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Bezeichnung: Hubladebühne für Lastfahrzeuge
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Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Hubladebühne für Lastfahrzeuge,
deren Hubplattform mit Hilfe von Hubarmen, Führungsarmen und Hydraulikzylindern
heb- und senkbar ist und wobei ein mittels Laschen am Fahrzeugaufbau oder Fahrgestell
angebrachtes Tragrohr vorgesehen ist, welches die von der Last über die Hubarme,
Führungsarme und Hydraulikzylinder aufgebrachten, während des Betriebes ggf. an
beiden Seiten unterschiedlich wechselnden Kräfte abstützt und auf den Fahrzeugaufbau
bzw. das Fahrgestell überträgt und dabei Zug-, Druck-, Biege und Verdrehkräfte aufnimmt
und überträgt und in dessen Innenraum wenigstens Teile von Antriebsaggregat und
Steuermitteln untergebracht sind.
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Es sind die verschiedensten Konstruktionen von Hubladebühnen bekannt.
Diese haben auf jeder Seite des Fahrzeugrahmens bzw. des Fahrzeugaufbaus in der
Regel zwei Lenker - Hubarm und Führungsarm -, die die Hubplattform tragen und entsprechende
hydraulische Hubeinrichtungen.
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Diese werden im folgenden wie im üblichen vereinfachten Sprachgebrauch
als "Hydraulikzylinder" bezeichnet, obwohl die technisch genauere Bezeichnung "Kolben-Zylinder-Aggregat
lauten könnte. Die beiden Seiten der Lenkerlagerung sind durch ein Tragrohr verbunden.
Dieses ist über Laschen mit dem Fahrzeugrahmen bzw. mit dem Rahmen des Fahrzeugaufbaus
verbunden. Dieses Tragrohr bildet das Grundstell der Hubladebühne für die sichere
Abstützung aller auftretenden Kräfte.
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Es sind grundsätzlich zwei Tragrohrlösungen bekannt.
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Zum einen wird ein relativ dickwandiges, im Durchmesser kleines Rundrohr
mit bis zu etwa 120 mm Durchmesser verwendet. Dieses hat den Vorteil großer Biege-
und Verdrehsteifigkeit und geringer Beulungsgefahr. Seir.
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Innenraum reicht jedoch nicht zur Unterbringung der an jeder Hubladebühne
notwendigen Antriebs- und Steuermittel aus, weil der Innendurchmesser zu gering
ist.
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So sind getrennte Aufnahmegehäuse, Anbringungsmöglichkeiten und dgl.
für die Antriebs- und Steuermittel erforderlich.
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Bei der anderen Lösung hat man auch schon ein relativ dünnwandiges
Rechteckrohr oder Quadratrohr verwendet.
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Dieses erscheint an sich wegen der Ausnutzungsmöglichkeiten des Innenraumes
für die zumeist mit Anschlüssen versehenen Pumpen, Ventile und der Leitungsführung
und wegen der leichteren Anschweißbareit von Laschen, Augen und dgl. für die Lagerung
vorteilhaft. Dabei hat man jedoch die Auswirkungen der ebenen Außenwände des Rechteck-
oder Quadratrohres übersehen. Diese ebenen Wände neigen nämlich bei Einleitung größerer
Kräfte und bei Verdrehungen und Verbiegungen zum Verbeulen
und vor
allem zum Verändern der Querschnittsform sowie ggf. auch zur Durchbiegungen. Da
die Last auf der Hubladebühne in großer Entfernung von der Lagerung aufgebracht
wird und oft mit Rollen ausgestattet ist, muß die Hubplattform sehr genau in der
gewünschten Lage gehalten werden. Schon kleine Verformungen im Bereich der Lager
wirken sich wegen des großen Ubersetzungsverhältnisses ganz beträchtlich aus. Deshalb
ist trotz der relativ hohen Kräfte auf besonders gute Formsteifigkeit und die Einhaltung
der vorgesehenen Positionen der Lagerachsen besonderer Wert zu legen. Es ist jedoch
zu berücksichtigen, daß schwere Teile für die Lagerung stets auf Kosten der verfügbaren
Nutzlast des Gesamtfahrzeuges gehen und deshalb das Gesamtgewicht der Konstruktion
stets so gering wie möglich gehalten werden sollte.
