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Die Erfindung betrifft eine arretierbare Führungsvorrichtung für ein Arbeitsgerät.
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Heutzutage ist eine Vielzahl von Arbeitsgeräten in Gebrauch, zu deren Führung eine Führungsdeichsel benötigt wird. Solche Arbeitsgeräte sind zum Beispiel Bodenverdichtungsvorrichtungen, wie z. B. Vibrationsplatten oder Vibrationswalzen. Derartige Bodenverdichtungsvorrichtungen weisen eine Untermasse mit einem Bodenkontaktelement auf, das über den zu verdichtenden Boden bewegt wird und mit Schwingungen beaufschlagt ist, die durch einen Schwingungserreger erzeugt werden. Der Schwingungserreger ist meist ein Krafterreger, bei dem z. B. zwei gegenläufig drehbare Unwuchtwellen eine resultierende Kraft erzeugen, die die gewünschte Schwingung herbeiführt.
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Oberhalb der Untermasse ist eine relativ zu der Untermasse bewegliche Obermasse vorgesehen, die einen Antrieb, z. B. einen Verbrennungsmotor, einen Maschinenrahmen und gegebenenfalls eine Deichsel zum Führen der Vibrationsplatte aufweist. Zu der Obermasse werden meist auch noch ein Kraftstofftank, Steuerelemente und – sofern vorhanden – Teile eines Hydrauliksystems gezählt.
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Bei derartigen Bodenverdichtungsvorrichtungen wird die Führungsdeichsel oft in verschiedene Stellungen gebracht. Wenn Bodenverdichtungsvorrichtungen per Hand geführt werden, muss die Führungsdeichsel in einer Höhe eingestellt sein, die einem Bediener eine häufige Benutzung ohne dauerhafte gesundheitliche Beeinträchtigungen erlaubt. Während des Transports der Bodenverdichtungsvorrichtung ist es jedoch unzweckmäßig, die Führungsdeichsel in der Arbeitsposition zu belassen, da dies einen zusätzlichen Platzaufwand mit sich bringt. Stattdessen wird die Führungsdeichsel in eine nahezu senkrechte Position verschwenkt.
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Für einen Bediener der Bodenverdichtungsvorrichtung soll beim Umstellen der Führungsdeichselposition möglichst wenig Belastung und Verletzungsgefahr bestehen. Es ist daher erstrebenswert, eine Führungsvorrichtung für Arbeitsgeräte anzugeben, mit der eine Führungsdeichsel leicht und gefahrlos von einer Arbeitsposition in eine nahezu senkrechte Position (z. B. Transport- oder Ruheposition) gebracht werden kann.
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Während des Transports eines Arbeitsgeräts mit einer sich in senkrechter Stellung befindenden Führungsdeichsel besteht die Gefahr, dass sich die Führungsdeichsel aus der senkrechten Stellung löst und dadurch Gesundheits- und Sachschaden verursacht werden. Es ist deshalb erstrebenswert, eine Führungsvorrichtung anzugeben, bei der eine Führungsvorrichtung sicher arretiert ist und mit der ein unbeabsichtigtes Abklappen der Führungsdeichsel verhindert wird.
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Neben Transportzwecken kann es auch dann sinnvoll sein, Bodenverdichtungsvorrichtungen mit nahezu senkrechten Führungsdeichseln zu benutzen, wenn mehrere Bodenverdichtungsvorrichtungen zu einem Koppelsatz verbunden werden. Durch die Verbindung von mehreren Bodenverdichtungsvorrichtungen zu einem solchen Koppelsatz kann eine höhere Effizienz bei der Arbeitserledigung erreicht werden. Dabei wird der Koppelsatz meist per Fernsteuerung bedient. Aus konstruktiver Sicht ist es zweckdienlich die Empfangseinheit der Fernsteuerung an der Unterseite der Führungsdeichsel der Bodenverdichtungsvorrichtungen zu befestigen, weshalb die Führungsdeichseln während des Arbeitsprozesses hochgeklappt und arretiert sein müssen. Zudem kann bei hochgeklappten Führungsdeichseln eine größere Zahl von verschiedenen Fahrmanövern auf beengtem Raum durchführbar sein.
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Während des Betriebs der Bodenverdichtungsvorrichtungen im Koppelsatz entstehen durch die Beschleunigungen der Vibrationsplatten der Bodenverdichtungsvorrichtungen hohe Kräfte auf die Arretierung. Es ist deshalb erstrebenswert eine Führungsvorrichtung für ein Arbeitsgerät anzugeben, deren Arretierung sich auch beim Auftreten von großen Kräften nicht selbsttätig löst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Führungsvorrichtung zum Führen eines Arbeitsgeräts anzugeben, mit der eine Führungsdeichsel leicht und gefahrlos von einer Arbeitsposition in eine nahezu senkrechte Position (z. B. Transport- oder Ruheposition) gebracht werden kann, bei der die Führungsdeichsel sicher arretiert ist, mit der ein unbeabsichtigtes Abklappen der Führungsdeichsel verhindert wird und deren Arretierung sich auch beim Auftreten von großen Kräften nicht selbsttätig löst.
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Die oben genannte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Eine Führungsvorrichtung zum Führen eines Arbeitsgeräts weist auf: ein Verbindungselement; ein Deichselelement, das mit dem Verbindungselement verbunden ist, relativ zu dem Verbindungselement in eine erste Stellung oder eine zweite Stellung bewegbar ist und über das Verbindungselement mit dem Arbeitsgerät verbindbar ist; und ein Stützelement, das über ein verformbares Federelement mit dem Verbindungselement verbunden ist und das Deichselelement durch Abstützen des Deichselelements auf dem Stützelement in der ersten Stellung hält. Hierbei ist das Federelement durch Verlagern des Stützelements verformbar und das Deichselelement ist nach Verformen des Federelements in die zweite Stellung verschwenkbar.
