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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fällkeil mit zwei beiderseits eines Gleitkeils an einem Grundgehäuse befestigten Krallblechen, wobei der Gleitkeil mithilfe eines Linearantriebs von einer Anschlagsposition an dem Grundgehäuse aus, unter Aufweitung eines von den Krallblechen eingeschlossenen Winkels, von dem Grundgehäuse weg verschiebbar ist, wobei den Krallblechen Haltezähne zugeordnet sind, welche durch Einschnitte und Aufbiegungen aus dem Material der Krallbleche hergestellt sind.
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Ein solcher Fällkeil ist bereits aus der
DE 20 2015 106 792 U1 vorbekannt. In dieser Schrift wird ein Fällkeil beschrieben, welcher sich mithilfe von nach au-ßen ragenden, reibungserhöhenden Elementen, etwa in Form von gestanzten Zungen, in die Schnittfläche des Baumstamms eingräbt. Auch in
DE 20 2018 000 424 U1 ist ein ähnlicher Fällkeil dargestellt. Dort wird ein Spreizkeil aus Halteblechen beschrieben, welcher aus nicht rostendem kaltgewalztem Federbandstahl hergestellt ist, welcher an seinen innenliegenden Gleitflächen mit Gleitlack beschichtet ist. Dieser soll die Reibung auch dann ausreichend reduzieren, wenn eine unzureichende Schmierung mit herkömmlichen Schmierstoffen erfolgt. Außen auf den Halteblechen sind Haltenasen als Blechdurchzug positioniert.
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Aus der
DE 10 2014 010 021 A1 ist ferner ein Baumfällkeil mit hydraulischem Antrieb bekannt, welcher Krallbleche aus Metall aufweist, die mit Verriegelungswarzen oder Widerhaken, ausgerüstet sind, die durch Kaltverformung des Materials der Keilplatten ausgebildet wurden. Des Weiteren ist
DE 921 601 B Stand der Technik, welches eine sehr schlichte Lösung zum besseren Halt eines Fällkeils bei gefrorenem Holz bietet.
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Übereinstimmend arbeitet dieser Stand der Technik mit Krallblechen, an denen als Haltemittel Verriegelungswarzen, Widerhaken und Haltenasen vorgesehen sind, welche den Fällkeil beim Aufweiten im Sägespalt des Baumes halten sollen. Diese Haltemittel sind durch Kaltverformung ausgebildet und erfüllen die Halterung des Fällkeils im Fallspalt nur ungenügend. Die kaltverformten Haltemittel können aufgrund der durch die Baumlasten auf das Blech wirkenden Kräfte ins Blech zurückgedrückt werden und so sukzessive ihre Wirkung verlieren. Dies ist das Hauptproblem aktueller Fällkeile.
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Ein weiteres Problem liegt in der erforderlichen Schmierung bekannter Fällkeile. Diese muss mithilfe üblicher Schmiermittel zwischen den Krallblechen und Gleitkeilen erfolgen und wird häufig vergessen oder unzureichend ausgeführt. Dies führt zu einer Schwergängigkeit und einem großen Verschleiß an den Gleitkeilen, welche an den durch die Kaltverformung der Haltemittel zusätzlich aufgerauten Innenseiten der Krallbleche entlangstreifen.
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Der Fällkeil ist ein Gegenstand der Forstwirtschaft und stammt ursprünglich vom Spaltkeil oder auch Treibkeil ab. Bei diesem handelt es sich um ein keilförmiges Werkzeug zum Fällen von Bäumen und zum spanlosen Zerteilen von Baumstämmen, großen Holzstücken und Steinblöcken. Spaltkeile werden aus verschiedenen Werkstoffen in verschiedenen Größen und Ausführungen gefertigt. Der Keilwinkel beträgt meist zwischen 10 und 25 Grad, mit oder ohne Anschliff der Schneide, die Länge zwischen 15 und 30 cm und das Gewicht zwischen einigen hundert Gramm und einigen Kilogramm.
