DE3423493C2

DE3423493C2 - Schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine

Info

Publication number: DE3423493C2
Application number: DE19843423493
Authority: DE
Inventors: Vladimir Porfirievi&ccaron; Balandin; Jurij Petrovi&ccaron; Solne&ccaron;nogorsk Moskovskaja oblast' Ganenko; Jurij Nikitovi&ccaron; Moskau Kolgan; Ivan Andr'evi&ccaron; Ivanteevka Moskovskaja oblast' Prochorov
Priority date: 1983-09-06
Filing date: 1984-06-26
Publication date: 1986-07-10
Also published as: ATA284684A; CH664319A5; GB2145959A; SU1256950A1; YU149384A; DE3423493A1; CS263462B1; SE8404461L; GB8421571D0; SE456595B; DD255641A3; CS419684A1; SE8404461D0; GB2145959B

Abstract

Die schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine enthält ein Gehäuse (1), einen im Gehäuse (1) untergebrachten Antrieb (2), ein Werkzeug (3) und einen Zylinder (4) mit Ausgleichbohrungen (11, 12, 13, 14). Im Zylinder (4) sind ein mit dem Antrieb (2) verbundener Kolben (5) und ein Schlagorgan (6) angeordnet. Die schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine enthält eine den Zylinder (4) umfassende Buchse (17) mit einem Element, das die Ausgleichbohrungen (11, 12, 13, 14) des Zylinders (4) während der Verschiebung der Buchse (17) wahlweise öffnet. Die Ausgleichbohrungen (11, 12, 13, 14) sind in einer zur Achse des Zylinders (4) senkrechten Ebene angeordnet.

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

— die Ausgleichbohrungen (11,12,13,14) in einer zur Achse des Zylinders (4) senkrechten Ebene angeordne* sind.

2. Schlagend arbeitenoe Konvpressions-Vakuummaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

— die Buchse (17) relativ zum Zylinder (4) drehbar ist,

— während das Element, das die Ausgleichbohrungen (11, 12, 13, 14) wahlweise öffnet, in Form von Teilen (25,26,27,28) der Wand der Buchse (17) ausgebildet ist.

3. Schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

— die Buchse (17) gegenüber dem Gehäuse (1) feststehend angeordnet ist, während

— der Zylinder (4) um die eigene Achse drehbar ist, wobei das Element, das die Ausgleichbohrungen(ll, 12,13,14) wahlweise öffnet, in Form von Teilen (25,26,27,28) der Wand der Buchse (17) ausgebildet ist.

4. Schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß

— die Buchse (17) einstückig mit dem Gehäuse (1) ausgeführt ist, während

— das Element, das die Ausgleichbohrungen (11, 12,13,14) wahlweise öffnet, in Form eines Teils der Wand des Gehäuses (1) zwischen dessen Nuten (30,31,32,33) ausgebildet ist.

5. Schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

— die Buchse (17) relativ zum Zylinder (4) längsverschiebbar angeordnet ist, während

— das Element, das die Ausgleichbohrungen (11, 12, 13, 14) wahlweise öffnet, in Form eines Schrägabschnittes (36) der Wand der Buchse (17) gusgebildet ist

6. Schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

— das Element, das die Ausgleichbohrungen (11, 12, 13,14) wahlweise öffnet, in Form einer Reihe von am Kreisumfang angeordneten Bohrungen (37, 38, 39, 40) mit aufeinanderfolgend zunehmender Größe in in bezug auf die Achse der Buchse (17) längsverlaufender Richtung ausgebildet ist.

25 Die Erfindung bezieht sich auf eine schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung kann im Maschinenbau und anderen Industriezweigen zur Herstellung von Bohrungen in Gesteinen und Baumaterialien sowie zur Zerstörung derselben angewendet werden.

Es ist eine schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine bekannt (DE-PS 29 38 513), die - im Gehäuse untergebracht — einen Antrieb, ein Werkzeug und einen Zylinder enthält, in dem ein mit dem Antrieb verbundener Kolben und ein Schlagorgan angeordnet sind, welches mit dem Kolben mittels c^;ries Luftpolsters in Verbindung steht und mit dem Werkzeug zusammenwirkt. Der Kolben ist mit einer Pleuelstange verbunden, die auf einer Achse angebracht ist, die sich in einer drehbaren Fassung befindet, deren Welle mit einem Kegelradpaar kinematisch verbunden ist. Weiterhin enthält diese schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine Friktionselemente, die am Gehäuse befestigt sind und das besagte Kegelradpaar bremsen. Bei derartigen Maschinen hängt die Haftung der Bremselemente von der Kraft ab, die am Gehäuse der Maschine während ihrer Arbeit angelegt wird.

