DE10061725B4 - Device for taking samples - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus Kanälen und Kläranlagen mit einer Saugleitung (18), einer Druckleitung (19), und einer ersten Kolben-Zylinder-Anordnung (1) zur Erzeugung von Unter- und Überdruck, wobei
– der Antrieb des Kolbens (4) der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung (1) durch eine zweite Kolben-Zylinder-Anordnung (2) erfolgt, deren Kolben (5) mechanisch mit dem Kolben (4) der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung (1) verbunden ist und
– die Saug- (18) und die Druckleitung (19) durch die erste Kolben-Zylinder-Anordnung (1) mit Unter- und Überdruck beaufschlagbar sind und
– je ein Ventil (20, 21) aufweisen, wobei die Ventile (20, 21) Rückschlagventile sind und
– bei Beaufschlagung mit Unterdruck das Ventil (20) in der Saugleitung (18) geöffnet, das Ventil (21) in der Druckleitung (19) geschlossen ist und
– bei Beaufschlagung mit Überdruck das Ventil (20) in der Saugleitung (18) geschlossen, das Ventil (21) in der Druckleitung (19) geöffnet ist und wobei
– der Kolben...Device for taking samples from channels and sewage treatment plants with a suction line (18), a pressure line (19), and a first piston-cylinder arrangement (1) for generating underpressure and overpressure, wherein
- The drive of the piston (4) of the first piston-cylinder assembly (1) by a second piston-cylinder arrangement (2) takes place, the piston (5) mechanically with the piston (4) of the first piston-cylinder arrangement (1) is connected and
- The suction (18) and the pressure line (19) by the first piston-cylinder arrangement (1) can be acted upon with negative pressure and positive pressure and
- Have each a valve (20, 21), wherein the valves (20, 21) are check valves and
- Upon application of negative pressure, the valve (20) in the suction line (18) open, the valve (21) in the pressure line (19) is closed and
- When pressurized with pressure, the valve (20) in the suction line (18) closed, the valve (21) in the pressure line (19) is opened and wherein
- The piston...

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus Kanälen und Kläranlagen mit einer Saugleitung, einer Druckleitung, und einer ersten Kolben-Zylinder-Anordnung zur Erzeugung von Unter- und Überdruck, wobei der Antrieb des Kolbens der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung durch eine zweite Kolben-Zylinder-Anordnung erfolgt, deren Kolben mechanisch mit dem Kolben der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden ist und die Saug- und die Druckleitung durch die erste Kolben-Zylinder-Anordnung mit Unter- und Überdruck beaufschlagbar sind und je ein Ventil aufweisen, wobei die Ventile Rückschlagventile sind und bei Beaufschlagung mit Unterdruck das Ventil in der Saugleitung geöffnet, das Ventil in der Druckleitung geschlossen ist und bei Beaufschlagung mit Überdruck das Ventil in der Saugleitung geschlossen, das Ventil in der Druckleitung geöffnet ist und wobei der Kolben der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung von beiden Seiten beaufschlagbar ist.The The invention relates to a device for taking samples out of channels and sewage treatment plants with a suction line, a pressure line, and a first piston-cylinder arrangement for Generation of underpressure and overpressure, the drive of the piston of the first piston-cylinder arrangement is done by a second piston-cylinder arrangement, the piston mechanically connected to the piston of the first piston-cylinder arrangement is and the suction and the pressure line through the first piston-cylinder arrangement with underpressure and overpressure can be acted upon and each having a valve, wherein the valves check valves and when exposed to negative pressure, the valve in the suction line open, the valve in the pressure line is closed and when pressurized with overpressure the valve in the suction line is closed, the valve in the pressure line open and wherein the piston of the second piston-cylinder arrangement of both Pages can be acted upon.

Durch häuslichen, gewerblichen oder industriellen Gebrauch verunreinigtes Wasser wird über ein System von Rohren und Kanälen, die sogenannte Stadtentwässerung, den Kläranlagen zur Reinigung zugeführt. Abwasser enthält ungelöste als auch gelöste Schmutzstoffe, wobei im groben Mittel beide Anteile etwa zu je 50% vertreten sind. Zu den ungelösten Schmutzstoffen gehören insbesondere viele organische Stoffe. Diese Stoffe können dazu führen, dass das Abwasser im Stadtentwässerungssystem zu faulen beginnt, wodurch leicht entzündliche Faulgase freigesetzt werden, die sich in den Kanälen und Rohren des Abwassersystems sammeln können.By domestic, Commercial or industrial use of contaminated water is over System of pipes and channels, the so-called city drainage, the sewage treatment plants supplied for cleaning. Contains wastewater unresolved as well as dissolved Contaminants, with roughly 50% each roughly divided are represented. To the unresolved ones Contaminants belong especially many organic substances. These substances can do this lead that the sewage in the city drainage system too begins to rot, releasing easily flammable fumigants be in the channels and collect pipes from the sewage system.

Nach dem Einleiten des Abwassers in die Kläranlagen wird es einer Reinigung unterzogen, die in der Regel aus einer mechanischen Klärung, einer biologischen Reinigung und ggf. einer chemischen Klärung besteht.To the discharge of the wastewater into the sewage treatment plants, it is a cleaning usually subjected to a mechanical clarification, a biological Cleaning and, if necessary, a chemical clarification.

