DE2307549A1 - Erdbearbeitungsfahrzeug - Google Patents

Description

Dipl.-Phys. Dr. jur. Jürgen Witte - Patentanwalt -D-83 Landshut, Adelmannstr. 18 Tel. U871-26522

E 80.2

EIMCX) (GHEAT BRITAIN) LIMITED Gateshead, Durham (Großbritannien)

Erdbearbeitungsfahrzeug·

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem nach vorn gerichteten, zentral angeordneten ersten Erdbearbeitungswerkzeug, z.B. einem Fördergefäß, und einem seitlich angeordneten zweiten Erdbearbeitungswerkzeug, z.B. einem vorzugsweise hydraulisch betriebenen Schlagmeißel.

Fahrzeuge dieser Art werden hauptsächlich im Bergbau und für Tunnelarbeiten eingesetzt, wo üblicherweise zwei verschiedene Maschinen nacheinander benutzt werden, nämlich zunächst eine mit einem Schlagmeißel oder -bohrer ausgerüstete Maschine zum Abmeißeln oder Abspalten der zu bearbeitenden Fläche und danach ein

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Förderfahrzeug zum Entfernen der abgelösten Brocken. Biese Arbeitsweise erfordert viel Zeit und daher erhebliche Kosten.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen und ein Fahrzeug mit einem vorwärts gerichteten ersten Erdbearbextungswerkzeug und einem zweiten Erdbearbeitungswerkzeug zu schaffen, bei dem das zweite Werkzeug so verstaut oder in eine "Parkstellung¹¹ gebracht werden kann, in der es die Verwendung des ersten Werkzeuges nicht behindert, andererseits aber in eine Arbeitsstellung gebracht werden kann, in der es nicht nur die Arbeitsfläche vor dem ersten Werkzeug, sondern auch die Arbeitsflächen längs beider Seiten des Fahrzeuges bearbeiten kann.

Die Erfindung schlägt vor, bei einem Erdbearbeitungsfahrzeug mit einem nach vorn gerichteten und zentral angeordneten ersten Werkzeug und einem zweiten druckmittelbetätigten Werkzeug, das um zwei in zueinander senkrechten Ebenen angeordneten Achsen schwenkbar an einem Ausleger gelagert ist, der wiederum am Fahrzeug um im wesentlichen vertikale und horizontale Achsen schwenkbar ist, an einer Fahrzeuglängsseite eine Führungsbahn anzuordnen, auf der ein den Ausleger tragender Wagen verfahrbar ist.

Die Erfindung und deren weitere Ausgestaltung sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eines Fahrzeuges nach der Erfindung, das mit einem Schaufellader und einem hydraulisch betriebenen Schlagmeißel ausgerüstet ist,

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Fig, 2 eine Draufsicht auf das Fahrzeug der Fig. 2,

Fig, 3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils des Fahrzeugs der Fig. 1,

Fig, 4 einen vergrößerten Horizontal-Teilschnitt und

Fig_f 5 einen, vergrößerten SVeilquer-schnitt durch den §chyenkmechapismus für den Schlagmeißel des Fahrzeuges der Fig, 1,

Pas allgemein mit 2 bezeichnete Kettenfahrzeug der Fig, 1 und 2 weist ein nach vorn gerichtetes, mittig angeordnetes erstes Erdbearbeitungswerkzeug in Form einer hydraulisch verstellbaren Schaufel 4 auf, die in üblicher Weise nach yo,r]a und zur Seite geneigt werden kann, Das Fahrzeug ist ferner mit einem zweiten Erdbearbeitungswisrkzeug, nämlich einem hydraulisch angetriebenen Me|ßel oder Hammer 6 ausgerüstet, der in der nachfolgend beschriebenen Weise schwenkbar am freien Bnde ej.£e§ Auslegere 8 angeordnet ist, dessen anderes Ende y§g einem gchwenkkopf getragen wird und darin ob eine im wesentlichen horizontale Achse schwenkbar ist_v Per giehwenkk^pf 1Q ist wiederum um eine im wesentlichen vertikale Askse schwenkbar auf einen Wagen 12 pentigrt, Pieser Wagen 12 ist im oberen Bereich seiner Jjängskanten mit ^e zwei Laufrollen 14 versehen, die mi »W§i Schienen 16 laufen_f ©iese gchienen 16 Werden durch die beiden Oberkanten einer Art Wanne gebildet, die an der rechten Seite des Fahrzeugs 2 z,B, mittel§ Bolzen angebracht ist. Die Schienen 16 weisen eißeg kgnalartigen Quergghriitt aijf, in dem die Jiauf rollen ^4 gefijhrt s|nd_f pie Schienen 16 bilden somit eine £au£bahn fijr den Wagen 12 _? der in Fig. 1 in seiner Ruhestellung an dem yon der Schaufel 4 abgewandten Inde §einer gähn dargestellt ist_f in der dfr Ausleger «upindest ^eilweisje verstaut oder in eine Parkstellung gebracht werden kann, Das heißt, der Ausleger