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Traditionell bestehen Spaltkeile aus massivem Stahl. Für neuere Ausführungen werden auch Aluminiumlegierungen und Kunststoffe eingesetzt. Die Keilflächen können mit flachen Nuten, Riefen oder Stegen versehen sein, um die Führung zu verbessern und auch die Reibung des Spaltkeils im zu spaltenden Material zu vermindern. Einige Modelle aus weicheren Materialien sind hohl ausgeführt. Sie werden mit eingepasstem Hartholzkeil mit rundem Schaft und aufgesetztem Schlagring aus Aluminium benutzt.
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Nach Anwendung kann unterschieden werden zwischen dem Scheitkeil zum Spalten von Stämmen und Klötzen, Schnitt- und Fällkeil. Der Schnittkeil wird beim Fällen in den Fallschnitt getrieben und stellt sicher, dass das Gewicht des Baumes nicht auf die Schiene der Motorsäge drückt und sie einklemmt. Der Fällkeil drückt nach dem Einführen in den Fallschnitt den Baum in Fallrichtung. Fäll- und Schnittkeile bestehen meist aus Kunststoff oder Aluminium, um die Motorsägekette beim Fällen nicht zu beschädigen. Vielfach wird der Fällkeil bei kleinen Baumdurchmessern durch einen sogenannten Fällheber, ein hebelähnliches Werkzeug, ersetzt oder der Baum mit einem Seil in Fallrichtung gezogen.
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Allgemein, als Stand der Technik bekannt, drückt der Fällkeil den Baum in die geplante Fallrichtung. Dafür stehen am Markt verschiedene Typen in verschiedenen Ausführungen und unterschiedlichen Materialien oder Materialkonfigurationen zur Verfügung.
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Ausgehend vom vorbekannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Fällkeil zu schaffen, welcher besonders stabile und wirksame Haltemittel an den Krallblechen ausbildet und gleichzeitig unabhängig von der Schmierung mit herkömmlichen Schmiermitteln die Reibung zwischen Gleitkeil und Krallblechen minimiert.
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Dies gelingt durch einen Fällkeil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Sinnvolle Weiterbildungen eines solchen Fällkeils können den sich anschließenden abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Fällkeil ein Grundgehäuse aufweist, an welches sich ein an dem Grundgehäuse anschlagender, von diesem weg verschieblicher Gleitkeil anschließt. An dem Grundgehäuse sind zudem zwei Krallbleche befestigt, welche die spitz zulaufenden Keilflanken des Gleitkeils zumindest abschnittsweise kontaktieren und zwischen denen der Gleitkeil unter Spreizung der Krallbleche hervorgeschoben werden kann. Der Keilwinkel beträgt vorzugsweise 15 bis 20° und die gemeinsame Länge von Grundgehäuse und Gleitkeil vorzugsweise 170 bis 200 mm. Für diese Schubbewegung stützt sich an dem Grundgehäuse ein Linearantrieb ab, welcher bei einer Betätigung den Gleitkeil von dem Grundgehäuse zwischen den Krallblechen hindurch ausrückt.
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Hierbei weisen die Krallbleche Haltezähne auf, welche aus dem Material der Krallbleche herausgearbeitet sind. Zur Herstellung eines Haltezahns wird die Form von dessen Außenkante in das Material des Krallblechs eingeschnitten und der Haltezahn aus der Ebene des Krallblechs herausgebogen. Die solchermaßen geformten Haltezähne werden anschließend mit der verbliebenen Kontur des jeweiligen Krallblechs verschweißt. Die durch das Aufbiegen des Haltezahns verbleibende Mulde wird verfüllt und in jedem Fall geglättet. Die Verfüllung kann dabei gegebenenfalls bereits mit der Verschweißung erfolgen, es kann jedoch auch zusätzliches Material eingebracht werden. Hierdurch entsteht auf der nach außen gewandten Seite des Krallblechs eine scharfe Kontur, welche eine zuverlässige Verkrallung in dem Fallspalt erlaubt, und welche aufgrund der Verschweißung nicht wieder zurückgedrückt werden kann. Auf der dem Gleitkeil zugewandten Seite des Krallblechs hingegen entsteht dennoch eine glatte Fläche, welche die Reibung auf dem Gleitkeil auf ein Minimum reduziert.
