DE3013450A1 - Verteilermast einer betonpumpe - Google Patents

Description

"Verteilermast einer Betonpumpe"

Die Erfindung betrifft die vorteilhafte Ausbildung eines mehrteiligen Verteilermastes einer Betonpumpe zum Zwecke der Reduzierung der Bauhöhe im zusammengefalteten Zustand, der Gewichtsreduzierung und der Fertigungsvereinfachung, insbesondere durch die vorgesehene Gelenkausbildung in Verbindung mit den Elementen für die Krafteinleitung und die Halterung der Förderleitung.

Bisher wurden die mehrgliedrigen Verteilermaste so gebaut, daß die Symmetrieachsen aller Glieder in derselben vertikalen Ebene lagen DOS 19 29 401; DOS 20 18 500; DP 20 00 382; DOS 19 29 401; DOS 27 29 750; DOS 19 15 722. Beim Zusammenfalten lagen die einzelnen Mastteile alle übereinander, wobei der vertikale Abstand meist noch durch die zwischen den Mastteilen liegenden Hydraulikzylinder weiter vergrößert wurde.

Nun verlangt der Markt Betonverteilermaste mit immer größeren Reichweiten. Gleichzeitig kann aber die Fahrzeuglänge bzw. die vorderen und hinteren überstände der Verteilermaste über den LKW hinaus nicht vergrößert werden. Die Forderung nach größerer Förderweite kann also bei der bekannten und üblichen Bauweise nur über die Zahl der übereinander liegenden Mastteile erfüllt werden. Hierbei treten einige Schwierigkeiten auf, beispielsweise haben dann 3, 4 oder 5 Mastteile eine Bauhöhe in der Transportstellung von ca. 1,3 - 1,8 m. Das wiederum bedeutet, daß die zulässige Transporthöhe von 4 m unter Umständen nicht mehr ausreicht. Ein weiteres negatives Merkmal ist, daß der Gesamtschwerpunkt bei Faltung des Auslegers nach unten höher liegt und damit die Transportgeschwindigkeit, insbesondere die Kurvenfahrsicherheit

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beeinträchtigt ist.

Bei der üblichen, sogenannten Roll faltung nach unten sind weiterhin die Verstell zylinder und Umlenkhebel unter der Unterkante des einzelnen Auslegers vorstehend und es kam häufig zur Beschädigung dieser Teile durch Hängenbleiben an Schalungsteilen oder dem Bauwerk und zu Todesfällen.

Darüberhinaus mußten die Halterungen der Förderrohre an den Mastteilen verschiedene Abmessungen haben, was sich auf die Fertigung und die Kosten ungünstig auswirkte.

Die verschiedenen Faltsysteme haben spezifiscte Nachteile und Vorteile. Verteilermaste für nach Oben-Faltung waren bisher hinsichtlich ihrer Lagerausbildung anders ausgeführt als solche für nach Unten-Faltung.

Beispielsweise macht die Z-FaItung nach oben ein großes maximales Auslegermaß mit wenigen Auslegerteilen möglich,.etwa 31 m mit nur 3 Teilen. Gleichzeitig liegt der Gesamtschwerpunkt niedriger, weil der Α-Mast als der schwerste zu unterst liegt. Die Lastverteilung auf 2 oder 3 Achsen ist leicht anpaßbar.

Die Rollfaltung nach unten erfordert für gleiche Reichweite (etwa 31 m) mehr Glieder (Mastteile), damit mehr Hydraulik und Steuerung, d. h. Mehrkosten, ist aber an bestimmte Bauwerke mit nur geringer horizontaler Reichweite, besser anpaßbar. Nachteilig ist, daß der Gesamtschwerpunkt des Auslegers weit hinten und höher liegt, bedingt dadurch, daß der schwerste A-Mastteil zuoberst zu liegen kommt.

Um all diese negativen Merkmale zu eliminieren, schlägt die Erfindung vor, die einzelnen Auslegerteile übereinander in 2 Ebenen zu führen. Damit kann erheblich (ca. 40 %) an Bauhöhe im zusammengefalteten Zustand eingespart werden.

