DE2916849A1

DE2916849A1 - Kettengreifhaken

Info

Publication number: DE2916849A1
Application number: DE19792916849
Authority: DE
Inventors: Kenneth D Schreyer
Original assignee: Columbus McKinnon Corp
Current assignee: Columbus McKinnon Corp
Priority date: 1978-04-28
Filing date: 1979-04-26
Publication date: 1979-10-31
Also published as: AU4647279A; GB2021678A; IT7922285A0; JPS5516890A; FR2424222A1; GB2021678B; SE7903616L; ZA791927B; CA1115935A

Description

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19 579/80 40/dr

COLUMBUS MC KINNON CORPORATION, Tonawanda, N.Y., USA

Kettengreifhaken

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kettengreifhaken.

Kettengreifhaken ergreifen eine Kette in einer Weise, dass die Kette daran gehindert wird, durch den Haken zu laufen. Um dies zu erreichen,wird die Kehle des Hakens, die durch den Schaftabschnitt auf der einen Seite und den freien Endabschnitt auf der anderen Seite und durch einen dazwischenliegenden, verbindenden Biegungsabschnitt bestimmt ist, für die Aufnahme eines Kettencrliedes in einer aufrechten,querverlaufenden Stellung gross genug gemacht, jedoch andererseits so klein, dass ein benachbartes Kettenglied nicht hindurchlaufen kann. Das aufrechtstehe.nde, querliegende Kettenglied ruht hochkant auf dem überbrückenden Biegungs- oder Einbuchtungsabschnitt am unteren Ende der Kehle.

Bei den bekannten Greifhaken wird die Kette bei Belastung kombinierten Beanspruchungen unterworfen, die, wenn sie gross genug sind, schliesslich zu einem Versagen der Kette führen können. Eine der Beanspruchungen, denen die Kette unterworfen wird, ist eine in Längsrichtung der Kette wirkende Zugbeanspruchung. Die Ketten sind derart aufgebaut, dass sie solchen Zugbeanspruchungen widerstehen können, so dass diesbezüglich kein Problem auftritt. Wenn jedoch ein Kettenglied aufrecht oder hochkant in die Kehle des Greifhakens eingesetzt wird und am unteren Einbuchtungsabschnitt aufliegt, dann wird das vom Haken erfasste Kettenglied

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auch einer Scher- oder Schneidkraft unterworfen. Gewöhlich ist ein Kettenglied nicht derart ausgelegt, dass es einer quer zum Kettenglied wirkenden Scherkraft standhält. Daher ist bei Verwendung einer Kette in Verbindung mit einem Greifhaken die Bruchfestigkeit des aufrechtstehenden Kettengliedes innerhalb der Kehle des Hakens reduziert, so dass bei Überbeanspruchungen die Kette immer an diesem Punkt bricht. Folglich müssen oftmals grössere Ketten verwendet werden als sie zum Heben der ins Auge gefassten Last notwendig sind, um für eine annehmbare Sicherheit zu sorgen. Das aber wiederum verusacht grössere Kosten und Unbequemlichkeiten für die Kettenbenutzer.

Abgesehen von einem Versagen der Kette kann auch der Haken bei Überbeanspruchungen oder Dauerwechselbeanspruchungen versagen. Sowohl der Grenzwert der Überbeanspruchung als auch die Lebensdauer eines Teils werden bei hoher Konzentrierung der Beanspruchung im Vergleich zu einer gleichförmigen Verteilung der Beanspruchung nachteilig beeinflusst. Bei einem Kettengreifhaken mit einem vertikal orientierten Einschnitt zur Aufnahme des zu erfassenden Kettengliedes treten räumlich sehr eng begrenzte Spannungszonen in dem Haken auf, da das erfasste Kettenglied in einem sehr eng begrenzten Bereich des Sattels bzw. der Einbuchtung des Hakens in vertikaler Richtung abgestützt wird. Bei vielen Haken vollführt das erfasste Kettenglied unter dem Einfluss der Belastung auf der einen Seite des Hakens eine Schwenkbewegung und hebt von dem Stützsattel/aen grössten Teil seiner Länge ab, wodurch das Kettenglied nunmehr von einer noch kleineren Hakenfläche abgestützt xvird. Um einen frühzeitigen Ausfall des Hakens zu vermeiden,mussten die bekannten Haken übermässig schwer ausgeführt werden bzw. musste die maximal zulässige Belastung relativ niedrig angesetzt werden.

