DE2640372A1

DE2640372A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung vorgefertigter beton- und eisenbetonelemente hoher massgenauigkeit

Info

Publication number: DE2640372A1
Application number: DE19762640372
Authority: DE
Inventors: Endre Jankovics; Laszlo Nagy; Laszlo Papp; Laszlo Toth; Zoltan Varnagy
Original assignee: BETON ES VASBETONIPARI MUEVEK
Current assignee: BETON ES VASBETONIPARI MUEVEK
Priority date: 1975-09-24
Filing date: 1976-09-08
Publication date: 1977-04-28
Also published as: DK428576A; RO81002A; SU1246882A3; AT359416B; ATA679576A; YU39484B; ES462367A1; DK151782B; HU175442B; ES451750A1; GB1564533A; DE2640372C2; YU232876A; CH613149A5; DK151782C; RO81002B; CS191987B2; US4439131A; DD126353A5; BE846270A

Description

Patentanwälte H yjO/31 ? R Λ ΓΠ 7

Dipl.-Ing. R. Lerncke ^^QHUgu

Dr.-Ing. H.-J. Brommer
75 Karlsruhe 1

Amalienstraße 28 T

Postfach 40 23

Beton- £s'Vasbetonipari Müvek
1117 Budapest, Budafoki ut 209-216

Verfahren und Vorrichtung sur Herstellung vorgefertigter Beton- und Eisenbetonelenumte hoher Maßgenauigkeit

Die Erfindung betrifft ein Verfahx'6n zur Herstellung Ton vorgefertigten Beton- und Eisenbetonelementen hoher Haß» genauigkeit, insbesondere von Tunnelelementen, zum Beispiel yon Tiibingeleaenten für Ü-Bahntunnel (Metrotunnel), sowie eine Torrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens·

in die für spezielle Anwendungsgebiete und Belastungen hergestellten Betonkonstruktionen werden, besonders wenn dit« •e aus vorgefertigten Elementen zusammengestellt werden, hin« ftiohtllch der Festigkeit und der Maßgenauigkeit außerordentlioh höh· Anforderungen gestellt· Daher muß auf die Herstellung und den Zusammenbau der Schablonen, bei der Fertigung

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der Elemente auf das Einpassen und gegebenenfalls das genaue Hzleren des Blnlagensystems In die Schablone, bei der Betonbereitung auf die Auswahl des verwendeten Wasser-Zement-Faktor?? sowie der Kornstruktur des Zusatzmaterial, ferner auf die Einarbeitung des Betons in die Schablone, dessen Abbinden und schließlich auf das Ausschalen des fertigen Elementes bep'^vV*"-* Sorgfalt verwendet werden.

TSj τι derart spezielles und sowohl· hinsichtlich dor festigkeit wie auch der Maßgenauigkeit eines der ansprucha·=· ▼ollsten vorgefertigten Eisenbetonelemonte ist das Tubing' element der U-Bahntunnel, welches aus Zylinderring-Segrasiüv i sttsaramengesetzt ist· Die bei der Herstellung dieser Elemente erforderliche Maßgenauigkeit liegt größenordrumgsmäfiig höaüals die üblichen Maßhaltigkeitsforderungen bei der Herstellung von Betonelementen·

Die im Hooh- und Tiefbau verwendeten vorgefertigtem Betonelement· werden in Schablonen hergestellt, bei denen der arithmetische Mittelrauhwert der die Flächen des Elementes formenden Sohablonenoberflachen R » 20-40 beträgt. Aus die-ββη Schablonen werden die Elemente durch wenigstens teilweises Attseinandermontieren der Schablone ausgeschalt·

Die außerordentlich hohe Maßgenauigkeit} die fiir dis oben erwähnten Elemente erforderlich ist, kann mit den uVlickv^ d»h« in Herstellungszyklus der Elemente wenigstens teilweise »tuiaaaenmontierten und wieder auseinandergenommenen Schablonen Hiebt oder nur auf sehr komplizierte und teure Weise erreicht «erden«

Ziel der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteil»

