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"Steueranlage für die Ausstoßvorrichtung eines Ladelöffels.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steueranlage für
die Ausstoßvorrichtung eines mit einer Ausstoßvorrichtung ausgerüsteten Ladelöffels.
Der mit der Ausstoßvorrichtung ausgerüstete Ladelöffel ist durch hubarme an einem
Lade fahrzeug aufgehängt und weist Kipp- und Hubsteueranlagen und Betätigungseinrichtungen
zur änderung der Kippstellung und Höhe des Ladelöffels auf. Gemäß dem Stand der
Technik wurde der hydraulische Motor für die. Verstellung der Ausstoßvorrichtung
durch ein Ventil und eine Betätigungseinrichtung unabhängig von den Kippt und Hubsteueranlagen
gesteuert. Für den Ausstoß der Ladung mußte die Bedienungsperson den Ladelöffel
auf die Ausstoßhöhe anheben, den Ladelöffel nach vorn kippen und dann die Hand zu
einem Ausstoßhebel bewegen, um die Ausstoßvorrichtung zu betätigen. Eine derartige
Steueranlage ist wegen der von der Bedienungsperson vorzunehmenden handhabungen
verhältnismässig unwirksam und zeitraubend. Ein zusätzlicher Nachteil beruht in
dem Umstand, daß die Ausstoßvorrichtung, die unabhängig gesteuert wird, jederzeit
betätigt
werden könnte. Wenn beispielsweise der Ladelöffel in seine
Tragstellung zurückgekippt ist, würde eine unbeabsichtigte Betätigung der Ausstoßvorrichtung
dazu führen, daß die Ladung in dem Löffel teilweise über das hintere Ende des Löffels
auf das Ladefahrzeug ausgestossen wird.
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Die vorliegende Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten, indem
die Steuereinrichtungen für die Ausstoßvorrichtung den anderen Steuereinrichtungen
des Ladelöffels so zugeordnet werden, daß ein wirkungsvollerer Betrieb der Ausstoßvorrichtung
ermöglicht und eine zufällige Betätigung der Ausstoßvorrichtung verhindert wird.
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Durch die vorliegende Erfindung wird die Betätigungseinrichtung für
die Ausstoßvorrichtung in eine ippbetätigungseinrichtung eingebaut, um eine gleichzeitige
Betatigung dieser Einrichtungen durch die Bedienungsperson zu ermöglichen und eine
Sperreinrichtung zu schaffen, die nur dann den Ausstoß der Ladung ermöglicht, wenn
der Ladelöffel in eine geeignete Stellung für den Ausstoß der Ladung gekippt ist.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Überlaufeinrichtung, die
den Ausstoß der Ladung zu Jeder Zeit gestatten, während der Löffel nach vorn gekippt
wird.
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Die Ziele und Vorteile der Erfindung gehen deutlicher aus der nachfolgenden
Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung veranschaulicht ist und Figur i eine Seitenrissansicht des vorderen
Teiles eines Ladefahrzeuges ist, das einen mit einer Ausstoßvorrichtung versehenen
Ladelöffel aufweist, Figur 2 eine Teilansicht der Kipp- und Ilubsteuerliebel ftlr
den Lade löffel ist, Figur 3 eine vergrösserte Ansicht eines der hydraulischen Zylinder
für die Steuerung der Kippstellung des Ladelöffels ist, wobei an dem Zylinder ein
Sperrschalter angeordnet ist,
Figur 4 eine Teilansicht der KippT
und Hubhebel ist, die jeweils eine Betätigungs- und Riickführeinrichtung für die
Ausstoßvorrichtung umfassen, sowie der Überlaufeinrichtung, die dem Kipphebel zugeordnet
ist, Figur 5 eine teilweise als Schnitt und teilweise schematisch dargestellte Teilansicht
der in Figur 4 gezeigten Betätigungs- und Rückführs chal ter ist, und Figur 6 und
7 weitere Ausführungsformen eines elektrischen Stromkreises und eines Hydraulikkreises
für die Steuerung der Ausstoßvorrichtung in Abhängigkeit von den Betätigungs- und
Rückführschalteru für die Ausstoßvorrichtung veranschaulichen.
