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Die Erfindung betrifft einen Stopfpickel für eine Stopfmaschine, beispielsweise eine Gleisstopfmaschine, umfassend einen Pickelschaft mit einer Längsachse, der an einem ersten Ende zur Verbindung mit einem Stopfaggregat einer Stopfmaschine ausgebildet ist und an einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende zur Verbindung mit einer Pickelplatte ausgebildet ist, wobei der Pickelschaft und die Pickelplatte jeweils ein Verbindungselement aufweisen und die beiden Verbindungselemente formschlüssig so miteinander verbindbar sind, dass jeweils mindestens eine Kontaktfläche eines Verbindungselements eine korrespondierende Kontaktfläche des anderen Verbindungselements berührt.
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Ein Stopfpickel, bei dem Pickelschaft und Pickelplatte nicht einstückig, sondern als separate, lösbar miteinander verbindbare Bauteile ausgeführt sind, wurde bereits im Jahre 1888 in der US-Patentschrift
US 376 565 A beschrieben. Darin verjüngt sich der Pickelschaft an seinem freien Ende und ist in eine entsprechende Aufnahme an der Rückseite der Pickelplatte einsetzbar, wobei die konische Ausführung der beiden korrespondierenden Verbindungselemente zu einem Verklemmen führt, so dass die Pickelplatte am Pickelschaft gehalten wird. Diese Art der Verbindung wurde in
AT 378 797 B erneut aufgegriffen.
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Verhakt sich jedoch die Pickelplatte im Schotterbett oder unter einer Schwelle des Gleises, so wirken zwischen Pickelplatte und Pickelschaft so hohe Zugkräfte, dass es dennoch zum unerwünschten Ablösen der Pickelplatte kommen kann.
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In einigen Druckschriften wurde vorgeschlagen, die Verbindung von Pickelschaft und Pickelplatte nicht an der Rückseite der Pickelplatte vorzunehmen, sondern die Pickelplatte mit einer Schaftaufnahme für den Pickelschaft zu versehen, die die Oberkante der Pickelplatte nach oben überragt, und ein quer zu einer Längsachse des Pickelschafts angeordnetes Sicherungselement in einer diese Schaftaufnahme und das darin angeordnete Ende des Pickelschafts durchdringenden Bohrung anzuordnen, um das unerwünschte Ablösen der Pickelplatte zu verhindern.
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All diese bekannten Lösungen haben das gemeinsame Problem, dass einerseits die Pickelplatte eine Schaftaufnahme aufweist, die die Oberkante der Pickelplatte überragt, und dass andererseits das Sicherungselement den Querschnitt des Pickelschafts dadurch oberhalb der Pickelplatte schwächt.
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Die den Pickelschaft überragende Schaftaufnahme erfordert einen größeren Materialeinsatz als eine an der Rückseite der Pickelplatte angebrachte Schaftaufnahme und läuft damit dem Ziel zuwider, nur einen möglichst geringen Teil des Stopfpickels durch den Verschleiß der Pickelplatte zu verlieren und austauschen zu müssen.
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Außerdem, da die Krafteinleitung in den Stopfpickel zum größten Teil an der Pickelplatte stattfindet, weist der oberhalb der Pickelplatte liegende geschwächte Querschnitt des Pickelschafts eine sprunghafte Spannungsüberhöhung auf, die bei großen Kräften zum Versagen des Pickelschafts führen kann. Damit wird das Ziel, durch die Verwendung teilbarer Stopfpickel den Pickelschaft für mehrere Pickelplatten verwenden zu können, konterkariert.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen verbesserten teilbaren Stopfpickel anzugeben, bei dem ein Lösen der Pickelplatte vom Pickelschaft aufgrund von Zugkräften wirksam verhindert ist, wobei die Pickelplatte dennoch schnell und einfach austauschbar sein soll, wenn sie verschlissen ist.
