Haftreibung, Scheiben am Umfang einspannen

Hallo!
Folgendes Problem: Scheiben mit DM 200, H 100 aus Stahl bzw. DM 600, H 60 aus Graphit, mit Gewichten um 20-40kg liegen horizontal auf einem Tisch und müssen an der Mantelfläche eingespannt werden, um sie mit einem Kran aufrichten und verheben zu können.
Die Einspannung kann nur im Mittelbereich (ca. 80%) der Mantelfläche erfolgen, weder am Randbereich (beidseitig 10%) noch an den Stirnseiten.
Mein Ansatz wäre die Verwendung von Spanngurten. Der Gurt müsste stark genug gespannt sein, damit er beim Hochziehen nicht vom Material rutscht, sei es durch elastische Dehnung oder einfach durch mangelnde Haftreibung am Graphit.
Zur Verbesserung der Haftreibung könnte ich den Gurt mit beliebigem Material auslegen z.B. "Gummi", Schleifpapierauflagen o.ä.
Gibt es da irgendwelche Tipps, welche Materialien hier besonders geeignet sind? Vor allem das Graphit sehe ich als problematisch an.
HC

Am 28.05.2011 10:59, schrieb Hans-Christian Grosz:
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Wenn es ein regelmässig wiederkehrender Vorgang ist, würde ich es dazu aber nicht kommen lassen ;-)
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Wie sieht es mit der Notwendigkeit eine gegebene Beschaffenheit der Mantelfläche erhalten zu müssen aus? Gurte sind ja im ungespannten Zustand recht labil in der Handhabung. Gegebenenfalls führt dies bei ungeschickten Menschen zur zerstörung der C-Oberfläche wenn das Gurtschloß wackelt?
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Ja, bei regelmässigen Vorgängen aber eher nervig und u.U. nicht immer gleich sicher.
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Klar, der Graphit ist ein besonders weiches Material, auch in sich leicht verschiebbares Material. U.U. scherrt die Graphitmantelfläche selbst ab. Unbegrenzten Druck kannst Du ja auch nicht draufgeben.
Aber grundlegend würde ich bei regelmässigen Vorgängen über die Verwendung von Spann_ringen_ nachdenken. Diese könnten mit einer maschinell aufgebrachten Oberflächenrauheit (Riefen) oder Schweißpunkten versehen werden. Anstelle des o.g. Schleifpapiers könnte man die Spannringe von Innen viellicht auch mit einer selbstaufgebrachten Kunstharz/Sandmischung beschichten und damit den Reibwert erhöhen.

Bodo Mysliwietz wrote:
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Ja, ein regelmässig wiederkehrender Vorgang. Das ganze darf natürlich eine höherwertigere Ausführung als ein 08/15-Spanngurt sein. Ich denke da z.B. an eine C-Variante. Die Endpunkte des C wären fixiert, das restliche C der Gurt, und die Spannvorrichtung "ausserhalb", d.h. der Gurt würde durch einen Endpunkt nach aussen gezogen. Die Endpunkte dürfen zudem ebenfalls als Angrifspunkte dienen, d.h. 2 Punkte und der Gurt als Einspannung.
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In der Variante mit "Schleifpapier" dürfen durchaus oberflächliche Kratzer hinterlassen werden. Jedoch als Nebenerscheinung, es sollte nicht notwendig sein, die Greifvorrichtung in das Material formschlüssig hineinzupressen.
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Ich stelle mir z.B. vor, den Gurt als Spannelement und z.B. einen übergezogenen Schlauch zur Herstellung der notwendigen Reibung.
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Ja :) - Sicherheitsschuhe auf gummierten Industrieverkehrsweg sind Standard, aber im Bereich dieser Graphitbearbeitungsstationen fühlt man sich eher wie am Eislaufplatz...
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Grundsätzlich gute Idee, aber da ist die Anpassung an den Durchmesser deutlich weniger flexibel.
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Es wäre möglich, Metalpllatten am Gurt anzubringen. Die oben erwähnten C-Endpunkte sowie eine ungefähr gegenüber liegende Metallplatte wäre dann eine 3-Punkt-Einspannung. Vom Prinzip habe ich jetzt ein Bild vor mir, wie manch Ledergürtel im jugendlichen Stil, der mit einer Folge von ca. 50x20mm-Metallplatten besetzt ist.
HC