Die teuren Abkröpfungen an jedem Auslegerteil ,für die außerhalb des Querschnittes liegenden Gelenke, der bisher üblichen Lösungen, entfallen. Alle Gelenkpunkte liegen in der Systemachse der einzelnen

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Mastteile, während je 2 Teile im zusammengeklappten Zustand nebeneinander liegen, jedes Auslegerteil ist also am anderen fliegend gelagert.

Die einzelnen Verstell zylinder der Mastteile sind zwischen den Längsachsen der einzelnen Mastteile angeordnet.

Die Zylinder und Umlenkhebel liegen in ausgefahrenem Zustand über den Profilen, so daß die Unterseite der einzelnen Mastteile glatt und frei ist und ein Verhängen an Schalungs-, Arnn'erungs- und Bauwerksteilen nicht mehr möglich ist.

Am Ende des letzten Mastteiles wird keine kreissegmentförmige Führung für den Endverteilerschlauch mehr vorgesehen, sondern das Förderrohr endet horizontal auf der Gegenseite der Rohrleitung am Ausleger. Hier schließt ein drehbarer Bogen an, der den Schlauch aufnimmt. In der horizontalen Drehachse drehend, hängt der Endverteilerschlauch immer senkrecht. Damit vermindert sich die Unfallgefahr durch Nachgeben.

Die Gelenkpunkte sind so dimensioniert, daß die Förderrohrleitung durch sie hindurch geführt werden kann.

Damit sind die Rohrlager-0 so groß, daß Biege- und Torsionskräfte leicht aufgenommen werden.

Ein Durchführen der Förderleitung durch die Gelenke in Verbindung mit den fliegend gelagerten, im zusammengeklappten Zustand nebeneinander liegenden Mastteilen macht es möglich, die Förderrohrleitung im gleichen Abstand vom jeweiligen Mastteil und in dessen Systemachse (X-Achse) zu halten. Damit sind alle Halterungstelle gleich.

In dieser fliegenden Lagerung sind bis 5 oder mehr Mastteile auszuführen. Im zusammengeklappten Zustand liegen immer je 2 Mastteile nebeneinander, bei 4 Mastteilen also je 2 nebeneinander und übereinander.

Dieses Lagerungsprinzip ist anwendbar für eine Faltung nach unton von 3-5 Mastteilen. Die Gesamthöhe ist damit etwa 60 % der bisherigen Lösungen.

Da die Gesamthöhe einer fahrbaren Betonpumpe bestimmt wird durch die Bauhöhe des Fahrgestelles und eingebauten Pumpenteilen und

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darüber gelagertem Verteilermast, so ist ersichtlich, daß bei gleicher Grundhöhe der Pumpe mit der erfindungsgemäßen Ausführung die Gesamthöhe geringer ist. Da der Α-Mast oben liegt, ist der Gesamtschwerpunkt bei Roll faltung nach unten hoch, jedoch niedriger als bei den bisher übereinander gefalteten Mastteilen. Dieses Faltsystem ist richtig für die geringeren Reichweiten mit bis 4 Mastteilen. Das Lagerungsprinzip kann aber auch zur Anwendung kommen bei Verteilermasten mit oberer Z-Faltung. Diese Faltweise ermöglicht-, die zulässige Fahrzeuglänge auszunutzen und mit einer geringeren Elementezahl gleiche oder größere Reichweiten zu erhalten. Der Α-Mast liegt unten und der Gesamtschwerpunkt des Auslegers auf einer fahrbaren Betonpumpe tiefer als bei Rollfaltung nach unten.

Bei der Z-Faltung ist lediglich der Schwenkzylinder mit Hebelteilen für Mastteil B am Ende von A unten angeordnet, alle weiteren Antriebsteile im ausgefalteten Zustand wieder oben. Die Untenanordnung am Ende Mastteil A ist nicht störend, weil dieser Punkt selten in den Bauwerksbereich eingreift.

