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Die
Erfindung betrifft Mulden für
die Lagerung und für
den Transport von Bau- oder Aufschüttmaterialien.
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Genauer
betrifft die Erfindung Mulden, welche die Lagerung und den Transport
schwerer Materialien ermöglichen,
beispielsweise Bruchsteine, die im allgemeinen als Steinblöcke vorliegen
und deren Masse zwischen 1 und 25 Tonnen betragen kann. Solche Mulden
werden üblicherweise
auf Lastwagenchassis oder auf Anhängerchassis aufgebracht, die
entweder für
die Straße
oder den Schienenverkehr zugelassen sind, wobei die Mulden gegebenenfalls über eine
Kippvorrichtung zum Entladen verfügen.
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Schwere
Materialien, wie Bruchsteine, lassen sich nicht mit klassischen
Mulden befördern. Klassische
Mulden sind nämlich
für den
Transport von Splitt oder Sand konzipiert, die im allgemeinen eine
Korngröße von weniger
als 1 cm aufweisen. Dabei weisen Splitt oder Sand einerseits eine
geringere Dichte als die eine Bruchsteinschüttung bildenden Steine und
andererseits eine Fließfähigkeit
auf, die ihr einfaches Aufladen in solche Mulden erlaubt, während Bruchsteinschüttungen
viel schwieriger zu handhaben sind, weil sie aus massiven Blöcken gebildet
werden.
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Aus
diesen Gründen
müssen
Mulden für Bruchsteine
die erforderlichen mechanischen Eigenschaften aufweisen, um die
Gewichte solcher Bruchsteine sowie die beim Beladen und Entladen
dieser Materialien auftretende Stöße auszuhalten.
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Derzeit
werden zum Transport schwerer Materialien, wie beispielsweise Bruchsteine,
Spezialmulden verwendet, die den spezifischen Belastungen gewachsen
sind, die mit der Natur und insbesondere der Masse solcher Bruchsteine
zusammenhängen.
Um zu gewährleisten,
dass diese Mulden den Stößen beim
Beladen sowie den hohen Gewichten standhalten und eine ausreichende
Lebensdauer erreichen, werden im allgemeinen zu ihrer Herstellung stärkere Bleche
benutzt, als dies der Fall bei der Herstellung von Mulden für klassische
Materialien wie Splitt oder Sand ist. Typischerweise benutzt man
Bleche mit einer Stärke
von 10 bis 15 mm, anstelle von Blechen mit einer Stärke in der
Größenordnung
von 5 mm für
klassische Mulden.
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Der
Einsatz solcher Bleche ermöglicht
eine nennenswerte Verstärkung
der mechanischen Widerstandskraft der Wände, wobei er jedoch den Nachteil
einer starken Gewichtserhöhung
der Mulde aufweist, was zu einer entsprechenden Verringerung der
Nutzlast führt,
im Verhältnis
zu der für
das die Mulde tragende Transportchassis zugelassene Gesamtgewicht.
In DE-A-2408336 wird der Vorschlag gemacht, eine klassische Mulde
mit einer Vielzahl von in ihrer Masse gebildeten Verstärkungen
auszustatten, was denselben Nachteil mit sich bringt.
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Andererseits
verursacht der Einsatz verschiedener Mulden, abhängig von den beförderten Materialien,
nämlich
einerseits klassische Mulden für Materialien
mit geringer Korngröße wie Sand
oder Splitt und andererseits spezielle Mulden für Bruchsteine, hohe Ausrüstungskosten,
was zu erhöhten Transportkosten
führt.
So muss ein Spediteur, der beide Arten von Materialien transportiert
(Bruchsteine und Materialien mit geringer Korngröße) über mindestens eine Mulde für Bruchsteine
verfügen,
wobei diese gegebenenfalls auch für den Transport von Materialien
geringer Korngröße einsetzbar
ist. Die Anschaffung einer Mulde für Bruchsteine ist jedoch viel teuerer
als die Anschaffung einer klassischen Mulde für Materialien geringer Korngröße und bewirkt,
wie bereits oben erläutert,
eine nennenswerte Verringerung der Nutzlast, wodurch eine solche
Mulde für
den Transport klassischer Materialien unwirtschaftlich ist. Somit
muss der Spediteur meistens über
mindestens eine Mulde für
Bruchsteine sowie über
mindestens eine klassische Mulde verfügen.
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Die
Erfindung soll insbesondere diesen verschiedenen Nachteilen des
Standes der Technik entgegenwirken.
