DE1924561A1

DE1924561A1 - Vorrichtung zum Spannen von Draehten im Spannbetonbau

Info

Publication number: DE1924561A1
Application number: DE19691924561
Authority: DE
Inventors: Antonio Brandestini; Siegwart Dipl-Ing Hans-Rudolf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-05-27
Filing date: 1969-05-14
Publication date: 1969-12-04
Also published as: ES367652A1; SE341677B; NL6907984A; CH475453A; JPS5111419B1; US3598368A

Description

Patentanwalt

])r.-Ing. Wilhelm Reichet Dia

Frcnikfuii/Main-1

-Parkstroße 13

Antonio Brandestini, Küsriacht (Zürich)

Vorrichtung zum Spannen von Drähten im Spannbetonbau

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen von Drähten im Spannbetonbau.

Solche Vorrichtungen bestehen üblicherweise aus einem hydraulischen Arbeitszylinder mit einem Kolben mit durchgehendem Zentrumsloch, durch welches das eigentliche Zugorgan zur Ankeretelle führt. Die ganze Vorrichtung wird zum Einsatzort gebracht und dort gegen das Ende einer Betonkonstruktion gebracht und zwar so genau wie möglich über einem Ankerkopf eines zu spannenden Drahtbündels. Danach wird das Zugorgan von Hand mit dem Ankerkopf verbunden, der Draht bzw. das Drahtbündel gespannt und dann der Ankerkopf auf geeignet ausgebildeten Unterlagen abgestützt.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine verbesserte, einfacher zu bedienende Spannvorrichtung zu schaffen, deren sämtliche Eunktionen weitgehend automatisiert werden können, und die dadurch wesentlich schneller, und betriebssicherer zu arbeiten vermag und die insbesondere für das Spannen von grossen Drahtbündeln geeignet ist.

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Die Vorrichtung zum Spannen von Drähten im 3pannbetonbau ist gemäss der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet durch ein zum Abstützen auf einem Ende einer■Betonkonstruktion vorgesehenen Gehäuse, in welchem ein Spannaggregat montiert iot, aus dessen einem Ende ein sich axial bewegliches Zugorgan in das Gehäuse hineinragt, wobei am freien Snde des Zugorgans eine Kupplungsvorrichtung für einen Ankerkopf eines Drahtbündels montert ist, und am selben linde Zentriermittel zum Ausrichten des Zugorgans mit dem Ankerkopf vorgesehen sind, sowie durch Mittel, um die Vorrichtung vorübergehend an der Betonkonstruktion festzuhalten, wobei die Festhaltemittel aus an der Aussenseite des Gehäuses angebrachten Spannelementen bestehen, deren Spannkraft einstellbar ist, und die Spannorgane der Spannelemente mit Kupplungsorganeη versehen sind, die ihre Befestigung an entsprechenden, mit der Betonkonstruktion verbundenen Organen ermöglichen.

Bei einer besonders zweekmässigen Ausführungsfora: der Vorrichtung sina das opannag;;regat und die als Festnaltemittel dienenden Spannelemente hydraulisch oder pneumatisch betriebene Arbeitszylinder und die Kupplungsvorrichtung für den Ankerkopf ist ebenfalls hydraulisch oder pneumatisch betätigbar. Zur Steuerung der vorgespannten Elemente ist vorteilhaft ein mit Steuerventilen versehenes zentrales Steuergerät vorgesehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe, auf das Ende einer Betonkonstruktion aufgesetzte Vorrichtung, bei welcher zur deutlicneren Darstellung die auf der Gehäuseaussenseite angebrachten Festhaltemittel bzw. Spannelemente weggelassen werden;

Fig. IA eine Ansicht eines der Festhaltemittel, hier in Form eines Hydraulikzylinders, der in der richtigen Lage zur Vorrichtung nach Fig. 1 dargestellt ist:,

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2 einen Schnitt durch die Linie II-II von Pig. I, hier

jedoch mit den Festheltemitteln:, Fig. 3 einen Schnitt durch das vordere Bnde einer Variante der

Vorrichtung nach 'Flg. 1, und
Fig. 4 ein iiydrauliks enema aer Steuerung einer Vorrichtung geinäss der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1, IA una 2 der Zeichnung zeigen verschiedene Ansichten einer Spannvorrichtung, d.h. eines Spannautomaten gemäss der vorliegenden Erfindung.