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In bevorzugter Ausgestaltung kann der Gleitkeil aus einem selbstschmierenden und hochfesten Kunststoff hergestellt sein. Dies ermöglicht zum Einen den vollständigen Verzicht auf ein separates Schmiermittel mit all seinen Nachteilen wie dem Anhaften von Schmutz und Sägespänen, zum Anderen macht dieser den Fällkeil deutlich wartungsärmer.
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Die Krallbleche können darüber hinaus aus einem, vorzugsweise gehärteten, Federstahl hergestellt sein. Der Einsatz von Federstahl an den Krallblechen ermöglicht es, dass die an dem Grundgehäuse angeordneten Krallbleche sich nach einem Aufweiten durch das Hindurchschieben des Gleitkeils wieder in ihre Ausgangsstellung zurückversetzen. Hierzu ist es sinnvoll, die Krallbleche dergestalt an dem Grundgehäuse zu befestigen, dass diese unter Vorspannung gegen den Gleitkeil drücken.
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Konkret können die Krallbleche hierzu L-förmig gebildet sein, so dass eine Verbindung mit der von dem Gleitkeil abgewandten Seite des Grundgehäuses erfolgen kann. Dabei kann auch eine zusätzliche Verschraubung zwischen Krallblechen und Grundgehäuse auf der Seite der Krallbleche vorgesehen sein, welche die Haltezähne aufweist, um auf diese Weise eine Vorspannung der Krallbleche zu verbessern und den Anpressdruck an den Gleitkeil zu erhöhen, sowie mithilfe von Zentrierhülsen und Zentrierbohrungen im Grundgehäuse die Krallbleche gegen ein Verdrehen oder Verrutschen zu sichern. Die Dicke der Krallbleche wird bevorzugt so gewählt, dass sie sich im Bereich von 1,1 mm bis 2,5 mm bewegt, besonders bevorzugt zwischen 1,35 mm und 1,50 mm.
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Zudem können die Krallbleche so geformt und angeordnet sein, dass bei einem vollständig eingerückten Gleitkeil in seiner Anschlagsposition gegen das Grundgehäuse die freien Enden der Krallbleche einander berühren. Dies ermöglicht eine möglichst spitze Keilform und ein dadurch möglichst sauberes Einführen in den Fallspalt.
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Entsprechend werden die Haltezähne bevorzugt in einem den freien Enden der Krallbleche benachbarten vorderen Drittel der Krallbleche angeordnet. Die Haltezähne sind vorzugsweise in versetzten Reihen angeordnet.
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Die Haltezähne können mit besonderem Vorteil mithilfe eines Lasers aus dem vollen Material der Krallbleche ausgeschnitten sein, wobei der Ausschnitt lediglich eine mehreckige, eine Bogen- oder eine Keilform aufweist und der jeweilige Haltezahn durch ein Aufbiegen dieses Ausschnitts, vorzugsweise um die Materialdicke der Krallbleche, aufgebogen und fixiert sind. Hierdurch ist zum einen die Kavität unter den Haltezähnen möglichst groß und die Haltezähne folglich möglichst hoch, zum anderen kann dadurch viel Material zum Stützen der Haltezähne eingebracht werden. Durch den Laserausschnitt wiederum ist gewährleistet, dass die Schnittkanten der Haltezähne scharf sind und gut in das Material um den Fallspalt herum eindringen können.