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Genauer
gesagt besteht der Zweck dieser Erfindung im Bereitstellen des Konzeptes
einer Mulde für
Bruchsteine von geringen Herstellungskosten, die insbesondere ein
optimiertes Profil sowie optimierte mechanische Eigenschaften aufweist,
die hauptsächlich
einen nennenswerten Gewinn beim Gewicht der beladenen Mulde ermöglichen
(und demnach eine entsprechende Zunahme der für ein gegebenes Transportchassis
verfügbaren
Nutzlast).
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Ein
weiterer Zweck der Erfindung ist das Bereitstellen einer Mulde,
die annehmbare Betriebsbedingungen bei gemischtem Einsatz (Materialien
geringer Korngröße und Bruchsteine)
ermöglicht.
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Diese
verschiedenen Zwecke sowie andere, die im Nachhinein ersichtlich
werden, erreicht die Erfindung mit Hilfe einer Kippermulde für das Lagern und
Transportieren von Materialien wie Bruchsteine, bestehend aus einem
offenen Aufnahmebehälter
aus geschweißten
Blechen, die eine Lagerbehälterwand mit
kreisbogenförmigem
Querschnitt bilden, wobei die Mulde dadurch gekennzeichnet ist,
dass sie folgendes aufweist:
- – ein Aufprall-
und Versteifungsblech, das gegen einen Teil der Rückwand dieser
Mulde in einer im wesentlichen kontinuierlichen und symmetrischen Weise
im Verhältnis
zu ihrer vertikalen Ebene angebaut ist, wobei dieses Aufprall- und
Versteifungsblech sich in Längsdirektion
wesentlich auf der ganzen Länge
der Mulde erstreckt;
- – zwei
Längsgestellteile,
die im wesentlichen parallel zur Längsachse der Mulde verlaufen,
wobei diese Längsgestellteile
einen selbst tragenden Rahmen bilden und so ausgelegt sind, dass
sie auf den Längsträgern eines
Chassis ruhen können
und deren Abstand verstellt werden kann, um sie verschiedenen Chassisgrößen anzupassen;
- – Seitenränder, die
jeweils aus einem Profil mit geschlossenem Querschnitt gebildet
werden, die jeweils mit dem oberen Teil der Wand fest verbunden
sind, wobei ein Aufprallblech fest mit mindestens einem Teil dieser
Seitenränder
verbunden ist;
- – mindestens
ein Paar der Versteifung dienenden seitlichen Verstärkungsteile,
die symmetrisch auf beiden Seiten einer vertikalen Längsebene
der Mulde angebracht und aus Blechen ausgebildet sind, die fest
mit der Wand, mit den Profilen und mit den Längsgestellteilen verbunden
sind und mit ihnen im Dreieck angebrachte Gruppen bilden.
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Das
Konzept der Mulde für
Bruchsteine nach der Erfindung ergibt sich demnach aus dem Wunsch, die
Widerstandsbelastungen der Strukturen neu zu bedenken, um eine Optimierung
der bezüglich
Steifigkeit und Schlagfestigkeit erforderlichen Qualitäten zu erreichen
und setzt die Verwendung einer konkaven Wand aus geschweißtem Blech
mit kreisbogenförmigem
Querschnitt voraus, um ein kontinuierliches „Gleitprofil" zu bieten, die örtlich mit
angebrachten Aufprallblechen versehen ist. Durch selektives Anbringen
der Aufprallbleche an bestimmten exponierten Stellen der Muldenwand,
sorgt man dafür,
dass diese Bleche eine dynamische Verstärkungsrolle beim Widerstehen
von Schlägen
spielen sowie gegen Materialermüdung
und -abnutzung, wodurch man die erwünschten Eigenschaften zu, im
Verhältnis
zu den derzeitig verfügbaren
Lösungen,
sehr wettbewerbsfähigen
Herstellungskosten und Gesamtgewicht erhält. Dadurch ergibt sich ferner
die Möglichkeit
einer gemischten Nutzung der Mulde, d.h., sowohl für Bruchsteine
und schwere Materialien als auch für staubförmige Materialien oder für Materialien
geringerer Dichte oder sogar für
andere Anwendungen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass nach dem Stand der Technik bereits
Mulden mit kreisbogenförmigem
Querschnitt vorgeschlagen wurden, die weder Aufprallblech noch seitliche
Verstärkungen
noch Längsgestellteile
aufwiesen. Eine Mulde dieser Art wird insbesondere in der Patentanmeldung
EP 0374336 beschrieben.
