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Die Erfindung betrifft eine Formsteinverlegeeinrichtung mit einer Greifeinrichtung zum Greifen einer Formsteinlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Beim Verlegen von Formsteinen, beispielsweise Rechteck- oder Verbundsteinen, werden bekannterweise Formsteinverlegevorrichtungen in der Form von hydraulischen Verlegezangen verwendet, die an Trägergeräten wie Radlader oder Bagger angebracht werden können. Mit Hilfe derartiger Formsteinverlegevorrichtungen wird eine Lage Formsteine üblicherweise von einer Palette abgenommen, indem die Formsteinlage von der Seite her von zwei Druckbacken in der Form von Greifbacken festklemmt und vom Auslegearm des Trägergeräts an die gewünschte Stelle des Verlegebodens gebracht wird, der üblicherweise ein entsprechend vorbereiteter, planierter Splitboden ist.
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Bei bekannten Formsteinverlegevorrichtungen können jedoch Probleme auftreten, wenn die zu ergreifende Formsteinlage in sich verwunden oder uneben ist. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Palette mit den Formsteinen nicht auf einen ebenen, sondern schrägen oder welligen Untergrund abgesetzt wird. Soll die oberste Reihe eines derartigen verwundenen oder unebenen Formsteinstapels ergriffen werden, so tritt bei bekannten Formsteinverlegevorrichtungen das Problem auf, dass aufgrund der Steifigkeit der Greifeinrichtung die Greifbacken nicht alle Formsteine der obersten Formsteinlage gleichmäßig von der Seite her übergreifen können, so dass einige Formsteine nicht oder nicht genügend festgeklemmt und beim Hochheben der Formsteinlage aus dem geklemmten Verbund herausfallen können. Dieses Problem tritt auch auf, wenn der Formsteinstapel zwar auf einem horizontalen Untergrund aufgesetzt worden ist, jedoch einzelne Formsteine unterschiedliche Höhen aufweisen, so dass die Formsteine einer Formsteinlage nicht alle in derselben Höhe angeordnet sind.
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Um dieses Problem zu lösen, ist in der
DE 10 2006 043 547 A1 bereits vorgeschlagen worden, mindestens einen Greifbacken um eine quer zu seiner Längsrichtung verlaufende Schwenkachse kippbar am Halterahmen zu halten, so dass der Greifbacken beim Aufsetzen von mit dem Greifbacken verbundenen Auflageelementen auf die Formsteinlage in eine Schräglage relativ zur Halterahmenhauptebene bringbar ist. Diese bekannte Formsteinverlegevorrichtung weist somit mindestens einen Greifbacken auf, der beim Aufsetzen der Greifeinrichtung auf die Formsteinlage nicht starr in der gleichen Ebene wie der gegenüberliegende Greifbacken gehalten wird, so dass der Greifbacken dem tatsächlichen Verlauf der Formsteinlage auch dann folgen kann, wenn die randseitigen Formsteine der zu ergreifenden Formsteinlage nicht alle in derselben Ebene liegen oder eine Schräge bilden. Die Formsteine können dadurch sicherer eingeklemmt werden, so dass die Gefahr, dass einer der Formsteine oder die gesamte Formsteinlage beim Hochheben der Formsteinlage herausfallen, minimiert werden kann.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei derartigen Formsteinverlegevorrichtungen die Greifbacken die Tendenz haben, beim Einklemmen der Formsteinlage aufgrund der von den Formsteinen ausgeübten Gegenkraft entgegen der Klemmrichtung auszuweichen. Dies liegt vor allem daran, dass der Hydraulikzylinder, der das Zusammen- und Auseinanderfahren der Greifbacken bewirkt, lediglich mittig am beweglichen Greifbacken angreift. Die freien Enden des Greifbackens können dagegen entgegen der Klemmrichtung nachgeben, wenn die Gegenkraft der Steine beim Klemmvorgang ansteigt. Dies führt dazu, dass die Formsteinreihen, die von den Enden der Greifbacken eingeklemmt werden sollen, nicht immer mit der notwendigen Klemmkraft eingeklemmt werden, um ein Herausfallen sicher zu vermeiden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Formsteinverlegevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine Formsteinlage insbesondere auch in deren Randbereichen besonders zuverlässig und sicher ergriffen werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Formsteinverlegevorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Bei der erfindungsgemäßen Formsteinverlegevorrichtung weist der Halterahmen in seitlichem Abstand zum Schwenklager mindestens ein starres Stützelement auf, mit dem der Greifbacken in Stützeingriff ist, derart, dass der Greifbacken relativ zum Stützelement in vertikaler Richtung verschiebbar und entgegen der Klemmrichtung abgestützt ist.