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In der Führungsvorrichtung wird ein Deichselelement eines Arbeitsgeräts mittels eines Stützelements in einer nahezu senkrechten ersten Stellung abgestützt. Das Stützelement ist dabei mit einem verformbaren Federelement verbunden und wird durch das Federelement in einer Position gehalten, die es dem Stützelement erlaubt, das Deichselelement in der ersten Stellung zu halten. Durch Verlagern des Stützelements, z. B. durch ein Pedal, einen Hebel oder ähnliches, wird das Federelement verformt, wodurch das Deichselelement in die zweite Stellung verschwenkbar ist. Die Deichsel wird also in der ersten Stellung gehalten, solange das Federelement nicht verformt ist, und ein Absenken in die zweite Stellung ist nur möglich, nachdem das Stützelement verlagert und das Federelement verformt wurde. Dadurch ist gewährleistet, dass das Stützelement das Deichselelement nicht mehr abstützt und die Deichsel des Arbeitsgeräts leicht aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verschwenkt werden kann, wenn das Stützelement verlagert und das Federelement verformt wird.
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Bei nicht verformtem Federelement hält das Stützelement die Deichsel hingegen sicher in der ersten Stellung und garantiert dadurch, dass es nicht zu einem unbeabsichtigten Abklappen der Deichsel aus der ersten Stellung in die zweite Stellung kommt. In diese Position wird das Stützelement durch eine sich im Federelement ausbildende Federkraft gebracht, die das Federelement aus einem verformten Zustand in den nicht verformten Zustand zurückbringt. Die sich im Federelement ausbildende Federkraft wird aber nicht dazu benutzt, das Deichselelement über das Stützelement abzustützen. Vielmehr stützt sich das Deichselelement gravitativ auf dem Stützelement ab. Eine durch das Deichselelement auf das Stützelement ausgeübte Kraft, die dazu geeignet ist, das Deichselelement aus der ersten Stellung in die zweite Stellung zu bewegen, wird dabei von dem Stützelement derart aufgefangen und an das Federelement weitergegeben, dass sich das Stützelement nicht verlagert und sich das Federelement nicht verformt. Das Deichselelement, das Stützelement und das Federelement bilden also ein sich selbst stützendes System. Das Deichselelement ist auch bei Schlägen oder Stößen auf das Deichselelement sicher arretiert.
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Durch die entsprechende Anordnung und Zusammenwirkung von Deichselelement und Stützelement sowie deren geometrische Gestaltung kann erreicht werden, dass sich die Elemente gegenseitig verschränken und damit blockieren. Damit wird das Deichselelement sicher in der ersten Stellung gehalten.
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Zudem ist es durch die dämpfende Wirkung des Federelements möglich, die sichere Arretierung des Deichselelements in der ersten Stellung auch dann zu gewährleisten, wenn das mit der Führungsvorrichtung verbindbare Arbeitsgerät großen Kräften ausgesetzt ist.
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Das Federelement kann hierbei einen Gummipuffer aufweisen und das Stützelement kann von dem Deichselelement lösbar sein, wenn durch das Verformen des Federelements eine von dem Verbindungselement entfernt gelegene Seite des Gummipuffers gestaucht ist. Nach dem Verformen des Federelements kann das Deichselelement in die zweite Stellung verschwenkbar sein.
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Durch Verwendung eines derartigen Gummipuffers wird gewährleistet, dass sich beim Verformen des Federelements das Stützelement von dem Deichselelement weg bewegt, d. h. das Stützelement wird verlagert, da durch das Verformen des Federelements eine vom Verbindungselement weg gelegene Seite des Gummipuffers gestaucht wird. Somit ist es möglich, das Stützelement durch Verformen der von dem Verbindungselement weg gelegenen Seite des Gummipuffers von dem Deichselelement zu entfernen und damit zu gewährleisten, dass sich das Deichselelement nur dann in die zweite Stellung absenken lässt, wenn das Federelement entsprechend verformt ist. Dadurch wird die Sicherheit beim Transportieren eines Arbeitsgeräts mit einem Deichselelement in der ersten Stellung oder beim Arbeiten mit einem Arbeitsgerät mit einem Deichselelement in der ersten Stellung zusätzlich erhöht.
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Das Federelement kann auch ein Torsionselement aufweisen, in dem bei einem Verformen des Federelements eine Torsion erzeugbar ist. Dann ist das Stützelement von dem Deichselelement lösbar, wenn die Torsion in dem Torsionselement erzeugt ist und daran anschließend kann das Deichselelement in die zweite Stellung verschwenkbar sein.
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Durch Verwendung eines Torsionselements in dem Federelement, wird gewährleistet, dass durch das auf das Stützelement aufschlagende Deichselelement verursachte Stöße auf das Federelement, nicht zu einer Verformung des Federelements führen, die ein unbeabsichtigtes Absenken des Deichselelements möglich machen würde. Es wird also die Sicherheit beim Transportieren oder Arbeiten mit einem Arbeitsgerät mit hochgeklapptem Deichselelement zusätzlich erhöht.
