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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung zur Entlüftung eines geschlossenen hydraulischen Kreislaufs eines hydraulisch betriebenen, portablen Werkzeugs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer solchen Hydraulikvorrichtung zur Entlüftung von hydraulischen Werkzeugen mit geschlossenem Hydraulikkreislauf.
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Technologischer Hintergrund
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Hydraulisch betriebene Werkzeuge werden für unterschiedliche Einsatzbereiche gebraucht. Insbesondere werden hydraulisch betriebene Werkzeuge im Bereich der Rettungstechnik als Schneidgeräte, Spreizer oder Geräte mit kombinierten Funktionen (spreizen und schneiden) eingesetzt. Darüber hinaus finden derartige portable Geräte auch im Bereich der industriellen Werkzeuganwendung beispielsweise zum Schneiden von Drähten, Kabeln oder dergleichen Einsatz. Die Geräte verfingen über einen geschlossenen Hydraulik-, d. h. Ölkreislauf und müssen daher einen flexiblen Ölspeicher z. B. in Form eines dehnbaren Tanks aufweisen. Ein entsprechendes Werkzeug ist beispielsweise aus der
EP 0 419 810 B1 bekannt. Der flexible Ölspeicher wird in diesem Gerät über eine Membran realisiert.
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Bei derartigen Werkzeugen ist es besonders wichtig, dass sowohl im Rahmen der Herstellung als auch bei Reparaturarbeiten der Hydraulikkreislauf möglichst gut entlüftet sein muss. Die im Hydraulikkreislauf befindliche Luft würde anderenfalls zu Betriebsstörungen wie stockenden Bewegungen, Gravitationen usw. führen. Da es allerdings in der Praxis nicht ausgeschlossen ist, dass im Zuge der Nutzung des Werkzeugs Luft in den Hydraulikkreislauf gelangt, müssen die Werkzeuge von Zeit zu Zeit entlüftet werden. Dies geschieht bisher dadurch, dass die Geräte, die sich weltweit im Einsatz befinden, an den Hersteller zurück geschickt und dort unter Verwendung einer Vakuumpumpe umfassenden Entlüftungsvorrichtung entlüftet werden müssen. Dies verursacht in mehrfacher Hinsicht einen erheblichen Aufwand.
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So muss beispielsweise bei Reparaturen der Hydraulikkreislauf geöffnet werden, wobei die Gefahr besteht, dass Luft in den Hydraulikkreislauf eindringen kann.
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Nächstliegender Stand der Technik
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Aus der
US2 952 329 ist eine Vorrichtung zur Entlüftung von Flüssigkeiten wie z. B. Schmieröle oder dergleichen bekannt. Es handelt sich hierbei um ein fest installiertes Entlüftungssystem eines Flüssigkeitskreislaufs beispielsweise in Form eines Schmierölkreislaufs einer Maschine oder dergleichen.
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Aus der
DE-PS 869 041 ist ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Entgasen von Flüssigkeiten bekannt, bei der die zu entgasende Flüssigkeit in eine strömende Bewegung mit zunehmender Geschwindigkeit versetzt und das Gas an einer Stelle höherer Geschwindigkeit und geringerem statischen Drucks abgesaugt wird. Hierzu sind verschiedenartig ausgestaltete Flüssigkeitsstrahlgeräte vorgesehen.
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Die
DE 196 12 593 C2 beschreibt ein Hydrauliksystem mit einer Umlaufströmungsschleife, die eine mit einer Hydraulikpumpe und einer Hochdruckzuführungs- und eine Niederdruckzuführungsleitung in Flüssigkeitsverbindung stehendes Betätigungselement einschließt. Das System schließt weiterhin einen Luftabscheider in Flüssigkeitsverbindung mit der Niederdruckleitung ein, um Luft aus der durch die Umlaufschleife strömenden Hydraulikflüssigkeit zu entfernen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neuartige Entlüftungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, die es erlaubt, eine einfache und kostengünstige Entlüftung von portablen Hydraulikwerkzeugen zu ermöglichen.