befindet sich mit dem größeren Teil seiner Länge in der Wanne 18 und kann den Betrieb der Schaufel 4, ins- , besondere deren Seitenneigung, nicht behindern. Die Parkstellung des Auslegers 8 ist in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellt, während seine Arbeitsstellung, in der der Wagen 4 an das vordere Ende der Schienen 16 in die Nähe der Schaufel 4 geschoben ist, strichpunktiert veranschaulicht ist. Die Gesamtlänge des Auslegers 8 ist geringer als die Fahrzeuglänge. Die Auslegerlänge und die Länge der Wanne 18 (und demzufolge auch die Bahnlänge) sind jedoch derart bemessen, daß sich der Meißel 6 in seiner Arbeitsstellung vor der Schaufel 4 befindet.

Der Ausleger 8 ist um seine horizontale Achse 10 um ca. 100° schwenkbar, - ca. 45° unterhalb und ca. 55° oberhalb der Horizontalen. Die Schwenkung erfolgt durch eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 20, deren Zylinder am Schwenkkopf 10 befestigt ist, während deren Kolben mit dem Ausleger 8 verbunden ist. Wenn der letztere aus der Wanne 18 herausgeschwenkt ist, kann der Schwenkkopf 10 gegenüber dem Wagen 12 über einen Bereich von ca. 90° verschwenkt werden, und zwar aus seiner Ruhestellung um ca. 45° nach beiden Seiten. Die Schwenkung erfolgt durch einen doppelt wirkenden Zahnstangenmechanismus mit Hilfe zweier gegenüberliegend angeordneter hydraulischer Zylinder 22. Die Drehachse des Schwenkkopfes 10 befindet sich in der Mitte des Wagens 12 und somit im wesentlichen mittig zwischen den Schienen. Die gesamte Baueinheit von Wagen 12, Schwenkkopf 10 und Ausleger 8 kann längs der Schienen 16 in die vordere Betriebsstellung geschoben werden, und zwar durch eine endlose Kette, die um das Kettenantriebsrad 26 eines Hydraulikmotors und um ein loses Kettenrad nahe dem vorderen Ende der Wanne 18 -^.geführt ist. Die Lage des Wagens 12 kann durch eine Blockiervorrichtung festgelegt werden, die einen am vorderen

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Endendes Wagens 12 mittels einer Verbindungsplatte 34 befestigten Haken 30 aufweist, der in einen komplementären, an der Wanne befestigten Haken 32 eingreifen kann. Dazu drückt der Kolben einer hydraulisch betriebenen ■ Kolben-Zylinder-Einheit 36 gegen die Unterseite der Platte 34- und hebt den Wagen 12 zusammen mit dem Haken 30 an, so daß letzterer den Haken 32 hintergreift. So lange der Kolben der Einheit voll ausgeschoben ist, bleiben die Haken 30» 32 miteinander verhakt. Die Blockiervorrichtung weist ferner zwei mit Abstand voneinander angeordnete Positionierplatten 38 auf, die senkrecht zur Vorderfläche des Wagens an dessen Seitenwänden befestigt sind. Die oberen Kanten der Platten 38 sind abgeschrägt und bilden im Querschnitt spitze Vorsprünge, die in V-förmige Nuten an den unteren Kanten von komplementären Platten 40 eingreifen können, die an den Seitenwänden der Wanne 18 befestigt sind. Daraus ergibt sich, daß der Wagen 12 durch Betätigung der Einheit 36 durch die Haken 30, 32 gegen Bewegungen in Längsrichtung der Schienen 16 und gegen Bewegungen quer dazu durch die Platten 38, 40 gesichert wird. Eine solche Blockierung in zwei Richtungen ist deshalb vorteilhaft, weil der Meißel 6 oder ein ähnliches Werkzeug im Betrieb beträchtliche Vibrationen erzeugt.

