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Die vorliegende Erfindung betrifft eine forstwirtschaftliche Arbeitsmaschine, insbesondere einen Harvester, mit einem Raupenlaufwerk gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs in Schutzanspruch 1.
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Stand der Technik
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Bei der Waldarbeit, insbesondere beim Entfernen von Bäumen, werden im Allgemeinen so genannte Harvester eingesetzt. Dabei handelt es sich um Holzerntemaschinen, die Bäume fällen, entasten, ablängen und die Sortimente am Gassenrand ablegen. Weil die Arbeitsvorgänge ohne Handarbeit ablaufen, bezeichnet man dies auch als "vollmechanisierte" Holzernte.
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Bei der Mehrzahl der eingesetzten Harvester handelt es sich um Radharvester, teilweise werden auch Raupenharvester eingesetzt. Raupenharvester haben auf jeder Seite ein Stahlkettenlaufwerk bzw. Raupenschiff. Der Vorteil von Raupenharvestern gegenüber Radharvestern besteht insbesondere darin, dass die Raupenharvester im unebenen Gelände, beispielsweise an Hängen, einen besseren Stand aufweisen. Insbesondere können Bodenunebenheiten besser ausgeglichen werden. Auch kann die Gefahr einer Beschädigung des Waldbodens unter Verwendung von Raupenharvestern vermindert werden, da Raupenharvester eine größere Aufstandsfläche besitzen und somit das Eigengewicht des Harvesters über die größere Aufstandsfläche auf den Waldboden verteilt werden kann. Ein Raupenharvester kann beispielsweise bei einer Hangneigung von bis zu 70% mit voller Kranauslage bis 15 m arbeiten. Der Vorteil der Radharvester liegt dagegen in deren Mobilität: Bei Überstellungen der Radharvester auf Forststraßen ist kein Tieflader erforderlich.
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WO 2006/018215 A1 offenbart ein Fahrwerk für landwirtschaftliche Maschinen und geländegängige Fahrzeuge mit einem gefederten, auflageoptimierten Gurtbandlaufwerk. Das Gurtbandlaufwerk umfasst eine Umlenkrolle sowie eine Trag- und Umlenkrolle. Über eine Tragachse wird die Achslast in die Schwinge eingebracht.
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DE 20 2010009744 U1 zeigt ein Raupen- oder Stahlkettenlaufwerk für selbstfahrende Arbeitsfahrzeuge mit einer über wenigstens zwei Umlenkräder geführten Stahlkette und mit mehreren Laufrollen, wobei die Laufrollen zumindest zum Teil wenigstens in einer Achsrichtung verstellbar sind, so dass zwei der Laufrollen abgesenkt und die übrigen Laufrollen angehoben werden.
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Das Ziel der Erfindung ist, ein Raupenlaufwerk für Harvester für die Verwendung für die Forstarbeit zu optimieren, so dass die Standfestigkeit des Raupenharvester bei unebener Bodenbeschaffenheit erhöht wird.
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Das Ziel der Erfindung wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen im unabhängigen Anspruch 1 erreicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine forstwirtschaftliche Arbeitsmaschine, insbesondere einen Harvester zum Ernten und Bearbeiten von Baumstämmen. Die forstwirtschaftliche Arbeitsmaschine umfasst ein Raupenlaufwerk, auf dem ein bewegbares Fahrzeugteil mit einem heb- und senkbarer Auslegerarm, der einen verlängerbaren Auslegerabschnitt aufweist, angeordnet ist. Beispielsweise kann das bewegbare Fahrzeugteil zur Bewegung über ein Neigegelenk verfügen. Das Raupenlaufwerk besteht aus zwei Raupenschiffen und umfasst in einer Laufrichtung mindestens zwei, jeweils über wenigstens zwei Umlenkräder geführte Stahlketten, insbesondere eine Stahlkette je Raupenschiff. Die Stahlketten weisen eine erste Kettenbreite auf. Zwischen den beiden Umlenkrädern der Stahlkette jedes Raupenschiffes sind jeweils mindestens zwei Laufrollen angeordnet. Die Laufrollen weisen eine zweite Breite auf, die im Allgemeinen geringer ist als die erste Kettenbreite. Die Laufrollen sind mittig zur Stahlkette bzw. zu den Stahlplatten gelagert und üben statisch eine Tragefunktion aus. Insbesondere verteilen sie das Gesamtgewicht und damit den Bodendruck der forstwirtschaftlichen Arbeitsmaschine gleichmäßig auf die volle Länge der Raupenschiffe und die volle Raupenlaufwerksbreite.
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Die Laufrollen und die Umlenkräder weisen jeweils Rotationsachsen auf, die parallel zueinander und senkrecht zur Laufrichtung der Stahlketten sind. Auf die verwendeten Stahlketten sind Stahlplatten aufgeschraubt, da Gummiplatten bei der Arbeit im Forst schnell verschleißen. Der Begriff Kettenbreite der Stahlketten bezieht sich insbesondere auf die Breite der aufgeschraubten Stahlplatten senkrecht zur Laufrichtung. Die Stahlplatten sind vorzugsweise zueinander geringfügig beabstandet angeordnet, so dass keine geschlossene untere Fläche gebildet wird. Dies gibt den Stahlketten die notwendige Flexibilität, um Bodenunebenheiten wirksam ausgleichen zu können.
