(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル掘進機用のカッタホルダ（１）であって、回転軸（Ｘ）回りに回転自在に装着されたローラカッタ（１０）を前記カッタホルダ（１）内に収容するように適合化され、  −前記ローラカッタ（１０）を収容できるように配設されたチャンバ（２１）を画定し、該チャンバ（２１）の対向する壁（２０）に形成された２つの空洞（２６）を含むハウジング（２）と、
−前記ハウジング（２）内で前記ローラカッタ（１０）の両側に取り外し可能に装着されるように構成された２つのクランプセット（３）と、を備え、
各クランプセットは、
・前記ハウジング（２）内で、その回転軸（Ｘ）回りの回転自在を維持する前記ローラカッタ（１０）に取り付けられるように適合化されたベースプレート（３２）と、
・センタウェッジ（３４）および２つのサイドウェッジ（３６）と、
を備え、
各クランプセット（３）ごとに、前記センタウェッジ（３４）が前記ベースプレート（３２）に移動可能に装着され、
いずれのサイドウェッジ（３６）も、退避位置と締付け位置との間に蝶着されることにより前記ベースプレート（３２）および前記センタウェッジ（３４）上に装着され、前記退避位置において、前記サイドウェッジ（３６）が退避して前記クランプセット（３）を前記ハウジング（２）から取り外し可能にし、前記締付け位置において、前記クランプセット（３）が前記ハウジング（２）から抜き取られることを防止するために、前記サイドウェッジ（３６）が揺動して前記ハウジング（２）に対向する空洞（２６）に嵌合する、  ことを特徴とするカッタホルダ（１）。
【請求項２】
各クランプセット（３）は、前記ベースプレート（３２）に装着されたスタッドボルト（３９）と、一方で前記センタウェッジ（３４）上に、他方で前記スタッドボルト（３９）上に装着された作動ナット（３８）と、をさらに備え、これにより、前記作動ナット（３８）の螺進または螺脱によって前記ベースプレート（３２）に対して前記センタウェッジ（３４）が並進し前記サイドウェッジ（３６）がそれらの退避位置とそれらの締付け位置との間で移動する、請求項１に記載のカッタホルダ（１）。
【請求項３】
−前記サイドウェッジ（３６）は、前記ベースプレート（３２）上、または前記センタウェッジ（３４）上で軸（Ｙ）回りに回転可能に装着され、それぞれが作動ピン（３７）を備え、
−２つのガイド溝（３５）が前記センタウェッジ（３４）内、または前記ベースプレート（３２）内にそれぞれ形成され、前記ガイド溝（３５）は、前記作動ピン（３７）のためのカム面を規定し、各作動ピン（３７）はガイド溝（３５）内に収納され、前記センタウェッジ（３４）の前記ベースプレート（３２）に対する移動は前記作動ピン（３７）の前記ガイド溝（３５）に沿った移動を引き起こし、これにより、前記ベースプレート（３２）に対する前記サイドウェッジ（３６）の回転をその退避位置と締め付け位置との間で生じさせる、請求項１または２に記載のカッタホルダ（１）。
【請求項４】
前記サイドウェッジ（３６）は、前記ベースプレート（３２）上で回転可能に装着され、前記ガイド溝（３５）は、前記センタウェッジ（３４）内に形成される、請求項３に記載のカッタホルダ（１）。
【請求項５】
前記サイドウェッジ（３６）の回転の軸（Ｙ）は、前記ローラカッタ（１０）の回転の軸（Ｘ）に実質的に並行である、請求項３または４に記載のカッタホルダ（１）。
【請求項６】
前記サイドウェッジ（３６）および前記センタウェッジ（３４）は、前記クランプセット（３）に伝わる負荷に耐えて前記クランプセット（３）に安定状態を付与するために前記サイドウェッジ（３６）が締付け位置にある場合に係合されるように構成される、連携した押圧面（３６ａ，３６ｂ）を備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のカッタホルダ（１）。
【請求項７】
前記サイドウェッジ（３６）は、前記ベースプレート（３２）に対して実質的に対称に延在する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のカッタホルダ（１）。
【請求項８】
前記ハウジング（２）は、該ハウジング（２）の前記空洞（２６）と前面（２２）との間で対向する側壁（２０）内にそれぞれ位置し、前記クランプセット（３）と異なる更なるサイドウェッジ（３６）を受け取るようにそれぞれ適合化された４つの更なる空洞（２８）をさらに備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のカッタホルダ（１）。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のトンネル掘進機用のカッタホルダ（１）のハウジング（２）であって、そこから前記ローラカッタ（１０）が突出し、前記ローラカッタ（１０）を収容するように配設されたチャンバ（２１）を共に画定する側面（２０）および前面（２２）を備え、
前記チャンバ（２１）の対向する側壁（２０）に形成された２つの空洞（２６）を備え、前記クランプセット（３）が前記ハウジング（２）から抜き取られることを防止するために前記サイドウェッジ（３６）がそれらの締付け位置にある場合に前記サイドウェッジ（３６）に係合するように適合化されたことを特徴とするハウジング（２）。
【請求項１０】
前記ハウジング（２）の前記空洞（２６）と前記前面（２２）との間で対向する側壁（２０）内にそれぞれ形成され、前記クランプセット（３）と異なる更なるサイドウェッジ（３６）をそれぞれ受け取るように適合化された少なくとも４つの更なる空洞（２８）をさらに備える、請求項９に記載のハウジング（２）。
