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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vortriebs- oder Gewinnungsmaschine
mit an einem Auslegerarm rotierbar gelagerten Abbauwerkzeugen, wobei der
Auslegerarm um wenigstens eine im Wesentlichen horizontale Achse
schwenkbar angelenkt und an einem um eine im Wesentlichen vertikale Schwenkachse
schwenkbaren Schwenkwerk festgelegt ist.
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Schwenkwerke
für Teilschnittschrämmaschinen
sind beispielsweise der
AT
321 851 B zu entnehmen. Bei diesem Patent erfolgt die Verschwenkung des
Schwenkwerkes um eine im Wesentlichen vertikale Achse mittels einer
Zahnstange, welche mit einer Zahnkranzscheibe kämmt. Die bekannte Anordnung
erforderte eine gewisse Bauhöhe,
da von der Zahnkranzscheibe gesondert entsprechende Lagerbauteile
vorgesehen waren, welche die Reaktionskräfte des Schrämarmes insbesondere
bei seiner Verschwenkung um eine im Wesentlichen horizontale Achse
in Höhenrichtung
aufnehmen. Die bekannte Konstruktion hat darüber hinaus die Zahnstange in einer
im Wesentlichen quer zur Maschinenlängsrichtung angeordneten Lage
vorgesehen, sodass neben einer relativ hohen Bauhöhe eine
Verschiebbarkeit eines derartigen Schwenkwerkes in Maschinenlängsrichtung
nicht ohne Kollision mit weiteren Bauteilen einer Vortriebs- oder
Gewinnungsmaschine, wie beispielsweise Ankerbohr- und Setzeinrichtungen
oder dgl. möglich
war.
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Aus
der
EP 192 357 B1 ist
eine Abbaumaschine bekannt geworden, auf der verschiedenartige Abbauvorrichtungen
für den
Abbau von Mineralflözen
befestigt werden können.
Insbesondere hat diese bekannte Maschine den Anbau von lediglich
in vertikaler bzw. Höhenrichtung
verschwenkbaren Walzen, sowie den Einsatz von allseits verschwenkbaren Auslegerarmen
vorgesehen. Auch bei dieser Maschine war die Möglichkeit einer Verschiebbarkeit
der Lagerachsen der Auslegerarme in Maschinenlängsrichtung nicht vorgesehen
und nicht ohne weiteres möglich.
Der Schwenkantrieb um eine im Wesentlichen vertikale Achse erfolgte
hier durch paarweise angeordnete hydraulische Zylinderkolbenaggregate,
wobei sich auch bei dieser Ausbildung eine relativ große Bauhöhe nicht
verhindern ließ.
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Die
WO 97/37104 A1 zeigt
und beschreibt schließlich
eine Teilschnittmaschine für
Abbau- und Vortriebszwecke, welche insbesondere für den Einsatz
im Salzbergbau modifiziert wurde. Bei dieser bekannten Einrichtung
wurde ein Schrämarm
in Höhenrichtung
um eine im Wesentlichen horizontale Achse verschwenkt, wobei die
Anordnung der Schwenkachse auf einem Schlitten vorgesehen war, welcher selbst
wiederum relativ zum Maschinenrahmen in Maschinenlängsrichtung
verfahrbar war. Eine einfache Umrüstung einer derartigen Maschine
auf unterschiedliche Abbauwerkzeuge war bei dieser Ausbildung nicht
gegeben.
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Die
DE 36 30 148 A1 beschreibt
ein Schwenkwerk für
Teilschnittmaschinen, bei welchem zwei Zahnstangen mit einem Zahnrad
in Eingriff stehen.