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Lösung der Aufgabe
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Die vorstehende Aufgabe wird durch eine Entlüftungseinrichtung zur Entlüftung eines geschlossenen hydraulischen Kreislaufs eines hydraulisch betriebenen, portablen Werkzeugs gelöst, welche folgende Merkmale aufweist
eine Saugleitung,
eine Venturidüsenanordnung, welche mit einer Pumpe betreibbar ist und mittels welcher bei Betrieb einer angeschlossenen Pumpe ein Unterdruck in der Saugleitung erzeugbar ist sowie
eine Kupplungseinrichtung zur lösbaren Verbindung der Saugleitung der Entlüftungsvorrichtung mit dem zu entlüftenden hydraulischem Werkzeug.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden in den Unteransprüchen beansprucht bzw. ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
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Die im Anspruch 1 beanspruchte, neuartige Entlüftungsvorrichtung hat den Vorteil, dass sie über eine Pumpe, z. B. Motorpumpe in sehr einfacher und kostengünstiger Weise betrieben werden kann. Ferner kann eine übliche Motorpumpe, z. B. Hydraulikpumpe, mit elektrischem Antrieb oder eine netzunabhängige Motorpumpe mit Verbrennungsmotor verwendet werden. Dies bewirkt, dass die Entlüftung vor Ort durchgeführt werden kann. Ein kostspieliges Rücksenden der Werkzeuge zum Hersteller für eine Entlüftung ist somit nicht mehr nötig. Motorpumpen werden benötigt, um Rettungsgeräte mit konventionellem, offenem Hydrauliksystem zu betreiben. Sie sind daher weit verbreitet.
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Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Motorpumpe um eine hydraulische Motorpumpe, d. h. um eine Motorpumpe mit eigenem Hydraulikkreislauf. Dieser Hydraulikkreislauf der Motorpumpe wird im Einsatz mit der Entlüftungsvorrichtung gekoppelt, so dass das Hydraulikfluid der Motorpumpe durch die Venturidüse hindurch strömt und einen Luft-Unterdruck an der Saugleitung erzeugt. Dementsprechend kann als hydraulische Motorpumpe das Hydraulikaggregat zum Betrieb des jeweiligen Werkzeugs verwendet werden, welches beim Betreiber ohnehin vorhanden ist.
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Dadurch, dass die Entlüftungsvorrichtung in einem Tragrahmen bzw. in einem Gestell oder einem Halterahmen untergebracht ist, kann die Entlüftungsvorrichtung als portable Einrichtung verwendet werden.
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Eine eigene am Tragrahmen vorgesehene Stromquelle oder sonstige Stromversorgungseinrichtung ermöglicht es, dass hydraulische Werkzeug, welches zu entlüften ist, zu betätigen, in dem dessen Hydraulikzylinder mehrfach hin- und her gefahren wird, d. h. das Werkzeug mehrfach geöffnet und geschlossen wird und hierdurch der Entlüftungsvorgang unterstützt wird.
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Mittels einer Kupplungseinrichtung kann die Entlüftungsvorrichtung mit der externen Motorpumpe in einfacher Weise gekoppelt bzw. von dieser entkoppelt werden.
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Das Ausgleichsvolumen bzw. der vorzugsweise vorzusehende Ausgleichsbehälter gewährleistet eine Pufferwirkung zwischen dem Hydraulikkreislauf der Motorpumpe und dem Hydraulikkreislauf des zu entlüftenden Werkzeugs und verhindert, dass über die Venturidüse Öl in den Hydraulikkreislauf der Motorpumpe angesaugt wird. Aus diesem Grund kann es zu keinen Vermischungen der Hydraulikflüssigkeit der Pumpenanordnung und des Werkzeugs kommen, so dass in vorteilhafter Weise unterschiedliche Hydraulikflüssigkeiten im Hydraulikkreislauf der Motorpumpe sowie des hydraulischen Werkzeugs vorhanden sein können. Mit dem ersten Umschaltventil kann in einfacher Weise nach erfolgter Entlüftung der Unterdruck in dem Ausgleichsvolumen bzw. der Ausgleichsbehälter beseitigt werden. Im Ausgleichsbehälter befindliches Hydraulikfluid strömt dann zurück in das Werkzeug, woraufhin der Hydraulikreislauf des Werkzeugs verschlossen werden kann und letzteres von der Entlüftungseinrichtung entkoppelt werden kann. Das erste Umschaltventil ist zweckmäßigerweise zwischen Venturidüse und Ausgleichsbehälter angeordnet.