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Obwohl die vorliegende Steueranlage für die Ausstoßvorrichtung mit
besonderer Bezugnahme auf einen Ladelöffel mit Ausstoßvorrichtung beschrieben ist,
wie er in der USA-Patentschrift 5 426 928 offenbart ist, ist es ohne weiteres ersichtlich,
daß die Steueranlage für die Ausstoßvorrichtung auch mit anderen Arten von Ladelöffeln
mit Ausstoßvorrichtung verwendet worden kain.
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Das vordere Ende eines Löffelladers ist in Figur 1 veranscllalllicllt.
Ein mit einer Ausstoßvorrichtung versehener Ladelöffel ii ist gelenkig an zwei ilubarmen
angebracht, von denen einer gezeigt und mit demBezugszeichen 12 bezeichnet ist.
Der mit der Ausstoßvorrichtung versehene Ladelöffel ist von der in der oben genannten
Patentschrift beschriebenen Art und weist eine Ausstoßvorrichtung 13 auf, die bei
14 an dem Löffel angelenkt ist und von einem doppeltvirkenden hydraulischen Zylinder
16 betätigt wird. Durch das Ausfahren des hydraulischen Zylinders 16 wird die Ausstoßvorrichtung
nach vorn bewegt, um Material aus dem Löffel auszustossen, während durch das Einziehen
des Zylinders die Ausstoßvorrichtung in die Ladestellung an der Rückseite des Ladelöffels
zurückbewegt wird. In Figur 1 ist der Ladelöffel in eine Stellung gekippt, die für
das Laden an der Erdoberfläche und für den Ausstoß der Ladung geeignet ist, wenn
der Löffel auf seinen Hubarmen angeordnet ist. Der Ladelöffel ist ferner in Figur
1 in einer in gestrichelten Linien dargestellten Stellung 11' gezeigt, in die er
auf eine geeignete
Traghöhe angehoben wird, nachdem er in eine
Tragstellung zurückgekippt ist. Ein doppeltwirkender Kippzylinder 17 ist mit jedem
Hubarm und mit dem Fahrzeug durch eine Gestängeverbindung 18 und mit dem Ladelöffel
durch ein Verbindungsglied 19 verbunden. Ein hydraulischer Hubzylinder 21 ist zwischen
dem Fahrzeug und jedem Hubarm gelenkig angeordnet und dient dazu, die Höhe des Ladelöffels
zu steuern. Die tigkeit der Kippzylinder und der Hubzylinder wird durch die Bedienungsperson
über Hebel 22bzw. 23 gesteuert. Die Ausbildung und Wirkungsweise der oben erwähnten
Bestandteile sind in der Technik bekannt und beispielsweise in der oben genannten
Patentschrift offenbart.
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Betätigungseinrichtung 24 für
die Ausstoßvorrichtung vor, die in dem Kippsteuerhebel 22 (siehe Figur 4) eingebaut
ist, so daß die Bedienungsperson den Ausstoß der Ladung einleiten kann, während
sich seine Hand auf dem Kippsteuerhebel befindet. Eine Sperreinrichtung 26 (siehe
Figur 3) ist in unten beschriebener Weise der Betätigungseinrichtung 24 für die
Ausstoßvorrichtung zugeordnet und vorzugsweise an einem der Kippzylinder 17 angebracht,
um den Ausstoß der Ladung nur dann zu gestatten, wenn der Löffel in eine Stellung
gekippt ist, die für den Ausstoß der Ladung geeignet ist. Eine Überlaufeinrichtung
27 (siehe Figuren 4 und 6) ist vorzugsweise dem Kippsteuerhebel zugeordnet und gestattet
in Verbindung mit der unten beschriebenen Steueranlage für die Ausstoßvorrichtung
den Ausstoß der Ladung zu jeder beliebigen Zeit, wenn der Löffel nach vorn gekippt
wird.
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Um die oben genannten Einzelteile ausführlicher zu beschreiben und
um weitere Merkmale zu beschreiben, die durch die vorliegende Erfindung geschaffen
werden, ist in Figur 6 eine teilweise hydraulische und teilweise elektrische Steueranlage
für die Ausstoßvorrichtung schematisch dargestellt. Ein Dreistellungsventil 28 weist
eine Druckmitteleinlaßleitung 32 auf.