Der riauptt^ii der Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1, das an -aehreren Stollen seitliche Durchbrechungen, z.B. 2,3 aufweist. Die ganze Vorrichtung kann über eine (oder mehrere) Lasche A mittels Bolzen 5 an der Aufhängevorrichtung 6 eines Kranseils aufgehängt und an die Verankerungsstelle eines Drahtbündels 7 am Ende einer vorzuspannenden J3etonkor:struktion 6 gebracht werden. Das Gehäuse 1 ier Vorrichtung stützt sien. über einen Pussteil auf einer »vicorxagerplatte 9 an der Vc-ro^-'i-rungsstelle ab. Die weiter oben genannte Lasche 4 kann auch aus eiucui drehbar auf der Aussenseite des Gehäures 1 f< .lagerten, mit üohrungen für den .Bolzen 5 versehenen Ring bestehen (siene ^i*;. ±). Der hintere Teil des Gehäuses 1 besteht buc einem Hydraulischer. Arbeitszylinder 10, der durch zwei aufgeschraubte Stirnplatten 11, 12 verschlossen ist. Im Innern iee Zylinders 10 oefinaet sich ein Lolben 13, dessen Kolbe nc tan.^t alt: eigentliches Zugorgan 14 für ei ie Jrannvorrichtung ausgebildet it-t, una sich durch eine .;onrung 15 in der Stirnplatte 11 nach "Vorn in der. vorderen Teil aes aenäuses 1 erstreckt. Der L-Vlbe-η 1;. vrie auch aie bohrung 15 sind mit geeigneten Dichtungs- -iltteln 16, bzv;. 17 vcrseiior.. üeber zwei Bohrungen 18,19 an aie ·: η t.n-sr Gehende Leituru-en (nie nt -i arge stellt) angeschlossen weraen l'Onnen, kann der Kolben 13 wahlweise von beiden Seiten her bepufafft, d.h. Iu der einen oder anderen Dichtung bev.'egt werden.

Das voraere Ende dee Zugorgans 14 ist im Innern des Gehäuses 1 durch eine darauf befestigte iführungsDüchse 20 abgestützt

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und genau axial geführt. Die Büchse 20 selbst ist in einer Längsnut des Gehäuses 1 geführt, so dass sich weder die Büchse 20 noch das Zugorgan 14, auf welchem sie festsitzt, drehen können. Die Führungs .büchse besteht aus einem auf das Zugorgan 14 aufgesetzten Ring sowie einem am äusseren Rand des Ringes befestigten, nach vorn abstehenden zylindrischen Teil 22»

Am vorderen Ende weist das Zugorgan 14 einen im Durchmesser vergrösserten Teil 22 auf, dessen Uebergang in das Organ eine Schulter bildet. Hinter diesem Teil 22 ist eine Kupplungshülse 24 drehbar auf dem Zugorgan 14 gelagert. Die Hülse 24, wenn sie gegen die Schulter 23 anliegt, ragt mit ihrem zylindrischen Teil 25, dessen vorderes Ende mit einem Innengewinde 26 versehen ist, in nichtung des vorzuspannenden Drahtbündeis. Diese Hülse wird auf den Ankerkopf 27 des vorzuspannenden Drahtbündels 7 aufgeschraubt (beim gezeigten Beispiel ist die Hülse 24 im aufgeschraubten Zustand gezeigt).

Auf der Stirnseite des Teils 22 der Zugstange 14 ist ein Zentrierbolzen 2/ eingescxiraubt, der mit einer entsprechenden Ausnehmung oder Bohrung 29 im Ankerkopf 27 zusammenwirkt, um das L'rahtbündel in genaue Zugrichtung zu bringen.

