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Die Erfindung bezieht sich auf eine Keilvorrichtung mit zwei Keilkörpern von im wesentlichen gleicher
Länge, welche in ihrer Axialrichtung relativ zueinander bewegbar sind, um dadurch eine Keilwirkung zu erzielen.
Keile werden allgemein verwendet, um den Raum zwischen zwei benachbarten und einander gegenüberliegenden Flächen zu erweitern, z. B. um einen Baum zu fällen, nachdem dessen Stamm teilweise durchsägt wurde.
Bisher bekannte Keile sind einstückige Gebilde, welche man mit einem Vorschlaghammer od. dgl. in einen Sägeschnitt trieb, der im Strunk eines Baumes gemacht wurde, z. B. in den Raum zwischen zwei benachbarten, aber miteinander verbundenen Flächen.
Wenn dabei auch in den meisten Fällen die beabsichtigte Wirkung, d. h. das Erweitern des Raumes zwischen zwei Flächen mit Keilen erzielt wird, die einen sehr grossen Keilwinkel aufweisen, so ist zum
Eintreiben des Keiles in diesen Raum eine sehr grosse Kraft erforderlich und ausserdem besteht, wenn die
Richtung, in welche der Schlag ausgeführt wird, nicht direkt auf dem Keil liegt, die Gefahr, dass der Keil auf eine Seite gestossen wird.
Eine bekannte Vorrichtung der eingangs genannten Art (s. CH-PS Nr. 273318) weist einen mittleren
Keil und zwei beim Gebrauch sich beidseitig dieses mittleren Keiles anschliessende äussere Keile auf. Mit dieser bekannten Anordnung kann zwar die Friktion an den Flächen des Sägeeinschnittes wesentlich verringert werden, doch müssen bei dieser bekannten Anordnung die Keile ebenfalls mit einem
Vorschlaghammer od. dgl. in den Sägeschnitt getrieben werden.
Es wurden daher bereits Baumfällkeüe vorgeschlagen (s. AT-PS Nr. 325884, DE-OS 2458189 und
DE-OS 2446482), die mit zwei keilartig aufeinander zulaufenden, starr an einem Rumpf befestigten und in ihrem Spitzenbereich in parallelen, gegeneinander anliegenden Flächen auslaufenden Backen und einem durch Betätigungsglieder axial verschiebbaren Keilkörper versehen sind, wobei die parallelen Enden der Backen nach oben bzw. unten abgewinkelte Ränder aufweisen und in Ruhelage der Backen der zwischen ihnen eingeschlossene Keilwinkel grösser ist als der des Keilkörpers. Diese bekannten Baumfällkeile werden zwar nicht mehr durch einen Vorschlaghammer, sondern durch ein Schubglied oder einen Hebel betätigt, doch ist hier noch ein sehr grosser Kraftaufwand nötig und es wird trotzdem oft nicht die gewünschte Wirkung erzielt.
Bei einer andern bekannten Keilvorrichtung (s. AT-PS Nr. 7268) werden zwei übereinanderliegende Keilelemente durch eine Spannschraube auseinandergetrieben. Diese bekannte Keilvorrichtung ist umständlich und gefährlich in ihrer Handhabung.
Bei einem andern bekannten Sprengkeil (s. CH-PS Nr. 84007) ist wenigstens ein Teil mindestens einer die Keilflächen bildenden Wände scharnierartig an die andere Wand angelenkt und in dem Hohlraum zwischen den Wänden ist ein Keilblock angeordnet, welcher mittels einer Schraubenspindel so verschoben werden kann, dass die aneinandergelenkten Wandteile am freien Ende auseinandergetrieben werden. Dieser Sprengkeil ist relativ teuer in seiner Herstellung und trotzdem verhältnismässig umständlich zu handhaben.
Bei einer andern bekannten Keilvorrichtung (US-PS Nr. 2, 657, 904) werden zwei übereinanderliegende Keile durch eine Hydraulikvorrichtung auseinandergetrieben. Diese bekannte Anordnung ist zwar verhältnismässig gut zu handhaben, aber wegen der vorhandenen Hydraulik für rauhen Betrieb nicht sehr geeignet.