Je größer diese Kraft ist, um so besser ist die Haftung der Friktionselemente, was deren Schlupf vermindert und die Schlagfrequenz des Schlagorgans erhöht. Gleichzeitig mit der Erhöhung der Schlagfrequenz des Schlagorgans nimmt in der schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine die Energie des Einzelschlages des Schlagorgans zu. Jedoch ist bei dieser schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine eine niedrige Zuverlässigkeit wegen des ständigen Verschleißes der Friktionselemente und als Folge davon ein schmaler Regelbereich bei der Regelung der Schlagenergie des Schlagorgans zu verzeichnen.

Bekannt ist ferner eine schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine (US-PS 14 02 727), die ein Gehäuse, einen im Gehäuse untergebrachten Antrieb, ein Werkzeug, einen Zylinder mit Ausgleichbohrungen, in welchem ein mit dem Antrieb verbundener Kolben und ein mit dem Kolben mittels eines Luftpolsters in

I Verbindung stehendes und mit dem Werkzeug zusam-

I menwirkendes Schlagorgan angeordnet sind, sowie eine

I den Zylinder umfassende Buchse, die relativ zu ihm ver-

i: schiebbar und mit einem Element ausgeführt ist, das die

1 Ausgleichbohrungen des Zylinders während der Ver-

I Schiebung der Buchse wahlweise öffnet
I" Bei dieser Maschine ist zwecks Regelung der Schlag-

5'.. energie die Buchse relativ zum Zylinder längsverschieb-

I bar angeordnet und in bezug auf denselben abgefedert.

1 In der Buchse ist das Element, das die Ausgleichbohrun-

£ gen des Zylinders wahlweise öffnet, in Form einer längs

fder Achse der Buchse angeordneten Reihe von Bohrun-

, gen ausgebildet

I Durch an das Gehäuse der Maschine angelegte Kraft

I wird die Reaktion der Feder überwunden, und die Buch-

ή, se verschiebt sich in axialer Richtung relativ zum Zylin-

j der. Die Verschiebung der Buchse relativ zum Zylinder

ί wird von der aufeinanderfolgenden Obereinstimmung

|r der Bohrungen in der Buchse mit den in Höhenrichtung

I des Zylinders verschieden angeordneten Ausgleichboh-

£ rnncyp»n rtt*crl(*'itf*t Dip» mavimnlp ^r* hi α CTf* ne*r<yi A Hpc = ---CJ— —ο 0 ο—

I Schlagorgans wird bei der Verbindung des Lu'polsters I mit der Atmosphäre über die obere Ausgleichbohrung I erreicht, die unter der Arbeitsstirnfläche des Kolbens 5; liegt, wenn sich dieser im unteren Totpunkt befindet. I. Eine Senkung der Schlagenergie des Schlagorgans er-I folgt durch Verbindung des Luftpolsters mit der Atmo- \ Sphäre außer über die obere Ausgleichbohrung auch I über eine andere Ausgleichbohrung, die im Zylinder

I ausgeführt ist und in Höhenrichtung des Zylinders in I bezug auf die obere Ausgleichbohrung versetzt ist I Hierbei nimmt der gesamte Flächeninhalt der Aus-I gleichbohrungen zu. Dies verringert die Größe des Va- |, kuums des Luftpolsters bei der Kolbenbewegung vom I; Schlagorgan weg, was zur Verringerung der Hubhöhe I des Schlagorgans führt Bei der Kolbenbewegung in ί Richtung zum Schlagorgan werden die Luftverluste aus $■■ dem Luftpolster größer, was zur Verminderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Schlagorgans bei dessen Verschiebung zum Werkzeug hin führt. Die Verminderung der Bewegungsgesi-hwindigkeit des Schiagorgans hat eine Senkung der Energie des Einzelschlages des Schlagorgans zur Folge.

Die weitere Vergrößerung der an das Gehäuse der Maschine angelegten Kraft führt dazu, daß das Luftpolster mit der Atmosphäre mit Hilfe einer weiteren Ausgleichbohrung verbunden wird, die in Höhenrichtung des Zylinders in bezug auf die obere Ausgleichbohrung ebenfalls versetzt ist. Dies hat eine weitere Vergrößerung des gesamten Flächeninhalts der Ausgleichbohrungen und eine weitere Senkung der Schlagenergie des Schlagorgarij zur Folge. Der Regelbereich der Schlagenergie ist bei dieser Maschine unzureichend weit.