Die mechanische Klärung erfolgt überwiegend in Absetzbecken, in denen die Fließgeschwindigkeit des Abwassers verzögert wird, wodurch sich ein großer Teil der Sinkstoffe, wie Sand, Schlamm oder Küchenabfälle absetzt. Der bei dieser Teilklärung zurückgehaltene Schlamm wird anschließend in geschlossenen Faulkammern ausgefault. Bei diesem Vorgang wird gezielt Faulgas erzeugt, das bis zu 70% leicht entzündliches Methangas enthalten kann.The mechanical clarification takes place predominantly in settling tanks, where the flow velocity of the wastewater delayed will, which will be a big part the sediments, such as sand, sludge or kitchen waste settles. The one at this part clarification retained Mud will be followed Folded out in closed latrine chambers. In this process will specifically produced biogas, which is up to 70% highly flammable Methane gas may contain.

Nach dieser Teilklärung verbleiben im Abwasser ein Teil der ungelösten Stoffe, alle gelösten Stoffe, sowie Bakterien, die bei Sauerstoffmangel weiterhin fäulniserregend wirken. in der zweiten Stufe der Abwasserklärung, der biologischen Reinigung, wird durch Zufuhr von Sauerstoff mit Hilfe von Umwälz- oder Berieselungsanlagen der Fäulnisprozess gebremst und stattdessen der Abbau der organischen Stoffe durch die Bakterien gefördert.To this partial explanation remain in the wastewater a part of the undissolved substances, all dissolved substances, as well as bacteria that continue to putrefy in the absence of oxygen Act. in the second stage of sewage treatment, biological purification, becomes slowed down by supply of oxygen by means of circulating or sprinkling the rotting process and instead the degradation of organic matter by the bacteria promoted.

Letzten Endes ist beim Umgang mit Abwasser oder Klärschlamm zu jeder Zeit das Risiko gegeben, dass durch Fäulnisprozesse brennbare Gase freigesetzt werden, die bei einer Vermischung mit Luft hochexplosive Gemische bilden. Daraus resultiert bei der Entnahme von Proben im Rahmen der laufenden Kontrolle von Abwasser oder Klärschlamm ein Problem. Die Proben werden üblicherweise durch Pumpen entnommen, die mit Strom betrieben werden. Aufgrund der Explosionsgefahr sind für diese Untersuchungen jedoch keine Geräte einsetzbar, die Funken freisetzen können. Zur Entnahme der Proben sind daher keine mit einfachen Elektromotoren betriebenen Geräte einsetzbar. Nach dem Stand der Technik wird dieses Problem dadurch gelöst, dass die eingesetzten Elektrogeräte mit geeignet ausgebildeten Kapselungen versehen sind, die einen Schutz vor einem Auslösen von Explosionen durch Funken gewährleisten.last The end is when dealing with sewage or sewage sludge at any time that Risk given by decay processes flammable gases are released when mixed with air forming highly explosive mixtures. This results in the removal of samples as part of the ongoing control of sewage or sewage sludge Problem. The samples are usually removed by pumps that are powered by electricity. by virtue of the danger of explosion is for However, these investigations can not be used devices that release sparks can. For taking the samples are therefore not with simple electric motors operated devices used. According to the prior art, this problem is thereby solved, that the used electrical appliances are provided with suitably trained encapsulations, the one Protection against triggering of explosions caused by sparks.

Explosionsgeschützte Geräte sind wegen ihrer Kapselung im Allgemeinen schwer und unhandlich. Die Handhabung solcher Geräte ist daher umständlich und erfordert oft einen größeren Kraftaufwand. Darüber hinaus sind Elektrogeräte in explosionsgeschützter Ausfertigung aufwendig in der Herstellung und daher sehr teuer.Explosion-proof devices are because of their encapsulation generally heavy and unwieldy. The Handling of such devices is therefore awkward and often requires more effort. About that There are also electrical appliances in explosion-proof Copy elaborate in the production and therefore very expensive.

Auf aktuellem Stand der Technik beschreibt die EP 0 405 475 A2 ein Probenentnahmegerät für Flüssigkeiten, bei dem eine erste Kolben-Zylinder- Anordnung Flüssigkeit aus der zu überprüfenden Leitung über eine zusätzliche Stichleitung entnimmt und über das Umschalten eines Drei-Wege-Ventils in der Stichleitung in einen Probenbehälter entleert. Die erste Kolben-Zylinderanordnung wird in ihrer Bewegung durch eine zweite Kolben-Zylinder-Anordnung gesteuert, deren Bewegung pneumatisch beeinflusst wird.The current state of the art describes the EP 0 405 475 A2 a sampling device for liquids, in which a first piston-cylinder arrangement removes liquid from the line to be checked via an additional stub and emptied by switching a three-way valve in the stub in a sample container. The first piston-cylinder arrangement is controlled in its movement by a second piston-cylinder arrangement whose movement is influenced pneumatically.

Die beiden wesentlichen Nachteile dieses Prinzips sind, dass der zweite, pneumatisch bewegte Kolben nur eine Kraft in einer Richtung ausüben kann. Für die Bewegung in der anderen Richtung ist er darauf angewiesen, dass er durch einen Überdruck aus der Flüssigkeit bewegt werden muss, aus der die Probe zu entnehmen ist.The two major disadvantages of this principle are that the second, pneumatically operated piston can only exert a force in one direction. For the Movement in the other direction, he relies on that he by an overpressure from the liquid must be moved, from which the sample is taken.

