DE2848976A1

DE2848976A1 - Vorrichtung zum maschinellen behandeln der oberflaeche von langhoelzern

Info

Publication number: DE2848976A1
Application number: DE19782848976
Authority: DE
Inventors: Karl-Erik Jonsson
Original assignee: Brundell and Jonsson AB
Current assignee: Brundell and Jonsson AB
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1978-11-11
Publication date: 1979-05-17
Also published as: SE7712802L; SE430391B; CA1107177A; FI72457C; US4231406A; FI72457B; FI783441A7; DE2848976C2

Description

Brundell och Jonsson AB A 36 333-ko

S. Skeppsbron 4

S-802 33 Gävle (Schweden)

Vorrichtung zum maschinellen Behandeln der Oberfläche von Langhölzern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art, ferner auf ein lösbares Bearbeitungswerkzeug für eine Maschine zur Behandlung von Langholz und einen Arbeitsarm für eine derartige Maschine.

Die US-PS 3 189 067 beschreibt eine Hohlrotor-Entrindungsmaschine mit Entrindungswerkzeugen in Form von Schwingarmen. Der Schälteil des Werkzeugs - die Entrindungskante - befindet sich an einem lösbar befestigten und leicht austauschbaren Bauelement .

Durch die genannte US-Patentschrift ist es ferner bekannt, nicht .nur Entrindungskanten an einem derartigen Bauelement anzuordnen, sondern auch den endseitigen und dem größten Verschleiß ausgesetzten Teil der Kletterkante des Schwingarms. Diese Kletterkante bewirkt, daß der Arm automatisch in die Betriebs- bzw. Entrindungaposition ausschwingt, sobald er in Berührung mit dem vorderen End· des durch den Hohlrotor zugeführten Langholzes gelangt.

Die Funktion der Entrindungsmittel von Maschinen der vorstehend

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erwähnten Art gestaltet sich etwa wie folgt. Die Entrindungskante am freien Ende des Schwingarms verläuft parallel zu der Längsachse des zu schälenden Langholzes. Diese Kante kann scharf sein, doch ist sie im allgemeinen mehr oder weniger stumpf. Die Entrindungskante wird durch eine an den Schwingarm angelegte Federkraft gegen die Oberfläche des Langholzes gepreßt, wobei diese Federkraft so gewählt ist, daß der Kantenabschnitt des Arms die Rinde durchdringt, ohne die Holzoberflache zu beschädigen. Sobald das Langholz bzw. der Baumstamm in seiner Längsrichtung durch den rotierenden Hohlrotor transportiert wird, wird der Schwingarm von dem Hohlrotor in Gang gesetzt, wobei sich seine Kante auf einer spiralförmigen Bahn längs der Oberfläche des Langholzes bewegt. Unter der Wirkung der gegen die Langholzoberfläche gerichteten Federkraft wird die Kante in kontinuierlichem und gleitendem Kontakt mit der Holzoberfläehe gehalten und löst die auf der spiralförmigen Bahn vorhandene Rinde von dem Holz ab, schiebt die abgelöste Rinde in Drehrichtung vor sich her und wirft sie schließlich aus dem Rotor heraus. Dieser EntrindungsVorgang wird durch den Umstand ermöglicht, daß Rinde und Holz durch eine dünne Zone geringer Stärke, der sogn. Cambiumschient zusammengehalten werden.

Das Ablösen der Rinde erfolgt durch die Kraftwirkung der Entrindungsmittel in tangentialer Richtung, welche zu Scherbelastungen in der Cambiumschicht führt, welche deren Scherfestigkeit übersteigen. Diese Art der Entrindung wird vielfach ale tangentiale Scherentrindung bezeichnet und kann auch dahin-

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gehend verstanden werden, daß das Entrindungsv/erkzeug ein Schaber ist, dessen Kante in elastischem Kontakt mit der verhältnismäßig harten Holzoberfläche gehalten wird, und in tangentialer Richtung die weiche Rinde von dem in axialer Richtung durch die Entrindungsmaschine bewegten Rundholz abschabt.

Yon Bedeutung für das Entrindungsergebnis ist der Winkel zwischen den Tangentialebenen des Langholzes durch die Entrindungskante und der Schab- oder Scherebene des Werkzeugs. Dieser Winkel wird üblicherweise als "Angriffswinkel" bezeichnet.

Das lösbar befestigte und leicht austauschbare Bauelement bei der Entrindungsmaschine nach der US-PS 3 189 067 besteht aus einer verhältnismäßig dicken, rechteckförmigen Platte. In der Mitte einer Fläche ist die Platte mit einem zylindrischen Bolzen versehen. Die Platte liegt auf einer Ebene, welche in dem Schwingarm in der Bähe von dessen freiem Ende abgeschliffen ist, In dieser Ebene befindet sich eine zylindrische Vertiefung, in welcher der zylindrische Bolzen sitzt. Die Platte ist an dem Schwingarm mittels einer Schraube befestigt, die durch eine Bohrung im Arm hindurchgeführt ist. Beim Anziehen der Schraube wird jedoch die Reibung zwischen der Platte und der tragenden, eben geschliffenen Oberfläche nicht so groß, daß unter allen Umständen sichergestellt ist, daß sich die Platte nicht um den zylindrischen Bolzen dreht, wenn die Platte Kräften beim Entrinden und Klettern ausgesetzt ist. Die Platte wird daher durch ihre der Schwingachse des Arma zugewandten Kante fixiert, welche an einer quer über den Arm verlaufenden Schulter

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anstößt, die aus dem Einschleifen des Sitzes für das lösbare Bauelement herrührt.