【請求項１１】
前記チャンバ（２１）の対向する側壁（２０）の一つに取り付けられ、前記ハウジング（２）へ横からの負荷を印加するように適合化されたサイドウェディングシステム（４０）をさらに備える、請求項９または１０に記載のハウジング（２）。
【請求項１２】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のトンネル掘進機用のカッタホルダ（１）のクランプセット（３）であって、
ハウジング（２）内のローラカッタ（１０）のいずれの側にも取り外し可能に装着されるように構成され、それぞれが、
−前記ハウジング（２）内で、その回転の軸（Ｘ）回りの回転自在を維持する前記ローラカッタ（１０）に取り付けられるように適合化されたベースプレート（３２）と、
−センタウェッジ（３４）および２つのサイドウェッジ（３６）と、
を備え、
前記クランプセット（３）は、
前記センタウェッジ（３４）が前記ベースプレート（３２）に移動可能に装着され、
両方のサイドウェッジ（３６）が、前記ベースプレート（３２）および前記センタウェッジ（３４）上で退避位置と締付け位置との間でこれらに蝶着されることにより装着され、前記退避位置において前記サイドウェッジ（３６）が退避してクランプセット（３）が前記ハウジング（２）から取り外されることを可能にし、前記締付け位置において、前記クランプセット（３）が前記ハウジング（２）から抜き取られることを防止するために、前記サイドウェッジ（３６）が揺動して前記ハウジング（２）に対向する前記空洞（２６）に嵌まり込む、
クランプセット。
【請求項１３】
ローラカッタ（１０）を備え、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のカッタホルダ（１）に取り付けられた、トンネル掘進機用のカッティングセット（５）。
【請求項１４】
請求項１３に記載のトンネル掘進機用のカッティングセット（５）のローラカッタ（１０）を交換するための方法（Ｓ）であって、
前記ハウジング（２）から使用済みローラカッタ（１０）を抜き取る工程（Ｓ１）であって、
−前記ローラカッタ（１０）を把持し案内するために適合化された操作装置の前記ハウジング（２）へのドッキングおよび締付けの工程（Ｓ１１）と、
−前記操作装置により前記クランプセット（３）および／または前記ローラカッタ（１０）を把持する工程（Ｓ１２）と、
−前記クランプセット（３）および前記ハウジング（２）へ印加された締付けを開放する工程（Ｓ１３）と、
−前記ローラカッタ（１０）を前記ハウジング（２）から抜き取る工程（Ｓ１４）と、
−前記操作装置を前記ハウジング（２）から抜き取る工程（Ｓ１５）と、
を含む工程と、
交換用ローラカッタ（１０）を前記ハウジング（２）内へ設置する工程（Ｓ２）であって、
−前記操作装置により前記クランプセット（３）および／または前記ローラカッタ（１０）を把持する工程（Ｓ２１）と、
−前記操作装置を前記ハウジング（２）へドッキングさせ締め付ける工程（Ｓ２２）と、
−前記ローラカッタ（１０）をハウジング（２）内へ挿入し、前記ローラカッタ（１０）が前記操作装置によって案内される工程（Ｓ２３）と、
−前記サイドウェッジ（３６）を前記ハウジング（２）の前記空洞（２６）内に収容できるように前記ローラカッタ（１０）の前記クランプセット（３）を操作する工程（Ｓ２４）と、
を含む工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘進機ローラカッタを含むトンネル掘進機用のカッティングセット、このようなカッタホルダに好適なトンネル掘進機のカッティングヘッド上のトンネル掘進機ローラカッタを交換する方法、並びにホルダカッタ用の操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールドと呼ばれる、その直径が掘削が行われるトンネルの半径に対応する実質的な円形断面を有する大規模な可動構造を備えるトンネル掘削機またはトンネル掘進機が知られている。
【０００３】
ローラカッタまたはカッティングディスクは、トンネル掘進機のカッティングヘッドに取り付けられたシャフト回りで自在に回転するカッティングツールである。ヘッドの回転中に推進力の影響下でローラカッタは切削面を転がせて岩石を鱗片状プレートの形に削り取る。
【０００４】
このように、カッティングヘッドは、その表面に亘って一様に分配された複数のローラカッタを含む。
【０００５】
従来、ローラカッタは、カッティングヘッド上のカッタホルダ内にボルトによって装着されている。このため、カッタホルダは、トンネル掘進機のシールドに取り付けられるように適合化され、ローラカッタを収容できるように配設されるチャンバを画定するハウジングを備える。締付け支持具が、ローラカッタの外表面に取り付けられ、またはこれと共に形成され、手動の固着機構に係合するように適合化された２つの閉塞面を備える。この固着機構は、特に、ハウジングの空洞と締付け支持具の閉塞面との間に係合するように適合化されたウェッジを備える。これらのウェッジは、ローラカッタの厳しい動作環境にも拘わらず、ローラカッタがハウジングから抜け出すことを防止するために、いくつかのネジ、ボルトなどを用いて空洞内の適切な場所に取り付けられる。
【０００６】
特に、前面閉塞のトンネル掘進機の場合、カッティングヘッドへのアクセス、およびローラカッタアタッチメント（ウェッジ、ネジなど）へのアクセスが困難であり、また、動作環境が高圧条件下であるため、ローラカッタ交換の問題が発生する。このようなトンネル掘進機において、安全上の理由から、カッティングヘッドの後面、すなわちカッティングヘッドの切削面とは逆の側からローラカッタの交換が行われる。