«u beseitigen. 709817/0675

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Aufgabe der Erfindung ist die Ausarbeitung eines Terfahrens, alt welchem vorgefertigte Betonelemente hoher Maßgenauigkeit in Serienfertigung alt hoher Produktivität ■hergestellt werden können· Aufgabe der Erfindung ist weiterhin die Ausarbeitung einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Terfahrens· Zur Aufgabe der Erfindung gehört auch, daß die hochgradig maßgenauen Elemente aussohalbar sein sollen, ohne daß die Schablone auch nur teilweise auseinandergenommen werden Jnuß, und dabei doch die Unversehrtheit des Elementes (Eoken und Xanten) weitgehend bewahrt wird·

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die gestellte Aufgabe gelöst werden kann, wenn die den Sohablonenraum umgrenzenden, zweckmäßig aus Metall gefertigten hochfesten Schablonenseiten starr, verschiebungsfrei und bei bestiamungsgemäßer Benutzung ohne Zerlegen miteinander verbunden sind und der arithmetische liittelrauhwert der die Betonelemente formenden Schablonenfläohen wesentlich kleiner ist als der oben angegebene Wert (R ■ 20-40)· Ea ist weiterhin •in· erfindungsgemäße Erkenntnis, daß das Produkt (das Element) durch eine mittels auf die Schablone und auf das Element selbst ausgeübter Kraftwirkung hervorgerufene Relativbewegung - wobei das Element gegen Kippen gesichert sein nuß - ausgesehalt wird· Ein weiterer erfindungsgemäßer Gedanke besteht darin, daß die Vorrichtung außer der Formungs-, Betonier-MBd der Ausschaleinheit auch zum Aufladen des Produktes auf •in transportfahrzeug geeignete Organe verfügt ₀

Bas erfindungsgemäße Verfahren ist demnach die Weiter« eines bekannten Vesfateaae mis* B©^at@lliang 709817/0675

Betoneleaenten, bei welchen die Schablone gereinigt wird, ihre da« Produkt formenden Flächen mit das Ausaohalen dea Prodtüctea erleichternden Gleitmitteln Überzogen, die eventuell notwendigen Einlageelemente, zum Beispiel ein Eiaenskelett oder die Bewegung des Elementes ermöglichende Auskleidungselamente ia Schablonenraum angebracht und letztere lösbar fixiert werden, dann die Schablone mit Beton gefüllt, dieser zweckmäßig mittels Vibration eingearbeitet wird und dann zum Abbinden gelangt, nach dem Abbinden das Produkt aus der Schablone ausgeschalt und auf daa Transportmittel aufgebracht, die entleerte Schablone erneut gereinigt und der beschriebene Prozeß zyklisch wiederholt wird· Die Weiterentwicklung besteht darin, daß beim Ausaohalen das Produkt und die Aushebekonstruktion gegen Kippen gesichert wird und die Schablone in ihrer Lage fixiert ist·

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist die Weiterentwicklung einer bekannten Vorrichtung zur Fertigung von Betonelementen, welche Vorrichtung in die der Schablonenreinigung, dam Anfertigen und Montieren der eventuell verwendeten VerstMrkungseinlagen, der Herstellung, Einarbeitung und Verfestigung des Betone, dem Ausschalen des Produktes und gegebenenfalls dessen Lagerung sowie dem Transport der Rohstoffe und der Produkte zwischen den einzelnen Fabrikationsphaeen dienende technologische Kette eingeschaltet ist. Die erfindungsgemäße Weiterentwicklung besteht darin, daß die Vorrichtung eine Forurangseinheit, eine Betoniereinheit und eine Au·- sohaleinheit hat, wobei die Forraungseinheit von einer einzigen, die Unter- und Seitenfläohan dos Produktes

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an der Oberseite offenen» bei beatiaaqngggemttßer Benutzung völlig zusaamenmontierten starren Sohablone gebildet wird und die Aussohaleinheit über die Produkte, die Sohablone und die Aushebekonstruktion gegen Kippen sichernde Befestigungeorgane sowie über die Befestigungsorgane in Punktion setzende Organe verfügt.