Am 28.05.2011 18:45, schrieb Hans-Christian Grosz:
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Dann frag ich mich schon warum man es dann erst sweit kommen lassen muß das die Scheiben überhaupt frei auf einer planen Fläche liegen. Warum also keine Distanzstäbe dazwischen oder Nuten im "Tisch" sind. Laß uns nicht dummsterben und wissen warum das zu trivial ist :-)
> Das ganze darf natürlich
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Das richt man ja schon förmlich.
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Reden wir von einem Halbzeug bzw. Rohling der anschl. eh noch eine (n.a.) Mantelbearbeitung erfährt?
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Stellt sich glatt die reine Materialfrage. Wenn das Gurtmaterial einen deutliche schlechteren Reibwert gegenüber C oder Stahl hat, macht das Sinn. Ansonsten eher nicht, da ich erwarte das die Gurtfaser evtl. deutlich stärker Flächenkräfte unter der Faserfläche ausübt als eine "fließähnliches" Weichmaterial. Pauschalieren kann man hier imho nicht, lasse mich aber gerne eines besseren belehren.
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Wenn Du sie mit gebogenen Metallprofilen konstruierst hast Du recht. Bei Verwendung von Bandstählen sehe ich für den Durchmesser einige cm Freiheitsgrad. Bei einem mehrteiligem Spannsystem (n>2, kettenähnlich) vielleicht sogar in Richtung Faktor 2.

Bodo Mysliwietz wrote:
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Die plane Fläche ist ein Transportmittel, d.h. z.B. ein Rolltisch oder manchmal auch eine Holzpalette. Auf Grund der allgemein notwendigen Flexibiltät ist hier keine nennenswerte Spezialanpassung zweckmässig.
Aber das unterhalb angreifen ist weniger ein Problem, da man die Scheibe z.B. über die Tischkante hinausschieben und so auch die untere Stirnseite angreifen kann. Aber spätestens beim Ablegen müssen die Stirnseiten "frei" sein, sowie die äusseren Bereiche der Mantelfläche.
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Im Allgemeinen, wobei die Abtragung der Oberfläche auch im Bereich von <1mm liegen kann. Im Detail muss ich diesen Punkt noch aufklären.
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Ich würde mal im Rahmen der aktuellen Diskussion behaupten, den Stahl können wir ignorieren, der dürfte - wie es aussieht - neben dem C sehr einfach zu handhaben sein. :)
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Darum darf sich der Kollege von der Arbeitssicherheit kümmern, d.h. bei Herstellen der Bodenbelage auch Sand einkleben o.ä. - andere Baustelle sozusagen ;)
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Gute Idee. Werde demnächst mal ein paar Realversuche starten, wie sich die div. Vorschläge und Ideen in der Praxis bewehren. ;)
HC