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Diese Aufgabe wird für einen Stopfpickel für eine Stopfmaschine, der eine Pickelplatte und einen Pickelschaft aufweist, wobei die Pickelplatte einen Plattenkörper, der eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, und ein an der Rückseite des Plattenkörpers angeordnetes Verbindungselement umfasst, wobei der Pickelschaft an einem ersten Ende zur Verbindung mit einem Stopfaggregat einer Stopfmaschine ausgebildet ist und an einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende ein Verbindungselement zur Verbindung mit der Pickelplatte aufweist, und wobei das Verbindungselement des Pickelschafts und das Verbindungselement der Pickelplatte in der Richtung der Längsachse des Pickelschafts ineinander steckbar sind, dadurch gelöst, dass der Pickelschaft und die Pickelplatte im Bereich des Plattenkörpers durch mindestens ein quer zur Längsachse des Pickelschafts wirkendes oder angeordnetes Sicherungselement formschlüssig miteinander verbindbar sind.
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Mit anderen Worten wird ein teilbarer Stopfpickel der in
AT 378 797 B beschriebenen Art, bei dem der Pickelschaft an der Rückseite des Plattenkörpers mit der Pickelplatte verbunden ist, dadurch verbessert, dass ein Sicherungselement im Bereich der Pickelplatte angeordnet wird und nicht, wie bei den anderen beschriebenen Lösungen, oberhalb des Plattenkörpers. Durch die formschlüssige Steckverbindung zwischen Pickelschaft und Plattenkörper an dessen Rückseite werden die vom Plattenkörper aufgenommenen Kräfte beiderseits des Sicherungselement großflächig und gleichmäßig in den Pickelschaft eingeleitet, so dass eine Überbeanspruchung des durch das Sicherungselement geschwächten Querschnitts des Pickelschafts vermieden wird. Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht es damit erstmals, die materialeffiziente und kostengünstige Verbindung zwischen Pickelschaft und Pickelplatte an der Rückseite des Plattenkörpers so zu verbessern, dass ein Verlust der Pickelplatte verhindert wird und gleichzeitig eine lokale Überbeanspruchung des Pickelschafts durch ein Sicherungselement vermieden wird.
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Das mindestens eine Sicherungselement ist im Falle statischer Sicherungselemente quer zur Längsachse des Pickelschafts angeordnet. Im Falle beweglicher oder elastischer Sicherungselemente wirkt das mindestens eine Sicherungselement quer zur Längsachse des Pickelschafts, wie mit Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiel noch näher erläutert wird.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass mindestens ein Sicherungselement senkrecht zur Vorderseite des Plattenkörpers ausgerichtet ist oder wirkt. Dies entspricht der Arbeitsrichtung des Stopfpickels in einer Stopfmaschine. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Sicherungselement parallel zur Vorderseite des Plattenkörpers ausgerichtet ist oder wirkt. Mit anderen Worten könnte beispielsweise eine zweite Bohrung senkrecht zur Vorderseite des Plattenkörpers die Pickelplatte und den Pickelschaft durchdringen und ein zweites Sicherungselement aufnehmen.
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In einer besonders einfach auszuführenden und kostengünstigen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Sicherungselement ein Spannstift, eine Spannhülse oder ein Kerbstift ist, der in korrespondierenden Bohrungen von Pickelschaft und Pickelplatte bzw. den zugehörigen Verbindungselementen von Pickelschaft und Pickelplatte angeordnet ist.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Sicherungselement elastisch ist, am Pickelschaft oder der Pickelplatte oder an einem ihrer Verbindungselemente befestigt ist und ohne Einwirkung einer äußeren Kraft auf das andere Verbindungselement blockierend wirkt.
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Mit anderen Worten werden Pickelschaft und Pickelplatte wie bei bekannten teilbaren Stopfpickeln lösbar miteinander verbunden, wobei jedoch ein unerwünschtes Lösen der Pickelplatte vom Schaft durch ein elastisches Sicherungselement verhindert wird, das entweder am Pickelschaft oder an der Pickelplatte angebracht ist und in einer Blockierposition so auf das andere Teil, also Pickelplatte oder Pickelschaft, einwirkt, dass dieses daran gehindert ist, sich abzulösen. Ist das Sicherungselement am Pickelschaft angebracht, so blockiert es die Pickelplatte. Ist das Sicherungselement dagegen an der Pickelplatte angebracht, so blockiert es den Pickelschaft.
