DE202022102432U1

DE202022102432U1 - Spreizkeil, insbesondere dessen Verstellvorrichtung

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Publication number: DE202022102432U1
Application number: DE202022102432.4U
Authority: DE
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Priority date: 2022-05-04
Filing date: 2022-05-04
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2032-05-05

Abstract

Spreizkeil zum Fällen von Bäumen mit einer Längsmittelebene (10"), umfassend
- ein Basisteil (1),
- zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Längsmittelebene (10") angeordnete Spreizplatten (2.1, 2.2), die mit ihren hinteren Enden (2.1a, 2.2a), an je einer der gegenüberliegenden Befestigungsflächen (1a, 1b) des Basisteiles (1) befestigt sind, wobei sich ihre vorderen Enden (2.1b, 2.2b), näher zueinander befinden, insbesondere einander berühren, als die hinteren Enden (2.1a, 2.2a)
- einem Innenkeil (3), der zwischen den Spreizplatten (2.1, 2.2), der im Längenbereich zwischen den vorderen Enden (2.1b, 2.2b) und dem Basisteil (1) angeordnet ist,
- einer Verstellvorrichtung (4) mit einer in Längsrichtung (10) verlaufenden Gewindespindel (7) sowie einer damit kämmende Spindelmutter (6), um den Innenkeil (3) in Längsrichtung (10') relativ zum Basisteil (1) und den daran befestigten Spreizplatten (2.1, 2.2) zu verlagern, dadurch gekennzeichnet, dass
A) entweder die Gewindespindel (7) ein Rechtsgewinde besitzt und die Gewindespindel (7) drehbar, aber axialfest gegenüber dem Basisteil (1) angeordnet ist
B) oder die Gewindespindel (7) ein Linksgewinde besitzt und die Spindelmutter (6) drehfest und auch axialfest gegenüber dem Basisteil (1) angeordnet ist.

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft einen Spreizkeil, wie er als Hilfsmittel beim Fällen von Bäumen eingesetzt wird, insbesondere einen mechanischen Spreizkeil.
II. Technischer Hintergrund
Um einen Baum zu fällen, wird ein etwa horizontaler Schnitt auf einer Seite in den Stamm des Baumes eingebracht, und in die Schnittfuge ein Spreizkeil mit seinem vorderen, spitzen Ende eingesteckt.
Anschließend werden die Außenseiten des Spreizkeiles, die aus am vorderen Ende auseinander bewegbaren Spreizplatten bestehen, durch eine Mechanik im Inneren des Spreizkeiles auseinandergedrückt, und damit die Schnittfuge keilförmig auseinander gedrückt, sodass der Baum in die von der Schnittfuge abgewandte Richtung fällt.
Da ein solcher, etwa zwischen 45 cm und 50 cm langer, Spreizkeil dementsprechend hohe Kräfte aufnehmen muss, besteht er in der Regel aus Stahlwerkstoffe, und besitzt ein erhebliches Gewicht von 8 kg bis 15kg.
Gerade in steilem Gelände ist es für die Forstarbeiter mühsam, zusätzlich zur Kettensäge einen so schweren Spreizkeil ständig mitzuführen.
Zusätzlich muss in der Regel ein elektrischer Akkuschrauber - meist ein Akku-Schlagschrauber, zum einen wegen der stoßweisen Krafteinleitung zum anderen wegen des hohen Drehmomentes in Löserichtung - mitgeführt werden, denn die Mechanik im Inneren des Spreizkeiles wird in aller Regel nicht manuell angetrieben, sondern umfasst eine Gewindespindel sowie eine darauf laufende Gewindespindelmutter, mit deren Hilfe der Innenkeil zwischen den Spreizplatten nach vorne ausgeschoben wird, wofür die Spindelmutter angetrieben werden muss.
III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, trotz eines möglichst geringen Gewichts eines solchen mechanischen Spreizkeiles und/oder des für den Antrieb benötigten Akkuschraubers eine hohe Spreizkraft von insbesondere mindestens 20 t, aufzubringen, ohne dessen Einsatzfähigkeit und Lebensdauer negativ zu beeinträchtigen.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein gattungsgemäßer Spreizkeil besitzt eine Längsmittelebene, zu der er im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist.
Auf einander gegenüberliegenden Seiten dieser Längsmittelebene ist je eine Spreizplatte vorhanden, die mit ihrem hinteren Ende an je einer Seite eines, meist blockförmigen, Basisteils befestigt ist und sich in der unbelasteten Ruhestellung mit ihren nach vorne weisenden freien Enden gegeneinander annähern und insbesondere einander berühren.
Diese Spreizplatten sollen in ihrem vorderen Bereich durch eine entsprechende Mechanik, insbesondere einen dazwischen angeordneten Innenkeil, auseinander gedrückt werden, der in Längsrichtung, also entlang der Längsmittelebene zwischen den Spreizplatten, beweglich angeordnet ist relativ zum Basisteil und durch eine Verstellvorrichtung, die eine Gewindespindel und eine darauf laufende und damit kämmende Spindelmutter umfasst. Der Spreizkeil wird damit auch zwischen den konisch zueinander liegenden Spreizplatten zum Aufspreizen des Spreizkeiles vom Basisteil weg verlagert.
Die Gewindespindel steht dabei aus dem Basisteil des Spreizkeiles nach hinten vor, sodass ihr hinteres Ende, das als Antriebsstutzen mit unrundem, meist sechseckigen, Querschnitt ausgebildet ist, mit einer externen Antriebsvorrichtung wie einem Akkuschrauber, zur Not auch einem Schraubenschlüssel, durch Aufstecken verbunden werden kann zum Drehen der Gewindespindel.
Dabei sind zwei grundsätzliche Bauformen der Verstellvorrichtung bekannt:

Im Fall A ist die Gewindespindel im Basisteil drehbar gelagert, behält aber relativ zum Basisteil trotz Drehung ihre Axialposition bei, ist also axialfest gegenüber dem Basisteil.

