DE8605902U1

DE8605902U1 - Vorrichtung zum Anspitzen von im wesentlichen zylindrischen, insbesondere aus Holz bestehenden Pfählen

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Publication number: DE8605902U1
Application number: DE19868605902
Authority: DE
Original assignee: OSWALD JOSEF BISCHOFSHOFEN AT
Current assignee: OSWALD JOSEF BISCHOFSHOFEN AT
Priority date: 1986-03-04
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 1986-04-30

Description

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Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Anspitzen von im wesentlichen zylindrischen, insbesondere aus Holz bestehenden Pfählen, mit einer drehbaren Spannvorrichtung, 1Λ die der anzuspitzende Pfahl einspannbar und mittels derer der Pfahl um seine Längsachse in Drehung versetzbar ist, und mit einer im wesentlichen radial gegen den Pfahl bewegbaren Fräseinrichtung.

Zum Anfasen von Holzpfählen ist bereits eine Vorrichtung bekannt, bei der der zu bearbeitende Holzpfahl durch eine drehbare Spannvorrichtung festgehalten wird. Im Betrieb wird zunächst ein Fräser entsprechend der gewünschten Anfasung radial gegen den Pfahl vorgeschoben und in dieser Stellung festgesetzt. Durch die darauffolgende Drehbewegung der Spannvorrichtung und des darin eingespannten Pfahles wird die Anfasung ringusm hergestellt. Grundsätzlich würde sich eine derartige Vorrichtung, bei der der Fräser während der Drehung des Pfahles festgesetzt ist, durch Verwendung einer geeigneten Fräseinrichtung auch zum Herstellen von kegelförmig angespitzten Pfählen eignen.

Es besteht neben solchen kegelförmig angespitzten Pfählen jedoch auch in zunehmendem Maß ein Bedarf an zylindrischen Pfählen, deren Spitze im Querschnitt nicht kreisförmig, sondern beispielsweise quadratisch ist. Das Anspitzen von zylindrischen Pfählen mit nicht kreisförmig profilierter Spitze ist mit der oben genannten bekannten Vorrichtung nicht möglich.

Verfahren, bei denen ein ebener Fräser manuell schräg zur Längsachse eines festgesetzten Pfahles etwa von vier Seiten her auf den Pfahl zubewegt wird, um eine quadratisch profilierte Spitze herzustellen, sind für die Herstellung einzelner Pfähle durchaus denkbar,

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jedoch für die Anfertigung einer großen Zahl gleiehartig angespitzter Pfähle ungeeignet.

Aufgäbe der Neuerung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der im wesentlichen zylindrische Pfähle in einem automatisierten Arbeitsablauf rasch und mit gleichbleibender Qualität mit im Querschnitt nicht kreisförmig, sondern beispielsweise quadratisch profilierten Spitzen versehen werden können.

Dies wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebseinrichtung für die Drehbewegung der Spannvorrichtung mit der Antriebseinrichtung für die im wesentlichen radial gegen den Pfahl gerichtete Hubbewegung der Fräseinrichtung gekoppelt ist, wobei jedem Drehwinkel der Spannvorrichtung eine bestimmte Hubstellung bzw. radiale Abstandslage der Fräseinrichtung vom Pfahl zugeordnet ist.

Mit einer derartigen Vorrichtung läßt sich ein der Vorrichtung auf an sich bekannte Weise zugeführter Pfahl nach Einspannung in die Spannvorrichtung während einer einzigen kontinuierlichen,vollen Umdrehung der Spannvorrichtung samt dem Pfahl mit einer nicht kreisförmig profilierten Spitze versehen. Von besonderer Bedeutung sind in der Praxis momentan Vierkantspitzen mit im Querschnitt quadratisch profilierten Spitzen, bei denen die Fräseinrichtung während einer vollen Umdrehung der Spannvorrichtung viermal radial auf den sich drehenden Pfahl zubewegt bzw. von diesem wegbewegt wird. An dieser Steile wird bemerkt, daß natürlich auch andere als Vierkantspitzen herstellbar sind.

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Eine technisch besonders günstige Ausführungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Antriebswelle vorgesehen ist, die in einem Übersetzungsverhältnis die Spannvorrichtung antreibt und die an einem Ende eine Exzentereinrichtung trägt, an

der eine gelenkig an der Fräseinrichtung angelenkte

\ Hubstange hinsichtlich der Antriebswelle exzentrisch

f angelenkt ist.

