DE202011050774U1

DE202011050774U1 - Spalt-Greif-Zange

Info

Publication number: DE202011050774U1
Application number: DE201120050774
Authority: DE
Original assignee: Stegemann Maschb & Co KG GmbH; Stegemann Maschinenbau & Co KG GmbH
Current assignee: STEGEMANN, RALF, DE
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2011-09-30
Anticipated expiration: 2021-07-21

Abstract

Zange zum Greifen von Holzstämmen, mit zwei Backen, von denen wenigstens eine schwenkbar gelagert isg der Zange ermöglicht, derart, dass ein zwischen den Backen vorgesehener Freiraum wahlweise vergrößerbar oder verkleinerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (2, 3) nebeneinander beweglich sind bis in eine Endstellung, in welcher sie nebeneinander überlappend angeordnet sind, und dass sich die Kontur der Backen (2, 3), von einer Spitze (7) der jeweiligen Backe (2, 3) ausgehend, keilförmig erweitert.

Description

Die Neuerung betrifft eine Zange nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Zangen bekannt, welche in der Land- und Forstwirtschaft eingesetzt werden, um Werkstücke mit faserartiger Struktur, insbesondere grobes Buschwerk sowie Baumstämme, zu greifen oder zu spalten. Die bekannten Zangen sind jeweils an eine bestimmte Aufgabe angepasst sind und können entweder greifen oder spalten.
Bei Verwendung von Greifzangen ergibt sich ein Problem, falls Baumstämme transportiert und gespaltet werden sollen. Dann ist nämlich anschließend an den Transport ein zeitaufwendiger Werkzeugwechsel an dem die Greifzange haltenden Arbeitsgerät erforderlich, um den zunächst ergriffenen und transportierten Baumstamm anschließend spalten zu können, oder es ist die Bereitstellung von zwei Arbeitsgeräten erforderlich, von denen eines greifen und das andere spalten kann. Beide Alternativen sind wirtschaftlich nachteilig.
Bei Verwendung von Spaltzangen ergibt sich dass Problem, dass die mit ihnen erzielten Arbeitsergebnisse oft unbefriedigend sind. Die Spaltarbeiten können häufig nur unvollständig ausgeführt werden. Die gegenüberliegenden Backen dieser Zangen fahren aufeinander zu, wenn die Zange geschlossen wird, und die Spitzen der Backen treffen dabei zangentypisch aufeinander und stehen voreinander, was den Schwenkbereich der Krallen zu dieser Position hin begrenzt. Nicht immer reicht diese Bewegung aus, um z. B. einen Baumstamm in zwei Teile zu spalten, sondern es kann vorkommen, dass er lediglich über einen Teil seiner Länge aufgetrennt wird und ein oder mehrere Male neu erfasst und mit der Spaltzange bearbeitet werden muss. Auch dies ist wirtschaftlich nachteilig.
Bei einem Material wie Holz, welches beim Spalten faserartig aufspaltet, bleiben unvollständig getrennte Holzstücke durch einzelne Fasern noch miteinander verbunden, was bei nachfolgenden Arbeitsschritten zu Problemen führen kann. Sollen diese Stücke beispielsweise in einem Shredder weiter zerkleinert werden, ist nicht auszuschließen, dass sich diese quer oder schräg stehenden, an dem zunächst in den Shredder eingeführten Teil hängenden Stücke beim Einführen in den Shredder verkanten, das Gerät blockieren und den Arbeitsfluss bremsen. Dieser Umstand kann für das Bedienungspersonal mit wirtschaftlich nachteiliger Mehrarbeit sowie mit einer erhöhten Verletzungsgefahr verbunden sein, wenn die verkeilten Materialstücke aufwändig entfernt werden müssen.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Zange dahingehend zu verbessern, dass diese möglichst wirtschaftlich einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Zange mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten ein als Spalt-Greif-Zange bezeichnetes Werkzeug vor, welches es ermöglicht, ein Werkstück mit faserartiger Struktur – wie beispielsweise Holz in Form von Baumstämmen oder grobes Buschwerk – zu greifen, zu transportieren und zu spalten, ohne hierfür einen Werkzeugwechsel vorzunehmen. Hinzu kommt, dass der Spaltvorgang mit besonders hoher Effizienz durchgeführt werden kann, so dass in den meisten Fällen das bearbeitete Werkstück tatsächlich in zwei Teile gespaltet werden kann, ohne den Spaltvorgang ein- oder mehrfach wiederholen zu müssen.
Mit der vorschlagsgemäßen Zange kann das Werkstück zunächst transportiert werden, wobei das Werkstück – z. B. ein Baumstamm – von den beiden Backen umfasst und sicher gehalten wird. Mit derselben Zange kann das Werkstück anschließend gespaltet werden, indem es abgelegt wird und die Zange neu angesetzt wird, und zwar in der Art, dass die Backen das Werkstück nicht umfassen, sondern die an den Enden der Backen vorgesehenen Spitzen in das Werkstück eindringen, beispielsweise im Bereich des Äquators am Umfang des genannten Baumstamms.