Die Spindelmutter ist dabei drehfest und axialfest am Innenkeil befestigt, der somit bei Drehung der Gewindespindel in Axialrichtung relativ zum Basisteil verfahren wird.
Im Fall B ist die Gewindespindel dagegen mit ihrem vorderen Endbereich im Innenkeil axialfest drehbar gelagert, während die Spindelmutter im Basisteil drehbar und axialfest ausgebildet ist. Bei Drehung der Gewindespindel bewegen sich somit Gewindespindel und Innenkeil gemeinsam in axialer Richtung relativ zum Basisteil.
Um für das Vorwärtsschieben des Innenkeiles eine möglichst hohe Kraft auf den Innenkeil aufbringen zu können, besitzt erfindungsgemäß

- im Fall A die Gewindespindel ein Rechtsgewinde.

Rechtsgewinde bedeutet wie üblich, dass bei axialer Betrachtung des Gewindes sich der Gewindegang in Uhrzeiger-Richtung vom Betrachter zunehmend weiter entfernt.
Bei einem solchen Rechtsgewinde der Gewindespindel muss diese - vom hinteren Ende, dem Antriebsende her betrachtet - gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, um den Innenkeil zunehmend vom Basisteil weg zu Bewegen und die Spreizplatten auseinanderzudrücken.
Genau bei einer solchen Drehung gegen den Uhrzeigersinn, hat ein Schlagschrauber - hier in der Regel verwendet als elektrischer Akku-Schlagschrauber - das größere Drehmoment gegenüber einer Drehung im Uhrzeigersinn, also, denn der Schlagschrauber ist primär zum Lösen von Schrauben vorgesehen, und muss deshalb mit dem Schlagschrauber in Anzugsrichtung festgezogene Schrauben wieder lösen können und deshalb in Löserichtung das größere Drehmoment besitzen.
Im Fall B besitzt dagegen erfindungsgemäß die Gewindespindel ein Linksgewinde - und ebenso natürlich die Spindelmutter - und dadurch kann durch Drehung der Gewindespindel entgegen dem Uhrzeigersinn - also in Löse-Richtung eines aufgesteckten Schlagschraubers - sich die Gewindespindel zusammen mit dem Innenkeil vom Basisteil wegbewegen und die Spreizplatten auseinanderdrücken.
Ferner hat sich - unabhängig von der Bauform - herausgestellt, dass eine Gewindesteigung - der axiale Abstand von einem Gewindegang zum nächsten - des Gewindes von Spindelmutter und Gewindespindel optimalerweise zwischen 3 mm und 5 mm betragen sollte, vorzugsweise zwischen 3,5 mm und 4,5 mm, vorzugsweise 3,8 mm und 4,2 mm.
Dies hat sich als bester Kompromiss bei dem bestehenden Zielkonflikt herausgestellt:

Auf der einen Seite ist die auf dem Innenkeil aufzubringende axiale Kraft - bei immer gleich unterstelltem auf das hintere Ende, das Antriebsende der Spindel aufgebrachten Drehmoment - umso höher, je geringer die Gewindesteigung ist. Mit zunehmend geringerer Steigung wird jedoch der Querschnitt des einzelnen Gewindeganges immer kleiner, insbesondere in axialer Richtung, aber auch in radialer Richtung und kann immer weniger Belastung in axialer Richtung aufnehmen.

