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Tieflöffelbagger Tieflöffelbagger mit einem am Spitzenausleger außerhalb
der Löffelschwerachse drehbar gelagertem Löffel, an dessen Rückseite das Löffelkippseil
befestigt ist, während das Hubseil am oberen Ende und das Grabseil am unteren Ende
des Spitzenauslegers angreift, sind bekannt.
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Es sind weiter Tieflöffelbagger bekannt, deren Löffel durch ein außerhalb
des Löffeldrehpunktes angreifendes Grabseil aus der Transportstellung in die Grabstellung
gezogen wird oder bei denen das Hubseil so an dem Löffel angreift, daß ein Schwenken
des Löffels aus der Transport- in die Grabstellung stattfindet. Bei diesen Tieflöffelbaggern
wird also der Löffel, wenn der Seilzug wirksam ist, immer gegen den Grabanschlag
gezogen, während er in der Transportstellung durch die Wirkung seines eigenen Gewichtes
immer nur so weit herumschwenken kann, bis der Schwerpunkt des Löffels unter dem
Drehpunkt liegt.
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Es ist ferner bekannt, durch die Anordnung von starren Parallelogrammlenkern
den Löffel bei Tiefbaggern so zu führen, daß bei allen Stellungen des Auslegers
und des Spitzenauslegers die Löffelunterkante immer parallel zu sich selbst im Raum
bewegt wird. Bei solcher Anordnung entfällt die Möglichkeit, die Löffelneigung zum
Ausschütten oder Transportieren willkürlich- zu verändern.
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Demgegenüber besteht die angemeldete Erfindung darin, daß der Löffel
in der Transportstellung über seine freie Schwerpunktslage zwangsläufig aufrichtbar
ist, wobei das über das äußere Ende des Spitzenauslegers geführte Hubseil außerhalb
der Drehachse des Löffels unmittelbar an dem Löffel bzw. an einem auf den Löffel
drehbar wirkendes Zwischenglied befestigt ist, während das Kippseil über eine außerhalb
der unteren Schwenkachse des Auslegers am Baggergestell gelagerte Rolle und über
eine entweder in der Auslegerschwenkachse oder in deren Nähe am Spitzenausleger
oder Ausleger gelagerte Rolle zu einer am Löffel befestigten Kurve bzw. einem am
Löffel angreifenden Zwischenglied geführt ist. In ihrer weiteren Ausführungsform
wird die Erfindung dädurdh gekennzeichnet, daß zwischen dem Hubseil und dem Löffel
eine konstante, veränderliche oder sich stetig mit der Stellung des Löffels zum
Spitzenausleger verändernde Übersetzung eingeschaltet ist und weiter dadurch, daß
zwischen dem Kippseil und dem Löffel eine konstante, veränderliche oder sich stetig
mit der Stellung des Löffels zum Spitzenausleger verändernde Übersetzung eingeschaltet
ist.
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In den beiliegenden Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand an einem
Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. r einen Tieflöffelbagger in
der bisher üblichen Ausführung, bei welchem der Löffel sich so einstellt, daß der
Schwerpunkt des Löffels unter dessen Drehachse liegt, Fig. a einen Löffel für Tiefbagger,
bei welchem durch angebrachte Gegengewichte die Transportstellung des Löffels bis
beinahe zu
einer senkrechten Stellung der Vorderwand ermöglicht
wird, Fig. 3 einen Tieflöffelbagger in den Stellungen a) bei gesenktem Ausleger,
Löffel in Grabstellung, b) bei gehobenem Ausleger und hereingeschwenktetn Spitzenausleger,
Löffel in Transportstellung, c) bei gehobenem Ausleger und herausgeschwenktem Spitzenausleger,
Löffel in Transportstellung und - gestrichelt - in Grabstellung, Fig. .4 einen Tieflöffelbagger
in den gleichen Stellungen mit einer anderen Führung des Kippseiles und des Hubseiles,
Fig. 5 einen Löffel gemäß Fig. d. in vergrößertem Maßstab, Fig. 6 einen Grundriß
zu Fig. 5, Fig.7 ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Zwischenschaltung eines
Übersetzungsgetriebes zwischen dem Hubseil und dem Löffel, Fig. 8 einen Grundriß
zu Fig. 7, Fig. 9 ein anderes Ausführungsbeispiel mit veränderlicher Übersetzung
zwischen dem Seil und dem Löffel, Fig. io einen Schnitt a-a der Fig. 9.
