DE2552133A1

DE2552133A1 - Baumbrech- oder -faellvorrichtung

Info

Publication number: DE2552133A1
Application number: DE19752552133
Authority: DE
Inventors: Victor Angelo Dushku
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-29
Filing date: 1975-11-20
Publication date: 1977-06-02
Also published as: JPS5229699A; FI762362A; FI59692C; GB1507749A; DE7536933U; FI59692B; US4030700A; USRE30533E; DE2552133C2

Description

Victor Angelo DUSHKU, c/o Borden, S- 752 33 Uppsala, Studentstaden 2 (Schweden)

Baumbrech- oder -fällvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine mechanisch· betätigbare Vorrichtung zum Brechen bzw. Spalten oder Zerteilen von Baumstämmen, Holzklötzen od.dgl.. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung dieser Art, welche zum gerichteten Fällen von eingewurzelten Bäumen verwendbar ist.

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Die bisher meistens benutzten Brech- oder Fällvorrichtungen dieser Art arbeiten mit einem einfachen Hebel, der in den Sägenschnitt eines Baumes oder Baumstammes eingeführt wird. Diese Vorrichtungen sind mit erheblichen Mängeln behaftet. Wenn bei manueller Betätigung dieser Vorrichtung die menschliche Kraft angesetzt wird, erzeugt der Hebel oft eine zu geringe resultierende Kraft; öfters versinkt er auch in das Holz, wenn es sich um Weichholzbäume handelt, und wird dadurch unwirksam. Unter Umständen kann der Hebel nach kurzer Zeit auch abbrechen, weil moderne Kettensägen eine zu dünne Sägespur für die Anwendung eines kräftig konstruierten und praktis ch brauchbaren Hebels ergeben. Eine zu geringe resultierende Kraft der Hebelvorrichtung bedeutet aber eine ernsthafte Beschränkung ihrer Anwendung, weil Holzarbeiter beim Versuch, große Bäume oder im allgemeinen rückwärts geneigte Bäume zu fällen, oft nicht eine Kraft ausüben können, welche zum gerichteten Fällen solcher Bäume ausreicht, ohne daß die zur Anwendung kommende Kraft außerordentlich erhöht wird, wobei die Gefahr von Schäden am Rücken besteht. Um eine erhöhte Kraft aufzuwenden, sind auch schon andere, verhältnismäßig komplizierte Vorrichtungen, wie z.B. hydraulische Hebeböcke oder hydraulische Keile vorgeschlagen worden. Diese

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Vorrichtungen haben aber ein großes Gewicht, sind teuer und können bei etwaigen Beschädigungen Ölverluste erleiden oder überhaupt unbrauchbar werden. Außerdem arbeiten sie im allgemeinen zu langsam. Aus diesen Gründen sind solche Vorrichtungen im allgemeinen für einzelne Waldarbeiter schlecht brauchbar und unpraktisch.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine Baumbrech- oder Baumfällvorrichtung zu schaffen, welche große resultierende Kräfte mit verhältnismäßig geringem Kraftaufwand erzeugt. Ferner soll gemäß der Erfindungsaufgabe eine Vorrichtung geschaffen werden, welche in der Lage ist, die großen resultierenden Kräfte wirksam auf die die Vorrichtung tragenden oder stützenden Reaktionsflächen zu verteilen. Ferner wird durch die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung dieser Art zu schaffen, welche ein geringes Gewicht mit einer einfachen, stabilen und verhältnismäßig billigen Herstellungsmöglichkeit vereinigt. Schließlich ist es auch ein Zweck der Erfindung, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, welche leicht bedient und betätigt werden kann sowie bei der Arbeit sehr wirksam ist, um das Fällen und Zerteilen von Baumstämmen oder ähnlichen Holzklötzen zu beschleunigen.

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Die vorliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß an einem Ende eines sich längs erstreckenden Hebels eine erste Druckplatte angeordnet ist, die gelenkig mit einer zweiten Druckplatte verbunden ist, und daß diese beiden Druckplatten mit einer dritten, in einiger Entfernung von denselben angeordneten Druckplatte mittels eines Gelenksystems verbunden sind, welches aus drei Sätzen von Hebelgliedern besteht, die an ihren einen Enden gelenkig miteinander verbunden sind und die sich von ihrem Verbindungspunkt aus zu der ersten Druckplatte, zu der zweiten Druckplatte bzw. zu der dritten Druckplatte erstrecken.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann jeder Hebelgliedersatz aus einer Anzahl von entsprechenden, parallel zueinander angeordneten Hebeln zusammengesetzt sein, um das Gewicht der Vorrichtung bei gleicher Festigkeit zu verringern.