Ein Ziel der Erfindung ist es daher, eine Keilvorrichtung zu schaffen, bei welcher kein Vorschlaghammer benötigt wird, welche, selbst bei weiten Keilwinkel, mit geringstem Kraftaufwand in einen Spalt getrieben werden kann, welche zwangsweise ihre richtige Lage zwischen den zu trennenden Flächen beibehält, und welche äusserst robust und preiswert in ihrer Herstellung ist.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die äusseren Keilflächen der beiden Keilkörper mit Greifvorrichtungen versehen sind, die von den entsprechenden Spitzen bzw. Schneiden der Keilkörper nach hinten gerichtet und dazu bestimmt sind, entsprechende Flächen von zwei einander gegenüberliegenden und mittels der Keilvorrichtung voneinander zu trennenden Flächen zu ergreifen, und dass eine Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, durch die abwechselnd eine Treibkraft auf die betreffenden Keilkörper ausübbar ist.
Durch diese Massnahmen wird ein leichtes Auseinandertreiben der Flächen eines Sägeschnittes möglich und ein unerwünschtes Zurückrutschen der Keilvorrichtung aus dem Sägeschnitt mit Sicherheit verhindert. Mit der erfindungsgemässen Keilvorrichtung kann also ein Baum sehr schnell und sicher gefällt werden.
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Besonders günstig ist es hiebei, wenn zwischen den Keilkörpern Führungseinrichtungen angeordnet sind, welche die Keilkörper relativ zueinander in ihrer Axialrichtung führen.
Die Keilwirkung kann nach einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung noch dadurch erhöht werden, dass jeder Keilkörper auf jenem seiner Enden, welches von der Keilschneide entfernt ist, mit voneinander getrennten Fingern versehen ist, dass die Finger auf einem Keilkörper in
Zwischenräumen zwischen den Fingern des andern Keilkörpers liegen, und dass die Keilkörper in eine Lage verschwenkbar sind, in der die Finger einander kreuzen.
Vorteilhaft ist es, wenn die einander gegenüberliegenden Flächen der Keilkörper Gleitflächen sind.
Eine besonders kraftsparende Betätigung der erfindungsgemässen Keilvorrichtung wird dadurch möglich, dass die Antriebsvorrichtung für die Keilkörper von einem Hebel gebildet ist, der ein Kopfstück aufweist, welches über eine Gelenkverbindung mit den Keilkörpern verbunden ist.
Der Wirkungsgrad der erfindungsgemässen Keilvorrichtung kann noch weiter erhöht werden, wenn auf der Innenfläche jedes Keilkörpers innerhalb von dessen geriffeltem Abschnitt nach hinten weisende
Greifvorrichtungen vorgesehen sind.
Eine besonders einfache Handhabung ergibt sich dadurch, dass die beiden Keilkörper auf überein- anderliegenden Achsen gelagert sind.
Hiebei ist es günstig, wenn einer der Keilkörper in zwei Keilabschnitte geteilt ist.
Eine vorzugsweise Ausführungsform der Erfindung von besonders einfachem Aufbau ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden auf einem Kopfstück montierten Keilkörper durch Verschwenken des
Kopfstückes zwischen einer ersten Stellung, in welcher die Keilkörper am engsten beieinanderliegen, und einer zweiten Stellung, in welcher die Endabschnitte der Keilkörper am weitesten voneinander entfernt sind, hin-und herbewegbar sind.
Günstig ist es hiebei, wenn jeder der beiden Keilabschnitte auf einer gesonderten Achse am
Kopfstück gelagert ist.