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Dabei kann das Sicherungselement entweder in eine Bohrung, Ausnehmung, Vertiefung oder dergleichen an dem anderen Teil eingreifen oder hinter einen an dem anderen Teil ausgebildeten Vorsprung greifen, so dass eine Relativbewegung dieses Teils gegenüber dem das Sicherungselement aufweisenden Teil in der Richtung der Längsachse des Stopfpickels verhindert ist.
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Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass das Sicherungselement durch Einwirkung einer äußeren Kraft quer zur Längsachse des Pickelschafts in eine Rückzugsposition bewegbar ist, in der das andere Verbindungselement nicht blockiert ist. Dies kann sowohl zum Fügen der Verbindung zwischen Pickelschaft und Pickelplatte als auch zum Ablösen der Pickelplatte vom Pickelschaft ausgenutzt werden.
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Während an dem einen Verbindungselement (beispielsweise dem des Pickelschafts) das Sicherungselement angebracht ist, kann das andere Verbindungselement (beispielsweise das der Pickelplatte) im Bereich des Sicherungselements eine Bohrung oder Ausnehmung aufweisen, durch die eine äußere Kraft auf das Sicherungselement aufgebracht werden kann, um das Sicherungselement in die Rückzugsposition zu bewegen. Beispielsweise kann in die Bohrung oder Ausnehmung ein Stift eingeführt und mit dem Stift auf das Sicherungselement Druck ausgeübt werden, wodurch sich das Sicherungselement in die Rückzugsposition bewegt, in der das andere Verbindungselement nicht mehr blockiert ist. Anschließend kann auf die Pickelplatte eine Kraft in der Richtung der Längsachse des Pickelschafts ausgeübt werden, bis sich die Pickelplatte vom Pickelschaft löst.
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Das Sicherungselement kann beispielsweise in einer Bohrung oder Ausnehmung des einen Verbindungselements (beispielsweise dem des Pickelschafts) angeordnet sein und ohne Einwirkung einer äußeren Kraft in eine Bohrung oder Ausnehmung oder hinter einen Absatz des anderen Verbindungselements (beispielsweise der Pickelplatte) greifen. Dazu weist das Sicherungselement vorteilhaft eine quer zur Längsachse des Pickelschafts federnd gelagerte Rastnase oder Rastklinke umfassen. Unter einer Rastnase soll dabei ein federnd zwischen einer Blockierposition und einer Rückzugsposition translatorisch verschiebbares Rastelement verstanden werden. Unter einer Rastnase soll ein federnd zwischen einer Blockierposition und einer Rückzugsposition rotatorisch schwenkbares Rastelement verstanden werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann das Sicherungselement ein Gehäuse umfassen, das in einer Bohrung oder Aussparung des einen Verbindungselements angeordnet ist, in dem ein Federelement angeordnet ist und an dem eine Rastnase oder Rastklinke gegen die Kraft des Federelements beweglich angebracht ist. Dadurch kann das Sicherungselement einerseits unabhängig vom Pickelschaft bzw. der Pickelplatte hergestellt werden und andererseits im Fall einer Beschädigung schnell und einfach ausgetauscht werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Stopfpickels,
- 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Stopfpickels,
- 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Stopfpickels,
- 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Stopfpickels,
- 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Stopfpickels, und
- 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Stopfpickels.
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In den 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen ein statisches Sicherungselement 3 in Form einer Spannhülse in einer Bohrung steckt, die sich durch den Pickelschaft 1 und die Pickelplatte 2 erstreckt.
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Die Pickelplatte 2 weist in beiden Ausführungsbeispielen einen Plattenkörper 21 auf, an dessen Rückseite ist ein Aufnahmeelement 22 für das Aufnahmeelement 11 des Pickelschafts 1 angeordnet ist. Das zur Befestigung des Stopfpickels ausgebildete erste (obere) Ende ist in den Figuren nicht dargestellt, da es für die erfindungsgemäße Lösung keine Rolle spielt.
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Das Verbindungselement 22 der Pickelplatte 2 ist ein von zwei schrägen Flanken gebildeter, an der Rückseite offener Einschub mit sich nach unten hin verjüngendem Querschnitt, in den das sich ebenfalls nach unten hin verjüngende Verbindungselement 11 des Pickelschafts 1 eingeschoben werden kann. Alternativ könnte das Verbindungselement 22 der Pickelplatte 2 auch geschlossen, d.h. tunnelförmig ausgeführt sein.