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Fig. i zeigt einen Tieflöffelbagger der bisher bekannten Ausführung,
dessen Löffel sich ohne Einwirkung besonderer Kräfte in der Transportstellung so
einstellt, daß der Schwerpunkt unter dem Drehpunkt liegt. Die Löffelvorderwand liegt
dabei so schräg, daß ein vollständiges Ausschütten durch eine Bodenöffnung unmöglich
ist. Die Kippseilführung (Seil 22) ist hierbei durch Lagerung der Rolle 26 am Ausleger
6 und der Rolle 27 am Spitzenausleger 8 möglichst nahe an den Drehachsen 5 und 7
vorbeigeführt, um zu vermeiden, daß bei der Abwärtsbewegung des in der Grabstellung
stehenden Löffels eine Änderung der wirksamen Kippseillänge eintritt, was man bisher
als nachteilig empfand. Wird bei einer solchen Anordnung der in der Transportstellung
stehende Löffel, z. B. von der Stellung 13 nach der Stellung C gebracht, dann vergrößert
sich die Entfernung zwischen der Rolle 34. und der Seilbefestigung 35 am Löffel.
Es muß also auf dem Weg von nach C entweder die Kipptrommel 24. betätigt werden,
damit sich die erforderliche Seillänge auf diesem Wege abspult, oder es muß bereits
in der Stellung g das Kippseil so lose gemacht werden, daß es zur Erreichung der
Stellung C ausreicht. Im ersten Fall erfordert die dauernde Bedienung der Kipptrommel
die besondere Aufmerksamkeit des Baggerführers, im anderen Fall muß er bei der Stellung
B abschätzen, wieviel loses Seil für den @Veg B bis C erforderlich ist. Die Fig.2
zeigt, wie man durch angebrachte Gegengewichte i die Transportstellung des Löffels
so weit verbessern kann, daß die Vorderwand des Löffels nahezu lotrecht steht. Es
liegt auf der Hand, daß diese Gegengewichte eine Totlast darstellen, die beim Bewegen
des Löffels dauernd mitbewegt werden müssen und deshalb eine unnötige Belastung
der Antriebsmaschine und der Bremse darstellen.
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Diese Unzulänglichkeiten und dadurch bedingte Leistungsverminderung
beseitigt die beschriebene Erfindung.
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In der Fig. 3 bezeichnet -2 den drehbaren Oberteil eines Baggers mit
der Stütze 3, die durch eine Strebe :I gehalten wird. Bei 5 ist der Ausleger 6 und
an dessen freiem Ende bei 7 der Spitzenausleger 8 drehbar angeordnet. An dem vorderen
Ende des Spitzenauslegers ist der Löffel 9 um die Drehachse io schwenkbar gelagert,
während an dem hinteren Ende bei i i Rollen 18 für das Hubseil 12 angebracht sind,
welches über Rollen 13-bzw. .49 der Stütze 3 zu der mit einer Bremse 14 versehenen
Hubtrommel 15 geführt wird.