Die Erfindung soll nun an Hand der schematischen Zeichnungen näher erläutert werden, in welchen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine
Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Keilvorrichtung, welche zwischen zwei zu trennenden
Flächen angebracht ist, Fig. 2 einen Teil eines Hebels zum Betätigen der in Fig. 1 dargestellten
Keilvorrichtung, Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Keilvorrichtung nach Fig. 1, Fig. 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Keilvorrichtung, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 6, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 4, und Fig. 7 eine Darstellung einer abgeänderten Vorrichtung.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der Keilvorrichtung. Die Keilvorrichtung --1-umfasst einen ersten, oberen Keilkörper --2-- und einen zweiten, unteren Keilkörper --3--. Die beiden Keilkörper --2 und 3-- besitzen einander gegenüberliegende Anlageflächen --4 und 5--. Die Anlageflächen sind eben und glatt, so dass die beiden Keilkörper --2, 3-- mit möglichst geringer Reibung aneinander gleiten können, und einer oder beide Keilkörper können eine Nut bzw. Rille aufweisen, welche sich nach der ebenen Fläche öffnet und durch welche Schmierfett oder Schmieröl den beiden zusammenwirkenden Flächen --4 und 5-- zugeführt werden kann. Eine solche Rille bzw.
Nut --6-- ist in Fig. 3 angedeutet und erstreckt sich von einer Seitenfläche --7-- des Keilkörpers --2--. Die rückseitigen Arbeitsflächen der beiden Keilkörper --2, 3-- sind mit nach hinten weisenden Zähnen, z. B. Zähnen--8, 9,10 und 11--, versehen, welche sich über die gesamte Breite jedes Keilkörpers erstrecken, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Wahlweise können schmälere Zähne vorgesehen sein, welche in Reihen quer zu den Arbeitsflächen der Keilkörper liegen. Auf den hinteren Endabschnitten jedes Keilkörpers, von den Keilpunkten --12 bzw.
13--der Körper entfernt, sind zwei Ansätze vorhanden, wie sie am besten aus Fig. 3 ersichtlich sind, in welcher Figur die Ansätze-14 und 15-des Keilkörpers-2-- gezeigt sind. Fig. 1 zeigt einen Ansatz --16- des unteren Keilkörpers --3--. Durch diese Ansätze der betreffenden Keilkörper erstrecken sich Lagerlöcher --17 bzw. 18--, welche Löcher gegenseitig ausgefluchtet sind.
Ein Hebel --19-- mit Löchern --20 und 21-- ist zwischen den Ansätzen auf den beiden Keilkörpern mittels Achsen --22 und 23-- gelagert. Die Achse --22-- erstreckt sich durch die Löcher --17-- in den Ansätzen --14 und 15-- und durch das Loch --20-- des Hebels --19--. Die Achse --23-- erstreckt sich durch das Loch --18-- der Ansätze, z. B.-16--, und durch das Loch --21-- des Hebels --19--.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die Löcher in dem oberen Keilkörper --2-- von ovaler Form, so dass,
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wenn die Keilvorrichtung verwendet wird, die Achse --22-- keine Trennkraft auf die Keilkörper --2 und 3-- ausübt. Die Löcher --18-- können ebenfalls länglich ausgebildet sein, u. zw. in einer zu den Flächen - 4 und 5-- annähernd senkrechten Richtung, oder es kann in der Weise für eine Relativbewegung zwischen dem Keilkörper und dem angelenkten Ende des Hebels in einer Richtung zu und von den Flächen - 4 und 5-- gesorgt werden, indem man eines oder beide Löcher in dem Endabschnitt des Hebels --19-länglich ausbildet.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Stellen --12 und 13-der Keilkörper verhältnismässig dünn, so dass die Keilvorrichtung in einen relativ schmalen Spalt od. dgl. zwischen zwei durch die Keilvorrichtung zu trennende Flächen eingeführt werden kann, wobei die Grösse der Zähne von der Schneide der betreffenden Keilkörper zu deren Endabschnitten hin vorzugsweise zunimmt, wie dies aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind Winkelelemente --26 und 27--, z. B. mittels Schrauben,
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einem nach innen sich erstreckenden Flansch --28 bzw. 29-- (Fig. 3) versehen, welcher in eine damit zusammenwirkende Ausnehmung bzw. Nut in der Seitenfläche des oberen Keilkörpers --2-- eingreift. In Fig. 1 ist nur eine Ausnehmung bzw. Nut --30-- dargestellt.
