AT214374B - Löffelbagger - Google Patents

Description

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    Löffelbagger   
Die Erfindung bezieht sich auf einen Löffel- bagger zum Ausheben von insbesondere schmalen
Schächten oder Gräben mit durchwegs lotrechten
Wänden, dessen länglicher, als Greif- oder Förder- gefäss dienender Baggerlöffel mittels einer Heb- und Senkvorrichtung entlang einer starren, lot- rechten Führung verschiebbar ist. Mit den bisher bekanntgewordenen Baggern dieser Art ist es praktisch nicht möglich, Schächte oder Gräben in die Tiefe, ausgehend von einer bestimmten
Oberfläche zu graben bzw. auszuheben, welche unmittelbar beim Ausheben lotrechte Wände erhalten. Alle bekannten Bagger arbeiten nach dem Prinzip, dass der Baggerlöffel durch die Wucht seines Eigengewichtes in das Erdreich eingegraben wird und dann mit seiner Greifkante längs einer schrägen Bahn schabend nach oben gezogen wird.

   Je steiler diese Bahn wird, desto unwirksamer wird die Arbeit des Baggerlöffels. Daraus ergibt sich also, dass praktisch keine lotrechten Wände unmittelbar mit Hilfe des Baggerlöffels herstellbar sind und stets eine gewisse Nacharbeit erforderlich ist, um zu solchen lotrechten Wänden zu gelangen. 



  Ausserdem ist es erforderlich, dass der Schacht bzw. Graben eine gewisse Mindestlänge besitzt, die von der gewünschten Tiefe des Schachtes und von der Neigung der Bahn abhängt, längs welcher der Baggerlöffel noch wirksam arbeiten kann. 



  Diese Einschränkung der Verwendbarkeit der bekannten Bagger macht sich besonders dann unangenehm bemerkbar, wenn verhältnismässig tiefe, schmale und kurze Schächte ausgehoben werden sollen. Für solche Zwecke sind die bisher bekannten Bagger unbrauchbar und die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, einen Bagger zu schaffen, der für diese Art von Arbeiten geeignet ist. 



   Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindunggemäss ein Bagger mit einem längs einer lotrechten Führung auf- und abverschiebbaren Baggerlöffel vorgeschlagen, der sich im wesentlichen dadurch auszeichnet, dass der Baggerlöffel beim Senken entlang der Führung mit seiner Greifkante nach unten gerichtet und mit seinem Boden der Führung zugekehrt ist, wogegen er zum Abtragen des Erdreiches in der gesenkten Lage mittels eines Zugseiles od. dgl.

   um mindestens eine waagrechte Kippachse in der Nähe des Löffelbodens und des der Greifkante abgekehrten Endes um etwa   90    hochschwenkbar ist, wobei die Kippachse wäh- rend des Schwenkvorganges mit Hilfe einer
Blockiervorrichtung an einer beliebigen Stelle längs der Führung unverschiebbar mit dieser verbindbar ist und der gefüllte Baggerlöffel in seiner geschwenkten Lage zur Abbeförderung des erfassten Erdreiches längs der Führung nach Frei- gabe der Blockiervorrichtung anhebbar ist. 



   Die Arbeit des Abtragens und Greifens des Erd- reiches wird vom Baggerlöffel somit ausschliesslich während des Schwenkens um etwa   90  in   der gesenkten Lage durchgeführt, während der mit
Erdreich gefüllte Löffel sodann unter Beibe- haltung seiner verschwenkten Stellung längs der lotrechten Führung zur Abbeförderung des Erdreiches wieder hochgezogen wird. 



   Es ist schon eine Zusatzeinrichtung für Löffelbagger bekannt, welche am vorderen Ende des Auslegers und des Baggerlöffels anbringbar ist und aus einer lotrechten Doppelführung besteht, in der ein Baggerlöffel auf- und abverschiebbar ist, der aber einzig und allein die Aufgabe hat, die Wand einer bereits ausgehobenen Grube in Frontalarbeit lotrecht zu ebnen. 



   Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei Fig. 1 einen erfindungsgemässen Bagger in axonometrischer Ansicht zeigt, Fig. 2 und 3 zwei verschiedene Ansichten einer Einzelheit des Baggers nach Fig. 1 sind, die Fig.   4-7   verschiedene aufeinandeffolgende Arbeitsphasen des Löffelbaggers nach den vorhergehenden Figuren   ver3Jlschau-   lichen, Fig. 8 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Baggers zu Beginn der Arbeit zeigt, Fig. 9 ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 8 ist, Fig. 10 eine axonometrische Ansicht des Baggerlöffels ist und Fig. 11 den Bagger zu Beginn seiner Arbeit zum Ausbaggern einer Grube in frontaler Vorarbeit zeigt. 



   Der Baggerlöffel 1 (Fig. 1) besteht im wesentlichen aus zwei parallelen Seitenwänden 2 und einem Boden 3. Der Löffel 1 ist mittels der Führungsteile 4 längs der starren Führungsschiene 12 geführt, wie noch näher erläutert wird. Ein Zugseil 5 ist am Baggerlöffel in einem Punkt befestigt, der auf seiner Längsschwerlinie liegt. Ein   zweites Seil 6 ist hingegen mittels verschwenkbarer Streben 7 am Löffel befestigt. Diese Streben sind   

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 um die Gelenkzapfen 8 beweglich und stützen sich mit den Enden 9 am Löffelkörper ab. Wie ersichtlich, sind die Streben 7 abgewinkelt, so dass der Befestigungspunkt des Seiles 6 vor dem Löffelkörper liegt. Mit 10 ist ein etwa vorgesehenes vorderes Schneidmesser bezeichnet, an das eine Klappe 11 mit Scharnieren angelenkt sein kann. 



  12 ist die bereits erwähnte Führungsschiene. 



   In den Fig. 2 und 3 ist eine mögliche Art der Ausbildung der Führungsschiene und der entsprechenden Führungsteile am Baggerlöffel gezeigt. Dabei wird als Führungsschiene ein   I-Eisen   verwendet, dessen vorderer Quersteg, längs welchem der Löffel verschiebbar ist, als Zahnstange 13 ausgebildet ist. Der Baggerlöffel weist an seiner Rückseite eine entsprechende Zahnung 14 auf, die mit der Zahnstange 13 zusammenwirkt. Mit 15 sind zwei seitliche Wangen bezeichnet, welche am Baggerlöffel 1 befestigt sind und die Zahnstange 13 und Zahnung 14 zwischeneinander einschliessen. An diesen Wangen 15 sind die Zapfen 16 befestigt, welche ein Abheben des Baggerlöffels von der Führungsschiene während der verschiedenen Arbeitsphasen verhindern. 



   In den Fig. 4-7 ist ausser den bereits beschriebenen Teilen noch eine aufklappbare Fläche 17 zum Auffangen des aus dem Baggerlöffel entleerten Materials ersichtlich. 



   Die Wirkungsweise des beschriebenen Baggers 
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Nachdem zunächst ein lotrechter Schacht mit normalen Hilfsmitteln ausgenommen wurde, wird in ihm die Führungsschiene 12 lotrecht angeordnet. Die Anordnung der Schiene 12 hat so zu erfolgen, dass sie sich tangential zur Grube längs der vorgesehenen Abgrabefront oder um ein Stück verschoben befindet, das kleiner als die Breite des Baggerlöffels ist. Diese Lagen sind in den Fig. 4-7 eingezeichnet, wobei der etwa zwischen der Führungsschiene und der Wand des Schachtes freigelassene Abstand durch die strichlierte Linie angedeutet ist. Die Führungsschiene 12 wird fest am Boden verankert. 