Nachdem der Wagen blockiert ist, kann der Meißel 6 in die Arbeitsstellung gebracht werden. Der Meißel 6 ist am freien Ende des Auslegers 8 mittels eines Trägers 42 schwenkbar angeordnet. Die Schwenkbewegung erstreckt sich im Ausführungsbeispiel über einen Bereich von ca. 220° um eine im wesentlichen horizontale Achse 44. Die Schwenkung erfolgt durch eine hydraulisch betriebene Kolben-Zylinder-Einheit 46, deren Zylinder am Ausleger 8 und deren Kolben mit dem einen Ende einer

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Kette befestigt ist, deren anderes Ende mit dem Träger 42 verbunden ist. Das Ritzel 50 des Zahnstangen-Mechanismus ist drehfest am Träger 42 gelagert. In das Ritzel 50 greifen die Zahnstangen 52· zweier Kolben-Zylinder-Einheiten 52 ein, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Ritzels 50 mit einer Abstützung des Meißels 6 verbunden und mit dieser verschwenkbar sind. Bei Betrieb der Einheiten 52 kämmen die Zahnstangen 52 mit dem unverdrehbaren Ritzel 50 und drehen dadurch den Meißel und seine Abstützung um das Ritzel. Die Abstützung des Meißels ist derart auf dem Träger 42 angeordnet, daß ihre Mittellinie und die Achse des Ritzels 50 in derselben Ebene liegen, so daß der Meißel um die Ritzelachse geschwenkt wird. Die Längen der Kolbenstangen 52* sind derart bemessen, daß eine Schwenkbewegung einer vollen Umdrehung des Meißels entspricht. Aus der Fig. 1 ergibt sich, daß die Achse 44 stets horizontal verläuft, während die Achse des Ritzels 42 zwar stets in einer vertikalen Ebene liegt, jedoch relativ zur Senkrechten neigbar ist. Die Abstützung enthält eine Führung 54 für einen Schlitten 56, der am hydraulischen Meißel 6 befestigt ist und durch Betätigung einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 58 vor- und zurückgeschoben werden kann.

Wie aufgezeigt, erfolgt die Schwenkbewegung des Meißels 6 einschließlich seiner Abstützung gegenüber dem Träger 42 durch zwei Kolben-Zylinder-Einheiten 52, und die Einheit 58 dient zur Hin- und Herbewegung des Meißels 6 auf der Führung 54. Alle drei hydraulischen Einheiten erfordern eine eigene Zuführ- und Rücklaufleitung. Da der Meißel 6 gegenüber dem Träger 42 über einen Bogen von etwa 360° schwenkbar ist, würde die Anordnung dieser Leitungen in Form von Schläuchen außerhalb der Zahnstangen-Schwenkvorrichtung 50, 52· zu Schwierigkeiten führen. Die Leitungen könnten sich

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verwirren und schließlich brechen. Um dies zu verhindern, sind die Zufuhr- und Eücklaufleitungen in dem Ritzel 50 untergebracht, das rohrförmig ausgebildet ist und einen an der Meißelabstützung befestigten und damit drehbaren Kern 60 enthält. Der Kern 60 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Anzahl übereinander angeordneter Kragen 60', die durch einen Bolzen 61 zusammengehalten sind. Stattdessen kann der Kern 60 aber auch einstückig gefertigt sein. Das Ritzel 30 und der Kern 60 beherbergen je sieben Kanäle 62 bzw. 64, d.h. je eine Zufuhr- und Rücklaufleitung für jede der drei Einheiten 52, 58 und eine Ersatzeinheit. Die Kanäle 62 und €A verlaufen im wesentlichen parallel zur Achse des Kerns und sind etwa gleichmäßig über zwei konzentrische Kreise verteilt, die in der Wandung des rohrförmigen Ritzels 50 bzw. im Kern 60 verlaufen. Die Kanäle 62 in der Wandung des hohlen Ritzels 50 gehen von deren Boden aus und sind über eine Pumpe durch eine Verteilerleitung mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter verbunden. Die oberen Enden der als Zuführleitung dienenden Kanäle 62 enden auf verschiedenen Ebenen in der ringförmigen Wandung des Ritzels 50 und sind mit öffnungen 66 verbunden, die zu je einer von mehreren in axialem Abstand angeordneten Ringnuten 68 führen, die sich vom Umfang des Kerns radial nach innen erstrecken. Jede Nut 68 ist über eine öffnung 70 mit dem unteren Ende einer der Kanäle 64 verbunden, die ebenfalls in verschiedenen Höhen enden und an die Einlaß- bzw. Auslaßanschlüsse der zugeordneten Kolben-Zylinder-Einheit 52 oder 58 angeschlossen sind. Jeder Kanal 62 ist daher durch eine öffnung 66 mit einer der Ringnuten 68 verbunden. Die öffnungen 66 sind etwa schraubenlinienförmig angeordnet. Jede Ringnut 68 enthält einen Dichtring, um ein Durchsickern von Druckmittel von einer Ringnut zur darunterliegenden zu verhindern. Statt die Nuten 68 im Kern