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Die
Erfindung zielt nun darauf ab, eine Vortriebs- und Gewinnungsmaschine
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass in einfacher
Weise unterschiedliche Abbauwerkzeuge und unterschiedliche Schwenkwerksgeometrien
bei gleichzeitig möglichst
geringer Bauhöhe
der jeweils verwendeten Schwenkwerke zum Einsatz gelangen können.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Vortriebs- und Gewinnungsmaschine
erfindungsgemäß so ausgebildet,
dass das Schwenkwerk mit einer Zahnkranzscheibe verbunden ist, deren Zahnkranz
mit einer in Maschinenlängsrichtung
geführten
Zahnstange in seitlichem Eingriff steht und dass an der der Zahnstange
gegen überliegenden Seite
des Schwenkwerks ein Schwenkantrieb für die Verschwenkung des Auslegerarms
um die im Wesentlichen horizontale Achse angelenkt ist. Dadurch, dass
die für
den Antrieb der Zahnkranzscheibe vorgesehene Zahnstange in Maschinenlängsrichtung geführt ist
und seitlich mit der Zahnkranzscheibe im Eingriff steht, wird eine
Ausbildung geschaffen, bei welcher eine Verschiebung des gesamten
Schwenkwerkes in Maschinenlängsrichtung
ohne Kollision mit weiteren am Rahmen angeordneten Maschinenelementen
ermöglicht
wird. Gleichzeitig erlaubt es eine derartige Konstruktion, die Zahnkranzscheibe
hinreichend groß zu
dimensionieren, sodass die Zahnkranzscheibe selbst als Lagerung
ausgebildet werden kann, welche die durch ein Verschwenken des Auslegerarmes
in Höhenrichtung
eingeleiteten Kräfte sicher
aufnehmen kann. Da die Zahnkranzscheibe bei entsprechendem Durchmesser
eine entsprechend sichere Lagerung gewährleistet, kann das Schwenkwerk
selbst mit relativ geringer Bauhöhe ausgebildet
werden und durch Demontage von die Zahnkranzscheibe übergreifenden
Lagerschalenteilen jederzeit ausgebaut werden und durch andere Schwenkwerkzeuge
mit anderer Schwenkgeometrie ersetzt werden. Für die Verschiebung eines derartigen
Schwenkwerkes in Maschinenlängsrichtung
ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, dass das Schwenkwerk
an einem die Zahnstangenführung
tragenden Schlitten gelagert ist, wobei an einem derartigen Schlitten,
welcher das Schwenkwerk trägt,
nach Ausbau der Zahnkranzscheibe und des Schwenkwerkes jederzeit
auch eine andere Art der Lagerung für einen Auslegerarm festgelegt
werden kann. So kann beispielsweise statt eines Schwenkwerkes, welches
eine Verschwenkung des Auslegerarmes um eine im Wesentlichen vertikale
Achse ermöglicht, ein
Lagerbauteil angebaut werden, bei welchem lediglich eine im Wesentlichen
horizontale Achse für das
Verschwenken eines Auslegerarmes vorgesehen ist, wobei in diesem
Falle der Schwenkantrieb an einer geeigneten Position des Schlittens
abgestützt werden
kann, um entsprechend hohe Kräfte
sicher aufnehmen zu können.
Auch in diesem Fall kann eine besonders niedrige Bauhöhe eingehalten
werden, wobei ein wesentlicher Vorteil in der Ausbildung des Schwenkwerkes
mit einer im Wesentlichen vertikalen Schwenkachse mit nur an einer
Seite verlaufenden Zahnstange als Antrieb für die Zahnkranzscheibe darin
liegt, den Schwenkantrieb für
die Verschwenkung eines Auslegerarmes in Höhenrichtung an der gegenüberliegenden
Seite der Zahnstange vorzusehen, sodass auch hier wiederum entsprechend
hohe Kräfte
bei geringer Bauhöhe
aufgenommen werden können.
