７は、図６による装置を、掘進方向で後側に位置している切削アーム１０６の領域に着目した斜視図として示している。図７から、掘進方向で後側に位置している中間バー部材１２４の背面部には、Ｕ字形に形成されたベース部７０６と平坦なカバー部７０９とを備えた工具状態監視装置の複数コンポーネント式のケーブルダクト装置７０３が設けられており、ケーブルダクト装置７０３は、中間バー部材１２４に接しており、切削アーム１０６のフレーム構造２０３に沿って曲げられて、掘進方向で後側に位置しているフレーム構造２０３の側に向かって延在していることが見てとれる。ケーブルダクト装置７０３内には、更に後続段落で詳細に説明するように、図７では見ることのできない導電性の回路ケーブル５１５が、導電性の電流導体要素として、外部からの機械的な作用から保護されて配設されている。
【0029】
図８は、掻取りナイフ１１５の断面を伴なう、図６及び図７の装置の一領域を断面図として示している。図８から、導電性の回路ケーブル５１５が、工具状態監視装置のラインホース８０３を介し並びにケーブル通過部８０６を介して中間バー部材１２４内に案内されており且つケーブル溝部５１８内で延在し、またケーブル溝部５１８がとりわけ掘進方向で前側に位置しているそれぞれの摩滅部分６０９の領域に延在していることが見てとれ、この際、ケーブル溝部５１８は、規定どおりの使用において掘進方向で前側に位置する前面部に対し、摩滅部分６０９内で後退してずらされて延在している。更に図８の図面から、摩滅部分６０９は、規定どおりの使用において掻取りナイフ１１５の方を向いた側で、閉じ蓋部材８０９によりねじ接続部（ないしボルト接続部）を介して取外し可能に閉じられていることが分かり、それによりケーブル溝部５１８には、覆いが成されている。
【0030】
掻取りナイフ１１５の予め定められた摩耗限界値を下回った後には、該当の摩滅部分６０９も著しい摩耗にさらされて、最終的に回路ケーブル５１５が所定の領域内で遮断されるに至るまで、掘進方向で前側に位置している掻取りナイフ１１５の前面部に対して後退してずらされた、中間バー部材１２４の摩滅部分６０９の配設構成により、摩滅部分６０９は、掻取りナイフ１１５の突出領域により並びに支持台座部６１８により、切削ホイール１０３の両方の回転方向で保護された状態にある。上述の説明と関連して実施されるように、対応の電気回路の遮断が検知可能である。
【0031】
ここでも、特に掘進方向における摩滅部分６０９の大きさに関して摩滅部分６０９の大きさの適切な寸法決定と、ケーブル溝部５１８の位置に関する適切な寸法決定とに基づき、掻取りナイフ１１５のような掘削工具のための予め定められた摩耗限界値に対する適合を行うことができる。また中間バー部材１２４を、整備時には比較的簡単に掻取りナイフ１１５と共に交換することができ、ないし掻取りナイフ１１５のグループを、それらの摩耗状態を監視するために中間バー部材１２４の取り付けにより後付けすることができる。
【0032】
図９は、支持部材の更なる一実施例として、切削工具の実施形態として２つの切削ローラ１１８の間に配設されている支持ボルト１２７を断面図として示している。支持ボルト１２７は、実質的に円柱状に形成されており、掘進方向で前側に配設された端部（前部）ホルダ９０３により、並びに掘進方向で後側に配設された足部（後部）ホルダ９０６を介し、該当の切削アーム１０６のフレーム構造２０３と取外し可能に固定的に接続されている。
【0033】
支持ボルト１２７内には、１つの端部で閉じられた、止まり穴（袋穴）状に形成された止まり穴凹部９０９が設けられており、止まり穴凹部９０９は、足部ホルダ９０６により位置固定された支持ボルト１２７の足部領域の領域で開いており、規定どおりの使用において掘進方向で前側に位置している支持ボルト１２７の前面部から所定の摩滅間隔を置いて終端している。
【0034】
止まり穴凹部９０９内には、導電性の回路ケーブル５１５が、回路要素（電流導体要素）の一実施形態として配設されており、該回路要素は、掘進方向で前側にある止まり穴凹部９０９の領域に至るまで入り込み、その反対側にある支持ボルト１２７の足部領域でケーブル通過部９１２を介して出ていき、並びに工具状態監視装置のケーブルチャネル９１５内で延在し、ケーブルチャネル９１５は、掘進方向で後側において切削アーム１０６のフレーム構造２０３に取り付けられている。
【0035】
図９から、掘進方向で前側に位置している支持ボルト１２７の前面部は、未使用の切削ローラ１１８の対応の前面部に対し、掘進方向の反対方向で後ろにずらされていることが見てとれ、それにより除去器１１２と掻取りナイフ１１５との関連で上述した実施形態に対応し、切削ローラ１１８の摩耗が増加して特徴的な摩耗限界値になると、掘進方向で前側に位置している支持ボルト１２７の材料も削り取られ、支持ボルト１２７の前側の領域で止まり穴凹部９０９が露出した後には、適切に接続されている回路ケーブル５１５内の電気的な電流案内も遮断されている。このことは、予め定められた摩耗限界値の到達にとって特徴的であり、それによりそれに基づき、対応の整備措置を適時に開始することができる。
