DE2423038A1

DE2423038A1 - Loeffelartiges arbeitsteil fuer erdbewegungsmaschinen, insbesondere bagger

Info

Publication number: DE2423038A1
Application number: DE2423038A
Authority: DE
Inventors: Gabriel L Guinot
Original assignee: Poclain SA
Current assignee: Poclain SA
Priority date: 1973-05-14
Filing date: 1974-05-13
Publication date: 1974-12-05
Also published as: AR202928A1; BE814921A; CA1003000A; FR2229820A1; BR7403717D0; JPS5019203A; FR2229820B1; GB1457638A; ES426278A1; IT1011794B; US3914884A

Description

PatentenvwR A 34 242 χι* DipLxIng. Walter Jaekisdi

7 Stuttgart N, Menzelstraße 40 λ ·-. ; - " XP_}

Societe Anonyme POGLAIH
60330 Χ"β Plessis Belleville
FRANKREICH

Löffelartiges Arbeitsteil für Erdbewegungsmaschinen, insbesondere Bagger

Die Erfindung betrifft ein löffelartiges Arbeitsteil für Brdbewegungsmaschinen, insbesondere Bagger mit einem Traggerüst, einem Rückenteil, einem Schöpfteil, das wenigstens ein um eine etwa senkrecht zum Rückenteil liegende Achse schwenkbar am Traggerüst angebrachtes Teilstück umfaßt, und einem zwischen einem schwenkbaren Teilstück und dem Traggerüst angebrachten Stellelement.

Für Erdbewegungen setzt man häufig mit einem löffelartigen Arbeitsteil ausgerüstete Bau- oder Erdbewegungsmaschinen ein. Sin solches löffelartiges Arbeitsteil ist üblicherweise durch ein Traggerüst, das seine Handhabung an dem mit dem Traggerüst versehenen Ende des Auslegers einer Maschine gestattet, durch ein Schöpfteil, das verschiedene Formen aufweisen kann, und das Eindringen des Arbeitsteiles in das zu bewegende Material ermöglicht, durch ein Rückenteil, das im Inneren des Arbeitsteile3 das Material zurückhält, das schon durchdrungen wurde, und durch Seitenteile gebildet ist, die ein unerwünschtes Abwandern des Materiales nach der Seite hin verhindern.

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Es ist bekannt, daß die Seitenteile das Bindringen in das Material erschweren und in jedem Falle ein Hindernis für ein effektives Arbeiten darstellen. Man hat deshalb schon versucht, die Seitenteile mit Zähnen oder mit zahnartigen Profilen zu versehen, oder sie einfach so zu gestalten, daß sich in bezug auf das zu bewegende Material ein Meißeleffekt ergibt, um das Eindringen in das Material zu erleichtern. Alle diese Lösungen konnten nicht befriedigen und es hat sich gezeigt, daß in allen diesen Ausgestaltungen die Seitenteile nach wie vor hinderlich sind. Es soll dementsprechend durch die/iOrfindung eine Lösung aufgezeigt werden, wie sich diese Nachteile vermeiden lassen. Gemäß der Erfindung wird dies bei einem löffelartigen Arbeitsteil der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die verschiedenen verschwenkbaren teilstücke des Schöpfteiies derart gegeneinander bewegbar sind, daß der Schneidrand des gesamten Schöpfteiles im wesentlichen in einer Ebene liegt.

Bei einer derartigen Ausgestaltung werden die Seitenteile als solche vermieden, und damit natürlich auch die speziell durch diese entstehenden Nachteile und es wird somit durch die Erfindung eine Lösung geschaffen, bei der die Seitenteile in ihrer Funktion durch eine spezielle Ausgestaltung des löffelartigen Arbeitsteiles ersetzt werden. Hierbei sind die das Schöpfteil bildenden Teilstücke bevorzugt um eine Achse schwenkbar, die zum Rückenteil im wesentlichen senkrecht steht.

