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Maschine zum Einschaufeln, Befördern und Einsacken von Massengütern,
wie Kohle
Es sind bereits Maschinen zum Einschaufeln, Befördern und Einsacken von
Superphosphaten oder ähnlichen Massengütern bekannt, die auf einem Fahrgestell angeordnet
sind. Diese weisen bereits eine Hebevorrichtung auf, die mit baggerartigen Eimer
an einer endlosen Kette das einzuschaufelnde Gut anhebt. Über eine Schütte wird
das Gut nach dem Anheben und unter Zwischenschaltung einer Zerkleinerungsvorrichtung
in Behälter gebracht, die es auf anschließbare Säcke verteilen. Diese bekannten
Maschinen haben den Nachteil, daß das im allgemeinen in Haufen gelagerte Gut durch
die baggerartigen Eimer und durch die senkrechte Anordnung der Hebevorrichtung nur
schwer aufgenommen werden kann. Es muß daher viel zusätzliche Arbeit von Hand geleistet
werden, damit das aufzunehmende Gut überhaupt in die Hebevorrichtung gelangt, abgesehen
davon, daß das Fahrgestell nicht maschinenmäßig gemäß der Förderung des Gutes weiterbewegt
werden kann. Im übrigen fällt das geförderte Gut aus beträchtlicher Höhe auf eine
Förderrinne, so daß Kohle oder ähnliches empfindliches Massengut zerschlagen wird.
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Der Erfindung liegt nun eine Maschine zugrunde, bei der insbesondere
diese erwärmten Nachteile vermieden werden sollen. Erreicht wird das nun dadurch,
daß das Fahrgestell der Maschine selbst-
fahrbar ausgestaltet ist
und daß die Hebevorrichtung eine Rinne umfaßt, die an ihrem Unterteil mit einem
Einschaufelgerät versehen ist. Unter der Einwirkung der maschinellen Vorwärtsbewegung
des selbstbeweglichen Fahrgestells wirkt dieses Einschaufelgerät auf den einzuschaufelnden
Haufen ein, wodurch es möglich ist, das Gut praktisch ohne zusätzliche Handarbeit
aufzunehmen. Die eigentliche Hebevorrichtung einfassende Rinne ist an einer waagerechten
Achse im oberen Teil des Gestells gelagert. Diese Rinne stützt sich auf zwei kreisförmige
Träger ab, die an dem Fahrgestell befestigt sind und zu der erwähnten waagerechten
Achse im oberen Teil des Gestells konzentrisch verlaufen. Diese kreisförmigen Träger
gestatten, die Neigung der Rinne einzustellen, wodurch sich die Höhe des Schaufelgeräts
einstellen läßt. Auch werden die auf die Schaufeleinrichtung übertragenen Kräfte
über die Rinne und entsprechende Abstützungen von den kreisförmigen Trägern aufgenommen.
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Die eigentlichen Schaufelorgane werden erfindungsgemäß nicht durch
Eimer gebildet, sondern durch Schaufeln, die eine geringe Höhe aufweisen.
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Hierdurch ist es möglich, den Abstand zwischen der Fördereinrichtung
und dem darunter angeordneten Sieb auf ein Geringstmaß zu halten, so daß auch empfindliches
Massengut, wie Kohle, bei der Beförderung auf das Sieb nicht zerschlagen wird.
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Steht die Rinne gemäß der Erfindung in der niedrigsten Arbeitsstellung,
so legen sich die Stützpunkte der Rinne an den erwähnten kreisförmigen Trägern des
Gestells in der Höhe und in der Verlängerung der Hauptträger des selbstbeweglichen
Fahrgestells an, wodurch die beim Vorstoßen des Schaufelgeräts auftretenden Kräfte
in Richtung der Hauptträger liegen und von diesen aufgenommen werden. Die Rinne
stützt sich zweckmäßigerweise auf den kreisförmig gebogenen Trägern unter Zwischenschaltung
von Rollen ab.
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Steht die Rinne mit ihrem Schaufelgerät in der unteren Arbeitsstellung,
so gestatten in Richtung der Hauptträger des Fahrgestells vorgesehene Verlängerungen
die Übertragung der auftretenden Kräfte auf das Fahrgestell.