Bei Verwendung der beschriebenen Keilvorrichtung werden die beiden Keilkörper --2 und 3-- in den zwischen den zu trennenden Körpern oder Flächen --24, 25-- gebildeten Spalt eingesetzt, wobei sich der Hebel --19-- in der in Fig. 1 gezeigten Lage befindet. Die Keilkörper werden so eingesetzt, dass die Zähne auf diesen Körpern in die zu trennenden Oberflächen kraftschlüssig eingreifen. Der Griff bzw. Hebel - wird dann nach oben bewegt, wie dies aus der Figur ersichtlich ist, und der Keilkörper --3-- wird daran gehindert, mit seinen sich nach hinten erstreckenden Zähnen ausser Eingriff von der Fläche --25-zu gelangen.
Somit bildet die Achse --23-- eine Gelenkachse für den Hebel --19-- und die Achse --22-bildet ein Stosselement, welches den oberen Keilkörper weiter in den Raum zwischen den Oberflächen --24 und 25-- drängt. Infolge des Keilwinkels des Keilkörpers --2-- werden die Flächen --24 und 25-- geringfügig auseinandergedrängt. Wenn dann der Griff bzw. Hebel --19-- nach unten bewegt wird, greifen die nach hinten weisenden Zähne des oberen Keilkörpers --2-- in die Fläche --24-- ein und verhindern, dass der Keilkörper --2-- zurückgezogen wird.
Somit bildet in diesem Fall die Achse --22-eine Gelenkachse für den Hebel --19-- und die Achse --23-- bildet ein Stosselement, welches den unteren Keilkörper in den Raum zwischen den Oberflächen-24 und 25-- drängt und den dazwischen befindlichen Raum erweitert. Diese Arbeitsfolge wird wiederholt, bis die beiden Keilkörper --2, 3-- hinreichend weit in den Spalt "hineingepumpt" worden sind, um die Flächen --24 und 25-- in dem gewünschten Ausmass zu trennen.
Damit die Zähne in die Oberflächen --24 und 25-- im erforderlichen Mass eindringen können, müssen die Zähne härter als das Material dieser Oberflächen sein.
In gewissen Fällen ist die Tatsache, dass die Schneiden bzw. Spitzen --12, 13-- keine wie immer geartete Abstützung für die beiden Keilkörper --2, 3-- bilden und somit nicht dazu beitragen, dass die Keilkörper daran gehindert werden, sich schief in den Raum zwischen den Flächen --24, 25-- zu bewegen, ein Nachteil.
Von diesem Gesichtspunkt aus ist die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Ausführungsform geeigneter, da
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bezeichnet. Der Keilkörper --31-- hat zwei Keilfinger --33 und 34--, welche von einem mittleren Keilrumpf - vorspringen und, in Übereinstimmung mit der vorhin beschriebenen Ausführungsform, ist die obere Arbeitsfläche des Keilkörpers --31-- mit nach hinten weisenden, kantenähnlichen Zähnen, z. B. den Zähnen --35 und 36--, versehen. Die Endabschnitte der Finger --33 und 34-- haben eine untere Anschlagfläche --37--, welche vorzugsweise mit nach hinten weisenden Zähnen versehen ist.
Das hintere Ende des Keilkörpers --31-- ist mit zwei Ansätzen --38 bzw. 39-- versehen, welche untere Lageröffnungen zur starren Aufnahme von zwei gegenseitig ausgefluchteten, nach innen gewandten Lagerzapfen --40 bzw. 41-- aufweisen. In diesem Fall ist der Hebel-19-- gabelförmig ausgebildet und besitzt zwei Arme - 42 und 43--. Jeder der Arme --42 und 43-- hat ein Loch --44-- bzw. --45--. Der Zapfen --40-- ist im Loch --44-- lose angeordnet, wobei das Loch --44-- einen grösseren Durchmesser als der Zapfen --40--
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aufweist. Der Zapfen-41-ist im Loch --45-- lose angeordnet, wobei auch das Loch --45-- einen grösseren Durchmesser als der Zapfen --41-- aufweist.