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60 anzuordnen, können diese auch im Ritzel 50 angebracht werden und verlaufen dann von dessen innenwand radial nach außen. Die Unterbringung der Hydraulikkanäle im Ritzel 50 macht äußere Schläuche entbehrlich und wirkt als eine Art hydraulischer Störmungsmittelverteiler.

Obwohl das zur Erläuterung der Erfindung beschriebene Fahrzeug als erstes Werkzeug eine zur Seite neigbare Schaufel aufweist, kann natürlich stattdessen auch ein anderes Werkzeug vorgesehen sein. Ähnlich kann das zweite WErkzeug z.B. auch ein Bohrer oder ein anderes Schneidwerkzeug sein. Die beschriebenen Kolben-Zylinder-Einheiten werden sämtlich hydraulisch betrieben. Dies ist meist zweckmäßig, da das Fahrzeug meist bereits für andere Zwecke ein hydraulisches System besitzt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf hydraulische Systeme beschränkt, sondern kann mit jedem Druckmittel arbeiten. Der Ausleger sowie dessen Führungsbahn können natürlich auch auf der linken Längsseite des Fahrzeugs angeordnet werden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Erdbearbeitungsfahrzeug mit einem nach vorn gerichteten und zentral angeordneten ersten Werkzeug und einem zweiten druckmittelbetätigten Werkzeug, das um zwei in zueinander senkrechten Ebenen angeordneten Achsen schwenkbar an einem Ausleger gelagert ist, der wiederum am Fahrzeug um im wesentlichen vertikale und horizontale Achsen schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Fahrzeuglängsseite eine Führungsbahn (16) angeordnet ist, auf der ein den Ausleger (8) tragender Wagen (12) verfahrbar ist.

   Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Auslegers geringer ist als die Entfernung zwischen der dem ersten Werkzeug (4) abgewandten Endstellung des Wagens (12) und dem vorderen Ende des Fahrzeuges.

   Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in seine Parkstellung herabgeschwenkte Ausleger (8) zumindest teilweise in einer Wanne (18) untergebracht ist, deren beide parallel zueinander verlaufende Oberkanten die Schienen (16) für den Wagen (12) bilden.

   4. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Auslegers (8) und die Länge der Führungsbahn (16) für den Wagen (12) derart gewählt sind, daß das zweite Werkzeug (6) in der Endstellungdes Wagens (12) am vorderen Ende der Führungsbahn (16) vor dem ersten Werkzeug (4) angeordnet ist.

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   5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (8) mittels eines um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbaren Schwenkkopfes (10) auf dem Wagen (12) gelagert ist.

   6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 3-5» dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (12) an seinen beiden Längsseiten mittels je zweier Laufräder (14) auf Schienen (16) verfahrbar ist.

   7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauf räder (14) im oberen Bereich des Wagens (12) gelagert sind, so daß der Wagen zu einem wesentlichen Teil durch die Schienen (16) hindurch in die Wanne (18) hineinragt.

   8. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (12) auf den Schienen (16) a durch einen hydraulischen Drehantrieb (26) mittels einer Kette verfahrbar ist.

   9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (8) in Bezug auf den Schwenkkopf (10) über einen Winkelbereich von ca. 100° und der Schwenkkopf gegenüber dem Wagen (12) über einen Winkelbereich von ca. 90° verschwenkbar ist.

   10. Fahrzeug nach Anspruch 3 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Schwenkkopfes (10) in einer vertikalen, etwa mittig zwischen den Schienen (16) verlaufenden Ebene liegt, die den Schwenkbogen etwa mittig durchsetzt.