【０００７】
ローラカッタ交換の手順は、詰まりとローラカッタ用のガイダンス不在のため、使用済みローラカッタをそのハウジングから解き放すためにしばしば相当な力の行使を必要とし、これは高圧条件下の作業にはあまりなじまない。
【０００８】
現在、ローラカッタ交換の手順は、大気圧にて、ローラカッタにリフティングアイを備え付け、レールに沿って動くプーリブロックを用いてこれを持ち上げ、装備のエアロックを通過するカートにこれを乗せ、シールドの内側後部に運び戻すことにある。分解の間、ローラカッタの装着に必要で、かつ、新たなローラカッタの装着に用いられる全ての要素（ウェッジ、ネジ、ボルトなど）を着実に集めることも必要である。  
新たなローラカッタをそのハウジング内に挿入する前に、これを正確に配置しなければならず、これは、骨の折れる手作業の介入を必要とする。一旦ローラカッタがその動作位置へ向けて押し込まれると、次いで、いくつかの閉塞ウェッジが設置される。特開平１０−１４０９８０号公報、特開２００７−０７０８２５号公報、特開平０７−１８０４８８号公報および仏国特許出願公開第２７５８８５３号明細書が特に参照可能であり、これらは、ハウジング内で、ハウジングに関連する位置に固定されたウェッジを用いるカッティングヘッドに、ボルト、ネジおよび／またはジャーナルにより取り付けられたローラカッタを備える切削工具を説明する。
【０００９】
従って、この手順はオペレータにとって長く退屈なものであることが理解されるであろう。
【００１０】
そこで、本出願人による国際公開第２０１１／０７６６１６号明細書において、ハウジング内で固定化され、これにより、ローラカッタがその操作の観点から見て固定されたブロックを構成するように適合化された固定部材と、ローラカッタに圧縮応力を与えるための手段であってローラカッタの一体的に支えられたネジを含むことができる手段と、を備える新たなローラカッタが提供されている。特定の実施形態では、固定部材は、ハウジングの空洞と協働するように適合化されてローラカッタをハウジングに挿入する位置とローラカッタをハウジング内に固定する位置との間で回転可能なバヨネットを含む。
【００１１】
しかしながら、使用時に、ローラカッタは、バヨネットを抜き出しかねない非常に高い圧力と振動のストレスを受ける。実際に、厳しい現場でローラカッタの振動に十分に耐えるだけのプレストレスト負荷を与えることは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の一つの目的は、トンネル掘進機ローラカッタと関連するカッタホルダを備え、ローラカッタの非常に苛酷な環境、特にローラカッタを回動することにより切削面に生ずる高圧と振動をサポートすることができ、さらに、一つのローラカッタの交換に際しての人間の介在を減らしまたは抑制さえすることができる、トンネル掘進機用のカッタホルダおよびカッティングセットを提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、特に、部品のどのようなロスを避けることも可能にすることにより、このようなカッティングセットのローラカッタを交換する方法、並びに、この方法を履行することに適合化された、ローラカッタ用の操作装置を提供することである。
【００１４】
また、カッティングセットの操作装置は、清掃が容易でなければならず、かつ、水または泥を保持する領域を含んではならない。
【００１５】
最後に、この装置は、好ましくは現存のカッティングヘッドに大幅な変更を要求することなく現存のカッティングヘッドにおいて使用可能でなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このため、本発明は、トンネル掘進機用であって、回転軸回りに回転自在に装着されたローラカッタを収容するように適合化されるカッタホルダであって、
−前記ローラカッタを収容できるように配設されたチャンバを画定し、該チャンバの対向する壁に形成された２つの空洞を含むハウジングと、
前記ハウジング内で前記ローラカッタの両側に取り外し可能に装着されるように構成された２つのクランプセットと、を備え、
各クランプセットは、前記ハウジング内で、その回転軸回りの回転自在を維持する前記ローラカッタに取り付けられるように適合化されたベースプレートと、センタウェッジおよび２つのサイドウェッジと、を備え、
各クランプセットごとに、前記センタウェッジが前記ベースプレートに移動可能に装着され、両方のサイドウェッジが、退避位置と締付け位置との間に蝶着されることにより前記ベースプレートおよび前記センタウェッジ上に装着され、前記退避位置において、前記サイドウェッジが退避して前記クランプセットを前記ハウジングから取り外し可能にし、前記締付け位置において、前記クランプセットが前記ハウジングから抜き取られることを防止するために、前記サイドウェッジが揺動して前記ハウジングに対向する空洞に嵌合する、ことを特徴とするカッタホルダを提供する。
【００１７】
上述のカッタホルダのいくつかの好ましい、しかし限定的でない特徴点は以下の通りである：
各クランプセットは、前記ベースプレートに装着されたスタッドボルトと、一方で前記センタウェッジ上に、他方で前記スタッドボルト上に装着された作動ナットと、をさらに備え、これにより、前記作動ナットの螺進または螺脱によって前記ベースプレートに対して前記センタウェッジが並進し前記サイドウェッジがそれらの退避位置とそれらの締付け位置との間で移動し、
