DE2060413A1

DE2060413A1 - Erdbewegungsgeraet

Info

Publication number: DE2060413A1
Application number: DE19702060413
Authority: DE
Inventors: Riddle Charles F; Buelow William H; Haker Edwin J
Original assignee: Rex Chainbelt Inc
Current assignee: Rex Chainbelt Inc
Priority date: 1969-12-10
Filing date: 1970-12-08
Publication date: 1971-06-16
Also published as: US3589452A; FR2073135A5; BE760117A; CA928550A

Description

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DB/au Münch en -Pullach,. 8. Dezember 1970

REX CHAINBELT INC, Milwaukee, Wisconsin, USA

Erdbewegungsgerät

Die Erfindung betrifft Erdbewegungsgeräte und insbesondere derartige Geräte, die eine quer angeordnete Rotorwelle mit einer Anzahl im axialen Abstand angeordneter Zinkenplatten aufweisen,von denen jede eine Anzahl von sich radial erstreckenden Grab- und Pulverisierungszinken aufweist.

Derartige Rotationserdbewegungsgerate sind allgemein bekannt und haben besondere Verwendung im Straßenbau gefunden. Beim Straßenbau werden diese Geräte verschiedenartig genutzt, um Erde oder andere Straßenbaugrundstoffe zu mischen, zu pulverisieren, zu vermengen, zu sättigen und zu stabilisieren.

Die verarbeiteten Materialien sind oft stark schleifend und bewirken einen extrem schnellen Verschleiß der Zinken. Da ein typischer Rotor bis zu 80 bis 120 oder mehr Grabzinken tragen kann, sind Vorrichtungen zum schnellen Herausnehmen verschlissener Zinken und zum Befestigen von neuen Zinken sehr wünschenswert. Beim Betrieb unterliegen die Zinken ausserdem starken Beanspruchungen und folglich müssen die Befestigungsvorrichtungen für die Zinken die zum sicheren Halten der Zinken in der Arbeitslage notwendige Festigkeit aufweisen.

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Bekannte Beispiele von Befestigungsvorrichtungen für Zinken sind in den amerikanischen Patentschriften 2 802 408 und 3 362 482 beschrieben. In der ersten der Patentschriften'" ist ein Zinken beschrieben, der mittels eines Klemmbügel s und einem Paar von Schraubbolzen auf einer Zinkenplatte befestigt ist, und in der zweiten Patentschrift ist eine Anordnung beschrieben, in der ein gleicher Zinken zwischen einem Paar von Anschlagteilen mittels eines federnden Kerles und eines Stiftes gehalten ist. Beide der bekannten Zinkenbefestigungen sollen dazu dienen, ein schnelles Auswechseln der verschleißbaren Zinken zu ermöglichen.

Die in dem amerikanischen Patent 2 802 408 beschriebene Art der BefestigungsanOrdnung macht es zu diesem Zwecke notwendig, zum Auswechseln eines jeden einzelnen Zinkens zwei Schraubbolzen zu lösen und wieder festzuschrauben. Dieser Vorgang wird sehr zeitraubend, wenn die Zinken eines kompletten Rotors ausgewechselt werden. Hinzu kommt, daß die Bolzenköpfe und die dazugehörigen Muttern völlig der oft schleifenden Wirkung des durch den Rotor bearbeiteten Material Ausgesetzt sind. Die Wirkung davon ist, daß sowohl Bolzenköpfe als auch Muttern schnell auf einen Zustand abgetragen werden, indem sie nicht durch gebräuchliche Werkzeuge gegriffen werden können. Dies trägt selbstverständlich wesentlich zu der zum Auswechseln der Zinken notwendigen Zeit bei.