Auf der anderen Seite möchte man ein möglichst stark belastbares Gewinde, und müsste deshalb Gewindesteigung und damit Querschnitt des einzelnen Gewindeganges möglichst hoch wählen.
Da als zusätzliche Randbedingung der Durchmesser der Gewindespindel einerseits ausreichend groß sein muss, um ein seitliches Wegknicken im weit ausgefahren Zustand des Innenkeiles zu vermeiden, andererseits mit zunehmenden Durchmesser der meist aus Stahl bestehenden Gewindespindel das Gewicht des Spreizkeiles zunimmt, bewegt sich der Kerndurchmesser der Gewindespindel als Kompromiss in der Größenordnung von 24 mm bis 28 mm, sodass über diesen Faktor - bei gleichbleibender Gewindesteigung - der sich dann ergebende Querschnitt eines Gewindeganges nur sehr begrenzt verändert werden kann.
Vorzugsweise wird als Gewinde ein eingängiges Gewinde verwendet, insbesondere aufgrund der guten Belastbarkeit ein Trapezgewinde, also mit einem trapezförmigen Querschnitt des einzelnen Gewindeganges.
Bei einem mehrgängigen Gewinde würde bei gleicher Gewindesteigung der Querschnitt des einzelnen Gewindeganges nochmals sehr viel geringer sein.
Da auch der Flankenwinkel des Gewindes, also des einzelnen Gewindeganges, für die Belastbarkeit eine Rolle spielt, hat sich ein Flankenwinkel zwischen 22° und 38°, besser zwischen 28° und 32° als optimal herausgestellt.
Auch die radiale Gewindehöhe, also Höhe des einzelnen Gewindeganges spielt für die Belastbarkeit eine Rolle und hat sich optimal erwiesen in einem Bereich von 2mm bis 2,5mm
Um ein unbeabsichtigtes Zurückdrehen der Gewindespindel zuverlässig zu vermeiden, ist das Gewinde vorzugsweise selbsthemmend ausgebildet.
Auch der Zwischenwinkel zwischen den einander zugewandten Innenflächen der Spreizplatten - gemessen im gegeneinander angenäherten Ausgangszustand, also ohne daran anliegenden Innenkeil - spielt für die Nutzbarkeit des Spreizkeils eine große Rolle und sollte vorzugsweise zwischen 10° und 20°, besser zwischen 13° und 17°, gewählt werden.
Der Nachteil der Lösung B besteht darin, dass in der Ausgangsstellung, in der der Innenkeil am Basisteil angenähert ist, die Gewindespindel mit ihrem hinteren Teil relativ weit aus dem Basisteil vorsteht und das sichtbare und zugängliche Außengewinde der Gewindespindel, welches auch mittels Fett geschmiert sein muss, für Verschmutzungen zugänglich ist.
Der Nachteil der Lösung A besteht darin, dass die Gewindespindel solange gedreht werden kann, dass ihr vorderes Ende aus der Spindelmutter herausgeschraubt werden kann oder mit diesem über nur noch so wenige Gewindegänge im Eingriff steht, dass diese die Axialbelastung nicht mehr aufnehmen können und verquetscht werden.
Deshalb wird im Fall A der mögliche Verstellweg des Innenkeiles relativ zum Basisteil, der etwa 12 cm bis 15 cm betragen sollte, häufig durch eine Wegbegrenzung) begrenzt.
Eine erste einfache Lösung für eine Wegbegrenzung kann dabei ein flexibles, auf Zug stark belastbares Element wie etwa ein Band aus insbesondere flexiblem Textilmaterial sein, welches mit dem einen Ende am Innenkeil und mit dem anderen Ende am Basisteil befestigt ist, beispielsweise an der jeweiligen Außenseite und dessen Länge so bemessen ist, sich der Innenkeil nur soweit vom Basisteil weg bewegen kann, bis sich das dazwischen befindliche Zugelement und dessen anfänglich im Ausgangszustand von ihm gebildete Schlaufe gespannt hat.
Dies ist eine sehr gewichtssparende und technisch einfache Wegbegrenzung.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, am vorderen Ende der Gewindespindel einen radial über das Gewinde vorstehenden Flansch anzuordnen, dessen Außendurchmesser größer ist als der Kerndurchmesser des Innengewindes der Gewindespindel. Dadurch kann die Gewindespindel weder ganz noch teilweise aus der Spindelmutter axial herausgefahren werden.