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Erfindungsgemäß wird somit der Greifbacken nicht nur am Schwenklager, sondern an mindestens einer weiteren Stelle derart am Halterahmen abgestützt, dass der Greifbacken beim Klemmvorgang an dieser weiteren Stelle nicht entgegen der Klemmrichtung, d. h. entgegen der Verfahrrichtung beim Zusammenfahren der Greifbacken, ausweichen kann. Weiterhin kann auch eine Ausweichbewegung des Greifbackens um seine Längsachse unterbunden oder zumindest minimiert werden. Gleichzeitig ist dieses Stützelement mit dem Greifbacken derart in Stützeingriff, dass eine Kippbewegung des Greifbackens um eine Horizontalachse, die senkrecht zur Längsrichtung des Greifbackens verläuft, nicht behindert wird. Die erfindungsgemäße Formsteinvorrichtung kann sich damit beim Aufsetzen auf eine Formsteinlage sowohl an unebene, gewundene Formsteinlagen anpassen als auch die Formsteinlage in ihren gegenüberliegenden Randbereichen sicher klemmen.
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Diese Vorteile werden insbesondere auch dann erzielt, wenn nur ein einziger Hydraulikzylinder zum Verfahren der Greifbacken verwendet wird, der vorzugsweise mittig am beweglichen Greifbacken angreift. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn auf beiden Seiten des Schwenklagers ein Stützelement vorgesehen ist. In diesem Fall wird eine klemmkraftbedingte Ausweichbewegung des Greifbackens an drei über die Länge des Greifbackens verteilten Stellen unterbunden oder zumindest erschwert, nämlich mittig durch das Schwenklager und in den beiden äußeren Endbereichen des Greifbackens durch die beiden Stützelemente des Halterahmens.
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Vorzugsweise hintergreift das Stützelement des Halterahmens den Greifbacken auf seiner Außenseite. Hierdurch kann die Abstützung des Greifbackens auf relativ einfache Weise realisiert werden. Insbesondere kann sich das Stützelement des Halterahmens vom verfahrbaren Rahmenteil nach unten erstrecken und den Greifbacken übergreifen. Es ist allerdings auch denkbar, dass ein derartiges Stützelement (auch) am stationären Rahmenteil angeordnet ist, falls der am stationären Rahmenteil angeordnete Greifbacken kippbar ausgeführt ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Greifbacken eine Klemmschiene und mindestens einen über die Klemmschiene vorstehenden Greifbackenfortsatz, der mit dem Stützelement des Halterahmens in Stützeingriff ist. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn das Stützelement des Halterahmens aus einem ein Hohlprofil bildendenden Stützschuh besteht, in dem der Greifbackenfortsatz vertikal verschiebbar geführt ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform besteht der Greifbackenfortsatz aus einer vertikal angeordneten Greifbackenkufe. Eine derartige Greifbackenkufe kann auf besonders einfache Weise aus einem Flacheisen hergestellt werden.