In der in der amerikanischen Patentschrift 3 362 482 beschriebenen Zinkenhaltevorrichtung ist es nur notwendig, den Federkeil, a»Β. mit einem Hammer herauszutreiben, um den Zinken zu demontieren und gleichfalls wird der neue Zinken durch Eintreiben des Keiles in die vorherige Lage

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befestigt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese schnellere Wechselvorrichtung eine unzureichende Festigkeit aufweist, um den Zinken in der richtigen Arbeitslage zu halten. Weder die Anschläge noch der Federkeil Bind stark genug, um den Stoßsbelastungen, die auf dem Betrieb auftreten und den hohen Torsions- oder Verdreh ungsbeanspruchungen, die auf den Zinken und den Halter wegen der abgesetzten Schneidkopfanordnung des Zinkens übertragen werden, zu widerstehen.

Bei der vorliegenden Erfindung bildet eine Hochleistungsfassung eine Befestigung für einen Zinken mit ausreichender Stärke, um die extremen Stoßbelastungen aufzunehmen, die insbesondere ausgebildet ist, um die großen Torsions- oder Verdrehungsbelastungen, die auf die Fassung durch den L-förmigen Zinken übertragen werden, aufzunehmen. Verschlissene Zinken können hierbei zum Auswechseln durch Herausnehmen eines einzelnen Stiftes herausgenommen werden. Die Leichtigkeit oder Schnelligkeit, mit der der Stift herausgenommen werden kann, wird nicht durch den schleifenden VerschMß oder andere Beschädigungen der Stife beim Betrieb beeinflußt, und es können derartige Stifte praktisch aus jedem einer Anzahl billiger und jederzeit erhältlicher Gegenstände bestehen.

Erfindungsgemäß wird ein Erdbewegungsgerät mit einem Rotorblatt zur Aufnahme einer Anzahl radial vorstehender, verschleißbarer Zinken, einer Befestigungsvorrichtung für die Zinken, von denen jeder an seinem radial innenliegenden Ende eine Haltenut für einen ersten, vom Rotorblatt getragenen Stift und an seiner Hinterkante eine Haltenut für einen zweiten, vom Rotorblatt getragenen Stift aufweist,

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die derart angeordnet sind, daß jeder Zinken eine Einbaulage auf dem ersten Stift, der in Rotationsrichtung vor dem zweiten Stift liegt, und eine Arbeitslage besitzt, die in Rotationsrichtung hinter der Einbaulage liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsanordnung einen dem Rotorblatt überlagerten Zinkenhalter mit angeformten, sich radial erstreckenden vorderen und hinteren Abstützungen aufweist, wobei der Halter mit dem Rotorblatt eine an ihren radial inneren und äusseren Enden offene Fassung bildet, die vorderen und hinteren Abstützungen an dem Rotorblatt angeschweißt und in einem derartigen Abstand angeordnet sind, daß der jeweilige Zinken in der Einbaulage zwischen ihnen angeordnet ist, und daß der Zinken in der Arbeitslage in Anschlag mit der hinteren Abstützung des Zinkenhalters ist, wobei herausnehmbare Vorrichtungen swLschen der vorderen Abstützung und dem Zinken angeordnet sind, um den Zinken gegen eine Bewegung aus der Arbeitslage in die Einbaulage zu sichern, wenn der Zinken nicht ausgewechselt werden soll.

In der folgenden Beschreibung wird eine vorzugsweise Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen diese beispielshaft veranschaulicht ist, beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 die allgemeine Anordnung der erfindungsgemässen Zinkenbefestigungsvorrichtung zur Befestigung von Zinken an dem Rotorblatt eines Rotationserdbewegungsgerätes;

Figur 2 die vergrösserte Ansicht einer der Zinkenbefestigungsanordnungen von Figur 1;

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Figur 3 eine Ansicht längs der Linie 3-3 von Figur 2,

wobei der Zinken und sein Haltestift herausge- . nommen sind;

Figur 4 eine Ansicht ähnlich Figur 2, wobei der Plattenteil des Zinkenhalters weggeschnitten wurde, und die Einbaulage des Zinkens veranschaulicht ist;

Figur 5 eine Ansicht ähnlich Figur 4, die die Arbeitslage des Zinkens veranschaulicht;

Figur 6 eine Ansicht ähnlich Figur 3» in der zusätzlich der montierte Zinken und der herausnehmbare Haltestift gezeigt ist; und

Figur 7 die perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Zinkenhalters.

