DE2720179A1

DE2720179A1 - Schild- bzw. bockartige ausbaueinheit

Info

Publication number: DE2720179A1
Application number: DE19772720179
Authority: DE
Inventors: Hans-Ferdinand Bemmerl; Guenter Blumenthal
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1977-05-05
Filing date: 1977-05-05
Publication date: 1978-11-16
Also published as: GB1599956A; PL206578A1; DE2720179B2; US4140430A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. W. STUHLMANN - DIPL-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H. OIDTMANN

AKTEN-NR. 5O6/2695O 3 463OBOCHUM. 4.5.I977

Postschließfach 24BO

.hr Zeichen Fernruf O234/S19 57

Bergstraße 159 Telegr.: Stuhlmannpatent

Aktenzeichen:

Titel:

Schild- bzw. bockartige Ausbaueinheit

Anmelder:

Bochumer Eisenhütte Heintzmann GmbH & Co. Bessemerstr. 80 4630 Bochum

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Die Erfindung betrifft eine schild- bzw. bockartige Ausbaueinheit, die zwei beiderseits eines mit einem in Streblängsrichtung verlegten Widerlager kuppelbaren Führungsgestänges durch eine mit diesem gelenkig verbundene Schubkolbeneinheit rückbare Ausbaugestelle mit jeweils einer Liegendkufe und einer durch Stempel gestützten Hangendkappe aufweist.

Es sind Schildausbaugestell und Ausbauböcke mit einteiligen Hangendkappen und zwei voneinander unabhängig beweglichen, insbesondere vertikalbeweglichen Liegendkufen bekannt. Die Hangendkappen sind dabei meist großflächig auegebildet und ihre Breite an die Länge der Rinnenschüsse eines Strebförderers angepaßt, welcher das Widerlager bilden kann. Die Länge der Rinnenschüsse beträgt in der Regel 1,50 m. Zwischen den Liegendkufen kann ferner ein Führungsgestänge angeordnet sein, das mit dem stoßseitigen Ende an den Strebförderer angelenkt und dessen versatzseitiges Ende mit dem rückwärts gerichteten Endabschnitt einer insbesondere hydraulisch beaufschlagbaren Schubkolbeneinheit verbunden ist. Der vordere Endabschnitt der Schubkolbeneinheit ist dann an eine Brücke angeschlagen, die im stoßseitigen Endabschnitt die Liegendkufen verbindet und dabei das Führungsgestänge quer überfaßt. Bevorzugt ist die Kolbenstange der Schubkolbeneinheit mit dem versatzseitigen Endabschnitt des Führungsgestänges und ihr Zylinder mit der Brücke verbunden. Auf diese Weise kann die große Fläche des Kolbens zur gemeinsamen Verlagerung der beiden Liegendkufen, d.h. also zur Verlagerung des Schildausbaugestells bkw. des Ausbaubocks und die kleinere Ringfläche im Kolbenstangenraum zum Rücken des Strebförderers genutzt werden. Die je/eile zu rückenden Ausbaugestelle einerseits und der Strebförderer zusammen mit den fest verspannten Ausbaugestellen andererseits bilden folglich wechselweise ein Widerlager beim Vorschieben des einen bzw. Nachziehen des anderen Gerätes oder Vorrichtung bzw. Vorrichtungen.

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Ee ist jedoch bei dieser Anordnung und Betriebsweise nachteilig, daß beim Verlagern der Ausbaugestelle aufgrund der großflächigen Hangendkappen und der dann zwangsweise verminderten HangendstUtzkraft auch verhältnismäßig große Hangendflächen zeitweilig nicht oder doch nur mit einer solchen Stützkraft unterfangen werden, die gerade noch eine Verlagerung der Ausbaugestelle ermöglicht. Die bereichsweise verminderte Stutzung des Gebirges hat aber dann insbesondere bei sehr gebrächen Hangendschichten zur Folge, daß ein Ausbrechen oder Ausfließen des Hangenden nicht grundsätzlich verhindert werden kann.

Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, zwei Schildausbaugestelle oder zwei Ausbauböcke zu einer Ausbaueinheit zusammenzufassen und zwischen ihnen ein Schreitwerk vorzusehen. Eine solche Ausbaueinheit kann dann völlig unabhängig vom Rhythmus des Abbaufortschrittes, d.h. vom Verlegerhythmus des Strebförderers Schreitun d Rückbewegungen durchführen. Die Unabhängigkeit der Ausbaueinheit vom Strebförderer ist z.B. von Vorteil, wenn im Strebverlauf Sprünge auftoten und es dadurch gar nicht oder nur durch arbeitsintensive zusätzliche Maßnahmen möglich ist, die Lage einer Ausbaueinheit dem dann gegebenen Krümmungsverlauf des Strebförderers anzupassen. Es sind dann aber besondere Rückvorrichtungen zum Verlegen des Strebförderers erforderliche die damit die Investitionskosten erhöhen. Ferner haben derartige Ausbaueinheiten, seien sie nun durch Schildausbaugestelle oder durch Ausbauböcke gebildet, die gleichen großflächigen Hangendkappen wie die vorstehend beschriebenen AusfUhrungsformen, bei denen die Ausbaueinheiten über Führungsgestänge an den Strebförderer angelenkt sind. Da die Breite eines Ausbaugestells bzw. eines Ausbaubocks sich in der Praxis zwecks Angleichung an die Länge eines Strebfördererrinnenschusses auf etwa 1,50 m eingependelt hat, heißt das, daß auch bei selbstschreitenden Schildausbaugestellen bzw. Ausbauböcken während der Verlagerung zeifereise große Hangendflächenbereiche nicht oder nur

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geringfügig unterstützt werden. Zum Ausbrechen bzw. Auslaufen tendierende Gebirgsschichten erfordern daher besondere Ausbaumethoden, die aber dann naturgemäß mit einem höheren Aufwand an Material und Einsatz von Bergleuten verbunden sind.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine schild- bzw. bockartige Ausbaueinheit der eingangs vorausgesetzten Gattung zu schaffen, bei welcher während des Rückens im Vergleich zu den bekannten Bauarten wesentlich größere Hangendflächen wirksam unterstützt bleiben.

Gemäß der Erfindung kennzeichnet sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß die Liegendkufe jedes Ausbaugestells durch eine Schubkolbeneinheit mit dem Führungsgestänge verbunden ist und die beiden Schubkolbeneinheiten unabhängig voneinander beaufschlagbar sind.

Jede Liegendkufe der beiderseits des mittigen Führungsgestänges angeordneten Ausbaugestelle ist nunmehr über eine eigene Schubkolbeneinheit mit dem Führungsgestänge verbunden und beide Schubkolbeneinheiten sind unabhängig voneinander beaufschlagbar. Folglich kann auch jedes Ausbaugestell für sich verlagert werden, und zwar völlig unabhängig davon, ob das Führungsgestänge mit dem in Streblängsrichtung verlegten Widerlager, z.B. einem Strebförderer, verbunden ist oder nicht. Die getrennte Anbindung der beiden Ausbaugestelle an das mittige Führungsgestänge und ihre dadurch bewirkte Unabhängigkeit erlaubt es daher, die Gesamtbreite der erfindungsgemäßen Schild- bzw. bockartigen Ausbaueinheit, welche jetzt aus zwei einzelnen Ausbaugestellen und einem zwischen die Ausbaugestelle eingegliederten Schreitwerk (Führungsgestänge zuzüglich der beiden insbesondere hydraulisch beaufschlagbaren Schubkolbeneinheiten für jedes Ausbaugestell) besteht, genauso breit bzw. genauso schmal zu halten «ie die Breite eines SchiId-

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ausbaugestells oder eines Ausbaubocks der herkömmlichen Bauart.