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Das zweite Umschaltventil dient dazu, Hydraulikfluid aus einem zusätzlichen Reservoir anzusaugen, sofern sich im Ausgleichsvolumen bzw. Ausgleichsbehälter kein sichtbarer Stand des Hydraulikfluid einstellen sollte. Es befindet sich zweckmäßigerweise zwischen Ausgleichsbehälter und Werkzeug.
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Zweckmäßigerweise ist die Saugleitung oder zumindest ein Teil davon, vorzugsweise im Bereich zwischen dem Ausgleichsbehälter und der Kupplung zum Hydraulikwerkzeug, als transparente Leitung ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Bedienungsperson gut erkennen kann, ob noch Luftbläschen aus der Hydraulikflüssigkeit des Werkzeugs zum Ausgleichsbehälter hin aufsteigen oder nicht.
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Es kann hierdurch demzufolge eine optische Kontrolle des Fortgangs des Entlüftungsvorgangs vorgenommen werden.
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Sofern die Saugleitung oder zumindest ein Teil davon als flexible Schlauchleitung vorgesehen ist, kann auf kostengünstige Art und Weise beispielsweise durch eine transparente flexible PVC-Leitung der vorgenannte Vorteil erreicht werden.
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Zur Fixierung des zu entlüftenden hydraulischen Werkzeugs weist die Entlüftungsvorrichtung zweckmäßigerweise eine eigens vorgesehene Einspannvorrichtung auf.
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Zur Verbindung der Motorpumpe mit der Entlüftungseinrichtung sind vorzugsweise Schnellkupplungen vorgesehen. Gleiches gilt für die Verbindung der Entlüftungsvorrichtung mit dem zu entlüftenden Werkzeug.
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Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung einer Entlüftungsvorrichtung entsprechend mindestens einem der genannten Ansprüche zur Entlüftung von hydraulischen Werkzeugen mit geschlossenem Hydraulikkreislauf.
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Beschreibung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Entlüftungsvorrichtung wird anhand von Zeichnungsfiguren nachstehend näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 einen hydraulischen Schaltplan einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entlüftungsvorrichtung sowie
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2 eine perspektivische Gesamtdarstellung der Entlüftungsvorrichtung gemäß 1.
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Bezugsziffer 1 in 1 bezeichnet die Entlüftungsvorrichtung in ihrer Gesamtheit. Sie umfasst einen Anschlussblock 4 zur Verbindung der Entlüftungsvorrichtung 1 mit einer Motorpumpenanordnung 27. Der Anschlussblock 4 steht über eine Verbindungsleitung 9 (Druckleitung) mit einer Venturidüse 2 in Verbindung. Von der Venturidüse 2 führt eine weitere Verbindungsleitung 10 (Rücklaufleitung) zurück zum Anschlussblock 4.
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Die Venturidüse 2 verfügt über eine Abzweigung 19 an der sich unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils 11 eine Saugleitung 3 anschließt.
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In die Saugleitung 3 ist ein erstes Ventil 12, beispielsweise in Form eines handbetätigten Kugelhahns, eingeschaltet. Das erste Ventil 12 besitzt zwei Ventilstellungen, eine Ventilstellung verbindet die Verbindungsleitung 13 mit der Venturidüse 12 (linke Ventilstellung in 1). Die andere Ventilstellung (rechte Ventilstellung in 1) verbindet die Verbindungsleitung 13 mit der Atmosphäre.
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Die Verbindungsleitung 13 mündet in einen Ausgleichsbehälter 14, an dessen Oberseite ein Manometer 15 angeordnet ist. Bei dem Ausgleichsbehälter handelt es sich beispielsweise um einen länglichen Plexiglasbehälter oder dergleichen. Die Verbindungsleitung 13 mündet in dem oberen Teil des Ausgleichsbehälter 14.