Bei Hohlrotor-Entrindungsmasehinen werden seit etwa 10 Jahren lösbare Spitzen für Entrindungswerkzeuge verwendet. Durch diese lösbaren Spitzen wird zwar die Wartung der aktiven Teile der Entrindungseinrichtungen erleichtert, doch sind die Entrindungseigenschaften derartiger Werkzeuge im Vergleich zu Werkzeugen mit ortsfester Spitze deutlich schlechter. Dies rührt davon her, daß die bislang benutzten lösbaren Spitzen eine nicht unbedeutende Ma.ssenvergrößerung am Endabschnitt des Arms im Vergleich zu ortsfesten Spitzen hervorrufen. Dadurch wurde die Massenträgheit des Schwingarmsystems merklich vergrößert. Bei unveränderter Drehzahl des Hohlrotors und unveränderter Schubkraft der Entrindungskante gegen das Langholz wird die Beschleunigung der Entrindungskante unter der Wirkung der elastischen Preßkraft langsamer. Dadurch wird die Fähigkeit der Entrindungskante, den Unebenheiten der Holzoberfläche zu folgen, abgebaut, was zu einem Verlust an Entrindungsqualität führt,,

Es ist zwar möglich, durch. Verringerung der Rotordrehzahl die Vergrößerung der Massenträgheit des Schwingarmsystems zu kompensieren und damit die EntrindungsQualität zu verbessern, doch · geht diese Verbesserung auf Kosten einer verringerten Kapazität, da die Vorschubgeschwindigkeit in Axialrichtung der Rotor- dreheahl proportional ist. Aus diesem Grund muß für eine möglichst hohe Kapazität und gute Entrindungsqualität eine möglichst

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geringe Massenträgheit des Schwingarms angestrebt werden.

Die im Handel erhältlichen, lösbaren Bauelemente werden gewöhnlich durch Präzisionsguß hergestellt. Die Entrindungs- und Kletterkanten eines derartigen Bauelementes sind mit aufgeschweißten, verschleißfesten Legierungen oder mit aufgelöteten Hartmetallüberzügen beschichtet. Die mechanischen Beanspruchungen der Platte führen ebenso wie die thermischen Beanspruchungen aufgrund der wiederholten Hartmetallbeschichtungen zu der Notwendigkeit, die Platte stabil, d.h., dick und schwer zu machen.

Zur Schaffung eines genormten Schwingarms, der mit einem gleichermaßen genormten Plattensitz und einem kraftvolleren (aggressiveren) Schabwerkzeug versehen ist, wie dies beispielsweise in der US-PS 2 880 771 beschrieben ist, werden lösbar befestigte Spitzen hergestellt, die nicht plan-parallel sind, sondern eine zur Entrindungskante hin zunehmende Dicke aufweisen. Diese lösbaren Spitzen mit einem keilförmigen Längsschnitt besitzen eine größere Masse als die üblichen plan-parallelen, lösbaren Spitzen.

Der Wunsch, die lösbare Spitze mit nur einer einzigen Schraube zu befestigen, erfordert eine -Genauigkeit, welche mit Gießverfahren nicht erzielbar ist. Für die Austauschbarkeit und die richtige Punktionsweise müssen nicht nur der Plattensitz mit seiner zylindrischen Bohrung in dem Schwingarm, sondern auch die Unterseite und der zylindrische Bolzen der Platte sowie die der Schulter des Sitzes zugewandte Plattenkante mit engen

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Toleranzen hergestellt werden. Es ist nicht möglich, derartige lösbare Bauelemente drehbar mit zwei Entrindungskanten und zwei Kletterkanten auszubilden, da die verschlissene Entrindungskante nach erfolgtem Drehen nicht exakt genug an der Schulter der plan-geschliffenen Oberfläche sitzen würde, um eine Drehung und Lockerung des Bauelementes bei dem vorgesehenen Einsatz zu verhindern. lösbare Bauelemente dieser Art werden so teuer in der Herstellung, daß eine größere Anwendung in der Praxis kaum erwartet werden kann. Diese Bauelemente werden daher von den Schwingarmen gelöst und in der gleichen Weise wie Werkzeuge mit ortsfesten Spitzen gewartet, d.h., durch wiederholte Hartmetallbeschichtung und Neuschleifen der Schälkante sowie der Kletterkant

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art lösbare Spitzen für die Schwingarme zu schaffen, welche bei ansonsten unveränderten Betriebseigenschaften im Vergleich zu ortsfesten Spitzen eine wesentlich größere Standzeit und eine bessere Wartungsfreudigkeit besitzen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 10.

Spezielle Anwendungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 11 und 12 gekennzeichnet.

Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehenen, lös-

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baren Spitzen für die Schwingarme besitzen mehrere Entrindungsbzw. Kletterkanten, von denen jeweils nur eine Kante wirksam ist. Die übrigen Kanten sind lediglich zu Reservezwecken vorhanden und können nach erfolgtem Verschleiß der wirksamen Kante durch einfaches Drehen der Spitze in Betriebsstellung gebracht werden. Dabei gewährleistet die erfindungsgemäße Ausbildung, daß auch nach erfolgtem Wechsel einer Kante ein genauer, fester Sitz vorhanden ist. Die lösbaren Spitzen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind so billig in der Herstellung, daß sie nach erfolgtem Verschleiß sämtlicher Kanten weggeworfen werden können, da eine neue Spitze billiger ist als die Wiederaufbereitung in Form einer Wiederbeschichtung mit Hartmetall und eines erneuten Zuschleifens. Die lösbaren Spitzen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in erster Linie zum Entrinden vorgesehen, doch können sie in Kombination mit dieser funktion auch gleichzeitig zur automatischen Öffnung der Schwingarme verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner einsetzbar bei Schnittmessern, deren primärer Zweck nicht im Entrinden, sondern darin besteht, eine spiralförmige Kerbe durch die Rinde hindurch .bis zu der Holzoberfläche mit Hilfe der Hohlrotormaschine zu schneiden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet auf diese Weise sämtliche der eingangs erwähnten Nachteile bekannter lösbarer Spitzen.