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Die Erfindung sucht nun einen Weg, bei geringem Gewicht und einem
großen Innenraum des Tragrohres für die Unterbringung von benötigten Einrichtungen,
eine ausreichende Stabilität zu schaffen. Ihr liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde,
ein Antriebs- und Steuerelemente aufnehmendes Tragrohr mit geringem Gewicht und
guter Möglichkeit zur Anbringung von Gelenklagern an günstigen Stellen so auszugestalten,
daß es keinen unerwünschten Verformungen unterliegt und etwa das Gleiche wiegt wie
ein übliches, im Innenraum nicht oder nur wenig genutztes Rundrohr.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Tragrohr wenigstens im Bereich
dexi Lager der Hub- und Führungsarme und Hydraulikzylinder und der Laschen sowie
in dem auf jeder Seite zwischen diesen liegenden Verbindungsbereich init wenigstens
teilweise gewölbten, schalenartig verstärkenden, Verdrehungen, Verbiegungen und
Verbeulungen auch bei dünner Wandstärke und geringem Gewicht entgegenwirkenden Wänden
ausgebildet ist. Es wird also der übliche Weg, das
Quadratrohr in
seiner Wandstärke zu vergrößern, um die auftretenden Kräfte aufzunehmen lassen und
der elegantere zwar im Leichtbau auch bekannte, jedoch in diesem Spezialgebiet der
Hebegerätetechnik bisher nicht angewandte Weg beschritten, das Aufnahmegehäuse der
Antriebs- und Steuermittel durch gewölbte und sich damit selbst aussteifende Flächen
so zu gestalten, daß die Lagerpunkte unter der wechselnden Last keine unerwünschten
Bewegungen ausführen, die sich durch die große Ubersetzung recht nachteilig auf
die Bewegung der Hubladebühne auswirken würden. Anstelle ebener Wände werden vor
allem in den jeweils höchst belasteten Bereichen Wände mit geeigneter Form gewölbt,
so daß die Schalenwirkung, die von Natur aus steifer ist, genutzt wird. Dabei kann
man Querschnittsprofile wählen, die den einzubauenden Teilenden anzuschließenden
Lagerelementen und dem Abstand der Gelenkpunkte und der Aufhängung am Fahrzeug entsprechend
gestaltet sind und die vorzugsweise einen aber die gante Tragrohrlänge gleichmäßig
durchgehenden Hohlraum bieten. Diese Querschnittsprofile können z. B.
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aus mehreren mit kleineren Radien ineinander übergehenden Teilzylinderflächen
gebildet sein, sofern das im Hinblick auf die am meisten torsionsbelasteten Stellen
tragbar und sinnvoll ist. Insbesondere kann man ein dunnwandiges Kreiszylinderrohr
mit einem Durchmesser von über 140 mm verwenden. Es wurde nämlich erstaunlicherweise
festgestellt, daß mit einem Rohrdurchmesser von etwa 170 mm bei entsprechender Verringerung
der Wandstärke und dadurch dem gleichen Gewicht wie bei einem bisher verwendeten
Rundrohr von 120 mm unterwünschte Verformungen völlig vermieden werden konnten und
daß dadurch ein Raum zur Verfügung gestellt werden kann, der die Antriebs- und Steuerelemente
üblicher Baugröße aufzunehmen gestattet. Während man bisher die große Kräfte aufnehmenden
Lagerteile zusammenhängend und in der Regel den gesamten Umfang des Rohres umschließend
und auf dem gesamten Umfang angeschweißt ausgestaltete, kann man
nunmehr
die Lageraugen für die Krafteinleitung nur über einen Teilbereich auf dem Umfang
des Tragrohres befestigen und den jeweils auftretenden örtlichen Belastungen, der
Formsteifigkeit und Festigkeit des Tragrohres entsprechend gestalten. Für die Verbindung
der Lasche, die das Tragrohr mit dem Fahrgestell oder dem Fahrzeugaufbau verbindet,
kann man zweckmäßig weiterhin die übliche Art wählen, bei der das Tragrohr eine
oeffnung der Lasche durchsetzt und die Lasche ringsum angeschweißt ist. Hier treten
nämlich die höchsten Torsionskräfte auf und diese können am besten auf der vollen
Ringfläche übertragen und abgetragen werden.