Ferner haben die bekannten Kettengreifhaken den Nachteil , dass sich die Kette zufällig vom Haken lösen kann, was äusserst gefährlich sein kann. In einem unbelasteten oder schlaffen Zustand kann das erfasste Kettenglied aus dem Haken derart herausschlüpfen,

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dass entweder die Kette vollständig vom Haken gelöst wird oder dass sich das erfasste Kettenglied in eine Position bewegt, in der entweder der Haken oder die Kette Schaden nehmen, wenn die Kette wieder belastet wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zuqrunde, einen Kettengreifhaken zu schaffen, bei dem die Beanspruchung sowohl des Hakens selbst als auch der ergriffenen Kette besser verteilt wird, der eine grössere Sicherheit gegenüber einem unbeabsichtigten Herausfallen der Kette aufweist und zu dessen Herstellung weniger Material bei gleicher Festigkeit erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch gelöst, dass der Schaftabschnitt, der freie Endabschnitt und der Biegungsabschnitt bzw. die Einbuchtung des Hakens derart ausgestaltet werden, dass die Kette in einer solchen Weise festgehalten wird, dass das durch den Haken laufende Kettenglied der erfassten Kette flachliegend unter einem Winkel zur Horizontalen von nicht mehr als 4 5° abgestützt wird. Diese "flache Lage" ist insbesondere insofern vorteilhaft, als beide Schenkel des Kettengliedes abgestützt werden und auf einer nach oben gerichteten Lagerfläche am freien Ende des im allgemeinen C-förmigen Hakens aufliegen. Bei einer solchen Abstützung werden Konzentrationen in der Beanspruchung und Biegekräfte sowohl beim Haken als auch beim erfassten Kettenglied vermieden. Die erweiterte Lagerfläche, die für diese "flache Lage" des Kettengliedes erforderlich ist, hat eine Abmessung, die im wesentlichen gleich der Länge des ergriffenen Kettengliedes ist. Ausnehmungen oder Vertiefungen in der Seite des freien Endabschnittes des Hakens nehmen einen Teil eines jeden seitlich nach unten laufenden, mit dem erfassten bzw. ergriffenen Kettenglied der Kette verbundenen Kettengliedes auf.

Die Spitze am freien Endabschnitt ist nach oben zu dem Schaftabschnitt des Hakens hin gerichtet, um ein unbeabsichtigtes Herausrutschen des ergriffenen Kettengliedes zu verhindern.

Die nach oben gerichtete Spitze wirkt mit den nach unten gerichteten seitlichen Kettengliedern in den seitlichen Ausnehmungen derart zusammen, dass im Grunde genommen ein unbeabsichtigtes Lösen der Kette von dem Haken nicht mehr möglich ist.

Die Lagerfläche am freien Endabschnitt kann gegenüber der Horizontalen um einen Winkel bis zu 45° geneigt sein. Folglich ist auch das ergriffene Kettenglied der Kette aus der Horizontalen heraus geneigt, so dass seine benachbarten seitlichen Kettenglieder dazu neigen, sich zum Körper des Hakens hin zurückzudrehen. Die Tendenz der seitlich benachbarten Kettenglieder, sich zum Körper des Hakens hin zu drehen bzw. zu verschieben, verringert den Abstand zwischen der Belastungsachse der belasteten Kette und der neutralen Faserachse des Hakens auf das geringstmögliche Mass, wodurch das auf den Haken ausgeübte Biegemoment so klein wie möglich gehalten wird.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, anhand.der beiliegenden Zeichnung erfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei der Haken in einem belasteten Zustand gezeigt ist,

Figur 2 einen vertikalen Schnitt durch den belasteten Haken der Figur 1 entlang der Linie 2-2 und

Figur 3 einen Schnitt durch den Haken der Figur 1 entlang der Linie 3-3.

