DE1582676B1

DE1582676B1 - Ruettelvorrichtung zum Ergreifen eines Gegenstandes,z.B.eines Baumstammes,und UEbertragen von Vibrationsbewegungen auf denselben

Info

Publication number: DE1582676B1
Application number: DE19661582676
Authority: DE
Inventors: Brandt Richard W
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-04-09
Filing date: 1966-04-07
Publication date: 1970-06-25
Also published as: US3318629A; ES325228A1; GB1086541A; FR1475392A; IL25547A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rüttelvorrichtung, die zum Ergreifen eines Gegenstandes, z. B. eines Bauelementes und zum Übertragen von Vibrationsbewegungen auf denselben dient und mit einer Anzahl von Backen versehen ist, von denen mindestens einer als deformierbares Kissen ausgebildet ist, das eine flexible, aber im wesentlichen nicht dehnbare Membrane aufweist, die im wesentlichen mit darin bewegbarem Füllgut gefüllt ist, und das sich bei Druckausübung auf das Kissen zur Anpassung an den ergriffenen Gegenstand unter Verlagerung des Füllgutes deformiert.

Es ist bereits eine derartige, zum Baumschütteln dienende Rüttelvorrichtung bekannt, bei der das fließfähige Füllgut aus Flüssigkeit oder kleinen Eisenkugeln eines Durchmessers von 1,6 bis 3 mm besteht. Die Verformbarkeit des mit diesem Füllgut versehenen Kissens gewährleistet, daß große Teile des Kissens am Außenumfang des Baumstammes angelegt werden können, wenn die beiden Backen von beiden Seiten zur Anlage an den Baumstamm gedrückt werden. Die Art des Füllgutes sorgt für eine praktisch gleichmäßige Beweglichkeit desselben in allen Richtungen. Der Nachteil dieser Rüttelvorrichtung besteht darin, daß Vibrationen, die in einem Winkel zur Hauptkraftrichtung auftreten, gedämpft werden. Vibrationen, die nicht in dieser Hauptkraftübertragungsrichtung verlaufen, werden mehr oder weniger unwirksam, so daß solche Vibrationen praktisch überhaupt nicht oder in nur sehr geringem Umfang auf den Baumstamm übertragen werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Die an den Backen auftretenden Vibrationen sollen im wesentlichen gleichmäßig in allen Richtungen übertragen werden, um bei beispielsweise Baumschüttlern einen wirkungsvollen Schütteleffekt zu erzielen. Diese Aufgabe soll durch Verwendung einfacher Mittel gelöst werden.

Die Erfindung wendet sich von der bekannten Lehre der Verwendung von Flüssigkeiten und kleinen Stahlkugeln als Füllgut ab, und sie besteht darin, daß als Füllgut unregelmäßig geformte, körnige Teilchen verwendet werden. Diese körnigen Teilchen sind zwar im losen Zustand frei im Kissen fließfähig, ihre Fließfähigkeit bei dichtem Einschluß, d. h. bei Anlegen der Druckübertragungskräfte, wird jedoch durch das Ineinandergreifen der einzelnen körnigen Teilchen stark beeinträchtigt, wenn nicht ganz unmöglich gemacht, so daß das Kissen dann im wesentlichen in einem festen Zustand gehalten wird und als starrer Körper angesehen werden kann. Bei Beginn der Druckübertragung, d. h. beim Ergreifen des Gegenstandes, ist das Kissen noch leicht verformbar, so daß unregelmäßig geformte Gegenstände verschiedener Größe, beispielsweise Baumstämme, ergriffen werden können und sich das Kissen an diese unregelmäßigen Oberflächen anpaßt, ohne daß übermäßige örtliche Drücke auftreten, durch die dieser Gegenstand, beispielsweise die Rinde eines Baumstammes, beschädigt werden würde. Hat sich die Kissenoberfläche der Oberfläche des ergriffenen Gegenstandes angepaßt und wird der Druck erhöht, so kann dieser gleichmäßig über die gesamte Kontaktfläche vom Kissen auf den ergriffenen Gegenstand übertragen werden, ohne daß die Nachteile der vorbekannten Rüttelvorrichtung auftreten. Nach der Verformung greifen nämlich die Körner ineinander ein und versperren sich gegenseitig, so daß vom Kissen nunmehr infolge seiner starren Eigenschaft Vibrationen in beliebigen Richtungen und im wesentlichen gleichmäßig ohne Dampfungseffekt von den Backen auf den ergriffenen Gegenstand übertragen werden.