Eine einfache Antriebseinrichtung für die drehbare Spannvorrichtung kann dann gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Neuerung darin bestehen, daß die gemeinsame Antriebswelle an dem der Exzenterein-

\ richtung gegenüberliegenden Ende ein erstes Kettenrad

trägt, über das eine Antriebskette zu einem drehfest

{ mit der Spannvorrichtung verbundenen zweiten Kettenrad

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i; Die verwendete Fräseinrichtung benötigt im allgemeinen

einen kräftigen, beispielsweise elektrischen Antriebs-

i_ motor für die Frässcheibe od.dgl., der aus technischen

je Gründen günstigerweise mit der eigentlichen Frässcheibe

od.dgl. zusammen in einer radial auf den Pfahl gerichteten Hubbewegung bewegt wird. Um eine derartige relativ schwere Fräseinrichtung dennoch schnell und ohne große Dimensionierung der Antriebseinrichtung für die Hubbewegung bewegen zu können, sieht ein bevorzugtes Merkmal der Neuerung vor, daß die Fräseinrichtung an einer parallel zur Längsachse des Pfahles und in einem Abstand von diesem verlaufenden Schwenkachse schwenkbar gelagert ist.

Diese Schwenkachse nimmt dann einen wesentlichen Teil des Gewichtes der gesamten Fräseinrichtung auf. Die Hubbewegung der Fräseinrichtung auf den Pfahl zu besteht dann im wesentlichen aus einer Schwenkbewegung

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der Fräseinrichtung, wobei sich der eigentlich fräsende Teil der Fräseinrichtung dennoch im wesentlichen radial gegen den Pfahl bzw. von diesem wegbewegt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß es dabei günstig ist, wenn der Abstand der Schwenkachse der Fräseinrichtung von der Längsachse des Pfahles mindestens das Fünffache des Durchmessers des Pfahles beträgt.

Zur Herstellung von polygonal profilierten Spitzen an zylindrischen Pfählen eignet sich insbesondere eine Vorrichtung, die gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Neuerung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fräseinrichtung eine in jeder Kubstellung schräg zur Längsachse des Pfahles liegende, tbene Frässcheibe aufweist, auf der der anzuspitzende Pfahl exzentrisch zur Anlage kommt. Während sich eine derartige Fräseinrichtung in der näher beim Pfahl liegenden Amplitudenstellung befindet, wird gerade eine ebene, schräg zur Längsachse geneigte Fläche ausgefräst. Im folgenden Bewegungsablauf, bei dem sich einerseits der Pfahl weiterdreht und sich andererseits die Frässcheibe im wesentlichen radial vom Pfahl wegbewegt, muß sichergestellt sein, daß die während der Amplitudenstellung der Frässcheibe am Pfahl ausgebildete ebene Fläche bzw. deren in Drehrichtung des Pfahles gesehene hintere Kante nicht von der zurückweichenden Frässcheibe angefräst wird. Dies läßt sich aber durch eine geeignete, genügend große Amplitudenwahl für die Hubbewegung der Fräseinrichtung immer erreichen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung besteht '-.-in, daß mindestens zwei ortsfeste Auflager vorgesehen sind, auf die der zu bearbeitende Pfahl in eine horizontale, von iseinem Durchmesser abhängige Längslage zur A.uflage 'bringbar ist.

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Damit kann bei gleichem Hub einer schräg zur Längsachse des Pfahles gestellten Fräseinrichtung sichergestellt werden, daß die Spitze trotz unterschiedlichem Durchmesser hintereinander bearbeiteter Pfähle, wie er in der Praxis u.U. auftreten kann, immer exakt zentrisch liegt. Dickere Pfähle wurden demgemäß in einer näher bei der Frässcheibe liegenden Längslage zur Auflage gebracht werden als diinnere Pfähle. Eine Berücksichtigung des gegebenenfalls variierenden Durchmessers der Pfähle kann allenfalls auch durch Einstellen des Hubes bzw. der Lage der Fräseinrichtung zum eingespannten Pfahl erfolgen. Beispielsweise kann dazu eine Hubstange für die Fräseinrichtung in ihrer Länge über eine Hydraulikeinheit einstellbar sein.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung, welche auch die Bearbeitung verschieden langer Pfähle erlaubt, besteht darin, daß die Spannvorrichtung einen drehbaren Grundkörper aufweist, an dem mindestens zwei zangenartig am Pfahl angreifende Spannorgane schwenkbar gelagert sind, und daß eine die Schwenkbewegung aller Spannorgane steuernde, vorzugsweise hydraulische Betätigungseinrichtung im Bereich der gedachten Drehachse des Grundkörpers angeordnet ist. Um ohne Einstellen der drehbaren Spannvorrichtung Pfähle verschiedener Dicken schnell und sicher einspannen zu können, sieht ein bevorzugtes Merkmal der Neuerung j| vor, daß die zangenartigen Spannorgane im wesentlichen aus zwei Blattfedern bestehen, die jeweils an einem Ende an einem ersten Schenkel eines am Grundkörper schwenkbar gelagerten Hebels befestigt sind, wobei die zweiten Schenkel der Hebel über einen jeweils gelenkig angeschlossenen Kniehebel in Verbindung stehen, in dessen Kniegelenk die Betätigungseinrichtung angreift*