Erfindungsgemäß kann weiterhin die dritte Druckplatte mit Hilfe von mindestens einem federnden Glied z.B. mit Hilfe von zwei Federn in einem bestimmten Winkel und Abstand von der ersten Druckplatte und der zweiten Druckplatte gehalten werden, wenn diese Druckplatten miteinander fluchten. Die Benutzung der Vorrichtung wird dadurch erleichtert. 709822/005?

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Berührungsflächen der Druckplatten mit äußeren Vorsprüngen wie z.B. Zähnen od.dgl. versehen sind, um den Reibungskontakt mit den Gegenflächen des Sägenschnittes des Baumstammes zu verstärken.

Eine vorteilhafte weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die die Druckplatten gelenkig miteinander verbindenden Hebelglieder sämtlich identisch ausgebildet sind, wodurch die Herstellungskosten der Vorrichtung erheblich vermindert werden können.

In der Zeichnung ist diese Erfindung in zwei Ausführungsformen beispielsweise beschrieben und mit ihren Merkmalen und Vorteilen in der zugehörigen, nachstehenden Beschreibung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in Seitenansicht eine Baumfällvorrichtung gemäß der Erfindung- in ihrer Wirkstellung an einem eingewurzelten Baum;

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

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-r-

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung den

aktiven Teil der in Fig. 2 veranschaulichten Vorrichtung, jedoch in einer anderen Position;

Fig. 4 in Seitenansicht eine erste Ausführungsform des aktiven Teiles der Vorrichtung in einer nicht betätigten Position;

Fig. 5 eine Seitenansicht entsprechend Fig. des aktiven Teils der Vorrichtung in einer betätigten Position, und

Fig. β in Seitenansicht entsprechend Fig. 4

eine zweite Ausführungsform des aktiven Teils der Vorrichtung.

Ein sich in Längsrichtung erstreckender Hebel 1 ist mit einer Handgriffstange 2 versehen, die in einem geneigten Winkel am oberen Ende des Hebels 1 angeordnet ist. Der Hebel 1 ist mit einer Anzahl von sich in Längsrichtung desselben erstreckenden Schlitzen, Ausstanzungen oder ähnlichen Ausnehmungen j5, 3¹, 3" versehen; die Länge der einzelnen Ausnehmungen oder Durchbrechungen nimmt dabei vom unteren Teil des Hebels 1 nach der Handgriffstange 2 hin zu. Der

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AO

Zweck dieser Ausnehmungen oder Durchbrechungen 3* 3'* y^% ist es, das Gewicht des Hebels 1 zu verringern, ohne die Festigkeit des Hebels 1 merklich zu vermindern.

Eine erste Druckplatte 4 erstreckt sich von dem unteren Teil des Hebels 1 in einem geneigten Winkel zu diesem Hebel. Die Druckplatte 4 ist mit einer zweiten Druckplatte 5 gelenkig oder scharnierartig mit Hilfe einer Drehachse oder eines Bolzens 19 verbunden. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die erste und die zweite Druckplatte 4, 5 mit einer Anzahl von eingearbeiteten Ausnehmungen oder Nuten versehen, in denen ein erster und ein zweiter Satz bzw. eine Reihe von Hebelgliedern 6, 7 gelenkig in Bezug auf die erste und die zweite Druckplatte 4, 5 angeordnet sind. Die freien Endteile des ersten und des zweiten Satzes der Hebelglieder 6, 7 sind miteinander und mit einem dritten Satz von Hebelgliedern 8 mit Hilfe einer Drehachse oder eines durchgehenden Bolzens 9 verbunden. Auf diese Weise ist der dritte Satz von Hebelgliedern 8 gelenkig an den verbundenen Endteilen des ersten und des zweiten Satzes von Hebelgliedern β, 7 angeordnet. Eine dritte Druckplatte ist mit den freien Endteilen des dritten Satzes von Hebelgliedern 8 mit Hilfe einer Drehachse oder eines

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durchgehenden Bolzens 11 verbunden, d.h. sie ist gelenkig oder scharnierartig mit dem dritten Satz von Hebelgliedern 8 so verbunden, daß eine freie Dreh- oder Schwenkbewegung der dritten Druckplatte 10 in Bezug auf die Hebelglieder 8 möglich ist.