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   11. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (12) in seiner Endstellung am vorderen Ende der Führungsbahn (16) durch eine Blockiervorrichtung (30, 32, 3*» 36) feststellbar ist.

   12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 3-10 und nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorderseite des Wagens (12) mittels einer Verbindungsplatte (3¹O ein Haken (30) angebracht ist, der in einen in der Wanne (18) angebrachten Gegenhaken eingreifen kann, in dem der Wagen mittels einer gleichfalls in der Wanne angeordneten Kolben-Zylinder-Einheit, die von unten gegen die Verbindungsplatte (34) drückt, angehoben wird.

   13. Fahrzeug nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden des Wagens zwei parallel zueinander und senkrecht zur Vorderseite des Wagens verlaufende Positionierplatten (38) angeordnet sind, deren Oberkanten einen sich nach oben verjüngenden Querschnitt aufweisen und damit in komplementär gestaltete Nuten von Gegenplatten (40) eingreifen können, die an den Seitenwänden der Wanne (18) angebracht sind.

   14. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Werkzeug (6) am Ausleger (8) mittels eines Trägers (42) montiert ist, der um eine in einer etwa horizontalen Ebene verlaufenden Achse schwenkbar ist.

   15. Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwenkbewegung des Trägers (42) über einen Bogen von ca. 220° erstreckt.

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   16. Fahrzeug nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (42) mittels einer Kette (48) durch eine Kolben-Zylinder-Einheit (46) verschwenkbar ist.

   17. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 14 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Werkzeug (6) mittels eines Zahnstangenmechanismus (52·, 50) auf dem Träger (42) verscbwenkbar ist.

   18. Fahrzeug nach Anspruch I7» dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Werkzeug (6) über einen Winkelbereich von ca. 360° verschwenkbar ist.

   19· Fahrzeug nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Träger (42) ein drehfestes Ritzel (50) angeordnet ist, in das an den Kolben von zwei Kolben-Zylinder-Einheiten angebrachte Zahnstangen (52¹) angreifen, die an diametral gegenüberliegenden Seitendes Ritzels an einer Abstützung des zweiten Werkzeuges (6) befestigt sind.

   20. Fahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (42) eine Führung (54) für einen am zweiten Werkzeug (6) befestigten Schlitten (56) aufweist, der durch eine am Träger (42) befestigte Kolben-Zylinder-Einheit (58) hin- und herverschiebbar ist.

   21. Fahrzeug nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß in einer axialen Bohrung (51) des Ritzels (50) ein am Träger (42) befestigter Kern (16) aufgenommen ist und daß die Zu- und Abflußleitungen für die Kolben-Zylinder-Einheiten (32, 58) durch das Ritzel (50) und dessen Kern (60) geführt sind.

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   22. Fahrzeug nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitung einen sich vom Boden der ringförmigen Wandung des Ritzels (50) aufsteigenden Kanal (62) und einen im Kern nach unten gerichteten der an seinem unteren Ende mit einer Ringnut (72) in der Außenfläche des Kerns (60) verbunden ist, aufweist, welche Kanäle (62,64 ) im wesentlichen parallel zur Achse der Bohrung (51) verlaufen und jeweils über Bohrungen (66, 70) mit einer der Ringnuten verbunden sind.

   23. Fahrzeug nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (66, 70) entsprechend der Lage der Ringnuten (68) in unterschiedlichen Höhen angebracht sind und daß die Kanäle(62, 64 ) auf zueinander konzentrischen Kreisen liegen.

   24. Fahrzeug nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß in dem rohrförmigen Ritzel (15) und dem zugeordneten Kern eine Ersatzleitung mit zugeordneter Ringnut (38) und Bohrungen (66, 70) vorgesehen sind.-i

   25. Fahrzeug nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (64) im Kern (60) über eine Bohrung (70) mit einer zugeordneten Ringnut (68) und jeder Kanal (62) in der ringförmigen Wandung des Ritzels (50) mit einem Druckflüssigkeits-Vorratsbehälter verbunden ist, der wiederum über eine Pumpe mit jeder Zufuhrleitung verbanden ist.

   26. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Werkzeug ein hydraulisch angetriebener Meißel oder Hammer (6) ist.

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   27. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Werkzeug ein Fördergefäß, z.B. eine Baggerschaufel (4), ist.

   28. Fahrzeug nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördergefäß (4) nach vorne und zur Seite kippbar ist.

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