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Für den größten Teil der in der Praxis auftretenden Belastungen kann
die Wandstärke des Tragrohres etwa 4 bis 6 mm betragen. Man kann dafür Durchmesser
von etwa 160 mm wählen. Dann deckt man mit ein und derselben Tragkonstruktion für
einen baukastenartigen Aufbau einer Reihe von Hubladebühnen für die unterschiedlichsten
Fahrzeuge und die unterschiedlichsten Lasten den größten in Betracht kommenden Bereich
mit optimierten Herstellungs-und Lagerhaltungsbedingungen ab.
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Die im Inneren des Tragrohres unterzubringenden Antriebs-und Steuerelemente
enthalten elektrische Schalteinrichtungen, die bei Feuchtigkeit besonders störanfällig
sind. Das runde Tragrohr bietet einen guten Feuchtigkeitsschutz. Leitungsein- und
-ausführungen können auch gut abgedichtet werden. Evtl. eindringendes Wasser sammelt
sich an der tiefsten Stelle und kann dort unter den Antriebs- und Steuereinrichtungen
gut ablaufen. Um das Eindringen von Regenwasser und Waschwasser an den Rohrenden
zu verhindern, andererseits eine günstige Montage und Reperatur zu ermöglichen,
sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß wenigstens ein Ende des
Tragrohres mit einer dasselbe übergreifenden
Abschlußkappe abgedeckt
ist, die in ihrem unteren Bereich eine Auslauftülle für Gasaustausch und auslaufendes
Wasser aufweist, die vorzugsweise ihrer Austrittsöffnung gegenüber eine Wand derart
aufweist, daß in die Austrittsöffnung eintretendes Spritzwasser zurückgeleitet und
vom Innenraum des Tragrohres ferngehalten wird. Bei dem Quadratrohr bereitete die
Abdichtung des Deckels einen beträchtlichen Aufwand, weil Flächendichtungen für
ebene Flächen erforderlich waren. Eine runde Abdeckkappe schmiegt sich leicht dem
gesamten Umfang gut an und kann ggf. zusätzlich mit einem Umschlingungsband gesichert
werden. Ein Wasserauslauf an der tiefsten Stelle kann leicht realisiert werden,
ist jedoch so gestaltet, daß Spritzwasser beim Waschen und bei der Fahrt praktisch
nicht in den Innenraum gelangt oder doch schnell wieder abfließt. Evtl. infolge
der großen Temperaturschwankungen, denen ein Last fahrzeug ausgesetzt ist, auftretendes
Schwitzwasser sammelt sich unten im Rohr und fließt schnell ab, ohne die elektrischen
Schaltkontakte zu beeinträchtigen. Weitere Einzelheiten, Merkmale, Vorteile und
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich auch aus dem nachfolgenden anhand der
Zeichnungen abgefaßten Beschreibungsteil.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 Die schematisierte Schrägansicht einer Hubladebühne;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 4 durch das Tragrohr mit
Seitenansicht der angeschlossenen Lagerelemente, zum Teil in schematisierter Darstellung
und wobei die Laschen weggelassen sind;
Fig. 3 die schematische
Ansicht von hinten auf das linke Ende des Tragrohres und die angeschlossenen Teile
und Fig. 4 ein Vertikalschnitt längs der Linie 3-3 in Fig.2 durch das Ende des Tragrohres
mit Abdeckkappe.