Weitere erfindungsgemäße und besonders vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale bestehen darin, daß jedes Teilstück des

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Schöpfteiles im wesentlichen flach ist, sich etwa senkrecht zum Rückenteil erstreckt und einen scharfen Schneidrand aufweist. Ferner kann auch wenigstens eines der Teilstücke des Rückenteiles mit dem Traggerüst fest verbunden sein und jedes der verschwenkbaren Teilstücke des Schöpfteiles einen zum traggerüstfesten Teilstück des Rückenteiles in einem geringen Abstand liegenden Rand aufweisen, wobei der Abstand zweckmäßigerweise dem durch die Schwenkung des verschwenkbaren Teilstückes bedingten Spiel entspricht.

Im Rahmen der Erfindung weist zweckmäßigerweise wenigstens eines der schwenkbaren Teilstücke des Schöpfteiles ein ebenes Rückenstück auf, das fest mit ihm verbunden ist und das senkrecht zu Ebene des besagten Teilstückes des Schöpfteiles steht. Der Schwenkwinkel für jedes Teilstück des Schöpfteiles beträgt vorzugsweise etwa 90°.

Besteht im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung das Schöpfteil aus zwei gegeneinander verschwenkbaren Teilstücken, so sind diese bevorzugt um eine gemeinsame Achse schwenkbar am Traggerüst angebracht und stoßen im wesentlichen entlang eines Randes zusammen, der in Flucht mit der gemeinsamen Schwenkachse liegt.

Des weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn jedes der beiden Teilstücke des Schöpfteiles mit einem ebenen, fest verbundenen Rückenstück versehen ist, das sich'etwa senkrecht zur Ebene des jeweiligen Teilstückes des Schöpfteiles erstreckt, wenn weiter die beiden Rückenstücke in Richtung der Schwenkachse leicht gegeneinander um einen Betrag ver-

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setzt sind, der etwa dem erforderlichen Bewegungsspiel zwischen den gegeneinander bewegten Teilen entspricht und wenn sich schließlich die Rückenstücke wenigstens teilweise überdecken, wenn die Oberflächen der Teilstücke des Schöpfteiles einen Winkel von wesentlich weniger als 180° einschließen.

Erfindungsgemäß ist es des weiteren von Vorteil, wenn die beiden das Schöpfteil bildenden Teilstücke eben sind und in ihrer Mittelstellung in einer gemeinsamen Ebene liegen und wenn der Verschwenkwinkel jedes Teilstückes im wesentlichen gleich ist und etwa 4-5 beiderseits der gemeinsamen Ebene beträgt.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren erfindungsgemäßen Einzelheiten anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform

eines erfindungsgemäßen, löffelartigen Arbeitsteiles, und zwar in Blickrichtung des Pfeiles F in Figur 2,

Figur 2: eine Seitenansicht des löffelartigen Arbeitsteiles gemäß üjgur 1, und zwar in Blickrichtung des Pfeiles G in Figur 1,

Figur 3: eine Rückansicht des Arbeitsteiles gemäß Fig. 1 und 2, und zwar in Blickrichtung des Pfeiles H in Figur 2,

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Figur 4: eine perspektivische Darstellung einer aweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen löffelartigen Arbeitsteiles, und

IPi.5-12: Frontansichten eines erfindungsgemäßen löffelartigen Arbeitsteiles gemäß Figuren 1 - 3 in schematisierter Darstellung, wobei in den verschiedenen Figuren verschiedene mögliche Arbeitsstellungen gezeigt sind.