Solange die Gebirgsverhältnisse es zulassen, kann die Ausbaueinheit durch entsprechende Beaufschlagung der Schubkolbeneinheiten so gehandhabt werden, wie es bislang bei den bekannten Ausführungsformen möglich war. Das heißt, es erfolgt eine Anbindung der kompletten Ausbaueinheit an den Strebförderer dadurch, daß die Schubkolbeneinheiten gleichzeitig und in gleichem Sinne beaufschlagt werden und das Führungsgestänge mit dem Strebförderer verbunden wird. Strebförderer und Ausbaueinheit können somit wechselweise verlagert werden. Andererseits ist es jetzt aber in Abhängigkeit von den Gebirgsverhältnissen auch möglich, jedes einzelne Ausbaugestell beiderseits des mittigen Führungsgestänges für sich zu rücken, und zwar ohne daß das Führungsgestänge vom Strebförderer gelöst werden muß. Dabei bleibt dann nur noch die halbe Hangendfläche des von der Ausbaueinheit unterfangenen Bereiches für den Zeitraum nicht unterstütz, in welchem die Verlagerung der Ausbaugestelle stattfindet. Ferner ist es möglich, die erfindungsgemäße Ausbaueinheit unabhängig vom Strebförderer im Sinne einer selbstschreitenden Einheit zu bewegen, wobei das Führungsgestänge vom Strebförderer gelöst wird. Die Ausbaueinheit vereinigt demzufolge auf der einen Seite die Vorteile der bekannten Bauarten, seien sie nun selbstschreitend ausgelegt oder mit dem Strebförderer verbunden, und vermeidet andererseits jeweils mit der einen oder anderen Bauart verbundene Nachteile. Sie ist mithin variabler einsetzbar und kann dadurch wesentlich besser den untertägigen Verhältnissen angepaßt werden, die sich bekanntlich während des Abbaufortschrittes mehr oder weniger häufig ändern können.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Grundgedankens besteht darin, daß die zum Abbaustoß weisenden Endabschitte der Schubkolbeneinheiten an in denstoßseitigen Endab-

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schnitten der Liegendkufen auswechselbar gelagerten und von dem Führungsgestänge axial- sowie vertikalbeweglich durchsetzten Ankerplatten angeschlagen sind. Die Auswechselbarkeit der Ankerplatten ermöglicht die erleichterte Wartung unter Tage und vermindert auch eventuell notwendig werdende Reparaturzeiten. Die vertikal gestellten Ankerplatten erstrecken sich quer zur Längsrichtung des Führungsgestänges. Sie besitzen in ihren einander benachbarten Endabschnitten zum Versatz gerichtete Lagerzungen, die von gabelförmigen Lagerköpfen der Schubkolbeneinheiten umgriffen und durch vertikale Gelenkbolzen verbunden werden.

Zweckmäßigerweise sind auch bei dieser Ausführungsform die Zylinder der Schubkolbeneinheiten zum Abbaustoß und die Kolbenstangen zum Versatz hin gerichtet, um die großen Kolbenflächen zur Verlagerung der Ausbaugestelle und die Kolbenringflächen zum Vorrücken des Strebförderers ausnutzen zu können. Die Schubkolbeneinheiten liegen vorzugsweise oberhalb des z.B. aus zwei parallel nebeneinander verlaufenden Stangen gebildeten Führungsgestänges. Abbaustoß3eitig kann das Führungsgestänge mit einer L-förmigen Verlängerung versehen sein, die es aufgrund ihrer trogartigen Ausbildung dem Bergmann auch in geringmächtigen Flözen erleichtern soll, den Streb zu befahren und dabei gegebenenfalls die Gewinnungsmaschine oder die Ausbaueinheiten steuern zu können. Der längere Schenkel der Verlängerung schmiegt sich dabei eng an das Strebliegende an, während die versatzseitige Begrenzung durch die Ankerplatten gebildet wird. Der kurze vertikale abbaustoßseitige Schenkel der trogartigen Verlängerung dient zur mindestens mittelbaren Festlegung am Strebförderer.