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Die Hebel werden dabei über den Kniehebel in die Spannstellung, in der der Kniehebel gestreckt ist, so weit geschwenkt, daß die daran angebrachten Blattfedern auf dem dünnsten in Betracht kommenden Pfahl noch satt anliegen. Bei dickeren Pfählen wird der Hebel gleich weit verschwenkt (bis der Kniehebel gestreckt ist), jedoch liegen die Blattfedern dann mit etwas mehr Druck auf dem dickeren Pfahl auf.

Um ein Durchrutschen des Pfahles bei Drehung der Spannvorrichtung zu verhindern, kann neuerungsgemäß vorgesehen sein, daß die Blattfedern an ihren vom Grundkörper abgewandten Enden in eine im wesentlichen senkrecht auf den anzuspitzenden Pfahl verlaufende Richtung abgewinkelt sind und in diesen abgewinkelten Bereichen in etwa entsprechend dem Pfahl profiliert sind und gegebenenfalls gezahnte, zum Pfahl weisende Anlageflächen aufweisen.

Zur Aufnahme von Kräften, die bei der radialen Zubewegung der Fräseinrichtung auf den Pfahl auftreten, kann entweder die drehbare Spanneinrichtung selbst geeignet stark ausgebildet sein, oder es kann gemäß einem bevorzugten Merkmal der Neuerung vorgesehen sein, daß die drehbare Spannvorrichtung im Bereich des von der Fräseinrichtung abgewandten Endes am Pfahl angreift und daß in der Nähe der Fräseinrichtung eine lösbare Fuhreinrichtung vorgesehen ist, die im geschlossenen Zustand eine Bewegung des Pfahles senkrecht zu seiner Längsachse verhindert, jedoch eine Drehbewegung desselben zuläßt.

Die Neuerung wird anhand eines Ausführungsbeispieles, das zur Herstellung von Pfählen mit Vi@rkantspi.tzen dient, durch die Zeichnungen näher erläutert, ohne jedoch auf ein derartiges Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein.

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Es zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer neuerungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Linie A-B der Fig. 1.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist eine allgemein mit 1 bezeichnete, drehbare Spannvorrichtung 1 auf, in die ein mit einer Spitze 2a zu versehender zylindrischer Holzpfahl 2 einspannbar und mittels derer der Pfahl 2 um seine Längsachse in Drehung versetzbar ist, wie dies durch den Pfeil 3 angedeutet ist. Weiters ist eine im wesentlichen radial gegen den Pfahl 2 bewegbare Fräseinrichtung 4 vorgesehen.

Die Antriebseinrichtung für die Drehbewegung der Spannverrichtung 1, welche ein erstes Kettenrad 5a, ein zweites Kettenrad 5b und eine darüber führende Antriebskette 5c aufweist, ist mit der Antriebsvorrichtung für die im wesentlichen radial gegen den Pfahl 2 gerichtete Hubvorrichtung, welche im wesentlichen aus einer einstellbaren Hubstange 6a und einer Exzentereinrichtung 6b besteht, mechanisch gekoppelt, sodaß jedem Drehwinkel der Spannvorrichtung (und damit des Pfahles 2) eine bestimmte Hubstellung bzw. radiale Abstandslage der Fräseinrichtung 4 vom Pfahl 2 zugeordnet ist. Die mechanische Koppelung erfolgt über die gemeinsame, vom Motor 8 antreibbare Antriebswelle 7, die in einem Übersetzungsverhältnis von 4 : 1 (im vorliegenden Fall soll ja eine Vierkantspitze, die im Querschnitt quadratisch ist, vom Pfahl 2 abgefräst werden) über die Kettenräder 5a,5b und die Antriebs kette 5c die Spannvorrichtung 1 antreibt und die am anderen Ende aie Exzentereinrichtunf 6b trägt, an der die gelenkig an der Fräseinrichtung 4 angelenkte Hubstahge 6a hinsichtlich der Antriebswelle 7 exzuntrisch angelenkt ist. Die Hubstange 6a ist über eine

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Hydraulikeinrichtung 10 mit Kolbenstange 9 in ihrer Länge einstellbar.