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Das Federelement kann verformt sein, wenn das Deichselelement in eine Position zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung geschwenkt ist und eine Rückstellkraft des Federelements kann das Verformen des Federelements zurückbilden, wenn das Deichselelement aus der zweiten Stellung in die erste Stellung geschwenkt ist. Dadurch wird gewährleistet, dass sich im Federelement eine Rückstellkraft ausbildet, wenn sich das Deichselelement zwischen der ersten und der zweiten Position befindet, d. h. wenn das Deichselelement aus der ersten Position in die zweite Position abgesenkt wird oder aus der zweiten Position in die erste Position angehoben wird. Durch diese Rückstellkraft des Federelements wird garantiert, dass sich das Stützelement beim Bewegen des Deichselelements in die erste Stellung derart bewegt, dass sich das in der ersten Stellung befindende Deichselelement sicher abstützen kann. Da die Rückstellkraft des Federelements das Verformen des Federelements zurückbildet und damit das Stützelement derart positioniert, dass es zum Abstützen des Deichselelements in der ersten Stellung geeignet ist, wird es ermöglicht, das Deichselelement ohne großen Aufwand von der zweiten Stellung in die erste Stellung zu bringen. Zudem ist das Deichselelement in der ersten Stellung automatisch durch die abstützende Wirkung des Stützelements arretiert. Es wird also eine leichte Bedienbarkeit der Führungsvorrichtung bei gleichzeitig hoher Sicherheit gewährleistet.
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Das Deichselelement kann wenigstens ein Sicherungselement aufweisen und das Stützelement kann wenigstens einen Stützanschlag aufweisen. Dann kann das Sicherungselement an den Stützanschlag angrenzen, wenn das Stützelement das Deichselelement in der ersten Stellung hält. Es wird also gewährleistet, dass spezielle Sicherungselemente am Deichselelement auf einem Stützanschlag des Stützelements aufliegen, wenn sich das Deichselelement in der ersten Stellung befindet. Dadurch wird die Sicherheit beim Transportieren oder Arbeiten mit einem Arbeitsgerät mit der Führungsvorrichtung zusätzlich erhöht.
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Das Stützelement kann wenigstens eine Ausnehmung aufweisen, deren – bezogen auf die bestimmungsgemäße Arbeitsstellung der Vorrichtung – untere Fläche den Stützanschlag aufweist. Bei der Ausnehmung kann es sich zum Beispiel um eine hakenförmige Ausnehmung handeln. Dann kann das Sicherungselement in die Ausnehmung eingreifen, wenn das Stützelement das Deichselelement in der ersten Stellung hält. Bei dem Sicherungselement kann es sich hierbei um einen Bolzen, einen Keil, einen Stift oder ähnliches handeln, der in der Ausnehmung liegt, wenn sich das Deichselelement in der ersten Stellung befindet. Wenn das Deichselelement aus der zweiten Stellung in die erste Stellung gebracht wird, schiebt sich also das Sicherungselement in die Ausnehmung. Ein sicherer Halt des Deichselelements durch das Stützelement ist gewährleistet. Dadurch wird die Sicherheit beim Betrieb der Führungsvorrichtung zusätzlich erhöht.
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Der Stützanschlag kann eine Krümmung aufweisen, die der Krümmung eines ersten Kreises entspricht und die Ausnehmung kann eine obere Fläche mit einer Krümmung aufweisen, die der Krümmung eines zweiten Kreises entspricht. Zudem kann sich der Mittelpunkt des ersten Kreises von dem Mittelpunkt des zweiten Kreises unterscheiden. Dadurch wird gewährleistet, dass die Ausnehmung eine exzentrische Kontur erhält, die besonders geeignet ist, das Sicherungselement aufzunehmen. Durch die exzentrische Kontur der Ausnehmung wird ein besonders sicheres Eingreifen und Verklemmen des Sicherungselements in der Ausnehmung gewährleistet. Zudem wird durch die kreisförmige Krümmung der oberen und unteren Flächen des Stützanschlags gewährleistet, dass eine Kraft, die durch eine unvorhergesehene Bewegung des Deichselelements auf das Stützelement ausgeübt wird, durch die kreisförmigen Flächen der Ausnehmung nahezu senkrecht auf das Federelement trifft. Dadurch wird vermieden, dass eine solche unvorhergesehene Bewegung das Federelement derart verformt, dass sich die Verbindung zwischen Ausnehmung und Sicherheitselement löst und das Deichselelement sich unvorhergesehen aus der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegen kann. So wird zusätzlich die Sicherheit beim Verwenden der Führungsvorrichtung erhöht.
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Das Sicherungselement und/oder die Ausnehmung können eine Kontur aufweisen, die sich in Richtung von dem Deichselelement weg verjüngt. Dadurch wird ein sicheres Eingreifen des Sicherungselements in die Ausnehmung gewährleistet, wodurch sich die Sicherheit beim Verwenden der Führungsvorrichtung zusätzlich erhöht.
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Das Verbindungselement kann ein Blockierelement aufweisen, an das das Stützelement und/oder das Sicherungselement angrenzt, wenn das Deichselelement über die erste Stellung hinaus in eine Aufrechtrichtung bewegt ist, die einer durch Bewegen des Deichselelements von der ersten Stellung in die zweite Stellung definierten Absenkrichtung entgegengesetzt ist. Bei dem Blockierelement kann es sich zum Beispiel um an dem Verbindungselement angebrachte Sicherungsstifte handeln, die in eine Aussparung des Stützelements eingreifen oder es kann sich um Hervorhebungen am Verbindungselement handeln, die eine Bewegung des Deichselelements durch Interaktion mit den Sicherungselementen blockieren. Wenn das Deichselelement durch eine unvorhergesehene Kraft aus der ersten Stellung in eine Richtung, die der Richtung zur zweiten Stellung entgegengesetzt ist, bewegt wird, besteht die Gefahr, dass das Federelement geschädigt wird. Durch Vorsehen des Blockierelements kann eine solche Bewegung blockiert und dadurch sichergestellt werden, dass das Federelement nicht beschädigt wird.
