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Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung nach Art einer Rohrpostanlage, bestehend aus mindestens einer Sendestation und mindestens einer Empfangsstation sowie mindestens einem Fahrrohr zwischen den Stationen, Luftzu- und -abführleitungen, einem Gebläse sowie mindestens einer Luftansaugleitung mit einem Ventil und einem Treibkolben zur Beförderung des zu transportierenden Gutes.
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Aus der DE-OS 14 81 415 ist eine Transportvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der zur Beförderung des zu transportierenden Gutes Treibkolben verwendet werden. Der Treibkolben dieser bekannten Transportvorrichtung besteht aus einem starren zylindrischen Körper, der mit einer elastischen, eine Abdichtung gegenüber dem Fahrrohr vornehmenden Umhüllung umgeben ist. Das zu transportierende Gut wird - in Transportrichtung gesehen - vor dem Treibkolben angeordnet und mittels des Treibkolbens durch das Fahrrohr geschoben. Bei derartigen Vorrichtungen kommt es beim Transport von substanzverlierenden Gütern, z. B. durch Ablösung von Schmutz- oder Zunderschichten oder ähnlichem, zu Betriebsstörungen, da sich die ablösenden Substanzen im Fahrrohr ansammeln und ein Verklemmen des Treibkolbens bewirken können.
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Aus der DE-OS 22 38 533 ist eine Legevorrichtung für orientierte Strumpferzeugnisse bekannt, bei der die Strümpfe mittels eines Luftstromes durch ein Rohr- bzw. Kammersystem transportiert werden. Ein Treibkolben oder eine Förderbuchse ist nicht vorgesehen.
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Aus der DE-OS 27 22 865 und aus der DE-AS 21 00 759 sind Rohrpostförderanlagen bekannt, bei denen die zu transportierenden Güter in Förderbuchsen eingelegt werden, innerhalb derer der Transport erfolgt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transportvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der unter Verwendung von Treibkolben auch Güter störungsfrei transportiert werden können, die dazu neigen, während des Transports Substanz zu verlieren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Treibkolben ein Distanzrohr aufweist, an dem einendig ein Kolbenkörper und anderendig mindestens ein scheibenförmiger Reinigungskörper angesetzt ist. Durch die Anordnung des scheibenförmigen Reinigungskörpers an dem Treibkolben ist sichergestellt, daß sich die während des Transports von einem Transportgut ablösenden Substanzen nicht in dem Fahrrohr u. dgl. ansammeln können. Vielmehr schiebt der Reinigungskörper die abgelösten Substanzen vor sich her, so daß diese aus dem Fahrrohr herausgeschoben und dort abgeführt werden können, wodurch ein störungsfreier Betrieb der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung erzielt wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Transportvorrichtung,
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Fig. 2 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Treibkolben,
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Fig. 3a, b, c schematisch die Ausführungsform eines Luftumschaltventils sowie verschiedene Stellungen eines Steuerkolbens,
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Fig. 4 schematisch eine Seitenansicht einer Sendestation,
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Fig. 5 schematisch eine Draufsicht auf die Sendestation,
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Fig. 6 schematisch eine Vorderansicht einer Empfangsstation,
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Fig. 7 schematisch eine Seitenansicht der Empfangsstation.
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Die in Fig. 1 abgebildete Transportvorrichtung arbeitet nach dem Einrohrprinzip. Sie kann selbstverständlich auch als Mehrrohranlage ausgebildet sein.
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Die erfindungsgemäße Transportvorrichtung zum schnellen Transport, insbesondere von Metallproben in Hüttenwerken von der Konverterbühne zum Labor, weist eine Sendestation 1, eine Empfangsstation 2 sowie ein zwischen den Stationen angeordnetes Fahrrohr 3 auf.
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Die Sendestation 1 ist über eine Luftleitung 4 mit einem Luftumschaltventil 5 verbunden, an das, wie an sich bekannt, die Saugleitung 6 und die Druckleitung 7 eines Gebläses 8 angeschlossen sind.
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Vorzugsweise steht die Empfangsstation 2 über eine Absaugleitung 9 mit einem Absaugventilator 10 in Verbindung, an den ein Zyklon 11 angeschlossen ist. Dieses Absaugsystem saugt Staub oder andere Verunreinigungen aus der Rohrpostanlage, insbesondere aus der Empfangsstation 2 und scheidet die Verunreinigungen durch den Zyklon 11 ab, so daß die Anlage störungsfrei arbeiten kann.