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Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
hervor: In der nur als Beispiel gebrachten Zeichnung stellt dar Abb. I die Seitenansicht
einer erfindungsgemäßen Maschine, Abb. 2 eine Rückansicht, Abb. 3 eine Draufsicht
auf das Selbstfahrgestell, Abb. 4 die perspektivische Ansicht eines Teiles der einstellbaren
Einhängvorrichtungen dieses Gestells, Abb. 5 einen lotrechten Längsteilschnitt längs
der Linie 5-5 der Abb. 6 durch die Einschaufel-und Hebevorrichtung, Abb. 6 eine
Drauficht auf dieselbe, Abb. 7 einen Querschnitt längs der Linie 7-7 der Abb. 5,
Abb. 8 einen Teilschnitt in größerem Maßstab durch eine Hebeschaufel, Abb. g einen
lotrechten Schnitt längs der Linie 9-9 der Abb. I, jedoch in größerem Maßstab, durch
die Anlenkung der Einschaufel- und Hebevorrichtung an den oberen Teil der Maschine
und Abb. 10 einen lotrechten Längsschnitt durch den oberen Teil des Hebezeugs, der
Sieb- und Trennvorrichtung und der mit ihnen verbundenen Trichter.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Maschine aus
einem Kraftfahrzeug, dessen Gestell 1 über Einhängefedern 4 auf vier Trag-und Antriebsrädern
aufruht, den Vorderrädern 3 und den Hinterrädern 2. Damit das Gestell unabhängig
von den Unebenheiten der Arbeitsfläche genau waagerecht aufgestellt werden kann,
sind die Einhängefedern 4 für die Vorderräder einstellbar an dem Gestell I befestigt.
Eine jede dieser Federn ist hinten längs einer festen Achse 5 (Abb. I und 4) an
einem an dem betreffenden Längsträger des Ge stells befestigten Bügel 6 angelenkt.
Vorn hingegen weist das oberste Federblatt ein Auge 7 auf, durch welches eine Achse
8 hindurchgeht, deren Ende in einer lotrechten Gleitrinne spielt, die aus einem
an dem Gestell 1 lotrecht befestigten U-Eisen g besteht. Die Lage der Achse 8 in
dieser Gleitrinne g wird mittels einer Spindel 10 eingestellt, deren Kopf, z. B.
mittels eines Kugelgelenks II, sich in einem an der Feder 4 angeschweißten oder
sonstwie befestigten Teil 12 dreht. Diese Spindel schraubt sich in eine am Gestell
I befestigte Mutter I3 ein, und sie dreht ein an ihrem oberen Ende aufgekeiltes
Kegelrad 14 (Abb. I, 3 und 4) mit. Dieses Kegelrad 14 kämmt mit einem Kegelrad I5,
das auf einer ein Handrad 17 tragenden Wellen aufgekeilt ist. Zwecks Erleichterung
der Einstellung sind die beiden Handräder an derselben Seite der Maschine angebracht
(Abb. I und 2).
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Die Einstellung der waagerechten Lage des Gestells, z. B. um eine
etwaige Neigung des Erdbodens oder örtliche Unebenheiten desselben auszugleichen,
erfolgt durch Drehung der Handräder I7; sie wird durch eine in der Mitte des Gestells
befestigte Libelle überwacht.
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Der Antrieb der vier Trag- und Antriebsräder 2, 3 erfolgt durch einen
Motor I8 (Abb. 3). Dieser Motor, der von beliebiger Bauart sein kann (z. B. ein
Explosions- oder Dieselmotor), ist verzugs weise ein Elektromotor, der für die vorliegende
Anwendung folgende Vorteile aufweist: Er vermeidet die für das gesamte Blechwerk
und außerdem und insbesondere für die Empfindlichkeit der Waage bzw. Waagen nachteiligen
Erschütterungen, er vermeidet ruckweises Anfahren, er gestattet sehr sanfte und
allmähliche Bewegungen nach vorn und hinten mittels eines Anfahrwiderstands 19.
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Der Motor Is treibt über ein doppelseitiges Getriebe 20 zwei Wellen
21 und 22 an.
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Die Welle 21 bildet die antreibende Welle eines ersten Gangwechslers
23, dessen angetriebene Welle 24 in einen zweiten Gangwechsler 25 mit zwei angetriebenen
Wellen 26 und 27 mündet. Die Welle 26 endigt an einer hinteren Antriebsbrücke
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für die Hinterräder2, während die Welle 27 nach einer vorderen Antriebsbrücke 29
für die Vorderräder 3 führt.