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Während bei
einem Schwenkwerk mit im Wesentlichen vertikaler Schwenkachse der Schwenkantrieb
für die
Verschwenkung des Auslegerarmes in Höhenrichtung um eine im Wesentlichen horizontale
Achse am Schwenkwerk selbst abgestützt sein muss und für die Aufnahme
entsprechend hoher Kräfte
geometrisch möglichst
günstig
am Schwenkwerk angreifen soll, kann im Fall eines lediglich in Höhenrichtung
schwenkbaren Auslegerarmes, welcher beispielsweise mit Schrämwalzen
ausgestattet sein kann, die Abstützung
des Schwenkantriebes bzw. des Schwenkzylinders an geeigneter Stelle am
Schlittens erfolgen, um auch hier die entsprechend günstigste
Geometrie für
die Aufnahme hoher Kräfte
bei geringer Bauhöhe
zu gewährleisten.
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In
besonders vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäße Ausbildung
so weitergebildet, dass der Schlitten an einer parallel zur Zahnstangenführung angeordneten
Rohr- und Stangenführung
in Maschinenlängsrichtung
verschiebbar am Maschinenrahmen geführt ist. Insgesamt wird auf
diese Weise ein Schlitten geschaffen, welcher bei geringer Bauhöhe ein hohes
Maß an
seitlicher Abstützung
gewährleistet
und somit Kippkräfte
sicher aufnehmen kann.
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Für den leichten
Abbau des Schwenkwerkes bzw. den Austausch von Schwenklagerbauteilen
ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass außerhalb
des Hüllkreises
der Zahnkranzscheibe Verriegelungselemente, wie z. B. Bohrungen,
Stifte, Schraublöcher,
Schraubbolzen oder dgl., am Schlitten angeordnet bzw. festgelegt
sind, wobei in besonders einfacher Weise die Verriegelungselemente
wahlweise mit einem die Zahnkranzscheibe übergreifenden Lagerring oder
bei abgenommenem Schwenkwerk mit einem Lagerbauteil für das Festlegen
eines Schwenklagers für
eine Verschwenkung des Auslegearms um eine im Wesentlichen horizontale
Schwenkachse verbindbar sind. Der die Zahnkranzscheibe übergreifende
Lagerring stellt somit ein besonders stabiles Element einer Lagerung
dar, welche die Kippkräfte des
Schwenkwerkes mit Verschwenkbarkeit um eine im Wesentlichen vertikale
Achse sicher aufnimmt, wobei die Lösbarkeit eines derartigen die
Zahnkranzscheibe übergreifenden
Lagerringes den raschen und einfachen Ausbau des gesamten Schwenklagers ermöglicht.
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Für den Fall,
dass am Schlitten ein Auslegerarm festgelegt werden soll, welcher
lediglich in Höhenrichtung
um eine im Wesentlichen horizontale Achse schwenkbar sein soll,
ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, dass am Schlitten wenigstens
ein Lager für
den Angriff eines Verstellzylinders zur Verschwenkung eines Auslegerarmes
um eine im Wesentlichen horizontale Achse angeordnet ist. Eine derartige
gesonderte Lagerung für
den Angriff eines Verstellzylinders für die Verschwenkung lediglich
um eine im Wesentlichen horizontale Achse erlaubt es, die jeweils
günstigste
Geometrie bei geringer Bauhöhe
zu wählen.
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Am
Schlitten selbst kann naturgemäß auch eine
Laderampe verschwenkbar angelenkt sein, wobei durch Verschieben
des Schlittens zur Ortsbrust die Laderampe gleichfalls zur Ortsbrust
mitgenommen werden kann. Zu diesem Zweck ist die Ausbildung so getroffen,
dass am Schlitten wenigstens ein weiteres Lager für die in
Höhenrichtung
schwenkbare Anlenkung einer Laderampe angeordnet ist.