Das Bearbeitungswerkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mit einem etwa pyramidenförmigen Abschnitt versehen, welcher in eine Vertiefung am freien Ende des Schwingarms ein-

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greift. Die Form dieser Vertiefung stimmt zumindest teilweise mit dem pyramidenförmigen Abschnitt des Bearbeitungswerkzeugs überein, wodurch eine drehfeste Verbindung zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem Schwingarm gebildet wird, wenn das Bearbeitungsv/erkzeug und der Schwingarm durch eine Kraft zusammengehalten werden, die etwa in Richtung der Pyramidenachse wirkt.

Der Scheitelabschnitt der Vertiefung ist durch eine Bohrung im Schwingarm ersetzt, welche ziemlich konzentrisch zu der Längsachse der Vertiefung verläuft.

Bei dem lösbaren Bearbeitungswerkzeug stellen eine oder mehrere Seiten der Pyramiden-Grundfläche die wirksamen Teile dar, d.h., deren Entrindungskante, Kletterkante und Messerschneide.

Mit Hilfe eines Befestigungsmittels ₉ beispielsweise Schraube und Mutter, welches das lösbare Bauelement bzw. Bearbeitungswerkzeug gegen die pyramidenförmige Vertiefung bzw. Sitz in dem Schwingarm preßt und dort festhält, wird verhindert, daß sich daß lösbare Bauelement unter der Einwirkung der Entrindungs- (oder Kletter-)krafte in bezug auf den Schwingarm dreht. Es kann vorteilhaft sein, den "!Trichter"-Winkel der Vertiefung etwas kleiner, beispielsweise um 1° zu wählen, als den "Pyramiden"-Winkel des zugehörigen lösbaren Bauelementes. Mit dieser Maßnahme erzielt man eine sichere und spielfreie gegenseitige Auflage der Pyramiden-Ftihrungsflachen, wenn das lösbare Bauelement mit Hilfe des Befestigungsmittels in seinen Sitz gepreßt wird.

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Das lösbare Bauelement wird vorzugsweise aus einer Metallplatte durch Stanzen und Pressen hergestellt und bildet dann einen pyramidenförmigen Trichter. Die in der Grundfläche der Pyramide liegenden Ränder des Trichters bilden die Kanten des lösbaren Bauelementes zum Entrinden, Klettern und Schneiden,

Die Material- oder Wanddicke des Trichters braucht nicht mehr als 2 bis 2,5 mm zu sein. Es ist dadurch einfach, hohe Härtegrade, beispielsweise eine Rockwell-C-Härte von 55 durch Härten und Glühen von verhältnismäßig einfachen Werkstoffen, wie beispielsweise Federstahl mit 0,55 i> Kohlenstoff und 1,75 $ Silizium zu erzielen. Die lösbaren, trichterförmigen Bauelemente, die aus einem derartigen Material und mit einer derartigen Härte hergestellt wurden, zeigten eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit gegen den beim Entrinden und Klettern verursachten Verschleiß. Die große Härte des Bauelementes führte nicht zu Ermüdungsbrüchen, wie man aus der beträchtlichen mechanischen Beanspruchung vermuten könnte, welcher das Bauelement im Betrieb ausgesetzt ist. Durchgeführte Versuche unter Arbeitsbedingungen haben gezeigt, daß die Verschleißfestigkeit einer Entrindungskante mit einem Radius von 2 mm so groß war, daß etwa 100.000 Langhölzer von 5 m Länge entrindet werden konnten,bevor die Entrindungskante und die Kletterkante ersetzt werden mußten.

Zur Erzielung gleicher Standzeiten bei herkömmlichen Werkzeugen wäre es dagegen notwendig, teure und komplizierte Überzüge mit

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Hartmetallegierungen zu verwenden.

Der Scheitelabschnitt des pyramidenförmigen Trichters ist mit einer kreisförmigen Bohrung versehen, so daß das lösbare Bauelement einer der konischen Scheiben einer Tellerfeder ähnelt. Im Vergleich zu der Materialdicke des verwendeten Blechs sind diese pyramidenförmigen Trichter sehr stabil. Die auf diese Weise hergestellten lösbaren Bauelemente können daher sehr leicht ausgebildet werden. In ähnlicher Tfifeise bedeutet die Anbringung der pyramidenförmigen Vertiefung in dem freien Ende des Schwingarms eine Entfernung von Material von demjenigen Teil des Schwingarms, welcher von besonderer Bedeutung im. Hinblick auf die Massenträgheit ist. Die Kombination einer pyramidenförmigen Vertiefung in dem Schwingarm und eines lösbaren, trichterförmigen Bauelementes zum Entrinden und Klettern führt zur Herstellung von Schwingarmen, welche eine unbedeutend höhere Trägheit als Arme mit ortsfesten Spitzen sowie eine wesentlich geringere Trägheit als bekannte Schwingarme mit lösbaren Spitzen besitzen.

Beim Einsatz für die Entrindung werden das lösbare Bauelement und die pyramidenförmige Vertiefung so auf dem Schwingarm ausgerichtet, daß zumindest eine Kante des Bauelementes etwa parallel zu der Schwingachse des Arms verläuft und etwas über das freie Ende des Arms übersteht.