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Die letzteren dienen auch zur Steuerung und sind darum in bekannter
Weise mit einem Lenkrad 30 verbunden.
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Das soeben beschriebene Selbstfahrgestell wird wie folgt. ergänzt:
Es trägt ein folgende Hauptteile aufweisendes Gerüst: gegen den Mittelpunkt des
Fahrzeugs zu einen rechteckigen Rahmen, der aus durch Längsträger 32 und Querträger
33 miteinander verbundenen Ständern 3I (Abb. I) besteht, am Vorderende des Gestells
einerseits zwei mit dem obengenannten Rahmen durch Querträger 34 verbundene Ständer
33a und andererseits durch Streben 36 mit den Ständern 33a derart verbundene Verlängerungen
35, daß zwei starre Dreiecke gebildet werden, vor den Verlängerungen 35 kreisbogenförmig
gebogene Träger 37, deren Krümmungsmittelpunkt auf einer oben und waagerecht gelegenen
und zur lotrechten Längssymmetrieebene des Fahrzeugs senkrechten Achse X-X (Abb.g)
liegen; diese Bogenträger sind durch Streben 38 und 39 versteift.
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Längs der obengelegenen geometrischen Achse X-X, die durch eine Welle
40 verwirklicht wird, die von mit den Querträgern 32, 33 durch ein Zwischengerüst
42 verbundenen Lagern 41 getragen wird, ist mittels zweier Beschläge 43 die Rinne
einer Einschaufel- und Hebevorrichtung angelenkt. Diese Rinne (Abb. 5 bis 9) weist
einen U-förmigen Querschnitt auf; sie besteht aus zwei lotrechten Längswänden 44
und einem Boden 45.
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Gegen ihr unteres Ende zu sind die Wände 44 in 46 (Abb. 5) verbreitert
und an diesem unteren Ende durch einen mit Zähnen 48 versehenen schaufelförmigen
Körper 47 miteinander verbunden.
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Die Schwenkungen der Hebezeugrinne um die obere Achse X-X werden
durch den Antriebsmotor I8 des - Fahrgestells bewirkt, oder genauer, von der Welle
22 (Abb. 3), die aus dem Getriebe 20 nach vorn heraustritt; diese Welle 22 ist über
eine mit einem Handhebel 50 ausgestattete Kupplung 49 und ein Zahnradgetriebe 51
mit einer Winde 52 verbunden. Letztere ist mit der obengenannten Rinne durch ein
Drahtseil 53 (Abb. I) verbunden, das mittels von dem Gestell 1 bzw. den Ständern
33 bzw. der Schwenkrinne 44 getragenen Rollen 54, 55 und 56 in geeigneter, Weise
zu einem Flaschenzug ausgestaltet ist.
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Ersichtlicherweise zwingt man die Rinne 44 durch Aufrollen des Drahtseils
53 auf der Winde 52 in Richtung des Pfeils f:' (Abb.-I), um die Achse X-X nach oben
zu schwenken, und umgekehrt läßt man das Hebezeug durch Abrollen des Drahtseils
nach unten schwenken.
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Man erkennt, daß während einer solchen Schwenkung zwei von der Rinne
getragene Rollen 57 auf den Bogenträgern 37 abrollen. Diese Rollen haben eine derartige
Lage auf der Rinne, daß sie sich recht genau in der Höhe der Verlängerungen 35 des
Gestells befinden, wenn das Hebezeug seine dargestellte normale tiefe Arbeitslage
einnimmt.