Bei Ausführungen mit Z-Faltung nach oben, ist eine günstige Gewichtsverteilung auf die Fahrzeugachsen leichter zu erreichen. Bei Rollfaltung nach unten muß unter Umständen zu einem Fahrgestell mit vergrößertem Radstand gegriffen werden.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist in der Halterung des Betonförderrohres an den Mastteilen zu sehen. Die Halterung ist so ausgeführt, daß bei Lösung von Rohrschnellkupplungen, etwa zum Rohrausbau, die einzelnen Rohrteilstücke neben der Rohrkupplung in scharnierartigen Lagerteilen elastisch gehalten werden. Das erleichtert Montage und Demontage. Durch die elastische Einlage in den Halterungen werden keine Stöße oder Zwangskräfte in die Tragkonstruktion hinein übertragen.

Die Rohrhalterungen sind zweckmäßigerweise so gebaut, daß eine mit Gummieinlage versehene Schalenhälfte bei horizontaler AuslegerstelTung auf der unten liegenden oder dem Mastteil zugewandten Seite durch eine zweite, scharnierartig angelenkte und ebenfalls mit Gummi einlage versehene Schalenhälfte geschlossen wird.

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Die Schalenteilung braucht nicht mittig zu sein, sondern das feststehende Teile kann beispielsweise einen Winkel von 180 - 220° aufaufweisen, das klappbare weniger als 180° bzw. 140°.

An jeder Stoßstelle des Förderrohres ist also nur 1 Halterung erforderlich, an der je 2 benachbarte Förderrohre gehalten werden. Bei Demontage eines Rohres verändert das benachbarte seine Lage nicht.

Die folgenden Abbildungen zeigen den erfindungsgemäßen Verteilermast beispielhaft, und zwar:

In Fig. 1 eine fahrbare Betonpumpe samt Verteilermast mit Roll faltung nach unten,

In Fig. 2 eine fahrbare Betonpumpe samt Verteilermast mit Z-Faltung nach oben.

Die Fig.3 die Ausbildung eines 3-gliedrigen Verteilermastes in Seitenansicht,

Die Fig.4 in Draufsicht, jeweils in der Ausführung für Rollfaltung nach unten.

Fig. 5 stellt die Ausbildung eines 3-gliedrigen Verteilermastes mit verlängertem B- und C-Teil dar, in der Seitenansicht;

Fig. 6 in der Draufsicht, jeweils in der Ausführung für Z-Faltung nach oben.

Schließlich zeigen

Fig. 7 das Detail der Gelenkausbildung zwischen 2 beliebigen Mastteilen in der Draufsicht bzw. im Teilschnitt.

Fig. 8 einen Vertikal schnitt durch einen Verteilermast mit 3 Mastteilen

und
Fig. 9 eine Draufsicht der Förderrohrhaiterung entlang den Mastteileri.

Nach Fig. 1 und 2 ist die Pumpeneinheit 2 über den Triebachsen des Fahrgestelles 1 geneigt eingebaut, wobei die Forderung gestellt ist, die

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Einfüllkante des Aufgabetrichters 3 niedrigstmöglich, dessen Fassungsvermögen größtmöglich zu halten. Die Abförderleitung 4 verläuft entweder seitlich oder über dem Aufgabetrichter zum Verteilermast, dessen Drehachse 8 aus zahlreichen Gründen möglichst dicht am Fahrerhaus liegen soll.

Der Hilfsrahmen 6 der Pumpe, welcher Teil des Stützbockes 5 des Verteilermastes ist, wird auf dem Fahrzeugrahmen verankert und die in Betriebsstellung erforderlichen Auslegerstützen 7 werden am Stützbock 5 gelagert, zum Transport an das Fahrgestell angeschwenkt.

Das mit dem Stützbock 5 verbundene feststehende Ständerteil 10 trägt über ein Drehwerk in Form einer Lagersäule oder einer Kugel drehverbindung 11 den Lagerkopf mit Hauptlager 12 des Mastteiles A. Der Verteilermast ist mittels Drehantrieb 9 um die Achse 8 360° drehbar.