Im Fall B wird um das hinten aus dem Basisteil vorstehenden Stück der Gewindespindel herum eine hülsenförmige, längenveränderbare Umfangsabdeckung vorgesehen, die vom hinteren Ende der Gewindespindel nach vorne reicht bis zur Rückseite des Basisteils und in diesem Längenbereich das Außengewinde der Gewindespindel vor Verschmutzung schützt.
Dabei kann es eine teleskopierbare formhaltige Abdeckhülse aus mehreren ineinanderlaufenden Hülsenteilen, etwa aus Kunststoff oder Aluminium, handeln oder um eine hülsenförmige Umfangsabdeckung entweder aus flexiblem, formbeständigem Material wie etwa eine Gummimanschette - die aber meist eine begrenzte Lebensdauer aufweist - oder aus flexiblem, nicht formbeständigem Material, etwa einer Folie oder einem Textilmaterial.
Vor allem im letzteren Fall sollte zur Vermeidung des Einklemmens im Gewinde diese möglichst weit vom Außengewinde der Gewindespindel entfernt sein, was dadurch erreicht werden kann, dass sich eine solche flexible, nicht formbeständige, hülsenförmige Abdeckung am Basisteil an oder nahe dessen Außenumfanges befestigt wird und sich von dort konisch in Richtung hinteres Ende des Außengewindes der Gewindespindel erstreckt.
Zusätzlich ist meist ein, insbesondere Bügel-förmiger, Handgriff außen am Innenkeil und oder am Basisteil zwischen den Spreizplatten befestigt, der das Tragen erleichtert.
Wenn dessen in Längsrichtung verlaufender Schenkel längenveränderbar, insbesondere teleskopierbar, ist und das eine Ende des Griffs am Innenkeil und das andere am Basisteil befestigt ist, und die Längenveränderbarkeit begrenzt ist, stellt dies eine in den Griff integrierte Wegbegrenzung aus einem formhaltigen Material dar.
Vorzugsweise besteht - bei beiden Bauformen - der Innenkeil im Wesentlichen, also abgesehen von Verbindung-Schrauben oder ähnlichen Kleinteilen nur aus zwei verschiedenen Materialien, insbesondere einerseits aus einem, insbesondere selbstschmierenden, Metall, insbesondere Rotguss, für die Lagerung der Gewindespindel sowie andererseits aus Kunststoff.
Während bei den bekannten Bauformen regelmäßig ein drittes Material, beispielsweise eine weitere Metallsorte wie insbesondere Stahl dabei verbaut ist, reduziert sich hierdurch die Komplexität des Innenkeiles und auch sein Gewicht wird weiter reduziert.
Vorzugsweise wird bei der Bauform A dessen Spindelmutter oder bei der Bauform B die an dem Stützflansch der Spindelmutter anliegenden Teile des Innenkeiles aus dem, insbesondere selbstschmierenden, Metall bestehen, während der Rest des Innenkeiles nur aus Kunststoff besteht.
Hinsichtlich einer Spreizvorrichtung, die außer dem Spreizkeil auch einen Spreizkeil-Antrieb umfasst, insbesondere einen elektrischen Antrieb, insbesondere einen elektromotorischen Antrieb wie etwa einen Elektro-Schlagschrauber oder Elektro-Schrauber oder eine Elektro-Bohrmaschine, insbesondere in der Bauform mit einem elektrischen Akku als Stromversorgung, wird die bestehende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Gewinderichtung der Gewindespindel des Spreizkeiles gewählt wird in Abhängigkeit davon, bei welcher Drehrichtung der elektrische Antrieb - betrachtet im aufgesteckten Zustand auf das hintere Antriebsende der Gewindespindel in axialer Richtung - das größere Drehmoment aufweist.
Denn - meist abhängig von den mechanischen, oder auch elektrischen Ausgestaltungen - kann ein solcher elektrischer Antrieb, insbesondere elektromotorischer Antrieb, eben entweder bei Linksdrehung - also entgegen dem Uhrzeigersinn - wie bei einem Schlagschrauber üblich, das größere Drehmoment bereitstellen oder eben bei Rechtsdrehung.
Bei größerem Drehmoment bei Linksdrehung wird

