DE3005563A1 - Verfahren und geraet zum entfernen von eisenbahnschwellen und dafuer vorgesehenes aufreisswerkzeug - Google Patents

Description

Verfahren und Gerät zum Entfernen von Eisenbahnschwellen und dafür vorgesehenes Aufreißwerkzeug

Die Erfindung betrifft das leichte Entfernen von schadhaften Schwellen in einer Eisenbahngleisanlage. Der Stand der Technik ist angefüllt mit verschiedenen und mannigfaltigen Verfahren, Systemen und Geräten zum Entfernen von schadhaften Schwellen. Beispiele solcher Systeme sind beispielsweise in den üS-PSen 3 881 422, 3 948 185 und 4 047 280 beschrieben. Diese Patentschriften zeigen ein System, bei dem einerseits das Wegschneiden des Holzes auf der Oberseite einer Schwelle erforderlich ist, damit diese auf der einen oder anderen Seite herausgezogen werden kann, oder bei dem andererseits der Schotter von der Unterseite einer Schwelle beseitigt wird, indem eine RÜttelsonse vollständig unter die Länge einer Schwelle eingeführt und

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eingetaucht wird, die Rüttelsonde dann entfernt und dann die Schwelle auf der Seite herausgezogen wird, nachdem sie in den Graben gefallen ist, der durch Einführen der Rüttelsonde unter die Schwelle erzeugt worden ist.

Das Verfahren und da?s Gerät nach der Erfindung gestatten ein schnelles und wirksames Lösen des jahrzehntealten Problems des Entfernensvon schadhaften Schwellen derart, daß der Zustand der die schadhafte Schwelle umgebenden Bettung minimal beeinflußt und die Arbeitsgeschwindigkeit beträchtlich erhöht wird.

Bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird das unterhalb der Schwelle angeordnete Bettungsmaterial in gegenseitigen Längsabstand aufweisenden Bereichen entfernt, so daß unterhalb der Schwelle eine Reihe von Löchern geschaffen wird, und anschließend wird eine abwärts gerichtete Kraft auf die Oberseite der Schwelle ausgeübt, damit die zwischen den Löchern befindliche Teile in Längsrichtung in die Löcher fließen, so daß die Höhe der Schwelle in der Bettung insgesamt gesenkt werden kann. Das kann wiederholt werden, bis die obere Fläche der Schwelle weit genug nach unten verlagert ist, so daß die Schwelle leicht auf der einen oder anderen Seite unter dem Gleis herausgezogen werden kann.

Das Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht aus mehreren Fingern, die in gegenseitigem Abstand längs einer Drehachse angeordnet sind, welche zu der Längsachse der Schwelle parallel ist. Die Finger sind kreisbogenförmig ausgebildet,-so daß die Finger bei Drehung unter die Schwelle gelangen, den Schotter unter der Schwelle erfassen und ihn vorwärts in einen benachbarten Raum drücken, um gegenseitigen Längsabstand aufweisende Löcher unter der Schwelle zu erzeugen. Es wird dann ein beträchtliches Gewicht auf die obere Fläche der Schwelle ausgeübt, um sie in eine niedrigere Lage zu bringen. Die Finger können mit geeignet angeordneten widerhaken- oder keilartigen Vorsprüngen in ihren unteren Flächen versehen sein, so ' daß sich eine Doppelwirkung ergibt, nämlich erstens Wegschieben

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des Bettungsmaterials von unterhalb der Schwelle in einer ersten Richtung in den ersten Raumbereich, und zweitens nach dem Zurückziehen der Finger, Wegschieben von mehr Bettungsmaterial von unterhalb der Schwelle in den zweiten, benachbarten Raumbereich.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung umfaßt das Bereitstellen von geeignet zusammenwirkenden Teilen, die in der oben beschriebenen Vorrichtung enthalten sind, um das Bettungsmaterial unter wenigstens einem Teil der Schwelle wegzuschieben und um anschließend das eine oder andere Ende der Schwelle zu erfassen und sie unter dem Gleis hervorzuziehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 und 2 Seitenansichten des Gerätes nach der