   Nun wird der   Baggerlöffel   mittels des Seiles 5 längs der Führungsschiene 12 herabgelassen (Fig. 4), bis die Streben 7 auf das Erdreich stossen ; das Seil 6 folgt dieser Bewegung, ohne wirksam zu werden. Die Führungsteile 4 am Baggerlöffel gestatten wohl ein freies Herabgleiten desselben längs der Führung 12, verhindern aber einen 
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   Es wird nun das Seil 6 angezogen (Fig. 5), wobei zufolge der gegenüber der Abstützung an der Führung 12 merklich verschobenen Angriffslinie und zufolge der Wirkung der   Führungs- und   Sperrteile 4, deren Zahnung 14 mit der Zahnstange 13 in Eingriff steht, eine Drehung des Löffels 1 um etwa   90 C oder   mehr verursacht wird. 



  Das durch die untere Schneide und die Seitenwände des Baggerlöffels losgelöste Erdreich wird bei dieser Drehung im Inneren des Löffels gesammelt. Die vordere Schneide 10 und die Klappe 11 können dieses Einladen des Erdreiches erleichtern. Um zu verhindern, dass das Seil 6 bei dieser Drehung zu nahe an die Führungsschiene 12 herangelangt, werden die Streben 7 um ihre Zapfen 8 verschwenkt, wie Fig. 5 zeigt. 



  Durch weiteres Anziehen des Seiles 6 wird der Baggerlöffel nach erfolgter Drehung und Einladung des Erdreiches lotrecht angehoben, bis er aus der Grube austritt, da zufolge der erfolgten Drehung die Sperrwirkung zwischen der Führung und dem Baggerlöffel aufgehoben ist. Die Zahnung 14 ist nunmehr aus der Zahnstange 13 ausgetreten. Das Seil 5 folgt dieser Bewegung, ohne in Wirkung zu treten (Fig. 6). 



   Es wird nun der Baggerlöffel entleert, beispielsweise auf eine unter ihm befindliche aufklappbare bzw. bewegliche Fläche 17. Hiezu wird das Seil 6 nachgelassen und das Seil 5 festgehalten, wodurch der Löffel 1 wieder um   90 Q zurückgekippt   wird (Fig. 7) und ein neuer Arbeitszyklusbeginnenkann. 



  Die Tiefe des Grabens nimmt immer mehr zu, bis man an dessen vorgesehenen Boden angelangt ist. 



   Nun wird die gesamte Vorrichtung gegen die Vorderfront des Grabens vorgeschoben und die Arbeit kann von neuem beginnen. 



   In den Fig. 8-11 ist eine andere Ausführungsform des erfindungsgemässen Baggers dargestellt, die den Zweck hat, die Leistungsfähigkeit des Baggers sowohl im Betrieb beim frontalen Arbeiten als auch beim lotrechten Arbeiten in die Tiefe zur Ausführung des ersten Schachtes, zu erhöhen. 
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 Bagger 103 und das Traggerüst 104 ersichtlich. 



  Am oberen Ende der Führung 101 ist eine Rolle 105 mit zwei Kehlen angeordnet, an der Vorderseite weist die   Führung die Rillen 106   auf, in denen der Schlitten 102 gleitet und nahe dem unteren Ende ist eine Rolle 107 vorgesehen. Am Schlitten 102 ist oben eine Gruppe von Rollen 108 angeordnet und unten ein Zapfen 109, an dem der Bagger angelenkt ist. 



   Ein Anschlag 110 an der Führung 101 begrenzt die Verschiebung des Schlittens nach unten. 



  Der Bagger 103 weist einen   Baggerlöffel   auf, der um einen Zapfen 114 schwenkbar ist und einen festen Arm 112 besitzt, an dessen vorderem Ende eine Rolle 113 gelagert ist. Unten besitzt der Löffel 111 eine Schneide 125. Zwischen dem Zapfen 109 des Schlittens   102   und dem eigentlichen   Baggerlöffel IM   ist ein   Verbindungsteil IM   vorgesehen, der den Zapfen 114 trägt. Am Traggerüst 104 ist eine Rolle 116 mit zwei Kehlen und eine Rolle 117 mit einer Kehle gelagert und die Führung 101 ist längs des lotrechten Teiles des Traggerüstes 104 verschiebbar, wobei sie sich auf einer Rolle 119 abstützt und im Lager 118 geführt ist. 