In Figur 1 ist ein Rotorblatt 10 von der Art, die gebräuchlicherweise in einer Anzahl längs der quer angeordneten Rotorwelle eines bekannten Typs eines Rotationserdbewegungsgerätes angeordnet werden, veranschaulicht. Jedes Rotorblatt 10 trägt eine Anzahl im Abstand auf dem Umfang angeordneter und sich allgemin radial erstreckender Grabzinken 11. Die Drehrichtung des Rotorblatts wird durch den Pfeil in Figur 1 angegeben.

Jeder der Grabzinken weist einen langgestreckten Schaft 12, mittels dessen der Zinken an dem !Rotorblatt 10 befestigt wird, und einen Schneidkopf 13 auf, der sich im rechten Winkel von dem Schaft 12 erstreckt. Die führende oder in Drehrichtung vordere Kante 14 der Zinken 11 ist zur Bildung

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einer geeigneten Schneidkante ausgeschärft.

Die erfindungsgemässe Befestigungsanordnung für die Grabzinken ist allgemein mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet. Um die Rotorblätter für die schnelle Drehbewegung,mit denen sie arbeiten, ausgeglichen zu halten, sind abwechselnd rechte und linke Befestigungsanordnungen und Zinken notwendig, wie es in Figur 1 veranschaulicht ist. Abgesehen von der Seitenverschiedenheit sind die abwechselnden Zinken und ihre Befestigungsanordnungen strukturell und bedienungsmässig gleich, und die folgende Beschreibung trifft auf beide Arten von Befestigungsanordnungen und Zinken zu.

Jede Befestigungsanordnung 15 weist einen flachen, U-förmigen Zinkenhalter 16 auf, der an dem Rotorblatt 10 befestigt ist und mit diesem eine an beiden Enden offene, die Zinken aufnehmende Passung 17 bildet. Der Zinkenhalter 16 besteht aus einer Halteplatte 18 und vorderen und hinteren, sich radial erstreckenden Abstützungen 19 bzw. 20. Die Käseplatte 18 und die Abstützungen 19 und 20 können einzeln ausgeformt und an dem Rotorblatt 10 befestigt werden. Vorzugsweise wird jedoch, wie am besten aus Figur 7 ersichtlich, der Zinkenhalter 16 als einstückiger Stahlguß ausgebildet, und an dem Rotorblatt 10 mittels eines Paares von Schweißungen 21 und 22 auf der Aussenseite der Abstützungen 19 bzw. 20 befestigt.

Ein erster Stift 23 und ein zweiter Stift 24 sind in der den Zinken aufnehmenden Fassung 17 angeordnet und erstrecken sich zwischen dem Rotorblatt 10 und der Halteplatte 18. Die Stifte 23 und 24 bestehen vorzugsweise aus ei..^a Paar sich durch zueinander ausgerichtete Bohrungen 27 in den Platten 10 und 18 erstreckende Bolzen 25, die durch ein entspre-

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chendes Paar von Muttern 26 befestigt sind.

In Figur 4 und 5 ist der erste Stift 23 derart angeordnet, daß er von einer Haltenut 28 im Schaftende des Zinkens 11 aufgenommen wird, wenn dieser in die Fassung 1? Tom radial äusseren Ende eingesetzt wird. Aus ihrer Einbaulage in Figur 4 wird der Zinken 11 nach hinten um den ersten Stift 25 gedreht, bis der zweite Stift 24 teilweise von einer Haltenut 29 in der Hinterkante 50 des Zinkens aufgenommen wird. Eine weitere, in Oehrichtung nach hinten gerichtete und radial nach außsen gerichtete Bewegung des Zinkens 11 bringt die Haltenut 29 in vollständigen Eingriff mit dem zweiten Stift 24, und der Anschlag der Hinterkante 30 des Zinkens mit der Ans cn 3g; f lache 31 am Inneren der hinteren Abstützung 20 vervollständigt die in Figur 5 veranschaulichte Arbeitslage des Zinkens.