Bei dem wie ein pyramidenförmiger Trichter geformten lösbaren Bauelement besitzt die Ebene, welche von der Entrindungskante verläuft und der Rinde gegenüberliegt, eine wesentlich.größere

Neigung von beispielsweise 20° bis 30° bezüglich der Tangentenebenen der Holzoberfläche durch die Entrindungskante, als eine Ebene durch die Grundfläehenkanten der Pyramide besitzt. Das lösbare Bauelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dadurch "aggressiver" als eine Entrindungsvorrichtung, bei welcher die Entrindungskante an einer plan-parallelen, lösbaren Spitze angeordnet ist- Diese erhöhte Aggressivität wird nicht durch gewichtssteigernde Vergrößerungen erzielt, wie es bei den bekannten lösbaren Spitzen der Fall ist, sondern im Gegenteil durch Entfernen von Material vom freien Ende des Schwingarms. Des weiteren tritt beim Hinaufklettern bzw. Herabsteigen der Arme auf bzw. von der Oberfläche der Langhölzer keine mechanische Spannungsbeanspruchung in Form von Stößen und keine Holzbeschädigung in Form eines Ausbrechens von Splittern bzw. Spänen von den Langholzenden auf. Dies rührt davon her, daß die Kletterkante und die dazu parallele rückwärtige Kante von einem Trichter mit beispielsweise quadratischer Grundfläche eine wesentlich geringere Neigung (beispielsweise um 25° geringer) gegen die Holzoberfläche besitzt als die Trichterfläche des gleichen lösbaren Bauelementes in der Nähe der Entrindungskante.

Es ist ferner möglich und vorteilhaft, bei einer Hohlrotormaschine die Kombination eines Schwingsarms mit pyramidenförmiger Vertiefung und eines lösbaren pyramidenförmigen Trichters für andere Zwecke als zum Entrinden zu verwenden· Durch Anordnen der pyramidenförmigen Vertiefung auf der dem

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zugeführten langholz zugewandten Seite des Schwingarms und durch eine derartige Orientierung der Vertiefung, daß die Grundfläche des pyramidenförmigen Trichters etwa senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors verläuft und die Kante, des Trichters (d.h., eine der Seiten der Pyramiden-Grundfläche) eine Portsetzung des Endabschnitts bezüglich des freien Endes der Kletterkante des Schwingarms bildet, läßt sich die Grundlage für die Herstellung außerordentlich geeigneter Schnittwerkzeuge mit einer Vielzahl von beispielsweise vier leicht austauschbaren Schnittkanten schaffen. Diese Kanten können in einfacher Weise durch Planschleifen der Grundflächenkanten des trichterförmigen Bauelementes in der Grundflächenebene hergestellt werden. Mit einer geeigneten Neigung der Seiten des Trichters iron beispielsweise 30 läßt sich der gewünschte Winkel sofort erzielen.. Schnittwerkzeuge dieser Art werden bei bestimmten Daumsorten, wie beispielsweise Tannen und Eukalyptus ,verwendet, wo die hohe Festigkeit der Langhölzer in Längsrichtung Ärger bei der Entrindung bereitet.

Das pyramidenförmige Trichter-Bauelement kann entsprechend dem kanadischen Patent 698 050 sowohl mit einer Entrindungskante als auch mit einer Schnittkante versehen werden« Die Schnittkante wird dabei in einer Verlängerung der Kletterkante ausgebildet. Diese Verlängerung ist etwa senkrecht zu der Grundfläche der Pyramide gerichtet und ist daher stark bezüglich der benachbarten Trichterfläche geneigt. Dabei ist Jedoch zu berücksichtigen, daß bereits ein normales, pyramidenförmiges

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Trichter-Bauelement mit einer ziemlich scharfen Kletterkante mehr oder weniger in der gleichen Weise wie die vorstehend erwähnten Schneide- und Entrindungsmittel funktioniert, und zwar aufgrund der beträchtlichen Winkeldifferenz zwischen der Kletterkante und der Entrindungsebene. Bei der Bewegung der Entrindungskante über die Holzoberfläche läuft die Kletterkante vor in Bewegungsrichtung und übt in Querrichtung zu dem Baumstamm eine £5chnittwirkung auf die von der Entrindungskante abzulösende Rinde aus. Dadurch läßt sich die Rinde besser abschneiden und es läßt sich in einem gewissen Ausmaß die Bildung langer Rindenstücke verhindern, welche die Maschine verstopfen.

Vorstehend wurden bisher nur pyramidenförmige Vertiefungen erwähnt, bei denen die Grundfläche der formgebenden Pyramide quadratisch ist. Im Rahmen des Erfindungsgedankens liegt jedoch auch die Verwendung von Pyramiden mit anderen Grundflächen, beispielsweise dreieckförmigen, rechteckförmigen oder hexagonal en Grundflächen. Unter dem Ausdruck "Pyramide" und davon abgeleiteten Ausdrucken, wie sie in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen zur Beschreibung oder Bezeichnung des lösbaren Bauelements und der zugehörigen Vertiefungen verwendet werden, sollen Gegenstände und entsprechende Vertiefungen verstanden werden, deren Flächen Abschnitte der Fläche von Pyramiden oder pyramidenförmigen Gegenständen bilden, wobei diese Flächen eben oder eindimensional gekrümmt, jedoch nicht gewölbt, d.h., zweidimensional gekrümmt sind. Jede e'bene oder

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eindimensional gekrümmte Fläche bildet eine Erzeugende, welche eine gerade Linie parallel zu der betreffenden Seite des PoIy-

ist
gons/i welche die tatsächliche oder gedachte Grundfläche der Pyramidenform bildet. Für die erfindungsgemäßen Zwecke werden die im wesentlichen geraden Kanten des diesen Seiten entsprechenden lösbaren Bauelementes zum Entrinden, Schneiden und Klettern verwendet.