Da der hintere überstand des Verteilermastes des Fahrzeuges begrenzt ist, liegt die Grundlänge des Mastteiles A fest. Alle folgenden Mastteile B, C, D können, wenn die Achse des Auslegers in gestrecktem Zustand eine Gerade bilden soll, nur kürzer sein, als Mastteil A. Das bedeutet, daß für eine vorgesehene Reichweite eine bestimmte Mastzahl erforderlich wird.

Die Grundhöhe ho der Pumpeneinheit, bestimmt durch die Bauhöheder Hydraulikzylinder bzw. der Steuerung auf der Aufgabetrichterseite, bildet die untere Begrenzung für Auslegerteile, während die obere Begrenzung durch das zulässige Transportmaß gebildet wird.

Wenn nun jeweils 2 Mastteile im zusammengeklappten Zustand mindestens teilweise nebeneinander liegen, dann kann auf der Resthöhe entsprechend der Erfindung fast die doppelte Mastteilezahl, also beinahe doppelte Reichweite untergebracht werden.

Der sich ergebende Gesamtschwerpunkt S, S1 des zusammengeklappten Auslegers hat starken Einfluß auf die Wahl des Fahrgestelles und dessen Radstand und umgekehrt. Liegt beispielsweise der Gesamtschwerpunkt der Pumpe mit Ausleger zu weit hinten, dann werden die Fahr- und insbesondere Manöverierverhältnisse durch Vorderachsentlastung beeinträchtigt bzw. es sind Fahrgestelle mit verlängertem Radstand erforderlich.

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Die Fig. 1 und 2 machen diese Schwerpunktlage des Auslegers in der Höhe und zu den Achsen deutlich, für Roll faltung nach unten (Fig.1) und Z-Faltung nach oben (Fig. 2).

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Verteilermastes ist für beliebige Faltweise einsetzbar.

Der Mastteil A wird, um 12 drehend, durch Hydraulikzylinder 13 um einen Winkel C^- verstellt. Zweckmäßigerweise ist dieser Hauptverstellzylinder als Druckzylinder von unten wirksam. Mastteil B, C und weitere werden über Hydraulikzylinder 14/15, Winkelhebel /Lenker-Kombinationen 16 jeweils um β verschwenkt.

Lediglich bei der Z-FaItmethode liegt der Antriebszylinder für Mastteil B noch unten, für alle folgenden Mastteile ist erfindungsgemäß gleiche Anordnung der Bewegungsteile für beide Faltmethoden auf den Mastteilen vorgesehen.

Liegen nun die Drehpunkte der Mastteile in der Mastachse M, dann überdecken sich die Mastteile in der Seitenansicht wenigstens teilweise, wie in Fig. 3 strichpunktiert gezeigt.

Eine volle überdeckung zweier, benachbarter Mastteile ist nicht möglich, weil jeweils das durch die Mastachse geführte Förderrohr an der Unterseite des Nachbarteiles zur Anlage kommen würde.

Die Hydraulikzylinder mit Winkelhebel und Lenker sind nach Fig. 3 u. 4 oben auf den Mastteilen und in einer Ebene zwischen den Achsen der Mastteile angeordnet. Diese Anordnung gilt auch für alle weiteren Mastteile, die nicht dargestellt sind. Die Abstützböcke sitzen in Betriebsstollung oben auf den Mastteilen.

Lediglich für Z-Faltung nach oben sind Hydraulikzylinder, Winkelhebel und Lenker unten an Mast A und B angebracht; alle weiteren Bewegungsteile von Mastteil C und weiteren, nicht dargestellten Mastteilen, sind in ausgefaltetem Zustand wieder oben angebracht. Damit ergibt sich eine vollkommen freie und Unfall schutzwirksame Unterkante der vom Fahrzeug entfernten Mastteile.
Die Achse der Betonförderleitung liegt erfindungsgemäß mit Achse M

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(X-Achse) des zugehörigen Mastteiles in derselben horizontalen Ebene. .Der horizontale Achsabstand wird zweckmäßigerweise bei allen Mastteilen gleichgehalten, so daß einheitliche Elemente für die Halterung erreichbar sind.

