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Die Erfindung betrifft einen Greiflöffel für einen Bagger oder ein baggerähnliches Gerät, wobei der Greiflöffel mit einer vorderen Grabkante ausgebildet und in zwei Schalenhälften geteilt ist, die jeweils eine zueinander gewandte Trennkante aufweisen, die um mindestens eine im Wesentlichen senkrecht zu der Grabkante verlaufende Schwenkachse gelagert und die mittels einer an einem Hauptlagerbock angreifenden Stellvorrichtung auf- und zusteuerbar sind.
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Neben der Fähigkeit Grabarbeiten vorzunehmen, sind Greiflöffel in der Lage, mit Hilfe ihres zangenförmig teilbaren Tieflöffels auch Körper zu greifen und von der Grabstelle zu entfernen. Derartige Greiflöffel werden beispielsweise bei Abbruch- und Sortierarbeiten aber auch bei der Beseitigung von Kampfmitteln eingesetzt.
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Ein gattungsgemäßer Greiflöffel ist aus der
EP 0 459 100 A1 oder der
DE 20 2007 017 426 U1 bekannt geworden. Die Druckschriften offenbaren einen Greifer, bei dem beide Schalenhälften an ihrer Oberseite mittels einer Bolzenlagerung an einem Lagerbock aufgehängt sind. Für ein symmetrisches Aufsteuern der Schalenhälften ist an den Lagerlaschen jeweils ein Ende einer Gleichlaufkoppel derart angelenkt, dass die Schalenhälften in Gleichlauf verschwenkt werden. Die Gleichlaufkoppel wird gemäß der älteren Druckschrift aus einem an beiden Enden drehbeweglich gelagerten Stab gebildet.
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Auch die
DE 25 20 141 A1 beschreibt einen Anschluss einer Verbindungsstange an zwei Flankenteilen, so dass sich für die beiden Schwenkachsen im Wesentlichen synchrone Schwenkbewegungen ergeben, wobei die Verschwenkung in Bezug auf die vertikale Längsmittelebene im Wesentlichen symmetrisch sein soll.
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Das synchrone Öffnen und Schließen der Schalenhälften genügt qualitativ jedoch häufig nicht den Anforderungen, insbesondere nicht bei der Beseitigung von im Erdreich freizulegenden Kampfmitteln. Hinzu kommt, dass diese häufig eine hohe Masse aufweisen und beim Anheben des Kampfmittels die Schalenhälften ungleichmäßig belastet werden, so dass die an der höher belasteten Schalenhälfte angreifenden Aktoren/Antriebe an ihre Leistungsgrenzen kommen während die an der weniger belasteten Schalenhälfte angreifenden Aktoren/Antriebe noch über Leistungsreserven verfügen. Aufgrund dieses Phänomens wird die asynchrone Öffnungs- oder Schließbewegung der Schalenhälften zusätzlich verstärkt. Insbesondere beim Räumen von Kampfmitteln kann eine asynchrone Kinematik der Schalenhälften fatale Folgen haben.
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Aus diesem Grund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Greiflöffel derart weiterzubilden, dass eine exakt synchronisierte Öffnungs- oder Schließbewegung der Schalenhälften möglich ist.
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Die Erfindung wird mit einem Greiflöffel gelöst, bei dem jede Schalenhälfte auf ihrer Oberseite ein Kraftübertragungselement aufweist, wobei die Kraftübertragungselemente stets miteinander in Wirkeingriff stehen und bei Betätigung der Stellvorrichtung rotatorisch aufeinander ablaufen. Beide Schalenhälften sind somit über das Kraftübertragungselement kinematisch gekoppelt, so dass ein synchrones Öffnen oder Schließen der Schalen und der Stellvorrichtung erfolgt. Während des Schließens der Schalenhälften unterstützt die weniger belastete Schalenhälfte stets die höher belastete Schalenhälfte, wodurch die am Greiflöffel zur Verfügung stehende Kraft optimal ausgenutzt wird.
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Der erfindungsgemäße Greiflöffel eröffnet aufgrund seiner gleichmäßigen Kraftübertragung auf beide Schalenhälften die Möglichkeit, mit geöffneten Schalen zu graben und gegebenenfalls ohne Positionswechsel des Greiflöffels einen (teilweise) freigelegten Gegenstand zu halten.