【符号の説明】
【0036】
１０３ 切削ホイール
１０６ 切削アーム
１０９ 廃物取入開口部
１１２ 掘削工具：除去器（バケット）
１１５ 掘削工具：掻取りナイフ（スクレーパ）
１１８ 掘削工具：切削ローラ（ディスクカッタ）
１２１ 中間プレート
１２４ 中間バー部材
１２７ 支持ボルト
２０３ フレーム構造
２０６ パイプ接続部
２０９ ライン接続ボックス
２１２ ラインホース
２１５ 相互接続ボックス
２１８ ケーブル通過部
２２１ プラグ接続部
２２４ ケーブルハーネス
２２７ 送信アンテナ
２３０ 送信ユニット
２３３ 無線接続路
２３６ 受信アンテナ
２３９ 受信ユニット
２４２ データ処理ユニット
３０３ 台座プレート
３０６ 台座プレート蓋部材
３０９ ホースダクト
３１２ 摩耗保護プレート
３１５ 装着バイト
４０３ 接続フランジ部材
４０６ プラグ接続部
４０９ アイボルト
４１２ 中間プレート蓋部材
４１５ 取付けボルト
５０３ 貫通穴部
５０６ パイプ接続部溝部
５０９ ねじ付きクランプ部材
５１２ ケーブルねじ込み接続部
５１５ 回路ケーブル
５１８ ケーブル溝部
５２１ 外側材料壁部
６０３ 掻取りナイフ固定ボルト
６０６ 台座部分
６０９ 摩滅部分
６１２ 突出領域
６１５ 引込領域
６１８ 支持台座部
７０３ ケーブルダクト装置
７０６ ベース部
７０９ カバー部
８０３ ラインホース
８０６ ケーブル通過部
８０９ 閉じ蓋部材
９０３ 端部ホルダ
９０６ 足部ホルダ
９０９ 止まり穴凹部
９１２ ケーブル通過部
９１５ ケーブルチャネル
１０６ 切削アーム
１０９ 廃物取入開口部
１１２ 掘削工具：除去器（バケット）
１１５ 掘削工具：掻取りナイフ（スクレーパ）
１１８ 掘削工具：切削ローラ（ディスクカッタ）
１２１ 中間プレート
１２４ 中間バー部材
１２７ 支持ボルト
２０３ フレーム構造
２０６ パイプ接続部
２０９ ライン接続ボックス
２１２ ラインホース
２１５ 相互接続ボックス
２１８ ケーブル通過部
２２１ プラグ接続部
２２４ ケーブルハーネス
２２７ 送信アンテナ
２３０ 送信ユニット
２３３ 無線接続路
２３６ 受信アンテナ
２３９ 受信ユニット
２４２ データ処理ユニット
３０３ 台座プレート
３０６ 台座プレート蓋部材
３０９ ホースダクト
３１２ 摩耗保護プレート
３１５ 装着バイト
４０３ 接続フランジ部材
４０６ プラグ接続部
４０９ アイボルト
４１２ 中間プレート蓋部材
４１５ 取付けボルト
５０３ 貫通穴部
５０６ パイプ接続部溝部
５０９ ねじ付きクランプ部材
５１２ ケーブルねじ込み接続部
５１５ 回路ケーブル
５１８ ケーブル溝部
５２１ 外側材料壁部
６０３ 掻取りナイフ固定ボルト
６０６ 台座部分
６０９ 摩滅部分
６１２ 突出領域
６１５ 引込領域
６１８ 支持台座部
７０３ ケーブルダクト装置
７０６ ベース部
７０９ カバー部
８０３ ラインホース
８０６ ケーブル通過部
８０９ 閉じ蓋部材
９０３ 端部ホルダ
９０６ 足部ホルダ
９０９ 止まり穴凹部
９１２ ケーブル通過部
９１５ ケーブルチャネル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2022-12-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
掘進時に掘進方向で切削ホイール（１０３）に隣接する地質を削り取るための所定数の掘削工具（１１２、１１５、１１８）と、掘削工具（１１２、１１５、１１８）の摩耗状態を監視するための工具状態監視装置とを備えた、トンネル掘進機用の切削ホイールであって、前記工具状態監視装置は、１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）及び／又は１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）に割り当てられた少なくとも１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）を有し、前記支持部材（１２１、１２４、１２７）は、前記ないし１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）又は前記ないし１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）から空間的に離間され且つ取外し可能にフレーム構造（２０３）と接続されており、
前記ないし各支持部材（１２１、１２４、１２７）内には、少なくとも１つの導電性の電流導体要素（５１５）が埋設されている構成であり、
前記電流導体要素（５１５）は、前記ないし１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）及び／又は前記ないし１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）の予め定められた摩耗状態に対して特徴的な前記ないし１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）の摩滅の後に前記ないし１つの電流導体要素（５１５）が遮断可能であるように、埋設されていること、