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Erfindungsgemäß umfasst jedes Raupenschiff mindestens einen Laufschuh, an dessen Unterseite mindestens zwei Laufrollen drehbeweglich angeordnet und zu einem Laufrollenpaar zusammengefasst sind. Die Laufrollen sind in Laufrichtung der Raupenschiffe hintereinander angeordnet. Der Laufschuh ist in einem oberen Bereich über eine erste Drehachse schwenkbeweglich an einer Verbindungsbrücke angeordnet. Die Verbindungsbrücke ist über eine zweite Drehachse schwenkbeweglich am Tragrahmen des Raupenschiffes angeordnet. Die erste und die zweite Drehachse sind parallel zueinander und senkrecht zur Laufrichtung der Stahlketten ausgerichtet, wobei sich die erste Drehachse oberhalb der am Laufschuh angeordneten Laufrollen eines Laufrollenpaares befindet, insbesondere wobei die erste Drehachse mittig oberhalb der am Laufschuh angeordneten Laufrollen eines Laufrollenpaares angeordnet ist. Bildlich gesprochen: Würde man die Drehachsen der beiden über den Laufschuh miteinander gekoppelten Laufrollen miteinander verbinden und ausgehend vom Mittelpunkt dieser Strecke eine Gerade senkrecht nach oben ausrichten, so befindet sich die erste Drehachse vorzugsweise an einem Punkt auf dieser nach oben führenden Gerade. Bei einer rotatorischen Bewegung des Laufschuhs um die erste Drehachse schwenkt beispielsweise die eine Laufrolle eines Laufrollenpaares in einer kreisbogen förmigen Bewegung nach oben, während die andere gekoppelte Laufrolle des Laufrollenpaares in einer korrespondierenden Bewegung nach unten schwenkt und / oder der ersten Laufrolle folgt. Schwenkt die erste Laufrolle beispielsweise schräg nach links oben, so schwenkt die gekoppelte Laufrolle dementsprechend in einer gekoppelten Bewegung schräg nach links unten und / oder folgt der ersten Laufrolle.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwei Laufschuhe mit jeweils einem Laufrollenpaar jeweils über erste Drehachsen schwenkbeweglich an beabstandeten Befestigungspunkten im unteren Bereich einer Verbindungsbrücke angeordnet sind. Die Verbindungsbrücke ist im oberen Bereich über eine zweite Drehachse schwenkbeweglich am Tragrahmen des Raupenschiffes angeordnet. Somit sind bei dieser Ausführungsform insgesamt vier Laufrollen doppelt beweglich am Raupenschiff gelagert, wobei die Bewegung der vier Laufrollen miteinander gekoppelt ist, insbesondere ist die Bewegung der zwei gemeinsam an einem Laufschuh angeordneten Laufrollen miteinander gekoppelt. Weiterhin ist bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Bewegung des am ersten Laufschuh angeordneten Laufrollenpaares über die Verbindungsbrücke mit der Bewegung des am zweiten Laufschuh angeordneten Laufrollenpaares gekoppelt.
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Der Laufschuh mit einem Laufrollenpaar kann als Wippvorrichtung ausgebildet sein. Vorzugsweise weist der Laufschuh in seinem oberen Bereich eine Achsaufnahme für eine erste Drehachse auf, die parallel zur Drehachse der Laufrollen und senkrecht zur Laufrichtung des Raupenschiffes ist. Die Verbindungsbrücke weist in ihrem unteren Bereich, bzw. an ihrer Unterseite, mindestens eine, vorzugsweise zwei voneinander beabstandete Achsen bzw. Achsaufnahmen auf. Über eine erste Drehachse werden der Laufschuh und die Verbindungsbrücke schwenkbar miteinander verbunden. Wird beim Überfahren eines Hindernisses die in Laufrichtung vorauseilende Laufrolle in Laufrichtung nach oben bewegt, so bewegt sich die nachfolgende, über den Laufschuh mit der vorauseilenden Laufrolle gekoppelte nachfolgende Laufrolle durch die Dreh- oder Schwenkbewegung des Laufschuhs um die erste Drehachse entsprechend in Laufrichtung nach unten und / oder folgt der ersten Laufrolle.
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Die Verbindungsbrücke kann als zweite Wippvorrichtung ausgebildet sein, indem sie über eine zweite Drehachse schwenkbeweglich am Tragrahmen des Raupenschiffes angeordnet ist. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die Verbindungsbrücke weitgehend spiegelsymmetrisch aufgebaut und weist in ihrem unteren Bereich zwei erste Drehachsen oder Achsaufnahmen für zwei erste Drehachsen und in ihrem oberen Bereich eine Achsaufnahme für eine zweite Drehachse auf, wobei die erste und die zweite Drehachse jeweils parallel zu den Rotationsachsen der Laufrollen und Umlenkräder und senkrecht zur Laufrichtung des Raupenschiffes ausgerichtet sind. Insbesondere kann die Spiegelebene hierbei durch die obere zweite Achsaufnahme und durch die Mitte einer die Rotationsachsen der Laufrollen verbindenden Strecke verlaufen. Ausgehend von der oberen zweiten Achsaufnahme umfasst die Verbindungsbrücke zwei jeweils schräg nach unten gerichtete Brückenarme, an deren freien Enden sich jeweils eine erste Achsaufnahme für eine erste Drehachse befindet. Über die in den Achsaufnahmen angeordneten unteren ersten Drehachsen sind bei dieser Ausführungsform jeweils Laufschuhe mit Laufrollen an den Brückenarmen der Verbindungsbrücke angeordnet und über die oben angeordnete zweite Drehachse ist die Verbindungsbrücke dreh- oder schwenkbeweglich am Tragrahmen des Raupenschiffes befestigt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Verbindungsbrücke an dem freien Ende des einen Brückenarms eine zweite Achsaufnahme zur drehbeweglichen Befestigung eines Laufschuhs auf. Dagegen ist vorgesehen, dass am freien Ende eines weiteren zweiten Brückenarms eine Befestigungsvorrichtung zur direkten Anordnung einer Laufrolle vorgesehen ist. Diese Anordnungen können auch als Doppelwippe bezeichnet werden. Mit einer solchen Doppelwippe ist eine besonders vorteilhafte Anpassung der Neigung des Raupenlaufwerks an die Steigung eines Hangs o.ä. möglich, insbesondere ist die Bewegung der vier Laufrollen miteinander gekoppelt.