Am letzten Auslegerteil ist die Betonförderleitung 25 durch das Mastprofil durchgeführt und endet in einem Rohrbogen.24, drehbar in einer Drehkupplung 31, so daß der anschließende elastische Endverteilerschlauch 29 immer senkrecht hängt. Beim eventuellen Verhängen des Endverteilerschlauches oder des Anschlußrohrbogens am Bauwerk schwenken diese Teile um die horizontale Achse aus.

Der horizontale Abstand des Endverteilerschlauches 29 von der Systemachse M des letzten Mastteiles ist etwa gleich dem horizontalen Versatz der beiden letzten Mastteile, so daß der Endverteilerschlauch 29 auf der Deckfläche oder mindestens einem Teil der Deckfläche innerhalb einer Schlauchführung 32 zur Auflage kommt.

Ein Gelenkpunkt nach Fig. 7 besteht aus dem Lagerrohr 17, welches jeweils im stärkeren Mastteil eingeschweißt ist. Das Lagerrohr hat eine Stirnanlagefläche 19, an welcher die Nabe des Nachbarauslegers zur Anlage kommt. Der schwächere Mastteil ist über Lagerbuchse 20 auf dem Lagerrohr geführt und durch Ring 21 gesichert.

Das Lagerrohr 17 ist so dimensioniert, daß das Förderrohrzwischenstück leicht durchgeführt werden kann. Zweckmäßigerweise ist die eine Hälfte der Schalenkupplung 22 zwischen Förderrohr-Zwischenstück und Rohrbogen 24 elastisch am Mastteil angebracht.

Ein gerades Betonförderrohr 25 in der X-Achsen-Ebene liegend, ist neben dem Rohrkrümmer 24 gehalten in einer Einfach-Halterung. Diese besteht aus einem feststehendem Schalenteil 26, das anpaßbar auf einen Rohrträger 28 befestigt ist. Mit dem scharnierartigen und mit Klemmhebel versehenen Schalenteil 27 ist Schnellmontage und -demontage der Förderrohre möglich.

Die Schalenteile tragen elastische Einlagen 29, die Verspannungen ausschließen, damit ein dichteres Schließen der Kuppelstellen gewährleisten

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und Stöße bzw. Geräusche nicht weiterleiten.

Die feststehenden Schalenlagerteile werden erfindungsgemäß mittels elastischen Halterungen 33 am flastteil befestigt.

Zwischen den Mastteil achsen M liegt die Ebene E der Verstelleinrichtung, bestehend aus Verstell zylinder, Winkelhebel und Lenker. Mit 18 sind die Lagerböcke auf den Mastteilen gekennzeichnet.

In Fig. 8 ist die Durchführung und Halterung der Förderleitung durch die Lagerrohre 17 im Vertikal schnitt dargestellt. Hier ist auch die Halterungsschelle des Förderrohres 25 aus einem feststehendem Schalenlagerteil 26 mit über 180° Winkel bereich in Seitenansicht gezeigt.

Der am letzten Rohrbogen 24 hängende Endverteilerschlauch 30 dreht sich in der Drehkupplung 31 um eine horizontale Achse und legt sich beim Zusammenfalten in eine Schlauchführung 32 auf dem benachbarten Mastteil.

Je nach Mastteil bzw. Förderrohr-TeiHänge werden entlang der Mastteile gleichartige Halterungen entsprechend Fig. 9 angebracht. Für je 2 Halteschalen 26/27 ist nur 1 Rohrträger 28 erforderlich. Eine derartige Halterung ermöglicht eine schnelle Montage/Demontage eines Rohrteil Stückes, wobei das Nachbarrohrstück seine Lage nicht verändert.