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Vorzugsweise ist jede Schalenhälfte mit mindestens einer Lagerlasche ausgebildet und mittels eines darin gehaltenen Lagerbolzens an einem Hauptschalenlager des Hauptlagerbocks drehbeweglich befestigt. Die Lagerlasche bildet einen Befestigungspunkt für die daran angeordnete Schalenhälfte und über den darin angeordneten Lagerbolzen auch deren Schwenkachse. Üblicherweise sind die Lagerlaschen auf der Oberseite der Schalenhälften angeordnet.
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Vorteilhafterweise grenzen die Lagerlaschen unmittelbar an die Trennkante an. Diese Ausführungsform ermöglicht das nahe Zusammenliegen der auf beiden Schalenhälften angeordneten Schwenkachsen, unabhängig vom Öffnungszustand des Greiflöffels.
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Es hat sich als besonders günstig herausgestellt, wenn die Kraftübertragungselemente unmittelbar an der Lagerlasche ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Lagerlaschen integraler Bestandteil der Kraftübertragungselemente, die demzufolge auch unmittelbar angrenzend zu der Trennkante angeordnet sind.
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Zweckmäßigerweise greifen die Kraftübertragungselemente formschlüssig ineinander, zum Beispiel mittels einer Verzahnung.
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Vorzugsweise ist die Verzahnung auf den einander zugewandten Flächen der Lagerlaschen ausgeformt, wobei die Zähne der gegenüberstehenden Schalenhälften einander kämmen.
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Günstigerweise umfasst die Stellvorrichtung mehrere Druckmittelzylinder. Als Druckmittelzylinder kommen insbesondere hydraulische Differentialzylinder zur Anwendung. Die Differentialzylinder sind an die ohnehin vorhandenen Anschlüsse des Geräteträgers, beispielsweise eines Hydraulikbaggers adaptierbar.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Druckmittelzylinder zwischen dem Hauptlagerbock und den Schalenhälften kreuzweise verlaufen. Unter einem kreuzweisen Verlauf der Druckmittelzylinder wird eine Anordnung mit einer in der Schwenkachse der Schalenhälften gegenseitigen Überlappung der Druckmittelzylinder verstanden. Eine derartige Anordnung führt zu einer außerordentlich niedrigen Bauhöhe des Greiflöffels.
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Zweckmäßigerweise weisen die Schalenhälften Anschlagpunkte auf, an denen die Druckmittelzylinder drehbeweglich angeschlagen sind.
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Vorzugsweise ist/sind der/die Anschlagpunkt(e) auf der Oberseite der zugehörigen Schalenhälfte maximal beabstandet zu deren Schwenkachse angeordnet, wodurch eine maximale Hebelwirkung erzielt wird.
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Gemäß einer besonders günstigen Ausgestaltung weisen die Schalenhälften jeweils eine Löffelgrundplatte mit einer zur Trennkante offenen Ausnehmung auf, wobei sich die Ausnehmungen bei geschlossenem Greiflöffel unmittelbar gegenüberliegen. Die Ausnehmungen können insbesondere spiegelsymmetrisch angeordnet sein. Als bevorzugte Kontur für die Ausnehmungen hat sich eine bei geschlossenem Greiflöffel gebildete Kreis- oder Prismenform bewährt. Mit Hilfe dieser Ausnehmungen lassen sich insbesondere zylindrische Körper umschließen und aus dem Erdreich ziehen, ohne dass der Körper während des Schließvorgangs der Schalenhälften aus den sich schräg annähernden Trennkanten in Richtung der Grabkante herausdrückt wird. Unter einem zylindrischen Körper oder Gegenstand wird beispielsweise ein Rohr, Munitionskörper oder ein zu entschärfender „Blindgänger” verstanden.
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Die Ausnehmungen können in einem vorderen, planen Abschnitt und/oder einem hinteren, gewölbten Abschnitt der Löffelgrundplatte angeordnet sein. Mit Hilfe dieser Ausnehmungen lassen sich die zu bergenden Gegenstände besonders vorteilhaft in Richtung ihrer axialen Erstreckung ziehen und dadurch vom umgebenden Erdreich befreien. Eine Anordnung der Ausnehmungen im, ausgehend von der Grabkante, vorderen Abschnitt dient besonders gut dazu, vertikal im Erdreich oder Schutt stehende Teile zu umschließen und herauszuziehen. Sofern die Ausnehmungen im hinteren Abschnitt angeordnet ist, der zumindest abschnittsweise senkrecht zum vorderen Abschnitt ausgerichtet ist, wird ein Anheben oder Herausziehen des zu bergenden Gegenstandes in einer weitgehend horizontalen Richtung begünstigt.