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Die Hubladebühne 10 hat eine Hubplattform 11, die von zwei Hubarmen
12 und zwei Führungsarmen 13 getragen wird. Die Hubarme 12 und die Führungsarme
13 bilden Parallelogramme, wobei die Verbindungen im Bereich der Hubplattform 11
nicht dargestellt sind. Zwei Hydraulikzylinder 14 bewirken in bekannter Weise das
Heben und Senken sowie ggf. Schwenken der Hubplattform 11.
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Die Lagerung ist an einem Tragrohr 15 vorgesehen, welches mit Hilfe
von Laschen 16 in nicht näher dargestellter Weise am Fahrgestell oder Aufbaurahmen
des Lastfahrzeuges befestigt werden kann. Die Laschen 16 sind -wie aus Fig. 1 ersichtlich
- im Abstand Al voneinander angeordnet und'umschließen das gesamte Tragrohr 15,
in dem sie eine entsprechende Ausnehmung aufweisen, durch welche das Tragrohr gesteckt
ist und wobei die Laschen 16 dann mit Schweißnähten 17 mit dem Tragrohr 15 verschweißt
sind. Für die Lagerung der Hubarme 12 und der Hydraulikzylinder 14 ist je ein Stützhebel
18 vorgesehen, welcher in bekannter Weise dazu dient, die Hubplattform beim Aufsetzen
auf den Boden mit ihrer Spitze nach unten automatisch abzusenken. Wie aus Fig. 2
ersichtlich, ist jeder Hubarm 12 mit Hilfe eines Kubarmgelenkes 19 im oberen Bereich
des Stützhebels 18 an diesem angelenkt und zwar so dicht wie möglich an der Peripherie
des Tragrohres. Der Stützhebel 18 ist seinerseits oberhalb des Hubarmgelenkes 19
mit einem Stützhebelgelenk 20 an einem Stützhebellagerauge 21 angelenkt. Das Stützhebellagerauge
21 ist teilkreisförmig ausgeschnitten und mit den Schweißnähten 22 auf dem Tragrohr
15 festgeschweißt.
Im unteren Endbereich 18.1 liegt der Stützhebel
18 an einem Stützhebelanschlag 23. Dieser ist ebenfalls teilkreisförmig ausgeschnitten
und mit Hilfe der Schweißnähte 24 auf das Tragrohr 15 geschweißt.
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Der Stützhebel 18 kann in Richtung nach hinten, also vom Tragrohr
15 weg, um das Stützhebelgelenk 20 herum ausschwenken, um die genannte Bewegung
der Plattform zu ermöglichen. Im unteren Endbereich 18.1 des Stützhebels 18 ist
ein Drehlager 25 für den Hydraulikzylinder 14 vorgesehen. Diese Teile liegen - wie
Fig. 3 näher veranschaulicht - in etwa einer Ebene bzw. symmetrisch zu einer Ebene
E2. Diese Ebene E2 hat von der benachbarten Lasche 16.1 den Abstand A2. Zwischen
den Ebenen El und E2 liegt der Verbindungsbereich zwischen Lasche und Lagern Sinne
des Hauptanspruches. Im Abstand A3 zur Ebene E2 liegt die Ebene E3, in welcher das
Lagerauge 27 des Führungsarmes 13 angeordnet ist.
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Auch dieses Lagerauge 27 ist teilkreisförmig ausgeschnitten und mit
der Schweißnaht 28 auf das Tragrohr 15 aufgeschweißt. Das Lagerauge 27 hat einen
Lagerbolzen 29 mittels dessen der Führungsarm 13 schwenkbar am Tragrohr 15 gelagert
ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Lagermittelpunkt so dicht, wie
es die Führungsarmabmessungen im Bereich des Lagerbolzens 29 zulassen, an das Tragrohr
15 herangerückt ist.