Erfindung, in denen die Vorrichtung zum Entfernen von Schwellen in zwei Arbeitsphasen gezeigt ist,

Fig. 3 in Draufsicht das Gerät von Fig. 1

und 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht auf der Linie

4-4 von Fig. 1,

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht auf

der Linie 5-5 von Fig. 2,

Fig. 6-8 Ansichten von Teilen des Gerätes nach

der Erfindung in verschiedenen Arbeitsphasen,

FIg. 9-12 weitere vergrößerte Ansichten von

Teilen des Gerätes nach der Erfindung, die deren Arbeitsweise zeigen,

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Fig. 13 eine Schnittansicht einer schadhaften

Schwelle, die mittels des Verfahrens und des Gerätes nach der Erfindung zu entfernen ist, und

Fig. 14 eine Schnittansicht auf der Linie 14-14

von Fig. 12.

Die Fig. 1, 2, 3 und 5 zeigen ein Schwellenausziehgerat, das insgesamt mit der Bezugszahl 10 bezeichnet ist. Das System wird zur Durchführung des Verfahrens zum Entfernen von schadhaften Schwellen aus einem Gleissystem benutzt, das aus Schienen 84, Schwellen 80, Unterlagsplatten 81, Schienenankern 82 und Schienennägeln 83 besteht.

Die Schwellenausziehmaschine 10 hat einen sich insgesamt in Längsrichtung erstreckenden Hauptrahmen 11, der an seinem vorderen Ende 12 durch einen Unterwagen 13, welcher eine Kraftquelle 14 für den Antrieb und den Betrieb der verschiedenen Teile der Maschine trägt, und an seinem hinteren Ende 15 durch einen Unterwagen 16 abgestützt. Ein Bedienungskonsol 17 ist auf einem Drehzapfen 18 drehbar angeordnet, so daß eine Bedienungsperson das Schwellenausziehgerat von jeder Seite der Schwellenausziehmaschine 10 aus bedienen kann.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß hinsichtlich sämtlicher wesentlichen Faktoren das Gerät nach der Erfindung zu seiner Längsachse im wesentlichen symmetrisch ist und daß Bezugszeichen den Teilen gegeben sind, die grundsätzlich auf der linken Seite von Fig. 5 liegen, sowie denjenigen, die in den Seitenansichten der Fig. 1 und 2 gezeigt sind.

Ein Arbeitskopf 20 mit einem kastenartigen Rahmen 29 ist an Rohren 21 und 22 aufgehängt, die in Lagern 23 bzw. 24 gelagert sind. Der Arbeitskopf 20 und sämtliche an ihm gehalterten Vorrichtungen können deshalb, damit die unten beschriebenen verschiedenen Funktionen ausgeführt werden können, in vertikaler

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Richtung durch die gemeinsame Betätigung von Hydraulikzylindern 25 und 26 entfernt werden/ welch letztere jeweils eine Kolbenstange 27 bzw. 28 aufweisen, die mit einem sxch nach oben erstreckenden Verbindungsteil 29A auf der Oberseite des Rahmens 29 verbunden sind. Die Kolbenstange 28 ist mit dem Verbindungsteil 29A über einen Stift 28B verbunden, der in einer Wange 28A angeordnet ist. Die relative Anordnung der entsprechenden Verbindungen des Rahmens 29 mit dem Hydraulikzylinder 25 wird hier nicht näher beschrieben, denn deren Lage und Konfiguration können vom einschlägigen Fachmann leicht bestimmt werden.