Die Betpniereinhelt weist zweckmäßig eine oder mehrere, die obere(n) Fläohe(n) des Betonelementes formende^ Sohließplatte(n) auf, in der (denen) die Betoneinftillaffnung(ei^ angebracht* (JBindJk

Die Torrichtung weist ferner zweckmäßig ein oder mehrere, die Bewegung des Elementes τοη wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten aus ermöglichende^, zentriert<$)und lösbar befestigte^Auskleidungselemeht^) auf·

Die Ausschaleinheit hat sweckmäßig einen auf Rädern beweglichen Rahmen und la Mittelteil des Rahmens eine Säulen und Verbindungsetreben enthaltend·, auch sum Heben und Transport des Produktes geeignete Konstruktion, und entlang den Säulen ist ein mit doppeltwirkenden Arbeitszylindern verbundener Heberahmen beweglieh angeordnet·

Das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung weisen in Vergleich mit den bei der Herstellung von Betonelementen angewendeten bekannten Ver·* fahren beziehungsweise Vorrichtungen zahlreiche Vorteile auf· Der wichtigste Vorteil besteht darin, daß Tomtreu· und Maßgenauigkeit des Produkte· üb Größenordnungen besser und zu* v«rlässiger sind· Die· ist einesteils darauf zurückzuführen, daß dl· Sohablone nicht auseinandergenommen und wieder zusammenaontiert werden nuß, %vm anderen darauf, daß - abhangend

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Ton der geometrischen Form des Produktes, sozun Beispiel im falle paralleler oder annähernd paralleler Flächen- der arithmetische ttLttelrauhwert der das Produkt formenden, spanend bearbeiteten Flächen den Wert von R «1*25 erreicht beziehunga» weise noch darunter liegen kann·

Die Erfindung wird an Stand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind beispielhafte insführungsformen der erfindungsgamäßen Torriohtung dargestellt« und swar seigt

Fig. 1 die Formungs- und Ausschaleinheit in Seitenansicht,

KLg« 2 ist die Torderansicht der in Fig. 1 dargestellten Torriohtung,

Yig· 3 stellt den Querschnitt durch die Schablone dar, in

Pig· 4 ist der Längsschnitt eines in der Schablone befindlichen Betonelementes gezeigt,

Pig« 5 Teransohaulicht die Betoniereinheit in Seitenansicht,

Pig« 6 stellt die in Fig· 5 gezeigte Torriohtung in Torderansicht dar,

Pig· 7 seigt ein Habeprofil und Pig· 8 ein Auskleidungselement·

Dia erfindungsgemäße Torriohtung besteht aus drei laupt einheit ent der Formingseinheit, der Betoniereinheit und dar Attssohaleinheit.

Dia formings einheit ist im wesentlichen eine Schabion· 2, die - wie aus Fig· 3 ersichtlich - einen Schablonenboden 2a, eine rechte und eine linke Schablonenseite 2b sowie

709817/0675 eine obere und eine untere Schablonenseite 2c hat. Diese

.3

Seiten umgrenzen den Jormangeraum 2h in vorliegenden Tall von fünf Seiten· Sie Soaablone muß außerordentlich starr

aein, damit sie beim Anfüllen und einarbeiten dee Betons, Tor allem aber beim Auaaohalen keine Jormveränderung erleidet, da bein iussohalen die Schablone τοη den Stutzorganen der Ausv •ohaleinheit,gegen die Zugkraft bein Herausziehen stark belaatet wird (dies wird weiter unten naher erläutert)· Zum Irreiohen der nötigen Starrheit werden die Sohablonenseiten zweckmäßig aus Stahlblech gefertigt· Der Schablonenboden 2a ist nit Terateif enden Bippen 2d, die Schablonenseiten 2b sind alt Tersteifenden Bippen 2e Tersehen. Die versteifenden Bippen 2d beaiehungsweise 2e sind an dem Sohablonenboden 2a Beziehungsweise den Sohablonenseiten 2b zweckmäßig durch Schweißen befestigt· Der Schablonenboden 2a und die Sohablonenseiten 2b beziehungsweise 2o sind mit Faßschrauben 2g beziehungsweise 2f ortsfest miteinander verbunden· Es ist zweckmäßig, die geometrische Vorm und die Oberflächenbehandlung der Schablonenselten so EU wählen, daß dadurch das Ausschalen des Elementes erleichtert wird« Ferner verfügt die Schablone 2 vorzugsweise über Nester (diese sind auf der Zeichnung nicht dargestellt), mittels welcher beispielsweise die die Lage der aneinander« grenzenden Betonelemente bestimmenden Zentrierungsdorne lösbar befestigt werden können·