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Vorteilhafterweise erstreckt sich die Gleitbackenkufe über zumindest den überwiegenden Teil der Höhe der Klemmschiene und/oder über die Klemmschiene hinaus. Hierdurch wird der Greifbacken besonders gut derart abgestützt, dass Verwindungen des Greifbackens um seine Längsachse minimiert werden können.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der Halterahmen ein linear verfahrbares Rahmenteil auf, das an einem stationären Rahmenteil verschiebbar geführt und an dem ein Greifbacken kippbar gelagert ist, wobei am verfahrbaren Rahmenteil zwei zueinander in Längsrichtung des Greifbackens beabstandete Stützelement befestigt sind. Über die beiden außenliegenden Stützelemente können in diesem Fall Reaktionskräfte, die durch das Klemmen der Formsteinlage in den Außenbereichen des Greifbackens auftreten, vom verfahrbaren Rahmenteil aufgenommen und von diesem auf den stationären Rahmenteil übertragen werden.
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Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn das verfahrbare Rahmenteil zwei parallele, in Klemmrichtung verlaufende Führungsarme aufweist, die in Führungsprofilen des stationären Rahmenteils verschiebbar geführt sind und zusammen mit einer Querstrebe ein starres, U-förmiges Rahmenteil bilden. Bei einem derartigen U-förmigen Rahmenteil können Reaktionskräfte, die am Greifbacken außermittig angreifen, wirkungsvoll auf den stationären Rahmenteil übertragen werden.
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Vorteilhafterweise erstreckt sich das Stützelement des Halterahmens vom U-förmigen Rahmenteil nach unten und übergreift den Greifbacken. Hierdurch kann eine besonders einfache Konstruktion erzielt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine etwas schematisiert gezeichnete Formsteinverlegevorrichtung gemäß der Erfindung mit eingeklemmter Formsteinlage;
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2: die Formsteinverlegevorrichtung von 1 ohne Formsteinlage;
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3: das linear verfahrbare Rahmenteil mit Greifbacken in Alleinstellung; und
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4: das linear verfahrbare Rahmenteil in Alleinstellung.
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Die in den 1 und 2 vereinfacht dargestellte Formsteinverlegevorrichtung umfasst eine Greifeinrichtung 1, die über Ketten 2, Trägerprofilen 3 und einem Drehmotor 4 an einem nicht dargestellten Auslegearm eines Trägergerätes, beispielsweise Radladers oder Baggers, aufgehängt werden kann.
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Die Greifeinrichtung 1 umfasst einen Halterahmen 5 mit einer bezüglich der Ketten 2 stationären Rahmenkonstruktion 6 und einem relativ zur stationären Rahmenkonstruktion 6 linear verfahrbaren Rahmenteil 7. Die stationäre Rahmenkonstruktion 6 weist zwei parallele, horizontal angeordnete Führungsprofile 8 auf, an denen die Ketten 2 befestigt sind. Die stationäre Rahmenkonstruktion 6 dient einerseits zur längsverschiebbaren Lagerung des verfahrbaren Rahmenteils 7 und andererseits zum Befestigen eines stationären Greifbackens 9. Bei den beiden Führungsprofilen 8 kann es sich insbesondere um rechteckige Hohlprofile handeln.
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Weiterhin erstrecken sich die Führungsprofile 8 im gezeigten Ausführungsbeispiel über den überwiegenden Teil der Breite b einer zu ergreifenden Formsteinlage 10, die aus einzelnen nebeneinander liegenden Formsteinen 11 besteht. Zweckmäßigerweise beträgt die Länge der Führungsprofile 8 50% bis 95% der Breite b der Formsteinlage 10, um eine gute Führung für das verfahrbare Rahmenteil 7 zu gewährleisten.
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Das verfahrbare Rahmenteil 7 ist in Einzeldarstellung in 4 dargestellt. Das verfahrbare Rahmenteil 7 weist zwei parallele Führungsarme 12 auf, die derart angeordnet und dimensioniert sind, dass sie in die Führungsprofile 8 der stationären Rahmenkonstruktion 6 eingeführt werden können und in diesen präzise geführt werden. An ihrem über die Führungsprofile 8 vorragenden Ende sind die Führungsarme 12 mittels einer stabilen Querstrebe 13 verbunden, die zweckmäßigerweise mit den Führungsarmen 12 verschweißt ist. Hierdurch wird ein stabiles, in der Draufsicht U-förmiges Rahmenteil 7 gebildet.