- für die Gewindespindel ein Rechtsgewinde gewählt, wenn die Gewindespindel drehbar, aber axialfest gegenüber dem Basisteil ausgebildet ist, dagegen
- ein Linksgewinde, wenn stattdessen die Spindelmutter drehfest und axial fest gegenüber dem Basisteil angeordnet ist.

Bei größerem Drehmoment bei Rechtsdrehung wird umgekehrt

- für die Gewindespindel ein Linksgewinde vorgesehen, wenn die Gewindespindel drehbar aber axialfest gegenüber dem Basisteil angeordnet ist, dagegen
- ein Rechtsgewinde, wenn stattdessen die Spindelmutter drehfest und axialfest gegenüber dem Basisteil angeordnet ist.

Figurenliste
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

1a - c: den Spreizkeil - in der 1. Bauform A mit der Gewindespindel drehbar, aber axial fest gegenüber dem Basisteil - in perspektivischer Ansicht, im Längsschnitt und in der Heckansicht im eingefahrenen Ausgangs-Zustand des Innenkeiles,
2a - c: den Spreizkeil der 1a - c in perspektivischer Ansicht, im Längsschnitt und in der Heckansicht im ausgefahrenen Zustand des Innenkeiles.
3a: den Spreizkeil - in der 2.Bauform B mit der Spindelmutter sowohl_drehfest als auch axialfest gegenüber dem Basisteil - im Längsschnitt im eingefahrenen Ausgangs-Zustand des Innenkeiles,
3b, c: den Spreizkeil der 3a im Längsschnitt im ausgefahrenen Zustand des Innenkeiles.

Die beiden Bauformen gemäß der 1a - 2c einerseits und 3a - c andererseits unterscheiden sich dadurch, dass bei der Bauform A die Spindelmutter 6 im Innenkeil 3 und bei der Bauform B die Spindelmutter im Basisteil 1 angeordnet ist, was wiederum davon abhängt, ob - von der Rückseite auf das Basis Teil 1, also in den Figuren von rechts her, abgesehen, die Gewindespindel 7 ein Rechtsgewinde hat (Bauform A der 1a - 2c) oder ein Linksgewinde (Bauform B der 3a - c), wie jeweils in 1c bzw. 3c angegeben.
Die Einzelteile und der Aufbau des Spreizkeiles können - über beide Bauformen hinweg - besser am ausgefahrenen Funktionszustand gemäß der 2a - c, 3b, c, vor allem am Längsschnitt der 2b, erläutert werden, da in beiden Bauformen die analogen Bauteile die gleichen Bezugsziffern tragen:

Der Spreizkeil ist zu der in 2b oder 3b von links nach rechts sowie in Tiefenrichtung verlaufenden Längsmittelebene 10" - die sich also einerseits in der Längsrichtung 10', der Erstreckungsrichtung der Gewindespindel 7, und derjenigen Querrichtung hierzu, die in den Ebenen der Spreizplatten 2.1, 2.2 liegt - im Wesentlichen seitensymmetrisch aufgebaut:
- An einem, etwa Quader-förmigen, Basisteil 1, welches betrachtet in Längsrichtung 10' von hinten, also in 2b oder 3b von rechts wie in 2c, 3c dargestellt, rechteckig ist, ist an dessen von der Längsmittelebene 10" jeweils abgewandten Oberseite und Unterseite mittels Befestigungsschrauben 13 jeweils eine Spreizplatte 2.1, 2.2 befestigt, die beide von dem Basisteil 1 aus in die gleiche Längsrichtung 10' abragen und sich zu ihren freien Enden und deren Endkanten hin zunehmend gegeneinander annähern.