X-No-Archive: Yes
begin quoting, Hans-Christian Grosz schrieb:
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Oje, ich sehe schwarz. Mal grob geschätzt: Damit das nicht wegrutscht, muß über den helben Umfang radial ungefähr die vierfache Gewichtskraft aufgebracht werden. 40 kg führen auf 1,6 kN, und die Fläche ist 0,045 m^2, das macht dann 36 kPa (3,6 N/cm^2) - naja, das geht noch, das sollte auch Graphit aushalten.
Ich würde aber eine Lösung mit Greifbacken bevorzugen. Folgende Konstruktion:
Hebezeug ------------- ^ | | | | | Gelenk o------------o------ | | | | | | | | | | | | | | | | | | Ring | -------- Polster | Gelenk o======== | | | / | | | | / | | | ==o== / | | | | / | | | Werkstück | / | | | o / | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |------ ============o | Ring | -------------
Zwei übereinanderliegende, miteinander verbundene flache starre Ringe (also eine Art kreisförmiger Doppel-T-Träger) umfassen das Werkstück mit einigem Abstand vom Rand. Der untere Ring hat innen alle 30° (12 Stück auf dem Umfang) auf der Innenseite ein Gelenk, von dem ein Hebel nach oben weggeht, auf dessen Innenseite ein Andruckkissen sitzt, das gegen das Werkstück gedrückt wird. Am oberen Ring ist korrespondierend jeweils ein Winkelhebel beweglich angebracht, der oben über eine Betätigungsstange gegen den Andruckhebel drückt. Die Winkelhebel sind über beweglich Stangen mit einem weiteren äußeren Ring verbunden, an dem an einer oder mehreren Stellen Hebezeuge angesetzt werden können.
Beim Anheben drückt der Winkelhebel das Polster proportional zur Gewichtskraft gegen den Werkstückrand, so daß es angehoben werden kann.
Was beim Kippen passiert, mußt Du Dir noch getrennt ansehen - so, wie oben gezeichnet, würden die Klemmbacken auf der Unterseite entlastet, da muß also noch ein Anschlag hin, der das zu weite Aufgehen der Klemmung verhindert. Das andere Problem ist, daß Du das Werkstück dann vermutlich auch wieder in der vertikalen Stellung ansetzen und die Anschlagmittel entfernen können möchtest - dafür müssen die Umfassungsringe ggf. trennbar mit einem Gelenk zum Aufklappen ausgeführt werden.
Den Tisch anheben und kippen geht vermutlich nicht?
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Polystyrol-Hartschaum?
Nur Gurte würde ich jedenfalls nicht nehmen. Besser wäre wohl, zwei halbkreisförmige Blechstreifen (ca. 3 mm stark) mit Styroporpolsterung auf der Innenseite elastisch um die Ränder herumzulegen und dann um die herum zwei Gurte, die durch Laschen außen an den Umfassungsblechen verlaufen. Die beiden Gurte müssen dann erst einmal über eine äußere "Zange" radial nach außen gespannt werden, so daß sie wie zwei in entgegengesetzte Richtungen wirkende Seilschlingen das Werkstück zwischen sich einklemmen - dann kann angekippt werden.
Wobei mir immer noch nicht klar ist, wei Du das Ding dann wieder absetzen willst. Werden die anschließend in vertikaler Stellung zwischen den Stirnseiten eingeklemmt? Auf dem Rand absetzen geht nicht, da ist der Gurt im Weg.
Gruß aus Bremen Ralf

Ralf . K u s m i e r z wrote:
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Den Graphit? scnr :)
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Es sollte einfach zu bedienen sein, robust und leicht. Derzeit werden die Scheiben händisch umbewegt, was aber bei 30-40kg ergonomisch problematisch ist.
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Nein.
Bringt das hohe Reibungswerte gegenüber Graphit?
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Klingt im Prinzip ganz ok, werde ich mir mal genauer ansehen.
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Doch, die besagten 10% von der Mantelfläche ausgehend von einer Stirnseite. D.h. wenn zB. die Höhe 60mm ist, benötige ich zum Absetzen ca. 10mm, die restlichen 50mm könnte ich als Gurtangriffsfläche nehmen.
Wie würde es - als ganz andere Variante - mit Vakuumsaugnäpfen aussehen? Hat man damit auf Graphit Chancen?
HC

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Hi, was ist mit "Mantel" gemeint? Klingt, als wenn der Außenrand gemeint wäre. Eine flach auf dem Tisch liegende schwere Scheibe kann man ohne "unterfassen" sonst kaum heben. Solange nicht klar ist, wie man einen (minimalen) Spalt unterm Rand freilegt, ist das schwer zu raten. Ein "Stempel" von unten aus der Tischfläche? Dann drei symetrische Greifbacken, fertig. Wenn es wichtig ist, die Oberfläche weder zu verkratzen noch zu beschmutzen, bleibt kaum was anderes. Insbesondere Gummi oder Gurte müßte man nach jeder Nutzung reinigen. Da lieber ein Fremdmetall wie Alu oder Kunststoff als Beschichtung. Solange man die genauen Maße und Masse nicht kennt, ist das ansonsten kniffelig. Klar kann man eine Klemmzwinge bauen, die soeinen Teller auch nur durch Reibung am Rand klemmt, aber das ist riskant und verlangt erhebliche Präzision.
Vakuum geht bei praktisch allen Materialien, aber man braucht vielleicht viel Volumenstrom. Das macht Krach, kann ins Geld gehen. Und 40kg schwere Stahlplatten sind ja eher Hantelscheiben, die saugt Vakuum nicht mehr an. Bei Stahl ginge es aber magnetisch.
Ich täte eine flache "Schaukel" auf Tischniveau absenken und die Scheibe vom Tisch draufschieben. Die Schaukel klappt bei Überschreiten des Schwerpunkts um und "exponiert" das obere Drittel, sodaß beliebige Klammern greifen können. Alternativ rollt man die Scheibe dann in einen Sorter.