前記ないし１つの支持部材は、中間部材（１２１、１２４）として構成されており、前記中間部材（１２１、１２４）は、１つの掘削工具（１１２、１１５）及び／又は１つのグループの掘削工具（１１２、１１５）と前記フレーム構造（２０３）との間に配設されていること、
前記中間部材（１２１、１２４）は、掘進方向で前側に位置している１つの該当の掘削工具（１１２、１１５）又は１つの該当のグループの掘削工具（１１２、１１５）の前面部の幾何学形状的に類似の輪郭に従っており、掘進方向で前側に位置している前記中間部材（１２１、１２４）の前面部は、前記該当の掘削工具（１１２、１１５）及び／又は前記グループの掘削工具（１１２、１１５）のそれぞれの前面部の輪郭に対し、掘進方向の反対方向で後ろにずらされていること、及び、
前記中間部材（１２１、１２４）は、前面部から所定の間隔を置いてケーブル受容凹部（５１８）を有し、前記ケーブル受容凹部（５１８）内には、前記電流導体要素（５１５）が配設されていること、
を特徴とする切削ホイール。
【請求項2】
掘進時に掘進方向で切削ホイール（１０３）に隣接する地質を削り取るための所定数の掘削工具（１１２、１１５、１１８）と、掘削工具（１１２、１１５、１１８）の摩耗状態を監視するための工具状態監視装置とを備えた、トンネル掘進機用の切削ホイールであって、
前記工具状態監視装置は、１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）及び／又は１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）に割り当てられた少なくとも１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）を有し、前記支持部材（１２１、１２４、１２７）は、前記ないし１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）又は前記ないし１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）から空間的に離間され且つ取外し可能にフレーム構造（２０３）と接続されており、
前記ないし各支持部材（１２１、１２４、１２７）内には、少なくとも１つの導電性の電流導体要素（５１５）が埋設されている構成であり、
前記電流導体要素（５１５）は、前記ないし１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）及び／又は前記ないし１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）の予め定められた摩耗状態に対して特徴的な前記ないし１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）の摩滅の後に前記ないし１つの電流導体要素（５１５）が遮断可能であるように、埋設されていること、及び、
前記ないし１つの支持部材は、長尺の支持ボルト（１２７）として構成されており、前記支持ボルト（１２７）は、少なくとも１つの掘削工具（１１８）に対して所定の側方の間隔を置いて配設されていること、
を特徴とする切削ホイール。
【請求項3】
掘進方向で前側に位置している前記支持ボルト（１２７）の前面部は、掘進方向で前側に位置している、前記支持ボルト（１２７）に隣接した掘削工具（１１８）の前面部に対し、掘進方向の反対方向で後ろにずらされていること、
を特徴とする、請求項２に記載の切削ホイール。
【請求項4】
前記支持ボルト（１２７）は、長手方向に延在する止まり穴凹部（９０９）を有し、前記止まり穴凹部（９０９）内には、前記電流導体要素（５１５）が配設されていること、
を特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の切削ホイール。
【請求項5】
前記電流導体要素（５１５）は、前記支持ボルト（１２７）の前面部から所定の間隔を置いて終端していること、
を特徴とする、請求項２～４のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項6】
前記電流導体要素（５１５）は、掘進方向で前側に位置している前記ないし１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）の前面部から所定の間隔を置いて配設されていること、を特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項7】
前記ないし１つの電流導体要素（５１５）は、絶縁された電流導体ケーブル（５１５）であること、を特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項8】