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Je nach gewünschter Länge der Raupenschiffe, werden unterschiedlich viele Laufrollen zwischen den Umlenkrädern angeordnet. In Abhängigkeit vom vorhandenen Platz, der unter anderem durch weitere Komponenten des Raupenschiffes begrenzt wird – beispielsweise durch die Anordnung einer notwendigen Stahlkettenspannvorrichtung etc. – werden unterschiedlich viele Doppelwippen mit zwei Laufschuhen oder mit nur einem Laufschuh und einer nur einfach beweglich angeordneten Laufrolle verwendet, um möglichst viele der Laufrollen beweglich zu lagern.
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Die Erfindung beschreibt weiterhin die Verwendung von so genannten Auflageflächen. Mindestens eine bodenseitige Auflagefläche oder mindestens ein bodenseitiges Auflageflächenpaar ist mindestens einem der Laufrollenpaare und / oder mindestens einem Umlenkrad seitlich bzw. beidseitig zugeordnet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Auflagefläche oder das Auflageflächenpaar jeweils seitlich über die Standflächen der Laufrollen oder Umlenkräder hinausragen. D.h. die Auflageflächen überdecken Kettenbreite der Stahlkette bzw. Stahlplatten seitlich der Laufrollen und / oder der Umlenkräder zumindest abschnittsweise, so dass die Aufstandsfläche der Stütz- und / oder Umlenkräder auf die Stahlkette bzw. Stahlplatten erhöht wird. Dadurch wird verhindert, dass sich die Stahlkette verwindet. Weiterhin kann bei gleichbleibender Breite der Laufrollen eine Stahlkette mit einer erhöhten Bodenplattenbreite verwendet werden, wodurch der Bodendruck effektiv verringert werden kann. Bei Verwendung der Auflageflächen kann weiterhin die Gefahr einer Verdrehung der Kette ausgeschlossen werden.
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Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Auflageflächen kufenförmig ausgebildet sind. Vorzugsweise sind zwei Auflageflächen als Auflageflächenpaar parallel zueinander, einander gegenüberliegend, und in Ebenen parallel zur Laufrichtung und senkrecht zu einer Transportebene ortsfest an äußeren Seitenkanten der Unterseite des mindestens einen Laufschuhs angeordnet, so dass sie dieselbe Bewegung wie der Laufschuh ausführen bzw. so dass die Bewegung der Auflageflächen auf den Laufschuh übertragen wird. D.h. die Auflageflächen sind über die Laufschuhe und über die Verbindungsbrücken jeweils beweglich am Tragrahmen der Raupenschiffe angeordnet. Die Auflageflächen dienen insbesondere der Stabilisierung der Außenkanten der Bodenplatten. Dies führt zu einer verbesserten Standfestigkeit des Laufwerks. Die zusätzliche seitliche Kufenabstützung erlaubt es, weitgehend die gesamte Stahlkettenplattenbreite als Aufstandsfläche zu nutzen. Dies ist bei Arbeiten am Hang vorteilhaft, insbesondere wenn die Fahrerkabine um bis zu 90° zum Laufwerk verdreht ist und der Ausleger ausgefahren ist.