Um den Hebelmechanismus und die dritte Druckplatte 10 in einer geeigneten Stellung zur Einfüiirung in einen Sägenschnitt zu halten, bestehen verschiedene Möglichkeiten, von denen zwei Ausführungsformen gezeigt sind. Gemäß der in Fig. 4 und 5 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung ist ein erstes federndes Glied 12 vorgesehen, welches sich aufwärts von der Drehachse erstreckt, welche die erste und die zweite Druckplatte 4 und 5 zusammenhalt, und welche sich nach dem dritten Satz von Hebelgliedern 8 erstreckt,um eine Kraft nach der zweiten Druckplatte 5 hin mit Hilfe eines Drehoder Schwenkgliedes 13 auszuüben, welches auf den dritten Satz von Hebelgliedern 8 wirkt. Ein zweites federndes Glied 14 ist vorgesehen, welches sich von der zweiten Druckplatte 5 her erstreckt und auf die untere Vorderfläche der dritten Druckplatte 10 wirkt. Dieses zweite Federglied 14 umgibt ein Führungsglied 15.

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Wie Pig. 4 erkennen läßt, wird die dritte Druckplatte 10 in einer vorbestimmten Stellung unter dem Einfluß der Kraft gehalten, die von dem ersten federnden Glied 12 und dem zweiten federnden Glied 14 ausgeübt wird. Wenn die Vorrichtung betätigt wird, d.h., wenn auf die Handgriffstange 2 eine aufwärts gerichtete Kraft von Hand ausgeübt wird, nimmt der Mechanismus die in Fig. 5 gezeigte Stellung ein.

Bei einer in Pig. 6 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ein erstes federndes Glied 16 so angeordnet, daß es eine Kraft auf den dritten Satz von Hebelgliedern 8 ausübt. Ein zweites federndes Glied 17 erstreckt sich zwischen der zweiten Druckplatte 5 und dem dritten Satz von Hebelgliedern 8 und ist so angeordnet, daß es als Abstandsglied zwischen der zweiten Druckplatte 5 und dem dritten Satz von Hebelgliedern 8 wirkt, wenn die Vorrichtung in einen Sägenschnitt eingeführt wird.

Wenn die Vorrichtung benutzt wird, wird in dem Baumstamm ein Sägenschnitt angebracht, wie in Pig. I gezeigt ist, um eine geneigte untere Fläche zur Abstützung der Vorrichtung zu erzeugen. Die Vorrichtung

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wird dann in den Sägenschnitt so eingeführt, daß die erste und die zweite Druckplatte 4, 5 auf der genannten geneigten Fläche aufruhen, während die dritte Druckplatte einen festen Kontakt mit der oberen Fläche des keilförmigen Sägenschnittes hat. Dann wird eine aufwärts gerichtete Kraft von ^Hand auf die Griffstange 2 ausgeübt, so daß sich die Griffstange 2 und der Hebel nach oben und weg von dem Erdboden bewegen. Die erste Druckplatte 4 schwenkt oder dreht sich in Bezug auf die zweite Druckplatte 5* während sich die drei Satz von Hebelgliedern 6, J, in eine Lage bewegen, die in Fig. 5 gezeigt ist. Um zu verhindern, daß die Vorrichtung bei ihrer Betätigung aus dem Baumstamm herausrutscht, sind wenigstens die Kontaktflächen der zweiten und dritten Druckplatten mit nach außen vorspringenden scharfen, z.B. zahnartigen Teilen 15, 18' versehen, derart, daß die Reibung zwischen den Druckplatten und den Gegen- oder Kontaktflächen des Baumstammes erhöht wird.

Der Hebelmechanismus der erfindungsgemaßen Vorrichtung ermöglicht es, eine resultierende Kraft in einer Stärke zu erzeugen, welche bisher niemals mit einer handbetätigten, mechanischen Vorrichtung der in Rede stehenden Art erreicht werden konnte. Auf diese

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Weise kann die Gefahr einer körperlichen Überanstrengung oder sogar einer Schädigung oder Verletzung des Rückens ausgeschaltet werden, da die für die Betätigung der Vorrichtung erforderliche Kraft verhältnismäßig klein ist.