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Das Stützelement kann ein Kraftübertragungselement aufweisen und das Federelement durch Ausüben einer Kraft auf das Kraftübertragungselement verformbar sein. Dadurch wird gewährleistet, dass sich das Federelement nur durch Ausüben einer Kraft auf das Kraftübertragungselement verformt und das Absenken des Deichselelements aus der ersten in die zweite Stellung nur möglich ist, wenn die Kraft auf das Kraftübertragungselement ausgeübt wurde. Bei dem Kraftübertragungselement kann es sich zum Beispiel um ein Pedal handeln, das von einem Bediener der Führungsvorrichtung z. B. mit einem Fuß betätigt wird, um das Deichselelement aus der ersten Stellung in die zweite Stellung abzusenken. Damit ist es möglich, die Position des Deichselelements unkompliziert und ohne Aufwand zu verändern.
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Die Führungsvorrichtung kann zum Führen einer Bodenverdichtungsvorrichtung, insbesondere einer Vibrationsplatte oder einer Vibrationswalze genutzt werden. Damit werden die oben beschriebenen Vorteile für Bodenverdichtungsvorrichtungen zugänglich.
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Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1A bis 1C eine schematische Darstellung einer Führungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
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2A und 2B eine schematische Darstellung eines Arbeitsgeräts, das mit einer Führungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform verbunden ist;
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3A und 3B eine schematische Darstellung der Führungsvorrichtung aus den 2A und 2B;
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4 eine schematische Darstellung einer Führungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
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5 eine perspektivische Darstellung der Führungsvorrichtung aus 2A;
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6 eine perspektivische Darstellung einer Führungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
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7 eine perspektivische Darstellung einer Führungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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1A bis 1C zeigen in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer Führungsvorrichtung 100 zum Führen eines Arbeitsgeräts, die ein rasches und unkompliziertes Aufrichten und Absenken eines z. B. als Führungsdeichsel dienenden Deichselelements 130 aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung ermöglicht und gleichzeitig eine sichere Arretierung des Deichselelements 130 in der ersten Stellung gewährleistet.
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Bei dem Arbeitsgerät kann es sich zum Beispiel um eine Bodenverdichtungsvorrichtung, etwa eine handgeführte Vibrationsplatte oder Verdichtungswalze, eine Mähmaschine oder andere Maschinen mit einer Führungsdeichsel handeln.
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1A zeigt die Führungsvorrichtung 100 in der ersten Stellung. Die Führungsvorrichtung 100 weist ein Verbindungselement 120 auf, das zum Verbinden der Führungsvorrichtung 100 mit dem nicht dargestellten Arbeitsgerät dient. Das Verbindungselement 120 wird hierzu fest mit dem Arbeitsgerät verbunden, z. B. mit der Obermasse einer Bodenverdichtungsvorrichtung. Das Verbindungselement 120 kann zum Beispiel über Befestigungsmittel, wie etwa Schrauben, Nieten oder Bolzen, derart fest mit dem Arbeitsgerät verbindbar sein, dass das Verbindungselement 120 durch Werkzeugeinsatz wieder vom Arbeitsgerät gelöst werden kann. Das Verbindungselement 120 kann aber auch, z. B. durch Schweißen, derart fest mit dem Arbeitsgerät verbunden sein, dass es nicht mehr vom Arbeitsgerät lösbar ist. Alternativ kann das Verbindungselement 120 ein integraler Bestandteil des Arbeitsgeräts sein. Zum Beispiel kann das Verbindungselement 120 in die Obermasse der Bodenverdichtungsvorrichtung integriert sein.
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Mit dem Verbindungselement 120 ist das Deichselelement 130 schwenkbar verbunden. Das Deichselelement 130 ist also über das Verbindungselement 120 mit dem Arbeitsgerät verbindbar bzw. verbunden. Das Deichselelement 130 dient zum Führen des Arbeitsgeräts durch einen Benutzer. Das Deichselelement 130 kann dazu z. B. einen Haltegriff oder ähnliches aufweisen, der es dem Benutzer erlaubt, das Arbeitsgerät in eine gewünschte Richtung zu steuern. Das Deichselelement 130 ist derart mit dem Verbindungselement 120 verbunden, dass es relativ zu dem Verbindungselement 120 in eine erste Stellung oder eine zweite Stellung bewegbar ist. Hierbei ist die erste Stellung eine nahezu senkrechte Stellung des Deichselelements 130, z. B. eine Transportstellung, und die zweite Stellung eine Arbeitsstellung des Deichselelements 130.
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In der 1A befindet sich das Deichselelement 130 in der ersten Stellung. Die Verbindung des Deichselelements 130 zum Verbindungselement 120 kann, wie in 1A dargestellt, derart ausgestaltet sein, dass das Deichselelement 130 um eine horizontale Achse 125 schwenkbar ist. Dadurch kann das Deichselelement 130 relativ zum Verbindungselement 120 vertikal nach oben und unten geschwenkt werden. Das Deichselelement 130 kann aber auch derart mit dem Verbindungselement 120 verbunden sein, dass es um eine andere als die horizontale Achse 125 schwenkbar ist. Alternativ oder ergänzend kann das Deichselelement 130 relativ zum Verbindungselement 120 verschiebbar sein. Zum Beispiel kann das Deichselelement 130 linear in vertikaler Richtung verschiebbar sein.