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In beiden Ausführungsbeispielen der 1 und 2 weisen der Pickelschaft 1 und die Pickelplatte 2 korrespondierende, d.h. im gefügten Zustand fluchtende Bohrungen 12, 23 auf, und in den fluchtenden Bohrungen 12, 23 ist ein statisches Sicherungselement 3 quer zur Längsrichtung des Pickelschafts angeordnet. Das Sicherungselement 3 ist in beiden Ausführungsbeispielen als Spannhülse ausgeführt, die die Position der Pickelplatte relativ zum Pickelschaft gegen Verschiebungen in der Richtung der Längsachse des Pickelschafts sichert, so dass die Pickelplatte 2 auch beim Einwirken äußerer Kräfte nicht verloren werden kann. Verschiebungen in allen anderen Raumrichtungen werden durch die formschlüssige, komplementäre Gestaltung der Verbindungselemente 11, 22 von Pickelschaft 1 und Pickelplatte 2 verhindert.
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Der Unterschied zwischen den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen besteht darin, dass der Spannstift 3 sich im ersten Ausführungsbeispiel senkrecht zur Vorderseite des Plattenkörpers 21 erstreckt, im zweiten Ausführungsbeispiel hingegen parallel zur Vorderseite des Plattenkörpers 21. Es versteht sich, dass auch zwei oder mehr Sicherungselemente 3 vorgesehen sein können, die auch unterschiedliche Ausrichtungen aufweisen können, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
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Durch die formschlüssige Verbindung der Verbindungselemente 11, 22 von Pickelschaft 1 und Pickelplatte 2 und die Anordnung des Sicherungselements 3 in diesem formschlüssigen Verbindungsbereich, d.h. im Bereich zwischen Oberkante und Unterkante des Plattenkörpers, wird die Beanspruchung des durch das Sicherungselement 3 geschwächten Querschnitts des Pickelschafts 1 gegenüber den bisher bekannten Lösungen auf ein Minimum gesenkt und dadurch ein vorzeitiges Versagen des Pickelschafts wirksam verhindert.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 weist der Pickelschaft 1 an seinem zweiten Ende ein Verbindungselement 11 zur Aufnahme einer Pickelplatte 2 auf.
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Die Pickelplatte 2 weist einen Plattenkörper 21 auf, der annähernd keilförmig gestaltet ist, um ein leichteres Eintauchen in das Schotterbett zu ermöglichen und der durch ein Verschleißschutzelement 25, das beispielsweise aus Hartmetall gefertigt sein kann, verstärkt ist. An der Rückseite des Plattenkörpers 21 ist ein Aufnahmeelement 22 für das Aufnahmeelement 11 des Pickelschafts 1 angeordnet.
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Die Verbindungselemente 11, 22 von Pickelschaft 1 und Pickelplatte 2 weisen korrespondierende Formen auf, so dass der Pickelschaft 1 und die Pickelplatte 2 formschlüssig miteinander verbindbar sind. Das hier dargestellte Verbindungselement 22 der Pickelplatte 2 ist ein tunnelförmiger Einschub mit sich nach unten hin verjüngendem Querschnitt, in den das sich ebenfalls nach unten hin verjüngende Verbindungselement 11 des Pickelschafts 1 eingeschoben werden kann. Alternativ könnte das Verbindungselement 22 der Pickelplatte 2 auch offen ausgeführt sein, d.h. beispielsweise aus zwei an der Rückseite des Plattenkörpers 21 schräg angebrachten Platten oder dergleichen bestehen.
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Der Pickelschaft 1 weist eine Bohrung 12 auf, in die ein Sicherungselement 3 eingesetzt ist. Dieses Sicherungselement 3 umfasst ein Federelement 33, das auf eine Rastnase 31 wirkt. Damit das Federelement 33 und die Rastnase 31 nicht aus der Bohrung 12 fallen können, ist die Bohrung 12 durch eine ringförmige Abdeckung 32 verschlossen, die eine Öffnung aufweist, durch welche die Rastnase 31 nach außen ragt.