Hinter der Kupplungrhülse 24 ist ein Zahnkranz. 30 sowie eine Art Federteller 31 auf der Hülse 24 festgemacht. Der Federteller 31 ist dabei über Stifte oder Bolzen 32, welche durch Bohrungen 33 des Federtellers dringen, auf die Hülse 24 aufgeschraubt, während der Zahnkranz 30 selbst mit etwas axialem Spiel zwischen Hülse 24 und Federteller 31 festgehalten ist. Die Kupplungshülse 24, der ZahnkreJiz 30 und der Federteller sind somit miteinander verbunden und können zusammen um das Zugorgan 14 gedreht werden und sich dabei in gewissen Grenzen axial verschieben. Die eine dieser Grenzen wird von der Schulter 23 des Teils 22 des Zugorgans 14 gebildet, während die andere Grenze von der Führungsbüchse 20 gebildet wird. Zwischen der vorderen Seite des Ringes 21 der Büchse 20 und der hinteren Seite des Federtellere ist eine Schrau—

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benfeder 34 angeordnet. Diese kommt nur dann zur Wirkung, wenn die Hülse 24 noch, nicht auf den Ankerkopf 27 aufgeschraubt ist, d.h. wenn beispielsweise die Stirnseite des Zugorgans 14 gegen den » Ankerkopf 27 zur Anlage gebracht wird, wird die Feder 34 auf eine lagerplatte 35 auf der Büchse 20 und gleichzeitig gegen den Federteiler 31 anliegen, und dabei die Kupplungshülse 24 mit vorbestimmter Kraft gegen den mit einem Aussengewinde 36 versehenen Ankerkopf 27 andrücken, \ienn nun die Hülse 24 richtig gedreht wird, können sich die beiden Gewinde 26, 36 fassen und die Hülse 24 kann aufgeschraubt werden. Sobald die Hülse 24 einmal gefasst hat, braucht die Feder an und für sich nicht mehr zu wirken.

Das Aufschrauben der Kupplungshülse 24 auf den Ankerkopf 27 erfolgt bei der vorliegenden Vorrichtung automatisch bzw. motorisch. Zu diesem Zweck wird der Zahnkranz 30 von einem Ritzel 37 angetrieben. Das Ritzel 37 sitzt drehfest, jedoch axial verschiebbar auf einer Stern- oder Keilwelle 38, die im Gehäuse gelagert ist, und von einem Oelmotor 39 über Kettenräder 40, 41 und eine Kette wahlweise in der einen oder anderen Richtung angetrieben wird. Das Ritzel 37 greift dabei durch eine Aussparung im zylindrischen Teil 22 der gegen Verdrehung gesicherten Büchse 20. Dank der verschiebbaren Lagerung des Ritzels 37 kann sich dieses zusammen mit dem Zahnkranz 30, und somit mit dem Zugorgan 14 in jede Lage längs des Weges des Zugorgans 14 begeben.

Vom zylindrischen Teil 22 der Büchse 20 steht ein Zeiger 42 durch das Gehäuse 1 nach aussen ab, und kann über die Skala eines Masstabes 43 gleiten. Dies ermöglicht jederzeit die Stellung des Zugorgans 14 festzustellen, bzw.' den Spannweg abzulesen.

Zum Festhalten der Vorrichtung an der Betonkonstruktion sind beim gezeigten Beispiel vier Hydraulik-Haltezylinder 44, 45,46,47 auf der Aussenseite des Gehäuses 1 festgemacht. Am Gehäuse 1 sind die Zylinder 44, 45, 46, 47 in geeigneten Ankerplatten 48-51 und 48'-5I¹ festgemacht.

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Fig. IA zeigt den Kaltezylinder 44 in grösserem Masstab u/id in der richtigen Lage bezüglich der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.