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Die Querstrebe 13 weist mittig nach unten vorstehende Lagerbleche 17 mit Lagerbohrungen 14 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Lagerbolzens auf, an dem ein Greifbacken 15 um eine Schwenkachse 16 kippbar gelagert ist. Die Schwenkachse 16 verläuft parallel zu den Führungsarmen 12 und ist mittig zwischen diesen angeordnet.
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An der Querstrebe 13 ist weiterhin ein erstes Zylinderkopplungselement 18 befestigt. Dieses erste Zylinderkopplungselement 18 erstreckt sich mittig zwischen den Führungsarmen 12 in Richtung des stationären Greifbackens 9 und dient zum Anlenken des vorderen Endes 19 (1, 2) der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders 20, der mit seinem hinteren Ende über ein zweites Zylinderkopplungselement 21 am stationären Greifbacken 9 oder einem nicht dargestellten stationären Rahmenteil abgestützt ist.
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Das erste Zylinderkopplungselement 18 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten, länglichen Lochblechen, in denen nebeneinander mehrere Löcher 22 vorgesehen sind. Je nachdem, mit welchem Lochpaar das vordere Ende 19 der Kolbenstange verbunden wird, wird der Abstand der Querstrebe 13 und damit des beweglichen Greifbackens 15 zum vorderen Ende 19 der Kolbenstange variiert, wodurch der maximale Abstand zwischen den Greifbacken 9, 15 eingestellt und an die Breite b der Formsteinlage 10 angepasst werden kann.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das erste Zylinderkopplungselement 18 aus zwei voneinander getrennten, parallelen Blechprofilen, die zueinander in einem derartigen Abstand angeordnet sind, dass dazwischen das vordere Ende des Hydraulikzylinders 20 und die Kolbenstange eingeführt werden kann. Andere Ausführungsformen dieses Zylinderkopplungselements sind jedoch ohne weiteres möglich, beispielsweise ein im Querschnitt U-förmiges Kopplungselement.
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Das hintere, zweite Zylinderkopplungselement 20 besteht ebenfalls aus zwei parallelen, mit Abstand zueinander angeordneten Blechen, so dass das hintere Ende des Hydraulikzylinders 20 zwischen diesen Blechen eingeführt werden kann. Das hintere Ende des Hydraulikzylinders 20 ist mittels einer Gelenkachse 23 am zweiten Kopplungselement 21 angelenkt.
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Wie am besten aus 3 ersichtlich, umfasst der verfahrbare Greifbacken 15 eine geradlinige, stabile Klemmschiene 25, längs der eine Vielzahl von Klemmplatten 25 befestigt sind. Die Klemmplatten 25 stehen nach unten über die Klemmschienen 24 derart vor, dass sie beim Einklemmen der Formsteinlage 10 mit ihren unteren Rändern an den Seiten der Formsteinlage 10 zur Anlage gebracht werden können, wie aus 1 ersichtlich.
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An der Klemmschiene 24 sind weiterhin zwei Auflageelemente 26 zur Festlegung der Höhenposition des Greifbackens 15 relativ zur Formsteinlage 10 befestigt. Diese Auflageelemente 26 sind seitlich außerhalb des verfahrbaren Rahmenteils 7 derart angeordnet, dass sie beim Aufsetzen der Greifeinrichtung 1 auf die Formsteinlage 10 auf dieser zu liegen kommen, wodurch ein weiteres Absenken des Greifbackens 15 unterbunden wird.