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tpVon der Grabtrommel 16 wird das Grabseil 17 zu dem vorderen Ende
des Spitzenauslegers 8 geführt, so daß in bekannter Weise der Ausleger 6 und der
Spitzenausleger 8 durch die beiden Seile 12, 17 gesteuert «-erden -können. Unterschiedlich
von den bisherigen Ausführungen wird hierbei das Hubseil 12 entweder von dem hinteren
Ende des Spitzenauslegers 8 oder auch von der Rolle 13 der Stütze 3 unmittelbar
zu einer Rolle i9 am Ausleger 6 und von dort zu der Kurvenscheibe 2o des Löffels
geführt und beispielsweise bei 21 am Löffel befestigt. Durch dieses Seil wird dadurch,
daß es außerhalb der Löffeldrehachse io angreift, ein Drehmoment des Löffels um
seine Drehachse io im Uhrzeigersinne hervorgerufen, welches den in der Transportstellung
befindlichen Löffel so weit herumzieht, daß die Löffelvorderwand in einer sowohl
für den Transport des Baggergutes als auch für die Entleerung durch eine Bodenöffnung
günstigen Stellung gehalten ,wird.
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Das Kippseil 2.2 wird von der mit einer Bremse 23 versehenen Kipptrommel
24 entweder unmittelbar oder mittelbar über die Rolle 25 zu der Rolle 26 am Baggergestell
geführt und läuft von dort über eine Rolle 27 an der Auslegerspitze ebenfalls zu
der Kurvenscheibe 2o des Löffels und wird bei 28 befestigt. Wird der Löffel nach
beendigter Grabiaeivegung von der Stellung A durch Heben des Auslegers in die Stellung
B ge-
bracht. dann soll erfindungsgemäß der Löffel eine für den Transport
des Gutes und das Entleeren desselben durch die Bodenöffnung
günstige
Stellung einnehmen bzw., wie gezeichnet, behalten. Dies wird dadurch erreicht, daß
sich ein Teil des Kippseiles 22 um die Kurvenscheibe 2o herumlegt. Die dazu gebrauchte
Seillänge wird dadurch frei, daß die Drehachse der Rolle 26 in einer solchen Entfernung
und Richtung von der Drehachse 5 des Auslegers 6 angeordnet ist, daß sich beim Heben
des Auslegers 6 zwar das Seil 22 um die Rolle 26 herumlegt, aber gleichzeitig ciie
Entfernung zwischen der Auslegerspitze 7 und der Rollenachse 26 sich so weit verkleinert,
daß die Differenz zwischen der Kürzung der Entfernung der Achsen 7, 26 und der um
die Rolle 26 herumgelegten Seillänge denselben Wert ergibt, wie die um die Kurvenscheibe
2o auf dem Wege von der Stellung A nach der Stellung B herumgelegte
Seillänge 22. Mit anderen Worten: Die Länge des Kippseiles 22 zwischen der Trommel
2q. und dem Befestigungspunkt 28 am Löffel hat sich trotz der Winkeländerung zwischen
dem Löffel und dem Spitzenausleger nicht geändert, so daß eine -gute Transport-
und Entleerungsstellung des Löffels ohne Betätigung der Kippseiltrommel 24 erreicht
wird und das Kippseil 2z immer gleichmäßig gespannt bleibt.
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Eine weitere Änderung des Winkels zwischen dem Löffel und dem Spitzenausleger
tritt bei der Bewegung von der Stellung B nach der Stellung C, also beim Herausschwenken
des Spitzenauslegers ein, so daß sich auch auf diesem Wege ein Teil des Kippseiles
22 um die Kurvenscheibe 2o herumlegt. Wird nun die Rolle 27 so groß gemacht wie
die als Kreis dargestellte Kurvenscheibe 2o, dann wickelt sich durch das Schwenken
des Spitzenauslegers von der Stellung B nach der Stellung C von der Rolle 27 genau
so viel Seil ab, wie sich auf der Kurvenscheibe 2o aufwickelt, d. h. die Vorderwand
des Löffels 9 wird auf dem Wege von A nach B und C parallel verschoben
und behält deshalb ihre Stellung. Es braucht also beim Heben des Auslegers und Herausschwenken
des Spitzenauslegers, gleichgültig, ob diese Bewegungen nacheinander oder gleichzeitig
erfolgen, die Kippseiltrommel2q. bei angenähert gleichbleibender Stellung ,der Vorderwand
des Löffels nicht betätigt zu werden.