In der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist der Kettengreifhaken 10 einen Schaft 12, ein freies Ende und eine dazwischenliegende Einbuchtung 16 auf, die alle in der gleichen Ebene liegen und zusammen im wesentlichen eine C-Form bilden. Der Schaft 12, das freie Ende 14 und die Einbuchtung 16

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begrenzen einen Einschnitt bzw. eine Kehle 18, die das den Haken kreuzende bzw. überquerende Glied 30 einer erfassten und belasteten Gliederkette 20 aus einer Vielzahl von geeignet gebogenen Rundstahlgliedern aufnimmt. Der Schaftabschnitt 12 ist mit einem Auge 38 versehen, mit dessen Hilfe der Haken mit einer Kette 28 verbunden ist.

Der freie Endabschnitt 14 weist eine im allgemeinen nach oben weisende Oberfläche 4 0 auf, die die Hauptlagerfläche bildet, um das erfasste Glied 30 in einer im allgemeinen flachliegenden Stellung abzustützen.

Aus der Zeichnung geht hervor, dass bei belastetem Haken die Lagerfläche 4 0 im allgemeinen in einer Ebene liegt, die aus der Horizontalen um einen vorgegebenen Winkel in der Hakenebene gekippt ist. Die Neigung der Lagerfläche 40 und damit des Gliedes 30 zur Horizontalen, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, bewirkt ein Schwingen der nach unten verlaufenden, mit dem erfassten Glied 30 der Kette 20 verbundenen seitlichen Gliedern 32 und 36 in der Abwärtsrichtung. Die Neigung der Glieder 32 und 36, sich zu der Einbuchtung 16 hin und von der zentralen Längsachse 34 des Gliedes 3 0 (s. Figur 3) sowie von der Hakenachse 24 weg zu drehen bzw. zu schwingen, hat zur Folge, dass die Lastlinie 22 der Kette 20 näher an die neutrale "Faser" 26 des Hakens gelegt wird, wodurch das auf den Haken aufgrund der gespannten Kette 20 ausgeübte Biegemoment reduziert wird.

Wenn der Haken 10 der Erfindung mit einer eine Last tragenden Kette 20 belastet wird, wie es in Figur 1 gezeigt ist, liegt der Einschnitt bzw. die Kehle bei einer im allgemeinen horizontalen Lage derart, dass der freie Endabschnitt 14 des Hakens und seine nach oben weisende Fläche 4 0 den Boden der Kehle 18 bilden. In dieser Lage wird das Glied 30, wie gezeigt, in einer im allgemeinen horizontalen Stellung abgestützt, so dass die Oberfläche 40 eine vertikale Abstützung für die einander gegenüberliegenden Schenkelabschnitte 44, 46 des Kettenglieds 30 (s. Figur 3) schafft. Um die grösstrnögliche Abstützung zu schaffen, so dass die Belastungskonzentrationen möglichst klein gehalten v/erden, wird die quer zur

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Ebene des Hakens verlaufende Breite der Fläche 40 im wesentlichen gleich der Länge der Schenkelabschnitte des erfassten Kettengliedes 30 gewählt, die im Grunde genommen die gesamte Länge des Kettengliedes selbst ausmacht. Zwar wird eine Abstützung beider Schenkel 44, 46 über im wesentlichen ihre gesamten Längen hinweg bevorzugt, jedoch kann durchaus im Rahmen der Erfindung das Kettenglied 30 im wesentlichen über die gesamte Länge von nur einem Schenkel abgestützt werden, während der andere Schenkel über eine beträchtlich kleinere Oberfläche abgestützt wird. Es ist aber auch denkbar, für eine flache Lage zu sorgen, ohne dabei die beiden Schenkel über ihre gesamte Länge abzustützen.