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Insgesamt
ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Konstruktion bei gleichzeitig
geringer Bauhöhe
auch eine gute Torsionssteifigkeit bei gleichzeitig relativ verringertem Gewicht
des Schlittens, wobei zu diesem Zweck die Ausbildung mit Vorteil
so getroffen ist, dass der Schlitten als Kastenprofil mit einer
Bodenplatte und Seitenwänden
ausgebildet ist und dass die Seitenwände die Verriegelungsglieder
für den
die Zahnkranzscheibe übergreifenden
Lagerring des Schwenkwerkes oder den Lagerbauteil für die vertikale
Verschwenkung eines Auslegerarmes aufweisen oder aufnehmen. Das
auf diese Weise ausgebildete Kraftprofil kann einen im Wesentlichen
ringförmigen
Hohlraum für
die Aufnahme der als Lagerscheibe dienenden Zahnkranzscheibe ausbilden,
sodass der Zusammenbau bei gleichzeitig einfacher Zentrierung der
Bauteile erleichtert wird. Zu diesem Zweck ist mit Vorteil die Ausbildung
so getroffen, dass im Kastenhohlraum des Schlittens eine Lagerscheibe
zur Abstützung
der Zahnkranzscheibe und ein zentraler Lagerzapfen zur Abstützung der Schwenklager
der Zahnkranzscheibe angeordnet sind.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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In
dieser zeigt 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vortriebs-
und Gewinnungsmaschine, 2 eine Draufsicht auf die Maschine
nach 1, 3 eine perspektivische Ansicht
eines lediglich in Höhenrichtung
und nur um eine Achse schwenkbaren Auslegerarmes mit von Schrämwalzen
gebildeten Abbauwerkzeugen, 4 eine detaillierte
Ansicht des Schlittens mit Elementen des Schwenkwerkes für einen
um zwei Achsen schwenkbaren Auslegerarm, 5 einen
Schnitt nach der Linie V-V der 4, 6 einen
Schnitt nach der Linie VI-VI in einer quer zur Vertikalschwenkachse
verlaufenden Schnittebene, bei welcher die Zahnstange für den Antrieb
der Zahnkranzscheibe ersichtlich ist, 7 eine perspektivische
Ansicht des Schlittens bei abgebautem Schwenkwerk mit den Anschlussstellen für die Verriegelungselemente, 8 einen Schnitt nach
der Linie VIII-VIII der 7 mit einer abgewandelten Ausbildung
der Anschlussstelle für
den Verschiebeantrieb des Schlittens, 9 eine Seitenansicht
auf den Schlitten mit einem Lagerbauteil für die Anlenkkupplung der Abbauwerkzeuge
entsprechend der 3 und 10 einen
Schnitt entsprechend der Darstellung nach 8 mit aufgebautem Schwenkwerk
für die
Verschwenkung um eine im Wesentlichen vertikale Schwenkachse.
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In 1 ist
eine Vortriebs- oder Gewinnungsmaschine 1 dargestellt,
deren Auslegerarm 2 Schrämköpfe 3 aufweist. Der
Auslegerarm 2 ist um eine im Wesentlichen horizontale Schwenkachse 4 in Höhenrichtung
verschwenkbar, wobei eine weitere schematisch mit 5 angedeutete
vertikale Schwenkachse vorgesehen ist, um welche der Auslegerarm 2 quer
zur Höhenrichtung
in Richtung des Doppelpfeiles 6, wie er in 2 dargestellt
ist, verschwenkbar ist. Die Verschwenkung um die im Wesentlichen
horizontale Schwenkachse 4 erfolgt in Richtung des Doppelpfeiles 7.
Die Vortriebsmaschine verfügt über ein
Fahrwerk 8 und die üblichen
Bauteile, wie beispielsweise eine schematisch mit 9 angedeutete
Abfördereinrichtung.
Das Schwenkwerk 10 ist an einem Schlitten festgelegt, welcher
in Richtung des Doppelpfeiles 11 in Maschinenlängsrichtung
verschlieblich am Maschinenrahmen festgelegt ist. Bei der Darstellung
nach 1 und 2 ist darüber hinaus auch noch eine Laderampe 12 ersichtlich,
auf welcher Räumarme 13 gelagert
sind. Die Details der Konstruktion werden in nachfolgenden Figuren
noch näher
erläutert.