Die großen resultierenden Kräfte, welche bei der Betätigung der Vorrichtung durch den Hebelmechanismus erzeugt werden, werden auf die Gegen- oder Reaktionsflächen durch die zweite und dritte Druckplatte 5 verteilt, welche mit diesen Flächen in Berührung stehen. Eine wirksame Verteilung dieser Kräfte auf den Baumstamm oder Baumklotz od.dgl. kann durch eine geeignete Anordnung der scharfen Vorsprünge 18, 18' auf der zweiten und der dritten Druckplatte 5* 10 und durch eine geeignete Auswahl der Winkel erzielt werden, welche die Hebelglieder 6, 7i 8 in Bezug auf die zweite Druckplatte 5 einnehmen.

Die drei Sätze von Hebelgliedern 6, 7, 8 können gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine gleiche, einheitliche Ausführung oder Form erhalten, indem man lediglich einen Typ von Hebelgliedern verwendet. Dadurch werden die gesamten Herstellungskosten der Vorrichtung beträchtlich verringert.

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Durch die Anordnung bzw. Ausbildung des Hebelmechanismus in der Weise, daß jedes Hebelglied 6, 7, 8 aus einer Reihe von Hebelgliedern zusammengesetzt ist, welche gemäß Pig. J parallel zueinander angeordnet sind, wird eine erhebliche Verringerung des Gesamtgewichtes der Vorrichtung erreicht, ohne daß die Festigkeit der Vorrichtung darunter leidet. Gegebenenfalls könnt ei die Hebelglieder,. 6, 7 oder 8 aber auch einfach aus jeweils einem einzigen Hebelteil bestehen, wodurch allerdings das Gesamtgewicht der Vorrichtung wesentlich ansteigen würde, wenn die gleiche Festigkeit erhalten werden soll.

Der Winkel der ersten Druckplatte 4 in Bezug auf den Hebel 1 kann je nach der gewünschten Hubhöhe festgelegt werden. Da diese sich je nach der Größe der zu fallenden Bäume ändern kann, sind hierfür verschiedene Konstruktionen möglich. Wenn man von einer Durchschnittsgröße der in nördlichen Klimazonen wachsenden Bäume ausgeht, kann dieser Winkel so gewählt werden, daß sich der Hebel 1 im wesentlichen horizontal von dem Baum erstreckt, wenn ein Sägenschnitt von etwa 45° gemacht wird. Dieser Winkel von 45° des Sägenschnittes ist im allgemeinen in der Praxis passend und ausreichend, da er beim

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Zusammenwirken mit der in der Zeichnung veranschaulichten Vorrichtung gute Holzfasereigenschaften zur Aufnahme der großen resultierenden Kräfte bietet, die von der zweiten und der dritten Druckplatte 5, 10 ausgeübt werden. Nichtsdestoweniger kann der Bereich der annehmbaren und brauchbaren Maße der Sägenschnitte weit sein, z.B. sind Sägenschnittwinkel von 20° bis 75° bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung anwendbar. Daher hat der Holzarbeiter bei der Anbringung des Sägenschnitte s einen großen Preiheitsgrad, und sogar auch bei der Fixierung der Stellung und Lage der Handgriffstange 2, indem der Sägenschnitt je nachdem flach oder steil gemacht wird. Auf diese Weise kann dem Holzarbeiter ein unnötiges Bücken oder Erheben bei nicht passenden Hebeln erspart werden. Wenn beispielsweise große Bäume gefällt werden sollen, die einen hohen Baumstumpf mit Wurzeln über dem Erdboden haben, ist ein steilerer Sägenschnittwinkel als 45° vorteilhaft. Ein weiterer Vorteil bei der Anbringung solcher steilerer Sägenschnitt ergibt sich daraus, daß die Hubleistung und sogar die Hubwirksamkeit der Vorrichtung dadurch wächst.

Die Vorrichtung kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auch mit einer Einrichtung

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zum Halten der dritten Druckplatte 10 in einer Betatigungsstellung versehen werden. Ein Hauptvorteil, welcher dadurch gewonnen wird, besteht darin, daß es auf diese Weise möglich ist, den Widerstand des Fällgelenkes zu reduzieren, wie Pig. I zeigt, und dennoch der Baumstamm daran gehindert wird, sich rückwärts zu neigen und die Kraftsäge einzuklemmen. Da der Holzarbeiter in der Lage ist, denSägenschnitt in einer offenen Lage bzw. Form zu erzwingen und zu halten, kann er ein dünneres Fällgelenk schneiden. Das darauf folgende Fällen des Baumes kann dann wirksam mit einer einzigen und leichten Hubbewegung durchgeführt werden. Das Fällgelenk ist immer notwendig, um den Baumstamm während des gerichteten Fällens zu kontrollieren und zu steuern. Ein weiterer Vorteil der Möglichkeit, die Vorrichtung mechanisch in einer Betatigungsstellung zu halten, besteht darin, daß eine zweite Hubbewegung erleichtert wird, um gegebenenfalls größere Hübe zu erzielen. DJe zweite Huboperation kann im allgemeinen und zweckmäßig mit der gleichen geneigten Fläche durchgeführt werden.