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Bei dem Linearantrieb zur Betätigung des Gleitkeils kann es sich mit einigen Vorteilen um eine Spindel handeln. Diese kann mit einer großen Kraft betrieben werden, ist robust und ermöglicht sowohl einen Handbetrieb mit einer Handkurbel oder Ratsche, ebenso wie einen motorischen Antrieb, vorzugsweise mit einem pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Motor. Zudem erlaubt es die Spindel, zwischendurch den Kraftaufwand auszusetzen und dennoch die Linearposition zu halten. Besonders bevorzugt weist die Spindel ein Trapezgewinde für eine leichtere Kraftübertragung auf. Die Gewindespindel wird im Keil mit einem Gleitlager zentrisch geführt und gehalten. Dazu hat sie keilseitig hinter dem Gleitlager eine umlaufende Nut, in welche ein Haltebolzen seitlich gabelförmig eingreift und den Gleitkeil an der Spindel sichert. Dies gewährleistet eine Sicherung der Spindel an dem Gleitkeil, ohne dass die Spindel bei einer Rückwärtsbewegung des Gleitkeils aus dem diesem herausrutscht.
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Der Haltebolzen selbst ist vorteilhaft mit einem Gummiring in dem Gleitkeil gesichert, indem der Gummiring zwischen den Haltebolzen und einer Wandung einer Aufnahmebohrung des Gleitkeils eingebracht ist.
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Die Spindel selbst läuft mit Vorteil in einem Gleitlager, welches vorzugsweise selbstschmierend ausgestaltet ist und das in dem Gleitkeil aufgenommene Ende der Spindel drehfrei lagert.
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Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 einen erfindungsgemäßen Fällkeil in perspektivischer Darstellung,
- 2 den Fällkeil gemäß 1 in einer seitlichen Draufsicht von der gegenüberliegenden Seite,
- 3 ein Krallblech in einer Draufsicht von oben,
- 4 das Krallblech gemäß 3 in der dort gekennzeichneten Schnittdarstellung
- 5 einen vergrößerten Ausschnitt der Schnittdarstellung des Krallblechs gemäß 4,
- 6 den Fällkeil gemäß 1 in einer Draufsicht von oben,
- 7 den Fällkeil gemäß 6 in der dort gekennzeichneten Schnittdarstellung durch die Mittelachse, sowie
- 8 den Fällkeil gemäß 6 in der dort gekennzeichneten Schnittdarstellung durch eine Verschraubung.
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1 zeigt einen Fällkeil 1, welcher ein Grundgehäuse 2 und einen das Grundgehäuse 2 fortbildenden Gleitkeil 6 aufweist. An dem Grundgehäuse 2 sind beiderseits entlang der Keilflanken verlaufende Krallbleche 4 angeordnet, welche mithilfe von Verschraubungen 12 mit dem Grundgehäuse 2, nicht aber mit dem Gleitkeil 6 verbunden sind. Der Gleitkeil 6 kann mithilfe einer Spindel 3 von einer an dem Grundgehäuse 2 anliegenden Anschlagsposition ausgehend unter Spreizung der Krallbleche 4 ausgerückt werden. Die Krallbleche 4 sind hierzu L-förmig ausgebildet und weisen im Endbereich einen Bereich mit mehreren Reihen von Haltezähnen 5 auf, die zur Sicherung des Fällkeils 1 in einem Fallspalt dienen, welcher mit der Säge in einen zu fällenden Baum eingebracht wurde. Durch eine Betätigung der Spindel 3, sei es mit einer Handkurbel oder einem Antrieb, wird der Gleitkeil 6 von dem Grundgehäuse 2 weggerückt. Die Krallbleche 4 werden hierdurch an der Spitze auseinandergedrückt und weiten den Fallspalt, idealerweise bis der Baum gefallen ist.
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Die Spindel 3 ist hierbei in dem Grundgehäuse 2 gelagert, welches eine Spindelmutter aufweist. Das freie Ende der Spindel 3, welches in den Gleitkeil 6 einragt, ist dort über ein selbstschmierendes Gleitlager drehfrei gelagert und wird mit einem Haltebolzen 11 gesichert. Dieser weist an seinem eingeschobenen Ende eine Gabelung auf, welche von zwei Seiten her in eine umlaufende Nut der Spindel eingreift und diese so drehfrei hält. Der Haltebolzen 11 ist selbst mit einem Gummiring unverlierbar gesichert.