−前記サイドウェッジは、前記ベースプレート上、または前記センタウェッジ上で軸回りに回転可能に装着され、それぞれが作動ピンを備え、２つのガイド溝が前記センタウェッジ内、または前記ベースプレート内にそれぞれ形成され、前記ガイド溝は、前記作動ピンのためのカム面を規定し、各作動ピンは、前記センタウェッジの前記ベースプレートに対する移動が前記作動ピンのガイド溝に沿った移動を引き起こすように前記ガイド溝内に収納され、これにより、前記ベースプレートに対する前記サイドウェッジの回転をその退避位置と締め付け位置との間で生じさせ、
前記サイドウェッジは、前記ベースプレート上で回転可能に装着され、前記ガイド溝は、前記センタウェッジ内に形成され、
前記サイドウェッジの回転の軸は、前記ローラカッタの回転の軸に実質的に並行であり、
前記サイドウェッジおよび前記センタウェッジは、前記クランプセットに伝わる負荷に耐えて前記クランプセットに安定状態を付与するために前記サイドウェッジが締付け位置にある場合に係合されるように構成される、連携した押圧面を備え、
前記サイドウェッジは、前記ベースプレートに対して実質的に対称に延在し、
前記ハウジングは、該ハウジングの前記空洞と前面との間で対向する側壁内にそれぞれ位置し、前記クランプセットと異なる更なるサイドウェッジを受け取るようにそれぞれ適合化された４つの更なる空洞をさらに備える。
【００１８】
第２の側面によれば、本発明はまた、
上述したようなトンネル掘進機用のカッタホルダのハウジングであって、そこから前記ローラカッタが突出し、前記ローラカッタを収容できるように配設されたチャンバを共に画定する側面および前面を備え、前記ハウジングは、前記チャンバの対向する側壁に形成された２つの空洞を備え、前記クランプセットが前記ハウジングから抜き取られることを防止するために前記サイドウェッジがそれらの締付け位置にある場合に前記サイドウェッジに係合するように適合化されたことを特徴とするハウジングを提供する。
【００１９】
前記ハウジングのいくつかの好ましい、しかし限定的でない特徴点は以下の通りである：
前記ハウジングの前記空洞と前記前面との間で対向する側壁内にそれぞれ形成され、前記クランプセットと異なる更なるサイドウェッジをそれぞれ受け取るように適合化された少なくとも４つの更なる空洞をさらに備え、
前記チャンバの対向する側壁の一つに取り付けられ、前記ハウジングへ横からの負荷を印加するように適合化されたサイドウェディングシステムをさらに備える。
【００２０】
第３の側面によれば、本発明はまた、
上述したようなトンネル掘進機用のカッタホルダのクランプセットであって、ハウジング内のローラカッタのいずれの側にも取り外し可能に装着されるように構成され、それぞれが、
−前記ハウジング内で、その回転の軸回りの回転自在を維持する前記ローラカッタに取り付けられるように適合化されたベースプレートと、
−センタウェッジおよび２つのサイドウェッジと、
を備え、
前記クランプセットは、
前記センタウェッジが前記ベースプレートに移動可能に装着され、両方のサイドウェッジが、前記ベースプレートおよび前記センタウェッジ上で退避位置と締付け位置との間でこれらに蝶番されることにより装着され、前記退避位置において前記サイドウェッジが退避してクランプセットが前記ハウジングから取り外されることを可能にし、前記締付け位置において、前記クランプセットが前記ハウジングから抜き取られることを防止するために、前記サイドウェッジが揺動して前記ハウジングに対向する前記空洞に嵌まり込むことを特徴とするクランプセットを提供する。
【００２１】
第４の側面によれば、本発明はまた、
ローラカッタを備え、上述のカッタホルダに取り付けられた、トンネル掘進機用のカッティングセットを提供する。
【００２２】
第５の側面によれば、本発明はまた、
上述のトンネル掘進機用のカッティングセットのローラカッタを交換するための方法であって、
（ｉ）前記ハウジングから使用済みローラカッタを抜き取る工程であって、
−前記ローラカッタを把持し案内するために適合化された操作装置の前記ハウジングへのドッキングおよび締付けの工程と、
−前記操作装置により前記クランプセットおよび／または前記ローラカッタを把持する工程と、
−前記クランプセットおよび前記ハウジングへ印加された締付けを開放する工程と、
−前記ローラカッタを前記ハウジングから抜き取る工程と、
−前記操作装置を前記ハウジングから抜き取る工程と、
を含む工程と、
（ｉｉ）交換用ローラカッタを前記ハウジング内へ設置する工程であって、
−前記操作装置により前記クランプセットおよび／または前記ローラカッタを把持する工程と、
−前記操作装置を前記ハウジングへドッキングさせ締め付ける工程と、
−前記ローラカッタをハウジング内へ挿入し、前記ローラカッタが前記操作装置によって案内される工程と、
−前記ウェッジを前記ハウジングの前記空洞内に収容できるように前記ローラカッタの前記クランプセットを操作する工程と、
を含む工程と、
を備えることを特徴とする方法を提供する。
【００２３】
本発明の更なる特徴、目的および利点は、以下の詳細な説明を、非限定的な例により与えられた添付図面に関して読むことにより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるトンネル掘進機カッティングセットの一実施形態の異なる角度の下での透視図である。
【図２】本発明によるトンネル掘進機カッティングセットの一実施形態の異なる角度の下での透視図である。
【図３】図１および図２のカッティングセットの一部が切り取られた側面図である。