In Figur 2 ist das Traggerüst 1 um eine horizontale Achse 3 schwenkbar am Ende des Schwinghebels 2 eines Hydraulikbaggers angeordnet. Die Abstützung erfolgt in üblicher Weise, und es sind in der Abstützung ein doppelarmiger Hebel M- und eine Stange 5 vorgesehen. Der doppelarmige Hebel 4 ist an seinem einen Ende mit dem Schwinghebel 2 und an seinem anderen Ende mit der Stange 5 jeweils schwenkbar verbunden und zwischen den entsprechenden Schwenkachsen ist gegen ihn ein Hydraulikzylinder 6 abgestützt, über den bei Lageänderungen des Schwinghebels 2 aufgrund der gebildeten, parallelogrammartigen Abstützung die Lage des Traggerüstes durch Verschwenkung um die Achse 3 jeweils angepaßt bzw. geändert werden kann. In den Darstellungen gemäß Figuren 1 und 3 sind die genannten Teile zur "Vereinfachung weggelassen.

Das Schöpfteil umfaßt zwei Teilstücke 7? <lie flach und in der zur Achse 3 senkrechten Richtung X-X langgestreckt ausgebildet sind und die ein spitz auslaufendes, vorderes Ende 7a so wie jeweils einen geraden Rand 7b aufweisen. Die Teil-

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stücke 7 sind Jeweils an ihrem von dem Ende 7a abgelegenen Ende mit zwei sich gegen das jeweils andere Teilstück erstreckenden Armen 7c verseilen, die Bohrungen zur Aufnahme einer gemeinsamen Achse 8 aufweisen. Diese Schwenkachse 8 erstreckt sich auch durch Bohrungen 9 im Traggerüst 1, und es sind somit über diese Schwenkachse 8 die Teilstücke 7 gegenüber dem Traggerüst schwenkbar gehalten.

Die Ränder 7b verlaufen parallel zueinander und fallen im wesentlichen mit der Richtung X-X zusammen und es ist des weiteren auch die Schwenkachse 8 im wesentlichen koaxial zur Linie X-X angeordnet. In der Mittelstellung, in der/Teilstücke des Schöpfteiles angeordnet sind, liegen deren Oberflächen 7d zumindest im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene. Die Ränder /t> j-iegen sehr dicht beieinander und die Distanz J-, zwischen ihnen entspricht im wesentlichen nur dem Spiel, das nötig ist, um die Gefahr einer Überlagerung und wechselseitigen Störung beim Gebrauch des löffelartigen Arbeitsteiles zu vermeiden.

Im Ausführungsbeispiel gemäß JTiguren 1-3 ist ein Rückenteil vorgesehen, das durch mit den Teilstücken 7 des Schöpfteiles fest verbundene Rückenstücke gebildet ist und das bei im wesentlichen ebener Ausgestaltung im wesentlichen senkrecht zur Linie X-X des Randes 7b liegt. Die Rückenstücke 10 der beiden Schöpfteile 7 sind in Richtung X-X leicht gegeneinander versetzt, so daß das eine hinter das andere zu liegen kommen kann, wenn die beiden Teilstücke des Schöpfteiles gegeneinander verschwenkt werden, lin Spiel J₂

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ist dabei zwischen den beiden Rückenstücken gegeben, das so klein wie möglich, bemessen ist und das gerade groß genug ist, um eine wechselseitige Behinderung im Betrieb auszuschließen. Aus Figur 8 ist ersichtlich, daß sich die beiden Rückenstücke in einem Teilbereich 10a überlappen, wenn die beiden Teilstücke 7 äes Schöpfteils jeweils in die Position 7cc verschwenkt sind, in der sie einen Hohlraum begrenzen, innerhalb dessen das zu bewegende Material 11 liegt.

Jedes der Teilstücke 7 cLes Schöpf teile s ist über einen Hydraulikzylinder 12 als Stellelement gegenüber dem Traggerüst 1 abgestützt, wobei die Anlenkung am Traggerüst über eine gemeinsame Achse 15 und die Anlenkung an den Teilstücken 7 jeweils über eine Achse 14- erfolgt, die in einem Bock 13 des Teilstückes 7 gelagert ist.