Drei Aufreißzahnelemente 34, 35 und 36 sind auf einer Achse 32 durch geeignete Keile (nicht gezeigt) od.dgl. verkeilt, so daß sie im Gleichlauf betätigt werden, wenn die Achse 32 um ihre Drehachse gedreht wird. Die Aufreißzähne 34, 35 und 36 werden durch einen Hydraulikzylinder 37 im Gleichlauf betätigt, der mit dem Aufreißzahn 35 verbunden ist, wie es durch die Bezugszahl 39 angegeben ist. Der Hydraulikzylinder 37 ist mit einem nach unten vorstehenden Teil 30 des Rahmens 29 verbunden. Die Aufreißzähne 34, 35 und 36 und die Achse 32 werden um die Drehachse der Achse 32 durch Betätigung des Hydraulikzylinders 37 gedreht, dessen Kolbenstange 38 mit dem Aufreißzahn 35 verbunden ist. Der Hydraulikzylinder 37 ist weiter über eine geeignete Vorrichtung (nicht gezeigt) mit dem Rahmenteil 30 verbunden. In Fig. 5 ist weiter links ein Ausziehrahmen 40 gezeigt, der einen Aufreiß ζ ahnrahmen 41 trägt. Die Rahmen 40 und 41 sind jeweils an dem äußeren Ende eines inneren Auslegers 64 einer Teleskopoder ineinanderschiebbaren Auslegeranordnung 61 über geeignet angeordnete Löcher 42 in dem Aufreißzahnrahmen 41 und Löcher 43 in dem Ausziehrahmen 40 angeordnet und auf einem Stift 44 drehbar gelagert. Aus praktischen Gründen ist der Ausziehrahmen 40 an dem Ende des inneren Auslegers 64 der Teleskopauslegeranordnung 61 starr befestigt.

Der Aufreißzahnrahmen 41 kann um die Achse des Stiftes 44 mittels eines Schwenkzylinders 45 gedreht werden, der an dem Aus-

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ziehrahmen 40 mittels Löchern 46 und mittels eines Stiftes 47 drehbar angeordnet ist. Der Schwenkzylinder 45 hat eine Kolbenstange 48, die mit einem Stift 50 verbunden ist, der sich durch Löcher 49 in dem Aufreißζahnrahmen 41 erstreckt. Mehrere Zapfenlager 51 sind in sich nach unten erstreckenden Ansätzen an dem Aufreißzahnrahmen 41 angeordnet (Fig. 10). Eine Achse 52, mit welcher Aufreißzähne 53, 54 -und 55 verkeilt sind, erstreckt sich durch die Lager 51 an dem unteren Teil des Aufreißzahnrahmens 41. Die Aufreißzähne haben jeweils sich nach außen erstreckende Keilteile 53A und einen Klemmzahnteil 53B, deren Zweck weiter unten näher erläutert ist. Gemäß den Fig. 1, 2, 3 und 5 fällt die Drehachse der Achse 52 mit der Drehachse der Achse 32 zusammen, wenn das Gerät, wie dargestellt, dabei ist, die Bettung unter und neben einer Schwelle aufzureißen, und die Achse 52 kann durch Betätigung eines Hydraulikzylinders 56 gedreht werden, der mit dem Aufreißzahnrahmen 41 über Löcher 58 und einen Stift 57 fest verbunden ist. Der Hydraulikzylinder 56 hat eine Kolbenstange 59, die mit dem Aufreißzahn 54 über eine Verbindung, die mit der Bezugszahl 60 bezeichnet ist, verbunden ist.

Die sich nach links erstreckende Teleskopauslegeranordnung 61 weist ein äußeres Teil 62, ein Mittelteil 63 und ein inneres Teil 64 auf. Das äußere Teil 62 ist durch einen Stift 66 drehbar gelagert, der in Löchern 65 in dem Rahmen 29 angeordnet ist (Fig. 5). Der obere linke Endabschnitt des äußeren Teils 62 der Auslegeranordnung 61 hat einen sich nach oben erstrekkenden Teil 68 mit Löchern 69 und 70. Ein Auslegerausfahrzylinder 71 ist mit dem oberen Ansatz 68 an dem äußeren Auslegerteil 62 über einen Stift 72 verbunden und hat eine Kolbenstange 73, die mit dem Ausziehrahmen 40 über einen Stift 51 verbunden ist. Ein Schwenkzylinder 74 für die Auslegeranordnung 61 ist ebenfalls mit dem sich nach oben erstreckenden Teil 29A des Rahmens 29 verbunden, und zwar über Löcher 75 und einen Stift 76. Der Auslegerschwenkzylinder 74 hat eine Kolbenstange 77, die mit einem Stift 78 verbunden ist, der sich durch die Löcher 69 in dem sich nach oben erstreckenden Teil