Als Füllgut dient beispielsweise grober Sand, doch haben sich auch Metallteilchen und sogar verformbare Kunststoff- und Gummiteilchen als vorteilhaft erwiesen.

ίο Das Kissen bzw. die Membrane wird bis zu etwa 99 °/o, insbesondere zwischen 95 und 98 °/o, des Aufnahmevermögens, d. h. des Kissenvolumens, mit Füllgut gefüllt. Es hat sich gezeigt, daß ein solcher Füllgutanteil die obige Aufgabe besonders gut zu lösen vermag.

Es ist zweckmäßig, innerhalb des Kissens einen sehr niedrigen statischen Luftdruck von etwa 0,07 bis 1,5 kg/cm² aufrechtzuerhalten.
Die Wirkung der erfindungsgemäßen Rüttelvorrichtung wird dadurch verbessert, daß nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung das Kissen mit Öffnungen versehen ist, durch die Luft oder andere Auflockerungsmittel in das Kissen einleitbar sind. Dieses Auflockerungsmittel dient dazu, das körnige Füllgut nach dem Rütteln eines Gegenstandes für den nächsten Einspann- und Rüttelvorgang neu aufzulockern, so daß die ineinandergreifenden körnigen Teilchen mit Unterstützung des Auflockerungsmittels wieder außer Eingriff gebracht werden und in die frei bewegliche Form gelangen. Das Auflockerungsmittel wirkt praktisch als Verdünner für das körnige Füllgut und dient zur Erhöhung seiner Fließfähigkeit. Der zum Auflockern dienende Luft- bzw. Auflockerungsmitteldruck kann im Kissen so lange aufrechterhalten bleiben, bis der volle Einspanndruck nach Ergreifen des Gegenstandes ausgeübt wird.

Für manche Zwecke ist es vorteilhaft, die Beweglichkeit des Kissens an den jeweiligen Verwendungszweck anzupassen. Dazu dienen nach einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung Öffnungen im Kissen, durch die das Füllgut mindestens teilweise ausgetauscht werden kann.

Falls erforderlich, sind die Öffnungen durch Ventile bzw. Absperrorgane verschließbar.

Während bei der bekannten Rüttelvorrichtung die Kissenhülle bzw. Membrane kapseiförmig ausgebildet und an den ringförmigen Rändern in einen ringförmigen Backenteil eingelegt ist, wird die Deformierbarkeit des Kissens nach einer anderen Ausbildung der Erfindung dadurch verbessert, daß das Kissen in Nachbarschaft der Stirnflächen des Backens befestigt und an diesem anliegend angeordnet ist. So weist der Backen beispielsweise einen seitlich über die Backenstirnfläche hinausweisenden Ansatz auf, an dem das Kissen befestigt wird. Dieser Backenansatz befindet sich insbesondere oberhalb der Bakkenstirnflächen, so daß das Kissen an diesem aufgehängt wird und über die Stirnflächen hinunterhängt, um sich an diese anzulegen.

Zweckmäßigerweise wird das Kissen in einen biegsamen Halter eingesetzt, der an einem solchen oberen Backenansatz befestigt ist, der sich nach oben und in Richtung zum hinteren Backenteil erstreckt. Der Halter ist vorteilhafterweise als Streifen, insbesondere aus Segeltuch, ausgebildet und mit seinen Enden zwischen dem oberen Backenansatz und einer mit diesem verschraubbaren Leiste eingeklemmt.
Zur seitlichen Abstützung des Kissens dienen Sei-

tenteile des Backens, so daß sich das Kissen zumindest in dem an den Backenstirnflächen anliegenden Teil nicht nach der Seite verschieben kann.

Die zweckmäßigste Ausbildung des Kissens besteht aus einem zylinderförmigen Teil und je einem stirnseitigen Abschluß. Dabei ist es zweckmäßig, den Abschlußdeckel etwa doppelt so dick wie den zylindrischen Teil auszubilden, da vor allem eine Beweglichkeit des Kissens im Bereich des zylindrischen Teiles verlangt wird und bei Anordnung der insbesondere rohrförmigen Öffnungen in den dickeren Teilen des Abschlußdeckels weniger Gefahr einer Kissenbeschädigung besteht. Für den zylinderförmigen Teil können Nylongewebe und/oder Metalldrahtgeflecht verwendet werden, damit sich dieser trotz guter Beweglichkeit durch große Widerstandsfähigkeit zeichnet und die Kissen eine lange Lebensdauer haben.