Dabei ist vorschlagsgemäß vorgesehen, dass die beiden Backen nicht zangentypisch voreinander bewegt werden, sondern scherenartig nebeneinander geführt werden. Auf diese Weise kann das Werkstück intensiver und weitergehend als bislang üblich durchdrungen werden. Zudem bewirkt die von der Spitze aus zunehmend breiter werdende Ausgestaltung der Backen eine Verstärkung der auf das Werkstück einwirkenden Trennwirkung, ähnlich wie ein in das Werkstück eingeschlagener Keil, so dass mit einem einzigen Spaltvorgang üblicherweise das Werkstück vollständig in zwei Teile getrennt werden kann.
Beim Spalten fällt ein abgespaltenes Teilstück des Werkstücks nach unten. Ein zweites Teilstück, welches nach dem Spalten im Greifraum zwischen den Backen verblieben ist, kann entweder durch ein weiteres Schließen der Zange ergriffen werden und noch im selben Arbeitsschritt weiter transportiert bzw. zu einer gewünschten Ablagestelle bewegt werden, oder es kann durch eine Öffnungsbewegung der Zange ebenfalls nach unten fallen gelassen werden.
Mit einem vorschlagsgemäßen Spalt-Greif-Werkzeug können somit wirtschaftlich vorteilig die Arbeitsschritte Greifen, Transportieren und Spalten in einem Arbeitsgang ohne Werkzeugwechsel ausgeführt werden.
Vorteilhaft können die beiden Backen der Zange durch drei schwenkbeweglich an einem Träger gelagerte, etwa C-förmige Krallen gebildet sein: auf der einen Greifseite der Zange sind zwei Krallen im Abstand zueinander und nebeneinander angeordnet und bilden die erste Backe der Zange. Diese erste Backe weist also eine große Gesamtbreite auf, die einen sicheren Halt eines Werkstücks gewährleistet, welches von der Zange ergriffen ist und transportiert werden soll. Im Vergleich zu einer gleich breiten, einteiligen Backe ermöglicht die Ausgestaltung aus zwei voneinander beabstandeten Krallen nicht nur wirtschaftlich vorteilhaft eine Einsparung von Material und Gewicht, sondern auch bessere Spaltergebnisse: die Eindringfläche in das zu spaltende Werkstück ist kleiner, so dass bei gleichem – z. B. hydraulischem – Arbeitsdruck höhere Flächenpressungen am Werkstück erzielt werden können und somit der Spaltvorgang erleichtert wird.
Die dritte Kralle bei dieser Bauweise liegt den beiden erstgenannten Krallen gegenüber und bildet die zweite Backe der Zange. Sie taucht beim Spaltvorgang – oder wenn ein Werkstück mit kleinem Durchmesser gehalten werden soll – in den Freiraum zwischen den beiden Krallen der ersten Backe ein, ist also bis zwischen die beiden anderen Krallen beweglich, so dass sie optimal geführt ist und in wirtschaftlich vorteilhafter Weise nur diese eine Kralle zur Ausgestaltung der zweiten Backe ausreicht.
Dadurch, dass die einzelne Kralle der zweiten Backe in den Freiraum zwischen den beiden Krallen der ersten Backe einfährt, kann die Zange sehr weit geschlossen werden, nämlich sehr dicht zusammmengefahren werden, so dass das im Greifraum befindliche Material optimal gespaltet werden kann.
Abweichend von dieser wirtschaftlich vorteilhaften Ausgestaltung der beiden Backen mit nur drei Krallen kann das Prinzip, dass die beiden Backen regelrecht verzahnt ineinander bewegt werden können, auch durch eine höhere Anzahl von Krallen verwirklicht werden, so dass in zwei oder mehr Zwischenräume der einen Backe entsprechend zwei oder mehr Krallen der anderen Backe eindringen können.
Zwischen den beiden Backen liegt ein Freiraum, der als Greifbereich bezeichnet ist, und welcher sich durch die aufeinander zu gerichtete Bewegung der Krallen verkleinern lässt. Er kann somit der Form und/oder Größe des zu ergreifenden und/oder zu transportierenden Materials angepasst werden.
Am Rand des Greifbereichs kann vorteilhaft eine Lagesicherung für das zu haltende Werkstück vorgesehen sein, welcher das Material beim Greifen oder Spalten verrutschsicher anliegt. Beispielsweise kann diese Lagesicherung in Form eines Blechabschnitts mit einer zum Greifraum hin weisenden Verzahnung ausgestaltet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass nur eine Backe schwenkbeweglich ist. Vorteilhaft jedoch sind beide Backen schwenkbeweglich, so dass eine große Öffnungsweite der Zange die Handhabung auch von Werkstücken mit einem großen Durchmesser ermöglicht.
Die Schwenkbewegung der Backen, durch die wahlweise ein Greif- oder ein Spaltvorgang ausgeführt wird, kann vorteilhaft mittels eines hydraulischen Antriebs erfolgen. Im Sinne einer wirtschaftlichen Ausgestaltung der Zange kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Zange hierfür an ein Arbeitsgerät angeschlossen wird, welches seinerseits bereits ein Hydraulik-System aufweist, beispielsweise an einen Traktor, einen Bagger oder dergleichen. Die Zange wird in diesen Fällen mit dem Hydraulik-System des Arbeitsgeräts fluidführend verbunden und kann über dieses Arbeitsgerät bedient und gesteuert werden, so dass die Zange keine eigenen Bedien- und Steuerelemente erfordert.
Mittels einer Steuerungseinheit – an der Spalt-Greif-Zange oder dem damit verbundenen Arbeitsgerät – können die Arbeitsschritte „greifen” und „spalten” materialspezifisch angepasst gesteuert und/oder programmiert werden. Beispielsweise kann der hydraulische Druck beim Spalten an die Festigkeit oder Härte des zu spaltenden Materials angepasst werden. Ebenso können programmierte Schwenk-Endstellungen der Backen programmiert und gesteuert angefahren werden.