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Eine Luftansaugleitung 12 ist kurz vor der Empfangsstation 2 an das Fahrrohr 3 angeschlossen. Die Luftansaugleitung 12 ist über ein Spezial-T-Stück mit erweitertem Querschnitt angeschlossen. Die Sendestation 1 wird von einem Luftabzweig 3 a überbrückt, der die Luftleitung 4 mit dem Fahrrohr 3 verbindet. In dem Luftabzweig 3 a und in der Luftleitung 4 befindet sich jeweils eine Motorabsperrklappe 13 a, b. Die in der Luftleitung 4 befindliche Motorabsperrklappe 13 a, b ist dabei zwischen der Abzweigstelle des Luftabzweigs 3 a und der Sendestation 1 vorgesehen.
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Zum Transport einer Probe 14 wird ein Treibkolben 15 verwendet. Der Treibkolben 15 treibt die Probe 14 aus der Sendestation 1 durch das Fahrrohr 3 vor sich her in die Empfangsstation 2, wobei der Treibkolben 15 vor der Empfangsstation 2 automatisch abgefangen und zurückgesendet wird. Dabei fällt die Probe 14 infolge der Schwerkraft in die Empfangsstation 2.
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Der Treibkolben 15 ist gemäß Fig. 2 aufgebaut und besteht aus dem Distanzrohr 16, an dem einendig der Flansch 17 und anderendig der Flansch 18 befestigt ist. Am Flansch 17 ist ein Kunststoffgrundkörper 19 angeschraubt, wobei ein durch das Distanzrohr 16 gehender Gewindebolzen einer Gewindeschraube 20 in eine entsprechende Bohrung 21 des Kunststoffgrundkörpers 19 eingeschraubt ist. Der Kunststoffgrundkörper 19 trägt flanschseitig auf einem Zapfen 23 einen kreisrunden Filzkopf 22. Am anderen Ende des Kunststoffgrundkörpers 19 ist vor Kopf ein weiterer Filzkopf 24 vorgesehen, der mittels Schrauben 25 angeschraubt ist. Der zylindrische Kunststoffgrundkörper 19 erweitert sich radial, ausgehend vom Zapfen 23, stufenförmig, wobei auf der Stufe 26 mit Radial- und Axialspiel eine Gleitscheibe 27 aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid, sitzt. Über die Endstufe 28 des Kunststoffgrundkörpers 19 ist ein Kontaktring 29 ohne Spiel gestülpt, der elektrische Kontakte auslösen soll.
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Am Flansch 18 des Distanzrohres 16 sitzt mindestens eine scheibenförmige Drahtbürste 30. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Drahtbürsten 30 abgebildet. Die Drahtbürsten 30 sind in an sich bekannter Weise jeweils zwischen zwei Klemmbacken 31 eingeklemmt, die auf dem Schraubenbolzen der Gewindeschraube 20 stecken und über eine Distanzscheibe 32 auf Abstand gehalten werden. Mit einer Scheibe 33, in deren Bohrung 34 der Schraubenkopf 35 der Gewindeschraube 20 eingesenkt ist, werden die Drahtbürsten 30 gegen den Flansch 18 gepreßt und gehaltert.
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Die scheibenförmigen Filzköpfe 22 und 24 sowie die Gleitscheibe 27 entsprechen im Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Fahrrohres 3. Die Drahtbürsten 30 weisen einen etwas größeren Außendurchmesser auf. Die Scheibe 33 besteht aus feuerfestem Material. Der Treibkolben 15 wird in das Fahrrohr 3 gebracht hinter die zu befördernde Probe 14, wobei die Probe 14 an der Scheibe 33 anliegt. Das Treibmittel greift am Kolbenkörper 36 des Treibkolbens 15 an, wobei entweder ein Unterdruck (Saugluft) oder ein Überdruck (Druckluft) angelegt wird und treibt den Treibkolben 15 mit der Probe 14 durch das Fahrrohr 3 bis vor die Empfangsstation 2. Dort wird der Treibkolben 15 aufgefangen und mit dem Treibmittel wieder in die Sendestation 1 zurückgeschickt, während die Probe 14 in die Empfangsstation 2, lediglich unter Einwirkung der Schwerkraft, gleitet. Die Drahtbürsten 30 halten dabei das Fahrrohr 3 von Verunreinigungen frei. Letztere gelangen in die Empfangsstation 2 und werden dort zum Teil vom Absaugsystem 9, 10 und 11 aus der Anlage entfernt.