Der untere Keilkörper --32-- stellt ein Spiegelbild des Keilkörpers --31-- dar und somit hat er einen hinteren Keilrumpf, von welchem sich zwei Keilfinger u46 und 47-- erstrecken. Die beiden Finger --46 und 47-- sind frei schwenkbar in den Räumen zwischen den Fingern des oberen Keilkörpers --31-- angeordnet. Auf seiner nach aussen gewandten Oberfläche ist der Keilkörper --32-- mit sich nach hinten erstreckenden Zähnen oder damit vergleichbaren Greifvorrichtungen, wie den Zähnen --48 und 49--, versehen und die Innenfläche des Schneidenabschnittes dieses Keilkörpers bildet eine Anschlagfläche
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auf beiden Seiten des Ansatzes vorspringender Zapfen --52-- gesteckt ist.
Die beiden freien Enden des Zapfens --52-- sind in oberen Löchern --53, 54-- in den betreffenden Armen --42, 43-- des Gabelhebels - frei gelagert.
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Spitzen an den Keilfingern in einer gemeinsamen Ebene liegen, kann ein nachgiebiges bzw. federndes Element, z. B. eine Gummikugel --57--, in einer Ausnehmung --58-- im unteren Keilkörper-32vorgesehen sein.
Diese Gummikugel drückt gegen die Unterseite des Keilkörpers-31--. Zum Zweck der Führung der Keilkörper --31 und 32-- relativ zueinander ist ein Bolzen-59-- vorgesehen, der in den unteren Keilkörper --32-- eingeschraubt ist und dessen Kopf in einer Ausnehmung-60-im oberen Keilkörper--3--gleitet.
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Keilkörper durch seine nach hinten weisenden Zähne fest verankert sein und die Achse --52-- bildet ein festes Gelenk für die gegabelten Arme --42, 43-- dieses Hebels. Sobald der Hebel --19-- nach unten bewegt wird, drängen die Zapfen --40 und 41-- den oberen Keilkörper --31-- nach vorne und gleichzeitig
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eingreift.
Diese Arbeitsfolge wird wiederholt, bis die Keilvorrichtung weit genug zwischen die Flächen - 24 und 25-- "hineingepumpt" wurde, um die Trennung der Flächen im gewünschten Ausmass zu erreichen.
Es ist leicht einzusehen, dass der manuell betätigte Griff, durch welchen die Einführungsbewegung der beiden Keilkörper erreicht wird, durch eine Antriebseinrichtung, welche zwei hydraulische oder pneumatische Kolben umfasst, die die Keilkörper abwechselnd in den Spalt zwischen den zu trennenden Flächen bewegen, oder durch Kolben, welche mit andern Mitteln als Luft oder Hydraulikflüssigkeit betätigt werden, ersetzt werden kann.
Die oben beschriebene Keilvorrichtung wird mittels eines Kopfstückes betätigt. Wenn das Kopfstück z. B. mittels eines Hebels angelenkt wird, so werden die Keilkörper nur ein kleines Stück angehoben. In vielen Fällen wurde gefunden, dass die Keilkörper weiter angehoben werden müssen, um z. B. einen Baum zufriedenstellend zu fällen.
Fig. 7 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Keilvorrichtung, bei welcher die Verbindung zwischen dem Kopfstück und den beiden Keilkörpern so getroffen ist, dass ausser dem Eintreiben der Keilkörper in einen Spalt zwischen zwei zu trennenden Flächen die Trennung der Flächen mittels des Kopfstückes möglich wird, wodurch ein Baum leichter gefällt werden kann.
Die in Fig. 7 dargestellte abgeänderte Ausführungsform umfasst einen oberen Keilkörper --61--, welcher aus zwei Teilen besteht und mit Zähnen --62-- zum Ergreifen einer der beiden zu trennenden Flächen versehen ist, und einen unteren Keilkörper --63-- mit Zähnen --64--, die in die andere der zu trennenden Flächen eingreifen sollen. Die beiden voneinander zu trennenden Flächen sind nicht dargestellt, aber es ist verständlich, dass diese Flächen die Flächen eines am Stamm eines Baumes
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ausgeführten Sägeschnittes sein können.