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Nach beendigter Entleerung des Löffels oder zum Ausschütten des Löffels
durch die Graböffnung wird der Löffel durch Anziehen des Kippseiles 22 in die gestrichelt
gezeichnete Grabstellung gezogen und dann durch Nachlassen des Hubseiles 12 'zu
einer neuen Grabbewegung abgesenkt. Da bei der Abwärtsbewegung des Löffels dieser
nunmehr seine Stellung zum Spitzenausleger nicht ändert, muß von der Kipptrommel
Seil abgelassen werden, da bei dieser Bewegung ein selbsttätiger Ausgleich der Seillängen,
wie sie beim Aufwärtsbewegen durch die Winkeländerung zwischen Löffel und Spitzenausleger
hervorgerufen wurde; nicht mehr erfolgt. Es übernimmt also bei der Abwärtsbewegung
die Kipptrommelbremse 23 einen Teil der zu leistenden Bremsarbeit, so daß die beim
Absenken auftretende Bremswärme auf die zwei Bremsen 1q., 23 verteilt und dadurch
in vorteilhafter Weise die Hubbremse 1q., welche bisher die gesamte Bremsarbeit
zu leisten hatte, entlastet wird. Es kann also bei dieser Bauweise die Form und
Lage der Kurven oder Rollen für das Kippseil gleichzeitig unter dem Gesichtspunkt
gewählt werden, daß ein bestimmter Betrag der Bremsarbeit von der Kipptrommelbremse
23 übernommen wird.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 4.. Hier wird das Kippseil
22 von der Rolle 26 nicht über die Auslegerspitze, sondern über eine Rolle 29, die
in einer bestimmten Entfernung von der Drehachse 7 des Spitzenauslegers am Spitzenausleger
befestigt ist, zu einer Kurvenscheibe 3o am Löffel geführt und bei 31 befestigt.
Gleichzeitig ist in dieser Figur dargestellt, wie das eine Ende des Hubseiles 12
von den Rollen 18 zu einer Kurvenscheibe 32 geführt und bei 33 am Löffel befestigt
ist. Während die Wirkung dieser Hubseilführung die gleiche ist, wie. bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig.3, wird durch die besondere Führung des Kippseiles 22; dadurch, daß die
Rolle 29 außerhalb der Drehachse 7 des Spitzenauslegers liegt, erreicht, daß die
Kurvenscheibe 30 für das Kippseil zum Ausgleich der Seillängenänderung eine
solche Form annimmt, daß der zum Herausschwenken des Löffels aus der Transportstellung
in die Grabstellung erforderliche Hebelarm für das Kippseil größer wird, so daß
die in diesem Seil aufzuwendenden Kräfte beim Schwenken kleiner werden. Gleichzeitig
ergibt diese Anordnung der Rolle 29, daß die Rolle 26 in größerer Entfernung von
der Drehachse 5 des Auslegers 6 am Baggergestell angebracht werden kann, so daß
durch diese Maßnahme die bei der Abwärtsbewegung des ganzen Systems von der Kippseiltrommel
24 abzuwickelnde Seillänge größer und damit auch der von der Bremse 23 übernommene
Anteil der Bremsarbeit größer wird.
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Es können die einzelnen Elemente der Fig.3 und q. untereinander kombiniert
und ausgetauscht werden, ohne daß diese Maßnahmen aus dem Rahmen der Erfindung herausfallen.
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So ist es z. B. möglich, in der Fig. 3 die Rolle 27 in ihrem Durchmesser
zu verkleinern und die dadurch entstehenden Längendifferenzen des Seiles 22 durch
eine Formgebung
der Kurvenscheibe 2o etwa in der Art derjenigen
der Kurvenscheibe 3o nach Fig. d. wieder auszugleichen. Weiter ist es selbstverständlich
möglich, in der Fig. 3 die Führung des Hubseiles 12 zu dem Löffel in der in Fig.
d. gezeichneten Art vorzusehen, ohne daß sich dadurch etwas Wesentliches an der
Wirkungsweise der Anordnung ändert.