Ein weiterer, wesentlicher Nachteil ist, dass das Drei-Wege-Ventil elektrisch angetrieben wird. Der elektrische Antrieb des Ventils kann je nach Bauart Funken erzeugen, die eine Explosion von zündfähigen Gasen auslösen. Je nach Zündtemperatur des Gases kann es jedoch auch schon durch die Temperaturerhöhung am elektrischen Antrieb des Ventils explodieren.One Another major disadvantage is that the three-way valve electrically is driven. The electrical drive of the valve can vary depending on Design generate sparks that trigger an explosion of flammable gases. ever after ignition temperature However, it can also be due to the temperature increase on the gas electric drive of the valve explode.

Die DE 25 14 413 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Probenentnahme aus Druckleitungen, bei der über eine Stichleitung eine erste Kolben-Zylinder-Anordnung Flüssigkeitsproben in den Kolbenraum hinein befördert. Nach dem Schließen eines Ventils in der zuführenden Stichleitung und dem Öffnen eines zweiten Ventils in einer, von der Stichleitung abzweigenden weiteren Leitung wird die soeben entnommene Probe durch die weitere Leitung ausgestoßen.The DE 25 14 413 A1 describes a device for sampling from pressure lines, in which a first piston-cylinder arrangement via a spur line fluid samples transported into the piston chamber inside. After closing a valve in the supplying branch line and opening a second valve in a further line branching off from the branch line, the sample just removed is ejected through the further line.

Diese erste Kolben-Zylinder-Anordnung wird in ihrer Bewegung durch eine zweite Kolben-Zylinder-Anordnung kontrolliert. Diese zweite Kolben-Zylinder-Anordnung wird hydraulisch mit Wasser als Hydraulikflüssigkeit bewegt. Da der Probenentnehmen für die Entnahme von Proben aus druckbeaufschlagten Leitungen gedacht ist, treibt der Druck der Leitung beim Einströmen der Proben den Kolben an. Dabei wird die Bewegung der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung kontrolliert, indem das heraustretende Wasser von einem elektrisch angesteuerten Druckminderer gebremst wird.These first piston-cylinder arrangement is in its movement through a second piston-cylinder arrangement controlled. This second piston-cylinder arrangement becomes hydraulic with water as hydraulic fluid emotional. Since the sampling for the removal of samples from pressurized lines thought is the pressure of the line drives the piston when flowing in the samples. there the movement of the second piston-cylinder assembly is controlled by the emergent Water is braked by an electrically controlled pressure reducer becomes.

Wenn die entnommene Probe aus der weiteren Leitung herausgepresst werden soll, wird dazu die zweite Kolben-Zylinder-Anordnung hydraulisch zurückgedrückt. Damit bewegt sie den mechanisch fest damit verbundenen ersten Kolben, der die Probe aus dem ersten Kolbenraum hinaus und durch die angeschlossene weitere Leitung herausbefördert. Dabei ist für die Erzeugung des hydraulischen Druckes eine elektrisch angetriebene Pumpe vorgesehen.If The removed sample are pressed out of the further line is to, the second piston-cylinder assembly is hydraulically pushed back. In order to it moves the mechanically fixed first piston, the sample out of the first piston chamber and through the connected further lead out. there is for the generation of hydraulic pressure an electrically driven Pump provided.

Ein wesentlicher Nachteil dieses Systems ist, dass es in explosionsgefährdeter Umgebung nicht mit standardmäßigen, elektrischen Komponenten betrieben werden kann, weil diese durch Temperaturspitzen und/oder Funkenbildung das zündfähige Gas zur Explosion bringen könnten.One The main disadvantage of this system is that it is in potentially explosive atmosphere Environment not with standard, electrical Components can be operated because of temperature peaks and / or sparking the ignitable gas could explode.

Die DE 24 53 473 A1 erläutert ein Gerät zur möglichst keimfreien Entnahme von Milchproben mit mehrfachen Spülvorgängen und einer sorgfältigen Trennung der einzelnen Proben voneinander. Dazu sind aufwendige Verknüpfungen, Zeitglieder und in verschiedenen Betriebszuständen wechselnd miteinander zu verknüpfende Funktionalitäten erforderlich.The DE 24 53 473 A1 describes a device for the most germ-free removal of milk samples with multiple rinses and a careful separation of the individual samples from each other. For this purpose, complex links, timers and in different operating conditions alternately to be linked together functionalities are required.

Nachteilig ist, dass auf aktuellem Stand der Technik zur Realisierung aller Funktionen vorzugsweise elektronische Steuerungen und elektrische Aktoren mit elektrischen Kontakten erforderlich sind, die Wärmenester und Kontaktfunken und damit eine Explosion von Gasen auslösen könnten.adversely is that on the cutting edge of technology to realize all Functions preferably electronic controls and electrical Actuators with electrical contacts are required, the heat tester and contact sparks and thus trigger an explosion of gases.

Nachteilig ist auch, dass zur Rückholung der Kolben Federn vorgesehen sind, deren Rückstellkraft beim Arbeitshub mit aufzubringen ist, wodurch die dabei benötigte Kraft erhöht wird.adversely is also that for retrieval the piston springs are provided, the restoring force during the power stroke is to be applied, whereby the force required thereby is increased.