Sie Betoniereinheit verfügt über einen Betonwagen 4 and Betonbehälter 5, die auf einer an sich bekannten Zwangsbahn beweglich angeordnet sind· Aus dem Betonbehälter 5 gelangt der Beton durch die Betoneinfüllöffnung 7 in den Formungeraum 2h· Dies ist sohematisch in Hg, 5 dargestellt.

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Wi· aus Fig· 4 «reichtlieh, iat im Schwerpunkt dea Produktea eine Huböffnung 10 auegebildet, deren innere Wand mit Auekleidungseleaenten 11 bedeckt ist· Dies dient dazu, mit Hilf· dea γοη oben in die Huböffnung 10 eingeführten und befestigten Hebeprofile 12 bei* Ausschalen das fertige Produkt 1 aue der Schablone 2 herauszuheben. Xn dargestellton Fall ist daa Habeprofil 12 ein zusammengesetztes Werkzeug (Fig. 7)_f »wischen deasen mit Ausläufern 12a versehenen Werkzeughälften 12c Spannkeile 12b angebracht werden können· Durch die - Ih in Fig· 7 dargestellten fall naoh oben auf die Spannkeile wirkenden KrIfte warden die Werkzeughälften 12c voneinander entfernt, woduroh die Ausläufer 12a in die entsprechenden Vertiefungen lib der Auekleidungsplatten 11a des Auskleidungselementes 11 eingreifen (Fig. Θ)·

Die Aussohaleinheit verfügt über einen mit Rädern 13 versehenen Rahmen 14, der auf einer Bahn 8 beweglich angeordnet, ist* Der Rahmen 14 hat Säulen 15 und Verbindungestreben 16 (Hg· 1 und 2)· Auf den Säulen 15 1st dn Heberahmen 18 in senkrechter Richtung beweglich angeordnet· Der Heberahmen 18 let alt doppeltwirkenden Arbeitszylindern<r zum Beispiel hydraulischen Zylindern, verbunden und wird von diesen bewegt· Innerhalb der Spurweite der Bahn 8 des Rahmens 14 ist die Bahn 20 des dea Transport des Produktes 1 dienenden Transportwagen« 19 angebracht. Das Hebeprofil 12 ist mit dem Heberahmen 18 verbunden· Ia dargestellten Fall befindet sich der Heberahmen 18 auf der theoretischen Aohse 21 der Bahn 20. Gleichfalls auf dar theoretischen Aohse 21 der Bahn 20 sind Stutzsohlen 23 angebracht, die mit doppeltwirkenden Arbeitszylindern 22, zum Beispiel hydraulischen Zylindern/ verbunden sind und durch

diese betrieben werden· Die von den Arbeitszylindern 22 betriebenen Stützsohlen 23 fixleren beim Ausschalen das Produkt 1 gegen Kippen, während der Heberahmen 18 von den Säulen 15 gegen Kippen gesichert let· In FIg· 2 sind ferner mit wefrfcMMa doppeltwirkenden Arbeitszylindern 24, zum Beispiel hydraulischen Zylindern, verbundene und durch diese betriebene Andrückelemente 25 dargestellt, welohe beim Ausschalen die Schablone 2 in ihrer Lage fixieren und außerdem dl« Relativbewegung zwischen Produkt 1 und der Schablone 2 ermöglichen·

Die Herstellung von Betonelementen mit hoher Maßgenauigkeit erfolgt mit der erfindungsgemäßen Lösung auf die folgende Weise:

Die leere Schablone 2 wird mit einem Hebeorgan, sum Beispiel einem Brückenkran, auf den Reinigungsplatz gestellt und dort von den vom vorherigen Herstellungszyklus zurückgebliebenen Stoffen sorgfältig gereinigt, notwendigenfalls werden die das Element formenden Flächen mit feinem Schleifpapier naohgesohliffen. (Brückenkran und Reinigungsplatz sind auf den Zeichnungen nicht dargestellt·) Anschließend werden die den Formungsraum 2h umgebenden Flächen, d.h. die Schablonenselten 2b und 2c sowie der Schablonenboden 2a mit einem das Aussohalen des Produktes 1 erleichternden Schmiermittel, sum Beispiel Fett, eingestrichen· Falls da· herzustellende Kienen^ verstärkende Einlagen enthalten soll, so werden diese In den Foreungsraum 2h eingebracht und dort lösbar befestigt· Gleich* zeitig werden auoh die das Herausheben des Produktes e Anskleidungselemente .11 angebracht und lösbar befestigt» wird die Schablone 2 mit dem ₁Brü^kejafcr§n zur Betoniereinheit

transportiert, wo der Beton in die Schablone 2 eingebracht und durch Vibration eingearbeitet wird. Sa die Schablone 2 das Produkt von fünf Seiten umgrenzt und die obere Seite des als Beispiel gewählten Betonelementes gewölbt ist, muß bein Einfüllen und Einarbeiten des Betons in die Schablone 2 auch für den Absohluß der sechsten Seite gesorgt «erden, weil anderenfalls ein !Dell des Betons aus dor Schablone 2 austreten würde, dee wird durch die in senkrechter Richtung bewegliche Schließplatte 6 verhindert^ die im vorliegenden Pail bevorzugt einen Bestandteil der Betoniereinheit bildet (Άβ· 5 und 6). Vor dem Einfüllen und Einarbeiten des Betone in die Schablone 2 wird die Schließplatto 6 auf die Schablone 2 herabgelassen und an dieser lösbar befestigt·

Nach dem Einarbeiten dos Betons wird die Schablone 2 zusammen mit dem in ihr befindlichen Produkt in die Abbinde· wanne (auf der Zeichnung nicht dargestellt) eingesetzt, wo das Abbinden des Betons in an sich bekannter Weise durch Wärmeeinwirkung beschleunigt wird,

Nach Beendigung des Abbindevorganges wird die das Produkt 1 enthaltende Schablone 2 mit dem Brückenkran auf die sich innerhalb der Spurweite der Bahn 8 befindende Bahn 20 gesetzt· Anschließend wird die Ausschaleinheit auf der Bahn 8 über das Produkt gerollt· Das mit dem von den hydraulischen Arbeitszylindern 17 nach oben bewegten Heberahmen 18 verbundene Hebeprofil 12 wird mit dem Produkt 1 verbunden« Denaoh werden die durch die hydraulischen Arbeitszylinder ZZ betriebenen Stützsohlen 23 auf die Oberfläche dee Produkte·, aufgesetzt. Wie von den hydraulischen Arbeitezylindern 24 betriebenen Andrtickelemente 25 bewirken eine Fixierung der

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Schablone 2 la !«sag auf dl· .ittMohalelnheit und dif Relativbewegung «wiaohen dea Produkt 1 und der Sobablon· 2· .

. Das in Mc· .7 dargestellt· Hebeprofil. 12 befindet eich in geschlossener lag· eingesenkt awiaohea den Seitea- «Maden lla dea Jnskleidungseleaentee 11, d«h· die AualSufer eind -von den Spannkeilen 12b nioht auaelnandergeapreiat ·