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Diese Anordnung der Gelenkpunkte, Arme, Lenker und Hebel sowie Anschläge
ist vom Grundaufbau her bei Hubladebühnen seit langem bekannt. In dieser kompakten
Anordnung jedoch nun so gewählt, daß sich besonders günstige Bedingungen für das
Gesamtgewicht, die Ausnutzung der Festigkeitseigenschaften und vor allem die Stabilität
der Tragteile ergeben, denn geringe Verschiebungen der Anlenkpunkte infolge von
Verformungen würden bei den stets wechselnden Lasten zu untragbaren Bewegungen der
weit außen liegend gehaltenen Ladebordwand und damit
der Lasten
fUhren.Dabei muß das Gesamtgewicht der Ladevorrichtung gering gehalten werden und
es wurde in diesem AusfGhrungsbeispiel das besonders günstige, über die ganze Breite
des Fahrzeuges durchgehende zylindrische Tragrohr 15 von geringer Wandstärke,hier
vorzugsweise etwa 4 bis 6 mm, gewählt, welches einen Außendurchmesser von etwa 140
bis 110 mm aufweist, so daß in seinem Innern - wie in den Fig. 2 und 4 veranschaulicht
- die Antriebs- und Steuereinrichtungen für die Hubladebühne untergebracht werden
können.
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und zu beiden Seiten derselben Der Bereich von der Ebene E2 bis zur
Ebene E3/ist der Bereich der Lager, in dem vorwiegend Zug- und Druckkräfte, die
sich aus den Anlenkungen und Abstützungen ergeben, in das Tragrohr eingeleitet werden.
Diese sind bestrebt, das dünnwandige Tragrohr lokal zu verbiegen und zu verbeulen.
Da das Tragrohr jedoch kreiszylindrisch ist, hat es allseits gewölbte Wände, die
aufgrund ihrer Schalenform eine große Stabilität aufweisen. Auch andere gewölbte
Formen, die den lokalen Belastungsverhaltnissen entsprechend gestaltet sind, kommen
in Frage, sofern sie den Innenraum für die weiter unten beschriebenen Teile freilassen
und ggf. diesen Bedürfnissen angepaßt sind.
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Die Kreiszylinderrohrform ist jedoch insbesondere für den Verbindungsbereich
zwischen den Ebenen El und E2, in dem hauptsächlich Torsionskräfte auftreten, die
günstigste Form. Auch das über die Ebene E3 hinausstehende Tragrohrende trägt zur
Gesamtstabilität mit bei und wirkt Verformungen durch die lokal eingeleiteten Kräfte
entgegen. Bei Verwendung quadratischer oder rechteckiger Rohre, selbst von über
die Lageranbringung hinausgehenden Abmessungen hat man festgee/iragrohrwnde, an
denen man die Lagerelemente an sich wegen der geraden Flächen leichter anbringen
kann, zu Verbeulungen und vor allem wegen der Torsionskräfte zur Verformung des
gesamten Querschnittes geführt haben. So ist, will man bei geringem
Gewicht
optimale Bedingungen schaffen, eine Abstimmung der zwischen den Lageraugen und der
Lasche auftretenden Torsionskräfte und der im Bereich der Krafteinleitung auftretenden
Verbeulungsbestrebungen zu suchen. Der Rohrteil im Bereich des Abstandes Al zwischen
den Laschen 16.1 und 16.2 ist nur wesentlich geringeren Kräften ausgesetzt, wenn
er nicht für die Anbringung beispielsweise eines Unterfahrschutzes genutzt wird
Er dient nur zum Zusammenhalt und zum Ausgleich von unterschiedlich auf den beiden
Seiten wirkenden Kräften, die nicht vom Fahrgestell oder Aufbaurahmen aufgenommen
werden. In diesem Bereich könnte ein dünnerwandigeres Rohr verwendet werden. Wichtig
ist jedoch, daß ein innerer Hohlraum geschaffen wird, der eine günstige Schiebefläche
und einen freien Querschnitt aufweist, die es gestatten, die Antriebs- und Steuereinrichtungen
einzuführen.
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Von den Antriebs- und Steuereinrichtungen, die sich im Innenraum 33
des Tragrohres 1#,flsdefn den Fig. 2 und 4 nur ein Teil dargestellt und zwar eine
Tragwanne 35, auf der der Elektromotor 36 für den Antrieb der Hydraulikpumpe dargestellt
ist. Anschlußelemente sind erkennbar.