前記支持部材（１２１、１２４、１２７）は、前記工具状態監視装置のライン案内装置と接続されており、前記ライン案内装置は、取外し可能に前記フレーム構造（２０３）と接続されていること、を特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項9】
前記ライン案内装置は、外部からの機械的な作用に対してカプセル化されていること、を特徴とする、請求項８に記載の切削ホイール。
【請求項10】
前記ライン案内装置は、支持部材（１２１、１２４、１２７）とは反対の側で、ライン接続ボックス（２０９）と接続されており、前記ライン接続ボックス（２０９）内には、パイプ接続部（２０６）が通じていること、を特徴とする、請求項８又は請求項９に記載の切削ホイール。
【請求項11】
前記ライン接続ボックス（２０９）は、ラインホース（２１２）を介し、相互接続ボックス（２１５）と接続されており、前記相互接続ボックス（２１５）内には、前記工具状態監視装置の取外し可能なプラグ接続部（２２１）が配設されていること、及び前記相互接続ボックス（２１５）は、データ伝送ユニットと接続されていること、を特徴とする、請求項１０に記載の切削ホイール。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0001】
本発明は、請求項１及び請求項２の上位概念に記載したトンネル掘進機用の切削ホイールに関する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0004】
【特許文献1】中国特許出願公開第１０８７７６０７４号
【特許文献2】独国特許出願公開第３５３５４７４号
【特許文献3】米国特許出願公開第２０１１／００３１０１７号
【特許文献4】特開２０００－２０４８８４号
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
前記課題は、冒頭に記載した形式の切削ホイールにおいて、本発明に従い、一方では請求項１の特徴的な構成を有する切削ホイールにより、他方では請求項２の特徴的な構成を有する切削ホイールにより解決される。
【手続補正書】
【提出日】2023-03-29
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
掘進時に掘進方向で切削ホイール（１０３）に隣接する地質を削り取るための所定数の掘削工具（１１２、１１５、１１８）と、掘削工具（１１２、１１５、１１８）の摩耗状態を監視するための工具状態監視装置とを備えた、トンネル掘進機用の切削ホイールであって、前記工具状態監視装置は、１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）及び／又は１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）に割り当てられた少なくとも１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）を有し、前記支持部材（１２１、１２４、１２７）は、前記ないし１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）又は前記ないし１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）から空間的に離間され且つ取外し可能にフレーム構造（２０３）と接続されており、
前記ないし各支持部材（１２１、１２４、１２７）内には、少なくとも１つの導電性の電流導体要素（５１５）が埋設されている構成であり、
前記電流導体要素（５１５）は、前記ないし１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）及び／又は前記ないし１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）の予め定められた摩耗状態に対して特徴的な前記ないし１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）の摩滅の後に前記ないし１つの電流導体要素（５１５）が遮断可能であるように、埋設されていること、
前記ないし１つの支持部材は、中間部材（１２１、１２４）として構成されており、前記中間部材（１２１、１２４）は、１つの掘削工具（１１２、１１５）及び／又は１つのグループの掘削工具（１１２、１１５）と前記フレーム構造（２０３）との間に配設されていること、
前記中間部材（１２１、１２４）は、掘進方向で前側に位置している１つの該当の掘削工具（１１２、１１５）又は１つの該当のグループの掘削工具（１１２、１１５）の前面部の幾何学形状的に類似の輪郭に従っており、掘進方向で前側に位置している前記中間部材（１２１、１２４）の前面部は、前記該当の掘削工具（１１２、１１５）及び／又は前記グループの掘削工具（１１２、１１５）のそれぞれの前面部の輪郭に対し、掘進方向の反対方向で後ろにずらされていること、及び、