Wie zu erkennen, verschiebt sich bei Zunahme des Neigungswinkels gegenüber der Horizontalen die Belastung der Kette 20 mehr zum "innenliegenden" Schenkel 46 des Kettengliedes 30 hin. Wenn der Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen zu gross wird, dann entfällt folglich einer der Hauptvorteile der Erfindung, nämlich die Verteilung der Belastung über vergrösserte Flächen und zwar sowohl vom Kettenglied 30 als auch vom Haken (Fläche 40). Ein Neigungswinkel von nicht mehr als 45° aus der Horizontalen heraus schafft eine im allgemeinen "flache" Lage für das erfasste Kettenglied 30, wobei noch die mit der "flachen Lage" verbundenen Abstützungsvorteile erhalten werden. Wenn jedoch der Neigungswinkel grosser als 45° ist, nimmt das erfasste Kettenglied im Vergleich zu der erwünschten "flachen" Lage gemäss der Erfindung eher eine "aufrechte" Lage ein, so dass das Haken-Kettensystem nicht mehr die zusätzlichen Vorteile gemäss der Erfindung hinsichtlich der Abstützung aufweisen würde.

Es wird nun insbesondere auf Figur 1 Bezug genommen, in der eine bevorzugte Hakenausbildung, bei der die Oberfläche 40 vor der Belastung des Hakens leicht gegenüber der Horizontalen geneigt ist, dargestellt ist. Nachdem der Haken von einer Kette 20 erfasst und belastet worden ist, wie dargestellt, dreht sich der Haken unter dem Einfluss der Belastung im Uhrzeigersinn, wodurch die Lastlinie 22 der Kette zur Einbuchtung 16 hin aufgrund der zuvor beschriebe-

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nen Verschwenkung des seitlichen Kettengliedes 32 verschoben wird. Der Haken 10 ist in seinem belasteten, statischen Zustand dargestellt, in dem der Winkel zwischen der Fläche 40 und der Horizontalen etwa 15° beträgt. Abgesehen von diesem Winkel, der im allgemeinen bevorzugt wird, können auch andere Winkel gewählt werden, was von der Konstruktion und dem Gleichgewicht des Hakens abhängt. Wie dem auch sei, sollen mit der vorliegenden Erfindung auch Hakenausbildungen erfasst werden, die einen Neigungswinkel der Lagerfläche 4 0 gegenüber der Horizontalen bei Belastung des Hakens bis zu 45° ergeben. Winkel von grosser als 45° scheinen die Fähigkeit der Lagerfläche 40, beide gegenüberliegende Schenkelabschnitte des erfassten Kettengliedes 30 abzustützen, auf ein Mass zu drücken, das einen solch grossen Winkel als unerwünscht erscheinen lässt.

Wie erwähnt, ist es wünschenswert,,das freie Ende 14 und die Lagerfläche 40 derart auszubilden, dass die Lagerfläche senkrecht zur Ebene des Hakens eine Abmessung aufweist, die mindestens an einer Stelle so lang wie die der Schenkelabschnitte 44 oder 46 des erfassten Kettengliedes 30 ist. Eine Möglichkeit, dieses Ziel zu erreichen, ohne die Neigung der seitlich nach unten stehenden Kettenglieder 32 und 36 zu behindern, besteht darin, dass der Haken 10 mit einem relativ schweren freien Endabschnitt 14 ausgeformt wird