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In der in 1A bis 1C gezeigten Ausführungsform ist ein Stützelement 140 über ein Federelement 150 mit dem Verbindungselement 120 verbunden. Das Stützelement 140 wird hierbei durch das Federelement 150 an das Deichselelement 130 gedrückt und hält das Deichselelement 130 in der ersten Stellung. Das Federelement 150 dient hierbei dazu, das Stützelement 140 an das Deichselelement 130 heranzuführen. Im nicht verformten Zustand des Federelements 150 befindet sich das Stützelement 140 in einer Position, die es ihm erlaubt, das Deichselelement 130 abzustützen. In diese Position wird das Stützelement 140 durch eine sich im Federelement 150 ausbildende Federkraft gebracht, die das Federelement 150 aus einem verformten Zustand in den nicht verformten Zustand zurückbringt. Die sich im Federelement 150 ausbildende Federkraft wird aber nicht dazu benutzt, das Deichselelement 130 abzustützen. Vielmehr stützt sich das Deichselelement 130 gravitativ auf dem Stützelement 140 ab.
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Das Federelement 150 ist dabei vor allem in eine Richtung verformbar, die auf eine Stützkraft zwischen dem Deichselelement 130 und dem Stützelement 140 senkrecht steht. Das Stützelement 140 hält also das Deichselelement in der ersten Stellung, wenn das Federelement nicht oder nur leicht verformt ist, wie in 1A gezeigt.
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In 1B ist das Stützelement 140 verlagert und das Federelement 150 verformt. Dadurch wird das Deichselelement 130 frei und kann in die zweite Stellung verschwenkt werden. Durch das Verlagern des Stützelements 140 und das dadurch herbeigeführte Verformen des Federelements 150 löst sich das Stützelement 140 von dem Deichselelement 130 und die gravitative Stützwirkung zwischen Deichselelement 130 und Stützelement 140 wird beendet. Somit kann das Deichselelement 130 von der ersten Stellung in die zweite Stellung abgesenkt werden. Dies ist in 1C dargestellt.
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Das Stützelement 140 und das Federelement 150 sind in den 1A bis 1C schematisch dargestellt. Das Federelement 150 kann z. B. als Gummipuffer oder als Torsionselement ausgebildet sein. Das Stützelement 140 kann jede Formgebung aufweisen, die es ihm ermöglicht, das Deichselelement 130 in der ersten Stellung zu stützen. Zum Beispiel kann das Stützelement 140 verschiedene Ausnehmungen, Vertiefungen, Hervorhebungen und/oder Aussparungen aufweisen, die es ihm ermöglichen in entsprechend Strukturen des Deichselelements 130 einzugreifen oder damit zu interagieren, um die abstützende Wirkung zwischen Deichselelement 130 und Stützelement 140 hervorzurufen. Die Stützkraft zwischen Deichselelement 130 und Stützelement 140 ist hierbei so gerichtet, dass das Federelement 150 nicht derart verformt wird, dass sich die Verbindung zwischen Deichselelement 130 und Stützelement 140 durch das Verformen löst und somit die stützende Wirkung des Stützelements 140 beendet wird. Zum Beispiel kann die Stützkraft nahezu senkrecht auf das Federelement 150 wirken. Ein als Gummipuffer ausgebildetes Federelement 150 wird dann nur in seiner gesamten Querschnittsfläche gestaucht und das Stützelement 140 nicht von dem Deichselelement 130 gelöst. Ist das Federelement 150 als Torsionselement ausgebildet, bewirkt die senkrecht wirkende Kraft keine Torsion im Torsionselement und das Stützelement 140 wird nicht von dem Deichselelement 130 gelöst.
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Soll das Deichselelement 130 aus der in 1C gezeigten zweiten Stellung zurück in die 1A gezeigte erste Stellung gebracht werden, so ist es ausreichend, das Deichselelement 130 anzuheben, d. h. sein oberes Ende nach oben zu schwenken. Durch die sich in dem Federelement 150 ausbildenden Rückstellkräfte wird das Federelement 150 in einen möglichst unverformten Zustand gebracht. Dadurch wird das Stützelement 140 dem Deichselelement 130 so nahe wie möglich nachgeführt, bis das Federelement 150 seine unverformte, d. h. entspannte, Form erreicht hat und das Stützelement 140 derart positioniert ist, dass es das Deichselelement 130 in der ersten Stellung abstützen kann. Es ist also zur Arretierung des Deichselelements 130 in der nahezu senkrechten ersten Stellung nur notwendig, das Deichselelement 130 aus der zweiten Stellung, d. h. der Arbeitsstellung, anzuheben, um das Deichselelement 130 zu arretieren.
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Somit ist es möglich, das Deichselelement 130 leicht aus der ersten Stellung in die zweite Stellung zu bringen und es ebenso leicht aus der zweiten Stellung in die arretierte erste Stellung zurückzubringen. Gleichzeitig wird durch die Kombination von Stützelement 140 und Federelement 150 gewährleistet, dass sich das Deichselelement 130 aus der ersten Stellung nicht selbsttätig in die zweite Stellung bewegen kann. Dadurch wird neben der Arbeits- und Belastungsersparnis durch das leichte Verstellen des Deichselelements 130 eine erhöhte Sicherheit bei der Verwendung der Führungsvorrichtung 100 erreicht.
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2A zeigt eine Ausführungsform einer Führungsvorrichtung 200, die mit einer als Arbeitsgerät dienenden Bodenverdichtungsvorrichtung 210 verbunden ist. Die Führungsvorrichtung 200 weist einen als Verbindungselement dienenden Deichselbock 220 auf, der die Führungsvorrichtung 200 mit der Bodenverdichtungsvorrichtung 210 verbindet. Die Bodenverdichtungsvorrichtung 210 kann z. B. eine Vibrationsplatte oder eine Vibrationswalze sein. Die dargestellte Verbindung zwischen Deichselbock 220 und Bodenverdichtungsvorrichtung 210 wird über Befestigungsmittel, z. B. Schrauben oder Nieten, hergestellt.