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In 3 ist
ein Auslegerarm 14 ersichtlich, welcher um eine im Wesentlichen
horizontale Achse 15 schwenkbar angelenkt ist. Die horizontale Schwenkachse 15 ist
an einem plattenförmigen
Lagerbauteil 16 ausgebildet, welcher selbst anstelle des
Schwenkwerkes 10 mit der jeweiligen Schlittenkonstruktion
verbunden werden kann. Ein derartiger lediglich in Höhenrichtung
um die Schwenkachse 15schwenkbarer Auslegerarm trägt bei der
Darstellung nach 3 Schrämwalzen 17, an welchem
Meißel 18 festgelegt
sind.
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In
der Darstellung nach 4 ist nun der Schlitten 21 vergrößert dargestellt,
wobei bei der Ausbildung nach 4 am Schlitten 21 das Schwenkwerk 10 mit
um die vertikale Achse 5 schwenkbarem Auslegerarm angedeutet
ist. Dieses Schwenkwerk 10 wird über in einer rohrförmigen Zahnstangenführung 19 gelagerten
Zahnstange um die Achse 5 verschwenkt, wobei an der dieser
Zahnstangenführung 19 für die Zahnstange
gegenüberliegenden
Seite des Schwenkwerkes 10 die Anlenkstelle 20 für den Schwenkzylinder
für die
Verschwenkung des Auslegerarmes in Höhenrichtung um die Achse 4 vorgesehen
ist. Die Anlenkstelle 20 kann somit geometrisch günstig für die Aufnahme
großer
Kräfte
gewählt
werden, ohne dass die Baumaße
des Schwenkwerkes selbst vergrößert werden
müssen. Das
Schwenkwerk ist an einem Schlitten 21 festgelegt, welcher
selbst über
Rohre 22 einer Rohr- und Stangenführung am Maschinenrahmen in
Richtung des Doppelpfeiles 11 verschieblich gelagert ist.
Der Schlitten 21 trägt
hierbei parallel zur Rohr- und Stangenführung die Zahnstangenführung 19,
welche selbst wiederum oberhalb der Schlittenführung angeordnet ist, sodass
auch die seitlichen Baumaße
entsprechend gering gehalten werden können.
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Am
Schlitten sind eine Reihe von Anlenkstellen ersichtlich, an welchen
in der Folge weitere Bauteile und Zylinder angelenkt werden können, wie nachfolgend
noch beschrieben wird.
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Bei
der Schnittdarstellung nach 5 ist das im
Wesentlichen kastenförmige
Profil des Schlittens ersichtlich, dessen Grundplatte 23 einen
Lagerzapfen 24 trägt
und dessen Seitenwände
mit 25 bezeichnet sind. Mit diesen Seitenwänden kann
ein eine Zahnkranzscheibe 26 übergreifender Lagerring 27 verschraubt
werden, wobei die Verschraubung mit 28 angedeutet ist.
Der Lagerring 27 sowie die den Boden bildende Lagerscheibe 23 erlauben
es, die Zahnkranzscheibe 26 so festzulegen, dass sie Schwenkkräfte quer
zur vertikalen Achse 5, wie sie durch den Doppelpfeil 29 angedeutet
sind, aufzunehmen, wobei die korrekte Drehlage beispielsweise durch
Winkelcodierer 30 um die vertikale Achse 5 schwenkbaren Schwenkwerk
erfasst werden kann. Die Zahnkranzscheibe 26 ist hierbei über Lager 31 am
zentralen Zapfen 24 abgestützt, wobei das Schwenkwerk
wiederum die Lagerachse 4 für die Verschwenkung des Auslegerarms
um eine im Wesentlichen horizontale Achse in Höhenrichtung ermöglicht und
die Anlenkstelle 20 für
die Abstützung
des Schwenkzylinders für die
Verschwenkung des Auslegerarmes um die Achse 4 ersichtlich
ist.