Entsprechend den vorstehenden Ausführungen ist es möglich, Pyramiden mit gekrümmten oder gewinkelten Flächen zu verwenden, um einen noch aggressiveren Angriffswinkel der scherenden oder schabenden Pyramidenfläche an der Entrindungskante als mit üblichen Pyramiden mit ebenen flächen zu erzielen. Eine zweckmäßige Kombination kann darin bestehen, den in der Vertiefung ruhenden Teil des Bauelementes mit ebenen Flächen und den von der Vertiefung zu der Entrindungskante verlaufenden Teil mit gekrümmten oder gewinkelten Flächen auszubilden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schwingarms

und seines Schaftes, welcher für eine Hohlrotor-Entrindungsmaschine bestimmt ist, wobei der Schwingarm von der Zuführseite der Maschine gesehen ist und an seinem freien Ende mit einer pyramidenförmigen Vertiefung nach der erfindungsgemäßen Lehre versehen ist;

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I¹Ig₀ 2 eine spezifische, auseinandergezogene Darstellung eines lösbaren Bauelementes nach der erfindungsgemäßen Lehre mit Befestigungsmitteln in Form einer Schraube und einer Mutter;

Pig. 3 einen Teilschnitt durch den äußeren Abschnitt

des Schwingarms nach Pig. 1 mit dem lösbaren Bauelement nach Pig. 2, das dort zum Entrinden und Klettern befestigt ist, wobei der Schnitt durch die Symmetrieachse der pyramidenförmigen Vertiefung und senkrecht zu der Entrindungskante des lösbaren Bauelementes verläuft;

Pign. 4- und 5 vergrößerte Teilschnitte entsprechend dem Teilschnitt nach Pig. 3_f jedoch für Ausführungsformen des pyramidenförmigen Bauelementes, bei denen das Befestigungsmittel lediglich aus Schrauben besteht;

Pig. 6 . eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung eines lösbaren Bauelementes zum Entrinden und Klettern, wobei die das Bauelement an dem Schwingarm festhaltende Kraft durch eine Schraube erzeugt wird, welche etwa einen rechten Winkel mit der Symmetrieachse der Vertiefung einschließt;

Pig. 7 einen Teilschnitt durch das äußere Ende eines

Schwingarms mit dem Bauelement nach Pig. 6 in der Entrindungs- und Kletterstellung, wobei die Schnittebene etwa mit der Schnittebene von Pig. 3 übereinstimmtj -20-

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"*''■''"■■. ί: ·~:^:: «; ^".ufsiclvfc auf das nyranidenförraige 3au-

i^cr.ioat ~r-:-„;i3 Fi~n. 6 und 7 (welches auch den 3--UO ^!^mer>ten "είττίί?· ?i^n. 2 und 3 entspricht), /Oj ei in den Loch J.n der !.litte des Elementes sin C-c'iiiitu durch den zylindrischen Teil des Ξοί: otijunc:ji:iitteis gemäß Pirn. 6 und 7 gezeigt lot unil euerer Schnitt durch diejenige Axialebene verlauft, in '-'clcher der koninche Jib— Gohnitt des 3efestigunp;smittels den zylindrische! ⁿon berührt;

Fig. 9 ■ eine perspektivische Ansicht eines rinnenförmi-

/ren Schv/ingarms und seines zugeordneten Schaftes an dessen freiem Ende ein lösbares Bauelement genllß Fign. 6, 7 und 3 befestigt ist;

Fig. 10 einen Schwingarm entsprechend Fig. 9, an dessen

einer, dem zugeführten Langholz zugewandten Seite die Kombination aus einer pyramidenförmigen Vertiefung und einem trichterförmigen, lösbaren Element nach der erfindungsgemäßen Lehre vorgesehen ist, um ein Schnittwerkzeug zu bilden, welches anstelle einer Entrindung eine spiralförmige Kerbe in die Rinde schneidet;

Fig. 11 einen Schnitt durch den Endabschnitt des

Schwingarms nach Fig. 10, wobei der Schnitt durch die Schnittlinie XI-XI in Fig. 10, d.h., durch die Symmetrieachse der pyramidenförmigen Vertiefung und senkrecht zu der Schneidekante

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des lösbaren "Rauelementes verläuft;

Pig. 12 eine Draufsicht auf den End^/bschnitt eines Cchwingarrüo in einer Richtung, die der Richtung der Bewegung des ochv.'ingarms über die Oberfläche eines Baumstaminn entgegengesetzt ist, wobei die Entrindungskante des Schwingarms durch eine von drei Kanten eines pyramidenförmigen, leicht lösbaren Elementes mit einer aus einem gleichseitigen Dreiech bestehenden Pyraniden-Grundflache gebildet wird, und

Pig. 13 eine ähnliche Ansicht wie Pig. Λ"¹., jedoch für ein

leicht lösbares, pyramidenförmiges Ba.uelem.ent, dessen Eyraniden-G-rundfläche von einem gleichseitigen Sechseck gebildet v/ird_o

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Der in Pi". 1 äarger.teillte Schart 1 ist Teil einer nicht dargestellten Kohlrotor-Tilntrindunrsma ε chine. Ons eine Ende des ■Schaftes 1 ist mit einem geschlitzten Kreuzstück 2 versehen, in dessen öchlits die Befestigungszunge 3 eines gekrümmten

ist.
Schwingarmg 4 eingepaßt / Der dargestellte Arm 4 entspricht der Üblicherweise in Sägev/erken verwendeten "Bauart. Eängs seiner konkaven Fläche, genauer gesagt län-TS seines den zugeführten Baumstämmen zugewandten Teils, ist der Arm 4 mit einer Kletterkante 5 versehen. 3ei der Berührung mit den vorderen Enden des zugeführten Baumstamms schwingt die Kante 5 unter Ausnutzung der Drehbewegung des Rotors automatisch den Arm 4 in die Betriebsstellung und umgekehrt, wobei die Entrindungskante des Arms 4 in Kontakt mit der Baumstammoberfläche steht. In der "ähe seines freien Endes ist der Arm 4 mit einer Vertiefung versehen, die beispielsweise durch Waisen hergestellt wird, wobei die Form der Vertiefung 6 einer Pyramide mit quadratischer oder rechteckförmiger Grundfläche entspricht. Zwei der vier Seiten der Grundfläche verlaufen parallel zu dem schwingbaren Schaft 1. Konzentrisch zu der Symmetrieachse der pyramidenförmigen Vertiefung 6 iot eine Bohrung 7 angebracht, welche gegebenenfalls mit einem G-ewinde versehen sein kann.