Während der Arbeit der Maschine entstehen Bedingungen eines vorzeitigen Schließens der geöffneten Ausgleichbohrung, die in Höhenrichtung des Zylinders in bezug auf die obere Ausgleichbohrung versetzt ist, durch den Kolben, wenn sie sich oberhalb der oberen Ausgleichbohrung befindet, oder durch das Schlagorgan, wenn sich diese Ausgleichbohrung unterhalb der oberen Ausgleichbohrung befindet. Die Zeitdauer 'der Verbindung des Luftpolsters mit der Atmosphäre über diese Ausgleichbohrung während der Zeitspanne zwischen zwei nacheinander folgenden Schlagen des Schlagorgans wird geringer, weshalb diese Ausgleichbohrung nicht zur Senkung der Schlagenergie des Schlagorgans in vollem (vtaße verwendet werden kann. Je weiter dabei die Ausgleichbohrung in Höhenrichtung des Zylinders von der oberen Ausgleichbohrung entfernt ist, desto weniger wird sie zeitlich zur Verbindung des Luftpolsters mit der Atmosphäre während der Zeitspanne zwischen zwei nacheinander folgenden Schlagen benutzt und desto weniger beeinflußt sie die Senkung der Schlagenergie. Alles das bietet keine Möglichkeit, die Regelung der Schlagenergie in weitem Bereich durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine mit einer solchen Anordnung der Ausgleichbohrungen im Zylinder zu schaffen, die ihre maximale Benutzung während der Zeitspanne zwischen zwei nacheinander folgenden Schlagen gewährleistet, was es gestattet, den Regelbereich der Schlagenergie des Schlagorgans der Maschine zu erweitern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Ausführung der schlagend arbe^;*2nden Kompressions- Valcuummsschinc mit einem Z^vnder in dem die Ausgleichbohrungen in einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene angeordnet sind, gestattet es, jede der Ausgleichbohrungen während des erforderlicher. Arbeitszeitabschnittes zu benutzen, was zu einer größeren Senkung der Schlagenergie des Schlagorgans in einem größeren Bereich führt

Es ist zweckmäßig, wenn die Buchse relativ zum Zylinder drehbar ist, während das Element, das die Ausgleichbohrungen wahlweise öffnet, in Form von Teilen der Wand der Buchse ausgebildet ist. Dadurch wird es möglich, auch die Außenabmessungen der schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine zu reduzieren und folglich ihre Masse zu vermindern.

Es ist des weiteren zweckmäßig, wenn die Buchse gegenüber dem Gehäuse feststehend angeordnet ist. während der Zylinder um die eigene Achse drehbar ist, wobei das Element, das die Ausgleichbohrungen wahlweise öffnet, in Form von Teilen der Wand der Buchse ausgebildet ist. Dadurch kann die Zuverlässigkeit der Mas hine erhöht werden.

Es ist vorteilhaft, die Buchse einstückig mit dem Gehäuse auszuführen, und das Element, das die Ausgleichbohrungen wahlweise öffnet, in Form eines Teils der Wand des Gehäuses zwischen dessen Nuten auszubilden. Eine solche Ausführung der Buchse gewährleistet technologische Einfachheit der Herstellung.

Auch kann die Buchse relativ zum Zylinder längsverschiebbar angeordnet sein und das Element, das die Ausgleichbohrungen wahlweise öffnet, in Form eines Schrägabschnittes in der Wand der Buchse ausgebildet sein.

Ferner kann die Buchse relativ zum Zylinder längsverschiebbar angeordnet sein, und das Element, das die Ausgleichbohrung vahlweise öffnet, in Foriii einer kei· he von am Kreisumfang angeordneten Bohrungen mit aufeinanderfolgend zunehmender Größe in in bezug auf die Zylinderachse längsverlaufender Richtung ausgebildet sein. Bei einer solchen Anordnung der Buchse wird technologische Einfachheit ihrer Herstellung gewährleistet, weil die Buchse mit einer Nut in Form einer Ringeindrehung zu ihrer Zusammenwirkung rmt einem Bewegungshebel ausgeführt wird.