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Weiter sind eine Pumpe, wenigstens ein Steuerventil, ein blvorratsbehälter
und eine Anzahl von Leitungen im Innenraum 33 des Tragrohres 15 untergebracht. Leitungsdurchführungen
sind an geeigneten Stellen vorzunehmen und führen unmittelbar zu den Hydraulikzylindern
14. Bei den Antriebs- und Steuereinrichtungen sollte es sich stets um Serienteile
handeln, die preiswert am Markt erhältlich sind. Dadurch ist der Xonstrukteur auch
an bestimmte Abmessungen des Innenraumes 33 gebunden, der sich nach den verfügbaren
Elementen, wie beispielsweise einen zum Antrieb verwendeten Anlaßermotor zu richten
hat. Das nur nach den auftretenden Kräften dimensionierte runde Tragrohr bisheriger
Konstruktionen konnte Einrichtungen dieser Art mit den notwendigen
Leistungen
nicht aufnehmen, sondern diente nur zur Leitungsdurchführung.
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Das runde Tragrohr hat weiter den Vorteil, daß evtl. eingedrungenes
Wasser sich im tiefsten Bereich unter der Tragwanne 35 sammelt und leicht zum Ende
abfließen kann und so die elektrischen Schalt- und Steuereinrichtungen und Anschlüsse
nicht beeinträchtigt. Um solches Wasser austreten zu lassen, ist der Endabschluß
entsprechend zu gestalten.
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Da das Tragrohr 15 nunmehr wichtige schmutz- und feuchtigkeitsempfindliche
Einrichtungen aufnimmt, ist es mit einer geeigneten Endabdeckung zu versehen. Die
Fig.
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4 veranschaulicht eine das Rohrende 15.1 übergreifende Abschlußkappe
40, die einen zylindrischen Rand 41 aufweist, um den eine Rohrschelle41.1zum besseren
Zusammenhalt und zur besseren Abdichtung herumgeschlungen ist. Im Bereich des unteren
Endes ist eine Auslauftülle 42 vorgesehen, deren Auslaßöffnung 43 am nach unten
weisenden zylindrischen Ende der Auslauftülle 42 liegt. Die Auslauftülle 42 hat
oben eine gestufte Abschlußwand 44. Wie ersichtlich, kann von innen kommendes Wasser
an der tiefsten Stelle leicht austreten. Sollte bei Fahrt im Regen oder beim Waschen
Schmutzwasser in die Tülle 42 eindringen, so wird dieses von der der oeffnung gegenüberliegenden
Wand 44 zurückgehalten und nicht in den Innenraum 33 des Tragrohres 15 eintreten
lassen. Die offene Auslauftülle 42 sichert auch den Druckausgleich und Gasaustausch
mit dem Innenraum 33, so daß Schwitzwasserbildung weitestgehend vermieden ist, auf
jeden Fall kann gebildetes Schwitzwasser ohne Nachteile für die elektrischen Schaltelemente
leicht ablaufen.
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Bezeichnung: Hubladebühne für Lastfahrzeuge Bezugszeichenliste: 10
Hubladebühne 11 Hubplattform 12 Hubarm 13 Führungsarm 14 Hydraulikzylinder 15 Tragrohr
15.1 Rohrende 16 Lasche 16.1 Lasche 16.2 Lasche 17 Schweißnaht 18 Stützhebel 18.1
unterer Endbereich 19 Hubarmgelenk 20 Stützhebelgelenk 21 Stützhebellagerauge 22
Schweißnaht 23 Stützhebelanschlag 24 Schweißnaht 25 Drehlager 27 Lagerauge 28 Schweißnaht
29 Lagerbolzen 33 Innenraum 35 Tragwanne 36 Elektromotor 40 Abschlußkappe 41 Rand
von 40 41.1 Rohrschelle 42 Auslauftülle 43 Auslaßöffnung 44 Abschlußwand El Ebene
E2 Ebene E3 Ebene Al Abstand A2 Abstand A3 Abstand