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Vorteilhafterweise ist auf der Löffelgrundplatte im Bereich der Trennkante jeweils eine im Wesentlichen senkrecht darauf stehende und parallel zur Grabkante ausgerichtete Greiferbacke angeordnet, die auf ihren zugewandten Seiten mit einem konkav geformten Halteöffnung versehen ist. Die Größe der Halteöffnung ist im geschlossenen Zustand des Greiflöffels minimal ausgeformt, wobei sich die Greiferbacken je nach Öffnungsposition der Schalenhälften zangenartig annähern oder entfernen. Die Halteöffnung bietet eine weitere Möglichkeit, den zu bergenden Gegenstand innerhalb des Grabraumes beziehungsweise der Kontur des Greiflöffels zu fixieren. Mit Hilfe der Greiferbacken lassen sich zum Beispiel zylindrische Gegenstände klemmend halten, deren Länge größer als ihr Durchmesser ist.
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Zweckmäßigerweise fluchtet die Halteöffnung mit einer der Ausnehmungen. Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform fluchtet die Halteöffnung der Greiferbacken mit den im hinteren, gewölbten Abschnitt befindlichen Ausnehmungen. Hierdurch lässt sich der zu bergende Gegenstand an zwei Stellen fixieren, was insbesondere bei glatten zylindrischen Oberflächen von Vorteil ist.
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Vorzugsweise sind die gegenüberliegenden Trennkanten mit zueinander komplementär ausgeformten Vor- und Rücksprüngen ausgebildet. In geschlossenem Zustand der Schalenhälften sind diese dadurch in Richtung der Schwenkachse formschlüssig fixiert. Hierdurch werden auf die Schalen wirkende Lasten während des Grabvorganges bei geschlossenen Schalenhälften gleichmäßig auf beide Schalenhälften verteilt.
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Eine besonders herausragende Ausführungsform wird erzielt, wenn zwischen dem Hauptlagerbock und einem Baggeranschlussmittel ein hydraulischer Schwenktrieb angeordnet ist. Der hydraulische Schwenkantrieb umfasst einen Drehverteiler mit Endlosrotation.
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Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend anhand von 5 Figuren näher erläutert. Es zeigen die
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1: eine dreidimensionale Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Greiflöffel in geschlossener Stellung;
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2: eine dreidimensionale Ansicht auf den Greiflöffel gemäß 1 in geöffneter Stellung;
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3: eine dreidimensionale, teilweise geschnittene Rückansicht auf die Antriebseinheit in geschlossener Stellung;
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4: ein vergrößerter Ausschnitt aus der Darstellung gemäß 3 und
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5: eine Vorderansicht auf den Greiflöffel.
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Die 1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht auf den erfindungsgemäßen Greiflöffel in geschlossener Stellung. Der Greiflöffel umfasst zwei zueinander gewandte Schalenhälften 2a, 2b, die einen gemeinsamen Grabraum 26 umschließen. Jede der Schalenhälften 2a, 2b ist aus einer Löffelgrundplatte 17 und einer diese seitlich begrenzenden Seitenwand 27 gebildet. Die Löffelgrundplatte 17 schließt endseitig mit einer Grabkante 1 ab. Bei konventionellen Grabarbeiten wird der anstehende Boden zunächst durch die in Grabrichtung vordere Grabkante 1 gelöst und gelangt sodann in den Grabraum 26.
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Die Schalenhälften 2a, 2b weisen auf ihrer einander zugewandten Seite eine Trennkante 3a, 3b auf, wobei in der gezeigten geschlossenen Position der Schalenhälften 2a, 2b die jeweiligen Trennkanten 3a, 3b aneinanderstoßen. Beide Trennkanten 3a, 3b sind mit Vor- und Rücksprüngen 23 (siehe 2) versehen, wodurch bei geschlossenen Schalenhälften 2a, 2b ein formschlüssiger Verbund entsteht.