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Mit den beweglichen Auflageflächen können je nach Beschaffenheit des Untergrunds Unebenheiten vorteilhaft ausgeglichen werden. Beim Überfahren von Hindernissen wie Baumstümpfen, starken Ästen, großen Steinen o.ä. passt sich nur ein kleiner Bereich der Stahlkette an die Bodenunebenheit an, während die restliche Stahlkette davon unbeeinflusst bleibt. Bei herkömmlich bekannten Raupenlaufwerken erfolgt dagegen ein Kippen des gesamten Raupenlaufwerks, was hierbei effektiv vermieden werden kann. Das definitionsgemäße Raupenlaufwerk besitzt somit gegenüber den bereits aus dem Stand der Technik bekannten Raupenlaufwerken eine höhere Flexibilität, woraus eine größere Laufruhe des gesamten erfindungsgemäßen Harvesters resultiert. Die Stahlketten liegen also weiterhin mit dem Großteil der bodenseitigen Fläche auf dem Untergrund auf. Nur im Bereich der Bodenunebenheit erfolgt ein lokales Ausweichen der Stahlkette nach oben, was durch die bewegliche Lagerung der Laufrollen im Zusammenhang mit einer Anpassung der Kettenspannung möglich ist. Ebenso kann eine Bewegung der Auflageflächen zusammen mit der Kette bei unebener Bodenbeschaffenheit erfolgen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Raupenschiff eines Raupenlaufwerks eine Mehrzahl von den Umlenkrädern und den Laufrollen seitlich zugeordneten bodenseitigen Auflageflächen oder Auflageflächenpaaren umfasst. Zumindest die bodenseitigen Auflageflächen oder Auflageflächenpaare, die den Laufschuhen zugeordnet sind, sind hierbei zusammen mit dem jeweiligen Laufschuh beweglich am Tragrahmen des Raupenschiffes angeordnet. Insbesondere werden Raupenschiffe mit jeweils sieben zwischen den Umlenkrädern beweglich angeordneten Laufrollen mit einer fünfteiligen Kufe ausgerüstet. Insbesondere ist ein erstes vorderes Kufenpaar dem in Laufrichtung vorausgehenden Umlenkrad bzw. Leitrad zugeordnet und starr am Tragrahmen des Raupenlaufwerks befestigt. Ein Ausweichen der Stahlkette bei Bodenunebenheiten ist in diesem Umlenkbereich nicht notwendig. Sechs der beweglichen Laufrollen sind mittels Laufschuhen als drei Laufrollenpaare zusammen gefasst. Die direkt zum Leitrad benachbarte Laufrolle und ein Laufrollenpaar sind über eine zweite Ausführungsform der Verbindungsbrücke (siehe oben) schwenkbeweglich am Tragrahmen des Raupenschiffes befestigt und die anderen beiden Laufrollenpaare sind über eine erste Ausführungsform der Verbindungsbrücke (siehe oben) schwenkbeweglich am Tragrahmen des Raupenschiffes angeordnet. Den drei Laufrollenpaaren ist jeweils ein mittleres Kufenpaar zugeordnet. Weiterhin ist dem nachlaufenden Umlenk- bzw. Antriebsrad ein hinteres Kufenpaar zugeordnet, dass wiederum starr bzw. ortsfest am Tragrahmen des Raupenlaufwerks befestigt ist. Durch die die Aufstandsflächen der Laufrollen und Umlenkräder verbreiternden Kufen wird die Standfestigkeit des Raupenlaufwerks um ein Vielfaches erhöht. Insbesondere wird wirksam eine Verwindung der Stahlkette beim Überfahren von Bodenunebenheiten vermieden.
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Die beweglichen in Teilflächen unterteilten Auflageflächen können auch allein verwendet werden, um eine bessere Anpassung der Stahlketten eines Raupenlaufwerks an Unregelmäßigkeiten im Untergrund zu erreichen. Die unterteilten, zumindest teilweise einzeln beweglichen Auflageflächen müssen nicht zwingend im Zusammenhang mit der oben beschriebenen doppelt beweglichen Lagerung der Laufrollen bzw. im Zusammenhang mit der Zusammenfassung der Laufrollen als Laufrollenpaare und deren doppelt bewegliche Lagerung verwendet werden. Die unterteilten, zumindest teilweise einzeln beweglichen Auflageflächen können auch vorteilhaft im Zusammenhang mit anderweitig beweglich gelagerten Laufrollen verwendet werden.
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Zusammengefasst betrifft die Erfindung eine forstwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit einem Raupenlaufwerk mit Raupenschiffen, die über Raupengetriebe und Standard-Stahlkettenbänder angetrieben werden. Zumindest ein Teil der Laufrollen kann über bewegliche Lagerungen in Form von Wippvorrichtungen, insbesondere in Form von Doppelwippen, am Tragrahmen der Raupenschiffe beweglich angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Wippvorrichtungen bolzengelagert. Beim Überfahren von Unebenheiten und dadurch notwendige Verformung der Stahlkette muss die Länge der Stahlkette regelmäßig entsprechend angepasst werden. Die notwendige Kettenspannung kann hierbei beidseitig über einen Fettspannzylinder bzw. Elastomerspanner hergestellt werden.
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Darüber hinaus sind die beiden Raupenschiffe teleskopierbar. Der Rahmenkonstruktion des Raupenlaufwerks ist eine Teleskopvorrichtung zur horizontalen Beabstandung der Raupenschiffe zugeordnet. Die Teleskopvorrichtung umfasst Teleskoparme mit zugeordneten Hydraulik- oder Pneumatikzylindern zur horizontalen Verschiebung der Raupenschiffe. Insbesondere können hierfür vier Hydraulikzylinder vorgesehen sein, mit denen die Raupenschiffe horizontal verschoben und somit der Abstand zwischen den Raupenschiffen einstellbar ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Spurweite von einer Transportbreite von ca. 300cm auf eine Arbeitsbreite von ca. 360cm erhöht werden kann. Je nach Anordnung der Hydraulik- oder Pneumatikzylinder an der Rahmenkonstruktion kann eine weitere Verbreiterung des Abstands zwischen den Raupenschiffen und somit eine weitere Verbesserung der Standfestigkeit erzielt werden.
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Die Verwendung des erfindungsgemäß flexiblen Laufwerks in Kombination mit einer Spurverbreiterung erleichtert die Arbeit im Forst insbesondere an Steigungen. Durch die Möglichkeit der Spurverbreiterung kann der Unterbau der Arbeitsmaschine leichter ausgeführt werden und bleibt selbst bei einem langen Ausleger trotzdem stabil. Es wird weniger Druck auf den Boden ausgeübt bzw. der Druck auf den Boden wird besser verteilt, so dass das erfindungsgemäße Laufwerk schonender für den Waldboden ist. Die schmale Spurbreite von ca. 300cm ist notwendig, damit die forstwirtschaftliche Arbeitsmaschine über normale Straßen zum Einsatzort befördert werden kann.