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Das Ventil 28 steht mit dem Kopfende des Ausstoßzylinders über eine
Leitung 29 und mit dem Kolbenstangenende des Ausstoßzylinders durch eine Leitung
31 in Verbindung. Die Stellung des Steuerventils für die Ausstoßvorrichtung wird
in Abhängigkeit von einem Zylinder 33 gewählt, der einen verschiebbaren Kolben 34
enthält, der über eine Kolbenstange 36 in Verbindung mit dem Steuerventil steht.
Durch Einziehbewegung der Kolbenstange 36 in den Zylinder 33 wird das Steuerventil
für die Ausstoßvorrichtung so verstellt, um de Kopfende des Ausstoßzylinders für
den Ausstoß der Ladung Druckmittel zuzuführen.
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Die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 36 aus dem Zylinder 33 verstellt
das Steuerventil für die Ausstoßvorrichtung so, daß es dem Stangenende des Ausstoßzylinders
Druckmittel zuführt, so daß die Ausstoßvorrichtung in ihre Stellung an der Rückseite
des Ladelöffels (siehe Figur i) zurückbewegt wird. Das Steuerventil für die Ausstoßvorrichtung
wird durch Federkraft zentriert, so daß bei Abwesenheit von Druckkräften, die den
Kolben 34 indem Zylinder 33 beaufschlagen, das Steuerventil eine Haltestellung einnimmt,
um die Ausstoßvorrichtung in einer bestimmten Stellung zu halten. Die Tätigkeit
des Zylinders 33 wird durch ein erstes Ventil 37 und ein zweites Ventil 38 gesteuert,
die mit dem Stangenende bzw. mit dem Kopfende des Hilfszylinders 33 über Leitungen
39 bzw. 41 verbunden sind.
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Beide Ventile stehen ferner über Leitungen 42 bzw. 43 in Verbindung
mit einer Druckmittelquelle und einer Druckmittelablaßleitung. Die Ventile 37 und
38 sind durch Federkraft in eine Stellung vorgespannt, in dersie beide Enden des
Zylinders 33 mit der Ablaßleitung verbinden. Durch Verschiebung der beiden Ventile
wird das entsprechende Ende des Zylinders 33 mit hydraulischem Druckmittel verbunden,
was dazu führt, daß das Steuerventil 28 und der Ausstoßzylinder verstellt werden,
wie oben erörtert.
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Die Tätigkeit der Ventile 37 und 38 wird durch den elektrischen Teil
der Steueranlage gesteuert, und zunächst wird derjenige Teil der Schaltung beschrieben,
der den Ausstoß der Ladung durch Verschiebung des ersten Ventils 37 einleitet.
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Die Betätigungseinrichtung 24 für die Ausstoßvorrichtung ist vorzugsweise
ein unter Federvorspannung stehender-KnopischalT ter, der an dem Kipphebel angebracht
ist, wie in Figur 4 gezeigt, und der in Figur 5 in vergrössertem Maßstab und in
seinen Einzelheiten gezeigt ist. Um dem Fahrer die Steuerung der Ausstoßvorrichtung
noch mehr zu lerleichtern, ist ein entsprechender Betätigungsschalter für die Ausstoßvorrichtung
an dem Hubsteuerhebel angebracht und in den Figuren 4 und 6 mit 24' bezeichnet,
so daß der Fahrer den Ausstoß der Ladung einleiten kann, während er seineHand entweder
auf dem Kipp-oder auf dem Hubsteuerhebel liegen hat. Wie in Figur 6 gezeigt, sind
die beiden Betätigungsschalter 24 und 24' für die Ausstoßvorrichtung elektrisch
parallel zueinander geschaltet und über einen Sperrschalter 26 mit einer Batterie
44 verbunden.
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Der Sperrschalter 26 ist ein Abstandsschal.ter, der auf einem der
Kippzylinder angebracht ist, wie in Figur 1 und 3 gezeigt ist, und ist ein Reed-Kontaktschalter
von bekannter Bauart, der sich zwischen zwei Dauermagneten (nicht gezeigt) im Gleichgewicht
befindet. Der Schalter ist normalerweise offen, und wenn ein Metallgegenstand vor
dem Schalter vorbeibewegt wird, wird der magnetische Fluß von dem vorderen Magneten
unterbrochen, so daß der hintere Magnet den Schalter und damit den Stromkreis schliessen
kann. Der Meta.llgegenstand für den Sperrschalter 26 ist ein Stahlstab 46, der an
einem Posaunen-.