Zwischen den Spreizplatten 2.1, 2.2 befindet sich ein Innenkeil 3, der mittels einer die beiden Teile 1, 3 verbindenden Gewindespindel 7 zwischen der in den 1a - c oder 3a dargestellten Ausgangsstellung, in der sich die Teile 1, 3 berühren können, in die in den 2a - c oder 3b, c dargestellte ausgefahrenen Stellung oder Arbeitsstellung mittels einer Verstellvorrichtung 4 verstellen lässt.
In der Seitenansicht der 2b oder 3b, also in Richtung der Längsmittelebene 10" betrachtet, besitzt der Innenkeil 3 zumindest im vorderen Bereich 2 sich zum freien Ende des Innenkeiles 3 hin gegeneinander annähernde, also keilförmig zueinanderstehende, Außenflächen.
In der Ausgangsstellung der 1a, b, c oder 3a ragen die Spreizplatten 2.1, 2.2 mit ihren freien Enden über das freie Ende des Innenkeiles 3 hinaus und berühren sich in aller Regel.
In diesem unbelasteten Ausgangszustand sind die Spreizplatten 2.1, 2.2 meist gerade und verlaufen keilförmig zueinander, weshalb auch die Befestigungsflächen des Basisteiles 1, an denen die Spreizplatten 2.1, 2.2 verschraubt sind, ebenfalls eine analoge Winkelstellung zueinander einnehmen, also in der Seitenansicht der 1b, 2b, 3a an der dem freien Ende der Spreizplatten 2.1, 2.2 zugewandten Ende einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als am davon abgewandten hinteren Ende.
Bei der Benutzung des Spreizkeiles wird ein solcher Spreizkeil im Ausgangszustand gemäß der 1a, b, c oder 3a - wie in 1b oder 3a ersichtlich - in den Schneidschlitz SS eines zu fällenden Baumstammes S eingeschoben soweit es geht, ggfs. noch mit Hammerschlägen eingeschlagen.
Anschließend wird mittels der Verstellvorrichtung 4 der Innenkeil 3 mit seinem schmalen Ende, insbesondere seiner Spitze, voraus vom Basisteil 1 aus in Längsrichtung 10' relativ zu den Spreizplatten 2.1, 2.2 vorwärts geschoben, wodurch sich die Dicke des Spreizkeiles in seinem vorderen Bereich vergrößert, da der Innenkeil 3 die Spreizplatten 2.1, 2.2 auseinanderdrückt, indem er zwischen den Spreizplatten 2.1, 2.2 herausfährt und im Endzustand über die freien Enden der Spreizplatten 2.1, 2.2 vorsteht.
Um die Reibungskräfte dazwischen zu minimieren, befinden sich in den den Spreizplatten 2.1, 2.2 zugewandten Außenflächen des Innenkeiles 3 Schmieröffnungen 20 in Form von in der Querrichtung der Längsmittelebene 10" entlang dieser Außenseiten verlaufenden Langlöchern, die über Schmierkanäle 19 im Inneren des Innenkeiles 3 mit Schmierfett versorgt werden, welche mittels eines auf einer der zwischen den Spreizplatten 2.1, 2.2 verlaufenden Seitenflächen des Innenkeiles 3 angeordneten Schmiernippel 21 mit Schmiermittel, in der Regel Fett, versorgt wird.
Dadurch wird der Schneidschlitz SS an seiner Mündung, also seinem offenen Ende, verbreitert, indem der darüber befindliche Hauptteil des Stammes S vom darunter befindlichen Wurzel-Teil weggedrückt wird, wodurch der darüber befindliche Hauptteil des Stammes S aus der Vertikalen immer mehr ausgelenkt wird, bis er aufgrund seiner Schrägstellung zur Seite umfällt und von dem unteren Wurzel-Teil des Stammes S abreißt.
Damit hierbei der Spreizkeil nicht aus dem Schneidschlitz SS herausrutschen kann, besitzen die Spreizplatten 2.1, 2.2 in ihrem vorderen Bereich auf ihrer Außenseite Widerhaken 5, die sich in den Innenflanken des Schneidschlitzes SS verhaken.
Vorzugsweise sind die Widerhaken 5 auf einer separaten Widerhaken-Platte 15 angeordnet und ausgebildet, welche auf der Außenseite der jeweiligen Spreizplatte 2.1, 2.2 in deren vorderen Bereich verklebt ist.
In der ersten Bauform A der 1a bis 2c umfasst die Verstellvorrichtung 4 eine Gewindespindel 7, die im Basisteil 1 drehbar, jedoch in Axialrichtung fix, gelagert ist. Die Gewindespindel 7 durchläuft das Basisteil 1 und steht mit ihrem hinteren Ende, dem Gewindespindelkopf 7a, der als Sechskant ausgebildet ist, aus der Rückseite 1e des Basisteiles 1 immer gleich weit vor, wie auch die 1c, 2c zeigen.
An dem von dem Basisteil 1 nach vorn weisenden Hauptteil der Gewindespindel 7 besitzt diese auf dem Außenumfang ein Außengewinde 8a, welches mit dem Innengewinde 8b einer Spindelmutter 6 kämmt, welche drehfest und axialfest zum Innenkeil 3 fixiert ist.
Durch Drehen der Gewindespindel 7 - mittels Ansetzen eines Werkzeuges, insbesondere eines motorbetriebenen Werkzeuges wie eines Akku-Schlagschraubers am Spindelkopf 7a - wird der Innenkeil 3 mit erheblicher Kraft in Richtung freies Ende der Spreizplatten 2.1, 2.2 geschoben.
Die Lagerung der Gewindespindel 7 erfolgt gegenüber dem Innenkeil 3 durch Kämmen mit der darin fixierten Spindelmutter 6, während die drehbare, jedoch ebenso axial-feste Lagerung der Gewindespindel 7 gegenüber dem Basisteil 1 mittels, vorzugsweise separater, Gleitlager erfolgt:

Zu diesem Zweck besitzt die Gewindespindel 7 zwischen Gewindespindelkopf 7a und dem Beginn des Außengewindes 8a einen ringförmigen Stützflansch 7b, dessen Außenumfang größer ist als der des Außengewindes 8a.

Als Axiallager liegt an der Vorderseite sowie an der Rückseite dieses Stützflansches 7b jeweils ein ringscheibenförmiges Axiallager 22b an.
Als Radiallager 22a ist in der Durchgangsöffnung des Basisteiles 1 eine Gleitlagerbuchse befestigt, in deren Innenumfang der Außenumfang der Gewindespindel 7, vorzugsweise abseits des Stützflansches 7b, gleitgelagert ist.
Um zu verhindern, dass der Innenkeil mit Hilfe der Spindelmutter 7 zu weit vom Basisteil 1 beabstandet wird und beispielsweise außer Eingriff mit dem Außengewinde 8a der Gewindespindel 7 gerät, ist eine Ausfahr-Begrenzung notwendig.
Zu diesem Zweck ist ein Streifen 18 aus einem flexiblen Material, beispielsweise einem Textilmaterial, mit seinem einen Ende auf einer der Außenflächen des Basisteils 1 und mit dem anderen Ende auf einer der Außenflächen des Innenkeiles 3 befestigt, wobei letzteres zusammen mit der Verschraubung des einen Endes des bügelförmigen Handgriffes 9 am Innenkeil 3 erfolgen kann. Die Länge des Streifens 18 zwischen den beiden Befestigungspunkten, also Verschraubungsstellen, ist so bemessen, dass dies die maximale Entfernung des Innenkeiles 3 vom Basisteil 1 vorgibt.
Im eingefahrenen Ausgangszustand des Innenkeiles 3 gemäß der 1a - c bildet der Streifen 18 dann eine Schlaufe, wie am besten in 1a zu erkennen, im ausgefahrenen Funktionszustand ist der Streifen 18 dagegen gespannt.
Gemäß 1a, c ist auf einer der zwischen den Spreizplatten 2.1, 2.2 verlaufenden Seitenflächen des Innenkeiles 3 ferner ein bügelförmiger Handgriff 9 befestigt, insbesondere verschraubt, um den Spreizkeil bequem tragen zu können.
Als Ausfahr-Begrenzung könnte statt des zusätzlichen Streifens 18 gemäß der 1a - c auch gemäß der 2a der Handgriff 9 selbst benutzt werden, indem dieser wie dargestellt mit seinem hinteren Ende am Basisteil 1 und mit seinem vorderen Ende am Innenkeil 3 befestigt ist. Wenn dann der verbindende Schenkel seiner U-Form längenveränderbar, insbesondere teleskopierbar, ist, jedoch nur bis zu einer solchen begrenzten Länge verlängerbar ist, wie es als maximale Ausfahrlänge für den Innenkeil 3 gegenüber dem Basisteil 1 gewünscht wird, ist hierdurch eine Weg Begrenzung gegeben.
In der zweiten Bauform B der 3a - c umfasst die Verstellvorrichtung 4 eine Spindelmutter 6, die im Basisteil 1 drehfest und in Axialrichtung fix, angeordnet ist. Die Gewindespindel 7 durchläuft das Basisteil 1 und steht mit ihrem hinteren Ende, dem Spindelkopf 7a, der als Sechskant ausgebildet ist, aus der Rückseite 1e des Basisteiles 1 je nach Funktionszustand unterschiedlich weit vor, wie auch die 3a, b zeigen.
An dem von dem hinteren Spindelkopf 7a sich nach vorn erstreckenden Hauptteil der Gewindespindel 7 besitzt diese auf dem Außenumfang ein Außengewinde 8a, welches mit dem Innengewinde 8b der Spindelmutter 6 kämmt.
In ihrem vorderen Endbereich, der sich im Innenkeil 3 befindet, besitzt die Gewindespindel 7 einen ringförmigen Stützflansch 7b, dessen Außenumfang insbesondere größer ist als der des Außengewindes 8a.
Als Axiallager kann an der Vorderseite sowie an der Rückseite dieses Stützflansches 7b jeweils ein ringscheibenförmiges Axiallager anliegen, was aus Vereinfachungsgründen jedoch nicht dargestellt ist.
Ebenso wenig ist eine als Radiallager im Innenkeil 3 befestigte Gleitlagerbuchse dargestellt, in deren Innenumfang der Außenumfang der Gewindespindel 7, vorzugsweise abseits des Stützflansches 7b, gleitgelagert ist.
Damit im ausgefahrenen Funktionszustand die Gewindespindel 7 mit ihrem Außengewinde 4 zwischen Basisteil 1 und Innenkeil 3 nicht von der Seite her frei zugänglich ist, kann dieser Zwischenraum beidseits mittels jeweils einem Abdeckelement 16, beispielsweise einer Abdeckplatte oder einem Abdeckelement aus flexiblen Material, weitestgehend verschlossen sein, wie in der Schnittdarstellung gemäß 2b, 3b angedeutet, indem dort die Bezugsziffer 16 in Klammern steht.
Bei einer Abdeckplatte 16 ist diese entweder am Basisteil 1 oder am Innenkeil 3 befestigt und gegenüber dem jeweils anderen Teil, also entlang einer von dessen beiden zueinander parallelen Außenseiten, verschiebbar.
Bei einem flexiblen Material als Abdeck-Element 16 ist jedes davon einerseits am Basisteil 1 und andererseits am Innenkeil 3 befestigt und kann dabei so geformt sein, dass es beim Zusammenschieben Falten bildet, die beispielsweise im Raum zwischen den Spreizplatten 2.1, 2.2 zusammengeschoben werden können, und insbesondere jeweils abseits der Gewindespindel 7 hierfür noch ausreichend Platz vorhanden ist.
Da bei der 2. Bauform im Ausgangszustand, also mit eingefahrenem Innenkeil 3 gemäß 3a die Gewindespindel 7 weit aus der Rückseite 1e des Basisteiles 1 vorsteht und damit ihr Außengewinde 8a, welches ja gefettet ist, für Verschmutzung offen zugänglich wäre, ist vorzugsweise eine hülsenförmige Umfangs-Abdeckung 23 aus flexiblem Material vorhanden, die dies verhindert.
Die Umfangs-Abdeckung 23 erstreckt sich um den gesamten Umfang der Gewindespindel 7 herum und ist mit ihrem einen Ende am hinteren, in 3a, b rechten, Ende des Außengewindes 8a staubdicht befestigt, mit ihrem linken Ende staubdicht an der Rückseite 1e des Basisteiles 1.
Damit beim Einschrauben der Gewindespindel diese Abdeckung 23 nicht zwischen Außengewinde 8a und Innengewinde 8b gerät, ist die Abdeckung 23 mit ihrem linken Ende radial möglichst weit außen, also beispielsweise nahe des Außenumfanges an der Rückseite 1e des Basisteiles 1 befestigt.
Bezugszeichenliste