Der wesentlichste Nachteil ist, dass diese Anordnung sehr groß, komplex und für einen autarken Betrieb in explosionsgefährdeter Umgebung ungeeignet ist.Of the The main disadvantage is that this arrangement is very large, complex and for a self-sufficient operation in a potentially explosive environment unsuitable is.

Die AT 45 628 E beschreibt ein Handgerät, dessen Kolben mit dem Finger einer menschlichen Hand betätigt wird. Der wesentlichste Nachteil dieses Prinzips ist die dadurch begrenzte maximale Förderhöhe bei der Entnahme der Probe.The AT 45 628 E describes a hand-held device whose piston is operated by the finger of a human hand. The most significant disadvantage of this principle is the limited maximum delivery height resulting from the removal of the sample.

Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus Abwasserkanälen und Kläranlagen zu schaffen, welche gefahrlos in explosionsgefährdeter Umgebung betrieben werden kann, die genannten Nachteile vermeidet und insbesondere handlich in der Handhabung und kostengünstig in der Herstellung ist.In front this background, the invention has set itself the task a device for taking samples from sewers and sewage treatment plants which are safely operated in a potentially explosive atmosphere can be, avoids the disadvantages mentioned and especially handy in handling and cost-effective is in production.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Kolben der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung von beiden Seiten her mit Druckluft beaufschlagbar ist und dass ein Steuergerät zur Ansteuerung der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung vorhanden ist und die jeweilige Beaufschlagungseite und/oder die Hubgröße des Kolbens der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung durch das Steuergerät vorgebbar sind und das Steuergerät an einen Vorratsbehälter für Druckluft angeschlossen ist.Is solved this object according to the invention by that the piston of the second piston-cylinder arrangement of both Side can be acted upon with compressed air and that a control unit for driving the second piston-cylinder arrangement is present and the respective Beaufschlagungseite and / or the stroke size of the piston of the second Piston-cylinder arrangement through the control unit can be specified and the control unit to a storage container for compressed air connected.

Zur Entnahme einer Probe wird die Saugleitung eingangsseitig in das Abwasser oder den Klärschlamm eingeführt und ausgangsseitig mit einem Unterdruck beaufschlagt mit der Folge, dass Abwasser oder Klärschlamm in die Saugleitung eindringt und um eine gewisse Höhe angehoben wird. Die maximale Hubhöhe in der Saugleitung kann dabei infolge physikalischer Gesetze eine Höhe von zehn Metern nicht überschreiten. Während des Ansaugvorgangs ist das Rückschlagventil in der Saugleitung geöffnet. Das Rückschlagventil in der Druckleitung, die eingangsseitig mit der Ausgangsseite der Saugleitung verbunden ist, bleibt während dieses Vorgangs geschlossen.to Taking a sample, the suction line is the input side in the Sewage or sewage sludge introduced and on the output side with a negative pressure applied to the sequence, that sewage or sewage sludge penetrates into the suction line and raised by a certain amount becomes. The maximum lifting height In the suction line can be due to physical laws a Height of do not exceed ten meters. While the suction process is the check valve opened in the suction line. The check valve in the pressure line, the input side with the output side of the Suction line is connected, remains closed during this process.

Sobald die in der Saugleitung gehobene Flüssigkeit der zu entnehmenden Menge entspricht, wird die genannte Leitung eingangsseitig mit einem Überdruck beaufschlagt. Durch den einsetzenden Rückfluss in der Saugleitung wird deren Rückschlagventil geschlossen und die gehobene Flüssigkeit in das Druckrohr gepresst. Hierbei wird das in dieser Leitung vorgesehene Rückschlagventil freigegeben, so dass die entnommene Flüssigkeit ausgangsseitig aus der Druckleitung austreten und einer weiteren Verwendung, beispielsweise einer Analyse, zugeführt werden kann.As soon as the lifted in the suction line of the liquid to be removed Quantity corresponds, the said line is the input side with an overpressure applied. By the onset of reflux in the suction line becomes its check valve closed and the lifted liquid pressed into the pressure tube. Here, the planned in this line check valve released, leaving the liquid removed on the output side exit the pressure line and another use, for example an analysis, fed can be.

Die Beaufschlagung der Leitungen mit Unter- oder Überdruck wird durch die erste Kolben-Zylinder-Anordnung vorgenommen. Entsprechend einem Grundgedanken der Erfindung erfolgt der Antrieb des Kolbens dieser Anordnung mit pneumatischen Mitteln. Diese Ausbildung bringt den Vorteil mit sich, dass die nach dem Stand der Technik bei Vorrichtungen zur Entnahme von Proben aus Kanälen und Kläranlagen üblichen elektromotorischen Antriebe entfallen. Damit wird eine absolut gefahrfreie Anwendung dieser Vorrichtungen in explosionsgefährdeter Umgebung ermöglicht, selbst ein Einsatz innerhalb der Abwasserkanäle ist ohne Gefährdung von Mensch und Maschine zulässig. Zusätzlich zur hohen Betriebssicherheit weisen Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung einen einfachen Aufbau auf, der sich in einer einfachen Handhabung und einer kostengünstigen Herstellung widerspiegelt.The Supplying the lines with under- or overpressure is by the first Piston-cylinder arrangement made. According to a basic idea The invention is the drive of the piston of this arrangement with pneumatic means. This education has the advantage that in the prior art devices for removal of samples from channels and Wastewater treatment plants usual Electromotive drives omitted. This is an absolutely safe Allows these devices to be used in potentially explosive environments, even a use within the sewers is without danger to humans and machine allowed. additionally for high reliability have devices according to the present Invention a simple structure, resulting in a simple Handling and a cost-effective Manufacturing reflects.