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Die Empfangsstation 2 (Fig. 6 und 7) besteht zweckmäßigerweise aus dem Kastenoberteil 37 und dem Kastenunterteil 38. Das Kastenoberteil 37 weist oben einen Fahrrohranschluß 39 und mittig einen Absaugstutzen 40 für die Absaugleitungen 9 auf. Im unteren Bereich der Empfangsstation 2 befindet sich eine Schublade 41, in die die Probe 14 aus dem Fahrrohranschluß 39 gleitet und aus der die Probe 14 entnommen werden kann. Der Schubladenboden ist rostartig ausgebildet, so daß Verunreinigungen in das Kastenunterteil 38 fallen können, aus dem sie zeitweise entfernt werden.
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In Hüttenwerken kann es sich bei der Probe 14 um eine einem Konverter entnommene Probe handeln, die mit einer an sich bekannten Sublanze, dem Konverter entnommen wird. Der die Probe oder die Proben aufnehmende Teil der Lanze besteht im wesentlichen aus einer Papphülse, die endseitig mit Keramikplättchen abgeschlossen ist und im mittleren Bereich Öffnungen aufweist. Im Inneren befindet sich mindestens ein unter Vakuum stehendes Glasröhrchen. Wird die Lanze in die Schmelze getaucht, platzt das Glasröhrchen, so daß durch die Öffnungen eine Schmelzprobe in das Innere der Papphülse durch das Vakuum gesaugt wird. Die Probe erstarrt dabei, worauf die Lanze aus der Schmelze gezogen wird.
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Die Sendestation 1 (Fig. 4 und 5) ist ebenfalls zweckmäßigerweise kastenförmig ausgebildet und ist mit einem Probeneinwurfrohr 42 verbunden, in das die von der Sublanze automatisch abgetrennte, gegebenenfalls automatisch von der Pappe und den Keramikplättchen und sonstigen Teilen des Probennahmeteiles der Sublanze befreite Probe 14 eingebracht wird. Die Probe 14 kann aber auch von Hand in den Stutzen 43 geworfen werden. Über den Einwurfstutzen 44 gelangt die Probe 14 in ein Schwenkrohr 45, das dann unter dem Einwurfstutzen 44 angeordnet ist. Das Schwenkrohr 45 ist im Kastenoberteil 46 schwenkbar gelagert. Hierzu dienen die Lagerzapfen 47, die in entsprechenden Achslagern am Boden und an der Decke des Kastenoberteils 46 lagern und in je einem waagerecht angeordneten Schwenkarm 48 bzw. 48 a fest sitzen. Jeder Schwenkarm 48 bzw. 48 aist einendig mit dem Schwenkrohr 45 fest verbunden. Der Schwenkarm 48 a ist zweiarmig ausgebildet und anderendig schwenkbar mit einem Kolbenkopf 49, einer Kolbenstange 50, einer ebenfalls schwenkbar am Kastenoberteil 46 angeordneten Kolbenzylindereinheit 51 verbunden. Die Kolbenzylindereinheit 51 schwenkt das Schwenkrohr 45 zur Aufnahme der Probe 14 unter den Einwurfstutzen 44 und anschließend nach Aufnahme der Probe 14 unter einen Fahrrohrstutzen 52, wobei die Öffnungen des Schwenkrohrs 45 bündig mit der Decke und dem Boden des Kastenoberteils 46 abschließen, so daß die Probe 14 störungsfrei verschwenkt werden kann.
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Axial unter dem Fahrrohrstutzen 52 ist im Kastenunterteil 53 eine rohrförmige Treibkolbenrampe 54 vorgesehen, die den Treibkolben 15 in seiner Ausgangsstellung (Fig. 4) lagert, so daß die Oberfläche der Scheibe 43 kurz unter dem Boden des Kastenoberteils 46 zu liegen kommt und die Probe 14 auf der Oberfläche der Scheibe 33 aufsitzen kann. In axialer Verlängerung der Treibkolbenrampe 54 nach unten befindet sich im Boden des Kastenunterteils 53 ein Druckluftstutzen 55, an den die Luftleitung 4 angeschlossen ist.