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teil 47-angebracht ist, das an der Kolbenstange des Kippzylinders
befestigt ist. Wie am deutlichsten in den Figuren 1 und 3 gezeigt, wird der Stahlstab
46 vor dem Schalter 26 vorbeibewegt und schliesst diesen Schalter, wenn der Löffel
sich in einer im wesentlichen waagerechten Stellung befindet (siehe die in durchgehenden
Linien gezeigte-Stellung des Löffels in Figur 1). Wenn der Löffel in seine Tragstellung
zurückgekippt wird, die in Figur 1 in gestrichelten Linien geeigt ist, wird der
Stahlstab 46 von dem Sperrschalter hinwegbewegt, wie es in Figur 3 in gestrichelten
Linien gezeigt ist. Der Sperrschalter ist dann offen und gestattet keinen Stromdurchgang.
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Wie ebenfalls in Figur 6 gezeigt, sind die parallen Ausstoßschalter
24
und 24' mit einem ersten Elektromagneten 48 über einen Relaissehalter 49 verbunden.
Der erste Elektromagnet 48 ist mit dem ersten Ventil 37 verbunden, so daß durch
Schliessung eines der Schalter 24 oder 24' das Relais 49 erregt wird, das seinerseits
den ersten Elektromagneten erregt und das erste Ventil verschiebt. Wie oben beschrieben,
wird durch Verschiebung des ersten Ventils 37 die Tätigkeit der Ausstoßvorrichtung
des Löffels über den Zylinder 33, das Steuerventil für die Ausstoßvorrichtung und
den Ausstoßzylinder eingeleitet. Bevor jedoch das Relais durch Schliessung eines
der Schalter 24 oder 24' erregt werden kann, muß der Sperrschalter 26 geschlossen
werden, um den Stromkreis zu der Batterie zu schliessen. linie unter Bezugnahme
auf die Figuren 1 und 3 beschrieben worden ist, wird der Sperrschalter 26 nur dann
geschlossen, wenn sich der Ladelöffel in eier geeigneten Stellung für den Ausstoß
der Ladung befindet, so daß eine zufällige Betätigung der Ausstoßvorrichtung normalerweise
verhindert wird, wenn sich der Löffel in einer anderen Stellung befindet. Das Relais
49 ist nur deshalb erforderlich, weil die Strombelastbarkeit des Abstands -Sperrschalters
26 nicht ausreicht, um den Elektromagneten 48 direkt zu erregen. Wenn der Abstandsschalter
und die Betätigungsschalter 24 und 24' von aufwendigerer Bauart mit höherer Strombelastbarkeit
sind, kann das Relais aus der Schaltung weggelassen werden.
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Um die Ausstoßvorrichtung in ihre Stellung an der Rückseite des Ladelöffels
zurückzubewegen, sind entsprechende, parallel geschaltete Knopfschalter 51 und 51t
an dem Kipp- bzw. Hubsteuerhebel angebracht, so daß der Fahrer die Rückbewegung
der Ausstoßvorrichtung einleiten kann, während er seine Hand entweder auf demI(ippsteuerhebel
oder dem Hubsteuerhebel liegen lässt (siehe Figuren 4 und 5). Wie in Figur 6 gezeigt,
sind die parallel geschalteten Schalter 51 und 51' direkt mit der Batterie 44 und
einem zweiten Elektromagneten 52 verbunden, der seinerseits mit dem zweiten Ventil
38 verbunden ist, so daß durch das Schliessen entweder des Schalters 51 oder des
Schalters
51t das zweite Ventil verschoben und die Rückführung der Ausstoßvorrichtung bewirkt
wird, wie oben erörtert worden ist. Da die Schal-ter 51 und 51' direkt mit der Batterie
verbunden sind, kann die Ausstoßvorrichtung jederzeit unabhängig von der Stellung
des Löffels zurückbewegt werden.