Beispiele für die Erfindung sind an Hand der F i g. 1 bis 5 im folgenden näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Aufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Rüttelvorrichtung, die zum Baumschütteln verwendet wird und hier in der geöffneten Stellung dargestellt ist;

F i g. 2 entspricht der F i g. 1 mit dem Unterschied, daß die Rüttelvorrichtung in der Stellung dargestellt ist, in der sie einen Baum ergriffen hat, der im Schnitt dargestellt ist;

F i g. 3 ist eine vertikale Schnittansicht nach den Linien 3-3 von F i g. 2;

F i g. 4 ist eine andere Ansicht der Rüttelvorrichtung nach der Erfindung und

F i g. 5 ist in vergrößertem Maßstab eine Schnittansicht eines Kissens gemäß der Erfindung.

Auf die Einzelheiten der Rüttelvorrichtung wird hier nicht besonders eingegangen, da diese beispielsweise in der USA.-Patentschrift 3 163 458 beschrieben ist. Das feststehende Gehäuse A ist an der Stirnseite mit einem Backen B versehen, und der in bezug zu dem feststehenden Backen B bewegbare Backen C wird von einem Querteil 2 eines Trägers 1 getragen. Beide Backen B, C sind an ihren Stirnflächen mit Kissen D versehen, die in Halter £ eingesetzt sind. Die Halter E sind Streifen aus Segeltuch. Sie sind schleifenförmig um das jeweilige Kissen D gelegt und mit ihren Enden 3, 4 am jeweils oberen Backenansatz 5 mit Hilfe einer Leiste 6 aus Metall befestigt, die mit dem oberen Backenansatz 5 durch Kopfschrauben? oder andere geeignete Befestigungsorgane verschraubt ist. Der Halter £ ist biegbar.

Das Kissen D weist einen zylinderförmigen Teil 8, vorzugsweise einer Länge von 50 cm und eines Durchmessers von 20 cm, und zwei stirnseitige Abschlußdeckel 9 auf. Der Zylinderförmige Teil 8 besteht zweckmäßigerweise aus zweilagigem Nyloncord; er ist etwa 6 mm dick. Die Abschlußdeckel 9 bestehen vorzugsweise aus formgepreßtem Gummi mit einer Dicke von etwa 12 mm. In der Mitte der Abschlußdeckel 9 befindet sich jeweils eine Öffnung 10, die durch ein in den Abschlußdeckel 9 eingesetztes Metallrohr gebildet wird. Das Füllgut F kann durch diese Öffnung 10 in das Kissen D eingefüllt und aus diesem wieder herausgenommen werden. Es wird insbesondere lose durch die Öffnung 10 in das Kissen D eingeführt, und durch ein nicht dargestelltes Ventil werden die Öffnungen 10 verschlossen. Der abgerundete Rand 12 der Abschlußdeckel 9 ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 13 zur Aufnahme der Enden des zylinderförmigen Teiles 8 versehen. Die Enden des zylinderförmigen Teiles 8 sind insbesondere durch Vulkanisieren bleibend mit den Rändern 12 der Abschlußdeckel 9 verbunden.

In Normallage befinden sich die Kissen D mit den Haltern £ etwa in der Mitte zwischen dem oberen Backenansatz 5 und dessen unterem, vom Kissen D wegweisenden Ansatz 14, so daß die Kissen D praktisch die gesamte Stirnfläche der Backen S, C bedecken. Gegen seitliche Bewegung werden die Kissen D durch die Seitenteile 15 gehindert.

Aus der in F i g. 1 dargestellten Ausgangslage werden die Backen B, C mit den Kissen D bzw. Haltern E aufeinander zu bewegt, bis sie gemäß F i g. 2 am Außenumfang des Baumstammes G anliegen und sich bei weiterer Bewegung in gleicher Richtung verformen, so daß der Baumstamm G mehr oder weniger weit umschlossen wird. Die Kontakt- bzw. Berührungsfläche zwischen dem Baumstamm G und den Kissen D bzw. Haltern £ vergrößert sich dabei zunehmend. Zwischen diesen beiden Stellungen ist das Füllgut F in der Lage zu fließen, so daß sich die Kissen D verformen können. Die Kissen- bzw. Halteroberflächen passen sich den unregelmäßigen Oberflächen des Baumstammes G an, ohne daß die Gefahr einer örtlich übermäßigen Beanspruchung und dadurch Beschädigung der Baumrinde besteht, sobald der Druck für das Zusammenbacken des Füllgutes F innerhalb des Kissens D in der verformten Lage zunimmt. Nunmehr leistet das fest verdichtete, körnige Füllgut F einer weiteren Bewegung Widerstand, so daß das Kissen D nun erst als starrer Körper anzusehen ist, der Vibrationen in praktisch sämtlichen Richtungen gleichmäßig auf den Baumstamm G überträgt. Es können sehr große Schubkräfte von den Backen B, C auf den Baumstamm G übertragen werden, wenn sich das körnige Füllgut F in dieser verriegelten bzw. erstarrten Lage befindet. Die Kraft, die von den Backen B, C über die Kissen D auf den erfaßten Gegenstand übertragen wird, kann sehr groß im Verhältnis zu der hydrostatischen Kraft des körnigen Füllgutes F gegen die Seitenteile der Kissen D, nämlich gegen die Abschlußdeckel 9, sein. Die Übertragungseigenschaften können durch Änderung der Größe und/oder Form des körnigen Füllgutes F verändert werden. Auch die Materialeigenschaften des Füllgutes F bestimmen die Übertragungseigenschaften, so daß auch halbverformbare Teilchen des Füllgutes F verwendet werden können.