In der Ausfuhrungsform gemäß Figur 4- sind Teilstücke 7 eines Schöpfteiles vorgesehen, die an ihrem hinteren Ende gekrümt sind, derart, daß jeweils ein Umschlag 7f gebildet ist, der sich zur Ebene des Teilstückes unter einem rechten Winkel erstreckt. Jeder Umschlag ist durch einen Rand 7s begrenzt, der, wenn die Teilstücke 7 i-ⁿ einer gemeinsamen Ebene liegen, vom entsprechenden Rand des anderen Teilstückes nach' außen wegverläuft, so daß die Ränder einen V-förmigen Winkel von etwa 90° bilden. Die Umschläge 7f liegen in einer gemeinsamen Ebene, die parallel zu einem Teilstück liegen, das mit dem Traggerüst 1, und nicht mit einem der Teilstücke 7j festverbunden ist.

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Figur 5 zeigt die Teilstücke 7 in einer den Figuren 1-3 entsprechenden, zum Eindringen in das Material geeigneten Lage. Der Winkel zwischen den Oberflächen 7d. beträgt etwa 180°.

Aus Figur 6 ist ersichtlich, daß jedes Teilstück des Schöpfteiles um einen Winkel A von beispielsweise etwa 15 aus seiner Mittelstellung 7 -nach oben in die Stellung 7aa und nach unten in die Stellung 7bb verschwenkt werden kann.
Diese Verschwenkung kann manuell oder automatisch periodisch durchgeführt werden, und eine derartige wechselseitige Verschwenkung erleichtert das Eindringen des Schöpfteiles in das aufzunehmende Material.

Es ist des weiteren möglich, die Teilstücke 7 cLes Schöpfteiles unter einem Winkel B gegenüber ihrer Mittelstellung 7 geneigt zu halten, und sie in der Stellung 7<ld (Figur 7)

Material hineinzudrücken. Der #inke.l B kann etwa 30 betragen, so daß der Winkel 0 zwischen den beiden Teilstücken 7 in deren Lage 7<i<i etwa 120° beträgt.

Nach dem Eindringen in das Material (Figur 8) werden die
Teilstücke in die Stellung 7cc überführt, in der sie einen Winkel E von etwa 45 gegenüber ihrer jeweiligen Mittelstellung einschließen. Der Winkel D zwischen den beiden Teilstücken beträgt etwa 90°.

Indessen kann es zweckmäßig sein, während der Verschwenkung des Schwinghebels 2 nach dem Beladen des löffelartigen Ar-

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beitsteilea zum Anfahren in Richtung U (Figur 9) eine verschiedene Neigung für die beiden Teilstücke vorzusehen, und so beispielsweise das in Drehrichtung hinten liegende Teilstück unter einem Winkel von etwa 45 geneigt in eine Stellung *]££ zu bringen, während das in Drehrichtung vordere Teilstück unter einem Winkel J von etwa 15° geneigt wird. Der Winkel zwischen den beiden Teilstücken beträgt auch hier etwa 120°.

Demgegenüber kann es, wie in Figur 10 dargestellt, zum Anhalten nach einer Verschwenkung in Richtung U zweckmäßig sein, das in bezug auf die Schwenkrichtung vordere Teilstück unter einem Winkel L von 45° in einer Stellung 7gg zu halten, während das andere Teilstück unter einem Winkel J von etwa 15° in einer Stellung 7&k gehalten wird.

Zum Abwerfen des Materiales kann man eine der in Figuren oder auch in Figur 12 dargestellten Lagen wählen.

In Figur 11 ist dabei gezeigt, daß beide Teilstücke in eine Stellung 7£k: gebracht sind, in der sie eine Ebene bilden und in der sie gegenüber ihrer Mittelstellung unter einem Winkel von Μη von etwa 45 ° geneigt sind. Will man nach der Gegenseite entladen, so bringt man die Teilstücke in eine Lage 711» iⁿ der sie unter einem Winkel Mp von wiederum etwa 45° in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Winkel N^ H₂» ä-^ie in jeder der Lagen von den beiden Teilstücken gegeneinander eingeschlossen werden, betragen 180°, da beide !•ilstüeke jeweils in einer gemeinsamen Ebene liegen.