In der V/iderlagerplatte 9, d^.e mit der öetonkonstruktion verbunden ist, sind Haltebolzen 52 eingeschraubt. Ueber diese wird üblicherweise ein Fussteil 53 des Gehäuses 1 geschoben. Aus dem Zylinder 44 ragt die Kolbenstange 54 ivegen die Bolzen 52 und trägt an ihrem vorderen Ende eine Kupplungsbücnse 55. Zur Befestigung wird die büchse 55 über den Bolzen 52 bis zu eirieai Anschlag 56 gebracht, und dann ein Keil 55' durch entsprechende Durchdringungen in Hülse 55 und Bolzen 52 geschoben.

Dank der Haltezylinder 44-47, von denen wenigstens zwei vorgesehen sein sollten, kann die Spannvorrichtung vor dem Spannen fest gegen die Betonkonstruktion 8 angelegt und daran

befestigt werden. Wenn das Zugorgan 14 ^egen den Ankerkopf 27 gepresst wird, vor dem Kuppeln, kann dabei die haltekraft der Zylinder 44-47 überwunden werden, und die Vorrichtung sich derart zum gegebenenfalls geneigten Ankerkopf 27 ausrichten, dass das Aufschrauben der Hülse 24 auf den Kopf 27 möglich wird, -beim Spannen des Drahtbündels stellt sich die Vorrichtung dann wieder gerade. Gleiches gilt beim Lösen der Hülse 24 zwecks Entkupplung.

Pig. 3 der Zeichnung zeigt rein schematisch eine Variante Y der Kupplungseinrichtung am vorderen Ende des Zugorgans 14. In die Kupplungshülse 57, welche gegen die Schulter 58 eines auf das Zugorgan 14 aufgeschraubten Halteringes 59 anliegt, ist eine Verlängerung 60 eingeschraubt. Die als Hülse ausgebildete Verlängerung 60 weist einen solchen Ausseridurchmesser auf, dass sie durch die Bohrung 61 der Betonkonstruktion 8 hineingreifen kann, um den darin liegenden Ankerkopf 63 eines DrahtbundeIs zu fassen. Auch hier weist das Zugorgan 14 wieder einen Zentrierbolzen 64 auf, der in eine Bohrung 65 des Kopfes 63 eindringen kann.

Die Verlängerung 60 weist an ihrem vorderen Ende ebenfalls ein Gewinde auf, und kann auf den Ankerkopf 63 aufgeschraubt wer—

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den, und zwar durch Drehen der Hülse 57. Der Antrieb der Hülse erfolgt.in der genau gleichen Weise wie bei der Hülse 24 der in Pig. I dargestellten Vorrichtung.

Fig. 4 der Zeichnung schliesslich zeigt ein Hydraulikschema, in Nullstellung, für den automatischen Betrieb einer Svannvorrichtung nach der Erfindung.

Darin ist 101 ein Hochdruckpumpenaggregat, welches einen jilektroraotor für eine Hochdruckpumpe 103, ein Druckbegrenzungsventil 104, ein Druckbegrenzungsventil 105, sowie einen Oelfilter 106 mit zugehörigen _ itungen umfasst. A und B sind Druckanschlüsse, T ist eine Rückaufieitung 8,Seine Saugleitung, und 133 ein Rückschlagventil.

Mit 107 i^t das eigentliche Steuergerät mit den verschiedenen Steuerventilen 108-111 bezeichnet. Jedes Steuerventil kann wahlweise in eine der drei schematisch angedeuteten Arbeitsstel— lungen gebracht werden. In den verscniedenen Leitungen des Steuergerätes sind Druckbegrenzungsventil«^ 112-117, Manometer 118-123, sowie Rückschlagventile 124 und 125 vorgesehen, deren Funktion aus dem Scnema hervorgeht.