Durch den Verzicht auf elektromotorische Antriebe wird auch das bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik gegebene Problem der Stromversorgung hinfällig. Die Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist weder auf Akkus noch auf eine Versorgung mit Netzstrom angewiesen. Daraus resultierend zeichnet sich die vorgeschlagene Vorrichtung durch sehr flexible Einsatzmöglichkeiten aus.By the renunciation of electric motor drives is also the case of devices Prior art problem of power supply obsolete. The device according to the present Invention is neither on batteries nor on a supply of mains power reliant. As a result, the proposed Device by very flexible uses.

Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, dass die erste Kolben-Zylinder-Anordnung durch ein pneumatisches Antriebsmittel bewegt wird, das in Form einer zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet ist, wobei deren Kolben von beiden Seiten her beaufschlagbar ist und mechanisch mit dem Kolben der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden ist. Durch eine Beaufschlagung des zweiten Kolbens mit Druckluft auf einer der beiden Seiten bewegt er sich in Richtung der jeweils anderen Kolbenseite aus. Diese Bewegung wird auf den Kolben der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung durch eine mechanische Kopplung übertragen.It is an essential feature of the invention that the first piston-cylinder assembly through a pneumatic drive means is moved in the form of a second piston-cylinder arrangement is formed, wherein the piston can be acted upon from both sides and mechanically with the Piston of the first piston-cylinder assembly is connected. By an admission of the second piston with compressed air on one The two sides move in the direction of each other Piston side off. This movement is applied to the piston of the first piston-cylinder arrangement transmitted by a mechanical coupling.

Für die Kopplung sind mehrere Realisierungsvarianten denkbar. Bei einer einfachen Ausführungsform bilden die erste und die zweite Kolben-Zylinder-Anordung einen aus zwei nebeneinander liegenden Einzelzylindern bestehenden Doppelzylinder. Die Kopplung zwischen den beiden Kolben erfolgt da durch, dass jeder Kolben mit einer Kolbenstange ausgerüstet ist, deren freien Enden jeweils an den Enden eines zweiarmigen Hebels angreifen. Diese Ausgestaltung führt dazu, dass bei einer Hubbewegung eines Kolbens des Doppelzylinders der jeweils andere Kolben eine Druckbewegung ausführt.For the coupling are several implementation variants conceivable. In a simple embodiment The first and second piston-cylinder arrangements form one of two next to each other lying single cylinders existing double cylinder. The coupling between the two pistons is there by that each piston with equipped with a piston rod is, whose free ends each at the ends of a two-armed lever attack. This embodiment leads to that during a lifting movement of a piston of the double cylinder the other piston performs a pressure movement.

Bei einer zweiten Variante der Kopplung fallen die Achsen der ersten und der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung zusammen. Bevorzugt wird insbesondere eine Ausführungsform dieser Variante, bei welcher der Zylinder der ersten und der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung einen einzigen, gemeinsamen Zylinder bilden. Die Kopplung zwischen beiden Kolben reduziert sich in diesem Fall auf eine Kolbenstange zwischen beiden Kolben. Dies führt dazu, dass bei einer Beaufschlagung des zweiten Kolbens von einer Seite mit Überdruck synchron zu dessen Bewegung auch der erste Kolben bewegt wird. Der vereinfachte Aufbau bei dieser Variante führt zu geringeren Herstellungskosten und durch eine Verminderung der Anzahl der Komponenten zu einer Verringerung von Verschleiß und Wartung.at a second variant of the coupling fall the axes of the first and the second piston-cylinder arrangement together. In particular, it is preferred an embodiment this variant, in which the cylinder of the first and second piston-cylinder arrangement form a single, common cylinder. The coupling between both pistons are reduced in this case to a piston rod between both pistons. this leads to to that when an impact of the second piston of a Side with overpressure synchronously with the movement of the first piston is moved. The simplified one Structure in this variant leads to lower production costs and by reducing the Number of components to reduce wear and maintenance.

Zur Ansteuerung der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung ist ein Steuergerät vorhanden, dessen Aufgabe es ist, die Beaufschlagungsseite und die Größe des Hubs für den Kolben der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung vorzugeben. Dementsprechend führen von der Ausgangsseite dieses Steuergerätes je eine Leitung für die pneumatische Beaufschlagung zum Zylinder der zweiten Zylinder-Kolben-Anordnung, wobei eine erste Leitung auf einer Seite des Kolbens und eine zweite Leitung auf der anderen Seite des Kolben angeschlossen ist. Der Eintrittsort der Leitungen in den Zylinder ist dabei so gewählt, dass auch bei vollem Kolbenhub eine Beaufschlagung noch möglich ist. Das Steuergerät gibt durch Auswahl der entsprechenden Leitung die Bewegungsrichtung und durch die Beaufschlagungsmenge den Hub des zweiten und damit auch des ersten Kolbens vor.to Control of the second piston-cylinder arrangement is a control unit available whose job it is, the admission side and the size of the hub for the Preset piston of the second piston-cylinder arrangement. Accordingly to lead from the output side of this control unit ever a line for the pneumatic Acting on the cylinder of the second cylinder-piston arrangement, wherein a first conduit on one side of the piston and a second Line is connected to the other side of the piston. The entry point The lines in the cylinder is chosen so that even with full piston stroke an admission still possible is. The control unit gives the direction of movement by selecting the appropriate line and by the supply amount the stroke of the second and thus also of the first piston.