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Bine andere Entladestellung ist in Figur 12 gezeigt. Hier sind die beiden Teilstücke in eine Lage 7*mi gebracht, in der sie aus ihrer Mittelstellung Jeweils um den gleichen Betrag nach unten verschwenkt sind und gegenüber ihrer Mittelstellung jeweils einen Winkel von beispielsweise 45° einschließen. Der Winkel zwischen ihren beiden Oberflächen 7d, der mit R bezeichnet ist, beträgt dann etwa 270°.

Zu den wesentlichen Vorteilen der erfindungsgemäßen Lösung zählt, daß in Stellungen, wie sie in den Figuren 2, 3 und 5 dargestellt ist, durch das Fehlen von Seitenteilen das Bindringvermögen wesentlich verbessert ist, insbesondere auch dadurch, daß die Vorschubkraft in der Ebene eineleitet wird, in der auch die beim Eindringen auftretenden Gegenkräfte wirken. G-leichwohl muß das Schöpfteil in das Material hineingedrückt werden, wobei allerdings aufgrund der dünnen und langgestrecktsten Ausgestaltung der Teilstücke und ihrer Zuspitzung am Ende 7a aas Hineindrücken in das Material sehr erleichtert wird.

Eine leicht periodisch durchgeführte Hin- und Herbewegung der Teilstücke des Schöpfteiles zwischen ihren Positionen 7aa und 7hb (Figur 6) erleichtert des weiteren das Hineindrücken in die Materialzwischenräume, wobei gleichzeitig das Material leicht erschüttert und dementsprechend der Zusammenhalt und Widerstand gegen das Einschieben verringert wird.

Ein Hineinschieben in das Material ist gegebenenfalls auch noch in Stellungen möglich, wie sie in Figur 7 gezeigt sind,

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Das erfindungsgemäße löffelartige Arbeitsteil ist in gleicher Weise aber auch, zum Materialtransport geeignet. Werden nämlich die Teilstücke in ihre Lage 7cc gemäß Figur 8 gebracht, so wird hierdurch ein Hohlraum gebildet, der nach zwei Seiten durch die Teilstücke 7 i-Q- ihrer Lage 7cc selbst begrenzt ist, während er nach der dritten Seite durch die beiden Rückenstücke 10 abgegrenzt ist, die sich hierbei teilweise überlappen. Die Ausgestaltungsform gemäß Figur M-ermöglicht in analoger Weise die Bildung eines Hohlraumes.

Darüber hinaus erlaubt die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch ein schnelles Anfahren und Stoppen beim Schwenken des Baggers um seine Hochachse. Den entsprechenden Beschleunigungskräften kann hierbei jeweils dadurch begegnet werden, daß die Teilstücke in ihre Lagen 7^{ee un}ä 7ff bzw. 7ss ^ηη& 7 gebracht werden, wobei das jeweils steiler gestellte Teilstück die jeweiligen Beschleunigungskräfte aufzufangen hat.

Die Figuren 11 und 12 sprechen in bezug auf die aufgezeigten Entlademöglichkeiten für sich. Das Material kann so gezielt und bei möglichst geringen Verschwenkwegen des Baggers abgeladen werden. Ein Anhaften an den Seitenteilen, wie dies bei den bekannten Konstruktionen der Fall ist, ist dabei gar nicht mehr möglich. Insbesondere sind zwischen den vorher den Hohlraum begrenzenden Teilen in ihrer Entladestellung auch keine Winkel gegeben, in denen das Material haften könnte. In der Stellung gemäß Figur 12 ist dabei sogar eine Verschwenkung nach der Gegenseite erreicht, so daß fest haftendes Material praktisch abgesprengt wird.