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Figurenbeschreibung
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Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
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1, 3 und 6 zeigen jeweils eine seitliche Ansicht eines Raupenschiffs eines Raupenlaufwerks;
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2 zeigt eine Ansicht eines Raupenschiffs eines Raupenlaufwerks ohne Stahlkette von oben;
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4 zeigt eine erste Ausführungsform einer zweifach beweglichen Lagerung von Laufrollen;
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5 zeigt eine Ausführungsform eines Laufschuhs;
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6 zeigt eine zweite Ausführungsform einer zweifach beweglichen Lagerung von Laufrollen;
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4, 8 und 9 zeigen verschiedene Ausführungsformen von abstützenden Auflagekufen;
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10(A) und (B) zeigen verschiedene perspektivische Ansichten eines Raupenschiffes;
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11(A) bis (C) zeigen verschiedene perspektivische Ansichten eines Raupenschiffes auf einem unebenen Untergrund;
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12(A) und (B) zeigen jeweils ein Fahrwerk einer forstwirtschaftlichen Arbeitsmaschine in unterschiedlichen perspektivischen Darstellungen;
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13(A) und (B) zeigen die Spurverbreiterung eines Raupenlaufwerks einer erfindungsgemäßen forstwirtschaftlichen Arbeitsmaschine;
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14 zeigt einen erfindungsgemäßen Harvester mit Raupenlaufwerk;
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Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße System ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
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1 zeigt eine seitliche Ansicht eines Raupenschiffs 10 eines Raupenlaufwerks einer erfindungsgemäßen forstwirtschaftlichen Arbeitsmaschine und 2 zeigt eine Ansicht eines Raupenschiffs 10 eines solchen Raupenlaufwerks ohne Stahlkette 12 von oben. Das Raupenlaufwerk umfasst zwei Raupenschiffe 10. Jedes dieser Raupenschiffe 10 umfasst in Laufrichtung L mindestens eine Stahlkette 12, die jeweils über Umlenkräder 14 geführt wird, insbesondere wird die Stahlkette 12 über ein hinteres Antriebsrad 15 und über ein vorderes Leitrad 16 geführt. Zwischen den beiden Umlenkrädern 14 sind bodenseitig neun so genannte untere Laufrollen 20 angeordnet, insbesondere befindet sich benachbart zum Antriebsrad 15 eine hintere Laufrolle 21 und benachbart zum Leitrad 16 eine vordere Laufrolle 23. Zwischen diesen sind sieben mittlere Laufrollen 22, 22* angeordnet. Weiterhin umfasst das Raupenschiff 10 drei obere Laufrollen 30, die zusammen mit den Umlenkrädern 14 und den unteren Laufrollen 20 die Führungskontur für die Stahlkette 12 bilden. Die Laufrollen 20, 30 und die Umlenkräder 14 weisen jeweils Rotationsachsen auf, die parallel zueinander und senkrecht zur Laufrichtung L der Stahlkette 12 sind. Die verwendete Stahlkette 12 besteht vorzugsweise aus Stahlplatten, die zueinander geringfügig beabstandet angeordnet sind, so dass keine geschlossene untere Laufläche gebildet wird. Dies gibt der Stahlkette 12 die notwendige Flexibilität, um Bodenunebenheiten ausgleichen zu können.
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Weiterhin sind bodenseitige abstützende Auflagekufen 40 dargestellt. Insbesondere ist dem Antriebsrad 15 und der hinteren Laufrolle 21 ein hinteres Auflagekufenpaar 41, dem Leitrad 16 und der vordersten Laufrolle 23 ein vorderes Auflagekufenpaar 43 und den mittleren Laufrollen 22 mittlere Auflagekufenpaare 42 zugeordnet. Insbesondere ist vorgesehen, dass jeweils zwei mittlere Laufrollen 22 als Laufrollenpaar 25 zusammengefasst sind und das jeweils ein mittleres Auflagenkufenpaar 42 einem Laufrollenpaar 25 zugeordnet ist. Die Auflagekufen 40 ragen seitlich über die Laufrollen 20 oder Umlenkräder 14 hinaus, so dass die Aufstandsfläche auf die Stahlkette 12 erhöht wird.
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4 und 6 zeigen verschiedene Ausführungsformen einer zweifach beweglichen Lagerung von mittleren Laufrollen 22, 22* einer Breite BR. Erfindungsgemäß ist ein Laufschuh 50 mit einem oberen Bereich 51 und einer Unterseite 52 vorgesehen. An der Unterseite 52 des Laufschuhs 50 sind mindestens zwei mittlere Laufrollen 22 drehbeweglich angeordnet und somit durch den Laufschuh 50 zu einem Laufrollenpaar 25 zusammengefasst. Der Laufschuh 50 ist in 5 allein dargestellt. Er weist im oberen Bereich 51 eine Achsaufnahme 55 für eine erste Drehachse X1 auf. Der Laufschuh 50 wird über die erste Drehachse X1 schwenkbeweglich an einer Verbindungsbrücke 60 angeordnet. An der Unterseite 52 des Laufschuhs 50 befinden sich erste Befestigungsvorrichtungen 80, insbesondere Schraubaufnahmen oder Gewinde 81, zur Befestigung der Laufrollen 22 an dem Laufschuh 50. An der Unterseite 52 des Laufschuhs 50 befinden sich weiterhin zweite Befestigungsvorrichtungen 82, insbesondere Schraubaufnahmen oder Gewinde 83, zur Befestigung der Auflagekufen 40, 42 an dem Laufschuh 50.