Für den Spaltvorgang können die Backen an ihren zueinander weisenden, das zu spaltende Material kontaktierenden Spitzen einen so genannten Spaltzahn aufweisen, beispielsweise in Form einer besonders widerstandsfähigen Schneide aus einem Werkzeugstahl oder anderem besonders verschleißfestem Material. Alternativ dazu oder ergänzend kann der Spaltzahn eine verschleißfeste Beschichtung aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine Spalt-Greif-Zange in perspektivischer Ansicht, und
2 eine Ansicht in Längsrichtung der zu erfassenden Werkstücke, also als Seitenansicht, auf die Zange von 1.
In den Zeichnungen ist mit 1 jeweils insgesamt eine Zange bezeichnet, die auch als Spalt-Greif-Zange bezeichnet wird, weil sie sowohl zum Greifen als auch zum Spalten von Werkstücken ausgestaltet ist. Die Zange 1 weist zwei Backen 2 und 3 auf, wobei die erste Backe 2 zwei sogenannte Krallen 4 aufweist, die jeweils als etwa C-förmig konturierte Flacheisen ausgestaltet sind und durch einen Verbindungsbolzen 5 in einem definierten Abstand zueinander gehalten werden, so dass sich zwischen den beiden Krallen 4 der ersten Backe 2 ein Zwischenraum 6 ergibt.
Die zweite Backe 3 wird durch eine einzelne Kralle 4 gebildet, wobei die beiden Backen 2 und 3 so weit zueinander beweglich sind, dass die Kralle 4 der zweiten Backe 3 in den Zwischenraum 6 der ersten Backe 2 eintauchen kann.
Durch die insbesondere aus 2 ersichtliche Konturierung der Krallen 4, die von einer Spitze 7 sich jeweils keilförmig erweitert, wird beim Eindringen der Krallen 4 in ein Werkstück ein zunehmend größerer Spaltdruck aufgebaut, so dass eine zuverlässige Durchtrennung des gesamten Werkstückes mit Hilfe der Zange 1 erfolgen kann.
Im Bereich der Spitzen 7 weisen die Krallen 4 jeweils einen sogenannten Spaltzahn 8 auf, der aus einem im Vergleich zu dem flachen Material der Krallen 4 verschleißfesteren Material besteht bzw. mit einem verschleißfesteren Material beschichtet ist.
Zwischen den beiden Backen 2 und 3 der Zange 1 ergibt sich aufgrund der etwa C-förmigen Konturierung der beiden Backen 2 und 3 ein kreisähnlicher Freiraum 9 so dass dementsprechend Werkstücke mit einem etwa runden Querschnitt optimal von den beiden Backen 2 und 3 erfasst und gehalten werden können, wie dies beispielsweise beim Transport von Baumstämmen der Fall ist, oder auch beim Erfassen und Transportieren von Baumstamm-Abschnitten bzw. Ast-Abschnitten, die erfasst und irgendwo abgelegt werden sollen.
Zum Spalten hingegen werden die beiden Backen 2 und 3 derart an das zu spaltende Werkstück angelegt, dass die Spitzen 7 gegen das Werkstück drücken und bei zunehmendem Spaltdruck dann in das Werkstück eindringen.
Um einen sicheren Halt des Werkstücks in der Zange 1 und insbesondere in dem Freiraum 9 zu gewährleisten, ist eine sogenannte Lagesicherung 10 vorgesehen. Es handelt sich dabei um eine Art Anlagefläche, an welche durch zunehmende Schließbewegung der beiden Backen 2 und 3 ein im Freiraum 9 befindliches Werkstück gepresst werden kann. Statt einer reibhemmenden Beschichtung auf der Oberfläche der Lagesicherung 10 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Lagesicherung 10 als metallisches Bauteil ausgestaltet ist und eine Verzahnung 11 aufweist, die zum Freiraum 9 weisend ausgerichtet ist, wobei die Lagesicherung 10 beispielsweise aus einem Blechzuschnitt bestehen kann. Die Lagesicherung 10 ist beiderseits der Backen 2 und 3 vorgesehen, um auf diese Weise eine besonders breite und somit stabile Halterung des Werkstücks in der Zange 1 zu ermöglichen.
Aus 2 ist innerhalb der Zange 1 ein hydraulischer Teleskopzylinder 12 ersichtlich, der mit einem Ende in einem Gehäuse 14 der Zange 1 gelagert ist, und zwar im Bereich eines Schwenklagers 15, und der an seinem anderen Ende an die erste Backe 2 anschließt, und zwar an einem Schwenklager 16, welches im Abstand oberhalb von einem Backenlager 17 angeordnet ist. Um dieses Backenlager 17 ist die erste Backe 2 der Zange 1 schwenkbeweglich gelagert und die zweite Backe 3 ist um ein ähnliches Backenlager 18 ebenfalls schwenkbeweglich gelagert. Zwei Übertragungshebel 19 und 20 übertragen die durch den Teleskopzylinder 12 ausgelöste Schwenkbewegung der ersten Backe 2, die um das Backenlager 17 erfolgt, auf die zweite Backe 3, so dass gleichzeitig bei einer Bewegung des Teleskopzylinders 12 beide Backen 2 und 3 geöffnet oder geschlossen werden.
Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Belastungen innerhalb der Zange 1 zu bewirken, sind zwei der dargestellten Teleskopzylinder 12 vorgesehen, die miteinander fluchtend angeordnet und gleichartig angetrieben sind, und somit Verkantungen der Backen 2 und 3 um die Backenlager 17 und 18 auch dann vermeiden, wenn die Backen 2 und 3 mit großer Kraft betätigt werden.