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Beide Schalenhälften 2a, 2b sind zudem drehbeweglich durch Lagerlaschen 9 und darin eingeschobene Lagerbolzen 10 gegenüber einem ortsfest an einem Hauptlagerbock 5 ausgebildeten Hauptschalenlager 11 gehalten, wobei die Lagerbolzen 10 die jeweilige Schwenkachse 4a, 4b der Schalenhälfte 2a, 2b definieren. Die Lagerlaschen 9 befinden sich angrenzend zu der jeweiligen Trennkante 3a, 3b auf der Oberseite 7 der jeweiligen Schalenhälfte 2a, 2b.
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Für ein Öffnen der Schalenhälften 2a, 2b werden diese von einer gemeinsamen Antriebseinheit 12 angesteuert, die sich oberhalb der Schalenhälften 2a, 2b und zwischen diesen und einem Baggeranschlussmittel 24 befindet. Die gemeinsame Antriebseinheit 12 umfasst eine Stellvorrichtung 6 und ein auf die jeweilige Schalenhälfte 2a, 2b wirkendes Kraftübertragungselement 8a, 8b.
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Die Stellvorrichtung 6 wird in der gezeigten Ausführungsform der 1 durch hydraulische Druckmittelzylinder 15a, 15b, 15c, 15d gebildet, von denen lediglich die auf einer Seite befindlichen und parallel zueinander ausgerichteten Druckmittelzylinder 15a, 15b erkennbar sind. Jeder der Druckmittelzylinder 15a, 15b, 15c, 15d ist mit seinem ersten Ende an dem gemeinsamen Hauptlagerbock 5 und mit seinem zweiten Ende drehbeweglich über Anschlagpunkte 16a, 16b, 16c, 16d an einer der Schalenhälften 2a, 2b befestigt. Die Anschlagpunkte 16a, 16b, 16c, 16d sind auf der Oberseite 7 (siehe 3) der Schalenhälften 2a, 2b im Übergangsbereich zu der Seitenwand 27, also beabstandet zu der jeweiligen Trennkante 3a, 3b angeordnet.
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Eine 360° Rotation des erfindungsgemäßen Greiflöffels erfolgt über einen zwischen dem Hauptlagerbock 5 und dem Baggeranschlussmittel 24 befindlichen Schwenkantrieb 25.
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Die 2 zeigt den Greiferlöffel in einer geöffneten Funktionsstellung, bei welcher die Schalenhälften 2a, 2b um ihre zugehörigen Schwenkachsen 4a, 4b nach außen geschwenkt sind. Die Druckmittelzylinder 15a, 15, 15c, 15d sind hierfür eingefahren und haben dadurch den zugehörigen Anschlagpunkt 16a, 16b, 16c, 16d um die Schwenkachse 4a, 4b der jeweiligen Schalenhälfte 2a, 2b angehoben. In dieser Funktionsstellung kann zum Beispiel Erdreich um einen zwischen den Schalenhälften 2a, 2b befindlichen Gegenstand entfernt werden, ohne diesen zu berühren. Anschließend besteht die Möglichkeit, den freigelegten Gegenstand klemmend durch ein Zusammenfahren der Schalenhälften 2a, 2b zu greifen und anzuheben.
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In der 3 ist exemplarisch die kreuzweise Anordnung des Druckmittelzylinders 15b mit dem Druckmittelzylinder 15d in einer geschlossenen Stellung des Greiflöffels zu erkennen, in welcher alle Druckmittelzylinder 15a, 15b, 15c, 15d entsprechend ihres maximalen Verfahrweges ausgefahren sind. Dabei ist der in der Bildebene vordere Druckmittelzylinder 15b mit seinem oberen Ende außenliegend an dem Hauptlagerbock 5 befestigt und mit seinem zweiten Ende an dem diametral gegenüberliegenden Anschlagpunkt 16b auf der Oberseite 7 der ersten Schalenhälfte 2a. Der in der Bildebene dahinter liegende Druckmittelzylinder 15d verläuft von einer bezüglich des Druckmittelzylinders 15b gegenüberliegenden Befestigung an dem Hauptlagerbock 5 zu dem hierzu diametral gegenüberliegenden Anschlagpunkt 16d auf der Oberseite 7 der Schalenhälfte 2b. Grundsätzlich können je nach Abmessungen und zu erwartenden Lasten eine beliebige Anzahl weiterer Druckmittelzylinder in gleicher Weise angeordnet werden.