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Gemäß der in 4 dargestellten Ausführungsform ist die Verbindungsbrücke 60a spiegelsymmetrisch, insbesondere bumerangförmig, mit zwei Brückenarmen 64, aufgebaut und weist an den freien Enden 65 der nach unten gerichteten Brückenarme 64 jeweils Befestigungs- oder Haltevorrichtungen für erste Drehachsen X1 und im oberen Bereich eine Aufnahme 63 für eine zweite Drehachse X2 auf, wobei die ersten und die zweite Drehachse X1, X2 jeweils parallel zu den Rotationsachsen der Laufrollen 20 und Umlenkräder 14 und senkrecht zur Laufrichtung L des Raupenschiffes 10 (vgl. 1) ausgerichtet sind. Insbesondere verläuft die Spiegelachse A durch die obere zweite Achsaufnahme 63 senkrecht nach unten gerichtet durch den Mittelpunkt einer die Befestigungs- oder Haltevorrichtungen der beiden freien Enden 65 verbindenden Verbindungslinie S. Über diese unteren ersten Drehachsen X1 sind jeweils die Laufschuhe 50 mit Laufrollen 22 schwenkbeweglich an der Verbindungsbrücke 60a angeordnet. Über die obere zweite Achse X2 ist die Verbindungsbrücke 60a dreh- oder schwenkbeweglich am Tragrahmen 2 (vgl. 3) des Raupenlaufwerks befestigt. Die mittleren Laufrollen 22 sind somit doppelt gewippt gelagert, da sie über einen Laufschuh 50 schwenkbeweglich an einer Verbindungsbrücke 60a angeordnet sind, welche wiederum schwenkbeweglich am Tragrahmen 2 des Raupenschiffes angeordnet ist.
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Gemäß der in 6 dargestellten Ausführungsform weist die Verbindungsbrücke 60b an dem freien Ende 65 des einen Brückenarms 64 eine Haltevorrichtung für eine erste Drehachse X1 zur drehbeweglichen Befestigung eines Laufschuhs 50 auf. Dagegen ist vorgesehen, dass am freien Ende 65* des anderen Brückenarms 64* direkt Befestigungsvorrichtungen 67 für die zur vorderen Laufrolle 23 (vgl. 1) benachbarte Laufrolle 22* vorgesehen sind.
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Bei der in den 1, 3 und 6 dargestellten Ausführungsform des Raupenlaufwerks sind die sieben mittleren Laufrollen 22. 22* beweglich gelagert. Die vorderste der mittleren Laufrollen 22* ist dabei nur über eine Verbindungsbrücke schwenkbeweglich am Tragrahmen gelagert, während die weiteren sechs mittleren Laufrollen jeweils doppelt gewippt gelagert sind. Die vorderste und die hinterste Laufrolle 23, 21 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils starr oder beispielsweise einzeln gefedert am Tragrahmen gelagert, da der Platz für eine gewippte Lagerung über einen oben beschriebenen Laufschuh 50 und eine Verbindungsbrücke 60 nicht vorhanden ist. Insbesondere ist im Bereich der vordersten Laufrolle 23 der Fettspannzylinder bzw. Elastomerspanner angeordnet, über den die Stahlkettenspannung fortwährend angepasst wird.
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Je nach Länge des Raupenschiffes 10 können mehr oder weniger Laufrollen 20 jeweils über Laufschuhe und Verbindungsbrücken zusammengefasst und doppelt gewippt am Tragrahmen gelagert werden. Die Verwendung einer ersten Ausführungsform 60a einer Verbindungsbrücke und einer zweiten Ausführungsform 60b einer Verbindungsbrücke zur beweglichen Anordnung von insgesamt sieben Laufrollen 22, 22*, wobei sechs der Laufrollen 22 jeweils über einen Laufschuh 50 paarweise zusammengefasst und somit doppelt gewippt gelagert sind, ist somit nur beispielhaft zu verstehen.
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Weiterhin ist in den 4 und 6 die Befestigung der mittleren Auflagekufen 42 dargestellt. Diese sind insbesondere paarweise angeordnet. An jedem Laufschuh 50 sind jeweils außenseitig zwei Auflagekufen 42 parallel zur Laufrichtung L so angeordnet, dass sie seitlich über die Laufrollen 22 hinausragen. Insbesondere weist die Anordnung aus Laufrollenpaar 25, Laufschuh 50 und daran angeordneten Auflagekufen 42 eine Gesamt-Breite BG auf. Die Auflagekufen 42 sind starr am Laufschuh 50 befestigt und führen somit dieselbe Bewegung wie der Laufschuh 50 aus. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Auflagekufen 42 ihre Bewegung auf den Laufschuh 50 und somit auf die Laufrollen 22 übertragen. Die unteren Auflageflächen 45 der Auflagekufen 42 dienen insbesondere der Stabilisierung der Außenkanten der Stahlkette (nicht dargestellt, vgl. 1).
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7, 8 und 9 zeigen verschiedene Ausführungsformen von abstützenden Auflagekufen 40, insbesondere zeigt 7 eine Ausführungsform der hinteren Auflagekufen 41, 8 7 eine Ausführungsform der mittleren Auflagekufen 42 und 9 eine Ausführungsform der vorderen Auflagekufen 43. Die Auflagekufen 40 sind jeweils als Kufenpaare ausgebildet, wobei die beiden Kufen eines jeden Kufenpaares jeweils über ein verbindendes Rahmenelement 46-1, 46-2 und 46-3 miteinander verbunden sein können. Alternativ kann vorgesehen sein, die Kufen eines Kufenpaares jeweils einzeln zu befestigen.