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Die oben beschriebene Steueranlage verhindert einen-zufälligen Ausstoß
der Ladung, wenn sich der Löffel in einer anderen als seiner bevorzugten Ausstoßstellung
befindet. Um jedoch einen wirkungsvolleren Betrieb des mit der Ausstoßvorrichtung
versehenen Ladelöffels zu ermöglichen, ist es wünschenswert, daß der Fahrer in der
Lage ist, zu jedem beliebigen Zeitpunkt den Ausstoß der Ladung einzuleiten, wenn
der Löffel nach vorn gekippt wird. Wenn sich der Löffel beispielsweise in seiner
Tragstellung (siehe Figur i) befindet, kann der Fahrer den Löffel nach vorn in Richtung
auf seine im wesentlichen wagerechte Stellung kippen und bei Beginn der Kippbewegung
nach vorn den Ausstoß der Ladung einleiten. Auf diese Weise wäre der Ausstoß des
Materials über die Rückseite des Ladelöffels verhindert. Gleichzeitig könnte der
Ausstoß des Materials aus der Vorderseite des Löffels während der Vorwärtskippbewegung
des Löffels durchgeführt werden. Dadurch wird die für den Ausstoß der Ladung erforderliche
Zeit verringert und der Gesamtwirkungsgrad des Löffelladers erhöht. Zu diesem Zweck
ist die Überlaufeinrichtung 27, die die Wirkung des Sperrschalters 26 aufhebt, vorzugsweise
ein Abstandsschalter, der dem Sperr-Abstands schalter 26 ähnlich ist und parallel
zu diesem Schalter geschaltet ist, wie es in dem Schaltschema der Figur 6 gezeigt
ist. Wie in Figur 4 gezeigt ist, ist der Überlaufschalter 27 an dem Fahrzeug vor
und auf einer Seite des Kippsteuerhebels 22 angebracht. Der Kippsteuerhebel bildet
einen Zielgegenstand zur Schliessung des Überlaufschalters 27, wie es oben im Zusammenhang
mit dem Sperrschalter 26 beschrieben worden ist. Somit gestattet der Uberlaufschalter,
daß einer der Schalter 24 oder 24' das Relais und den--ersten Elektromagneten zu
jedem beliebigen Zeitpunkt erregt, wen der Kipp steuerhebel sich i eier nach vorn
gerichteten Stellung besendet
und der Löffel demzufolge nach vorn
gekippt wird, wie es nachstehend erörtert wird. Da es jedoch bei dieser Kombination
möglich wäre, daß die hydraulische Steuerung der Ausstoßvorrichtung die Wirkung
der hydraulischen Steuereinrichtungen für den Kippzylinder aufhebt, sind die Steuereinrichtungen
für die Kippzylinder so demSteuerventil für die Ausstoßvorrichtung zugeordnet, daß
der Vorrang der Kippzylinder gegenüber dem Ausstoßzylinder gewährleistet ist. Wie
in Figur 6 gezeigt, weist der Kippzylinder ein Dreistellungs-Steuerventil 55 auf,
das über eine Leitung 56 in Verbindung mit einer Pumpe 54 für hydraulisches Druckmittel
und über Leitungen 57 bzw. 58 mit dem Kopfende und dem Stangenende der Kippzylinder
steht.
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Das Kippsteuerventil wird durch den Kippsteuerhebel in eine Rückwärtskippstellung
(R), eine mittlere Haltestellung (H) oder eine Vorwärtskippstellung (F) gebracht.