In den Fign. 2 und 5 ist mit dem Bezugszeichen 0 ein lösbares Bauelement, mit 9 eine Schraube und mit 10 eine Rechteckmutter bezeichnet, wobei die Teile 0 bis 10 für die nachstehend zu erläuternde Funktion aufeinandeipngepaßt sind. Das Bauelement ist mit einem pyramidenförmigen Trichter vergleichbar, dessen

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JeL^itwi durch Anbrin.^nr. oinoo Lochs 11 entfernt wurde. "Dnc ⁿ£iue2.ement 3 klima dann in ,rooi-noter ""/eise aus Blech hergestellt v/erden, beispielsweise diirch Stanzen und/oder Pressen. Aus Fin· 3 ict ersichtlich, wie das Bauelement 8 in den pyramidenförmigen Sitz 12, V-OlChOr mit der Vertiefung 6 gemäß Fig. übereinstimmt, am freien Ende 13 des Arms 4 befestigt ist. Die Pyranidsnflachen des Bauelementes 3, der Mutter 10 und des Sitzes 12 sind mit einer solchen Genauigkeit hergestellt, daß sich beim Anziehen der Schraube Π eine spielfreie Berührung dieser Teile einstellt. Vorteilhafterweise werden die Llutter 10, das Bauelement 8 und der Sitz 12 so ausgebildet, daß gegenüberliegende Pyraciidenflachen in einer bestimmten Folge leicht abnehmende Winkel gegenseitig einschließen, und zwar: 2<x ? 2ß >* 2v, wobei oc,ß und Y die halben Scheitelwinkel der Llutter 10, des unbelasteten Bauelementes 8 bzw. des Sitzes 12 sind (vgl. Fign. 2 und 3)· Auf diese Yfeise wird eine feste, stabile Berührung zwischen dem Bauelement 3 und dem Sitz 12 bzw. zwischen der Mutter 10 und dem Bauelement 3 an der Peripherie des Sitzes bzw. der Llutter gewährleistet.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, iot das Bauelement 8 etwas langer als der Sitz 12. Die Kante 14 des trichterförmigen Bauelementes springt daher über den Arm 4 vor und bildet eine Entrindungsbzw. Schälkante. Die Kante 14 kann scharfkantig ausgebildet sein, doch ist sie im allgemeinen stumpf mit einem bestimmten Rundungsradius ausgebildet. Zur Erzielung der erforderlichen Verschleißfestigkeit kann entweder das Bauelement 8 aus einem

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entsprechenden härtbaren Material gewählt werden oder die Kante H kann entsprechend beschichtet werden, beispielsweise durch Aufschweißen von Hartmetallegierungen. Wenn das Bauelement 8 mit einer quadratischen Grundfläche und die restlichen Kanten 15, 16 und 17 in der gleichen Weise wie die Kante 14 ausgebildet werden, stehen an dem lösbaren Bauelement 8 vier Entrindungskanten zur Verfügung. Sobald eine Entrindungskante verschlissen ist, wird das Bauelement 8 um 90° bezüglich des Sitzes 12 gedreht. Hierzu braucht lediglich die Schraube 9 und die Mutter 10 gelöst zu werden, worauf sich das Bauelement 8 drehen läßt und in der neuen Position durch Anziehen der Schraube und der Mutter fixiert wird. Der Verschleißgrad der Entrindungskanten hat keinen Einfluß auf die Befestigung, da diese über die Seitenflächen der Pyramide und nicht über die verschleißenden G-rundkanten erfolgt.

Anstelle einer Ausbildung des lösbaren Bauelementes mit vier Entrindungekanten kann das Bauelement 8 mit zwei Entrindungskanten und «wel Rodunge- bBw. Kletterkanten bzw. mit einer Entrindungekante und drei Rodungekanten versehen werden. Im letzteren Falle ist. Voraussetzung, daß dann, wenn die Entrindungskante rerschlissen ist und erneuert werden muß, gleichzeitig die erste Rodungekante eo durch Verschleiß · abgerundet ist, daß sie ale Entrindungekante solange verwendet werden kann, bis die nächste Rodungskante verschlissen ist,usw..Bei einer Neigung von 20 bis 30° zwischen den Pyramidenseiten und der Prraeidtn-Grundflache ist ea einfach_s eine Kante mit einem ge-

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eigneten Hinterschliff in Richtung der Symmetrieachse so zu schleifen, daß die Trichterkanten wirksame Rodungskanten "bilden* Da der dem freien Ende des Werkzeugs am nächsten liegende Teil der Kletterkante des Arms dem größten Verschleiß ausgesetzt ist, kann als Folge der Austauschbarkeit die Wartung der Kletterkante im Vergleich zu Fällen, in denen ortsfeste Werkzeuge verwendet werden, radikal verringert werden.

Die pyramidenförmige Trichterfläche 18 des lösbaren Bauelementes

gemäß Fig. 4 "besitzt in dem Abschnitt 19 neben der Durchgangsbohrung eine durch Pressen oder spanende Bearbeitung hergestellte konische Form. Das Bauelement 18 ist in der pyramidenförmigen Vertiefung 20 mit Hilfe einer Schraube 21 befestigt, die einen konischen Kopf besitzt. Die Bohrung durch das freie Ende des Arms ist mit einem Innengewinde 22 versehen, das mit der Schraube 21 im Eingriff ist. In dem konischen Kopf der Schraube 21 ist eine öffnung 23 angebracht, um einen Schlüssel zum Drehen der Schraube 21 einzusetzen. Konzentrisch zu der Schraubenachse verläuft eine Bohrung 24, um die Masse des Endabschnitts des Arms zu verringern.