Die Fräseinrichtung weist eine in jeder Hubstellung schräg zum Pfahl 2 liegende ebene Frässcheibe 4a auf, die vom Motor 4b angetrieben wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kommt der Pfahl 2 exzentrisch auf dieser Frässcheibe 4a zur Anlage. Im vorliegenden Fall wird die Fräseinrichtung 4 nicht zu sich selbst parallel auf und abbewegt, sondern um eine parallel zum Pfahl 2 liegende Schwenkachse 11 geschwenkt, wobei

von der Schwenkachse 11 ein Teil der Last der Fräs- |

einrichtung 4 aufgenommen wird. Auf Grund des im I

Verhältnis zum Durchmesser des P"i'ahles 2 großen Abstandes ) der Schwenkachse 11 vom zu bearbeitenden Pfahl 2 stellt diese Hub-Schwenkbewegung hinsichtlich der Qualität der angefrästen Spitze 2a keinen Nachteil dar. Die Lagerung an einer Schwenkachse 11 weist jedoch technische Vorteile auf.

Die Spannvorrichtung 1 weist einen Grundkörper 12 auf, _f an dem zwei Hebel 13 und 14 schwenkbar gelagert sind. g An einem ersten Schenkel 13a bzw. 14a dieser Hebel 13 bzw. 14 ist als Spannorgan jeweils eine Blattfeder 15 bzw. 16 befestigt. Die zweiten Schenkel 13b und 14b stehen über einen gelenkig angeschlossenen Kniehebel 17 in Verbindung, in dessen Kniegelenk 18 die Kolbenstange 19 der axialen, sich mitdrehenden, hydraulischen Betätigungsvorrichtung 20 zur Steuerung der Spannfunktion angreift. In der gezeigten Stellung ist der Kniehebel 17 gestreckt und die am Ende abgewinkelten Blattfedern 15 und 16 liegen satt am Pfahl 2 an. Zum Lösen dieser Spannung des Pfahles 2 bewegt sich die Kolbenstange 19 zur Betätigungsvorrichtung 20 hin, worauf das Kniegelenk 18 einknickt und damit die Hebel 13 und 14 samt den Blattfedern 15 und 16 verschwenkt.

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Im Betrieb werden die Pfähle einzeln auf nicht näher dargestellte Weise der Vorrichtung zum Anspitzen zugeführt j wobei die zangenartigen Blattfedern 15 und 16 und die lösbare Führeinrichtung 21 offen stehen und die Fräseinrichtung 4 sich in einer gesenkten Lage befindet. Um bei gleichem Hub der Fräseinrichtung 4 sicherzustellen, daß die Spitze 2a unabhängig von Durchmesserschwankungen der Pfähle 2 immer zentrisch zu liegen kommt, werden dickere Pfähle in einer näher bei der Fräseinrichtung 4 liegenden Längslage auf den Auflagern 22 und 23 zur Auflage gebracht.

Hierauf werden die als Blattfedern 15 und 16 ausgebildeten Spannorgane und die Führeinrichtung 21, die eine Drehbewegung des Pfahles 2 zuläßt, geschlossen. Der Motor versetzt nun über die gemeinsame Antriebswelle 7 die Spannvorrichtung 1 samt dem eingespannten Pfahl 2 in |

eine Drehbewegung. Gleichzeitig bewegt sich zunächst die schräge, laufende Frässcheibe gegen den zylindrischen Pfahl 2 und fräst Material weg,bis die Amplitudenstellung erreicht ist, in der eine schräge, ebene Fläche am Pfahl 2 ausgebildet ist. Hierauf bewegt sich die über die Exzentereinrichtung 6b und die Hubstange 6a |

angetriebene Fräseinrichtung 4 vom Pfahl 2 weg, ohne Material vom sich weiterdrehenden Pfahl 2 abzufrasen. Nach einer Vierteldrehung des Pfahles 2 befindet sich | die Fräseinrichtung 4 wieder in der unteren Amplitudenstellung. Dieser Hub- bzw. Senkvorgang der Fräseinrichtung 4 wiederholt sich noch dreimal, sodaß nach einer vollen Umdrehung des Pfahles 2 dieser mit der Vierkantspitze versehen ist. In Fig. 1 befindet sich die Fräseinrichtung 4 gerade in der letzten der vier oberen Amplitudenstellungen. Die Spitze 2a ist schon fertig ausgebildet.

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Avf nicht dargestellte Weise wird hierauf der angespitzte Pfahl 2 entnommen und ein weiterer ungespitzter zugeführt,

Die Neuerung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Auch andere Spitzenformen sind je nach Koppelung der Hubbewegung der Fräseinrichtung mit der Drehbewegung der Spanneinrichtung denkbar und möglich. Neben Pfählen aus Holz lassen sich beispielsweise auch Kunststoffpfähle mit der neuefungsgemäßen Vorrichtung anspitzen.