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Nach
einer Variante der Erfindung von besonderem Interesse, reicht das
Aufprallblech bis zu einer vorgegebenen Höhe der Seiten der Mulde, so dass
es sich seitlich im Verhältnis
zur vertikalen Symmetrieebene der Mulde gemäß einem Öffnungswinkel (α) zwischen
30° und
etwa 50° erstreckt,
gemessen von der Mitte der oberen horizontalen Ebene der Mulde.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung sind die Bleche (Aufprallblech und geschweißte Bleche,
welche die konkave Lagerwand bilden) in etwa 5 mm stark und aus
einer schlagfesten Legierung der Härte 400 HB bis 500 HB hergestellt.
Derartige Bleche weisen eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Schlägen und
Hämmern
auf.
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Die
Längsgestellteile
verstärken
die Steifigkeit der Mulde und genauer ihre Steifigkeit in Längsrichtung.
Sie erlauben ebenfalls das Rücklenken
der von den Seitenwänden
der Mulde auf Höhe
des Chassis oder des Fahrschemels, das oder der die besagte Mulde
aufnehmen soll, übertragenen
vertikalen Kräfte.
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Vorteilhafterweise
bildet das am Boden der Mulde vorgesehene Aufprallblech einen Block
mit den Längsgestellteilen.
Der selbst tragende Rahmen bildet dann eine starre (gegen Verformungen
wirkende) untere Stütze
des Aufprallblechs und somit für
die gesamte Mulde.
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Es
sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass der selbst tragende Rahmen
auch mindestens zwei Querteile umfassen kann, die mit den Längsgestellteilen
zusammenwirken. So bilden die Gestellteile und die Querteile eine
rechteckige Verstärkungsstruktur,
die der allgemeinen Form der Mulde angepasst ist.
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Beim
Kippen der Mulde sichern der selbst tragende Rahmen und das Aufprallblech
die Steifigkeit der Mulde während
der Entladung der beförderten
Materialien.
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Da
die Mulde nach der Erfindung als Kippmulde angebracht wird, lässt sich
eine hydraulische Schubvorrichtung zum Kippen der Mulde einsetzen. In
diesem Falle können
die Längsgestellteile
vorteilhafterweise durch Eisenteile verlängert werden, die Befestigungspunkte
für eine
solche hydraulische Hebevorrichtung bilden. Diese Eisenteile können insbesondere
U- oder C-förmig
und untereinander austauschbar sein, um sie verschiedenen Arten
von hydraulischen Hebevorrichtungen anzupassen.
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Es
sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass der Abstand zwischen diesen
Längsgestellteilen
größer oder
kleiner sein kann, um eine Anpassung an verschiedene Chassis zu
ermöglichen.
Ein derartiger Abstand kann insbesondere zwischen 600 und 1500 Millimeter
betragen, um mit Chassis von 980 oder 1200 Millimeter kompatibel
zu sein.
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Nach
der Erfindung werden die seitlichen Ränder der Mulde aus einem Profil
mit geschlossenem Querschnitt gebildet. das mit dem oberen Teil der
Wand verbunden ist („Randprofile"). Jedes der seitlichen
Profile wird vorteilhafterweise aus einem gefalzten Blech gebildet,
das einen Gipfelwinkel aufweist. Das gefalzte Blech ist an beiden
Enden mit der Muldenwand verbunden, um den Querschnitt „abzuschließen". Diese Eigenschaften
ermöglichen
das Lösen
der Probleme, die durch diesen besonders empfindlichen Bereich der
Mulde gestellten werden, weil er beim Beladen Schlägen ausgesetzt
ist. Wegen der Verwendung einer Profilform mit geschlossenem Querschnitt,
wird ferner die Versteifung der Mulde erhöht.
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Nach
der Erfindung ist ebenfalls ein Aufprallblech mindestens einem Teil
der oberen inneren Seitenrändern
der Mulde angefügt.
Bevorzugterweise wird dann das Aufprallblech einerseits aus einem Teil,
das eine Fläche
des den oberen Rand bildenden Profils bedeckt und andererseits aus
einem daran angesetzten Teil der Muldenwand gebildet.
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Immer
nach der Erfindung weist die Mulde ein Paar seitliche, Versteifungen
bildende Verstärkungen
auf, die zur Steifigkeit der Wand aus geschweißten Blechen beiträgt, welche
ohne dies gegenüber
Verwindungen und „bananenförmigen" Verformungen empfindlich
sein könnte.
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Ganz
allgemein sei darauf hingewiesen, dass die gesamte Widerstandsfähigkeit
der konkaven Lagerwand durch die zusätzliche oder kombinierte Aktion
der seitlichen Verstärkungen
mit den oben erwähnten
Randprofilen und Längsgestellteilen verstärkt wird.