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Dieses Hebezeug ist mit Vorrichtungen zur Hinaufbeförderung bis zu
seinem oberen Ende, zur Weiterbeförderung, Siebung, Wägung und Einsackung der Massengüter,
wie Kohle od. dgl., versehen. Diese Vorrichtungen bestehen zunächst aus zwei Hebeketten
58, z. B.. Gallschen Ketten. Die beiden Längskörper dieser Ketten befinden sich
an beiden Seiten des Rinnenbodens 45; ihre oberen Trume gleiten auf von der Rinne
getragenen seitlichen Längsschienen 59 (Abb. 6 und 7), während ihre unteren Trume
unten von sich frei drehenden Kettenrädern 60 (Abb.5) und Umlenkrädlern 6I geführt
werden, deren Achsen 62 bzw. 63 von den Wänden 44 der Rinne getragen werden. An
ihren unteren Enden treffen die oberen und unteren Trume auf sich frei um eine Achse
65 drehenden Kettenrädern 64 zusammen. Um diese Räder 64 herum sind die Ketten durch
Verkleidungen 66 geschützt. Am oberen Ende der Rinne laufen die Ketten über Antriebsräder
67 und sich frei drehende Kettenräder 68 (Abb. I und 10).
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Die beiden Ketten sind in Abständen durch Schaufeln 69 miteinander
verbunden, die in Querrichtung U-förmig zurückgebogen sind. Ihre Seitenflügel sind
an den Ketten befestigt. Ein jeder derselben weist ein Zapfenloch 70 (Abb. 8) auf,
in welches ein mit einem Sicherungssplint 72 versehener Zapfen 7I eingreift.
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An ihrem unteren Ende ist die Rinne oben durch einen Schutzstreifen
73 (Abb. 5) aus Gummi oder ähnlichem Werkstoff und ein Schutzblech 74 abgeschlossen.
Schließlich ist der Rinnenboden 45 in 75 zurückgeschlagen, so daß er mit dem hinteren
Teil der Schaufel 47 zusammen eine Art Tunnel bildet. Durch diesen Tunnel treten
die Schaufeln 69 von hinten nach vorn (Abb. 5, Pfeile f2).
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Die oberen Kettentrume bewegen sich unter der Wirkung der oberen
Kettenräder 67 (Abb. 1 und io) in Richtung des Pfeiles f4. Letztere sind auf einer
Welle 76 aufgekeilt, die von einem Hilfsmotor 77 in Richtung des Pfeiles 4 in Umdrehung
versetzt wird. Dieser Motor ist vorzugsweise ein Elektromotor. Er ist zusammen mit
seinem Regelwiderstand 78 (Abb. 1) an einem der Ständer 31 befestigt. Seine Welle
79 ist über eine Kettenübertragung 8I und Kettenräder 82, 83 mit einer Zwischenwelle
8o verbunden. Diese Welle 80 ist mit einer Welle 84 durch eine Stufenübertragung
85 verbunden, die gestattet, die Leistung des Hebezeugs zu verändern, und diese
Welle 84 ist ihrerseits mit der Welle 76 der Kettenräder 77 durch eine Kette 86
und Kettenräder 87, 88 verbunden.
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Eine Umlenkung um die Schwenkachse 40 der Rinne ist grundsätzlich
nicht erforderlich, da die Stellungsänderungen dieser Rinne während ihres Gebrauchs
nicht so groß sind, daß die gegenseitige Entfernung der Wellen 84 und 76 dadurch
merklich verändert wird. Überdies kann die Kette 86 durch eine unter der Wirkung
einer Feder stehende Spannrolle gespannt gehalten werden.
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In der Verlängerung des oberen Hebezeugendes ist ein Verteiltrichter
89 (Abb. I, 2 und Io) angeordnet, der mit einem geneigten Boden 90 mit einem Falldämpfungsfortsatz
91 aus Gummi oder ähnlichem Werkstoff versehen ist, auf welchem die von dem Hebezeug
ausgeschütteten Massengüter hinuntergleiten, um dann in Richtung des Pfeils p (Abb.
Io) auf den oberen Teil einer von dem Traggerüst 42 (Abb. I) getragenen Siebvorrichtung
93 von beliebiger bekannter Bauart zu fallen. Diese Vorrichtung weist zwei in geeignetem
gegenseitigem Abstand übereinander angeordnete Siebe. 93, 94 (Abb. IO) auf; die
Löcher des Siebes 93 sind größer als diejenigen des Siebes 94. Diese beiden Siebe
werden auf beliebige bekannte Art in Schwingung versetzt, z. B. durch exentrische
Zapfen mittels einer Welle 95 (Abb. I), die über eine Kette 96a (oder einen Riemen)
und Kettenräder 96, 97 (oder Riemenscheiben) mit der Zwischenwelle 80 verbunden
sind.