【図４ａ】本発明によるトンネル掘進機用のカッタホルダの（抜き取りの準備ができている）退避位置における第１実施形態の断面図である。
【図４ｂ】図４ａのカッタホルダの締付け位置における断面図である。
【図５】図１および図２のカッティングセットの軸Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図６】トンネル掘進機用の本発明によるハウジングの一実施形態の断面図である。
【図７】本発明によるトンネル掘進機用カッティングセットのローラカッタを交換する方法の一実施形態の異なる工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
カッティングアセンブリ５は、トンネル掘進機用のカッタホルダ１と該ホルダ１内に収容されたロータカッタ１０とを備える。
【００２６】
ローラカッタ１０は、既知の方法で、実質的に円形の部分１４によって接続された２つの側面１２を備えるディスクの一般的な形状を呈する。トンネル掘進機のヘッドの回転中に推進力の影響下でローラカッタ１０の部分１４は切削面を回動させて岩石を削り取り、鱗片状プレートを形成する。
【００２７】
ローラカッタ１０は、その回転軸Ｘ回りに自在に回転運動できるようにホルダ１内に装着される。
【００２８】
この目的のため、ホルダ１は、トンネル掘進機のシールドに係留されるように設定されたハウジング２と、ハウジング２内のローラカッタ１０の両側に取り外し可能な態様で装着されて前記ハウジング２内でローラカッタ１０を締め付ける２つのクランプアセンブリ３とを備える。
【００２９】
ハウジング２は、前面２２および後面２４により接続されてローラカッタ１０を収容可能に設計されたチャンバ２１を共に画定する側壁２０を備える。前面２２は、そこからローラカッタ１０が切削面に向けて突出する面をなすように画定され、一方、ハウジング２の後面２４は、対向する面であり、この後面２４を介してローラカッタ１０が挿入される。
【００３０】
ハウジングは、対向する側壁２０内に形成され、ローラカッタ１０がハウジングのチャンバ２１に挿入される時にローラカッタ１０の側面１２に向かい合って動くよう構成された２つの接触面２６を備える。これら２つの対向する側壁２０はまた、前記ローラカッタ１０の（図示しない）駆動シャフトに横断され、ハウジング２に対するその回転を可能にする。
【００３１】
各クランプアセンブリ３は、ハウジング２内でのローラカッタ１０上の組み立て用に構成され、この一方、その回転軸Ｘ回りで自在の回転を可能にするベースプレート３２と、該ベースプレート３２上に組み立てられた移動可能なセンタウェッジ３４と、２つのサイドウェッジ３６とを備える。サイドウェッジ３６は、ベースプレート３２およびセンタウェッジ３４間で退避位置と締付け位置との間に枢着され、退避位置においてはサイドウェッジ３６が退避し、締付け位置においてはクランプアセンブリ３がハウジングから抜き取られることを防止するため、サイドウェッジ３６が横方向に移動してハウジング２に対向する接触面２６に係合する。
【００３２】
図示された実施形態において、サイドウェッジ３６は、ローラカッタ１０の回転軸Ｘに実質的に平行な軸Ｙ回りにベースプレート３２上で枢着される。従って、サイドウェッジ３６は、ベースプレート３２に常に結合される。結合される（bonded）とは、異なる要素が機械的に接続される、すなわち、互いに関連して動くことができるが、自然に分離する可能性無しで互いに機械的に接続されたままであることを意味するものと理解される。通常、クランプアセンブリ３を形成する部品は全て、自動化された操作装置によってクランプアセンブリ３が操作されることを可能にするために、直接的または間接的に相互に結合される。従って、クランプアセンブリ３を形成する部品は、拘束的であり、これにより、このような操作装置の履行が著しく簡単になる。
【００３３】
ベースプレート３２は、ネジを用いてローラカッタ１０の側面１２に固定されることができる。さらに、センタウェッジ３４は、ベースプレート３２に対して並進移動でき、退避位置と締付け位置との間で、ローラカッタ１０がハウジング２内で固定され、また、固定解除されることを保証するように設計された運動学に従ってサイドウェッジ３６を動かすように設計される。
【００３４】
一実施形態において、それらの退避位置とそれらの締付け位置におけるとの間でサイドウェッジ３６を動かすため、各クランプアセンブリ３は、各サイドウェッジ３６に結合され、かつ、センタウェッジ３４内に形成されたガイド溝３５に沿って移動可能になるように前記ガイド溝３５内に収納された作動ピン３７を備える。例えば、作動ピン３７は、対応するサイドウェッジ３６と共に全体として形成されることができる。
【００３５】
図４ａおよび４ｂに示された実施形態において、ガイド溝３５は、対応する作動ピン３７のための２つのカム面をそれぞれが規定するような形状で曲げられている。従って、退避位置から締付け位置までの通過の間、センタウェッジ３４は、ベースプレート３２へ向かって移動させられ、これにより、作動ピン３７が、好ましくはＹ軸を中心とする円弧に従ってガイド溝３５の第１の壁に沿って移動させられる。従って、サイドウェッジ３６はハウジングと反対の接触面２６に係合するために横方向に移動し、これにより、クランプアセンブリ３のハウジング２からの抜き取りを防止する。
【００３６】
逆に、締付け位置から退避位置までの通過の間、センタウェッジ３４は、ベースプレート３２から離れるように移動させられ、これにより、作動ピン３７が、好ましくはＹ軸を中心とする円弧に従ってガイド溝３５の第２の壁に沿って移動させられる。これにより、サイドウェッジ３６は、互いにより近づくように移動することにより退避し、接触面２６から出て行き、これにより、クランプアセンブリ３、ひいてはローラカッタ１０をハウジング２から解放する。