Mit ihren versatzseitigen Endabschnitten fassen die Stangen des Führungsgestänges in zwei rohrartige Aufnahmen ein, die z.B. durch zwei im Abstand übereinanderliegende Querstreben starr miteinander verbunden sind. Oberhalb der rohrartigen Aufnahmen sind

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drei vertikal gerichtete Lagerböcke vorgesehen, die von einem einzigen Querbolzen durchsetzt werden. Auf die Querbolzen sind dann die Kolbenstangenköpfe der beiden nebeneinander angeordneten Schubkolbeneinheiten vertikal schwenkbar aufgefädelt. Die Ankerplatten weisen in den einander benachbarten Flächenbereichen vertikale Langlöcher auf, die jeweils von den beiden Führungsstangen durchsetzt werden. Das Spiel der Führungsstangen in den Langlöchern ist 30 bemessen, daß sie sich in der Vertikalen um einen Betrag bewegen können, der etwa dreimal so groß wie der Durchmesser der Führungsstangen ist. Ihr seitliches Spiel in den Langlöchern ist dagegen nur so groß, daß die einwandfreie Relativbewegung von Ankerplatten und Führungsatangen in Anpassung an die jeweiligen untertägigen Verhältnisse gewährleistet ist.

Nah der Erfindung ist es von besonderem Vorteil, daß die stn&eitigen Endabschnitte der Liegendkufen rohrförmig ausgebildet und hier jeweils mit einer Aussparung versehen sind, in die ein ebenfalls rohrförmiger Ansatz der Ankerplatten einsetzbar und mittels Bolzen festlegbar ist. Die Ankerplatten liegen mit ihren Unterseiten auf der Oberfläche der Liegendkufen und haben abbaustoßseitig den angeschweißten rohrförmigen Ansatz. Die Länge dieses Ansatzes entspricht etwa den Ausnehmungen stirnseitig der Liegendkufen. Die Kupplung der rohrförmigen Stirnseiten der Liegendkufen mit den rohrförmigen Ansätzen der Ankerplatten erfolgt von der Seite der Ausbaugestelle her durch Bolzen.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Weiterbildung dienen die Ankerplatten neben der Festlegung der Schubkolbeneinheiten auch der schwenkbaren Fixierung der liegendseitigen Endabschnitte der Gestellstempel. Zu diesem Zweck weisen die Ankerplatten Ausnehmungen auf, in die unter etwa M5° abgewinkelt ausgebildete Streben eingesetzt und durch Bolzen festgelegt werden. Die anderen Enden der Streben greifen in Lagerkonsolen auf der Oberfläche der Lie-

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gendkufen ein und werden hier ebenfalls durch Bolzen festgelegt. Die Knickstellen der Streben liegen oberhalb von seitlichen Gelenkzapfen der Gestellstempel. Die Gestellstempel sind in kalottenartige Vertiefungen der Liegendkufen eingesetzt und hierin zentriert. Es ist mithin nur durch Einstecken bzw. Lösen der Bolzen» mit denen die Streben an die Ankerplatten bzw. an die Liegendkufen gekuppelt sind, eine leichte Montage bzw. Demontage der Gestellstempel möglich.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schildartige Ausbaueinheit in der Seitenansicht ;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Liegendkufen der Ausbaueinheit sowie das zwischen den Liegendkufen befindliche Schreitwerk;

Fig. 3 eine Stirnansicht auf die Ankerplatten gemäß der Linie IH-III der Fig. 2

und

Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt durch den Verbindungsbereich des Führungsgestänges mit den Schubkolbeneinheiten gemäß der Linie IV-IV der Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 ist eine schildartige Ausbaueinheit 1 dargestellt, die zwei beiderseits eines mittigen Schreitwerkes 2 angeordnete Schildausbaugestelle 3> *♦ aufweist.