Das Steuergerät ist eingangsseitig an einen Vorratsbehälter für Druckluft angeschlossen, der Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist. Durch diese Ausgestaltung erreicht man eine völlig Unabhängigkeit der vorgeschlagenen Vorrichtung bei der Entnahme von Proben aus Kanälen und Kläranlagen von Versorgungsleitungen jedweder Art. Der Behälter für Druckluft ist lediglich von Zeit zu Zeit bis zum zulässigen Arbeitsdruck mit Luft aufzufüllen, um den Verbrauch an Druckluft wieder auszugleichen.The control unit is connected on the input side to a reservoir for compressed air, the part of the device according to the invention is. Through this configuration, one achieves a complete independence the proposed device in the removal of samples channels and sewage treatment plants of supply lines of any kind. The compressed air tank is only of Time to time to the allowed Replenish working pressure with air, to compensate for the consumption of compressed air again.

Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung betreffen vorteilhafte Detaillösungen, die im folgenden beschrieben sind.Further Embodiments of the device according to the present invention relate advantageous detail solutions, which are described below.

Hierzu gehört ein Saugkorb, der eingangsseitig an der Saugleitung anschließbar ist. Da Abwasser in der Regel einen großen Anteil an unlöslichen Feststoffen enthält, ist es im allgemeinen zweckmäßig, wenn grobe Bestandteile bei der Probenentnahme zurückgehalten werden. Diesen Zweck erfüllt ein der Saugleitung vorgeschalteter Saugkorb. Andererseits fallen im Rahmen der Probenentnahme und der sich hieran anschließenden Analyse der Bestandteile auch Untersuchungen an, bei denen die Größe der im Abwasser enthaltenen Stoffe eine Rolle spielt. Für diesen Fall sind gemäß einem Merkmal der Erfindung Saugkörbe definierter Maschengröße vorgesehen.For this belongs a suction basket, which is the input side connected to the suction line. Because wastewater usually contains a large amount of insoluble solids contains it is generally appropriate if coarse constituents are retained during sampling. This purpose Fulfills a suction strainer upstream of the suction line. On the other hand fall as part of the sampling and the subsequent analysis The ingredients also include studies in which the size of the Wastewater substances plays a role. In this case, according to a Characteristic of the invention suction baskets defined mesh size provided.

Die entnommen Proben werden nur in seltenen Fällen bereits vor Ort einer Analyse zugeführt. Üblich ist vielmehr, dass die Proben gesammelt und erst anschließend analysiert werden oder auch konserviert werden, um die Analyse erst zu einem späteren Zeitpunkt durchzuführen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst daher auch Behälter zum Sammeln der Proben, deren Größe den Entnahmemengen entsprechend gewählt werden kann und die ausgangsseitig an der Druckleitung anschließbar sind.The taken samples are only in rare cases already locally one Analysis supplied. It is usual Rather, the samples are collected and then analyzed be preserved or even to the analysis only to one later Time to perform. The device according to the invention therefore also includes containers to collect the samples, their size to the withdrawal quantities selected accordingly can be and the output side can be connected to the pressure line.

Für Untersuchungen, bei denen die Änderung gewisser Parameter verfolgt wird, beispielsweise die zeitliche Entwicklung der Zusammensetzung des Abwassers, ist es notwendig, dass Proben in einer Abfolge entnommen und jeweils in separaten Sammelbehältern verwahrt werden. Für diesen Anwendungsfall ist vorgesehen, dass das Steuergerät bei der Probenentnahme unterschiedliche Sammelbehälter ansteuert, so dass die entnommenen Proben in separaten Sammelbehältern untergebracht werden können.For investigations, where the change certain parameters, such as the evolution over time the composition of the wastewater, it is necessary that samples taken in a sequence and each stored in separate collection containers become. For This application is provided that the control unit in the Sampling different collecting tank controls, so that the taken samples are housed in separate collection containers can.

Entsprechend der Zielsetzung der Erfindung, eine mobile Vorrichtung für Einsätze an unterschiedlichen Orten zu schaffen, ist der Aufbau der Vorrichtung sehr kompakt ausgeführt. Bewährt hat sich eine Ausführungsform, bei welcher der bzw. die Sammelbehälter und der Vorratsbehälter als eine kompakte Einheit ausgebildet sind. Corresponding the object of the invention, a mobile device for use at different To create places, the structure of the device is very compact. Has proven an embodiment, in which the collection container and the reservoir as a compact unit are formed.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Vorrichtung lassen sich dem nachfolgenden Teil der Beschreibung entnehmen. In diesem Teil wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand einer beigefügten Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm der Vorrichtung zur Probenentnahme.Further Details, features and advantages of the device can be see the following part of the description. In this part becomes an embodiment the device according to the invention by means of an attached Drawing explained in more detail. The Drawing shows a schematic representation of a block diagram of Device for sampling.