On 28 May 11 at group /de/sci/ing/misc in article
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[x] Du warst noch nie in einem Edelstahl-Walzwerk
1. geht da nix magnetisch 2. heben die 40to `Feinblech` mit Vakuum Saugnäpfen am Kran 3. es scheppert heftig, wenn der Strom bzw. Vakuum(pumpe) die Grätsche macht. Hab mal 10m daneben gestanden, als so ein Blech aus 10m runterfiel. Meine Ohren haben 3 Tage gepiept!
[x] les mal, was der ex Bürgermeister von Magdeburg mit selbigen Kugeln vor langer Zeit gemacht hat.
Saludos Wolfgang

Am 28.05.2011 22:46, schrieb Wolfgang Allinger:
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[x] und auch noch nicht in der Flachglasverarbeitenden Industrie.
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düfte wohl von der Legierung abhängen.
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Der hatte den Pferden morgens keinen Hafer gegeben ;-)

On 29 May 11 at group /de/sci/ing/misc in article
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Es gibt ein paar magnetische Edelstähle... aber dauernd die Kräne umrüsten ist eher unpraktisch :)
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Klatsch! Jetzt wird mir manches klar :)
Saludos Wolfgang

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Hi, stimmt, nur in der "flachglaserzeugenden Industrie" :-) Fensterbauer haben mich nicht interessiert.
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Klar, weshalb ich auch nur den Stahl erwähnte. MKn hat der OP die Legierung aber nicht erwähnt. Da darf man wohl von "billigem Baustahl" ausgehen, und der ist magnetisch hebbar.
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Der hatte einfach nur Glück. Wie lange mag er sonst getüftelt haben, um eine nichtausgasende Lederdichtung zu finden?

gUnther nanonüm wrote:
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Iirc habe ich "Stahl und Graphit" erwähnt, damit dürfte sich die Frage bzgl. Magnetismus erübrigen. ;) Das Stahlsortiment habe ich gerade nicht im Kopf, aber die meisten Sorten sind nicht oder schwach magnetisch.
HC

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Hi, Stahl ohne "irgendwas dabei" ist ferritisches Eisen mit soviel Kohlenstoff, daß es Stahl heißt. Das ist "ferrimagnetisch", kann man gut mit dem Magnetgreifer anheben. Meinst Du was anderes, mußt Du das auch sagen. Graphit etwa ist Kohlenstoff, eine besondere "Sorte" davon. Vermutlich meinst Du auch da aber nicht "Graphit", sondern graphittierten Kohlenstoff. Graphit ist ansonsten ein "Mineral" und nur schwer in so großen Stücken zu finden, daß man davon so große Scheiben abschneiden könnte. Jedenfalls ist das diamagnetisch, was hier leider garnicht hilft :-) Und die meisten Stahlsorten enthalten Eisen oder andere ferrimagnetische Metalle. Sogar das Blech in der Spüle ist "magnetisch hebbar".

Am 29.05.2011 15:25, schrieb gUnther nanonüm:
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Nein, Bleche werden so auch angehoben.
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Wachs, Terpentin und Pech gab es auch damals schon.

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Hi, um der sinnlosen Threadfortsch(r)eibung einen Nachkick zu verpassen: heb mal mit Magneten Flachglas.
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Kerzenwachs, Kreosot und Guttapercha, Pech, Baumharz, Siegelwachs, Leinölharz, Melasse...mit etwas Glück und Beziehungen vermutlich auch Naphta. Doch welche Mischung und Zubereitung ließ sich einerseits leicht und zuverlässig auftragen und barg andererseits nicht den Ruch der Hexerei oder den Verdacht des "Klebstoffs" in sich? Damit wäre sein Versuch zur "Schmierenkomödie" verkommen.