134 deutet die eigentliche Spannvorrichtung an, welche hier zwei Haltepressen oder Haltezylinder 126, 126' sowie eine Spannpresse oder -zylinder 127 aufweisen soll. Beim Spannzylinder ist ein Drosselventil 128 vorgesehen, sowie ein Rückschlagventil 129 und ein Manometer. 132 ist ein Druckbegrenzungsventil. 131 « schlieaslijii bezeichnet den Oelmotor zum Drehen in der einen oder anderen dichtung der ilupplungshülse des Zugorgans der Spannvorrichtung.

nachstehend sei ein Betriebsablauf des Spannautomaten

näher erläutert:

- Die Spannvorrichtung- wird zusammen mit dem Steuergerät 107 an einen Kran aufgehängt und in Nähe der Ankerstelle der vorzuspannenden Betonkonstruktion 8 gebracht.

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Das oteuergerät 107 wird in eine lage gebracht, von der aus der Spannvorgang leicht gesteuert und überwacht werden kann. Der. Manometer 150 oowie der Weganzeiger 42, 43 müssen dabei gut sichtbar sein.

Die verschiedenen Schlauchleitungen des Pumpenaggregates 101 werden an das Steuergerät 107 angeschlossen und die Pumpe 103 in Betrieb gesetzt.

Die vier Haltebolzen 52 usw. werden in die Widerlagerplatte 9 eingeschraubt.

Das Gehäuse 1 der Spannvorrichtung wird über die Haltebolzen geschoben und provisorisch festgemacht.

Die Kolben der vier Haltezylinder (Haltepressen) 44-47 werden ausgefahren bis tie gegen die Schulter 56 der Haltebolzen 52 zur Anlage kommen. Dann werden die Keile 55' eingeschoben und die Haltezylinder unter Druck gesetzt bis das Gehäuse 1 fest gegen die Widerlagerplatte 9 anliegt«

Das Zugorgan .14 wird vorgefahren und gegen den Ankerkopf 27 angedrückt. Zeiger 42 und Skala 43 werden auf 0 (Kuli) einge— stellt.

Die Kupplungshülse 24 wird dann bis zum Anschlag auf den Kopf 27 aufgeschraubt.

Das Drosselventil 128 wird dann geschlossen und mit dem eigentlichen Spannen begonnen, üis zu einem bestimmten Druck kann über cie schnelle Oelzufuhr gearbeitet werden, dann wird auf die geringere Geschwindigkeit umgeschaltet. Am Manometer 130 kann der Oeldruck im Spannzylinder abgelesen werden, und mittels einer Eichkurve die Spannkraft ermittelt werden. ₍

Das i-Ianometer 121 im oteuergerät dient dabei der Kontrolle, solange OeI in den Zylinder gepumpt wird.

Die Dehnung kann direkt auf der Skala 43 abgelesen werden. Nachdem die maximale Spannkraft erreicht ist, kann auf der Skala die erforderliche 'ircsse bzw. Höhe der Unterlagen für den Ankerkopf 27 abgelesen werden.

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- Halte klemme η werden im G-ehäuse 1 in vorbestimmte Stellungen gebracht und die Unterlagen bzw. Abstützorgane werden mittels elektromagnetischer Greifer angeordnet.

- Durch Oeffnen des Drosselventils 128 wird der Ankerkopf 27 auf die Abstützorgane aufgesetzt.

- Dann werden die Haltezylinder 4-4-47 kurz in Anpressrichtung unter Druck gesetzt, das Zugorgan 14 gegen den Ankerkopf 27 angedrückt und die Kupplungshülse 24 gelöst.

- Die Halteklemmen für die Abstützorgane werden entfernt.

- Dann wird das Zugorgan 14 soweit zurückgezogen bis jede Verbindung zwischen diesem und dem Ankerkopf 27 gelöst ist, und die Haltezylinder 44-47 von den Haltebolzen 52 gelöst sind.

- Die Spannvorrichtung ist nun für den nächsten Spannvorgang bereit.

- Pur das Spannen über den normalen Spannweg hinaus müssen Verlängerungen für das Gehäuse 1 der Spannvorrichtung verwendet werden.

- Dazu wird der Ankerkopf 27 provisorisch abgestützt.