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des äußeren Auslegerteils 62 erstreckt. Der Aufreißzahnrahmen 41 kann daher in Richtung der Längsachse der Auslegeranordnung 61 hin- und herbewegt und längs einer zu der Längsachse der Auslegeranordnung 61 rechtwinkeligen Achse geneigt werden. Außerdem kann die Auslegeranordnung 61 um ihr rechtes Ende längs der durch einen Stift 65 gebildeten Querachse gekippt oder gedreht werden.

In sämtlichen Ansichten der dargestellten Ausführungsform ist ein Gleissystem zu erkennen, das aus Schwellen 80, Unterlagsplatten 81, Schienenankern 82, Schienennägeln 83 und Schienen 84 mit Flanschen 86 und Kopfteilen 85 besteht. Die Schwellen sind in Schotter 88 insgesamt eingebettet (vgl. Fig. 13) und gewisse Hohlräume oder Löcher 89 werden erzeugt.

Gemäß den Fig. 1, 2, 9, 10, 11, 12 und 14 haben die Aufreißzähne, die an dem Aufreißzahnrahmen 41 benutzt sind, welcher an dem Ausziehrahmen 40 und dadurch an dem Ende des inneren Auslegers 64 befestigt ist, einen keilartigen Vorsprung 53B, der die Aufgabe hat, eine Schwelle 80 zwischen sich und einem Anschlagteil 79, das von dem unteren Teil des Aufreißzahnrahmens 41 nach unten vorsteht, zu erfassen und festzuhalten und so die Schwelle 80 zwischen sich und dem Anschlag lösbar einzuspannen.

In Fig. 13 sind ausgesparte Räume 81A in der oberen Fläche der Schwelle 80 übertrieben groß dargestellt, um die Schwierigkeit zu veranschaulichen, die durch Unterlagsplatteneinschnitte erzeugt werden, welche durch die Bewegung des Verkehrs über das Gleissystem hervorgerufen werden und die Anwendung der vorliegenden Erfindung erfordern, um das Entfernen von schadhaften einzelnen Schwellen zu erleichtern.

Das Schwellenausziehgerät 10 arbeitet vor allem in zwei Phasen. Die erste Phase beinhaltet das Wegreißen oder anderweitige Verlagern von Bettungsmaterial von unterhalb der zu entfernenden

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Schwelle, während in der zweiten Phase die Schwelle auf der einen oder anderen Seite des Gerätes herausgezogen wird, nachdem sie ausreichend weit abgesengt worden ist, so daß die Unterlagsplatteneinschnitte, die bei einer typischen Schwelle vorhanden sind, die untere Fläche des Flansches der Schienen ausreichend weit freigeben, damit die Lage der Schienen bezüglich des Gleissystems nicht gestört wird.

Die erste Arbeitsphase beinhaltet eine teilweise Drehung sämtlicher Aufreißzahnanordnungen, die auf den Schwellenausziehrahmen und auf dem Arbeitskopfrahmen 29 mit im wesentlichen zusammenfallenden Achsen angeordnet sind, so daß, wenn die Aufreißzähne in ihre Betriebsstellung gedreht werden, in der sie die Lage des Schotters unter der Schwelle verschieben,-die Aufreißzähne im wesentlichen in einer gleichmäßigen Position in bezug auf die Schwelle liegen werden. Es ist zu erkennen, daß zu diesem Zweck die Drehachse der Aufreißzähne auf der Achse 52 in dem Aufreißζahnrahmen 41 gegenüber der Längsachse der Auslegeranordnung 61 verlagert wird, wie es die Fig. 1 und 2 zeigen, und es wird deshalb dieselbe Verlagerungsbeziehung mit Bezug auf den Ausziehrahmen und den Aufreißζahnrahmen erzielt werden oder vorhanden sein, die an dem äußeren Ende der anderen Teleskopauslegeranordnung angeordnet sind, welcher gleiche Bezugszahlen gegeben werden können. Die zweite Arbeitsphase beinhaltet, daß die Aufreißzahnanordnungen, die am unteren Ende des Arbeitskopfes 20 angeordnet sind, aus ihrer Berührung mit der Schwelle herausgedreht werden, und zwar in eine zurückgezogene Position, wie sie in Fig. 9 oder Fig. 1 gezeigt ist, und das die eine oder die andere Ausziehrahmenanordnung ebenfalls zurückgezogen und die andere an einer Schwelle 80 festgespannt gehalten wird, wie es in Fig. 2 sowie in Fig. 12 gezeigt ist.