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Im gefügten Zustand greift die Rastnase 31 in eine Ausnehmung 23 ein, die an der Innenseite der Pickelplatte 2 angeordnet ist. An diese Ausnehmung 23 schließt sich eine Bohrung 24 an, durch die mit einem Stift eine Druckkraft auf die Rastnase 31 ausgeübt werden kann, um sie in eine Rückzugsposition zu bringen, in der die Pickelplatte 2 vom Pickelschaft 1 gelöst werden kann.
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4 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie 3 in einer Schnittdarstellung. Im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel sind bei diesem vierten Ausführungsbeispiel die Ausnehmung 23 und die Bohrung 24 jedoch nicht im Plattenkörper 21 der Pickelplatte 2, sondern im Verbindungselement 22 der Pickelplatte 2 angeordnet. Das Sicherungselement 3 umfasst ein Federelement 33, das in einer Bohrung 14 des Pickelschafts angeordnet ist, und wirkt auf eine Rastnase 31. Um zu verhindern, dass die Rastnase 31 sowie das Federelement 33 sich vom Pickelschaft 1 lösen können, ist die Bohrung 14 durch eine ringförmige Abdeckung 32 verschlossen, die eine Öffnung aufweist, durch welche die Rastnase 31 nach außen ragt. Die Rastnase greift in eine Ausnehmung 23 des Verbindungselements 22 der Pickelplatte 2 ein, die durch eine Bohrung 24 in dem Verbindungselement 22 von außen mit einem Stift zugänglich ist, um die Rastnase 31 in eine Rückzugsposition bewegen zu können.
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5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel, bei dem das Sicherungselement 3 anstelle der verschiebbaren Rastnase des dritten und vierten Ausführungsbeispiels eine am Pickelschaft 1 schwenkbar angebrachte Rastklinke 31 umfasst, auf die ein in einer Ausnehmung 12 des Pickelschafts 1 angeordnetes Federelement 33 wirkt, so dass die Rastklinke 31 in einen Absatz 23 des Plattenkörpers 21 der Pickelplatte gedrückt wird. Das Federelement 33 kann beispielsweise mit der Rückseite der Rastklinke 31 verbunden sein, so dass das Federelement 33 nicht verloren werden kann. Der Plattenkörper 21 weist eine Bohrung 24 auf, durch die die Rastklinke 31 in eine Rückzugsposition gedrückt werden kann, um die Pickelplatte 2 vom Pickelschaft 1 zu lösen.
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6 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie 5 in einer Schnittdarstellung. Im Unterschied zum fünften Ausführungsbeispiel wird bei diesem sechsten Ausführungsbeispiel die Rastklinke 31 in einen Absatz 23 des Verbindungselements 22 der Pickelplatte 1 gedrückt. Das Federelement 33 kann beispielsweise mit der Rückseite der Rastklinke 31 verbunden sein, so dass das Federelement 33 nicht verloren werden kann. Das Verbindungselement 22 weist eine Bohrung 24 auf, durch die die Rastklinke 31 in eine Rückzugsposition gedrückt werden kann, um die Pickelplatte 2 vom Pickelschaft 1 zu lösen.
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In den Ausführungsbeispielen der 3 bis 6 sind die gezeigten Sicherungselemente 3 elastisch und beweglich, und sie wirken senkrecht zur Vorderseite des Plattenkörpers 21. Es versteht sich, dass die Wirkrichtung auch beispielsweise parallel zur Vorderseite des Plattenkörpers 21 ausgeführt sein könnte, ohne vom Grundgedanken der beschriebenen Lösung abzuweichen. Ebenso sind Ausgestaltungen vom Erfindungsgedanken umfasst, bei denen mehrere Sicherungselemente 3 unterschiedliche Wirkrichtungen haben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pickelschaft
- 11
- Verbindungselement (Zapfen)
- 12
- Bohrung oder Ausnehmung
- 2
- Pickelplatte
- 21
- Plattenkörper
- 22
- Verbindungselement (Aufnahme)
- 23
- Bohrung oder Ausnehmung oder Absatz
- 24
- Bohrung
- 25
- Verschleißschutzelement
- 3
- Sicherungselement
- 31
- Rastnase oder Rastklinke
- 32
- Gehäuse oder Abdeckung
- 33
- Federelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 376565 A [0002]
- AT 378797 B [0002, 0010]