【００３７】
一実施形態において、サイドウェッジ３６と各クランプアセンブリ３のセンタウェッジ３４とは、サイドウェッジ３６が締付け位置にある時に一体となるように構成された、関連する支持面３６ａ，３４ａを備える。この目的のため、サイドウェッジ３６の支持面３６ａとセンタウェッジ３４の支持面３４ａは、クランプアセンブリ３を介して到来する負荷を支持して前記クランプアセンブリ３にとっての安定状態を形成するように適合化され指向されている。安定状態とは、カッティングアセンブリ５が晒される強い振動と高圧にも拘わらず、支持面３６ａ，３４ａが接触を維持し、サイドウェッジ３６を退避させるためにアクチュエータ３８に圧力を印加して初めて解放されるということと理解される。従って、サイドウェッジ３６がそれらの締付け位置にある時、応力負荷は２つのサイドウェッジ間に分布され、２つのサイドウェッジのうちの一方だけに移転され得ない。さらに、締付け位置において、サイドウェッジ３６の支持面３６ａとセンタウェッジ３４の支持面３４ａとの協働により、カッティングアセンブリ５の苛酷な環境により生成された応力負荷が作動ピン３７およびガイド溝３５を介して伝達することが防止される。従って、センタウェッジ３４とサイドウェッジ３６の支持面３４ａ，３６ａとが応力負荷を支持するため、作動ピン３７とガイド溝３５との間のカム効果は、サイドウェッジ３６が締付け位置にあるときには作用しなくなる。
【００３８】
本発明は、サイドウェッジ３６が相互に結合されて装着され、センタウェッジ３４上で回動自在であり、カム面をなすガイド溝３５がベースプレート３２内に形成された、同等のクランプアセンブリ３の場合をもカバーするということが理解される。従って、センタウェッジ３４の並進は、好ましくはＹ軸を中心とする円弧に従ってガイド溝３５に沿った作動ピン３７の移動、ひいてはセンタウェッジ３４に対するそれらの退避位置とそれらの締付け位置との間のサイドウェッジ３６の回転を駆動する。
【００３９】
ベースプレート３２に対してセンタウェッジ３４を動かすため、クランプアセンブリ３はまた、ベースプレート３２およびセンタウェッジ３４に装着されたアクチュエータ３８を備える。
【００４０】
例えば、アクチュエータは、そこから作動ナット３８、この場合はフランジナットが螺進させられる自由端でベースプレート３２内に固定されるスタッドボルト３９を備えることができる。ナット３８もまた、センタウェッジ３４に並進して結合されるようにセンタウェッジ３４に装着される。従って、スタッドボルト３９上のナット３８の螺進／螺脱は、スタッドボルト３９に沿ったナット３８の動き、ひいてはベースプレート３２に対するセンタウェッジ３４の動きを駆動する。ナット３８への締め付けトルクがサイドウェッジ３６に十分な負荷を印加し、これにより、カッティングアセンブリ５が晒される厳しい環境にも拘わらず、その掘削作業中にハウジングに対してローラカッタ１０を固定することが好ましい。
【００４１】
アクチュエータ３８のこの実施形態は、決して限定的なものではなく、ローラカッタ１０をその行程の端部の位置で維持することも考慮しながらベースプレート３２に対するセンタウェッジ３４の並進を他の種類のアクチュエータ３８が管理することができる。これは、例えば、油圧シリンダであってもよい。
【００４２】
図５に示す別の一実施形態において、ハウジング２はまた、ローラカッタ１０とハウジング２内のクランプアセンブリ３の、ローラカッタ１０の回転軸Ｘに沿ったくさび止めを調整するように設計されたサイドウェッジシステム４０を備える。このサイドウェッジシステム４０は、ハウジング２の側壁２０の一つに関連づけられ、蟻継ぎによって相互接続された２つコーナ４４，４６が収納された凹部を備えるハウジング４２を備える。第１コーナ４４は、ハウジング２の側壁２０に取り付けられ、従って、側壁２０に対して不動であり、この一方、第２コーナ４６は、第１コーナ４４のカム面をなす面４５に沿ってスライドすることができる。コーナ４４，４６は、第２コーナ４６が側壁２０に直交する方向において固定されるが、側壁２０に実質的に平行な並進方向Ｔにおいて可動性であるような寸法であることが好ましい。並進Ｔの方向に沿って延在するネジ４８もまた、第２コーナ４６に取り付けられる。従って、ネジ４８の螺進は、コーナ４４，４６がハウジング２の側壁２０へ垂直に負荷を印加するコーナ作業位置、および、コーナ４４，４６が静止する退避位置へ向けた第２コーナ４６の動きを駆動する。  
代替的に、ネジ４８は、バネが備えられたフィンガ支持具に代替されることができる。
【００４３】
カッティングアセンブリ５のハウジングもまた、標準の手動固定システムを用いてローラカッタ１０の締付けを可能にするように構成されることができる。この目的のため、ハウジング２は、接触面２６が形成された対向する側壁２０の内面に、２つの追加の接触面２８を備えなければならない。追加の接触面２８は、好ましくは、クランプアセンブリ３のサイドウェッジ３６を収容できるように企図された接触面２６と前面２２との間に形成される。図６に示すように、各追加の接触面２８は、クランプアセンブリ３とは異なる手動の固定システムの追加の側壁４０を収納するように設計される。従って、追加のサイドウェッジ４０は、それ自体がローラカッタ１０の側面１２に取り付けられた標準のネジ止め支持具内でネジ止めされる追加のセンタウェッジ４２を用いて追加の接触面２８内に保持される。
【００４４】