Das lösbare Bauelement kann dann, wenn es beispielsweise durch Präzisionsguß hergestellt wird, mit einer Füllung des unteren Trichterteils versehen werden, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist. Dabei ist es möglich, das lösbare Bauelement 25 mit einer Gewindebohrung 26 zu versehen. Daa Bauelement kann dann mit Hilfe einer üblichen hexagonalen Kopfschraube 27 gehaltert

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werden, welche τοη der Rückseite des freien Endes des Arms durch eine Bohrung 28 in die Gewindebohrung 26 eingeführt wird.

In den Fign. 6, 7, 8 und 9 umfaßt das lösbare Befestigungselement 29 einen zylindrischen Bolzen oder Stift 30, welcher "beispielsweise durch Stauchen oder spanende Bearbeitung mit einem quadratischen Kopf 31 versehen ist, der pyramidenförmige, untere Anlage^flachen besitzt. In -der Hahe des freien Endes 32 des Arms befindet .sich eine zylindrische Bohrung 33, in welcher der Bolzen 30 mit geringem Spiel gleitbar eingesetzt ist. Der zylindrische Teil des Bolzens 30 ist mit vier konischen Halssenkern 34 versehen. Im äußeren Teil des Arms befindet sich eine Gewindebohrung 35, welche sich in die zylindrische Bohrung 33 öffnet und gegen deren Achse gerichtet ist. In die Bohrung 35 ist eine Schraube 36 eingedreht, welche in einem zugespitzten Abschnitt ausläuft, der den gleichen Scheitelwinkel besitzt wie die Halssenker 34. Die Bohrung 33, die Halssenker 34 und die Pyramidenflächen des quadratischen Kopfes 31 des Zylinderbolzens 30 sind so in Bezug zueinander angeordnet, daß der von der zylindrischen Bohrung 33 geführte Bolzen 30 aufgrund der von dem zugespitzten Abschnitt 37 der Schraube 36 ausgeübtenKeilwirkung in diejenige Richtung bewegt wird, in welcher die Schraube 36 gedreht wird, wodurch das pyramidenförmige Bauelement 29 über die Pyramidenflächen des Kopfes 31 des Bolzens 30 gegen den Sitz am freien Ende 32 des Arms gepreßt wird.

In Fig. 9 ist mit dem Bezugszeichen 40 ein rillenförmiger Schwingarm mit etwa U-förmigem Querschnitt bezeichnet, dessen Kan-

ten 41 und 42 gegen da& zugeführte Langholz gerichtet sind. Mit den Bezugszeichen 43 und 44 sind Schrauben "bezeichnet, welche den Arm an einer ähnlichen, rinnenförmigen Vertiefung eines mit dem Schaft 45 verbundenen Kreuzstücks 46 haltern. Der Schwingarm 40 ist an seinem freien Ende mit dem in Fign. 6 bis 8 dargestellten Werkzeug versehen, wobei sich das U-förmige Profil des Schwingarms 40 besonders gut dafür eignet, um die Schraube 36 mit ihrem Kopf 38 in das freie Ende des Arms 40 einzuführen und mit Hilfe eines Schlüssels 39 festzuziehen. Dabei ist der Kopf 38 der Schraube 36 besonders gut gegen eine Berührung mit verschleißendem Material geschützt und ist andererseits von der Einspeiseseite des Rotors her gut zugänglich.

In den Pign. 10 und 11 ist mit dem Bezugszeichen 47 ein rinnenförmiger Schwingarm bezeichnet, der in gleicher Weise wie der Schwingarm 40 gemäß Fig. 9 an einem Schaft 48 befestigt ist. Am freien Ende des Schwingarms 47 auf der dem zugeführten Langholz zugewandten Seite ist eine Vertiefung 49t 50 vorgesehen, welche zumindest teilweise einem Pyramidenstumpf 49 mit quadratischer Grundfläche 53 entspricht. Wie insbesondere aus Fig. 11 ersichtlich ist, geht der pyramidenetumpfförmige Abschnitt 49 in einen kegelstumpfformigen Abschnitt 50 über. Die Erzeugende des kegelstumpfformigen Abschnitts 50 besitzt eine stärkere Neigung bezüglich der Grundfläche 53 als die Seiten des pyramidenstumpfförmigen Abschnitte 49. Alternativ kann der Abschnitt 50 ansteile einer Kegelstumpfform auch eine

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Pyrainidenform besitzen. Sine in den Arm 47 eingedrehte Innensοchskantschraube 51 verbindet das lösbare Bauelement 52 nit dem Ann 47. Das Bauelement 52 hat die Form einer stumpfen, quadratischen Pyramide, die in einen Kegelstumpf übergeht (v/elcher alternativ ein Pyramidenstunipf sein kann) . Die Grundfläche 53 der Pyramide und deren Seiten stimmen mit zugeordneten Teilen des Vertiefungsabschnitts 49 überein und bilden vier Schnittkanten 54, 55, 56 und 57, deren Kantenwinkel zum Abschälen von kinden geeignet sind. Die Vertiefung und das lösbare Bauelement sind so aufeinander abgestimmt, daß die eine Kante 54 eine unmittelbareFortsetzung der Kletterkante 58 zum freien Ende des Arms 47 hin bildet. Die pyramidenförmige Vertiefung ist so gelegt, daß das Material des Arms die Kanten 55, 56 und teilweise die Kante 57 gegen eine Beschädigung durch Rindenmaterial schützt, bevor diese Kanten in ihre Betriebsstellung nach erfolgtem Verschleiß der Kante 54 gedreht Averden. Die Bereitstellung einer Anzahl von leicht verschiebbaren Schnittkanten an einem leicht austauschbaren Bauelement ist von großer Bedeutung bei der Behandlung solcher Langhölzer, bei denen vor oder gleichseitig mit der Entrindung spiralförmige Kerben in die Rinde geschnitten werden müssen.