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Diese Siebvorrichtung ist mit einem hinter ihr und etwas tiefer angeordneten
Verteiler verbunden.
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Letzterer weist einen ersten Aufnahmetrichter 98 auf, dessen Eintrittsöffnung
mit einer schrägen Trennwand 99 versehen ist, welche die groben Stücke A des Massenguts
aufnehmen soll, die nicht durch das obere Sieb 93 gegangen sind; diese Zwischenwand
leitet diese Stücke A nach dem sich in 98a verjüngenden und in die Offnungg8b auslaufenden
unteren Teil des Aufnahmetrichters. In der Verlängerung des zweiten Siebes 94 ist
eine andere schräge Wand 100 mit einer Öffnung 101 angeordnet. Eine in 103 an diese
Wand 100 hinter der Offnung IÓI angelenkte Klappe 102 gestattet, die mittelgroßen
Stücke B, welche durch das obere Sieb 93, aber nicht durch das untere Sieb 94 gegangen
sind, nach Belieben nach der Trichterverjüngung 98a zu leiten (wenn die Klappe 102
sich in ihrer in Abb. 10 ausgezogen dargestellten umgelegten Lage befindet), oder
nach einem zusätzlichen Trichter 104 (wenn die Klappe 102 in die Stellung Io2a hochgeklappt
ist).
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In dem Trichter 98 ist vorzugsweise eine lotrechte Zwischenwand 105
aus Gummi oder sonstigem elastischem Werkstoff angebracht, die den Aufprall der
Materialien A und B aufnehmen und damit den Verschleiß der hinteren Trichterwand
vermeiden soll.
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Schließlich fließt das Kohlenklein C nach Durchgang durch die Siebe
93 und 94 in eine Kammer iofi. Diese mit einem Schauloch 107 (Abb. I) versebene
Kammer weist unten, vorzugsweise auf jeder Seite des Fahrzeugs, je eine Entladeöffnung
1oQ mit Verschlußklappe IO9 auf.
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Der Zusatztrichter I04 für die mittelgroben Stücke B endet seitlich
(Abb. 2) in einer Waage IIO.
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Die Trichterverjüngung 98a für die groben Stücke A mit oder ohne
Zusatz der mittelgroben Stücke B, je nach Stellung der Klappe I02, mündet oberhalb
einer Wäge- und Einsackvorrichtung bekannter Bauart, die eine Waage III (Abb. I)
für selbsttätige Wägung und Auslösung- aufweist.
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Diese Waage ist mit einem üblichen Gegengewicht 112 versehen, das
mit ihr auf beiden Seiten der Maschine verbunden ist, und zwar einerseits oben über
einen üblichen Waagebalken II3 und andererseits erfindungsgemäß durch einen unteren
Gegenbalken II4, der in 115 in einem Kugellager auf dem Gestell schwingt. Dank den
beiden unteren Waagebalken 114, die mit den beiden oberen II3 zwei Gelenkparallelogramme
bilden, bleibt die Waage 110 genau senkrecht zum Gestell 1, trotz der ständigen
Ortveränderungen der gesamten Maschine im Laufe der Arbeit.
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Unter dieser Waage ist ein Trichter 1 i6 zum Füllen der Säcke vorgesehen,
die auf einer an dem Gestell , befestigten Tragvorrichtung 117 aufgesetzt werden.
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Es ist offensichtlich, wie die Maschine arbeitet.
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Man bewegt sie nach vorn, auf den Haufen von Massengütern, z. B. Kohle,
zu, die man auslesen, sieben, wägen und einsacken will. Die Fahrzeuggeschwindigkeit
wird mit Hilfe der Gangwechsler 23 und 25 geregelt. Die Fahrgeschwindigkeit beträgt
z. B. zwischen 0,5 m je Minute (während der Arbeit) und 5 km je Stunde (während
der Fahrten von einem Arbeitsplatz zum anderen).
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Vor dem Beginn der eigentlichen Arbeit bringt man das Gestellt mittels
der Handräder 17 in waagerechte Lage.