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Positionsübersicht

1 LKW-Fahrgestell

2 Pumpeneinheit

3 Aufgabetrichter

4 Abförderleitung

5 Stützbock für Ausleger

6 Hilfsrahmen

7 Auslegerstützen

8 Verteilermast-Drehachse

9 Verteilermast-Drehantrieb

10 Feststehender Ständerteil

11 Kugel drehverbindung

12 Lagerkopf mit Hauptlager Mast A

13 Hydraulikzylinder Mast A

14 Hydraulikzylinder f. Mast B

15 Hydraulikzylinder f. Mast C

16 Winkelhebel / Lenker

17 Lagerrohr

18 Lagerböcke

19 Anlagefläche

20 Lagerbuchse

21 Sicherung

22 Schalenkupplungs-Unterteil

23 Schalenkupplungs-Oberteil

24 Rohrbogen

25 Betonförderrohr

26 Schalenlagerteil fest

27 Schalenlagerteil beweglich

28 Rohrträger

29 Elastische Einlage

30 Endverteilerschlauch

31 Drehkupplung

32 Schlauchführung

33 Elast. Halterung

L max. Gesamtlänge d. Fahrzeuges mit Roll faltung

L1 max. Gesamtlänge d. Fahrzeuges mit Z-FaItung

S Schwerpunktlage des Verteilermastes bei Roll faltung

ST Schwerpunktlage des Verteilermastes bei Z-FaItung

ho Pumpengrundhöhe h1 Auslegerhöhe Rollfaltung h2 Auslegerhöhe Z-FaItung H Gesamthöhe Roll faltung nach unten H1 Gesamthöhe Z-FaItung nach oben

A = 1. Mastteil B = 2. Mastteil C = 3. Mastteil D = 4. Mastteil M = Mittelachse Mastteile E = Vertikale Ebene der Schwenkteile O^-= Schwenkwinkel vertikaler Mas't A β = Schwenkwinkel Mast B/C/D F = Große Kolbenfläche f = kleine Kolbenfläche

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Claims (9)

1. STETTER GMBH MEMMINGEN 8940 Memmingen, den 28. 3. 1980

   Neue Welt 2

   Patent- und Hi Ifsgebrauchsmuster-Anmeldung

   Schutzansprüche

   ( \.) Verteilermast einer Betonpumpe, bestehend aus mehreren faltbaren Mastteilen, welcher uir eine senkrechte Achse 360° drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

   ein Mastteil an einem anderen fliegend gelagert ist, die Verstelleinrichtungen,bestehend aus Hydrozylinder (14/15), gegebenenfalls Winkelhebel (16) und Lenker, zwischen den Achsen (M) der Mastteile und im Betriebszustand im wesentlichen über den Mastteilen liegen und das Betonförderrohr (25) durch die Lagerung (17) hindurchgeführt ist.
2. 2. Verteilermast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Lagerachsen jeweils in der Mittelachse (M) eines Mastteiles liegen und die Lagerböcke (18) der Verstelleinrichtung im waagrechten Betriebszustand oben auf den Mastteil-Profilen angeordnet sind.
3. 3. Verteilermast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Förderrohrbefestigung über elastische Glieder an den Mastteil en erfolgt.
4. 4. Verteilermast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Mast wahlweise in Rollfaltung nach oben oder unten bzw.'in Z-FaItung nach oben oder unten faltbar ist.

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5. 5. Verteilermast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   der Endverteilerschlauch (30) an einem Rohrbogen (24) hängt, der in einer Drehkupplung (31) um eine horizontale Achse drehbar ist und sich in Führungsteil (32) bzw. Teile auf dem benachbarten Auslegerteil ablegt.
6. 6. Verteilermast nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Achsmitte der Verrohrung in der Ebene der X-Achse der Mastteile (M) liegt und der horizontale Abstand der Verrohrung über die ganze Länge eine's Mastteiles gleich ist.
7. 7. Verteilermast nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Förderrohrteile (25) beiderseits der Kuppelstelle über elastische Halterungen mit Schnellverbindung (26/27/29) mit den Mastteilen verbunden sind.
8. 8. Verteilermast nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Rohrhalterung scharnierartig ausgebildet und mit elastischer Einlage (29) versehen ist.
9. 9. Verteilerniast nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß .

   die Schalenkupplungs-Unterteile (22) der Rohrkupplungen zwischen Rohrbogen (24) und Förderrohrteil stück durch elastische Elemente (33) an den Mastteilen festgelegt sind.

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