Jedes Schildausbaugestell 3 bzw. 4 besitzt eine plattenartige Liegendkufe 5 mit im versatzseitigen Endbereich angeord-

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nete_n Lagerwangen 6, 7 für um horizontale Achsen schwenkbare Lenker 8, 9· Die Lenker sind im oberen Endabschnitt an einen Bruchschild 10 angeschlagen, welcher seinerseits im versatzseitigen Endabschnitt einer Hangendkappe 11 gelenkig befestigt ist.

In den Liegendkufen 5 sind jeweils zwei in Längsrichtung zueinander versetzte, kalottenförmige Vertiefungen 12, 13 vorgesehen. Bezüglich der vertikalen Mittellängsebene jedes Ausbaugestells 3 bzw. k liegt die kalottenartige Vertiefung 12 im abbaustoßseitigen Endabschnitt benachbart zum mittigen Schreitwerk 2 und die Vertiefung 13 im versatzseitigen Endabschnitt auf der dem Schreitwerk abgewandten Seite der vertikalen Mittellängsebene. In die kalottenartigen Vertiefungen sind Teleskopstempel IM, 15 eingesetzt, von denen der in der vorderen Kalotte 12 gelagerte Stempel 14 rückwärts geneigt ist und den versatzseitigen Endabschnitt der Hangendkappe 11 unterfängt, während der in der versatzseitigen Kalotte 13 eingesetzte Stempel 15 zum nicht näher dargestellten Abbaustoß geneigt i3t und die Hangendkappe etwa im mittleren Längenbereich unterstützt. Die Anordnung und Bemessung der Lenker 8, 9 iowie des Bruchschildes 10 ermöglichen es, die Vorderkante 16 der Hangendkappe unabhängig von der Ausfahrhöhe des Ausbaugestells stets etwa im selben Abstand vom Abbaustoß zu halten.

Die abbaustoßseitigen Enden 17 der Liegendkufen 5 sind rohrförmig gestaltet. Sie sind mit Ausnehmungen 18 versehen, in die ebenfalls rohrförmige Ansätze 19 eingesetzt werden können, die Bestandteil von insbesondere aus der Fig. 3 erkennbaren Ankerplatten 20 bilden. Die Ankerplatten liegen mit ihren Unterseiten 21 auf den Oberflächen 22 der Liegendkufen 5 und sind über ihre rohrförmigen Ansätze 19 und entsprechend ausgebildete Bolzen 23 mit den rohrförmigen Stirnseiten 17 der Liegendkufen gekuppelt. Die Ankerplatten erstrecken sich quer zur

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Längsrichtung der Ausbaugestelle 3, 4 bzw. des mittigen Schreitwerks 2. Sie sind gegeneinander gerichtet und weisen unmittelbar neben den Liegendkufen unterseitige Verdickungen 24 auf, mit denen sie sich auf dem Liegenden abstützen.

Die weitere Lagesicherung der Ankerplatten 20 erfolgt über winkelförmige Streben 25, die einerseits mit Lageraugen in entsprechende Ausnehmungen 27 der Ankerplatten eingesetzt und durch Querbolzen festgelegt werden. Die anderen Enden der Streben fassen in Lagerkonsolen 28 auf den Oberflächen 22 der Liegendkufen 5 und sind hier ebenfalls durch Querbolzen festgelegt. Mit Hilfe der Streben 25 werden auch die unteren Endabschnitte der Gestellstempel 14 so festgelegt, daß sie zwar schwenken, sich aber nicht aus den kalottenförmigen Vertiefungen 12 herausbewegen können. Zu diesem Zweck besitzen die Qestellstempel seitliche Lagerzapfen 29, die von den Streben übergriffen werden. Aus Fig. 1 ist erkennbar, daß auch die im versatzseitigen Endabschnitt der Liegendkufen gelagerten Gestellstempel 15 mit solchen Streben 25 örtlich fixiert werden. Der Knickpunkt der Streben liegt dabei genau oberhalb der seitlichen Lagerzapfen 29 der Gestellstempel 14, 15.