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8(B) zeigt, dass das verbindende Rahmenelement 46-2 des mittleren Auflagekufenpaares 42 Befestigungsvorrichtungen 47 vorsieht, deren Anordnung mit der Anordnung der zweiten Befestigungsvorrichtungen 82 des Laufschuhs 50 (vgl. 5(A)) korrespondiert. Insbesondere handelt es sich hierbei ebenfalls um Schraubaufnahmen bzw. Gewinde 48, so dass der Laufschuh und die mittlere Auflagekufe 42 über die Befestigungsvorrichtungen 52, 47 miteinander verbunden, insbesondere verschraubt werden können. Die seitliche Kufenabstützung zusätzlich zur mittigen Stützung durch die Laufrollen 22 (vgl. 6) erlaubt es, weitgehend die gesamte Stahlkettenplattenbreite der Stahlkette 12 als Aufstandsfläche zu nutzen. Insbesondere werden Raupenschiffe 10, die jeweils sieben beweglich zwischen den Umlenkrädern angeordneten Laufrollen 22, 22* aufweisen, mit einer fünfteiligen Kufe ausgerüstet. Die fünfteile Kufe besteht insbesondere aus einem vorderen Auflagekufenpaar 43, drei mittleren Auflagekufenpaaren 42 und einem hinteren Auflagekufenpaar 41. Dadurch wird die Standfestigkeit des Raupenlaufwerks um ein vielfaches erhöht. Das vordere Auflagekufenpaar 43 und das hintere Auflagekufenpaar 41 weisen ebenfalls Befestigungsvorrichtungen 93, 91 auf, über die die Auflagekufenpaare 43, 41 jeweils ortsfest am Tragrahmen 2 (vgl. 6) der Raupenschiffe 10 befestigt werden.
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10(A) und (B) zeigen verschiedene perspektivische Ansichten eines Raupenschiffes 10. Zur Beschreibung der einzelnen Bauteile vgl. 1 bis 9. Die Raupenschiffe sind jeweils über Teleskoparme 71 einer Teleskopvorrichtung 70 an der Laufwerks-Rahmenkonstruktion 5 (vgl. 13) angeordnet.
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11(A) bis (C) zeigen verschiedene perspektivische Ansichten eines Raupenschiffes 10 auf einem unebenen Untergrund U. Insbesondere wurde in Ansicht B der Tragrahmen 2 weg gelassen, so dass die Anordnung der Laufschuhe 50 und Verbindungsbrücken 60 und somit die doppelt bewegliche Lagerung der mittig an der Stahlkette 12 geführten beweglichen Laufrollen 22 sichtbar ist. Insbesondere erkennt man in 11(B), dass die Laufrollen 20 und die Umlenkräder 14 mittig in der Stahlkette 12 geführt sind und die Stahlkette beidseitig seitlich über die Laufrollen 20 und Umlenkräder 14 hinausragt, d.h. die Breite BK der Stahlkette 12 ist größer als die Breite BR der Laufrollen 20 (vgl. 4). Die starr angeordneten vorderen und hinteren Kufenpaare 43, 41 verbreitern die Auflagefläche im Bereich der Umlenkräder 14, so dass die Seitenränder der Stahlkette 12 im gesamten auf dem Untergrund U aufliegenden Bereich jeweils beidseitig der Laufrollen 20 und Umlenkräder 14 gestützt und somit gegen ein Verdrehen geschützt ist. Insbesondere weist eine Anordnung bestehend aus einem Laufrollenpaar 25 und einem über einen Laufschuh 50 zugeordneten mittleren Auflagekufenpaar 42 eine Gesamt-Breite BG (vgl. 4) auf, die in etwa der Breite BK der Stahlkette 12 entspricht.
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Beim Überfahren eines Hindernisses werden die zuvorderst angeordneten Laufrollen 22, 22* erst nach oben gedrückt, während die über den Laufschuh 50 und / oder die Verbindungsbrücke 60 gekoppelten nachlaufenden Laufrollen in Laufrichtung nach unten bewegt werden. Hat die erste Laufrolle 22, 22* den höchsten Punkt des Hindernisses überwunden und bewegt sich in Laufrichtung nach unten gerichtet, werden über die Kopplung die nachlaufenden Rollen sukzessive nach oben bewegt, so dass die Form der Stahlkette 12 sich an die Form des Untergrunds U anpasst. Um Unebenheiten vorteilhaft ausgleichen zu können, muss die Kettenlänge flexibel sein. Durch die Veränderung der Kettenspannung mittels eines Fettspannzylinders 100 passt sich die Kettenspannung entsprechend an.
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12(A) und (B) zeigen jeweils ein Fahrwerk 3 einer forstwirtschaftlichen Arbeitsmaschine in unterschiedlichen perspektivischen Darstellungen. Das Fahrwerk 3 besteht aus einem Raupenlaufwerk 4 umfassend zwei Raupenschiffe 10. Auf dem Grundrahmen des Raupenlaufwerks 4 ist eine Kipp- und Neigevorrichtung 6 angeordnet. Auf dieser werden die Fahrerkabine und die Arbeitsmaschinerie der forstwirtschaftlichen Arbeitsmaschine beweglich angeordnet (vgl. 14).