In den Fign. 12 und 13 sind lösbare Bauelemente 61 bzw. 62 dargestellt, welche dreieckförmige bzw. hexagonale Grundflächen aufweisen. Entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 1 sind die betreffenden Schwingarme mit den Bezugszeichen 4 und die Kletterkanten der Arme 4 mit dem Bezugszeichen 5 versehen.

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Claims

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Brundell och Jonsson AB A 36 333-ko

S. Skeppsbron 4

S-802 33 Gävle (Schweden)

Patentansprüche

.j Vorrichtung zum maschinellen Behandeln der Oberfläche von Langhölzern, mit wenigstens einem Arm, welcher zur Durchführung einer Drehbewegung um das Langholz sowie einer durch elastische Kraft hervorgerufenen Schwingbewegung gegen das Langholz ausgebildet ist und an seinem freien Ende ein lösbares Bearbeitungswerkzeug trägt, dadurch gekennzeichnet , daß das lösbare Bearbeitungswerkzeug (8; 25; 29; 52) einen etwa pyramidenförmigen Abschnitt aufweist, welcher in eine am freien Ende (13) des Arms (4; 40; 47) vorgesehene Vertiefung (6; 49) einsetzbar ist, deren Form zumindest teilweise dem pyramidenförmigen Abschnitt des Bearbeitungswerkzeugs entspricht, derart, daß eine drehfeste (unnachgiebige) Verbindung zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem Arm vorhanden ist, wenn das Bearbeitungswerkzeug und der Arm durch eine etwa in axialer Richtung der Pyramide verlaufende Kraft zusammengehalten v/erden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Bearbeitungswerkzeug mit einem mittigen Loch (11; 26) versehen ist und daß der

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Arm eine koaxial zu dem Loch (11; 26) verlaufende Bohrung (7> 53) aufweist, wobei das Loch und die Bohrung für die Aufnahme eines Befestigungsmittels (9, 1o; 21; 27; 30; 51) zur Erzielung der axial verlaufenden Kraft vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Befestigungsmittel aus einer Schraube (9) und einer Mutter (10) besteht (Fign. 2 und 3).
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Befestigungsmittel aus einer Schraube (21) und einem dazu passenden Gewinde (22) der Bohrung (33) besteht (Pig. 4).
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Befestigungsmittel aus einer Schraube (27) und einem dazu passenden Innengewinde des mittigen Lochs (26) besteht (Fig. 5).
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Befestigungsmittel einen zylindrischen Bolzen (30) umfaßt, dessen Kopf auf dem Bearbeitungswerkzeug aufliegt und welcher zumindest einen radial verlaufenden Halssenker (34) besitzt, und daß das Befestigungsmittel ferner eine in den Arm eingeschraubte Schraube (36) mit zugespitztem Ende (37) aufweist, wobei der Halssenker (34) und die Schraube (36) so aufeinander angepaßt sind, daß beim Anziehen der Schraube(56)die axial verlaufende

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Kraft infolge Keilwirkung zwischen dem Halssenker (34) und dem zugespitzten Schraubenende (37) entsteht (Fign. 6 bis 9).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Mutter (10), des Schraubenkopfes bzw. des Bolzenkopfes (31) etwa der Flächenform des Bearbeitungswerkzeugs in dessen nicht-montiertem Zustand entspricht.
8. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug aus Blech mittels plastischer Verformung, beispielsweise Stanzen und/oder Pressen, hergestellt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Scheitelwinkel des pyramidenförmigen Abschnitts des Bearbeitungswerkzeugs von dem Scheitelwinkel des zugeordneten pyramidenförmigen Abschnitts der Vertiefung verschieden ist, derart, daß die Kraft zum Zusammenhalten des Bearbeitungswerkzeugs und des Arms eine elastische Verformung des Bearbeitungswerkzeugs und damit eine weitere Verstärkung der drehfesten Verbindung hervorruft.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug mittels Präzisionsguß und gegebenenfalls an-

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schließender spanender Bearbeitung hergestellt ist.
11. Lösbares Bearbeitungswerkzeug für eine Maschine zur Behandlung von Langholz, wobei die Maschine wenigstens einen Arm aufweist, der an seinem freien Ende das lösbare Bearbeitungswerkzeug trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug wenigstens einen etwa pyramidenförmigen Abschnitt aufweist, der in eine zumindest teilweise entsprechend geformte Vertiefung (6, 12; 20; 49) am freien Ende des Arms einsetzbar ist, derart, daß eine drehfeste (unnachgiebige) Verbindung zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem Arm vorhanden ist, wenn das Bearbeitungswerkzeug und der Arm durch eine etwa, in axialer Richtung der Pyramide verlaufende Kraft zusammengehalten werden.
12. Arbeitsarm für eine Maschine zur Behandlung von Langholz_r mit einem Bearbeitungswerkzeug, das am freien Ende des Arms gelagert ist, gekennzeichnet durch eine zumindest teilweise pyramidenförmige Vertiefung (6, 12; 20; 49)» in welche das Bearbeitungswerkzeug mit einem zumindest teilweise entsprechend geformten Abschnitt einsetzbar ist, derart, daß eine drehfeste (unnachgiebige) Verbindung zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem Arm vorhanden ist, wenn das Bearbeitungswerkzeug und der Arm durch eine etwa in axialer Richtung der Pyramide verlaufende Kraft zusammengehalten werden.

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