s ich

und dass in Längsrichtung/erstreckende Vertiefungen 42 auf den Seiten des freien Endabschnitts 14 zur Aufnahme eines Schenkelabschnittes der seitlichen Kettenglieder 32, 36 vorgesehen werden. Die in Längsrichtung sich erstreckende Vertiefung 42 kann im allgemeinen parallel zur Vertikalen verlaufen, so dass die Neigung der Kettenglieder 32 und 36, eine mit der Gravitationskraft zusammenfallende Orientierung einzunehmen, nicht beeinträchtigt wird. Die Vertiefung kann aber auch derart ausgebildet sein, dass sie sich im allgemeinen parallel zu der unbelasteten Achse 24 erstreckt oder kann derart orientiert sein, dass sie einen Zwischenwinkel einschliesst. Die Vertiefungen bzw. Nuten 42 ermöglichen es daher, dass jeder Schenkelabschnitt des Kettengliedes 30 in einer vertikalen Richtung im wesentlichen über seine gesamte Länge hinweg abgestützt wird, ohne dass das seitliche Kettenglied 32 oder 36 durch den Körper des Hakens übermässig behindert wird. Da das Kettenglied 30 eigent-

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lieh über seine gesamte Länge vertikal abgestützt ist und das seitliche Kettenglied 32 in die Vertiefung 4 2 eindringen kann, neigt das Kettenglied 30, wenn überhaupt, nur in sehr geringem Masse dazu nach oben von der Lagerfläche wegzuschaukeln, wie es bei vielen bekannten Kettenhaken der Fall ist. Folglich wird das Kettenglied 30 durch die nach oben weisende Lagerflache 40 im wesentlichen über die gesamte Länge der beiden Schenkelabschnitte 44, 46 des den Haken überquerenden Kettengliedes 30 abgestützt, wodurch die Belastung über die Länge des Gliedes hinweg und über eine beträchtliche Kontaktfläche des Hakens 10 verteilt wird. Sowohl die Kette 20 als auch der Haken 10 werden daher mit geringerer Wahrscheinlichkeit bei grossen Belastungen und bei gehäuft auftretender zyklischer Beanspruchung versagen.

Wie am besten aus Figur 1 hervorgeht, kann der freie Endabschnitt 14 eine nach oben gerichtete Spitze 48 aufweisen, die mit der Formgebung des Schaftes 12 zusammenwirkt, um eine zweiteilige Kehle 18 mit einem Mundabschnitt und einem Greifabschnitt für das kreuzende Kettenglied zu bilden. Der Mundabschnitt ist, wie dargestellt, in Bezug auf den Greifabschnitt abgewinkelt, so dass zum Lösen des erfassten Kettengliedes 30 das Kettenglied 30 bei der Herausnahme aus der Kehle verdreht werden muss. Die Spitze 48 wirkt dann als Hindernis beim Entfernen des erfassten Kettengliedes und wirkt einer unbeabsichtigten Lösung der Kette 20 vom Haken 10 entgegen.

Die in dem freien Endabschnitt 14 vorgesehenen Vertiefungen 42 wirken ebenfalls einer zufälligen Trennung der Kette vom Haken entgegen. Die seitlichen Glieder 32 und 36 sitzen selbst innerhalb der Vertiefungen 42, so dass die Vertiefungen 42 ihre nach aussen gerichtete Bewegung begrenzen mit dem Ergebnis, dass sie sich nicht zufälligerweise in der Entnahmerichtung verschieben können. Das Lösen der Kette 20 von dem Kettengreifhaken 10 kann leicht manuell ausgeführt werden, wobei allerdings gleichzeitig die seitlichen Glieder 36 und 32 angehoben werden müssen, um ihre Achsen im wesentlichen in Fluchtstellung mit der Achse des erfassten

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Kettengliedes 30 zu bringen, und das erfasste Kettenglied 30 entlang dem Einschnitt 18 nach aussen geschoben werden muss, während gleichzeitig das Kettenglied 30 gedreht wird, um die vorstehende Spitze 48 zu umgehen. Dieser komplizierte Bewegungsablauf beim Lösen kann leicht von einem Arbeiter besorgt werden, der die Kette vom Haken entnehmen möchte. Jedoch ist andererseits der Bewegungsablauf beim Lösen der Kette so kompliziert, dass die Wahrscheinlichkeit eines unbeabsichtigten Lösens sehr gering ist, selbst wenn der Kettenhaken 10 sich überschlägt oder mit seiner Oberseite nach unten gehalten wird.
Der Kettenhaken 10 gemäss der vorliegenden Erfindung ist daher wesentlich sicherer als die bekannten Kettengreifhaken.