従って、本発明によるカッタホルダ１は、ローラカッタ１０を改造することなく、簡易で、高速で、安価で自動化された態様でローラカッタ１０が締付けられることを可能にする。応用可能な場合は、ホルダ１のハウジングはまた、標準的なシステムを用いてローラカッタ１０を締め付けるために使用されることができる。
【００４５】
図７を参照しながら、本発明による、ホルダ１内のローラカッタ１０を交換する方法Ｓを説明する。
【００４６】
トンネル掘進機の試運転中に、各ローラカッタ１０は、そのハウジング２内に設置されてアクチュエータ３８によってサイドウェッジ３６に適用されるプリロードを受け、これにより、ローラカッタ１０が作業中（すなわち、採掘作業中）に晒されるストレスに耐えることができるようになる。このストレスの反作用は、ベースプレート３２の側面から生じ、これにより、ストレスのループ化が生じ、負荷の下および切削のストレスを緩和する際（キックバック）にローラカッタ１０を完全に固定化する。さらに、スタッドボルト３９内のストレスの変化は、そのプリロードの値よりもずっと低いままであり、これにより、ネジ外れが無いことが保証される。  
通常、ハウジング２は、典型的には溶接を介してカッティングヘッドへ取り付けられる。
【００４７】
交換方法Ｓは、使用済みのローラカッタ１０をハウジング２から抜き取るための第１の工程Ｓ１と、交換用のローラカッタ１０をハウジング２内に設置するための第２の工程Ｓ２とを備える。
【００４８】
使用済みのローラカッタ１０の抜き取りＳ１と交換用のローラカッタ１０の設置Ｓ２とは、適切な操作装置を用いた自動の態様で行われることができる。クランプアセンブリ３の異なる部品は、互いに結合され、従って拘束的である。動作環境が高圧の条件下なので、本実施形態は密閉正面のトンネル掘進機の場合に特に有利である。このようなトンネル掘進機において、ローラカッタ１０の交換は、安全上の理由から、カッティングヘッドの後面、すなわち、カッティングヘッドの切削面とは反対の側から実施される。
【００４９】
もう一つの方法として、抜き取りＳ１および設置Ｓ２の工程は、全部でも一部でも手動で行われることができる。
【００５０】
以下の段落では、ローラカッタ１０のいずれの側にも取り付けられ、それぞれスタッドボルト３９を収納するシースを備えるアクチュエータ３８が装備された２つのクランプアセンブリ３を備えるカッティングホルダ１を含むトンネル掘進機のカッティングアセンブリ５の場合における交換方法Ｓが説明される。さらに、各クランプアセンブリ３は、図４ａおよび４ｂに示されるように、ベースプレート３２上で枢着されてアクチュエータ３８によるセンタウェッジ３４の並進により作動可能な２つのサイドウェッジ３６を備える。
【００５１】
しかしながら、このことは、サイドウェッジ３６がセンタウェッジ３４上で枢着され得るものでありさえすれば、決して限定されるものではなく、その動きは必ずしも並進運動に追随するものではなく、かつ／または、アクチュエータ３８は、スタッドボルト３９およびシース３８以外の部材を備えることができる。
【００５２】
従って、締付けおよび締付け解除の機構は、クランプアセンブリ３のアクチュエータ３８を単に螺進または螺脱することにより、作動可能であり、これにより、本方法の履行が自動操作装置の利用に対して特に好適に適合化される。
【００５３】
使用済みのローラカッタ１０は、以下の工程に従ってそのハウジング２から抜き取られる。
【００５４】
第１工程Ｓ１１において、ローラカッタ１０の操作装置がカッティングヘッドの後面２４（すなわち、切削面と反対の面）を経由してハウジング２に運ばれてハウジング２に取り付けられ、これにより、ローラカッタ１０の抜き取りが可能になる。  
例えば、操作装置およびハウジング２は、協働してハウジング２上への操作装置の案内およびドッキングを可能にする凹部をそれぞれ有することができる。  
操作装置の搬送は、プーリブロックにより半自動の態様で、または取り扱いロボットの利用を介して完全自動の態様で実行可能である。  
一旦適所に着くと、操作装置または搬送ロボットの固定要素は、作動させられて装置をハウジング２上で固定することができる。これらの固定要素は、ハウジング２に設けられた適切な凹部をつかむために操作装置に配設された、１／４回転を介して可動である抜け止めピンで構成することができる。
【００５５】
第２工程Ｓ１２において、操作装置はクランプアセンブリ３および／またはローラカッタ１０を把持する。
【００５６】
この目的のため、操作装置は、ローラカッタ１０の把持とその安全な指標付けを可能にするために配設された把持要素を含むことができる。代替的に、把持要素はクランプアセンブリ３の把持と指標付けを行うことができる。
【００５７】
この段階では、ローラカッタ１０は未だハウジング２内に収納されており、これに結合されている。
【００５８】
次いで、アクチュエータ３８によりサイドウェッジ３６を互いに近づけることによりそれらの締付け位置からそれらの退避位置へサイドウェッジ３６を動かすために、制御装置がケース２と平行に近づき、クランプセット３を操作するＳ１３。次いで、ローラカッタ１０とクランプセット３は、ケース２から引き離されて、クランプセット３を操作する動きの最後によって発生した排出効果によって抜き取られることができるＳ１４。排出動作は追加のアクチュエータからも可能なので、この動作原理は限定されるものではない。この排出動作は、特に、ケース２と一体のカッティングヘッド、またはケース２上のカッティングヘッドの構造における支持反力により、または、操作装置を支持する装置によって生成されることができる。  