Hat das körnige Füllgut F die Neigung, beim Auseinanderrücken der Backen B, C nicht wieder in die fließfähige Anfangsform zurückzukehren, dann wird durch mindestens jeweils eine Öffnung 10 Druckluft in das jeweilige Kissen D eingeleitet, so daß das körnige Füllgut F aufgelockert wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Rüttelvorrichtung zum Ergreifen eines Gegenstandes, z. B. eines Baumstammes und Übertragen von Vibrationsbewegungen auf denselben mit einer Anzahl von Backen, von denen mindestens einer als Kissen ausgebildet ist, das eine flexible, aber im wesentlichen nicht dehnbare Membrane aufweist, die im wesentlichen mit darin bewegbarem Füllgut gefüllt ist, und das sich bei Druckausübung auf das Kissen zur Anpassung an den ergriffenen Gegenstand unter Verlagerung des Füllgutes deformiert, da-

durch gekennzeichnet, daß das Füllgut (F) unregelmäßig geformte, körnige Teilchen aufweist, die in losem Zustand im Kissen (D) fließfähig sind, bei dichtem Einschluß im Kissen (D) jedoch ineinandergreifen, um das Kissen (D) im wesentlichen in einem festen bzw. starren Zustand zu halten.

2. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllgut (F) grober Sand dient.

3. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllgut (F) Metallteilchen dienen.

4. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllgut (F) verformbare Kunststoff- oder Gummiteilchen dienen.

5. Rüttelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 95 bis 99 % des Kissenvolumens vom Füllgut (F) ausgefüllt sind.

6. Rüttelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (D) einen statischen Luftdruck von 0,07 bis 1,5 kg/cm² aufweist.

7. Rüttelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (D) Öffnungen (10) aufweist, durch die Luft oder andere Auflockerungsmittel in das Kissen (D) einleitbar sind.

8. Rüttelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (D) Öffnungen (10) zum Austauschen des Füllgutes (F) aufweist.

9. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (10) durch Ventile verschließbar sind.

10. Rüttelvorrichtung zum Ergreifen eines Gegenstandes und Übertragen von Vibrationsbewegungen auf denselben mit einer Anzahl von Backen, von denen mindestens einer als Kissen ausgebildet ist, das eine flexible, aber im wesentlichen nicht dehnbare Membrane aufweist, die im wesentlichen mit darin bewegbarem Füllgut gefüllt ist, und das sich bei Druckausübung auf das Kissen zur Anpassung an den ergriffenen Gegenstand unter Verlagerung des Füllgutes deformiert, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (D) in Nachbarschaft der Stirnfläche des Backens (B, C) befestigt und an dieser anliegend angeordnet ist.

11. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (D) in einen biegsamen Halter (E) eingesetzt und dieser an einem oberen Backenansatz (5) befestigt ist.

12. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (E) als Streifen ausgebildet und mit seinen Enden zwischen dem oberen Backenansatz (5) und einer mit diesem verschraubbaren Leiste (6) eingeklemmt ist.

13. Rüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (B, C) zur seitlichen Kissenabstützung dienende Seitenteile (15) aufweisen.

14. Rüttelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (D) aus einem zylinderförmigen Teil (8) und je einem stirnseitigen Abschlußdeckel (9) besteht.

15. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußdeckel (9) etwa doppelt so dick wie die zylinderförmigen Teile (8) ausgebildet sind.

16. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Teil (8) Nylongewebe und/oder Metalldrahtgeflecht aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen