WO1992004523A1 - Bohrtisch - Google Patents

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WO1992004523A1
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drive
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Inventor
Magnus Mauch
Achim Kehrberger
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Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld Gmbh & Co.
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E21B7/021—With a rotary table, i.e. a fixed rotary drive for a relatively advancing tool

Definitions

  • the invention relates to a drilling table for a mobile drilling device according to the preamble of claim 1.
  • Such drilling tables are used in known mobile drilling devices and are used, for example, to drill holes in pile foundations.
  • a drilling table according to the preamble of claim 1 are further developed so that it can also be used to drill and drill holes in the immediate vicinity of a building.
  • the development of the invention according to claim 2 is advantageous with regard to a simple and precise movement of the drilling tool to a drilling site located in the immediate vicinity of a building wall using an excavator carrying the leader.
  • the development of the invention according to claim 3 makes it possible to additionally provide drilling tables already in use with a drive sleeve located at one of the drilling table edges, or to produce conventional drilling tables and drilling tables according to the invention using largely the same standard components.
  • the development of the invention according to claim 4 is advantageous with regard to the simplest possible retrofitting of existing drilling tables.
  • the drive movement for the drive sleeve lying at the edge of the drilling table is derived from the rotary movement of the reduction gearwheel without any intervention into the interior of the existing conventional drilling table; only a few simple attachments are used.
  • the development of the invention according to claim 6 also serves for simple retrofitting of the invention on already existing drilling tables without any significant intervention in the mechanics of the drilling table. With this variant, it is also easy to provide a speed that is higher than that of the normal drive at the additional tap near the edge.
  • a drilling table is obtained in which the housing projects in one direction only slightly beyond the drilling axis, so that boreholes can be produced in the immediate vicinity of a building wall, in total particularly compact dimensions of the housing in the direction perpendicular to the drilling axis (corresponds to the direction of travel of the chassis in normal use).
  • FIG. 1 a vertical axial section through a 3-stage table with an additional drive sleeve for a drilling tool near the edge;
  • Figure 2 is a view similar to Figure 1, in which a modified drilling table is shown;
  • FIG. 3 a sectional view similar to FIG. 1, in which a further modified drilling table is shown.
  • 10 denotes a drilling table in total, which can be moved in a vertical direction on a leader 12 indicated by dashed lines, e.g. using a winch (not shown) or a hydraulic cylinder.
  • the drilling table 10 has a main housing lower part 14 and a main housing upper part 16 as well as a split additional housing part 18 which is placed on the end faces of the main housing parts on the right in FIG. 1.
  • the housing parts 14 to 18 are shown in a manner not shown, e.g. detachably connected by screws.
  • FIG. 10 An I-shaped cross section is shown on the side surface of the main housing lower part 14 in FIG. pointing guide rail 20 attached. Similarly, a second guide rail is attached to the rear side surface of the lower housing part 14. The guide rails 20 cooperate with the side surfaces of the leader 12 and thus form the guide for the drilling table 10.
  • a hydraulic drive motor 22 is attached to the top of the upper housing part 16. Whose shaft 24 carries a pinion 26. Bearings 28, 30 serve to support the shaft 24 in the drilling table housing.
  • the pinion 26 works on a reduction gear 32 with a large diameter compared to it, with integrally formed shaft ends 34.
  • Bearings 36, 38 serve to mount the reduction gear 32 in the drilling table housing.
  • the reduction gear 32 has a central, square cross section 40 for receiving a corresponding square drive rod for a drilling tool. Openings 42, 44 are provided above and below the passage 40 in the main housing lower part 14 and in the main housing upper part 16.
  • a drive sleeve 50 is mounted via bearings 46, 48. This has a central opening 52 with the same square cross section as the passage 40.
  • a toothed ring 54 which meshes with the reduction gear 32, is formed on the drive sleeve 50.
  • the ring gear 54 has a small diameter compared to the diameter of the reduction gear 32, so that the axis of the drive sleeve 50 is close to the edge of the drilling table 10 located on the right in FIG.
  • a square drive rod 56 is shown in dashed lines, the opening in the axial sliding play 52 enforced.
  • a drill bit 60 is attached via a coupling 58.
  • the drill 60 can be screwed directly into the ground in front of a building wall without the drill table housing bumping against the housing wall.
  • the drilling table 10 shown in FIG. 1 can also work like a conventional drilling table: all that is required is to insert a drive rod 56 into the passage 40 of the reduction gear 32.
  • the construction shown in FIG. 1 also has the advantage that drill drive movements at different speeds are provided in a mechanically very simple manner.
  • FIG. 2 shows a modified drilling table in which the tap near the edge rotates at the same speed and in the same direction of rotation as the tap of the conventional drilling table.
  • the drive sleeve 50 carries at its upper end, which is led out via the additional housing part 18, a sprocket 66. This is driven by a chain 64, indicated only schematically by dashed lines, which runs over a driving sprocket 62. The latter sits at the upper end of a drive part, designated overall by 68.
  • This has a four-sided coupling section 70 which fits in a form-fitting manner in the square passage 40 of the reduction gear 32, and a cylindrical collar 72 with which the drive part 68 sits on the top of the reduction gear 32.
  • a washer 74 engaging on the underside of the main lower housing part 14 and a split pin 76, the drive part 68 is captively connected to the reduction gear 32.
  • a sheet metal cover 78 surrounds the chain drive, which connects reduction gear 32 and drive sleeve 50 for synchronous rotary movement.
  • the modified drilling table shown in FIG. 3 is characterized by particularly small dimensions in the horizontal direction. This is made possible by placing the reduction gear 32 in a position adjacent to the guide rails 20. beard vertical plane revolves.
  • components corresponding to components already explained above are again provided with the same reference numerals. These components are not described again in detail below.
  • the shaft stub 34 which runs away to the right from the reduction gear 32 in FIG. 3 carries a bevel gear 80 at its right-hand end, and this meshes with the correspondingly conical toothed ring 54 of the drive sleeve 50.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 3 already offers a tap near the edge for the drill drive movement. It is characterized by a particularly compact structure with only a few mechanical parts and is therefore preferred for the construction of new drilling tables, while the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2 are preferably used when retrofitting existing drilling tables.
  • the drive motor 22 can also be placed on the upper side of the main housing upper part 16, so that the shaft 24 rotates again around a vertical axis.
  • the pinion 26 is then designed as a bevel pinion, the outer toothing of the reduction gear 32 is correspondingly tapered. This makes it possible to shorten the shaft end 34 carrying the bevel gear 80, as a result of which the axis of the drive sleeve 50 can be placed even closer to the leader 12.

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Abstract

Ein Bohrtisch (10) hat eine randnahe Zapfstelle für eine Bohrer-Antriebsstange in Form einer Antriebshülse (50), die drehbar in einem auf das Hauptgehäuse (14, 16) aufgesetzten Zusatzgehäuse (18) angeordnet ist. Die Antriebshülse (50) hat einen Zahnkranz (54), der mit dem üblichen Untersetzerzahnrad (32) des Bohrtisches zusammenarbeitet. Untersetzerzahnrad (32) und Antriebshülse (50) haben identische polygonalen Querschnitt aufweisende mittige Öffnungen (40, 52).

Description

Bohrtisch Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Bohrtisch für ein fahrbares Bohrgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Bohrtische finden bei bekannten fahrbaren Bohr¬ geräten Verwendung und dienen beispielsweise zum Bohren von Löchern bei Pfahl-Fundamentgründung.
Zuweilen wäre es wünschenswert, ein Bohrloch auch in un¬ mittelbarer Nachbarschaft eines schon existierenden Gebäudes zu erzeugen. Dies ist mit den bekannten Bohrtischen nicht möglich, da das Untersetzerzahnrad großen Durchmesser auf- weist, so daß dann, wenn der Bohrtisch bis neben eine Ge¬ bäudewand gestellt wird, die Bohrachse größeren Abstand von dieser Wand aufweist.
Durch die vorliegende Erfindung s->11 ein Bohrtisch gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß mit ihm auch Bohrlöcher in unmittelbarer Nachbarschaft einer Gebäude and gebohrt werden können.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Bohr- tisch gemäß Anspruch 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter¬ ansprüchen angegeben.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist im Hinblick auf ein einfaches und genaues H=ranbewegen des Bohrwerkzeuges zu einer in unmittelbarer Nachbarschaft einer Gebäudewand liegenden Bohrstelle unter Verwendung eines den Mäkler tragenden Baggers von Vorteil. Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ermöglicht es, schon im Einsatz befindliche Bohrtische zusätzlich mit einer bei einem der Bohrtisehrander liegenden Antriebshülse zu versehen oder herkömmliche Bohrtische und erfindungs- gemäße Bohrtische unter weitgehender Verwendung gleicher Standardbauteile herzustellen.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf eine möglichst einfache Nachrüstung schon vor- handener Bohrtische von Vorteil. Die Ableitung der Antriebs¬ bewegung für die beim Rand des Bohrtisches liegende An¬ triebshülse von der Drehbewegung des Untersetzerzahnrades erfolgt ohne jeglichen Eingriff ins Innere des vorhandenen klassischen Bohrtisches; es finden nur einige einfache An- bauteile Verwendung.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ermöglicht bei kompakten Abmessungen der Kraftübertragungseinrichtung zwischen Untersetzerzahnrad und Antriebshülse eine 1: 1- Übersetzung, d.h. eine umlaufende Antriebshülse mit glei¬ cher Drehzahl wie das Untersetzerzahnrad. Damit hat man vergleichbare Antriebsverhältnisse für beide Zapfstellen des Bohrtisches.
Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 dient einer einfachen Nachrüstung der Erfindung an schon beste¬ henden Bohrtischen ohne nennenswerten Eingriff in die Mecha¬ nik des Bohrtisches. Man kann bei dieser Variante auch leicht eine gegenüber dem Normalantrieb erhöhte Drehzahl an der zu- sätzlichen, randnahen Zapfstelle bereitstellen.
Gemäß Anspruch 7 erhält man einen Bohrtisch, bei welchem das Gehäuse in einer Richtung nur geringfügig über die Bohrachse übersteht, so daß Bohrlöcher in unmittelbarer Nähe einer Gebäudewand erzeugt werden können, bei insgesamt besonders kompakten Abmessungen des Gehäuses in zur Bohr¬ achse senkrechter Richtung (entspricht bei üblichem Einsatz der Fahrtrichtung des Fahrgestelles) .
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1: einen vertikalen axialen Schnitt durch einen 3ohrtisch mit einer zusätzlichen randnahen An¬ triebshülse für ein Bohrwerkzeug;
Figur 2: eine ähnliche Ansicht wie Figur 1, in welcher ein abgewandelter Bohrtisch wiedergegeben ist; und
Figur 3: eine zu Figur 1 ähnliche Schnittansicht, in wel¬ cher ein nochmals abgewandelter Bohrtisch gezeigt ist.
In Figur 1 ist mit 10 insgesamt ein Bohrtisch bezeichnet, der auf einem gestrichelt angedeuteten Mäkler 12 in verti¬ kaler Richtung verfahrbar ist, z.B. unter Verwendung einer nicht näher gezeigten Seilwinde oder eines Hydraulikzylin- ders.
Der Bohrtisch 10 hat ein Hauptgehäuseunterteil 14 sowie ein Hauptgehäuseoberteil 16 sowie ein auf die in Figur 1 rechts gelegenen Stirnflächen der Hauptgehäuseteile aufge- setztes geteiltes Zusatzgehäuseteil 18. Die Gehäuseteile 14 bis 18 sind in nicht näher gezeigter Weise, z.B. durch Schrauben, lösbar miteinander verbunden.
An der in Figur 1 vorneliegenden Seitenfläche des Haupt- gehäuseunterteiles 14 ist eine I-förmigen Querschnitt auf- weisende Führungsschiene 20 befestigt. Ähnlich ist eine zweite Führungsschiene an der hinteren Seitenfläche des Gehäuseunterteiles 14 festgemacht. Die Führungsschienen 20 arbeiten mit den Seitenflächen des Mäklers 12 zusammen und bilden so die Führung für den Bohrtisch 10.
Auf der Oberseite des Gehäuseoberteiles 16 ist ein hydrau¬ lischer Antriebsmotor 22 angebracht. Dessen Welle 24 trägt ein Ritzel 26. Lager 28, 30 dienen zur Lagerung der Welle 24 im Bohrtischgehäuse.
Das Ritzel 26 arbeitet auf ein verglichen mit ihm großen Durchmesser aufweisendes Untersetzerzahnrad 32 mit angeform¬ ten Wellenstummeln 34. Lager 36, 38 dienen zur Lagerung des Untersetzerzahnrades 32 im Bohrtischgehäuse.
Das Untersetzerzahnrad 32 hat einen mittigen, quadratischen Querschnitt aufweisenden Durchgang 40 zur Aufnahme einer entsprechend vierkantigen AntriebsStange für ein Bohrwerk- zeug. Oberhalb und unterhalb des Durchganges 40 sind im Hauptgehäuseunterteii 14 und im Hauptgehäuseoberteil 16 Öffnungen 42, 44 vorgesehen.
Im Inneren des Zusatzgehäuseteiles 18 ist über Lager 46, 48 eine Antriebshülse 50 gelagert. Diese hat eine mittige Öffnung 52 mit gleichem quadratischem Querschnitt wie der Durchgang 40. An die Antriebshülse 50 ist ein Zahnkranz 54 angeformt, der mit dem Untersetzerzahnrad 32 kämmt. Der Zahnkranz 54 hat verglichen mit dem Durchmesser des Unter- setzerzahnrades 32 kleinen Durchmesser, so daß die Achse der Antriebshülse 50 nahe beim in Figur 1 rechts gelegenen Rand des Bohrtisches 10 liegt.
In Figur 1 ist gestrichelt eine Vierkant-Antriebsstange 56 wiedergegeben, die im axialen Gleitspiel die Öffnung 52 durchsetzt. Am unteren Ende der AntriebsStange 56 ist über eine Kupplung 58 ein Bohrer 60 angesetzt.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, kann man den Bohrer 60 unmit telbar vor einer Gebäudewand ins Erdreich hineindrehen, ohne daß das Bohrtischgehäuse an der Gehäusewand a.stößt.
Der in Figur 1 gezeigte Bohrtisch 10 kann aber auch wie ein herkömmlicher Bohrtisch arbeiten: Man braucht hierzu nur eine AntriebsStange 56 in den Durchgang 40 des Unter¬ setzerzahnrades 32 einzuführen.
Läßt man bei dem in Figur 1 gezeigten Bohrtisch das Zusatz¬ gehäuseteil 18 und die Antriebshülse 50 weg und verschließt man die Hauptgehäuseteile 14, 16 am rechten Ende durch eine Platte, so erhält man einen herkömmlichen Bohrtisch. Man kann somit mit weitgehend standardisierten Bauteilen sowohl Bohrtis ~e mit einer zusätzlichen randnahen Antriebsst ngen- Aufnähme als auch herkömmliche Bohrtische bauen.
Umgekehrt erkennt man, daß man dann, wenn man das Bohrtisch¬ gehäuse eines herkömmlichen Bohrtisches an der in Figur 1 rechts gelegenen Stirnfläche öffnet durch einfaches An¬ bauen des Zusatzgehäuseteiles 18 mit der darin gelagerten Antriebshülse 50 die Möglichkeit einer randnahen Zapfstelle für die Bohrerantriebsbewegung schafft.
Die in Figur 1 gezeigte Konstruktion hat auch den Vorteil, daß man auf mechanisch sehr einfache Weise Bohrer-Antriebs- bewegungen mit unterschiedlicher Drehzahl bereitstellt.
Figur 2 zeigt einen abgewandelten Bohrtisch, bei welchem die randnahe Zapfstelle mit gleicher Geschwindigkeit und gleichem Drehsinn umläuft wie die Zapfstelle des herkömm- liehen Bohrtisches. Bauteile, die unter Bezugnahme auf die Figur 1 schon erläutert wurden, sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nicht noch einmal detail¬ liert beschrieben.
Die Antriebshülse 50 trägt an ihrem oberen, über das Zusatz¬ gehäuseteil 18 herausgeführten Ende ein Kettenrad 66. Die¬ ses wird durch eine nur schematisch gestrichelt angedeutete Kette 64 angetrieben, die über ein treibendes Kettenrad 62 läuft. Letzteres sitzt am oberen Ende eines insgesamt mit 68 bezeichneten Antriebsteiles. Dieses hat einen vier¬ kantigen Kopplungsabschnitt 70, der formschlüssig in den quadratischen Durchgang 40 des Untersetzerzahnrades 32 paßt, sowie einen zylindrischen Bund 72, mit dem das Antriebs¬ teil 68 auf der Oberseite des Untersetzerzahnrades 32 sitzt. Durch eine auf der Unterseite des Hauptgehäuseunterteiles 14 angreifende Unterlagscheibe 74 und einen Splint 76 ist das Antriebsteil 68 unverlierbar mit dem Untersetzerzahn¬ rad 32 verbunden.
Eine Blechabdeckung 78 umgibt den Kettentrieb, der Unter¬ setzerzahnrad 32 und Antriebshulse 50 zur synchronen Dreh¬ bewegung verbindet.
Bei der in Figur 2 gezeigten Variante braucht man zur Nach- rüstung der randnahen Zapfstelle keinerlei mechanische Ein¬ griffe in einen herkömmlichen Bohrtisch vorzunehmen. Man braucht nur das Zusatzgehäuseteil 18 auf das Hauptgehäuse aufzuschrauben, das Antriebsteil 68 in das Untersetzerzahn¬ rad 32 einzusetzen und die Kette 64 über die Kettenräder 62 und 66 zu legen.
Der in Figur 3 gezeigte abgewandelte Bohrtisch zeichnet sich durch besonders geringe Abmessungen in horizontaler Richtung aus. Dies wird dadurch möglich, daß man das Unter- setzerzahnrad 32 in einer den Führungsschienen 20 benach- barten vertikalen Ebene umlaufen läßt. 3eim Ausführungs- beispiel nach Figur 3 sind funktional obenstehend schon erläuterten Bauteilen entsprechende Bauteile wieder mit denselben Bezugszeichen versehen. Diese Bauteile werden nachstehend nicht nochmals im einzelnen beschrieben.
Der in Figur 3 nach rechts vom Untersetzerzahnrad 32 weg¬ laufende der Wellenstummel 34 trägt an seinem rechts gele¬ genen Ende ein Kegelrad 80, und dieses kämmt mit dem ent- sprechend kegelig ausgebildeten Zahnkranz 54 der Antriebs¬ hülse 50.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 bietet schon von Hause aus eine randnahe Zapfstelle für die Bohrer-Antriebsbewe- gung. Es zeichnet sich durch besonders kompakten Aufbau bei nur wenigen mechanischen Teilen aus und wird daher für den Neubau von Bohrtischen bevorzugt, während die Ausfüh- rungsbeispiele nach den Figuren 1 und 2 vorzugsweise bei der Nachrüstung schon vorhandener Bohrtische Verwendung finden.
In Abwandlung des in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispie- les kann man den Antriebsmotor 22 auch auf die Oberseite des Hauptgehäuseoberteiles 16 setzen, so daß die Welle 24 wieder um eine vertikale Achse umläuft. Das Ritzel 26 wird dann als Kegelritzel ausgebildet, entsprechend kegelig ist dann die Außenverzahnung des Untersetzerzahnrades 32. Dies ermöglicht es, den das Kegelrad 80 tragenden Wellenstummel 34 zu verkürzen, wodurch die Achse der Antriebshulse 50 noch näher zum Mäkler 12 gelegt werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Bohrtisch für ein fahrbares Bohrgerät, mit einem auf einem Mäkler (12) verfahrbaren Gehäuse (14, 16, 18), mit einem Antriebsmotor (22) , der über ein Ritzel (26) auf ein verglichen mit dem Ritzeldurchmesser großen Durchmesser aufweisendes Untersetzerzahnrad (32) arbeitet, und mit einer durch das Untersetzerzahnrad (32) in Drehung ver- setzten Antriebshulse (50) , die mit einer mittigen unrunden Öffnung (52) zur axial verschieblichen Aufnahme einer mit einem Bohrwerkzeug (60) verbindbaren, entsprechend unrunden Querschnitt aufweisenden AntriebsStange (56) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebshülse (50) und ein mit ihr verbundener Zahnkranz (54) verglichen mit dem Durchmesser des Untersetzerzahnrades (32) kleinen Durch¬ messer aufweisen und daß die Antriebshulse (50) in unmittel¬ barer Nachbarschaft einer der Seitenflächen des Gehäuses (14, 16, 18) angeordnet ist.
2. Bohrtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige der Gehäuseseitenflächen, die der Antriebs¬ hulse (50) benachbart ist, derjenigen der Gehäuseseiten¬ flächen gegenüberliegt, die mit mit dem Mäkler (12) zusa - menarbeitenden Führungsmitteln (20) versehen ist.
3. Bohrtisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Antriebshulse (50) in einem Zusatzgehäuse
(18) gelagert ist, welches auf einer Seitenfläche des das Untersetzerzahnrad (32) aufnehmenden Hauptgehäuses (14, 16) angebracht ist.
4. Bohrtisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Untersetzerzahnrad (32) einen mittigen unrunden Durch- gang (40) zur axial verschieblichen Aufnahme einer ent- sprechen unrunden AntriebsStange (56) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den unrunden Durchgang (40) ein ent¬ sprechend unrundes Kopplungsteil (70) eingesetzt ist, wel¬ ches mit einem Zahnkranz (62) verbunden ist, der mit dem Zahnkranz { 66) der Antriebshülse (50) gekoppelt ist.
5. Bohrtisch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopplungsteil-Zahnkranz (62) und der Antriebshulsen- Zahnkranz (66) durch eine Kette (64) gekoppelt sind.
6. Bohrtisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Untersetzerzahnrad (32) einen mittigen unrunden Durch¬ gang (40) zur axial verschieblichen Aufnahme einer ent¬ sprechend unrunden Antriebsstange (56) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshulsen-Zahnkranz (54) eben¬ so wie das Ritzel (26) des Antriebsmotors (52) mit dem Untersetzerzahnrad (32) kämmt.
7. Bohrtisch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzerzahnrad (32) in einer den mit dem Mäkler (12) zusammenarbeitenden Führungs¬ mitteln (20) benachbarten vertikalen Ebene umläuft und ent¬ weder über ein kleines Kegelrad (80) mit dem ebenfalls als Kegelrad ausgebildeten Antriebshülsen-Zahnkranz (54) kämmt oder über eine Schnecke auf den Antriebshulsen-Zahnkranz arbeitet.
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