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Claims

13. Mai '37 Ansprüche

1.J Löffelartiges Arbeit steil für i^rdbewegungsinaschinen, insbesondere Bagger, mit einem Traggerüst, einem Rückenteil und einem Schöpfteil, das wenigstens ein um eine etwa senkrecht zum Rückenteil liegende Achse schwenkbar am Traggerüst angebrachtes Teilstück umfaßt, und einem zwischen einem schwenkbaren Teilstück und dem Traggerüst angebrachten otellelement, dadurch gekennzeichnet, daß lie verschiedenen verschwenkbaren Teilstücke (7) des Schöpfteiles derart gegeneinander bewegbar sind, daß der Schneidrand des gesamten Schöpfteiles im wesentlichen in einer Ebene (7ä) liegt.

2. Arbeitsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Teilstück (7) dea Schöpfteile3 um eine zum Rückenteil (10) etwa senkrechte Achse (8) verschwenkbar ist.

J. Arbeitsteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Teilstücke (7) des Schöpfteiles um die gleiche, zum Rückenteil (10) etwa senicrechte Achse (8) schwenkbar sind.

4-, Arbeitsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teilstück (7) des Schöpfte!Ie3 im wesentlichen flach ist, sich etwa senkrecht zum Rückenteil (10, 10b) erstreckt und einen scharfen Schneidrand aufweist.

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5· Arbeitsteil nach, einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Teilstücke (10b) des Rückenteiles mit dem Traggerüst (1) fest verbunden ist und daß jedes verschwenkbare Teilstück (7) des .Schöpfteiles einen zum traggerüst-festen Teilstück (10b) des Rückenteiles'in einem geringen Abstand liegenden Rand (7g) aufweist, der dem durch die Schwenkung des verschwenkbaren Teilstückes (7) bedingten Spiel Jp entspricnt.

6. Arbeitsteil· nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der schwenkbaren Teilstücke (7) des Schöpfteiles ein etwa ebenes Rückenstück (10) umfaßt, das fest mit ihm verbunden ist und das senkrecht zur Ebene (7d) des besagten Teilstückes des Schöpfteiles steht.

7· Arbeitsteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teilstück (7) des Schöpfteiles über einen Winkel von etwa 90° verschwenkbar ist.

8. Arbeitsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schöpfteil zwei Teilstücke (7) umfaßt, die um eine gemeinsame Achse (8) verschwenkbar am Traggerüst (1) angebracht sind und die im wesentlichen entlang eines Randes (7b) zusammenstoßen, der in llucht mit der gemeinsamen Schwenkachse (8) liegt.

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9· Arbeitsteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schöpfteil zwei Telistiicke (7) aufweist, die beide mit einem ebenen, festverbundenen Rückenstück (10) versehen sind, das sich senkrecht zur Ebene des jeweiligen Teilstückes (7) des Schöpfteiles erstreckt, dais die beiden Rückenstücke (10) in Richtung der Schwenkachse leicht gegeneinander um einen Betrag versetzt sind, der etwa dem erforderlichen Bewegungsspiel zwischen den gegeneinander bewegten Teilen entspricht und daß sich die Rückenstücke (10) wenigstens teilweise überdecken, wenn die Oberflächen(7d) der Teilstücke (7) des Schöpfteiles einen finkel von weniger als 180°, bevorzugt we sent lien, weniger als 18(1 einschließen.

10. Ärbeitsteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geKennzeich.net, daß die beiden das Schöpfteil bildenden 'Teilstücke (7) eben sind "und in ihrer Mittelstellung in einer gemeinsamen Ebene (?d) liegen und daß der verscnwenkwinkel jedes Teilstückes (7) im wesentlichen gleich und etwa 4-5 beiderseits der gemeinsamen Ebene ist.

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