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Bei
der Darstellung nach 6 ist nur die Zahnstangenführung 19 ersichtlich,
in welcher die Zahnstange 32 geführt ist. Diese Zahnstange 32 kämmt mit
der Zahnkranzscheibe 26. An den Seitenwandteilen des Kastenprofiles,
welche wiederum mit 25 bezeichnet sind, sind Bohrungen 33 für die Aufnahme
von von Schraubbolzen gebildeten Verriegelungselementen ersichtlich.
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Bei
der Darstellung nach 7 ist wiederum ähnlich wie
bei der Darstellung nach 4 der Schlitten 21 vergrößert dargestellt,
wobei hier das Vertikalschwenkwerk abgenommen ist. Im Inneren des
im Wesentlichen topfförmigen
Hohlraumes verbleibt hier lediglich der Lagerzapfen 24 sowie
die den Boden bildende Lagerscheibe 23, wobei an den Seitenwandelementen 25 entsprechend
andere Bauteile, wie beispielsweise der in 3 dargestellte
plattenförmige Lagerbauteil 16 für den Auslegerarm 14 festgelegt werden
können.
In diesem Fall kann um die schematisch mit 34 angedeutete
Schwenkachse schwenkbar die Laderampe 12 mit den Räumarmen 13 angelenkt sein,
wobei die entsprechende Anlenkachse für den jeweiligen Hubzylinder
schematisch mit 35 angedeutet ist. Mit 36 ist
hier das klauenförmige
Befestigungsglied für
den Vorschubzylinder für
den Schlitten 21 ersichtlich, wobei das Führungsrohr 22 wiederum
mit einer entsprechenden Stange am Maschinenrahmen zusammenwirkt.
Die Bohrungen 33 dienen wiederum der Aufnahme der entsprechenden
Verriegelungsglieder für
unterschiedliche Schwenkwerke.
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8 zeigt
die entsprechenden Bauteile im Schnitt, wobei hier die Antriebsstelle 36 für den Vorschubzylinder
modifiziert wurde. Wie der Schnitt nach 8 deutlich
macht, wird eine besonders niedrig bauende und gleichzeitig torsionssteife
Kastenstruktur geschaffen, welche unterschiedliche Belastungen verschiedener
Schwenkwerke sicher aufzunehmen gestattet.
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In 9 ist
nun am Schlitten 21 der Lagerbauteil 16 ersichtlich,
welcher die im Wesentlichen horizontale Schwenkachse 15 trägt. Die
Schwenkachse des Schwenkzylinders für die Verschwenkung des Auslegerarmes
um die im Wesentlichen horizontale Achse 15 ist schematisch
mit 37 angedeutet, wobei der Lagerbauteil 16 mit
seiner Grundplatte 38 entsprechend verzahnt in Seitenwände 25 des
Kastenprofiles eingreift.
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In 10 schließlich ist
der Schlitten analog der Darstellung nach 8 ersichtlich,
wobei nunmehr die Bauteile für
das Schwenkwerk entsprechend der 5 in einer
Schnittansicht dargestellt werden, bei welcher auch die seitlichen
Führungsrohre 22 sowie
die Zahnstange 32 für
den Antrieb der Zahnkranzscheibe 26 ersichtlich sind. Im Übrigen wurden
aber die Bezugszeichen aus vorangegangenen Figuren beibehalten.
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Der
schwenkbare Kopf, welcher über
die im Wesentlichen vertikale Achse 5 verschwenkbar ist, ist
hier mit 39 bezeichnet und über Dichtungselemente 40 gegenüber dem
kastenförmigen
Rahmen bzw. den Lagerbauteilen 27 des Schlittens 21 abgedichtet.