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Des Weiteren weist die Führungsvorrichtung 200 eine als Deichselelement dienende Deichsel 230 mit Haltegriff auf, die über ein Gelenk 225 beweglich mit dem Deichselbock 220 derart verbunden ist, dass die Deichsel 230 um das Gelenk 225 nach oben und unten geschwenkt werden kann. Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform ist die Deichsel 230 direkt mit der Bodenverdichtungsvorrichtung 210 verbunden. Das Verbindungselement 220 ist dann integraler Bestandteil der Obermasse der Bodenverdichtungsvorrichtung 210.
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In der Führungsvorrichtung 200 ist ein als Federelement dienender Gummipuffer 250 mit dem Deichselbock 220 verbunden. Ein als Stützelement dienender Haken 240 ist mit dem Gummipuffer 250 verbunden. An dem Haken 240 befindet sich ein als Kraftübertragungselement dienendes Pedal 260. Durch Ausüben einer Kraft auf das Pedal 260, z. B. mittels eines Fußes eines Benutzers, wird der Gummipuffer 250 an seiner von dem Deichselbock 220 entfernt gelegenen Seite gestaucht. Durch diese Verformung des Gummipuffers 250 wird der Haken 240 von der Deichsel 230 weg bewegt, d. h. durch das Stauchen des Gummipuffers 250 auf seiner vom Deichselbock 220 weg gelegenen Seite wird der Haken 240 von der Deichsel 230 gelöst, wodurch es möglich wird, die Deichsel 230 aus der in 2A gezeigten ersten Stellung in die zweite Stellung abzusenken. Dadurch wird eine leichte Bedienung der Führungsvorrichtung 200 erreicht.
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2B ist eine Detailansicht des in 2A mit A markierten Bereichs. Wie in 2B gezeigt, kann die Deichsel 230 ein Sicherungselement 235 aufweisen. Bei dem Sicherungselement 235 kann es sich zum Beispiel um einen integralen Bestandteil der Deichsel 230 handeln, etwa um eine Hervorhebung der Deichsel 230. Es kann sich auch um eine mit einem Befestigungsmittel, wie etwa Schrauben, Nieten, etc., an die Deichsel 230 angebrachtes Sicherungselement 235 handeln, wie etwa einen Bolzen, einen Keil, einen Stift oder ähnliches.
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Das Sicherungselement 235 greift in der ersten Stellung in eine Ausnehmung 245 des Hakens 240 ein. Dabei grenzt das Sicherungselement 235 an eine als Stützanschlag 242 dienende untere Fläche der Ausnehmung 245 an. Bewegt sich die Deichsel 230 um die Achse 225 vom Arbeitsgerät 210 weg, ohne dass der Gummipuffer 250 verformt ist, d. h. im Fall einer Bewegung der Deichsel 230, die einem unbeabsichtigten Absenken der Deichsel 230 entspricht, bewegt sich das Sicherungselement 235 in 2B in Richtung des Gummipuffers 250. Das Sicherungselement 235 stützt sich also auf den Stützanschlag 242 des Hakens 240 auf. Die dadurch resultierende Kraft, die senkrecht auf den Gummipuffer 250 wirkt, führt nicht zu einer Verformung des Gummipuffers 250, durch die die in 2B rechts liegende Seite des Gummipuffers 250 gestaucht wird. Vielmehr wird der Gummipuffer 250, falls überhaupt, nur in seiner gesamten Breite gestaucht. Dadurch wird verhindert, dass durch eine unbeabsichtigte Absenkbewegung der Deichsel 230 der Gummipuffer 250 derart verformt wird, dass sich der Haken 240 von dem Sicherungselement 235 löst und dadurch ein Absenken der Deichsel 230 in die zweite Stellung möglich wird. Es ist vielmehr möglich, die Deichsel 230 mittels der Interaktion von Sicherungselement 235 mit der Ausnehmung 245 sicher in der ersten Stellung zu arretieren.
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Zudem können die Ausnehmung 245 und das Sicherungselement 235 derart geformt sein, dass sich das Sicherungselement 235 in der Ausnehmung 245 verkeilt, wenn eine Bewegung der Deichsel 230 erfolgt, ohne dass der Haken 240 durch Ausübung einer Kraft auf das Pedal 260 von dem Sicherungselement 235 gelöst wird. Durch ein solches Verkanten oder Verkeilen des Sicherungselements 245 in der Ausnehmung 245 wird die Sicherheit bei der Verwendung der Führungsvorrichtung 200 zusätzlich erhöht.
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Außerdem können das Sicherungselement 235 und/oder die Ausnehmung 245 derart ausgebildet sein, dass sie eine Kontur aufweisen, die sich in Richtung von der Deichsel 230 weg, d. h. in 2B nach rechts, verjüngt. Dadurch kann erreicht werden, dass das Sicherungselement 235 formschlüssig in die Ausnehmung 245 eingreift, wodurch der Effekt eines Verkeilens oder Verkantens noch verstärkt wird.
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Wie in 2B gezeigt, kann der Deichselbock 220 ein Blockierelement 222, z. B. in Form eines Bolzens, aufweisen. In der in 2B dargestellten Ausführungsform durchstößt das Blockierelement 222 den Haken 240 in einer Ausnehmung des Hakens 240. Das Blockierelement 222 dient als zusätzliche Sicherung und verhindert eine Beschädigung des Gummipuffers 250. Ohne Vorhandensein des Blockierelements 222 würde bei einer Bewegung der Deichsel 230 zum Arbeitsgerät 210 hin, d. h. in eine Aufrechtrichtung, die einer durch Bewegen der Deichsel 230 von der ersten Stellung in die zweite Stellung definierten Absenkrichtung entgegengesetzt ist, über das Sicherungselement 235 und die Ausnehmung 245 eine in 2B nach oben gerichtete Kraft auf den Gummipuffer 250 erzeugt werden, die den Gummipuffer 250 dehnen, überdehnen oder sogar zerreißen könnte. Durch das Blockierelement 222, das durch den Haken 240 geführt ist, wird diese Kraft vom Blockierelement 222 aufgenommen. Eine Überdehnung des Gummipuffers 250 wird damit vermieden.