Bei der dargestellte Ausführungsform bilden der Zylinder der ersten 1 und der zweiten 2 Kolben-Zylinder-Anordnung einen gemeinsamen Zylinder 3, der die Kolben 4 und 5 der beiden Anordnungen aufnimmt. Beide Kolben 4, 5 sind durch eine Kolbenstange 6 miteinander verbunden, die Bewegungen der beiden Kolben laufen daher vollkommen synchron ab.In the illustrated embodiment, the cylinder of the first 1 and the second 2 Piston-cylinder arrangement a common cylinder 3 who's the piston 4 and 5 of the two orders. Both pistons 4 . 5 are by a piston rod 6 interconnected, the movements of the two pistons therefore run completely synchronously.

Der Kolben 4 der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung hat die Aufgabe, in dem Bereich 7 des Zylinders 3 Unterdruck oder Überdruck zu erzeugen und damit das auf der linken Seite des Zylinders angeschlossene Leitungssystem 8 zu beaufschlagen. In dem dargestellten Bewegungsaugenblick führt der Kolben 4, wie durch den Pfeil angedeutet, eine Bewegung von links nach rechts durch. Die hierdurch bewirkte Volumenvergrößerung im Bereich 7 führt zu einer Entstehung von Unterdruck in dem angeschlossenen Leitungssystem 8.The piston 4 The first piston-cylinder arrangement has the job in the field 7 of the cylinder 3 To generate negative pressure or overpressure and thus the line system connected on the left side of the cylinder 8th to act on. In the illustrated moment of motion, the piston leads 4 as indicated by the arrow, a movement from left to right through. The resulting increase in volume in the area 7 leads to the formation of negative pressure in the connected line system 8th ,

Der Antrieb des Kolbens erfolgt 4 mit pneumatischen Mitteln, die durch den Kolben 5 der zweiten Zylinder-Kolben-Anordnung umgesetzt sind. Der Kolben 5 ist daher von beiden Seiten her mit Druckluft beaufschlagbar, welche über die Leitungen 9 und 10 in die Zylinderbereiche 11 und 12 eingeführt wird. Im dargestellten Bewegungsaugenblick erfolgt eine Zufuhr von Druckluft über die Leitung 9 in den Bereich 11 des Zylinders. Dem Druck auf die Oberfläche folgend führt der Kolben 5 und der über die Kolbenstange 6 gekoppelte Kolben 4 daher eine Bewegung von links nach rechts aus.The drive of the piston takes place 4 with pneumatic means passing through the piston 5 the second cylinder-piston arrangement are implemented. The piston 5 is therefore acted upon from both sides with compressed air, which via the lines 9 and 10 into the cylinder areas 11 and 12 is introduced. In the illustrated moment of motion, a supply of compressed air via the line 9 in the area 11 of the cylinder. Following the pressure on the surface of the piston 5 and the over the piston rod 6 coupled pistons 4 therefore a movement from left to right.

Bei einer Beaufschlagung des Zylinderbereichs 12 mit Druckluft über die Zuleitung 10 kehrt der Kolben 5 und mit ihm der Kolben 4 seine Bewegungsrichtung um. Als Folge hiervon erfährt das im Bereich 7 eingeschlossene Volumen eine Kompression, die zu einer Erzeugung von Überdruck in dem auf der linken Seite des Zylinders angeschlossenen Leitungssystem 8 führt. Alternativ zur Beaufschlagung des Zylinderbereichs 12 über die Leitung 10 ist es auch möglich den Zylinderbereich 14 mit Druckluft zu beschicken, die Zufuhr erfolgt in diesem Fall über die mit unterbrochenen Linien angedeutete Leitung 13.When loading the cylinder area 12 with compressed air via the supply line 10 the piston returns 5 and with it the piston 4 its direction of movement. As a result of this experience in the field 7 enclosed volume compression, which leads to the generation of excess pressure in the line system connected to the left side of the cylinder 8th leads. Alternatively to loading the cylinder area 12 over the line 10 it is also possible the cylinder area 14 supplied with compressed air, the supply takes place in this case via the direction indicated by broken lines line 13 ,

Die Beaufschlagungseite und die Hubgröße des Kolbens 5 wird durch ein Steuergerät 15 vorgegeben. Dementsprechend führt das Steuergerät die Auswahl der entsprechenden Leitungen 9 bzw. 10 durch und bestimmt die Beaufschlagungsdauer und damit die Größe des Hubs von den Kolben 5 und 4. Eingangsseitig ist das Steuergerät über die Leitung 16 mit einem Vorratsbehälter 17 für Druckluft verbunden. Die Verwendung eines pneumatischen Antriebs in der erfindungsgemäßen Vorrichtung bringt den Vorteil einer völligen Unabhängigkeit von Versorgungsleitungen jeglicher Art mit sich. Der Behälter 17 für Druckluft ist lediglich von Zeit zu Zeit nachzufüllen, um den Verbrauch an Druckluft wieder auszugleichen.The admission side and the stroke size of the piston 5 is through a control unit 15 specified. Accordingly, the controller performs the selection of the corresponding lines 9 respectively. 10 through and determines the duration of application and thus the size of the stroke of the piston 5 and 4 , On the input side, the control unit is via the line 16 with a storage container 17 connected for compressed air. The use of a pneumatic drive in the device according to the invention has the advantage of complete independence from supply lines of any kind. The container 17 For compressed air is only from time to time refill to compensate for the consumption of compressed air again.