前記中間部材（１２１、１２４）は、前面部から所定の間隔を置いてケーブル受容凹部（５１８）を有し、前記ケーブル受容凹部（５１８）は、掘進方向で前記中間部材（１２１）の外側材料壁部（５２１）の裏側で延在し、前記ケーブル受容凹部（５１８）内には、前記電流導体要素（５１５）が配設されていること、
を特徴とする切削ホイール。
【請求項2】
掘進時に掘進方向で切削ホイール（１０３）に隣接する地質を削り取るための所定数の掘削工具（１１２、１１５、１１８）と、掘削工具（１１２、１１５、１１８）の摩耗状態を監視するための工具状態監視装置とを備えた、トンネル掘進機用の切削ホイールであって、前記工具状態監視装置は、１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）及び／又は１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）に割り当てられた少なくとも１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）を有し、前記支持部材（１２１、１２４、１２７）は、前記ないし１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）又は前記ないし１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）から空間的に離間され且つ取外し可能にフレーム構造（２０３）と接続されており、
前記ないし各支持部材（１２１、１２４、１２７）内には、少なくとも１つの導電性の電流導体要素（５１５）が埋設されている構成であり、
前記電流導体要素（５１５）は、前記ないし１つの掘削工具（１１２、１１５、１１８）及び／又は前記ないし１つのグループの掘削工具（１１２、１１５、１１８）の予め定められた摩耗状態に対して特徴的な前記ないし１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）の摩滅の後に前記ないし１つの電流導体要素（５１５）が遮断可能であるように、埋設されていること、及び、
前記ないし１つの支持部材は、長尺の支持ボルト（１２７）として構成されており、前記支持ボルト（１２７）は、少なくとも１つの掘削工具（１１８）に対して所定の側方の間隔を置いて配設されていること、
を特徴とする切削ホイール。
【請求項3】
掘進方向で前側に位置している前記支持ボルト（１２７）の前面部は、掘進方向で前側に位置している、前記支持ボルト（１２７）に隣接した掘削工具（１１８）の前面部に対し、掘進方向の反対方向で後ろにずらされていること、を特徴とする、請求項２に記載の切削ホイール。
【請求項4】
前記支持ボルト（１２７）は、長手方向に延在する止まり穴凹部（９０９）を有し、前記止まり穴凹部（９０９）内には、前記電流導体要素（５１５）が配設されていること、を特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の切削ホイール。
【請求項5】
前記電流導体要素（５１５）は、前記支持ボルト（１２７）の前面部から所定の間隔を置いて終端していること、を特徴とする、請求項２～４のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項6】
前記電流導体要素（５１５）は、掘進方向で前側に位置している前記ないし１つの支持部材（１２１、１２４、１２７）の前面部から所定の間隔を置いて配設されていること、を特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項7】
前記ないし１つの電流導体要素（５１５）は、絶縁された電流導体ケーブル（５１５）であること、を特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項8】
前記支持部材（１２１、１２４、１２７）は、前記工具状態監視装置のライン案内装置と接続されており、前記ライン案内装置は、取外し可能に前記フレーム構造（２０３）と接続されていること、を特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の切削ホイール。
【請求項9】
前記ライン案内装置は、外部からの機械的な作用に対してカプセル化されていること、を特徴とする、請求項８に記載の切削ホイール。
【請求項10】
前記ライン案内装置は、支持部材（１２１、１２４、１２７）とは反対の側で、ライン接続ボックス（２０９）と接続されており、前記ライン接続ボックス（２０９）内には、パイプ接続部（２０６）が通じていること、を特徴とする、請求項８又は請求項９に記載の切削ホイール。
【請求項11】
前記ライン接続ボックス（２０９）は、ラインホース（２１２）を介し、相互接続ボックス（２１５）と接続されており、前記相互接続ボックス（２１５）内には、前記工具状態監視装置の取外し可能なプラグ接続部（２２１）が配設されていること、及び前記相互接続ボックス（２１５）は、データ伝送ユニットと接続されていること、を特徴とする、請求項１０に記載の切削ホイール。
【国際調査報告】