1: Basisteil
1a, b: Befestigungsfläche
1c, d: Querfläche
1e: Rückseite
2.1, 2.2: Spreizplatte
2.1a, 2.2a: hinteres Ende
2.1b, 2.2b: vorderes Ende
3: Innenkeil
4: Verstellvorrichtung
5: Widerhaken
6: Gewindespindelmutter
7: Gewindespindel
7a: Gewindespindelkopf
7b: Stützflansch
8a: Außengewinde
8b: Innengewinde
9: Griff
10': Längsrichtung
10": Längsmittelebene
11': Querrichtung zur Längsmittelebene
12: Schmiernippel
13: Befestigungsschraube
14: Zwischenwinkel
15: Widerhaken-Platte
16: Abdeck-Element
17: Anlaufscheibe, Lagerdeckel
18: Wegbegrenzung, Schlaufe
19: Schmierkanal
20: Schmieröffnung
21: Schmiernippel
22a: Radiallager
22b: Axiallager
23: Umfangs-Abdeckung

Claims

Spreizkeil zum Fällen von Bäumen mit einer Längsmittelebene (10"), umfassend - ein Basisteil (1), - zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Längsmittelebene (10") angeordnete Spreizplatten (2.1, 2.2), die mit ihren hinteren Enden (2.1a, 2.2a), an je einer der gegenüberliegenden Befestigungsflächen (1a, 1b) des Basisteiles (1) befestigt sind, wobei sich ihre vorderen Enden (2.1b, 2.2b), näher zueinander befinden, insbesondere einander berühren, als die hinteren Enden (2.1a, 2.2a) - einem Innenkeil (3), der zwischen den Spreizplatten (2.1, 2.2), der im Längenbereich zwischen den vorderen Enden (2.1b, 2.2b) und dem Basisteil (1) angeordnet ist, - einer Verstellvorrichtung (4) mit einer in Längsrichtung (10) verlaufenden Gewindespindel (7) sowie einer damit kämmende Spindelmutter (6), um den Innenkeil (3) in Längsrichtung (10') relativ zum Basisteil (1) und den daran befestigten Spreizplatten (2.1, 2.2) zu verlagern, dadurch gekennzeichnet, dass A) entweder die Gewindespindel (7) ein Rechtsgewinde besitzt und die Gewindespindel (7) drehbar, aber axialfest gegenüber dem Basisteil (1) angeordnet ist B) oder die Gewindespindel (7) ein Linksgewinde besitzt und die Spindelmutter (6) drehfest und auch axialfest gegenüber dem Basisteil (1) angeordnet ist.
Spreizkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde von Gewindespindel (7) und Spindelmutter (6) - eine Steigung von 3 mm bis 5 mm insbesondere von 3,5 mm bis 4,5 mm, insbesondere von 3,8 mm bis 4,2 mm, aufweist und/oder - ein eingängiges Gewinde ist und/oder - ein Trapezgewinde ist.
Spreizkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flankenwinkel des Gewindes zwischen 22° und 38°, besser zwischen 28° und 32°, beträgt.
Spreizkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Gewindehöhe zwischen 2,0 mm und 2,5 mm beträgt.
Spreizkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerndurchmesser der Gewindespindel (7) zwischen 24 mm und 28 mm beträgt.
Spreizkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde von Gewindespindel (7) und Spindelmutter (6) selbsthemmend ausgebildet ist.
Spreizkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im maximal gegeneinander angenäherten, insbesondere dem einander berührenden, Zustand der vorderen Enden (2.1b, 2.2b) der Spreizplatten (2.1, 2.2) die die einander zugewandten Innenseiten der Spreizplatten einen Zwischenwinkel (14) zwischen 10° und 20°, besser zwischen 13° und 17°, zueinander einnehmen.
Spreizkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere Bügel -förmiger, Handgriff (9) am Innenkeil (3) und oder am Basisteil (1) zwischen den Spreizplatten (2.1, 2.2) befestigt ist.
Spreizkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der, insbesondere zwischen 12 cm und 15 cm lange, Verstellweg des Innenkeiles (3) relativ zum Basisteil (1) durch eine Wegbegrenzung begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass - entweder die Wegbegrenzung aus einer Schlaufe (18) aus einem flexiblen, insbesondere nicht formhaltigen, Material, insbesondere einem Textilmaterial, besteht, die mit dem einen Ende am Innenkeil (3) und dem anderen Ende am Basisteil (1) befestigt ist - oder die Wegbegrenzung aus einem formhaltigen Material besteht und nur begrenzt längenveränderbar, insbesondere teleskopierbar, ist, wobei insbesondere der in Längsrichtung (10) verlaufende Teil des formhaltigen Handgriffes (9) diese begrenzt längenveränderbare formhaltige Wegbegrenzung darstellt.
Spreizkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der, insbesondere zwischen 12 cm und 15 cm lange, Verstellweg des Innenkeiles (3) relativ zum Basisteil (4) durch eine Wegbegrenzung begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Wegbegrenzung (18) in einem radial vorstehenden Flansch an von der Antriebsseite abgewandten vorderen Ende der Gewindespindel (7) besteht, deren Außendurchmesser größer ist als der Kerndurchmesser des Innengewindes (8b) der Spindelmutter (6).
Spreizkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Innenkeil (3) im Wesentlichen nur aus zwei verschiedenen Materialien besteht, insbesondere - aus Kunststoff einerseits sowie einem, insbesondere selbstschmierenden, Metall, insbesondere Rotguss, andererseits und/oder - bei der Bauform A dessen Spindelmutter (6) oder bei der Bauform B die an dem Stützflansch (7b) anliegenden Teile des Innenkeiles (3) aus dem, insbesondere selbstschmierenden, Metall bestehen.
Spreizkeil nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit der Ausbildung gemäß B), dadurch gekennzeichnet, dass - eine längenveränderbare, hülsenförmige Umfangsabdeckung (23) zwischen dem antriebsseitigen, hinteren Ende des Außengewindes (8a) der Gewindespindel (7) und der Rückseite (1e) des Basisteils (1) vorhanden ist, - die mit dem einen Ende insbesondere am Außenumfang der Rückseite (1e) des Basisteils (1) befestigt ist.
Spreizvorrichtung mit einem Spreizkeil, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, sowie einem Spreizkeil-Antrieb, wobei - es sich bei dem Spreizkeil-Antrieb um einen elektrischen Antrieb, insbesondere einen Elektro-Schlagschrauber oder Elektro-Schrauber oder eine Elektro-Bohrmaschine, insbesondere einen Akku-Schrauber oder eine Akku-Bohrmaschine, handelt, dadurch gekennzeichnet, dass entweder bei höherem Drehmoment des elektrischen Antriebes bei Linksdrehung - betrachtet von der Rückseite des Antriebes her, bei einem Schrauber die Ausschraub-Richtung oder Löse-Richtung A) entweder die Gewindespindel (7) des Spreizkeiles ein Rechtsgewinde besitzt und die Gewindespindel (7) drehbar, aber axial fest gegenüber dem Basisteil (1) angeordnet ist B) oder die Gewindespindel (7) des Spreizkeiles ein Linksgewinde besitzt und die Spindelmutter (6) drehfest und auch axial fest gegenüber dem Basisteil (1) angeordnet ist oder bei höherem Drehmoment des elektrischen Antriebes bei Rechtsdrehung - betrachtet von der Rückseite des Antriebes her, bei einem Schrauber die Einschraub-Richtung oder Anzugs-Richtung A-) entweder die Gewindespindel (7) des Spreizkeiles ein Linksgewinde besitzt und die Gewindespindel (7) drehbar, aber axial fest gegenüber dem Basisteil (1) angeordnet ist B-) oder die Gewindespindel (7) des Spreizkeiles ein Rechtsgewinde besitzt und die Spindelmutter (6) drehfest und auch axial fest gegenüber dem Basisteil (1) angeordnet ist.