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Die Luftleitung 4 führt zum Luftumschaltventil 5. Nach einem besonderen Ausführungsbeispiel (Fig. 3a, b, c) besteht das Ventil 5 aus einem Gehäuse 56, das auf der einen Seite einen Ansaug- und Ausblasstutzen 57 und auf der gegenüberliegenden Seite nebeneinander jeweils schräg unter dem Ansaug- und Ausblasstutzen 57 einen Druckluftstutzen 58 und einen Saugluftstutzen 59 besitzt. Kopfseitig ist ein Fahrrohranschluß 60 vorgesehen. Im Inneren des Gehäuses 56 ist ein Steuerkolben 61 hin- und herfahrbar angeordnet. Endseitig sitzen auf dem zylinderförmigen Kolbenkörper 62 Ringstege 63 mit Dichtringen 64, die dichtend an der Innenwandung des Gehäuses 56 anliegen. Durch die Anordnung der Ringstege 63 wird eine Kammer 65 gebildet, durch die die Luft streichen kann, ohne daß sie durch die Dichtringe 64 in den Nebenraum des Gehäuses 56 dringen kann.
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Der Kolbenkörper 62 ist im übrigen, wie dargestellt, vorne und hinten offen ausgeführt und ist auf der dem Fahrrohrstutzen 60 gegenüberliegenden Seite über Antriebsstangen 66, die den Gehäuseboden 67 gleitbar durchgreifen, mit einem Joch 68 verbunden, das mit einer Kolbenstange 69, einer Kolbenzylindereinheit 70 in Verbindung steht, so daß über die Kolbenzylindereinheit 70 der Steuerkolben 61 im Gehäuse 56 hin- und hergefahren werden kann.
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Der Druckluftstutzen 58 ist mit der Druckluftleitung 7, Saugluftstutzen 59 mit der Saugleitung 6 und Fahrrohrstutzen 60 mit der Luftleitung 4 verbunden; der Ansaug- und Ausblasstutzen 57 führt ins Freie. Entsprechend den in den Fig. 3a, b und c dargestellten Positionen ergeben sich die durch die Pfeile gekennzeichneten Funktionen des Luftumschaltventils 5. Bei der Stellung gemäß Fig. 3a befindet sich Saugluft im Fahrrohr 3 (Pfeile D und A). Die Luft nimmt den Weg über D, A, B, C. Nach Fig. 3b ist das Fahrrohr 3 drucklos. Die Luft geht von B über A oder C. Bei Stellung des Steuerkolbens 61 in Fig. 3c befindet sich Druckluft im Fahrrohr 3. Die Luft geht über B direkt nach D.
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Mit Hilfe dieses Luftumschaltventils 5 können somit sehr schnell die Bedingungen im Fahrrohr 3 verändert werden, wobei im Falle der Fig. 3a die Saugluft über die Luftansaugleitung 12 aus der Außenatmosphäre entnommen wird.
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Zur Steuerung der Transportvorrichtung sind entsprechende elektrische Anlagen vorgesehen, die z. B. mittels Kontaktgebern 71 gesteuert werden.
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Die Transportvorrichtung arbeitet vollautomatisch. Das bedeutet, daß die von einem Sondenmanipulator (Sublanze) abgetrennten Probenköpfe ohne menschlichen Eingriff z. B. in ein Expreßlabor gefördert werden können. Ein Einlegen der Sondenköpfe in Förderbuchsen sowie auch ein Herausnehmen an der Empfangsstation 2 entfällt, da die Förderung büchsenlos erfolgt.
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Der abgetrennte Probenkopf gelangt durch freien Fall über ein Rohr in den "automatischen Probeneinwurf" der Sendestation 1. Diese wird auf einer Konverterbühne aufgestellt, so daß auch Sondenköpfe oder Proben in den "manuellen Probeneinwurf" von Hand eingeworfen werden können, wenn die Proben 14 bei gekipptem Konverter genommen werden.
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Jede eingegebene Probe 14 oder auch jeder eingegebene Probenkopf, egal ob automatisch oder von Hand eingeworfen, betätigt einen berührungslosen Kontakt im Einführungsrohr der Sendestation 1, wodurch die Transportvorrichtung automatisch betätigt wird. Hierzu gehört die Einschaltung des Fördergebläses, das Einführen der Probe 14 in das Fahrrohr 3 von der Sendestation 1 zum Expreßlabor, die Steuerung des Luftumschaltventils 5. Bei Betätigung des berührungslosen Fahrrohrkontaktes vor der Empfangsstation 2 wird das Luftumschaltventil 5 umgesteuert. Die Abschaltung des Gebläses erfolgt, sobald der Treibkolben 15 wieder in der Sendestation 1 angelangt ist. Gleichzeitig wird die Sendestation 1 wieder in die Sendebereitschaftsposition überführt.