Um den Zinken 11 in der Arbeitslage zu halten_; wird ein herausnehmbarer Haltestift 32 durch ein Paar zueinander ausgerichteter Bohrungen 33 in dem Rotorblatt 10 und der Halteplatte 18 eingesetzt. Der Stift 32 verhindert die Bewegung des Zinkens aus der Arbeitslage von Figur 5 in die Einbaulage von Figur 4 durch Anschlag mit der Schneidkante 14 des Zinkens. Wie es im folgenden noch genauer beschrieben wird, ist der Haltestift 32 derart angeordnet, daß er keine der Arbeitsbelastungen, die auf die Zinkenbefestigungsanordnung 15 durch den Zinken 11 übertragen werden, wenn dieser auf das zu bearbeitende Material aufschlägt, trägt. Da der Stift im wesentlichen nur dazu dient, zu verhindern, daß der Zinken aus seiner Arbeitelage herausfällt, kann er vergleichsweise leicht ausgeführt sein und Jeden einer Anzahl geeigneter Substitute für den Splint 32, wie in Figur 6 veranschaulicht, einschließen. Z.B. wurde gefunden, daß ein Nagel oder

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Dorn geeigneter Größe, dessen Ende nach Einführung umgebogen wird, zufriedenstellend arbeitet.

Die Innenfläche 34 der vorderen Abstützung 19 und ein Teil der Innenfläche 35 der hinteren Abstützung 20 sind zweckdienlich, wie am besten aus Figur 4 und 5 ersichtlich, abgeschrägt, um etwas Luft zum Einsetzen des Zinkens 11 am zweiten Stift 24 vorbei zu gewährleisten. Das radial innenliegende, offene Ende der Fassung 17 bildet die für das Schaftende des Zinkens 11 in der Einbaulage von Figur 4 notwendige öffnung.

Die durch Anbringen des Halters 16 an dem Rotorblatt 10 gebildete, an beiden Ende offene Zinkenfassung 17 verhindert ausserdem das unerwünschte Ansammeln von Erde oder anderem Material,das bearbeitet wird, in der Fassung. Material,· das unvermeidlich in die Fassung während des Betriebes eingepreßt wird, wird durch Bewegung des verschlissenen Zinkens aus der Arbeitslage in die Einbaulage,zum Beispiel zum Auswechseln, gelockert. Die gelockerten Materialien können dann frei aus der Fassung durch beide Enden ausfallen und lassen so die Fassung frei für die Einführung des Austauschzinkens.

Es wurde gefunden, daß eine besonders störende Materialansammlung zwischen dem zweiten Stift 24 und der Innenfläche

35 der hinteren Abstützung 20 auftritt. Dieser Materialaufbau behinderte den richtigen Sitz des Stiftes 24 in der Haltenut 29 des Zinkens und machte folglich ein Auslaßloch

36 in der hinteren Abstützung 20 nahe dem zweiten Stift 24 notwendig. Wenn, wie zuvor beschrieben, der Zinken in die Arbeitslage bewegt wird, schiebt das spitze Ende der Nut 29 jegliches eingeschlossenes Material in das Entlastungsloch 36, so daß die Hinterkante 30 des Zinkens mit der Anschlag-

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fläche 31 glatt in Eingriff kommt.