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Durch die sich kreuzende Anordnung der Druckmittelzylinder 15a, 15b, 15c, 15d in Verbindung mit den außenliegenden Anschlagpunkten 16a, 16b, 16c, 16d an den jeweiligen Schalenhälften 2a, 2b beziehungsweise durch die innenliegenden Schwenkachsen 4a, 4b ergibt sich eine geringe Bauhöhe der Stellvorrichtung 6 bei hohen übertragbaren Öffnungs- beziehungsweise Schließkräften.
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Die 3 und als Ausschnittsvergrößerung die 4 zeigen darüber hinaus das an beiden Schalenhälften 2a, 2b vorgesehene Kraftübertragungselement 8a, 8b. Bei dem Kraftübertragungselement 8a, 8b handelt es sich um eine jeweils auf den zugewandten Flächen 14 der Lagerlaschen 9 eingebrachte Verzahnung 13. Unter zugewandten Flächen 14 werden die Kontaktbereiche zwischen den einander kämmenden Verzahnungen 13 der ersten und zweiten Schalenhälfte 2a, 2b zwischen einer maximalen Öffnungsstellung und der Schließstellung verstanden. Dabei verbleiben die Schwenkachsen 4a, 4b der Schalenhälften 2a, 2b ortsfest zu dem Hauptschalenlager 11 beziehungsweise dem Hauptlagerbock 5.
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In der 5 sind in einer Vorderansicht eine vordere Ausnehmung 18a und eine hintere Ausnehmung 18b dargstellt. Beide Ausnehmungen 18a, 18b dienen der klemmenden Aufnahme von insbesondere zylindrischen oder elliptischen Gegenständen (nicht dargestellt) und verhindern ein Herausrutschen des zu bergenden Gegenstandes beim Schließen der Schalenhälften 2a, 2b.
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Die Ausnehmung 18a befindet sich in der Löffelgrundplatte 17 auf dem Niveau der durchgehenden Grabkante 1 beider Schalenhälften 2a, 2b, das heißt, im vorderen, planen Abschnitt 19 des Greiflöffels. Diese Ausnehmung 18a ist besonders geeignet, aufrecht stehende Gegenstände in vertikaler Richtung aus dem Erdreich zu ziehen.
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Im hinteren, aufstehenden Abschnitt 20 der Löffelgrundplatte 17 ist die hintere Ausnehmung 18b ausgebildet, die somit in einem Winkel von ungefähr 90° zu der vorderen Ausnehmung 18a ausgerichtet ist. Die Ausnehmung 18b für sich genommen erlaubt besonders günstig das Anheben oder horizontale Ziehen von insbesondere zylindrischen Gegenständen.
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Darüber hinaus ragt beidseitig der Trennkanten 3a, 3b eine Greiferbacke 21 gegenüber dem vorderen, planen Abschnitt 19 in Richtung des Kraftübertragungselementes 8a, 8b in den Grabraum 26 hinein. Beide Greiferbacken 21 bilden zusammen eine Halteöffnung 22 aus, die in der Bildebene beziehungsweise in axialer Richtung der Schwenkachsen 4a, 4b mit der hinteren Ausnehmung 18b fluchtet. Auf diese Weise lassen sich auch längere Gegenstände an zwei Punkten sicher aufnehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Grabkante
- 2a, 2b
- Schalenhälften
- 3a, 3b
- Trennkante Schalenhälfte
- 4a, 4b
- Schwenkachse Schalenhälfte
- 5
- Hauptlagerbock
- 6
- Stellvorrichtung
- 7
- Oberseite Schalenhälften
- 8a, 8b
- Kraftübertragungselement
- 9
- Lagerlasche
- 10
- Lagerbolzen
- 11
- Hauptschalenlager
- 12
- Antriebseinheit
- 13
- Verzahnung
- 14
- zugewandte Flächen
- 15a–15d
- Druckmittelzylinder
- 16a–16d
- Anschlagpunkte
- 17
- Löffelgrundplatte
- 18a
- vordere Ausnehmung
- 18b
- hintere Ausnehmung
- 19
- vorderer Abschnitt
- 20
- hinterer Abschnitt
- 21
- Greiferbacke
- 22
- Halteöffnung
- 23
- Vor- und Rücksprung
- 24
- Baggeranschlussmittel
- 25
- Schwenktrieb
- 26
- Grabraum
- 27
- Seitenwand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0459100 A1 [0003]
- DE 202007017426 U1 [0003]
- DE 2520141 A1 [0004]