   Weiters sind am Gerüst 104 zwei Winden 120, 121 mit Bremse und Antrieb in beiden Drehrichtungen angeordnet. Mit 122 ist ein Seil bezeichnet, das von der Trommel der Winde 120 

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 und dafür bestimmt ist, eine Drehung des Baggerlöffels zum Beladen und Entladen zu steuern. 



   Ein zweites Seil 123 geht von der Trommel der Winde 121 aus, läuft über die Rollen   117, 107   und ist am unteren Ende des Schlittens befestigt. 



  Ein drittes Seil 124 geht ebenfalls von der Trommel der Winde 121 aus, auf der es jedoch in entgegengesetztem Sinn aufgewickelt ist wie das Seil 123, läuft über die Rollen 116, 105 und ist am oberen Ende des Schlittens befestigt. 



   Die Wirkungsweise der soeben beschriebenen Vorrichtung ist folgende :
Wenn das Ausgraben des ersten Schachtes begonnen wird, befindet sich der Bagger in der in Fig. 8 gezeigten Anordnung. 



   Wird die Winde 121 im Uhrzeigersinn gedreht, dann erreicht man durch das am Schlitten 102 befestigte Seil   123,   zufolge des Anschlages 110, ein gewisses Anheben der   Führung   101 samt Schlitten und Bagger. Durch Freigabe der Winde 121 fällt diese gesamte Einheit herab und der Baggerlöffel gräbt sich mit seiner Schneidkante 125 in das Erdreich ein. Die Schneidkante 125 befindet sich zufolge der Gestalt und Länge des Löffels 111 unterhalb der Führung 101 in einer Linie mit deren untere Kante. 



   Nun wird die Winde 121 festgehalten und durch Drehen der Winde 120 im Gegenuhrzeigersinn das Seil 122 angezogen, wodurch eine Drehung des Löffels 111 hervorgerufen wird und gleichzeitig auf die Führung 101 eine nach unten wirkende Kraft ausgeübt wird, da das Seil 122 über die Rolle 105 läuft, so dass die Führung 101 unter Mitwirkung des Lagers 118, der Auflagerolle 119, des Seiles 123 und etwaiger Reaktionskräfte des Bodens im Erdreich verankert wird. 



   Zufolge der besonderen Anordnung der Zapfen 114 und 109 sowie der Rollen 108 und 113 an den 
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 sind, verursacht das angezogene Seil 122 eine Drehung des Baggerlöffels 111 zunächst um den Zapfen 109 und sodann nach Beendigung dieser ersten Drehung eine weitere Drehung um den 
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 zu Beginn einer jeden Drehung vor der durch die Schneidkante 125 führenden Bodenebene des Löffels liegen, wird erreicht, dass dieselbe auf das Erdreich stets unter einem positiven Winkel einwirkt, was auch unterhalb der Führung 101 der Fall ist. 



   Während dieser Drehungen ist jegliche Bewegung des Zapfens 109 nach oben durch das Seil 123 unterbunden, da die Winde 121 blockiert ist. Während der Drehungen wird der Baggerlöffel mit Erdreich gefüllt. Gegen Ende der zweiten Drehung des Löffels wird unter Weiterbetätigung der Winde 120 im Gegenuhrzeigersinn die Winde 121 freigegeben, wodurch die Führung 101 nach unten verschoben wird, bis ihre Spitze den Boden der durch den Baggerlöffel erzeugten Ausgrabung erreicht. Gleichzeitig wird der Schlitten 102 in den Führungsrillen 106 wieder nach oben verschoben, wobei der ganz nach oben gedrehte und angefüllte Baggerlöffel mitgenommen wird. Sobald die gewünschte Höhe erreicht ist, wird das Umkippen des Baggerlöffels durch Festhalten der Winde 121 und Antrieb der Winde 120 im Uhrzeigersinn herbeigeführt.