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Ein Löffel, auf dem in der Transportstellung durch das bis zum Löffel
verlängerte Hubseil ein Moment im LThrzeigersinne ausgeübt wird und der durch das
geführte Kippseil daran gehindert wird, diesem Moment nachzugeben, hat gegenüber
den bisher bekannten seilgesteuerten Löffeln den Vorteil, daß er während des Herausschwenkens
des Spitzenauslegers bzw. Drehens des Baggers ruhig bleibt und nicht unter dem Einfluß
der Beschleunigungs- bzw. Zentrifugalkräfte in der Längsrichtung des Baggers pendelt.
Außerdem bleibt das Kippseil immer gespannt, wenn von vornherein die Kurvenscheibe
2o oder 32 für das Hubseil so bemessen wird, daß das durch das Senkseil erzeugte
Moment im Uhrzeigersinne größer ist als das durch den Löffelschwerpunkt in entgegengesetzter
Richtung erzeugte Moment.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich, daß der Löffel, wenn er durch die
Bodenöffnung entleert wird. der Einwirkung der durch die Entleerung hervorgerufenen
Schwerpunktsv erlagerung nicht nachgeben kann, da das Kippseil, wie bereits erwähnt,
'eine Drehung des Löffels im Uhrzeigersinne nicht zuläßt. Der Löffel behält also
auch beim Ausschütten seine Lage bei, so daß der Inhalt ohne Streuung an einer gewollten
und bestimmten Stelle entleert werden kann.
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In den Fig. 5 und 6 ist ein Löffel der Fig. d. in vergrößertem Maßstabe
dargestellt und -neigt, wie das Kippseil 22 über die Kurvenscheibe 30 geführt
und bei 31 am Löffel befestigt ist. Das Hubseil 12 liegt auf einer Kurvenscheine
32, hier als Kreis dargestellt, und ist bei 33 am Löffel befestigt. Es wird also,
wie bereits erwähnt, durch das Hubseil 12 ein Moment im Uhrzeigersinne auf den Löffel
ausgeübt, so daß eine für das Ausschütten durch eine Bodenöffnung günstige Stellung
des Löffels erreicht wird, während gleichzeitig das Kippseil 22 durch die Formgebung
der Kurvenscheibe 3o und die vorbeschriebenen Mittel so geführt ist, daß bei Bewegung
des Auslegers 6 und Spitzenauslegers 8, ohne daß die Kipptrommel 24 betätigt wird,
der Löffel seine durch das Seil 12 bewirkte aufrechte Lage im Raume behält.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem
ein übersetzungsgetriebe zwischen das Hubseil 12 und den Löffel 9 eingeschaltet
ist. Diese Ausführung ist dann vorteilhaft, wenn die Kraft des Hubseiles 12 nicht
ausreicht, um den Löffel bis in die gewünschte Lage herumzuziehen, und vor allen
Dingen dann, wenn man vermeiden will, daß beispielsweise die Kurvenscheibe 32 (Fig.
5) so große Dimensionen annimmt, daß' die Aufnahmeöffnung des Löffels dadurch eingeengt
wird. Durch dieses Übersetzungsgetriebe bekommt man auch freie Hand in der Wahl
der Löffeldrehachse io, so daß man diese, wenn es zweckmäßig ist, in einer größeren
Entfernung von der Löffelvorderwand anbringen kann, ohne daß dadurch die Ausschüttstellung
des Löffels ungünstiger wird; denn durch eine größere Übersetzung kann man das am
Löffel wirksame, dem Schwerpunkt des Löffels entgegenwirkende Moment beliebig vergrößern.
Das Hubseil 12 greift an einer Trommel 37 so an, daß mit Hilfe des Cybersetzungsgetriebes
38, 39 ein Drehmoment im Uhrzeigersinne in der gewünschten Größe auf den Löffel
ausgeübt wird. Das Kippseil 2-2 kann ähnlich wie in der Fig.3 über die Kurvenscheibe
47 laufen und bei 28 am Löffel befestigt sein. Es ist selbstverständlich auch möglich,
dieses Seil an der entgegengesetzten Seite der Trommel 37 angreifen zu lassen, so
daß auch das durch den Seilzug 22 auf den Löffel ausgeübte Drehmoment zum Herumkippen
des Löffels im Maßstab der Übersetzung vergrößert werden kann.
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Die in Fig. 7 und 8 dargestellte Anordnung hat den Nachteil, daß das
von dem Seil 12 hzw. 22 durch die konstante Übersetzung auf den Löffel ausgeübte
Moment nicht immer in dem gleichen Verhältnis zu dem durch den Schwerpunkt auf den
Löffel ausgeübten Moment steht, da ja bei der Bewegung des Löffels um die Drehachse
io aus der gezeichneten Stellung heraus, z. B: im umgekehrten Uhrzeigersinne, der
Schwerpunkt infolge seines wechselnden horizontalen Abstandes b von der Drehachse
zunächst die Wirkung des Seiles 22 unterstützt, von dem unteren Totpunkt an aber
in stetig sich vergrößerndem Maße dieser Bewegung entgegenwirkt. Dieser Nachteil
kann z. B. dadurch behoben werden. daß der Mittelpunkt des Zahnrades 3 9 nicht mit
der Drehachse io zusammenfällt, sondern unabhängig vom Löffel an dem Spitzenausleger
in genügender Entfernung vom Löffel angeordnet ist. Wird dann zwischen einem Punkt
außerhalb dieserZahnradachse (Kurbel) und einem geeigneten Punkt des Löffels ein
Lenker eingeschaltet, dann erreicht man, daß bei der Drehbewegung des Löffels eine
im gewünschten Maße änderbare Übersetzung zwischen dem Seil und dem Löffel eintreten
kann. Diese Ausführung ist auch vorteilhaft, weil die zum Aufrichten des Löffels
in die Transport- und Entleerungsstellung in dem Hubseil
verfügbare
Kraft verschieden ist, je nachdem ob sich -der Löffel in kleinerer oder größerer
Entfernung vom Auslegerdrehpunkt befindet. Die jeweilige Größe der Übersetzung kann
also auf die jeweilige Lage des Löffels so abgestimmt werden, daß die verfügbare
Hubseilkraft in jedem Fall ausreicht; um eine günstige Löffelstellung beim Transport
oder beim Ausschütten zu erreichen.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel mit veränderlicher Übersetzung zwischen
den Seilen 1.2 und 22 und dem Löffel ist in den Fig. 9 und io dadurch erreicht,
daß an dem Löffel 9 bei 4o ein bügelartiger Lenker 41 angreift, der auf der Welle
42 drehbar gelagert ist. Diese Welle ist mit einem oder mehreren Zahntrieben 43
verbunden, welche in Zahnstangen 44, die auf dem Spitzenausleger befestigt sind,
eingreifen. Auf der Welle 42 sind weiter die Trommeln 45 und 46 für das Hubseil
12 und das Kippseil 22 angeordnet. Wird z. B., um den Löffel in die gestrichelt
gezeichnete Lage herumzukippen, das Seil 22 angezogen, dann wälzt sich in derselben
Richtung das Trieb 43 auf der Zahnstange 44 ab. Dabei ist der an der Drehachse io
wirksame Hebelarm zum Herumschwenken des Löffels anfangs nur klein, der sich aber
bei fortschreitender Bewegung der Welle 42 in Richtung des Seilzuges in demselben
Sinne vergrößert, wie der waagerechte Abstand des Schwerpunktes des Löffels von
der Drehachse io des Löffels sich vergrößert.