Bei der in Rede stehenden schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummasc'tiine wird ein weiter Regelbereich der Schlagenei-gie des Schlagorgans erreicht, was es beispielsweise bei Bohrhämmern gestattet, die Bohrleistung unabhängig von der Festigkeit des zu be-

arbeitenden Materials zu steigern sowie die Zuverlässigkeit der Kompressions-Vakuummaschine zu erhöhen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels einer schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, es zeigt

Fig. 1 eine schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine im Längsschnitt mit einer Buchse, die relativ zum Zylinder drehbar angeordnet ist, gemäß der Erfindung;

F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie Il-il in F i g. 1 der schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine mit einer geöffneten Ausgleichbohrung,

Fig. 3 einen Querschnitt der schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine in der Ebene der Anordnung der Ausgleichbohrungen mit zwei geöffneten Ausgleichbohrungen,

Fig.4 einen Querschnitt in der Anordnungsebene der Ausgleichbohrungen der schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine mit einer Buchse, die gegenüber dem Gehäuse feststehend angeordnet ist, während der Zylinder um die eigene Achse drehbar ist, gemäß der Erfindung;

Fig. 5 einen Querschnitt in der Anordnungsebene der Ausgleichbohrungen der schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine mit einer Buchse, die einstückig mit dem Gehäuse ausgeführt ist,

F i g. 6 eine zur schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine gehörende Baueinheit, die einen Zylinder mit Ausgleichbohrungen und eine Buchse mit einem Element enthält, das die Ausgleichbohrungen wahlweise öffnet und und in Form eines Schrägabschnitts in der Wand der Buchse ausgebildet ist,

F i g. 7 eine zur schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine gehörende Baueinheit, die einen Zylinder mit Ausgleichbohrungen und eine Buchse mit einem Element enthält, das die Ausgleichbohrungen wahlweise öffnet und in Form einer Reihe von am Kreisumfang angeordneten Bohrungen mit aufeinanderfolgend zunehmender Größe in in bezug auf die Achse der Buchse längsverlaufender Richtung ausgebildet ist,

Fig.8 das Kurvenbild, das die Arbeitsweise der schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine mit regelbarer Schlagenergie erläutert.

Die schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschine enthält ein Gehäuse 1 (F i g. 1), das einen Antrieb 2, ein Werkzeug 3 und einen Zylinder 4 umfaßt, in dem ein mit dem Antrieb 2 verbundener Kolben 5 und ein Schlagorgan 6 angeordnet sind, an welchen jeweilig Dichtungen 7 und 8 "orhanden sind. Das Schlagorgan 6 steht mit dem Kolben 5 mit Hilfe eines Luftpolsters 9 in Verbindung und wirkt periodisch im Takt mit den Bewegungen des Kolbens 5 mit dem Werkzeug 3 zusammen. Im Zylinder 4 sind unter der Arbeitsstirnfläche 10 des Kolbens 5. die sich in der Lage des unteren Totpunktes befindet, Ausgleichbohrungen 11,12,13 (Fig.2) und 14 (Fig.!) ausgeführt, die in einer zur Achse des Zylinders 4 senkrechten Ebene angeordnet sind. Im Zylinder 4 ist auch eine Bohrung 15 ausgeführt, die über der Stirnfläche 16 des Schlagorgans 6 liegt, das sich in der Arbeitsstellung befindet bei welcher es das Werkzeug 3 berührt An der Anordnungsstelle der Ausgleichbohrungen 11, 12,13 (F i g. 2) und 14 (F i g. 1) ist eine den Zylinder umfassende Buchse 17 angebracht In die Buchse 17 ist eine Nut 18 eingearbeitet die mit dem Exzenterhebel 19 eines am Gehäuse 1 angebrachten Handgriffs 20 zusammenwirkt

Die Buchse 17 ist relativ zum Zylinder 4 drehbar angeordnet.

In Fig. 1 bedeutet /den Abstand zwischen der Ausgleichbohrung 11 und der Stirnfläche 16 des Schlagorgans 6, das sich in einer solchen Arbeitsstellung befindet, bei der es das Werkzeug 3 berührt.

Die Buchse 17 besitzt Bohrungen 21,22,23,24 und ein Element, das die Ausgleichbohrungen 11, 12, 13,14 des Zylinders 4 wahlweise öffnet und in Form von Teilen 25, 26, 27, 28 der Wand der Buchse 17 ausgebildet ist, welche durch Bohrungen 21, 22, 23, 24 der Buchse 17 getrennt sind. Die Ausgleichbohrung 11 ist geöffnet. In Fig. 3 sind die Ausgleichbohrungen 11 und 12 geöffnet. Falls die Buchse 17 (F i g. 4) gegenüber dem Gehäuse 1 feststehend angeordnet ist, ist im Zylinder zwecks Gewährleistung seiner Drehung um die eigene Achse eine Nut 29 eingearbeitet, die mit dem Exzenterhebel 19 des Handgriffs 20 zusammenwirkt. Das Element, das die Ausgleichbohrungen 11,12,13,14 wahlweise öffnet, ist ebenfalls in Form von Teilen 25,26,27,28 der Wand der Buchse 17 ausgebildet. Bei der Ausführung der Buchse 17 einstückig mit dem Gehäuse 1 (Fig.5) sind in ihm Nuten 30,31,32, 33 eingearbeitet, die ihrer Anordnung nach den Bohrungen 21 (F i g. 2), 22,23,24 in der Buchse 17 ähnlich sind, die relativ zum Zylinder 4 drehbar angeordnet ist. Der Zylinder 4 besitzt eine Nut 34 (Fig.5) zur Zusitmmenwirkung mit dem Exzenterhebel 19 des Handgriff? 20. Das Element, das die Ausgleichbohrungen 11, 12, 13, 14 wahlweise öffnet, ist in Form eines Teils der Wand des Gehäuses 1 zwischen dessen Nuten 30,31,32,33 ausgebildet.