   Das herabfallende Material wird auf einer eigenen, unter den Baggerlöffel schiebbaren Fläche aufgefangen. 



   Die Vorrichtung wird in ihre Ausgangslage zurückgeführt, indem beide Winden 120 und 121 im Uhrzeigersinn angetrieben werden. 



   Durch Wiederholung der beschriebenen Arbeitsvorgänge wird der Schacht bis zur grössten Tiefe, welche die Führung 101 zulässt, fertiggestellt. 



   Soll der Schacht nun erweitert werden, dann wird die Führung 101 gegen die Seite vorgeschoben, in deren Richtung die Erweiterung vorgenommen werden soll. Hiezu wird der   Schlitten 102   vorübergehend am oberen Ende der Führung 101 festgemacht und die Führung selbst sodann angehoben, indem die Winde 121 im Uhrzeigersinn angetrieben wird, bis die Spitze der Führung aus dem Erdreich freigekommen ist. Somit kann das Traggerüst 104 in die neue Lage gebracht werden. 



   In dieser angelangt, wird die Spitze der Führung 101 wieder durch Herabfallenlassen in den Boden eingeführt und man erreicht die in Fig. 11 gezeigte Anordnung. Der Schlitten 102 wird nun wieder von der Führung freigemacht und durch Antrieb der Winden   120, 121   im Uhrzeigersinn wird der Baggerlöffel auf den Boden herabfallen gelassen. Dann wird er gedreht, indem die Winde 121 festgehalten und die Winde 120 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben wird. In dieser Phase wird die Führung 101 unter der Wirkung des Seiles 122 in Verbindung mit dem Traggerüst 104 und der Wirkung des Seiles 123 sowie der Reaktionskräfte des Bodens auf die Spitze der Führung festgehalten. 



   Das Anheben und Entladen des Baggerlöffels erfolgt wie bereits beschrieben. 



   Die Arbeit wird bis zum Erreichen der gewünschten Tiefe fortgesetzt, worauf die Führung wieder vorverschoben wird. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Löffelbagger zum Ausheben von insbesondere schmalen Schächten oder Gräben mit durchwegs lotrechten Wänden, dessen länglicher, als Greif- oder Fördergefäss dienender Baggerlöffel mittels einer Heb- und Senkvorrichtung entlang einer starren, lotrechten Führung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Baggerlöffel (1 bzw. 111) beim Senken entlang der Führung (12 bzw. 101) mit seiner Greifkante nach unten gerichtet und mit seinem Boden der Führung zugekehrt ist, wogegen er zum Abtragen des Erdreiches in der gesenkten Lage mittels eines Zugseiles (6 bzw. 122) od. dgl.

   um mindestens eine waagrechte Kippachse in der Nähe des Löffelbodens und des der Greifkante abgekehrten Endes um etwa 900 hochschwenkbar ist, wobei die Kipp- <Desc/Clms Page number 4> achse während des Schwenkvorganges mit Hilfe einer Blockiervorrichtung (13-14bzw. 121-123) an einer beliebigen Stelle längs der Führung (12 bzw. 101) unverschiebbar mit dieser verbindbar ist und der gefüllte Baggerlöffel in seiner geschwenkten Lage zur Abbeförderung des erfassten Erdreiches längs der Führung nach Freigabe der Blockiervorrichtung anhebbar ist.

   2. Bagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugseil (6 bzw. 122) in einem Punkt des Baggerlöffels angreift, der in bezug auf eine durch die Kippachse gelegte lotrechte Ebene stets auf der andern Seite als die Führung (12 bzw. 101) liegt.

   3. Bagger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugseil (6bzw. 122) über eine am oberen Ende der Führung (12 bzw. 101) drehbar gelagerte Rolle (105) nach unten umgelenkt ist.

   4. Bagger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugseil (6) an den Knickpunkte zweier Winkelarme (7) angreift, deren eines Ende je an einer Seitenwand des Löffels (1) angelenkt ist und deren anderes Ende (9) gegen die Oberkante der entsprechenden Seitenwand anschlagen kann.