Beim Betrieb unterliegen die umlaufenden Zinken hohen Schlag- und Arbeitsbeanspruchungen, die direkt auf die Zinkenbefestigungsanordnungen 15 übertragen werden und von diesen absorbiert werden müssen. Die L-förmige Ausführung des Zinkens 11 mit seinem abgesetzten Schneidkopf 13 erzeugt eine wesentliche Torsions- oder Verdrehbelastung in der Befestigungsanordnung. Die Befestigungsanordnung ist derart ausgebildet, daß der grössere Teil der in ihr auftretenden Belastungen durch den Zinkenhalter 16 aufgenommen wir'd . Die meisten der direkten Belastungen auf den Zinken wird auf die Anschlagsfläche 31 der hinteren Abstützung 20 übertragen. Die Torsions- oder Drehbelastungen werden auf die Halteplatte 18 im wesentlichen in der Fläche nahe der Anschlagfläche und auf das Rotorblatt 10 übertragen. Die schwere, einstückige Konstruktion des Zinkenhalters 16 aus Stahlguß bildet zusammen mit dem Rotorblatt 10 eine Zinkenhalterfassung 17, die sämtliche verschiedene Belastungen des Zinkens aufnehmen kann. Wgen der sorgfältigen Ausführung und Anordnung der primären lasttragenden Teile des Halters 16 tragen die ersten und zweiten Haltestifte 24 und 23 wesentlich weniger Last als in ähnlichen bekannten Zinkenhaltern. Z.B. dienen die Stifte 23 und 24- in ihrer vorzugsweisen Ausführungsform als Schraubbolzen 25 nicht als Spannungsteile, die den Torsionsbeanspruchungen, wie zuvor beschriäben, widerstehen müssen, da der einstückige Halter 16 auf dem Rotorblatt 10 aufgeschweißt ist.

Die Belastungen, denen die StLfe 23 und 2^l\ unterworfen sind, wie z.B. dem Bestreben des belanteten Zinkens zu widerstehen auf seiner Hinterkante um den Anschlag 31 zu schwenken, wer-

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den leicht von ihnen aufgenommen und werden folglich nicht auf den kleinen Haltestift 32 übertragen. Sollte jedoch einer der Stifte 23 oder 24 beschädigt werden, kann er leicht ausgewechselt werden.

Um die Köpfe der Bolzen 25 vor der extrem schleifenden Wirkung einiger der Materialien,in denen die Vorrichtung arbeitet, zu schützen, ist ein rückspringender Teil 37 in den die Bolzenbohrungen 27 einschliessenden Teil des Halters vorgesehen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, bildet der die eingesetzten Bolzen 25 umgebende erhöhte Teil 38 einen Schutz in der Richtung, in der sich die Vorrichtung dreht. Sollte ein Bolzen beschädigt werden und ausgewechselt werden müssen, kann somit die Möglichkeit, den Bolzenkopf mit einem Schraubschlüssel greifen zu können, um ihn zu lockern, eine wesentliche Zeitersparnis bedeuten.

Wie in den Figuren 2 und 7 veranschaulicht, können die direkt an den Köpfen der Schraubbolzen 25 liegenden erhöhten Abschnitte 38 auf eine Art ausgeformt sein, daß sie mit der Form der Schraubköpfe übereinstimmen und dadurch die Bolzen gegen Drehung festhalten. Dadurch wird das Anbringen der Muttern 26 auf den Bolzen oder ihr Abschrauben davon mittels eines einzelnen Schraubschlüssels möglich.

Es ist wichtig, daß die Hinterkante 30 des Zinkens in der Arbeitslage in positiver Berührung mit der Anschlagfläche 31 steht, um zu gewährleisten, daß die Belastungen auf dem Zinken richtig auf die Zinkenhaibeanordnung, wie zuvor beschrieben, übertragen werden. Da die Zinken nicht in sehr genauen Toleranzen hergestellt werden, wird die Haltenut; 29 tief genug ausgebildet, um zu gewährleisten, daß der zweite Stift 24 trotz mö^Licher Herntollungsgenauigkeitoir

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nicht auf ihrem Grund anschlägt.