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2 zeigt den Fällkeil 1 von der gegenüberliegenden Seite, welche keinen Haltebolzen 11 aufweist. Der Gleitkeil 6 ist aus einem besonders harten, selbstschmierenden Kunststoff gefertigt, welcher die Reibung zwischen dem Gleitkeil 6 und den flankierenden Krallblechen reduziert. Die Krallbleche 4 bestehen ihrerseits aus Federstahl und stehen unter Vorspannung, so dass diese bei einem Einrücken des Gleitkeils 6 bis zu der gezeigten Anschlagsposition wieder in die Ausgangslage zurückgefedert werden.
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3 bis 5 zeigen ein Krallblech 4, in welches Haltezähne 5 eingearbeitet sind. Diese werden ihrer Außenkontur nach mit einem Laser in das volle Material des Krallblechs 4 hineingeschnitten, wobei jeweils eine Verbindung mit dem Krallblech 4 erhalten bleibt. Die ausgeschnittenen Haltezähne 5 werden dann aus der Ebene des Krallblechs 4 herausgebogen und in dieser Position verschweißt. Dies ist in 4 und 5 deutlich gezeigt, wo die heraufgebogenen Haltezähne 5 in dem Ausschnitt 8 heraufgebogen sind. Die Heraufbiegung erfolgt in dem Maß, dass die Haltezähne 5 den Ausschnitt 8 gerade noch verschließen, so dass sich unter den Haltezähnen eine Kavität bildet, in welcher eine Verfüllung 7 mit Metall erfolgt. Diese wird durch eine Verschweißung des darüberliegenden Haltezahns 5 mit dem Krallblech 4 aufgefüllt und anschließend geglättet, so dass die Unterseite des Krallblechs 4 eine ebene und weitgehend reibungsfreie Oberfläche erhält. Auf diese Weise wird die Reibung zwischen dem Gleitkeil 6 und dem Krallblech 4 auf ein Minimum reduziert. Durch das Laserschneiden der Haltezähne 5 im Krallblech 4 aus gehärtetem Federstahlblech sind die einzelnen Haltezähne 5 nach dem Herausbiegen und Verschweißen an ihren herausragenden Kanten besonders scharf.
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6 bis 8 zeigen den Fällkeil 1 in verschiedenen Schnitten, welche die Funktion des Fällkeils 1 dokumentieren. 7 zeigt hierbei einen Längsschnitt durch eine Mittelebene, in welcher die Spindel 3 zu erkennen ist, die in dem Grundgehäuse 2 in der Spindelmutter gehalten ist. Diese weist ein mit der Spindel 3 korrespondierendes Trapezgewinde auf, über welches die Spindel bezüglich des Grundgehäuses 2 aufgrund einer Drehbewegung vor- und rückwärts beweglich ist. In dem Gleitkeil 6 ist die Spindel 3 hierbei drehfrei gelagert und durch den Haltebolzen 11 gesichert.
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Der in 8 gezeigte Schnitt verdeutlicht die Verschraubung 12 der Krallbleche 4 an dem Grundgehäuse 2, welche in Zentrierbohrungen des Grundgehäuses mit Zentrierhülsen 10 aufgenommen sind. Diese Verschraubungen 12 dienen dazu, ein seitliches Verrutschen und Verdrehen der Krallbleche 4 gegenüber dem Grundgehäuse 2 zu verhindern.
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Vorstehend beschrieben ist somit ein Fällkeil, welcher besonders stabile und wirksame Haltemittel an den Krallblechen ausbildet und gleichzeitig unabhängig von der Schmierung mit herkömmlichen Schmiermitteln die Reibung zwischen Gleitkeil und Krallblechen minimiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fällkeil
- 2
- Grundgehäuse
- 3
- Spindel
- 4
- Krallblech
- 5
- Haltezähne
- 6
- Gleitkeil
- 7
- Verfüllung
- 8
- Ausschnitt
- 9
- Zentrierbohrungen
- 10
- Zentrierhülse
- 11
- Haltebolzen
- 12
- Verschraubung
- 13
- Gleitlager
- 14
- Gummiring