ローラカッタ１０が抜き取られるためにＳ１３ローラカッタ１０が操作されることができるように、ローラカッタ１０と一体の要素のセットは、固定されたブロックを構成するために、望ましくは相互の関連で不動でなければならない。この目的のため、クランプセット３は、例えばサイドウェッジ３６が退避位置にある一方で、ベースプレート３０に関連する位置にアクチュエータ３８を維持することにより、クランプセット３の部品が相互の関係において不動となるように装着されることができる。  
抜き取りＳ１４の間、ローラカッタ１０をそのケース２内へくさび止めする操作の間の負荷に主に起因する過度な芯出しのために比較的相当量の努力が必要になるかもしれない。
【００５９】
従って、ローラカッタ１０の操作装置は、必要な抜き取りおよび引き抜きの力を行使することを可能にする抜き取り要素（例えばシリンダまたはバイブレータ）を備える。適応可能な場合、過度な芯出しは、ケース２の側壁２０および面２１，２４内でローラカッタ１０の抜き出し動作中のローラカッタ１０の通過経路にクリアランス面を形成することにより減少させることができる。
【００６０】
最後に、操作装置は取り外されることができＳ１５、クランプセット３とローラカッタ１０を備えるアセンブリ３は、使用済みローラカッタ１０が取り外される作業場へ搬送されることができる。
【００６１】
抜き取り工程Ｓ１の前、間または後のいずれの時でも、新たなローラカッタ１０の受け入れの間にカッタホルダ１の軸受け面の清浄を提供することができるよう、例えば高圧水流による清掃の下位段階が実行され得る点に留意されたい。  
さらに、新たなローラカッタ１０を設置するため、再度使用される前に操作装置を清掃することが可能である。
【００６２】
交換用のローラカッタ１０のケース２内への設置Ｓ２は、以下の工程の間で実行可能である。
【００６３】
第１工程において、作業場内で、例えばベースプレート３２をローラカッタ１０の側面１２へネジ止めすることにより、クランプセット３がローラカッタ１０上へ固定される。次に、操作装置は、操作装置の上述した把持要素を用いてローラカッタ１０を把持することができるＳ２１。  
ローラカッタ１０が操作されることができるように、クランプセット３の様々な部品は、固定されたブロックを構成するように相互の関係において不動にされることが好ましい。さらに、ローラカッタ１０のケース２への導入を妨げないために、サイドウェッジ３６は退避位置へ搬送される。
【００６４】
次いで、ローラカッタ１０とクランプセット３を支持する操作装置は、ケース２の後面２４から搬送される。
【００６５】
一旦ケース２上の中央の位置へ着くと、操作装置は、その固定要素によってケース２に締め付けられるＳ２２。  
次いで、クランプセット３が設けられたローラカッタ１０をケースの前面２２に当接するまでケース２のチャンバ２１内へ挿入するために操作装置の把持要素が前へ進められるＳ２３。
【００６６】
オプションとして、ケース２の側壁２０の内面に配設されたハウジングにより、ローラカッタ１０はケース２に対して自動的に中心に配置される。ケース２の前方部におけるローラカッタ１０のシャフトの端部のための軸受け面を調達するため、ハウジングの形はさらに提供されることができる。また、ケース２は、前面２２の近傍領域に配設されてローラカッタ１０が挿入される時にＳ２３ケース２内のローラカッタ１０の進路を制限するように適合化されたアバットメントをなす手段３０をさらに備えることができる。例えば、図４ａおよび４ｂにおいて、アバットメントをなす手段３０は、前面２２の近傍で凹部２６が形成されたケース２の対向壁２０内に固定された２つのビスを備える。ビス３０は、ローラカッタ１０がケース２に挿入された時にＳ２３、ストップアバットメントを形成してベースプレート３２に接触するように構成され、これにより、ローラカッタ１０がケースの前面２２に対して過度に前進させられず、かつ、サイドウェッジ３６が実際にその対応する凹部２６の向かいに位置することを保証することが可能になる。  
一実施形態において、アバットメントをなす手段３０にローラカッタ１０が一旦到達すると、ローラカッタ１０は、全カッタ５が運転している時に前記手段３０と接触したままにならないよう、また、締付け位置においてクランプセット３により印加されるプリロードを妨げ得る力が発生することをさけるために、わずかに後退させられることができる。代替的に、このわずかな後退は、ベースプレート３２上のアバットメントをなす手段３０の軸受けの外形によって生成されることができる。
【００６７】
次いで、制御装置がケース２に並んで進み、続いてアクチュエータ３８によりサイドウェッジ３６を横方向に揺動させることによりサイドウェッジ３６をこれらの退避位置からこれらの締付け位置へ移動させるためにクランプセット３を操作することができるＳ２４。この目的のため、ナット３８を行程の最後にまで搬送し、サイドウェッジ３６をケース２の向かいの凹部２６に係合させるために、回転の力がナット３８に印加される。締付け位置におけるナット３８への回転力により印加されるトルクは、苛酷な地勢内においても厳しい振動に耐え得るケース２にサイドウェッジ３６がプリロードを印加するために十分なものであることが好ましい。  
ローラカッタ１０およびクランプセット３は、次にケース２に係合し、確固としてこの位置に維持される。
【００６８】
プリロードと共にローラカッタ１０の設置が完了すると、次いで操作装置（制御装置、把持要素および固定要素）が分離される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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