Die Gegenwart dieser Verstärkungsstrukturen
ermöglicht
die Verbesserung des Kompromisses zwischen der Widerstandsfähigkeit
sowie dem Gewicht der die Lagerwand bildenden Bleche und der gesamten
mechanischen Stabilität
der Mulde.
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Diese
mechanische Stabilität
der Mulde wird verstärkt,
wenn die erwähnten
seitlichen Verstärkungsteile
Blechelemente sind, die so mit der aus der konkaven Wand, den Randprofilen
und den Längsgestellteilen
gebildeten Gruppe zusammengefügt
sind, dass sie mit ihnen im Dreieck angebrachte Gruppen bilden.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Eigenschaft der Erfindung ist die Mulde
mit einer hinteren Schwenkklappe ausgestattet, welche die hintere
Abschlussfläche
der Mulde bildet und sich beim Kippen der Mulde aus dem Weg schwenken
lässt,
um das Entladen der transportierten Materialien zu ermöglichen.
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Andere
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung deutlich,
die als Beispiel und ohne einschränkende Wirkung vorgestellt
wird sowie beim Betrachten der beigefügten Figuren, bei denen:
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1 eine perspektivische Ansicht
einer Ausführung
der Erfindung zeigt;
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2 zwei halbe Schnitte der
Mulde der 1 zeigt, bei
denen die linke Hälfte
einem Querschnitt der Mulde auf der Höhe einer Seitenverstärkung und
die rechte Hälfte
einem Querschnitt auf der Höhe
der hinteren Versteifungsteile entspricht;
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3 eine Variante eines Gestellteils
darstellt.
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Bei
der Ausführung
von 1 besteht die Mulde
nach der Erfindung aus einer Wand 22 aus aneinander geschweißten Blechen,
die eine gewölbte Gruppe
bilden.
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Die
Wand 22 ist mit einer bestimmten Zahl von zusätzlichen
Teilen der Mulde verbunden, nämlich:
- – einer
vorderen Fläche 21,
die den Abschluss des vorderen Teils der Mulde sicherstellt und
die entweder senkrecht oder geneigt (beispielsweise mit einem Winkel
von 25° gegenüber der
Vertikalen) aufgestellt werden kann;
- – zwei
Randprofilen 25a, 25b, die sich in Längsrichtung
und symmetrisch über
die oberen Ränder der
Wand 22 erstrecken;
- – zwei
Paaren von Seitenverstärkungen 23a, 23b und 24a, 24b;
- – einer
Klappe 27, die schwenkbar am hinteren Teil der Mulde angebracht
ist und sich mit Hilfe von Schubhebeln 26a, 26b schwenken
lässt,
um die Mulde am hinteren Teil, auf der Höhe der die hintere Versteifung
und die Aufnahme der Schwenkklappe 27 bildenden Seitenverstärkungen 24a, 24b zu öffnen oder
zu schließen;
- – Längsgestellteile 28a, 28b (die
in 2 besser zu sehen
sind), welche sich symmetrisch am unteren Teil der Mulde erstrecken;
- – Aufprallblechelemente 32a, 32b,
die am unteren Teil der Wand 22 angebracht sind.
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Alle
diese verschiedenen Elemente tragen, neben ihrer jeweils spezifischen
Funktion, zur mechanischen Stabilität und zur Steifigkeit der Mulde
als Ganzes bei. So kombiniert man die relative „Leichtigkeit" der die Wand 22 bildenden
Bleche (beispielsweise Bleche aus stoß- und reibungsfester Legierung vom Typ
HARDOX 400 (eingetragenes Warenzeichen), mit einer Härte in der
Größenordnung
von 400 HB und die beispielsweise eine Stärke von ca. 5 mm aufweisen)
mit den Verstärkungseffekten
der verschiedenen anderen Elementen, die jeweils ihre Rolle an selektiv
angepassten Stellen der Mulde spielen.
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Bei
der in den 1 und 2 dargestellten Ausführung weist
die Mulde ebenfalls einen gewölbten Querschnitt,
genauer gesagt, einen kreisbogenförmigen Querschnitt, auf. Diese
Wölbung
der inneren Wände
der Mulde ermöglicht
es, das Hämmern
gegen die Wände 22 beim
Beladen mit Bruchsteinen zu beschränken. In der Tat fallen die
meisten Steinblöcke
direkt, sondern gleiten entlang der gewölbten Wände, ehe sie am Boden der Mulde
zum Liegen kommen oder sich auf vorher geladene Steine aufschichten.
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Vorteilhafterweise
ist die Mulde vorne und hinten am oberen Teil mit Brüstungen 29, 30 ausgestattet.