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Auf der Klemmschiene 24 ist weiterhin eine mittige Lagerhülse 27 befestigt, durch die der nicht dargestellte Lagerbolzen hindurchgeführt ist, der von den Lagerblechen 17 der Querstrebe 13 getragen wird. Die Lagerhülse 27 und der in den Lagerbohrungen 14 sitzende Lagerbolzen bilden somit ein Schwenklager 28, mit denen der Greifbacken 15 mittig am verfahrbaren Rahmenteil 7 derart kippbar gelagert ist, dass der Greifbacken 15 in einer vertikalen Ebene um die Schwenkachse 16 geschwenkt bzw. gekippt werden kann. Dies erfolgt dann, wenn, wie in 1 dargestellt, die zum Greifbacken 15 benachbarten Formsteine 11 nicht zu derjenigen Horizontalebene verlaufen, in welcher der stationäre Greifbacken 9 liegt.
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Der stationäre Greifbacken 9 weist in gleicher Weise wie der verfahrbare Greifbacken 15 eine Klemmschiene 24 auf, an der nach unten vorstehende Klemmplatten 25 befestigt sind. Die Höhenposition des stationären Klemmbackens 9 relativ zur Formsteinlage 10 wird beim Aufsetzen der Greifeinrichtung 1 durch zwei Auflageelemente 29 bestimmt, die an der Unterseite der Führungsprofile 8 in der Nähe des Greifbackens 9 angeordnet sind. Beim Absenken der Greifeinrichtung 1 auf die Formsteinlage 10 liegen die Auflageelemente 29 auf der Formsteinlage 10 auf und verhindern ein weiteres Absenken des stationären Greifbackens 9 relativ zur Formsteinlage 10.
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Das Öffnen und Schließen der Greifeinrichtung 1 erfolgt durch Ausfahren bzw. Einziehen der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 20. Dieser ist zu diesem Zweck mit nicht dargestellten Hydraulikleitungen verbunden, die zum Drehmotor 4 geführt sind und über diesen mit Hydraulikfluid versorgt werden.
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Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, ist nur ein einziger mittiger Hydraulikzylinder 20 vorgesehen, um die Greifbacken 15, 9 zu öffnen und zu schließen. Die Öffnungs- und Schließkräfte werden hierbei über das erste Zylinderkopplungselement 18 auf die Querstrebe 13 und die Lagerbleche 17 sowie von diesen über die Lagerhülse 27 auf den Greifbacken 15 übertragen. Um beim Klemmvorgang trotz dieser mittigen Krafteinleitung auf den Greifbacken 15 auch in den seitlichen Randbereichen des Greifbackens 15 ausreichende Klemmkräfte auf die Formsteinlage 10 aufbringen zu können, muss der Greifbacken 15 bei Greifeinrichtungen gemäß dem Stand der Technik sehr steif und biegefest und damit sehr massiv ausgeführt werden. Ferner führt die bekannte Konstruktionsweise dazu, dass die Formsteinlage 10 in den seitlichen Randbereichen der Greifbacken 15, 9 nicht immer ausreichend festgeklemmt werden, da die beiden gegenüberliegenden Randbereiche des Greifbackens 15 beim Auftreten größerer Klemmkräfte die Tendenz haben, entgegen der Klemmrichtung auszuweichen.
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Um dieses Ausweichen des Greifbackens 15 zu beseitigen oder zumindest wesentlich zu reduzieren, weist das verfahrbare Rahmenteil 7 bei der erfindungsgemäßen Greifeinrichtung 1 zwei in seitlichem Abstand zum Schwenklager 28 angeordnete starre Stützelemente 30 auf, mit denen, wie aus 3 erkennbar, Greifbackenfortsätze 31 des Greifbackens 15 in Stützeingriff sind. In 3 ist das vordere Stützelement 30 geschnitten dargestellt, um den in seinem Inneren angeordneten Greifbackenfortsatz 31 erkennen zu können.