In den einander zugewendeten Endabschnitten weisen die Ankerplatten 20 versatzseitige Lagerzungen 30 auf, die von gabelförmig ausgebildeten Köpfen 31 endseitig der Zylinder 32 von hydraulisch beaufschlagbaren Schubkolbeneinheiten 33 umfaßt werden. Die Verbindung der Gabelköpfe mit den Lagerzungen erfolgt durch vertikale Gelenkbolzen 34. Die endseitig der zum Versatz hin gerichteten Kolbenstangen 35 angeordneten Kolbenstangenköpfe 36 sind auf einem gemeinsamen Querbolzen 37 gelagert, der - siehe insbesondere Fig. 4 - drei vertikalgerichtete Lagerböcke 38 durchsetzt, welche auf zwei rohrartigen Aufnahmen 39 geschweißt sind, die durch Querstreben 40 starr miteinander verbunden sind. Die Hydraulikleitungen zu den Schubkolbenein-

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heiten 33 sowie zu den Gestellstempeln 14, 15 sind zur Erhaltung der Zeichnungsübersichtlichkeit fortgelassen.

Die versatzseitigen, rohrartigen Aufnahmen 39 bilden Bestandteil eines zwischen den Ausbaugestellen 3, 4 im Bereich der Liegendkufen 5 angeordneten Führungsgestänges 41. Das Führungsgestänge wiederum ist Teil des mittigen Schreitwerks 2. Es weist zwei Führungsstangen 42 auf, die in die Aufnahmen 39 eingesetzt und befestigt sind. Abbaustoßseitig durchfassen die Stangen vertikale Langlöcher 43 in den Ankerplatten 20 derart, daß sie in diesen axial- und höhenbeweglich sind. Mit ihren Enden sind sie in rohrartigen Aufnahmekörpern 44 festgelegt, welche versatzseitig einer L-förmigen und dadurch etwa trogartigen Verlängerung 45 angeordnet sind. Der Boden 46 der trogartigen Verlängerung schmiegt sich eng an das Liegende an, so daß es den Bergleuten möglich ist, auch in extrem niedrigen Streben noch eine verhältnismäßig problemlose Befahrung durchzuführen. Der abbaustoßseitige vertikale Schenkel 47 der Verlängerung 45 ist mit Kupplungsmitteln 48 zur Befestigung an beispielsweise der Seitenwand eines nicht näher dargestellten Förderers ausgerüstet.

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Claims

Patentansprüche:

1. Schild- bzw. bockartige Ausbaueinheit, die zwei beiderseits eines mit einem in Streblängsrichtung verlegten Widerlager kuppelbaren Führungsgestänges durch eine mit diesem gelenkig verbundene Schubkolbeneinheit rückbare Ausbaugestelle mit jeweils einer Liegendkufe und einer durch Stempel gestützten Hangendkappe aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Liegendkufe (5) jedes Ausbaugestells (3, 4) durch eine Schubkolbeneinheit (33) mit dem Führungsgestänge (Ml) verbunden ist und die beiden Schubkolbeneinheiten (33) unabhängig voneinander beaufschlagbar sind.

2. Ausbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zum Abbaustoß weisenden Endabschnitte (3D der Schubkolbeneinheiten (33) an in den stoßseitigen Endabschnitten (17) der:.Liegendkufen (5) auswechselbar gelagerten und von dem Führungsgestänge (Ί1) axial- sowie vertikalbeweglich durchsetzten Ankerplatten (20) angeschlagen sind.

3. Ausbaueinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die stoßseitigen Endabschnitte (17) der Liegendkufen (5) rohrförmig ausgebildet und hier jeweils mit einer Aussparung (18) versehen sind, in die ein ebenfalls rohrförmiger Ansatz (19) der Ankerplatten (20) einsetzbar und mittels Bolzen (23) festlegbar ist.

4. Ausbaueinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerplatten (20) neben der Festlegung der Schubkolbeneinheiten (33) auch

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der Fixierung der liegendseitigen Endabschnitte der Gestellstempel (14, 15) dienen.

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