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An der Unterseite des Ausgleichsbehälters 14 zweigt eine weitere Verbindungsleitung 16 ab, die den Ausgleichsbehälter 14 mit einem zweiten Ventil 17, beispielsweise einem zweiten Kugelhahn, verbindet. Bei dem zweiten Ventil 17 handelt es sich um ein 3/2-Wegeventil. Von dem zweiten Ventil 17 führt die Saugleitung 3 weiter zu einer Schnellkupplung, die es ermöglicht, die Saugleitung 3 mit einem zu entlüftenden Werkzeug 29 zu verbinden. Von den zweiten Ventil 17 zweigt eine weitere Verbindungsleitung 18 ab, die in ein Hydraulikreservoir 34 z. B. ein mit Hydrauliköl gefüllten Kanister oder dergleichen führt. Das zweite Ventil 17 dient dazu, die Verbindungsleitung 16 entweder auf die Saugleitung 3 (linke Ventilstellung) oder auf die Verbindungsleitung 18 (rechte Ventilstellung) zu schalten.
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Bei dem zu entlüftenden Hydraulikwerkzeug kann es sich um vielfache, vorzugsweise portable Werkzeuge handeln wie z. B. Hydraulikcutter, hydraulische Spreizer, hydraulische Rettungsgeräte usw. Insbesondere handelt es sich hierbei um hydraulische Geräte, welche über einen geschlossenen Hydraulik- bzw. Ölkreislauf verfügen.
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Die Motorpumpenanordnung 27 ist eine übliche Motorpumpenanordnung für den Betrieb eines hydraulischen Werkzeugs. Die Motorpumpenanordnung umfasst eine mittels Motor 26 angetriebene Pumpe 25, die mit einer Druckleitung 21 sowie einer Rücklaufleitung 22 verbunden ist. Die Druckleitung 21 sowie Rücklaufleitung 22 weisen an ihrem jeweiligen Ende eine Schnellkupplungseinrichtung 23 bzw. 24 auf, die es ermöglichen, die Motorpumpenanordnung 27 über eine erste sowie zweite Leitungsverbindung 7 bzw. 8 z. B. jeweils in Form einer Schlauchverbindung mit der Entlüftungseinrichtung zu verbinden.
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Im Bereich des Anschlussblocks 4 der Entlüftungsvorrichtung 1 ist ebenfalls eine Schnellkupplung 5 für die Druckleitung sowie eine Schnellkupplung 6 für die Rücklaufleitung vorgesehen.
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Wie aus 1 ersichtlich wird bei einer Verbindung von Motorpumpenanordnung 27 und Entlüftungseinrichtung 1 ein Kreislauf an hydraulischem Fluid zwischen der Pumpe 25 sowie Venturidüse 2 hergestellt.
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Im Betrieb der Entlüftungseinrichtung 1 wird diese zunächst über die Schnellkupplungen 5, 6 mit der Motorpumpenanordnung 27 verbunden sowie des Weiteren über die Schnellkupplung 20 mit den zu entlüftenden Werkzeugen 29 verbunden. Anschließend wird am ersten Ventil 12 die in 1 links dargestellte Schaltstellung (Durchlass) eingestellt sowie an dem zweiten Ventil 17 ebenfalls die linke Schaltstellung (Durchlass) eingestellt. Der durch die Saugleitung 3 aufgrund der Venturidüse 2 erfolgte Unterdruck führt dazu, dass die Luft aus der Hydraulikflüssigkeit des Werkzeugs 29 gezogen wird. Beim Anlegen eines Unterdrucks an das Werkzeug 29 führt dies dazu, dass die Hydraulikflüssigkeit des Werkzeugs 29 sich aufgrund des geschlossenen Systems sowie flexiblen Tanks in die Entlüftungsvorrichtung 1 d. h. in die Saugleitung 3 hinein begibt und bis zum Ausgleichsbehälter 14 steigt. Dort befindet sich eine Grenzlinie zwischen Hydrauliköl des Werkzeugs 29 sowie Luft. Sofern die Menge an Hydraulikflüssigkeit nicht ausreichen sollte, um in den Bereich des Ausgleichsbehälters 14 zu steigen, besteht die Möglichkeit, durch Umschaltung des zweiten Ventils 17 in die in 1 rechts dargestellte Schaltstellung Hydraulikfluid aus dem Hydraulikreservoir 34 zusätzlich abzusaugen, um die Position der Grenzfläche Hydraulikflüssigkeit/Luft in den Ausgleichsbehälter 14 zu verlegen.