Bei der Anordung der Buchse 17 (Fig.6) mit der Möglichkeit einer Längsverschiebung relativ zum Zylinder 4 wird in ihr eine Ringeindrehung 35 ausgeführt, die mit dem Exzenterhebel 19 zusammenwirkt. Hierbei ist das Element, das die Ausgleichbohrungen 11, 12, 13, 14 wahlweise öffnet, in Form eines Schrägabschnittes 36 eier Wand der Buchse 17 oder in Form einer Reihe von am Kreisumfang angeordneten Bohrungen 37 (Fig.7), 38, 39, 40 mit aufeinanderfolgend zunehmender Größe in zur Achse der Buchse 17 längsverlaufender Richtung ausgebildet, welche an der Anordnungsstelle der Ausgleichbohrungen 11, 12, 13, 14 des Zylinders 4 angebracht sind.

In F i g. 8 ist ein Kurvenbild gezeigt, das die Arbeitsweise der Maschine erläutert, in dem die folgenden Bezeichnungen angenommen sind:

Si die Bewegungsbahn des Kolbens;

£2 die Bewegungsbahn des Schlagorgans unter der Bedingung, daß das Luftpolster und die Atmosj. Tiäre durch eine der Ausgleichbohrungen verbunden sind, die in einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene angeordnet sind;

Sn die Bewegungsbahn des Schlagorgans bei zwei geöffneten Ausgleichbohrungen, die in einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene angeordnet sind:
Sa die Bewegungsbahn des Schlagorgans bei einer geöffneten Ausgleichbohrung, die in Achsrichtung des Zylinders in bezug auf die erste Bohrung zur

Seite des Schlagorgans versetzt ist;
Sa die Bewegungsbahn des Schlagorgans bei einer geöffneten Ausgleichbohrung, die in Achsrichtung des Zylinders in bezug auf die erste Ausgleichbohrung zur Seite des Kolbens versetzt ist:

h der Abstand zwischen der Stirnfläche des Schlagorgans und der Ausgleichbohrung, die in Achsrichtung des Zylinders in bezug auf die erste Ausgleich-

bohrung zur Seite des Schlagorgans versetzt ist, wobei /| < 1;

h der Abstand zwischen der Stirnfläche des Schlagorgans und der Ausgleichbohrung, die in Achsrichtung des Zylinders in bezug auf die erste Ausgleichbohrung zur Seite des Kolbens versetzt ist, wobei h> Ii

a d<5r Punkt der Bewegungsbahn S22, in welchem das Schlagorgan die Ausgleichbohrung überdeckt, die sich im Abstand /1 befindet;

b der Punkt der Bewegungsbahn S22, in welchem das Schlagorgan die Ausgleichbohrung öffnet, die sich im Abstand /1 befindet;

c der Punkt der Bewegungsbahn Su in welchem der Kolben die Ausgleichbohrung öffnet, die sich im Abstand/2 befindet;

d der Punkt der Bewegungsbahn Su in welchem der Kolben die Ausgleichbohrung schließt, die sich im Abstand/2 befindet;

t\ die Zeit, während welcher das Schlagorgan, das sich längs der Bewegungsbahn 522 verschiebt, die Ausgleichbohrung schließt, die sich im Abstand /1 befindet;

i2 die Zeit, während welcher der Kolben bei seiner Bewegung die Ausgleichbohrung schließt, die sich im Abstand k befindet;

α Drehwinkeides Antriebs.

Die schlagend arbeitende Kompressions-Vakuummaschinp arbeitet folgendermaßen.

Im Betriebszustand der Schlageinwirkung vollführt das Schlagorgan 6 (Fig. 1) eine hin- und hergehende Bewegung im Zylinder 4 unter der Wirkung von ähnlichen Bewegungen des Kolbens 5, mit welchem die Verbindung über das Luftpolster 9 zustande kommt. Das Schlagorgan 6 übt dabei periodisch Schläge auf das Werkzeug 3 aus. Zum Ausgleich von Luftleckverlusten aus dem Luftpolster 9 bei der Arbeit der Maschine dienen die Ausgleichbohrungen 11, 12, 13 (Fig.2), 14 (Fig. 1).