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Darüber hinaus kann das Blockierelement 222 auch dazu dienen, mittels der durch das Blockierelement 222 und die zugeordnete Ausnehmung im Haken 240 gebildete Kulissenführung ein zu starkes Abknicken des Hakens 240 und damit eine starke Biegebelastung des Gummipuffers 250 zu verhindern, z. B. bei einem sehr kraftvollen Auftreten auf das Pedal 260.
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Das Blockierelement 222 kann alternativ oberhalb des oberen Endes des Hakens 240 oder oberhalb des Sicherungselements 235 der Deichsel 230 angebracht sein und auf diese Weise eine nach oben wirkende Kraft auf den Gummipuffer 250 verhindern. Dadurch wird die Führungsvorrichtung 200 verlässlicher, da unbeabsichtigte Beschädigungen des Gummipuffers 250 vermieden werden.
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3A und 3B zeigen die Führungsvorrichtung 200 aus 2A während des Lösens des Hakens 240 von der Deichsel 230 und während des Absenkens der Deichsel 230 in die zweite Stellung. In 3A ist dargestellt, wie durch Aufbringen einer Kraft auf das Pedal 260 die in 3A rechte Seite des Gummipuffers 250 gestaucht wird, wodurch der Haken 240 sich von der Deichsel und dem sich darauf befindlichen Sicherungselement 235 löst. Der Haken 240 folgt dabei einer idealisierten Biegeparabel des Gummipuffers 250, die aufgrund des kleinen Schwenkbereichs näherungsweise durch eine Drehbewegung beschrieben werden kann. Dadurch wird das Sicherungselement 235 frei, d. h. weder eine abstützende Wirkung durch den Haken 240 noch ein Verkeilen des Sicherungselements 235 im Haken 240 hindert die Deichsel 230 daran, von der ersten Stellung in die zweite Stellung abgesenkt zu werden.
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3B zeigt, wie die Deichsel 230 um die Achse 225 von der zweiten in die erste Stellung geschwenkt wird. Dabei reibt ein Ende des Sicherungselements 235 entlang einer Kontur des Hakens 240 und bewegt diesen in 3B nach rechts. Dadurch wird der Gummipuffer 250 gespannt und gebogen, wodurch sich eine Rückstellkraft in dem Gummipuffer 250 ausbildet.
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Erreicht die Deichsel 230 die erste Stellung, befindet sich das Sicherungselement 235 auf Höhe der Ausnehmung 245 des Hakens 240. Dadurch wird es der Rückstellkraft möglich, die Verformung des Gummipuffers 250 zu beenden, wodurch der Haken 240 nach links geschwenkt wird und das Sicherungselement 235 in die Ausnehmung 245 des Hakens 240 eingreift. Damit wird die Deichsel 230 in der ersten Stellung arretiert. Diese Arretierung erfolgt ohne Betätigung des Pedals 260 oder anderer Elemente aufgrund des Schwenkens der Deichsel 230 nach oben. Es handelt sich hierbei um einen Selbstverriegelungsmechanismus. Dadurch wird ein besonders leichter und sicherer Weg gewährleistet, die Deichsel 230 zu arretieren.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform des in 2A mit A gekennzeichneten Teils der Führungsvorrichtung 200. In der in 4 gezeigten Ausführungsform weist der Stützanschlag 242 des Hakens 240 eine Krümmung auf, die der Krümmung eines ersten Kreises mit dem Radius R1 entspricht. Die obere Fläche 244 der Ausnehmung 245 weist eine Krümmung auf, die der Krümmung eines zweiten Kreises mit Radius R2 entspricht. Die Mittelpunkte des ersten und des zweiten Kreises sind hierbei unterschiedlich, z. B. gilt R2 > R1. Durch diese Geometrie entsteht eine Exzentrizität der Ausnehmung 245, die diese nach rechts, in Richtung der Absenkposition verjüngt. Dadurch entsteht eine spielfreie Arretierung, welche einen sicheren, dauerhaften Betrieb des Arbeitsgeräts 210 mit hochgeschwenkter Deichsel 230 erlaubt. Des Weiteren werden durch diese Geometrie Toleranzen bei der Fertigung der Führungsvorrichtung 200 ausgeglichen.
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Wie in 4 gezeigt, kann der Mittelpunkt des ersten Kreises etwa im Mittelpunkt bzw. auf der Mittelachse des Gummipuffers 250 liegen. Der Radius R1 des ersten Kreises kann dann so gewählt sein, dass der erste Kreis die näherungsweise kreisförmige Bewegung des Hakens 240 während des Verformens des Gummipuffers 150 beschreibt. Der Mittelpunkt des zweiten Kreises kann an einem anderen Ort, z. B. links neben dem Gummipuffer 250 liegen. Dies hat den Vorteil, dass eine Kraft, die von dem Sicherungselement 235 auf den Stützanschlag 242 ausgeübt wird, senkrecht auf den Gummipuffer 250 trifft und dadurch nicht zu einer Verformung des Gummipuffers 250 führen kann, die den Haken 240 von dem Sicherungselement 235 löst.