Claims

Zange zum Greifen von Holzstämmen, mit zwei Backen, von denen wenigstens eine schwenkbar gelagert ist und wahlweise eine Öffnungs- oder Schließbewegung der Zange ermöglicht, derart, dass ein zwischen den Backen vorgesehener Freiraum wahlweise vergrößerbar oder verkleinerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (2, 3) nebeneinander beweglich sind bis in eine Endstellung, in welcher sie nebeneinander überlappend angeordnet sind, und dass sich die Kontur der Backen (2, 3), von einer Spitze (7) der jeweiligen Backe (2, 3) ausgehend, keilförmig erweitert.
Zange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Backe (2) zwei parallele und voneinander beabstandete Krallen (4) aufweist, und die zweite Backe (3) wenigstens eine Kralle (4) aufweist, welche in den Zwischenraum (6) beweglich ist, der zwischen den beiden Krallen (4) der ersten Backe (2) vorgesehen ist.
Zange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Spitzen (7) der Backen (2, 3) jeweils einen Spaltzahn (8) aufweisen, der ein gegenüber dem übrigen Material der Backen (2, 3) verschleißfesteres Material aufweist.
Zange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (2, 3) der Zange (1) hydraulisch schwenkbar sind.
Zange nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Anschlussmittel, welche einen Anschluss der Zange (1) an ein Hydraulik-System eines Arbeitsgeräts ermöglichend ausgestaltet sind.
Zange nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinheit vorgesehen ist, mittels welcher der hydraulische Druck bestimmbar ist, welcher während des Spaltvorgangs aufgebracht wird.
Zange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinheit vorgesehen ist, mittels welcher Endstellungen der Schwenkbewegung der Backen (2, 3) programmierbar sind.
Zange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagesicherung (10) für das zu haltende Werkstück vorgesehen ist, welche in den Freiraum (9) ragt.
Zange nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagesicherung (10) eine in den Freiraum (9) ragende Verzahnung (11) aufweist.