   5. Bagger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugseil (122) am freien Ende eines an der Rückwand des Baggerlöffels (111) befestigten Armes (112) angreift, der etwa senkrecht zum Löffelboden vom Löffel absteht.

   6. Bagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiervorrichtung aus einer, an der vorderen Gleitfläche der Führung (12) angebrachten Zahnstange (13) besteht, in welche EMI4.1 Bodenende eingreifen, sobald der Baggerlöffel um seine durch den Eingriff der Vorsprünge (14) in die Zahnstange (13) gebildeten Kippachsen mit seiner Greifkante aufwärtsgeschwenkt wird, wobei die Vorsprünge (14) nach erfolgter Schwenkung des Löffels (1) um etwa 90 0 selbsttätig ausser Eingriff mit der Zahnstange (13) gelangen.

   7. Bagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Baggerlöffel (111) an einem EMI4.2 gelagerte Umlenkrollen (105 bzw. 107) geführt sind, betätigbar und an einer beliebigen Stelle der Führung festhaltbar ist.

   8. Bagger nach Anspruch 7, dadurch gekenn- EMI4.3 gelenkig mit diesen verbundenes Zwischenstück (115) angeordnet ist und dass die gegenseitigen Verschwenkungen dieser Teile durch Anschläge begrenzt sind.

   9. Bagger nach Anspruch 8, dadurch gekenn- EMI4.4 (102) und des Baggerlöffels (111) am Zwischenstück (115) sowie durch den Angriffspunkt (113) des Zugseiles (122) am Baggerlöffel (111-112) gelegte Polygonzug an der der Führung (101) abgekehrten Seite zu jeder Zeit einen Winkel von weniger als 180 C bildet.

   10. Bagger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils wirkende der aufeinanderfolgenden Kippachsen (114, 109) des Baggerlöffels EMI4.5 dadurch gekennzeichnet, dass das Zugseil (122) zwischen dem Befestigungspunkt am Baggerlöffel (111-112) und der Umlenkrolle (105) am oberen Ende der Führung (101) mindestens EMI4.6 seinem freien Ende an der Trommel einer in beiden Drehrichtungen antreibbaren Winde (120) befestigt ist. EMI4.7 steuerbare und mit Bremsmitteln versehene Winden (121) angetrieben sind.

   13. Bagger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsseile (123, 124) mit entgegengesetztem Wicklungssinn um die Trommel einer einzigen Winde (121) gewunden sind.

   14. Bagger nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Anschlag (110) an der Führung (101) zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Schlittens (102).

   15. Bagger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die starre lotrechte Führung (12) mit ihrem unteren Ende fest im Boden verankert ist und bis zu derjenigen Tiefe reicht, auf welche der Schacht bzw. Graben ausgehoben werden soll.

   16. Bagger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass EMI4.8 und beim fortschreitenden Ausheben des ersten Schachtes mit ihrem unteren zugespitzen Ende nach und nach immer tiefer unter die Oberfläche eindringt und sich mit dem spitzen Ende sowie mit der dem Baggerlöffel (111) abgekehrten Fläche am Erdreich abstützt und verankert.

   17. Bagger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (101) im Traggerüst (104) so weit anhebbar ist, dass sich ihr unteres spitzes Ende oberhalb der Erdoberfläche befindet, auf welcher das Traggerüst ruht.

   18. Bagger nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Baggerlöffel (111) so weit verschwenkbar ist, dass seine Greifkante (125) bis unter die Spitze der Führung (101) gelangt.

   19. Bagger nach den Ansprüchen 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende der <Desc/Clms Page number 5> Führung (101) an der dem Baggerlöffel zugekehrten Vorderseite abgeschrägt ist.

   20. Bagger nach den Ansprüchen 7,14 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass das am unteren Ende des Schlittens (102) befestigte Betätigungsseil (123) ausser über die drehbare Rolle (107) in der Nähe des unteren Endes der Führung (101) über eine drehbare Rolle (117) am Traggerüst EMI5.1