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Weiter stellt man die Höhe der Schaufel 47 über dem Boden ein, je
nachdem, welchen Teil des Materialhaufens man abzutragen wünscht. Dann schaltet
man den Hilfsmotor 77 ein, der einerseits die Hebezeugketten und andererseits die
Welle 95 des Rüttelsiebes antreibt. Mittels der Stufenübertragung 85 verändert man
die Geschwindigkeit der Hebezeugketten, um in jedem Fall die beste Speisung des
Siebes zu erzielen, unter Berücksichtigung des Feuchtigkeitszustands und der Natur
des zu befördernden Materials.
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Dieses Material wird von dem Hebezeug in das Sieb gegossen und in
die drei Grobheitsstufen A, B, C zerteilt. Das Kohlenklein bzw. der Kohlenstaub
wird in dem Behälter 106 eingesammelt und nach Füllung desselben entleert; es ist
also günstig, diesen Behälter möglichst groß vorzusehen, um die Entleerung seltener
vornehmen zu müssen. Die Stücke B werden gewogen und eingesackt, entweder gesondert
in IIO oder zusammen mit den groben Stücken A in III, und in letzterem Fall in II7
eingesackt.
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Man erkennt, daß die Maschine die Aufnahme, Siebung, Wagung und Einsackung
vollkommen selbsttätig gestaltet, und dies sogar während der Ortsveränderungen der
Maschine dank dem zweiten Waagebalken 114 der Waage III.
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Dank diesem zweiten Waagebalken kann die Waage selbst dann richtig
arbeiten, wenn die Neigung des Geländes sich im Laufe der Arbeit ändert und nicht
durch eine neue Einstellung mittels der Handräder I7 ausgeglichen wird, und zwar
bis zu einer verbleibenden Neigung von 6 bis 8 °/o.
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Wenn die Schaufel 47 während der Arbeit in dem Haufen von Massengütern
vorrückt, wird der
Widerstand dieses Materials auf die Bogenträger
37 über die Rollen 57 übertragen die sich ungefähr in der Höhe der Verlängerungen
35 des Gestells 1 befinden, so daß dieser Widerstand praktisch zu keinerlei auf
das Hebezeug ausgeübtem Kraftmoment Veranlassung gibt.
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Für die Fortbewegung auf der Straße oder auch nur einen einfachen
Wechsel des Arbeitsplatzes hebt man das Hebezeug durch Schwenkung um die Achse X-X
mittels der Winde 52 und des Drahtseils 53 an, wozu die Winde mit Hilfe des Hebels
50 eingekuppelt wird.
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Die Erfindung ist keineswegs auf die dargestellte und beschriebene
Ausführungsart beschränkt, die nur beispielsweise ausgewählt wurde.
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Das Motorgestell und seine Antriebsart können von den beschriebenen
abweichen. Die beiden Gangwechsler 23 und 25 können durch irgendeine andere Vorrichtung
zur Regelung der Geschwindigkeit ersetzt werden.
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Die Hebeketten mit ihren Schaufeln 69 können durch irgendeine andere
gleichwertige Vorrichtung, wie ein Förderband mit Querleisten, ersetzt werdeii.
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PATENTANSPRUCIIE: I. Maschine zum Einschaufeln, Befördern und Einsacken
von Massengütern, wie Kohle, die auf einem Fahrgestell montiert ist und eine Hebevorrichtung
mit endloser Kette aufweist, die mit Betätigungsorganen versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrgestell (r) selbstfahrbar ausgestaltet ist und daß- die Hebevorrichtung
eine Rinne (44, 45) umfaßt und an ihrem Unterteil mit einem Einschaufelgerät (47,
48) versehen ist, das unter der Einwirkung der Vorwärtsbewegung des selbstbeweglichen
Fahrgestells auf einen einzuschaufelnden Haufen einwirkt, wobei die Rinne (44, 45)
an einer waagerechten Achse (40), die quer zu dem oberen Teil eines Gestells (32,
33, 42) verläuft, angehängt ist, welches Gestell durch das selbstbewegliche Fahrgestell
getragen wird und welche Rinne sich auf zwei kreisförmige Träger (37) abstützt,
die an dem Fahrgestell befestigt sind und zur Schwingungsachse konzentrisch verlaufen,
welche kreisförmigen Träger (37) die Neigung der Rinne (44, 45) zu regeln gestatten,
damit die Höhe des Haufengeräts (47, 48) geregelt werden kann und damit des weiteren
die auf die Haufeneinrichtung übertragenen Kräfte aufgenommen werden können.