Das Luftpolster 9 wird mit der Atmosphäre über die eine Ausgleichbohrung 11 im Zylinder 4 sowie die Bohrung 21 (F i g. 2) in der Buchse 17 verbunden.

Zur Verhinderung des Verschleißes der Dichtung 7 (Fig. l)des Kolbens 5 und der Dichtung 8 des Schlagorgans 6 wird der Durchmesser der genannten Ausgleichbohrung 11 so klein wie möglich ausgeführt. Um eine stabile Funktion der schlagend arbeitenden Kompressions-Vakuummaschine bei einer Veränderung der Bewegungsbahn des Schlagorgans 6 während der Arbeit mit Materialien unterschiedlicher Festigkeit zu erzielen, wird die Ausgleichbohrtmg 11 in einem Abstand / von der Stirnfläche 16 des Schlagorgans 6 ausgeführt

Dieser Abstand / wird endgültig so gewählt, daß die maximale Schlagenergie des Schlagorgans 6 bei seiner Verschiebung längs der Bahn S2 (F i g. 8) sichergestellt

Bei der Bewegung des Kolbens 5 (Fig. 1) von dem Schlagorgan 6 weg bildet sich im Luftpolster 9 ein ausreichend hohes Vakuum, das für den Hub des Schlagorgans 6 auf eine größtmögliche Höhe sorgL

Bei der Bewegung des Kolbens 5 in Richtung zum Schlagorgan 6 hin wird im Luftpolster 9 ein hoher Druck erzeugt, der die Bewegung des Schlagorgans 6 in Richtung zum Werkzeug 3 mit einer hohen Geschwindigkeit für den Zusammenstoß gewährleistet (stehe die Bewegungsbahn S2 in F i g. 8).

Die Bohrung 15 (Fig. I), die neben der Stirnseite 16 des Schlagorgans 6 liegt, beeinflußt die Arbeit der Maschine im Betriebszustand der Schlageinwirkung wenig, weil die Zeit, während der sie das Luftpolster 9 mit der Atmosphäre bei der Arbeit der Maschine verbindet, sehr gering ist. Die Bohrung 15 dient zur Gewährleistung eines zuverlässigen Übergangs der Maschine vom schlagfreien Leerlaufbetrieb zum Betriebszustand der Schlageinwirkung.

Durch Drehung des Handgriffs 20 mit Hilfe des Exzenterhebels 19, welcher mit der Nut 18 zusammenwirkt, wird die auf dem Zylinder 4 relativ zu diesem angeordnete Buchse 17 um einen Winkel gedreht, der ausreicht, die Bohrung 22 (F i g. 2) der Buchse 17 und die Ausgleichbohrung 12 in Übereinstimmung zu bringen.

Eine solche drehbare Anordnung der Buchse 17 relativ zum Zylinder 4 gewährleistet, wenn die Ausgleichbohrungen 11,12,13,14 in einer zur Achse des Zylinders 4 senkrechten Ebene angeordnet sind deren öffnung.
Somit wird die Ausgieichbohrung 12, die in der zur Achse des Zylinders 4 senkrechten Ebene liegt, geöffnet, und das Luftpolster 9 wird mit der Atmosphäre mittels zweier Ausgleichbohrungen 11 und 12 verbunden. In diesem Fall wird bei der Bewegung des Kolbens 5 (Fig. 1) vom Schlagorgan 6 weg in dem Luftpolster 9 ein weniger hohes Vakuum erzeugt, das den Hub des Schlagorgans 6 auf eine geringere Höhe als bei der geöffneten Ausgleichbohrung 11 allein gewährleistet. Bei der Bewegung des Kolbens 5 in Richtung zum Schlagorgan 6 hin nimmt die Geschwindigkeit des Schlagorgans 6 bei dessen Bewegung zum Werkzeug 3 ab.