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Mittels der Entlüftungsvorrichtung 1 wird die Luft allmählich aus dem Hydraulikfluidkreislauf des Werkzeugs 29 heraus gezogen. Dies kann die Anwendungsperson anhand der Saugleitung 3, die zweckmäßigerweise in Form einer transparenten PVC-Leitung vorgesehen ist, gut verfolgen. Bei vollständiger Entlüftung wird das erste Ventil 12 umgeschaltet, so dass sich atmosphärischer Druck im Ausgleichsbehälter einstellt, woraufhin die Hydraulikflüssigkeit sich in das Werkzeug 29 zurück bewegt. Die Entlüftung erfolgt zweckmäßigerweise in mehreren Durchläufen wie z. B. Absaugen, Zeit für Luftabscheidung im Ausgleichsbehälter geben, Öl ins Gerät zurücklaufen lassen, Gerät in die entgegen gesetzte Endstellung verfahren. Dann erfolgt ein neuer Durchlauf. Nach erfolgter Entlüftung wird das Werkzeug 29 abgenommen.
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In der perspektivischen Darstellung gemäß 2 ist zu erkennen, dass sich die erfindungsgemäße Entlüftungseinrichtung in einem Tragrahmen 30 befindet, welcher zu beiden Seiten des Ausgleichsbehälters 14 mit Traggriffen 31, 32 ausgestattet ist. Die mit jeweiligen Bezugszeichen versehenen Merkmale entsprechen den in 1 entsprechend gekennzeichneten Merkmalen.
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In der in 2 dargestellten Arbeitssituation befindet sich ein Werkzeug 29 in Form eines elektrisch angetriebenen hydraulischen Spreizers in der Entlüftungseinrichtung 1. Um eine Lagefixierung zu gewährleisten, wird das Werkzeug in eine in 2 nicht sichtbare z. B. v-förmige Aufnahme eingelegt und mittels einer an der Oberseite befindlichen Einspannvorrichtung 35 lagefixiert. Die Saugleitung 3, welche flexibel ausgestaltet ist, wird mit dem Befüllnippel (in 2 nicht dargestellt) über die Schnellkupplung 20 am Ende der Saugleitung 3 verbunden. Gut sichtbar in 2 ist der flexible Tank 36 des Werkzeugs 29. In 2 nicht ersichtlich ist die Pumpenanordnung sowie das Hydraulikreservoir der Entlüftungseinrichtung 1 beispielsweise in Form eines Ölkanister oder der gleichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Entlüftungseinrichtung
- 2
- Venturidüse
- 3
- Saugleitung
- 4
- Anschlussblock für Kupplungen
- 5
- Schnellkupplung (Druckleitung)
- 6
- Schnellkupplung b (Rücklaufleitung)
- 7
- erste Leitungsverbindung
- 8
- zweite Leitungsverbindung
- 9
- Verbindungsleitung
- 10
- Verbindungsleitung
- 11
- Rückschlagventil
- 12
- erstes Ventil
- 13
- Verbindungsleitung
- 14
- Ausgleichsbehälter
- 15
- Manometer
- 16
- Verbindungsleitung
- 17
- zweites Ventil
- 18
- Verbindungsleitung
- 19
- Abzweigung (Venturidüse)
- 20
- Schnellkupplung (Werkzeug)
- 21
- Druckleitung
- 22
- Rücklaufleitung
- 23
- Schnellkupplung
- 24
- Schnellkupplung
- 25
- Pumpe
- 26
- Motor
- 27
- Motorpumpenanordnung
- 28
- Tank
- 29
- Werkzeug
- 30
- Tragrahmen
- 31
- Tragegriff
- 32
- Tragegriff
- 33
- Stromquelle
- 34
- Hydraulikreservoir
- 35
- Einspannvorrichtung
- 36
- flexibler Tank (Werkzeug)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0419810 B1 [0002]
- US 2952329 [0005]
- DE 869041 [0006]
- DE 19612593 C2 [0007]