Die Mittel zum Halten der Vorrichtung in der Betatigungsstellung, welche notwendig sind, um die genannten Eigenschaften zu erhalten, können auf verschiedene Art und Weist verwirklicht werden, welche

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in der Zeichnimg nicht näher dargestellt sind. Eine einfache Ausführungsform einer Halte- oder Sperrvorrichtung besteht in einem am unteren Teil des Hebels befestigten Glied, welches mit Mitteln versehen ist, um die dritte Druckplatte 10 zu fassen, wenn sie in einer Betätigungsstellung ist. Als Beispiel für ein solches Glied wird vorgeschlagen, daß ein hakenförmiges Glied an der dritten Druckplatte 10 befestigt wird, welches mit einer Befestigungseinrichtung zusammenarbeitet, die sich von einem der unteren Ausnehmungen 3> 3^X» 3" des Hebels 1 entsprechend erstreckt. Auch andere Ausführungsformen sind zu diesem Zweck möglich. Ein Sperr- oder Verriegelungsglied kann z.B. an der Drehachse oder an dem Bolzen 9 angebracht werden, welcher die drei Sätze von Hebelgliedern 6, 7, 8 verbindet, derart, daß der dritte Satz von Hebelgliedern 3 in einer festen Lage in Bezug auf die zweite Druckplatte 5 gehalten wird, wenn die Vorrichtung in einer Betätigungsstellung ist.

Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsformen, welche lediglich als Beispiele dienen, sondern sie umfaßt auch zahlreiche andere Ausführungsmöglichkeiten

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im Rahmen der wesentlichen, vorstehend angeführten und in den nachfolgenden Ansprüchen gekennzeichneten Erfindungsmerkmale.

Ansprüche

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Claims

Patentansprüche :

(ly Handbetätigte mechanische Baumbrech- oder Baumfällvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende eines sich längs erstreckenden Hebels (1) eine erste Druckplatte (4) angeordnet ist, die gelenkig mit einer zweiten Druckplatte (5) verbunden ist, und daß diese beiden Druckplatten (4, 5) mit einer dritten, in einiger Entfernung von derselben (4, 5)

angeordneten Druckplatte (10) mittels eines Gelenkig systems verbunden sind, welches aus derei Sätzen von Hebelgliedern (6, 7» 3) besteht, die an ihren einen Enden gelenkig miteinander verbunden sind und die sich von ihrem Verbindungspunkt aus zu der ersten Druckplatte (4), zu der zweiten Druckplatte (5) bzw. zu der dritten Druckplatte (10) erstrecken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hebelgliedersatz (6, 7, 5) aus einer Anzahl von entsprechenden, parallel zueinander angeordneten Hebeln zusammengesetzt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckplatte (4) in einem Winkel zu dem Handbetätigungshebel (1) angeordnet ist.

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4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Handbetätigungshebel (1) eine Anzahl von Durchbrechungen {~5» 3'i 5") aufweist, deren Länge von der Anschlußstelle der ersten Druckplatte (4) bis zur Handkraftangriff sstelle des Hebels (l) zunimmt.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Druckplatte (10) mit Hilfe von mindestens einem federnden Glied in einem bestimmten Winkel und Abstand von der ersten Druckplatte (4) und der zweiten Druckplatte (5) gehalten wird, wenn diese Druckplatten (4, 5) miteinander in Fluchtlinie liegen.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen der Druckplatten mit äußeren Vorsprüngen wie z.B. Zähnen (.15, 15') zwecks Verstärkung des Reibungskontaktes mit den Gegenflächen des Sägenschnittes des Baumstammes od.dgl. versehen sind.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrvorrichtung vorgesehen ist, welche die mit der dritten Druckplatte (10) verbundenen Hebelglieder in einer festen

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Lage in Bezug auf die zweite Druckplatte (5) hält, wenn sich die Vorrichtung in ihrer Betätigungsstellung befindet.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die drei, die Druckplatten gelenkig miteinander verbindenden
Sätze von Hebelgliedern (6, 7» S) identisch ausgebildet sind.

Paten