In diesem Fall wird eine Senkung der Schlagenergie um eine Größe gewährleistet, die durch die Steilheit der Bewegungsbahn £21 (F i g. 8) des Schlagorgans 6 (F i g. 1) bestimmt wird. Bei einer solchen Lage der Ausgleichbohrung 12 wird eine Senkung der Schlagenergie des ochlagorgans 6 erreicht. Eine beliebige andere Lage der Ausgleichbohrung 12 führt zu einer geringeren Senkung der Schlagenergie des Schlagorgans 6. Wenn z. B. die Ausgleichbohrung in einem Abstand 1\ (F i g. 8) liegt, der kleiner als /ist, so findet beim Hub des Schlagorgans 6 (Fig. 1) um diesen Abstand das Schließen dieser Ausgleichbohrung statt. Bei der weiteren Bewegung des Schlagorgans 6 längs der Bahn S22 (Fig.8) vom Punkt »a« bis zum Punkt »b« ist nur die Ausgleichbohrung 11 (Fi g. 1) geöffnet, die sich im Abstand /von der Stirnfläche 16 des Schlagorgans 6 befindet. Die Bewegung des Schlagorgans 6 längs der Bahn S22 (F i g- 8) während der Zeit Λ wird von einem höheren Druck im Luftpolster 9 (Fig. 1) begleitet. Der höhere Druck im Luftpolster 9 hai eine raschere Änderung der Bewegungsrichtung des Schlagorgans 6 zur Folge, das dabei eine höhere Geschwindigkeit des Zusammenstoßes mit dem Werkzeug 3 und eine größere Schlagenergie erhält.

Beim Öffnen einer weiteren Ausgieichbohrung, die vom Schlagorgan 6 in einem Abstand liegt, der kleiner als A (F i g. 8) ist, wird ihr Einfluß auf die Senkung der Schlagenergie des Schlagorgans 6 (F i g. 1) noch kleiner sein als der Einfluß der im Abstand h (F i g. 8) liegenden Ausgieichbohrung.

Liegt die Ausgieichbohrung in einem Abstand I₂, der größer als /(F i g. 1) ist, so gelangt sie in die Bewegungszone des Kolbens 5 längs der Bahn Si (Fig.8) vom Punkt »d« bis zum Punkt »c« während der Zeit t₂. Während der Zeit I₂ finden keine Luftleckverluste aus dem Luftpolster 9 (Fi g. 1) über die erwähnte Ausgieichbohrung statt (siehe S₂₁ in F i g. 8). was eine größere Hubhöhe des Schlagorgans 6 (F i g. 1) und folglich eine größere

Energie seines Schlages gewährleistet.

Je größer der Abstand h (F i g. 8) ist, um so weniger beeinflußt die in diesem Abstand liegende Ausgleichbohrung die Senkung der Energie seines Schlages.

Somit bietet die Anordnung der Ausgleichbohrungen längs der Achse des Zylinders 4 (F ig. 1) keine Möglichkeit, die Schlagenergie auf einen erforderlichen Grenzwert, beispielswc'se auf Null, zu senken, was den Regelbereich der Schlagtinergie des Schlagorgans verringert.

Eine weitere Drehung des Handgriffes 20 führt zur Verdrehung der Buchse 17 bis zur Übereinstimmung der Bohrung 23 der Buchse 17 mit der Ausgleichbohrung 13 (F i g. 2), wobei zwei vorhergehende Ausgleichbohrungen 11 und 12 geöffnet bleiben. Dies wird durch die verschiedene Lage und Konfiguration der Bohrungen 21,22,23,24 der Buchse 17 sowie dementsprechend durch die Stellung des Elementes gewährleistet, das die Ausgleichbohrungen 11,12,13,14 des Zylinders 4 wahlweise öffnet und in Form von Teilen 25, 26, 27, 28 der Wand der Buchse 17 ausgebildet ist.

Das öffnen der Ausgleichbohrung 13, die im Abstand / (Fig. 1) von der Stirnfläche 16 des Schlagorgans 6 liegt, vergrößert die Luftleckverluste aus dem Luftpolster 9 und senkt dementsprechend die Schlagenergie des Schlagorgans 6.

Eine weitere Drehung des Handgriffes 20 führt zu einer Obereinstimmung aller Bohrungen 21 (F i g. 2), 22, 23, 24 der Buchse 17 mit den Ausgleichbohrungen 11, 12, 13, 14 des Zylinders 4. Somit sind sämtliche Ausgleichbohrungen 11,12,13,14 geöffnet und dies führt zu einer noch größeren Senkung der Schlagenergie des Schlagorgans 6.

Daher ist bei der Anordnung der Ausgleichbohrungen 11, 12, 13, 14 in der zur Achse des Zylinders 4 senkrechten Ebene das Luftpolster 9 beim aufeinanderfolgenden Öffnen der Ausgleichbohrungen 11,12,13,14 der Zeitspanne zwischen zwei nacheinander folgenden Schlägen länger mit der Atmosphäre verbunden als dies bei den bekannten Maschinen der Fall ist. Dies führt zu größeren Luftleckverlusten aus dem Luftpolster 9 und zu einer tieferen Senkung der Schlagenergie des Schlagorgans bei aufeinanderfolgendem öffnen der Ausgleichbohrungen 11, 12,13,14.