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13(A) und (B) zeigen die Spurverbreiterung eines Raupenlaufwerks 4 einer erfindungsgemäßen forstwirtschaftlichen Arbeitsmaschine. Das Raupenlaufwerk 4 ist in einer Ansicht von vorn dargestellt, so dass beide Raupenschiffe 10 erkennbar sind. Die Raupenschiffe 10 sind über eine Teleskopvorrichtung 70 an einem Grundrahmen 5 befestigt. Insbesondere sind vier Teleskoparme 71 vorgesehen, die jeweils einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder 72 o.ä. umfassen (vgl. auch 10(A) und (B)), so dass die Länge der Teleskoparme 71 gesteuert einstellbar ist. Insbesondere sind zwei die Raupenschiffe verbindende Teleskoparm-Rahmenelemente vorgesehen, in denen jeweils zwei Hydraulikzylinder angeordnet sind. Durch die Betätigung der Hydraulikzylinder werden die Raupenschiffe 10 horizontal verschoben, so dass der mittlere Abstand der Raupenschiffe 10 zwischen einer ersten Transportbreite BT und einer zweiten Arbeitsbreite BA stufenlos verstellt werden kann. Die schmale Transportbreite BT von ca. 300cm ist notwendig, damit die forstwirtschaftliche Arbeitsmaschine über normale Straßen zum Einsatzort befördert werden kann. Eine bevorzugt einstellbare Arbeitsbreite BA beträgt in etwa 360cm.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Grundrahmen 5 jeweils vier parallel nebeneinander und senkrecht zur Längserstreckung der Raupenschiffe 10 angeordnete Teleskoparmrahmenelemente mit jeweils einem Hydraulikzylinder. Die Hydraulikzylinder können somit größer, insbesondere länger, ausgeführt werden, wodurch eine weitere Erhöhung der zweiten Arbeitsbreite BA möglich ist.
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Auch in den 13(A) und (B) ist die auf dem Raupenlaufwerk 4 angeordnete Kipp- oder Neigevorrichtung 6 dargestellt, über die eine Fahrerkabine und die Arbeitsmaschinerie (nicht dargestellt) am Raupenlaufwerk 1 befestigt wird. Über eine entsprechende Einstellung der Kipp- oder Neigevorrichtung 6 kann auch bei Arbeiten am Hang eine vorteilhafte horizontale Ausrichtung der Fahrerkabine eingestellt werden.
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14 zeigt einen erfindungsgemäßen Harvester 1 mit Raupenlaufwerk 4 bei der Arbeit am Hang, wobei der Untergrund U zudem deutliche Unebenheiten aufweist. Auf dem Grundrahmen 5 des Raupenlaufwerks 4 ist eine Kipp- oder Neigevorrichtung 6 angeordnet, über die der Maschinenteil 110 mit Fahrerkabine 112 und einem heb- und senkbaren Auslegerarm 114 am Raupenlaufwerk 40 befestigt ist. Über die Kipp- oder Neigevorrichtung 6 kann der Maschinenteil 110 mit Fahrerkabine 112 immer horizontal ausgerichtet werden, so dass der den Harvester 1 bedienende Operator bei Arbeiten am Hang eine optimale horizontal ausgerichtete Arbeitsposition einnehmen kann. Über die doppelt beweglich gelagerten Laufrollen 22 wird eine optimale Anpassung der Stahlketten 12 der beiden Raupenschiffe 10 an die Form des Untergrundes U erreicht. Mittels der Auflagekufen 40, 41, 42, 43 wird die Standfestigkeit des Harvesters 1 auch am Hang erhöht.
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Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Harvester
- 2
- Tragrahmen
- 3
- Fahrwerk
- 4
- Raupenlaufwerk
- 5
- Grundrahmen
- 6
- Kipp- / Neigevorrichtung
- 10
- Raupenschiff
- 12
- Stahlkette
- 14
- Umlenkrad
- 15
- (hinteres) Antriebsrad
- 16
- (vorderes) Leitrad
- 20
- Laufrolle
- 21
- (hintere) Laufrolle
- 22, 22*
- (mittlere) Laufrolle
- 23
- (vordere) Laufrolle
- 25
- Laufrollenpaar
- 30
- obere Laufrolle
- 40
- Auflagekufe
- 41
- (hintere) Auflagekufe
- 42
- (mittlere) Auflagekufe
- 43
- (vordere) Auflagekufe
- 45
- (untere) Auflagefläche
- 46
- verbindendes Rahmenelement
- 47
- Befestigungsvorrichtung
- 48
- Gewinde
- 50
- Laufschuh
- 51
- oberer Bereich
- 52
- Unterseite
- 55
- Achsaufnahme
- 60
- Verbindungsbrücke
- 63
- Achsaufnahme
- 64
- Brückenarm
- 65
- freies Ende
- 67
- Befestigungsvorrichtung
- 70
- Teleskopvorrichtung
- 71
- Teleskoparm
- 72
- Hydraulik- oder Pneumatikzylinder
- 80
- erste Befestigungsvorrichtung
- 81
- Gewinde
- 82
- zweite Befestigungsvorrichtung
- 83
- Gewinde
- 91
- Befestigungsvorrichtung
- 93
- Befestigungsvorrichtung
- 100
- Fettspannzylinder
- 110
- Maschinenteil
- 112
- Fahrerkabine
- 114
- Auslegerarm
- A
- Spiegelachse
- L
- Laufrichtung
- S
- Verbindungslinie
- U
- Untergrund
- X
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2006/018215 A1 [0004]
- DE 202010009744 U1 [0005]