Claims

Tel. (089J 760 3091 Schutzansprüche : c: 20 371

1. Vorrichtung zum Anspitzen von im wesentlichen
zylindrischen, insbesondere aus Holz bestehenden
Pfählen, mit einer drehbaren Spannvorrichtung, in
die der anzuspitzende Pfanl einspannbar und mittels derer der Pfahl um seine Längsachse in Drehung versetzbar ist, und mit einer im wesentlichen radial
gegen den Pfahl bewegbaren Fräseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (5a,5b,5c) für die Drehbewegung der Spannvorrichtung (1) mit der Antriebseinrichtung (6a,6b) für die im wesentlichen radial gegen den Pfahl (2) gerichtete Hubbewegung der Fräseinrichtung (4) gekoppelt ist, wobei jedem Drehwinkel der Spannvorrichtung (1) eine bestimmte Hubstelljng (,zw. radiale Abstandslage der Fräseinrichtung (4) vom Pf-hl (2) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Antriebswelle (7) vorgesehen ist, die in einem Übersetzungsverhältnis die Spannvorrichtung (1) antreibt und die an einem Ende

eine Exzentereinrichtung (6b) trägt, an der eine
gelenkig an der Fräseinrichtung (4) angelenkte
Hubstange (6a) hinsichtlich der Antriebswelle (7)
exzentrisch angelenkt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubstange (6a) in ihrer Länge vorzugsweise über eine Hydraulikeinrichtung (10) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Antriebswelle (7) an
dem der Exzentereinrichtung (6b) gegenüberliegenden Ende ein erstes Kettenrad (5a) trägt, über das eine Antriebskette (Sc) zu einem drehfest mit der Spann-

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vorrichtung (1) verbundenen zweiten Kettenrad (5b) führt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräseinrichtung (4) eine in jeder Hubstellung schräg zur Längsachse des Pfahles (2) liegende,ebene Frässcheibe (4a) aufweist, auf der der anzuspitzende Pfaiii (2) exzentrisch zur Anlage kommt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräseinrichtung (4) an einer parallel zur Längsachse des Pfahles (2) und in einem Abstand von diesem verlaufenden Schwenkachse (11) schwenkbar gelagert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schwenkachse (11) der Fräseinrichtung (4) von der Längsachse des Pfahles (2) mindestens das Fünffache des Durchmessers des Pfahles (2) beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei ortsfeste Auflager (22,23) vorgesehen sind, auf die der zu bearbeitende Pfahl (2) in eine horizontale, von seinem Durchmesser abhängige Längslage zur Auflage bringbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (1) einen drehbaren Grundkörper (12) aufweist, an dsm mindestens zwei zangenartig am Pfahl (2) angreifende Spannorgane (15,16) schwenkbar gelagert sind, und deJ3 eine die Schwenkbewegung aller Spannorgane (15,16) steuernde, vorzugsweise hydraulische Betätigungseinrichtung (19,20)

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im Bereich der gedachten Drehachse des Grundkörpers (12) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zangenartigen Spannorgane im wesentlichen aus zwei Blattfedern (15,16) bestehen, die jeweils an einem Ende an einem ersten Schenkel (13a bzw. 14a) eines am Grundkörper (12) schwenkbar gelagerten Hebeis (i3 bzw. 14) befestigt sind, wobei die zweiten Schenkel (13b bzw. 14b) der Hebel (13 bzw. 14) über einen jeweils gelenkig angeschlossenen Kniehebel (17) in Verbindung stehen, in dessen Kniegelenk (18) die Betätigungseinrichtung (19,20) angreift.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10» dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (15,16) an ihren vom Grundkörper (12) abgewandten Enden in eine im wesentlichen senkrecht auf den anzuspitzenden Pfahl (2) verlaufende Richtung abgewinkelt sind und in diesen abgewinkelten Bereichen in etwa entsprechend dem Pfahl (2) profiliert sind und gegebenenfalls gezahnte,zum Pfahl (2) weisende Anlageflächen aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Spannvorrichtung (l) im Bereich des von der Fräseinrichtung (4) abgewandten Endes am Pfahl (2) angreift und daß in der Nähe der Fräseinrichtung (4) eine lösbare Führeinrichtung (21) vorgesehen ist, die im geschlossenen Zustand eine Bewegung des Pfahles (2) senkrecht zu seiner Längsachse verhindert, jedoch eine Drehbewegung desselben zuläßt.