Die monotone Senkung der Schlagenergie beim Öffnen einer jeden Ausgleichbohrung 11, 12, 13, 14 kann auf Null gebracht werden, ohne die Anzahl der Ausgleichbohrungen 11, 12, 13, 14 zu vergrößern, und auf diese Weise kann der Regelbereich der Schlagenergie des Schlagorgans 6 (F i g. 1) maximal erweitert werden.

Bei feststehender Anordnung der mit der Lage der Ausgleichbohrungen 11, 12, 13, 14 zusammenhängenden Buchse 17 (Fig.4) im Gehäuse 1 wird das Öffnen der Ausgleichbohrungen 11, 12, 13, 14 durch Drehung des Zylinders 4 relativ zur Buchse 17 bewerkstelligt. Die Drehung des Zylinders 4 um die eigene Achse wird durch Drehung des Handgriffs 20 mit Hilfe des Exzenterhebels 19 herbeigeführt, der mit der im Zylinder 4 eingearbeiteten Nut 29 zusammenwirkt. Die Anordnung der Ausgleichbohrungen 11 (Fig.5), 12, 13, 14 in einer zur Achse des Zylinders 4 senkrechten Ebene erlaubt es, die Buchse 17 einstückig mit dem Gehäuse 1 auszuführen. Dies gibt die Möglichkeit, den Aufbau der Maschine zu vereinfachen. Im Gehäuse 1 sind Nuten 30, 31,32,33 und ein Element vorhanden, das die Ausgleichbohrungen 11, 12, 13, 14 wahlweise öffnet und in Fo.-m eines Teils der Wand des Gehäuses 1 zwischen den Nuten 30, 31, 32, 33 ausgebildet ist. Mit Hilfe des Elementes, das die Ausgleichbohrungen 11,12,13,14 wahlweise öffnet, wird bei der Drehung des Zylinders 4 das öffnen derselben zustandi/gebracht.

Es ist eine Variante möglich, bei der die Buchse 17

(F i g. 6) relativ zum Zylinder 4 längsverschiebbar ange-

5 ordnet ist. Diese Verschiebung erfolgt durch Drehung des Handgriffs 20 mit Hilfe des Exzenterhebels 19, der mit einer Ringeindrehung 35 zusammenwirkt.

Die genannte Verschiebung wird von aufeinanderfolgendem Öffnen der Ausgleichbohrungen 11, 12, 13, 14

ίο mit Hilfe eines Schrägabschnittes 36 der Wand der Buchse 17 oder mit Hilfe einer Reihe von am Kreisumfang angeordneten Bohrungen 37 (F i g. 7), 38,39,40 mit zunehmender Größe in in bezug auf die Achse der Buchse 17 längsverlaufender Richtung begleitet, die an der Anordnungsstelle der Ausgleichbohrungen 11, 12, 13,14 des Zylinders 4 angebracht sind.

Eine solche Ausführung der Buchse 17 gewährleistet die technologische Einfachheit der Herstellung der Maschine.

Somit gestattet es die erfindungsgemäße Kompressions-Vakuummaschine schlagender Wirkung, die Energie des Einzelschlags des Schlagorgans 6 ohne Änderung der Schlagfrequenz in weitem Bereich zu regeln. Dabei ist es z. B. bei Bohrhämmern möglich, die Leistung bei der Zerstörung des zu bearbeitenden Materials und die Leistung bei der Entfernung des zerstörten Bohrkleins auszugleichen, was eine hohe Bohrleistung unabhängig von der Festigkeit des zu bearbeitenden Materials gewährleistet.

Bei solchen Bohrhämmern ist die Verklemmung des Werkzeuges in dem zu zerstörenden Material ausgeschlossen, wodurch die Zuverlässigkeit des Werkzeuges und des Drehwerks des Bohrhammers erhöht werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schlagend arbeitende Kompressions-Vakuumniaschine mit

— einem Gehäuse (1),

— einem im Gehäuse (1) untergebrachten Antrieb

— einem Werkzeug (3),

— einem Zylinder (4),

— mit Ausgleichbohrungen (11,12,13,14), in welchen

— ein mit dem Antrieb (2) verbundener Kolben (5) und

— ein Schlagorgan (6) angeordnet sind, welches mit dem Kolben (5) mittels eines Luftpolsters (9) in Verbindung steht und mit

— dem Werkzeug (3) zusammenwirkt, sowie

— einer den Zylinder (4) umfassenden Buchse (17), die relativ zu ihm verschiebbar und mit einem

— Element ausgeführt ist, das die Ausgleichbohrungen (11,12,13,14) des Zylinders (4) während der Verschiebung der Buchse (17) wahlweise öffnet,