Wenn der Kipphebel sich in der Haltestellung befindet, sind die Leitungen 57 und
58 abgesperrt, um eine Kippbewegung des Ladelöffels zu verhindern. Wenn der Kipphebel
sich in der Rückwärtskippsteilung befindet, schickt das Kippsteuerventil Druckmittel
von der Pumpe zu dem Stangenende der Kippzylinder. Wenn der Kippsteuerhebel sich
in der Vorwärtskippstellung befindet, schickt das Kippsteuerventil Druckmittel von
der Pumpe zu dem Kopfende der Kippzylinder. Die Druckmitteleinlaßleitung 32 für
das Ausstoßsteuerventil steht mit dem Kippsteuerventil so in Verbindung, daß das
Druckmittel von der Pumpe 54 direkt durch das Kippsteuerventil zu dem Ausstoßsteuerventil
geschickt wird, wenn das Kippsteuerventil sich in der Haltestellung befindet. Um
Jedoch zu verhindern, daß das Ausstoßsteuerventil die hydraulische Wirkung des Kippsteuerventils
aufhebt, wird das hydraulische Druckmittel durch das Kippsteuerventil zu dem Ausstoßsteuerventil
von dem Stangenende der Klppzylinder geschickt, wenn der Kippsteuerhebel sich in
seiner Vorwärtskippstellung befindet. Auf diese Weise wird der Ausstoßzylinder nur
durch das von den Kippzylindern während der Vorwärtskippbewegung des Löffels ausgestossene
Druckmittel betätigt, wodurch der betriebliche Vorrang der Kippzylinder während
dieser Zeitdauer gewährleistet ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Steueranlage der Ausstoßvorrichtung
ist unter Bezugnahme auf Figur 7 beschrieben, in der eine vereinfachte Form der
Steueranlage veranschaulicht ist. Bei dieser vereinfac-hten Ausführungsform sind
der Zylinder 33, das erste Ventil 37 und das zweite Ventil 38 sowie die Druckmittelleitungen
39, 41, 42 und 43 ausgeschieden (siehe Figur 6). Wie in Figur 7 gezeigt ist der
erste Elektromagnet 48t direkt mit dem Ausstoßsteuerventil verbunden, so daß bei
Erregung des ersten Elektromagneten das Ausstoßsteuerventil so verschoben wird,
daß es dem Kopfende des Ausstoßzylinders durch die Leitung 29 Druckmittel zuführt,
wie es oben unter Bezugnahme auf die in Figur 6 gezeigte Ausführungsform beschrieben
worden ist. Der zweite Elektromagnet 52' ist mit dem entgegengesetzten Ende des
Ausstoßsteuerventils so verbunden, daß bei Erregung des zweiten Elektromagreten
durch Schliessung eines der Schalter 51 oder 51t das Ausstoßsteuerventil so verschoben
wird, daß es dem Stangenende des Ausstoßzylinders Druckmittel zuführt, wie es in
dem in Figur 6 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Wenn keiner der
beiden Elektromagneten erregt ist, kehrt das durch Federkraft beaufschlagte Ausstoßsteuerventil
in eine Mittelstellung zurück, in der es die Bewegung der Ausstoßvorrichtung verhindert,
wie es bereits oben erörtert wurde. Da bei diesem Ausführungsbeispiel zur Betätigung
des Ausstoßsteuerventils ein verhältnismässig höherer Strom erforderlich ist, würden
bei diesem Ausführungsbeispiel die beiden Abstandsschalter vorzugsweise durch in
Figur 7 mit 26' und 27t bezeichnete Nockenbetätigungsschalter ersetzt, da diese
höhere Strombelastbarkeit aufweisen.
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Infolge der bei dieser Ausführungsform verwendeten Schalter mit höherer
Strombelastbarkeit ist der Relaissolialter 49 3bellLalls weggelassen, und die Schalter
24 und » 1 sind direkt nit dem ersten Elektromagneten 48 t verbunden.
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Wenngleich die vorliegende Erfindung unter besonderer Bezugnahme
auf zwei bevorzugte Auslührungsformen beschrieben worden ist, ist es ohne weiteres
ersichtlich, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen in der oben beschriebenen
Steueranlage
für die Ausstoßvorrichtllllg möglich sind. Beispielsweise
könnten die Abstandsschalter 26 und 27 in dem in Figur 6 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel
durch mechanisch betätigt Nockenschalter ersetzt werden, die es auch gestatten würden,
den Relaissohalter 49 aus dieser Schalter wegzulassen. Ferner könnte jeder Satz
von Knopfschaltern, d.h., die Schalter 24 und 51 oder 24' und 51' beispielsweise
durch einen- einzigen Zweistellungs- Kippschalter ersetzt werden. Ferner könnten
der Kippsteuerhebel und der Hubsteuerhebel in bekannter Weise, jedoch unter Beibehaltung
der Merkmale der vorliegenden Erfindung zu einem einzigen Steuerhebel vereinigt
werden.