Am 29.05.2011 23:12, schrieb gUnther nanonüm:
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und was soll der nonsesn mir jetzt und hier passendes im HTread sagen?
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Wie gesagt. Man sollte anderen nicht mit "Schulbesuchen" kommen wenn man es selbst nicht weiß und trotz Wink mit dem Zaunpfahl nichtmal schnell recherchieren kann wie das Experiement abgelaufen ist.

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Hi, [x] Du warst noch nie in der Schule (Oder wo hat der OP die Stahlsorte genannt?)
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Seltsames "Feinblech" hatte Eurer Stahlwerk, in dem, das ich kenne, bezeichnet man damit Bleche, die später gerollt werden. Alles andere sind "Tafeln". Eine Dicke von 100 (mm) möchte ich Dich mal rollen sehen...
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Meine haben gepiept, weil ich unerkannt neben dem Luftauslaß des Frequenzumformers stand. Ist ein Nachteil, wenn man in solchen Maschinenlabyrinthen der Größte ist :-(
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Ja, was? Er hat seine Kugeln bei Krupp bestellt? Und hatten die 100mm Wandstärke? Ja dann bezweifel ich ernsthaft, daß die armen Pferdchen die überhaupt bewegt kriegten. Soein Pferd kann ein halbes "PS" mobilisieren, selbst bei idealisierter Annahme gleichzeitigen Zuges wären das gerademal 2 PS, die da an der Kugel ziehen. Hätte man alle Pferde auf einer Seite angeschirrt, wer weiß....jedenfalls ist der Zug kaum ein Drittel des Pferdegewichts. Das ist dann insgesamt ne Tonne vielleicht. Ist die Kugel groß genug....aber eine "Stahlscheibe" von 20cm Durchmesser und 10cm Dicke hat nicht genug Platz für Deine 20 metergroßen Gummisaugglocken.

On 29 May 11 at group /de/sci/ing/misc in article
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Nebelkerzen! Achtung Nebelkerzen! Du machst aus `` nun """ ohne den Sinn der Zeichen in meinem Kontext zu kapieren (wollen = trollen?).
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Wieder flasch, der Größte <> der Längste! :p
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Du schreibst wirr! Und versuchts Dich rauszulavieren!
Es geht nicht um die Wandstärke, sondern dass er Halbkugeln mit 60cm Durchmesser selbst mit der Kraft von 8-15 Pferden(effektiv) (und nicht 2-4) nicht auseinander bekam. Es waren also umme 2800cm^2 Fläche in Aktion, also pi*Schnauze 2800kp Kraft nötig, die die Klepper bekanntlich nicht aufbrachten. Bei der Scheibe des OP ( IIRC 200mm Dm) bzw. einer Sauglocke darauf von 150mm Dm könnte man rund 170 kp `Saugkraft` erzeugen, das ist ein mehrfaches des geforderten Gewichtes IIRC 40kg.
Wenn ich mir so gebräuchliche Pömpel (vom Stinkalateur) ansehe, dann kann man es vermutlich schon fast damit schaffen, die OP Scheiben zu heben.
Der OP soll einfach mal bei Herstellern von Vakuum Saugern ... (wie heissen die Dinger richtig?) nachforschen, das geht sicher einfach von der Stange.
Saludos Wolfgang

Am 29.05.2011 15:21, schrieb gUnther nanonüm:
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[x] könnte auch auf Dich zuteffen. S.u.
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Thema Schule und Wissen: Ein Pferd bringt unter Dauerbelastung in etwa 1 PS. Kurzzeitig sind bei einigen bis zu 20PS drin.
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Du weisst das das Experiment mehr als einmal durchgeführt und dabei beidseitig Gespanne eingesetzt wurden? In Regensburg auf beiden Seiten 15 Pferde. Damit haben effektiv 15 Pferde gezogen.
> jedenfalls ist der Zug kaum ein Drittel des
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Ja Schule..... Recherchier mal zu Wald und Rückarbeiten.....