· lach den aenkreohten Heraoaheben dee Produktes 1 aua der Sohablone 2 wird der Beberahaen 18 snaaanen alt dem Xrodnkt 1 deren die hydraulischen Arbeitasylinder 17 ange· hoben« Wlhrend des Jnhebena wird die realtime lage der Stütz» aoheln 23 natürlioh nioht TerMnde*t· laohdem daa Produkt 1 die Schablone 2 rerlaasen hat* iat die Sttttswirkung der Arbeitssylinder 22 und 24 aufgehoben« und daa Produkt 1 hingt lediglioh an dea Hebeprofil 12· In dieaer Lage wird daa Produkt alt Hilfe dee über Eigenantrieb TerfUgenden Rahmen· 14 auf den Transportwagen 19 gehoben· Die Sohablone 2 wird Mittel· dea Brückenkrane· surüok sum Reinigungaplata gebraoht und da« Terfahren la Sinne dea iuageführten sykliaoh wiederholt.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1· Verfahren but Herstellung von vorgefertigten Beton- und Eisenbetonelementen alt hoher Uaßgenauigkeit, insbesondere; τοη. Tannelelementen, wie Tiibing-Element en für U-Bahntunnel (Metrotunnel), bei welchem die Schablone gereinigt wird, ihre das Produkt form« enden flächen mit das

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Ausschalen des Produktes erleichternden Gleitmitteln Überzogen, die eventuell notwendigen Einlageelemente, wie Eisenekelette oder die Bewegung des Elementes ermöglichende *uskleidungselemente in Schablonenraum angebracht und letztere lösbar fixiert werden, dann die Schablone mit Beton gefüllt, dieser zweckmäßig mittels Vibration eingearbeitet wird und dann sum Abbinden gelangt, nach dem Abbinden das Produkt aus der Schablone ausgesohalt und auf das Transportmittel aufgebracht, die entleerte Schablone erneut gereinigt und der beschriebene Prozeß zyklisch wiederholt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausschalen das produkt (1) und die Aushebekonstruktion (12, 18) gegen Kippen gesiohert sind und dl· Schablone (2) in ihrer Lage fixiert wird·

2· Vorrichtung sur Durchführung des Verfahrens gem£S Anspruch 1, welohe Vorrichtung in die der Schablonenreinigung, dea Anfertigen und Kontieren der eventuell verwendeten Verstlrkungseinlagen, der Herstellung, Einarbeitung und Verfestigung des Betons, den Ausschalen des Produktes und gegebenenfalls dessen Lagerung sowie dem Transport der Rohstoffe and der Produkte «wischen den einzelnen FabfcLkationephasen dienende technologische Kette eingeschaltet ist, da duroh g e k · η η s γQlg$>| ^/*01δ 7 &*^Q ^ü· Vorrichtung

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eino Formungseinheit, eine Betoniereinlieit und eine Aussohaleinhei-fc hat, wobei die Foimungseinheit von einer einzigen, die Unter- und Seitenflächen des Produktes formenden, an der Oberseite offenen, bei bestimmungsgemässer Benutzung völlig zusammenmontierten starren Sohablone (2) gebildet wird und die Aussohaleinheit über die Produkte (1), die Sohablone (2) und die Aushebekonstruktion gegen Kippen eiohernde Befestigungsorgane (12, 15, 18, 23, 25) sowie über diese Befestigungsorgane in Funktion setzende Organe (22, 24) verfügt.

3. Vorrichtung naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Betoniereinheit eine oder mehrere, die obere(n) Fläohe(n) des Betonelementes formende Sohliessplatte(n) (8) aufweist, in der (denen) Betoneinfüllöffnung(en) (7) angebracht ist (sind).

4. Vorrichtung naoh den Ansprüchen 2 und 3» daduroh gekennzeichnet , dass sie über ein oder mehrere, die Bewegung des Produktes (1) von wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten aus ermöglichende^), zentrierte(s) und lösbar befestigte^) Auskleidungselement(e) (11) verfügt.

' 5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4» daduroh gekennzeichnet , dass die Aussohaleinheit einen auf Hadern (13) beweglichen Rahmen (14) und im Mittelteil des Rahmens (14) eine Säulen (15) und Verbindungsstreben (16) enthaltende, auoh sum Heben und zum Transport des Produktes (1) geeignete Konstruktion hat, und entlang den Säulen (15)' ein ■lt doppeltwirkenden Arbeitezylindern (17) verbundener Heberahaen (18) beweglich angeordnet ist.

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