Der Keilkörper --61-- ist an einem Kopfstück --65-- mittels einer
Achse --66-- angelenkt, und der Keilkörper --63-- ist auf einer Achse --67-- gelagert, welche sich durch zwei Ansätze am Kopfstück --65-- erstreckt, wobei von den beiden Ansätzen nur der Ansatz --68-- dargestellt ist. Das Kopfstück --65-- ist mit einem Hebel --69-- versehen.
Die Keilkörper --61 und 63-- sind in einer angehobenen Lage dargestellt, d. h. die Endabschnitte der betreffenden Keilkörper wurden voneinander abgehoben. Die hinteren Abschnitte der Keilkörper können weiter getrennt werden durch Drehen des Kopfstückes --65-- entgegen dem Uhrzeigersinn, bis ihre Achsen --66 und 67-- gegenseitig ausgefluchtet sind, u. zw. in einer Linie, die im wesentlichen vertikal verläuft. In diesem letzteren Fall wird der Hebel --69-- in eine Lage gebracht, in der er mehr entgegen dem Uhrzeigersinn geneigt ist als in der in der Figur dargestellten Lage. Der Winkel, der durch Drehen des Kopfstückes --65-- in die dargestellte Lage gebildet wird, ist jedoch bereits ausreichend, um einen Baum zu fällen, in welchen die Keilvorrichtung getrieben wurde.
Während die Keilkörper abwechselnd in den Spalt getrieben werden, indem man mit dem Hebel --69-- eine "Pumpbewegung" ausführt, kommt der Hebel schräg nach unten zu liegen, wobei die Achse --67-- etwa in die bei --67'-- gezeigte Stellung gebracht wird. Während des"Pumpens"des Hebels wird die Achse --67-- von der Stellung --67'-abwechselnd mit der Achse --66-- in Richtung der Pfeile A bzw. B bewegt.
Sobald die Keilkörper im Sägeschnitt die gewünschte Tiefe erreicht haben und darin verankert sind, wird der Hebel --69-- entgegen dem Uhrzeigersinn in die in der Figur gezeigte Lage geschwenkt, worauf die Keilkörper --61 und 63--, welche in enger gegenseitiger Berührung waren, während sie in den Spalt getrieben wurden, in die in der Figur gezeigte Lage bewegt werden, d. h. der Keilwinkel wird stark vergrössert, um eine zusätzliche Keilwirkung hervorzurufen, durch die der Baum gefällt wird.
Es ist wesentlich, dass die Gelenkverbindungen --66, 67-- auf dem Kopfstück --65-- so angeordnet sind, dass das Kopfstück eine erste Lage, in der die Keilkörper eng aneinanderliegen, um sie in den Spalt treiben zu können, und eine zweite Lage, in welcher die Keilkörper auseinanderbewegt werden, um den Keilwinkel stark zu vergrössern, einnehmen kann.
Der gabelartige Keilkörper --61-- kann in zwei gesonderte Keilabschnitte auf jeder Seite des mittleren Keilrumpfes-63-geteilt werden und jeder solche getrennte Keilabschnitt wird an einem Ansatz - mittels einer Achse --66-- angelenkt. Es ist auch möglich, die Lagerstellen so zu ändern, dass der mittlere Keilrumpf --63-- auf der Achse --66-- im Kopf --65-- drehbar gelagert ist und die weiteren Keilkörper oder der weitere Keilkörper, z. B. der Keilabschnitt --61--, auf der Achse --67-- drehbar gelagert sind bzw. ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Keilvorrichtung mit zwei Keilkörpern von im wesentlichen gleicher Länge, welche in ihrer Axialrichtung relativ zueinander bewegbar sind, um dadurch eine Keilwirkung zu erzielen, da-
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Schneiden der Keilkörper nach hinten gerichtet und dazu bestimmt sind, entsprechende Flächen (24,25) von zwei einander gegenüberliegenden und mittels der Keilvorrichtung voneinander zu trennenden Flächen zu ergreifen, und dass eine Antriebsvorrichtung (19) vorgesehen ist, durch die abwechselnd eine Treibkraft auf die betreffenden Keilkörper ausübbar ist.