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Claims

PATENTANWÄLTE /, J I U ö 4

Or. rer, nat DIETER LOUIS 19 579/80 40/dr

Wpl-Phys. CLAUS PGHLAU
EtfpL-lng. FRANZ LOHRSNTZ
»500 NÜRNBERG
KESSLERPLATZ 1

COLUMBUS MC KINNON CORPORATION, Tonawanda, N.Y., USA

Ansprüche

Kettengreifhaken mit einer Kehle zum Ergreifen und Abstützen einer eine Last aufnehmenden Gliederkette (20), dessen erfasstes Glied durch die Kehle des Hakens hindurchläuft, gekennzeichnet durch eine nach oben weisende Abstützung (40) am Boden der Kehle (18) des Hakens (10), um das erfasste Kettenglied in einer im allgemeinen flachen Stellung abzustützen und um für eine vertikale Abstützung für die beiden Schenkelabschnitte (44, 46) des erfassten Kettengliedes (30) zu sorgen.

Greifhaken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (40) das erfasste Glied (30) mindestens entlang einem der Schenkelabschnitte (46 bzw. 44) des erfassten Kettengliedes (30) über eine Länge ergreift, die im wesentlichen gleich der Länge des Schenkelabschnittes ist.

Greifhaken nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Wegschwenken von einem der zwei mit dem erfassten Glied (3 0) verbundenen Gliedern (32, 36) der Kette (20) von der zentralen Längsachse (34) des erfassten Kettengliedes und zwar mit Hilfe einer Kippbewegung des erfassten Kettengliedes relativ zur Horizontalen.

Greifhaken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vertiefung (4 2) auf einer Seite des Hakens für die Aufnahme eines Schenkelabschnittes

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von einem der zwei mit dem erfassten Kettenglied (30) verbundenen Gliedern (32, 36) vorgesehen ist.

5. Greifhaken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kehle (18) einen Mundabschnitt und einen das Kettenglied ergreifenden Abschnitt aufweist und dass der Mundabschnitt einen Winkel mit dem Greifabschnitt bildet, wobei zur Entnahme des erfassten Kettengliedes (30) aus der Kehle (18) das erfasste Kettenglied (30) verdreht werden muss.

6. Greifhaken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Abstützung (4 0) das erfasste Kettenglied (30) im wesentlichen über die gesamte Länge von beiden Schenkelabschnitten (44, 46) des erfassten Kettengliedes (30) ergreift.

7. Greifhaken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (40) das erfasste Kettenglied (30) in einer aus der Horizontalen um einen nicht grösseren Winkel als 45° gekippten Stellung abstützt.

8. Greifhaken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haken (10) im allgemeinen C-förmig gestaltet ist und in einer Ebene liegt, die durch einen im wesentlichen nach oben gerichteten Schaftabschnitt (12), einen freien Endabschnitt (14) und einen dazwischenliegenden, verbindenden Biegungsabschnitt (16) bestimmt ist, und dass die Abstützung (40) eine nach oben gerichtete Fläche (4 0)auf dem freien Endabschnitt (14) aufweist.

9. Greifhaken nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (42) auf der einen Seitenfläche des freien Endabschnitts (14) ausgebildet ist.

10. Greifhaken nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Endabschnitt (14) eine nach oben vorstehende Spitze (48) aufweist, die mit dem Schaftabschnitt (12) zur

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- 3 Bildung der mehrabschnittigen Kehle (18) zusammenwirkt.

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