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Der Treibkolben 15 wird mit Gebläsedruck durch das Fahrrohr 3 getrieben und schiebt dabei die Probe 14 oder den Probenkopf einer Sonde vor sich her. Vor der Empfangsstation 2 ist ein berührungsloser Kontakt angebracht, der durch den Treibkolben 15 betätigt wird. Dieser Kontakt betätigt das Luftumschaltventil 5, wodurch der Druck im Fahrrohr 3 zusammenbricht und ein Vakuum aufgebaut wird. Der Treibkolben 15 wird somit durch den atmosphärischen Druck von der Empfangsstation 2 her in die Sendestation 1 getrieben, während die Probe 14/der Probenkopf infolge ihrer/seiner kinetischen Energie bis in die Empfangsstation 2 geschleudert wird.
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Das Schema des mechanischen Teiles der Transportvorrichtung geht aus der vereinfachten Zeichnung (Fig. 1) hervor. Die mechanischen Bewegungen der Umschaltventile und die Schwenkbewegungen in der Sendestation 1 werden pneumatisch angetrieben und über Magnetventile angesteuert. Alle übrigen Steuerfunktionen sind rein elektrisch.
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In der Sendestation 1 ist ein Fahrrohrteil schwenkbar eingebaut und zwar so, daß es zwei Stellungen einnehmen kann, einmal wie gezeichnet, im Zug des Fahrrohrs 3 und einmal mittig unter dem Probeneinwurfrohr 42. Die Schwenkbewegungen werden pneumatisch gesteuert.
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Die ankommenden Proben 14/Probenköpfe fallen durch den oberen Stutzen der Empfangsstation 2 in einen Schacht, unter dem jeweils die Schublade 41 angeordnet ist. Die Schublade 41 hat als Boden einen Grill, durch den grober Schmutz in einen darunter befindlichen Sammelbehälter abgeführt wird. Zur Entnahme der Probe 14 wird die Schublade 41 nach vorn gezogen. Die geschlossene Stellung der Schublade 41 wird durch Endschalter überwacht. Kontrollampen zeigen an, wenn eine Probe 14 angekommen ist. Die Kontrolleuchten werden abgeschaltet, sobald die Schublade 41 nach der Entnahme der Probe 14 wieder geschlossen ist. Anfallender Staub in der Empfangsstation 2 wird über einen Absaugventilator abgesaugt und abgeführt.
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Als Fahrrohre 3 werden nahtlos gezogene Präzisionsstahlrohre verwendet. Die Fahrrohrtrasse verbindet den Fahrrohrausgang an der Sendestation 1 mit dem Eingang in die Empfangsstation 2 im Expreßlabor.
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Der Rücktransport des Treibkolbens 15 wird über den Kontaktgeber 71 eingeleitet, der vor der Empfangsstation 2 im Expreßlabor installiert ist. Seine Entfernung von der Empfangsstation 2 hängt von der Fahrgeschwindigkeit des Treibkolbens 15 ab. In der Regel sollte sie etwa das Zwei- bis Dreifache der Strecke betragen, die der Treibkolben 15 pro Sekunde zurücklegt. Nach Betätigen dieses Kontaktes 71 wird über das Luftumschaltventil 5 die Anlage auf Vakuum geschaltet, die Motorabsperrklappen 13 a, b, werden umgeschaltet, und zwar Motorabsperrklappe 13 a von geöffnet auf zu und Motorabsperrklappe 13 b von zu auf geöffnet, und die Fahrluft wird vor der Sendestation 1 im Betrieb über den Luftabzweig 3 a abgesaugt. Nachdem der zurückfahrende Treibkolben 15 einen weiteren Kontaktgeber 71 kurz vor dem Luftabzweig 3 a passiert hat, schalten zeitverzögert die beiden Motorabsperrklappen 13 a, b wieder in die ursprüngliche Stellung um, so daß der Treibkolben 15 gebremst in die Sendestation 1 eingefahren wird. Wenn der Treibkolben 15 seine Endlage in der Treibkolbenrampe 54 erreicht hat, wird über den Kontaktring seine Endstellung gemeldet, und der Kolbenkörper 62 fährt wieder in Probenempfangsstellung. Nach Erreichen dieser Position wird die Anlage umgeschaltet und die Bereitschaft für einen neuen Transport gemeldet.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden Probentransportgeschwindigkeiten von 40 bis 60 m/sek erreicht. Der Rücktransport des Treibkolbens 15 erfolgt etwa mit einer Geschwindigkeit von 15 bis 20 m/sek.