Es wurde entdeckt, daß das Ablagern von bearbeitetem Material in der Zinkenfassung, obwohl es beim Auswechseln der Zinken möglicherweise lästig ist, auf der anderen Seite eine wertvolle Funktion beim Verkeilen des Zinkens fest in der Arbeit slage leistet. Die Toleranzen, mit denen die Zinken und die Befestigungsanordnungen hergestellt werden, sichern nicht immer eine dichte Passung für den montierten Zinken und folglieh können die Zinken in den Fassungen klappern, bis genügend Material abgelagert wurde. Um eine schnellere und wirkungsvollere Materialablagerung zu unterstützen, weist der Halter 16 eine abgeschrägte Rampe 39 auf. Die Rampe 39 bildet eine vergrosserte öffnung der Fassung 17» um das Einstopfen von Material, das bearbeitet wird, in die Teile der Fassung, die nicht von dem Zinken eingenommen werden, zu erleichtern.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine vorgezogene Ausführungsform veranschaulicht und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann auf diesem Gebiet klar ersichtlich, daß bezüglich der Form und besonderer Einzelheiten Änderungen durchgeführt werden können, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeich-r nungen dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

Patentansprüche

1 .J Erdbewegungsgerät mit einem Rotor zur Aufnahme einer Anzahl radial vorstehender, verschleißbarer Zinken, mit Befestigungsanordnungen für die Zinken, von denen jeder an seinem radial innenliegenden Ende eine Haltenut für einen ersten, vom Rotorblatt getragenen Stift und an seiner Hinterkante eine Haltenut für einen zweiten,vom Rotorblatt getragenen Stift aufweist, die derart angeordnet sind, daß jeder Zinken eine Einbaulage auf dem ersten Stift, der in Rotationsrichtung vor dem* zweiten Stift liegt, und eine Arbeitslage besitzt, die in Rotationsrichtung hinter der Einbaulage liegt, dadurch gekennzeichnet , daß die Befestigungsanordnung einen dem Rotorblatt (10) überlagerten Zinkenhalter (15, 16) mit angeformten, sich radial erstreckenden vorderen und hinteren Abstützungen (19, 20) aufweist, wobei der Halter (16) mit dem Rotorblatt (10) eine an ihren radial inneren und äusseren Enden offene Fassung (17) bildet, die vorderen und hinteren Abstützungen (19, 20) an das Rotorblatt (10) angeschweißt und in einem derartigen Abstand angeordnet sind, daß der Zinken (11) in der Einbaulage zwischen ihnen angeordnet ist, und daß der Zinken (11) in der Arbeitslage in Anschlag mit der hinteren Abstützung (20) des Zinkenhalters (i6) ist, wobei herausnehmbare Vorrichtungen zwischen der vorderen Abstützung (19) und dem Zinken angeordnet sind, um den Zinken (11) gegen eine Bewegung aus der Arbeitslage in die Einbaulage zu sichern, wenn der Zinken(11) nicht ausgewechselt werden soll.
2. Erdbewegungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hinterkante des Zinkens die Haltenut (28) im spitzen Winkel zu der Hinterkante (30) des Zinkenschaftee

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(12) derart ausgebildet ist, daß die Arbeitslage in Drehrichtung rückwärts und bezüglich der Einbaulage radial nach aussen versetzt ist.
3. Erdbewegungsgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und aweiten Haltestifte (23, 24·) aus einem Paar herausnehmbarer Bolzen (25) gebildet sind. ·
4-, Erdbewegungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Halterplatte (18) und die vorderen und hinteren Abstützungen (19, 20) aus einem U-förmigen Zinkenhalter (16) aus einem Stück bestehen.
5. Erdbewegungs gerät nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Zinkenhalter (16) aus einem Stahlgußteil gebildet wird.
6. Erdbewegungsgerät nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die herausnehmbaren Vorrichtungen (32) einen sich durch zueinander ausgerichtete Bohrungen (33) io dem Zinkenhalter (16) und dem Rotorblatt (10) erstreckenden Stift (32) aufweisen, der in Anschlag mit der Vorderkante (14·) des Zinkenschaftes (12) gebracht wird.

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