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Zuletzt
bilden die Winkeleisen 28a, 28b, welche die Längsgestellteile
bilden, ihrerseits einen selbst tragenden Rahmen – welcher
gegebenenfalls (nicht dargestellte) Querteile umfasst, die Brücken zwischen
den zwei Gestellteilen bilden – der
das Kippen der Mulde mit Hilfe einer sich auf einen (nicht dargestellten)
Chassis abstützenden
Schubvorrichtung 31 ermöglicht.
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Die
Geometrie und die Art des Zusammenbaus der verschiedenen, die Mulde
bildenden Elemente, sind deutlicher in 2 zu sehen.
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Die
Randprofile 25a, 25b bestehen aus einem Profil
mit geschlossenem Querschnitt, der mit dem oberen Teil der Wand 22 verbunden
ist. Bei der in der linken Halbansicht dargestellten Ausführung, besteht
das seitliche Profil aus einem gefalzten Blech 33, das
einen Winkel am Scheitel 34 aufweist. Das gefalzte Blech 33 ist
an beiden Enden mit der Wand 22 der Mulde verbunden, nämlich einerseits
auf der Höhe
einer überdeckenden
Verbindung 35 am oberen Teil der Wand 22 und andererseits
unterhalb dieses Bereiches, entlang einer Schweißnaht 36. So ergibt
sich ein „geschlossenes" Profil, das in der
Lage ist, diesen Bereich der Mulde zu versteifen.
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Die überdeckende
Verbindung 35 erlaubt es dem entsprechenden Teil des Bleches 33 die
Rolle des Aufprallblechs zu bilden, das den Widerstand dieses gegenüber Schlägen und
Verformungen empfindlichen Bereiches erhöht.
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Ferner
wird das gefalzte Blech 33 am unteren Teil entlang einer
Schweißnaht 37 durch
ein Verstärkungsblech 38 aufgenommen,
welches die mittlere Versteifung 23a bildet. Das untere
Teil dieses Verstärkungsblechs 38 ist
(durch Verschweißung
oder einer gleichwertigen Methode) auf dem Längswinkeleisen 28a angesetzt,
welches das Längsgestellteil und/oder
den selbst tragenden Rahmen der Mulde bildet.
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Es
gibt demnach Kooperation und Synergie zwischen diesen verschiedenen
Elementen, so dass die Effekte der Dreiecksbildung, welche die mechanische
Stabilität
des Ganzen begünstigen,
vervielfacht werden.
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Das
Längswinkeleisen 28 ist
aufgetragen und (beispielsweise durch Schweißen oder jeder anderen geeigneten
Methode) mit dem unteren Aufprallblech 32a verbunden.
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Bei
einer anderen Ausführung
kann das Aufprallblech 32a einen Block mit dem Längsgestellteil 28a bilden.
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Das
Aufprallblech 32a verlängert
sich symmetrisch und kontinuierlich zur gegenüberliegenden Seite der Wand 22 (Teil 32b).
Sie steigt an den Seiten der Mulde bis zu einer vorgegebenen Höhe hoch,
die durch einen Winkel α gegenüber der
senkrechten Symmetrieebene 39 und ausgehend von einem in etwa
auf der Höhe
der vorderen Seitenrändern 25a, 25b der
Mulde liegenden Punkt 40 dieser Ebene 39 definiert
werden kann. Der Winkel α kann
bevorzugterweise zwischen 30° und
ca. 50° liegen.
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Das
Längswinkeleisen 28a dient
seinerseits als Stützungs-Gestellteil
für die
Mulde und ruht auf dem Kopf eines Längsträgers 41 des Transportchassis.
Die Verbindung zwischen dem Winkeleisen 28a und dem Längsträger 41 besteht
nur in einem einfachen Aufliegen.
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In
der rechten Halbansicht aus 2 wird das
Versteifungsprofil 24a aus einem Blech 42 gebildet,
das den gesamten unteren Teil der Wand 22 umrahmt, um ein
hinteres Abschlussprofil der Mulde zu bilden.
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In 3 wird eine Variante eines
Gestellteils 28c dargestellt, das ein Eisenteil 28d umfasst,
das als Verankerungspunkt für
eine Hebevorrichtung von der Art einer hydraulischen Hebevorrichtung
dient. Das andere (nicht dargestellte) Gestellteil weist selbstverständlich eine ähnliche
Form auf. Das Eisenteil 28d liegt als C-förmiges Teil
vor und kann ausgetauscht werden, um die Vorrichtung verschiedenen Hebesystemen
anzupassen.
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Die
hier beschriebene Ausführung
bezweckt nicht den Umfang der Erfindung einzuschränken. Es können somit Änderungen
angebracht werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, so
wie er in den Ansprüchen
definiert ist.