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Die Stützelemente 30 bestehen jeweils aus einem ein im Querschnitt U-förmiges Hohlprofil bildenden Stützschuh, der sich vom Ende des zugeordneten Führungsarms 12 auf der Außenseite der Klemmschiene 25 senkrecht nach unten erstreckt. Die Stützelemente 30 erstrecken sich dabei über zumindest den wesentlichen Teil der Höhe der Klemmschiene 24 nach unten. Ein vertikales Stützblech 32 der Stützelemente 30 weist auf seiner Innenseite eine Gleitfläche auf, an der sich eine vertikale Kontaktfläche 33 der Greifbackenfortsätze 31 beim Zusammenfahren der Greifbacken 9, 15 abstützen kann.
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Die Greifbackenfortsätze 31 bestehen aus Greifbackenkufen in der Form von Flacheisen, die sowohl nach oben als auch nach außen über die Klemmschiene 24 vorstehen und mit dieser verschweißt sind. Weiterhin sind die Greifbackenfortsätze 31 derart dimensioniert, dass ihre Kontaktfläche 33 mit nur geringem oder keinem Spiel zum Stützblech 32 angeordnet ist, so dass die Stützwirkung durch die Stützelemente 30 sofort beginnt, wenn der Greifbacken 15 in den Randbereichen auch nur geringfügig entgegen der Klemmrichtung auszuweichen beginnt.
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Beim Zusammenfahren der Greifbacken 9, 15 wird das gesamte verfahrbare Rahmenteil 7 gleichmäßig in Richtung feststehenden Greifbacken 9 gezogen, wobei durch die stabile Konstruktion des verfahrbaren Rahmensteils 7 sowie durch die Führung der Führungsarme 12 in den Führungsprofilen 8 der feststehenden Rahmenkonstruktion 6 ein Verformen der Rahmenteile 6, 7 ausgeschlossen ist oder zumindest auf einen unwesentlichen Teil reduziert wird. Die Zugkraft des Hydraulikzylinders 20 wird nicht nur im mittleren Bereich des Greifbackens 15 auf diesen übertragen, sondern über das verfahrbare Rahmenteil 7 und die Stützelemente 30 auch in zwei weiteren, seitlich weiter außenliegenden Bereichen, so dass die Zugkraft an insgesamt drei voneinander beabstandeten Stellen auf den Greifbacken 15 übertragen wird. Hierdurch wird die Verformungsgefahr des Greifbackens 15 während des Klemmvorgangs wesentlich reduziert. Die Klemmkräfte werden gleichmäßig über die gesamte Länge des Greifbackens 15 auf die Formsteinlage 10 übertragen. Weiterhin ist es möglich, den Greifbacken 15 und insbesondere die Klemmschiene 24 weniger massiv auszubilden, ohne ein Verformungsrisiko eingehen zu müssen.
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Im Rahmen der Erfindung sind eine Vielzahl von weiteren Ausführungen möglich. Beispielsweise ist es möglich, nicht nur den verfahrbaren Greifbacken 15, sondern zusätzlich oder alternativ den stationären Greifbacken 9 über ein Schwenklager kippbar am Halterahmen 15 zu lagern. In diesem Fall sind (auch) im Bereich des stationären Greifbackens 9 Stützelemente an der stationären Rahmenkonstruktion 6 befestigt, die den Stützelementen 30 entsprechen. Weiterhin ist es auch denkbar, lediglich ein Stützelement 30 an einem Greifbacken 15, 9 vorzusehen. Die Greifbackenfortsätze 31 können in unterschiedlichster Art ausgebildet sein. Beispielsweise ist es auch möglich, die Greifbackenfortsätze als Bolzen auszubilden, die von den Klemmschienen 24 nach oben vorstehen und am Rahmenteil 7 oder der Rahmenkonstruktion 6 anliegen oder in dort vorgesehene vertikale Führungsbohrungen eingreifen. Weiterhin wäre es auch denkbar, dass die Stützelemente aus vertikal angeordneten Bolzen bestehen, die sich von den Führungsarmen 12 nach unten erstrecken und in vertikale Bohrungen der Klemmschiene 24 eingreifen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006043547 A1 [0004]