- Dann werden die Haltezylinder 44-47 von den Haltebolzen 52 gelöst. Durch Vorschieben des Zugorgans 14 wird sich das Gehäuse 1 der Vorrichtung von der Betonkonstruktion wegbewegen. Dies wird solange gemacht, bis' zwischen dem Fussⁱ des Gehäuses 1 und der Widerlagerplatte 9 ein Spalt (Abstand) vorhanden ist, der etwas grosser ist als die einzusetzenden Verlängerungen.

- Dann werden die genannten Verlängerungen auf die vier Haltebolzen 52 aufgesetzt.

- Das Gehäuse wird dann gegen die Verlängerungen gedrückt. Die Halteklemmen für die Abstützorgane werden dann angeordnet.

- Die Haltezylinder 44-47 werden wieder angebracht und die zweite Stufe des Spannvorganges kann beginnen.

Die provisorisch angebrachten Abstützorgane für den Ankerkopf werden entfernt und schliesslich durch die definitiven, längeren Abstützorgane ersetzt.

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Claims

Patentansprüche

ί 1.JVorrichtung zum Spannen von Drähten im Spannbetonbau, gekennzeichnet durch ein zum Abstützen auf einem Ende einer Betonkonstruktion vorgesehenes Gehäuse, in welchem ein Spannaggregat montiert ist, aus dessen einem Ende ein sich axial bewegliches Zugorgan in das Gehäuse hineinragt, wobei am freien Ende des Zug— organs eine Kupplungsvorrichtung für einen Ankerkopf eines Drahtbündels montiert ist, und am selben Jcinde Zentriermittel zum Ausrichten des Zugorgans mit dem Ankerkopf vorgesehen sine, sowie durch Mittel, um die Vorrichtung vorübergehend an der Betonkonstruktion festzuhalten, wobei die Festhaltemittel aus en der Aussenseite des Gehäuses angebrachten Spannelementen bestehen, deren Spannkraft einstellbar ist", und die Spannorgane aer Spannelemente mit KupplungsOrganen versehen, die inre Befestigung an entsprechenden, mit der Betonkonstruktion verbundenen Organen ermöglichen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im Gehäuse montierte Spannaggregat ein hydraulischer oder pneumatischer Arbeitszylinder ist, dessen Kolbenstange als in das Gehäuse hineinragendes Zugorgan ausgebildet ist, und dass die am freien Ende dieses Zugorgans vorgesehene Kupplungsvorrichtung eine auf dem Zugorgan drehbar montierte, mit Innengewinde versehene Kupplungshülse ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Kupplungsvorrichtung für den Ankerkopf eines Drahtbündels ferngesteuert zu betätigen.
4· Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3> gekennzeichnet durch motorgetriebene Mittel zum wahlweisen Drehen der ge—

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nannten Kupplungshülse in der einen oder anderen Richtung,
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, daaurcb gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel aus einem mit der Kupplungshülse in An— triebsverbindung bringbaren Zahnkranz, einem auf einer parallel zum Zugorgan aes opannaggregates verlaufenden Welle drehfest, jedochaxial verschiebbar montierten Antriebsritzel für den Zahnkranz, sov.ie eine-n Antriebsmotor für die genannte welle bestehen.
ö. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, aass cie auf der Aussenseitc des 3-ehäuses angebrachten Spannelemente aus hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylindern bestehen, deren Kolben die Spannorgane bilden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriermittel aus einem im Zentrum der Stirnseite des Zugorgans festgemachten, nach vorn abstehenden Zentrierbolzen bestehen, aer .inzu vorgesehen ist, in eine zentrale Oeffnung im Ankerkopf einzugreifen. . ■

S. Vorrichtung nach Anspruch 1, daaurch gekennzeichnet, dass das Öpannaggrcgat und die als- ^eothaltemittel dienenden. Boannelemente hydraulisch oder. mcu-natisch betriebene Arbeitszylinder sind, dass die Kupplungsvorrichtung für den Ankerkopf, ebenfalls hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist, und aass zur Steuerung der vorgenannten Elemente der Vorrichtung-ein mit Steuerventilen versehenes zentrales Steuergerät vorgesehen ist.

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