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Alternativ ist es auch möglich, dass sich der Mittelpunkt des ersten Kreises mit dem Radius R1 nicht im Mittelpunkt des Gummipuffers 250 befindet. Dies führt zu einer Ausnehmung 245 mit einer Exzentrität an ihrer Ober- und Unterseite. Dadurch können größere Toleranzen der Bauteile ausgeglichen und dennoch eine sichere Arretierung gewährleistet werden, da trotz des veränderten Kraftvektors zwischen Sicherungselement 235 und Stützanschlag 242 Selbsthemmung vorliegt.
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Alternativ zu den gezeigten Ausführungsformen der Ausnehmung 245 kann diese auch eine sich nach rechts verjüngende Geometrie, eine Exzenter- oder auch eine Planspiralgeometrie aufweisen. Das Sicherungselement 235 ist dann derart ausgebildet, dass eine spielfreie Arretierung des Sicherungselements 235 in der Ausnehmung 245 erreicht werden kann.
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5 zeigt nochmals die Führungsvorrichtung 200 aus 2A in perspektivischer Darstellung. Der Haken 240 ist hierbei als zweistückiger Haken ausgebildet, der auf beiden Seiten der Deichsel 230 je ein Sicherungselement 235 stützt. Alternativ kann der Haken 240 aber auch mehrteilig ausgebildet sein und die Deichsel 230 an mehreren Stellen abstützen.
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Der Deichselbock 220 umfasst den Haken 240 und die Deichsel 230 von beiden Seiten. Am Deichselbock 220 sind Blockierelemente 222 angebracht, die durch den Haken 240 geführt sind und eine nach oben gerichtete Kraft abfangen, die den unterhalb des Hakens 240 angebrachten Gummipuffer 250 beschädigen könnten. Zur Bedienung ist an dem Haken 240 das Pedal 260 angebracht.
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Alternativ oder ergänzend zu der in 5 dargestellten Ausführungsform kann der als Federelement dienende Gummipuffer 250 in einer in 6 dargestellten Ausführungsform einer Führungsvorrichtung 300 durch Torsionselemente 350 ersetzt oder ergänzt werden. Diese Torsionselemente 350 können aus einer inneren und einer äußeren Metallhülse bestehen, in deren Zwischenraum sich ein vulkanisierter Gummi oder ein eingepresstes Gummiformteil befinden. Durch Ausüben einer Kraft auf ein Pedal 360 werden beide Metallhülsen unter Verformung des Gummis zueinander tordiert, d. h. durch das Verformen des Federelements wird eine Torsion erzeugt, wodurch ein mit dem Pedal 360 und dem Torsionselement 350 verbundener Haken 340 ausgeschwenkt wird, d. h. von einer Deichsel 330 gelöst wird.
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Die übrigen Elemente und die übrige Funktion der Führungsvorrichtung 300 entsprechen denen der in 2A bis 5 erläuterten Führungsvorrichtung 200. Deshalb wird in Bezug auf die weiteren Elemente der Führungsvorrichtung 300 auf die Beschreibung der Führungsvorrichtung 200 verwiesen.
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7 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Führungsvorrichtung 400. In der Führungsvorrichtung 400 ist im Gegensatz zu den Führungsvorrichtungen 200 und 300, die in den 5 und 6 dargestellt sind, ein Stützelement 440 nicht als Haken ausgebildet. Das Stützelement 440 weist nur einen Stützanschlag 442 an seinem oberen Ende auf. Auf dem Stützanschlag 442 liegt in der ersten Stellung einer Deichsel 430 ein an der Deichsel 430 angebrachtes Sicherungselement 435 auf. Oberhalb des Sicherungselements 435 befindet sich ein Blockierelement 422, das an einem Deichselbock 420 angebracht ist.
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Durch die Einstellung des Winkels der Grenzfläche zwischen Stützanschlag 442 und Sicherungselement 435 und der Neigungsrichtung der Deichsel 430 in der ersten Stellung, kann gewährleistet werden, dass eine Kraft, die durch ein unbeabsichtigtes Absenken der Deichsel 430 von der ersten Stellung in die zweite Stellung verursacht wird, nahezu senkrecht auf ein Federelement der Führungsvorrichtung 400 trifft, so dass ein Ausschwenken des Stützelements 440 aufgrund dieser Kraft verhindert wird. Dadurch ist es möglich, das Stützelement 440 in vereinfachter Form herzustellen und gleichzeitig die positiven Wirkungen der oben beschriebenen Stützelemente zu erhalten.
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Bei einer Bewegung der Deichsel 430 in eine der Absenkrichtung entgegengesetzte Aufrechtrichtung über die erste Stellung hinaus schlagen die Sicherungselemente 435 an die an dem Deichselbock 420 angebrachten Blockierelemente 422 an. Dadurch wird verhindert, dass sich die Deichsel 430 über die erste Stellung hinaus auf das Arbeitsgerät hin zu bewegt und dadurch Schäden an dem Federelement entstehen.
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Zudem kann durch das Zusammenspiel zwischen den Blockierelementen 422 und Stützanschlägen 442 erreicht werden, dass sich die Sicherungselemente 435 zwischen den Blockierelementen 422 und den Stützanschlägen 443 derart verkeilen, dass eine Bewegung der Deichsel 430 nur möglich ist, wenn das Stützelement 440 durch Ausüben einer Kraft auf ein Pedal 460 ausgeschwenkt wird.
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In der Führungsvorrichtung 400 können als Federelemente sowohl Gummipuffer, die in den 2A bis 5 beschrieben wurden, als auch Torsionselemente, die in 6 beschrieben wurden, oder beides verwendet werden. Mit Bezug auf diese Elemente wird auf die entsprechende obige Beschreibung verwiesen. Zudem sind alle Elemente und Bauteile der oben mit Bezug auf die Figuren beschriebenen Ausführungsformen frei miteinander kombinierbar, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen.