ARBEITSWEISE

Die Schwellenausziehmaschine 10 ist für Selbstantrieb vorgesehen und aus Einfachheitsgründen ist die dafür vorgesehene Antriebsvorrichtung, die von ihrer Kraftquelle 14 ausgeht, nicht

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dargestellt worden. Die Kraftquelle 14 enthält außerdem ein Hydraulikpumpsystem, das mit sämtlichen Hydraulikzylindern des Gerätes über Ventile verbunden ist, die in dem Bedienungskonsol 17 angeordnet und mit den Hydraulikzylindern selbst über Hydraulikleitungen verbunden sind.

Bei einem typischen Ausziehen einer schadhaften Schwelle wird das Gerät über der Schwelle in der in Fig. 3 gezeigten Weise angeordnet, so daß die Längsmittelachse der Schwelle in einer Linie angeordnet ist, die sich quer zu dem Gleissystem und im wesentlichen zwischen den Lagern 23 und 24 für die Arbeitskopfrohre 21 und 22 erstreckt, und die Drehachse der Achsen 52 in den Aufreißzahnrahmen 41 wird ebenfalls mit den Drehachsen der Aqhse 32 in der Aufreißzahnanordnung, die an dem unteren Ende des Arbeitskopfes 20 angeordnet ist, zusammenfallen. Der Arbeitskopf 20 wird dann abgesenkt, so daß sein unterer Teil an der oberen Fläche der Schwelle ruht (hier sei angemerkt, daß die Schienennägel und Schienenanker der Schiene zuvor entfernt worden sind). Das Betätigen der Hydraulikzylinder 37 und 56 hat zur Folge, daß die Aufreißzähne um die Drehachse der Achsen 52 und 32 in einer Weise gedreht werden, die insgesamt der in den Fig. 2, 9 und 10 gezeigten gleicht, wobei die Aufreißzähne weiter in den Schotter an der Schwelle 80 eindringen, bis sie die in Fig. 10 gezeigte Position einnehmen. Das Gewicht des Arbeitskopfes 20 wird dann durch Betätigung der Hydraulikzylinder 25 und 26 freigegeben, so daß das gesamte Gewicht des Gerätes auf der Oberseite der Schwelle ruht, und die Hydraulikzylinder 56 und 37 werden betätigt, um die Aufreißzähne jeweils zurückzuziehen, wie es in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, wodurch die Löcher 89, die in Fig. 13 gezeigt sind, zurückbleiben. Es ist zu erkennen, daß der Schotter nach oben und rechts von der Schwelle 80 verlagert worden ist und daß weiterer Baiast beim Zurückziehen der Aufreißzähne durch die gemeinsame Wirkung der Keile oder widerhakenartigen Vorsprünge an den unteren Flächen der Aufreißzähne nach links verlagert wird, wenn diese in die voll ausgefahrene Position kommen und das Gewicht des Arbeitskopfes auf der Oberseite der Schwelle ruht, so daß, wenn der Aufreißzahn zurückgezogen wird, zusätzliches Bettungsmaterial

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entfernt und dadurch die Löcher vergrößert werden. Ein Absenken einer Schwelle bis zu ungefähr 50 mm (two inches) ist ein zweckmäßiger Standardwert für das Gerät nach der Erfindung.

Nachdem die Schwelle abgesenkt worden ist, kann sie herausgezogen werden, indem der eine oder der andere Ausziehrahmen 40 an dem Ende der ausziehbaren Auslegeranordnungen 61 festgespannt wird, wie es in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, wobei die Schwelle mit den Aufreißzähnen 53, 54 und 55 in Zusammenwirkung mit dem Keil 53B und dem Anschlag 79 eingespannt wird und der Ausleger durch Betätigung des Zylinders 62 ausgefahren wird, dann die Schwelle am Ende freigegeben, erneut erfaßt und wieder quer zu dem Gleissystem bewegt wird, was durch geeignetes Schrägstellen des Aufreißζahnrahmens 41 unterstützt wird, damit die Schwelle auf die Seite des Gleisbettes gebracht wird. Fig. 4 zeigt die Art der Bewegung des Gerätes zur Durchführung der Erfindung sowie geeignete Ansätze 90, die an dem sich nach oben erstreckenden Teil 29A des Rahmens 29 angeordnet sind, und komplementär geformte Muffen 91, die an dem Hauptrahmen 11 des Gerätes angeordnet sind.

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Zusammenfassung ;

Verfahren und Gerät zum Entfernen von schadhaften Eisenbahnschwellen in einem Stück ohne Störung der Höhe, der Querneigung und der Linie eines Gleissystems. Eine zu ersetzende einzelne Schwelle wird von den Schienenunterlagsplatten gelöst; der Schotter auf beiden Seiten und an der Unterseite der Schwelle wird verlagert, indem Aufreißer eingeführt werden, die mehrere in gegenseitigem Längsabstand angeordnete Löcher unter der Schwelle bilden; eine abwärts gerichtete Kraft wird auf die Oberseite der Schwelle ausgeübt, um das Schottermaterial zwischen den Löchern in Längsrichtung der Schwelle fließen zu lassen und die Schwelle ausreicherid^w-eit abzusenken, damit sie am einen oder anderen Ende herausgezogen werden kann. Das Gerät zur Durchführung des Verfahrens hat mehrere, mit Querabstand angeordnete Aufreißer, die um eine gemeinsame Achse, welche zu der Längsachse einer Schwelle parallel ist, in und durch das Schottermaterial an der Schwelle drehbar sind, und eine Vorrichtung zum Ausüben einer abwärts gerichteten Kraft auf die Oberseite der Schwelle, wenn die Aufreißer aus einer Schotterverschiebelage zurückgezogen werden. Die Aufreißer können außerdem eine Vorrichtung zum Verlagern von Schottermaterial während Einführ- und Zurückziehphasen eines Arbeitszyklus aufweisen.

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Claims (3)

Patentansprüche :

1.;Verfahren zum Entfernen von Eisenbahnschwellen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Herstellen von mehreren, längsangeordneten Löchern in der Bettung unter einer Schwelle und

Ausüben einer abwärts gerichteten Kraft auf die obere Fläche der Schwelle, damit das Bettungsmaterial zwischen den Löchern in die Löcher fließt und dadurch die obere Fläche der Schwelle so weit abgesenkt wird, daß die Schwelle vom einen oder anderen Ende her entfernt werden kann.

2. Gerät zum Entfernen von Eisenbahnschwellen, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (34, 35, 36, 53, 54, 55) zum Herstellen von mehreren gegenseitigen Längsabstand aufweisenden Löchern

(89) unter einer Schwelle (80) und durch Vorrichtungen (20, 25, 26) zum anschließenden Ausüben einer abwärts gerichteten Kraft auf die Oberseite der Schwelle.

3. Aufreißwerkzeug, gekennzeichnet durch einen insgesamt C-förmigen Körper, der am oberen. Ende drehbar gelagert ist, so daß

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er um eine zu der Achse einer aufzureißenden Bettung parallele Achse zwischen einer vollen Eintauchstellung und einer zurückgezogenen Stellung drehbar ist, und der sich
nach außen erstreckende Zähne (34, 35, 36, 53, 54, 55) an seinem anderen Ende aufweist.

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