Das Leitungssystem 8 dient der eigentlichen Probenentnahme. Es weist eine Saugleitung 18 und eine an deren Ausgangsseite angeschlossene Druckleitung 19 auf. Beide Leitungen sind mit je einem Rückschlagventil 20 bzw. 21 versehen, deren Schließ- und Öffnungsrichtungen so gewählt sind, dass die Saug- und Druckleitung zusammen die Funktionsweise eines Saughebers aufweisen. Eingangsseitig ist die Saugleitung mit einem Saugkorb 22 ausgestattet, der bei der Probenentnahme grobe Bestandteile des Abwassers 23 zurückhält. Der Saugkorb 22 ist auswechselbar ausgeführt und kann bei Bedarf gegen einen andern mit abweichender Maschenweite ausgetauscht werden.The pipe system 8th serves the actual sampling. It has a suction line 18 and a pressure line connected to the output side thereof 19 on. Both lines are each with a check valve 20 respectively. 21 provided, the closing and opening directions are chosen so that the suction and discharge line together have the operation of a siphon. On the input side is the suction line with a suction basket 22 equipped, which during the sampling rough components of the wastewater 23 restrains. The suction basket 22 is replaceable and can be replaced if necessary for another with a different mesh size.

Im dargestellten Augenblick der Probenentnahme ist die Saugleitung 18 mit Unterdruck beaufschlagt. Wie dargestellt ist das zum Abwasser 23 hin ausgeführte Rückschlagventil 20 geöffnet, das Ventil 21 in der Druckleitung 19 dagegen geschlossen mit der Folge, dass ein Teil 24 des Abwassers in das Saugrohr eingesaugt wird. Dabei wird die Menge der aufgenommenen Probe durch die Größe des Hubs von Kolbens 4 festgelegt. Für den Fall, dass eine einmalige Hubbewegung nicht ausreicht, um die vorgesehene Probenmenge zu heben, kann ein erneuter Saugzyklus ausgeführt werden, ohne dass hierbei der bereits angesaugte Teil 24 des Abwassers 23 verloren geht. Denn bei der Umkehr der Bewegungsrichtung von Kolben 4 wird das Rückschlagventil 20 in der Saugleitung 18 geschlossen, das Ventil 21 in der Druckleitung 19 dagegen geöffnet. Daher kann die im Zylinderbereich 7 eingeschlossene Luft über die Öffnung 25 der Druckleitung 19 ohne eine Auswirkung auf das bereits angesaugte Abwasser 24 ins Freie entweichen.In the illustrated moment of sampling is the suction line 18 subjected to negative pressure. As shown, this is to wastewater 23 down executed check valve 20 opened, the valve 21 in the pressure line 19 on the other hand closed with the consequence that a part 24 of the waste water is sucked into the intake manifold. The amount of sample taken is determined by the size of the stroke of the piston 4 established. In the event that a one-time lifting movement is not sufficient to raise the intended amount of sample, a new suction cycle can be carried out, without this being the already sucked part 24 of the sewage 23 get lost. Because when reversing the direction of movement of the piston 4 becomes the check valve 20 in the suction line 18 closed, the valve 21 in the pressure line 19 open against it. Therefore, in the cylinder area 7 trapped air over the opening 25 the pressure line 19 without an effect on the already sucked wastewater 24 escape to the outside.

Wenn die im Saugrohr aufgenommene Menge an Abwasser oder Klärschlamm das Rückschlagventil 20 überflutet, wird bei einem Übergang vom Saug- zum Drucktakt des Kolbens 4 die oberhalb des Rückschlagventils 20 stehende Abwassermenge in die Druckleitung 19 gelenkt. Bei dieser zur Darstellung in der Zeichnung gegenläufigen Bewegung des Kolbens 4 ist, wie oben beschrieben, das Rückschlagventil 20 geschlossen und das Ventil 21 geöffnet. Aufgrund des im Zylinderbereich 7 erzeugten Überdrucks wird dann das oberhalb des Ventils 20 stehende Abwasser in die Druckleitung 19 geleitet und verlässt diese über die Ausflussöffnung 25. Die entnommenen Proben werden im Sammelbehälter 26 aufgefangen und anschließend oder zu einem späteren Zeitpunkt einer Analyse zugeführt.If the amount of sewage or sewage sludge absorbed in the suction pipe is the check valve 20 flooded, becomes at a transition from the suction to the pressure stroke of the piston 4 the above the check valve 20 standing wastewater in the pressure line 19 directed. In this opposite to the representation in the drawing movement of the piston 4 is, as described above, the check valve 20 closed and the valve 21 open. Due to the cylinder area 7 generated overpressure then becomes that above the valve 20 standing wastewater in the pressure line 19 directed and leaves it via the outflow opening 25 , The samples taken are in the collection container 26 collected and subsequently or later submitted for analysis.

Claims (8)

Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus Kanälen und Kläranlagen mit einer Saugleitung (18), einer Druckleitung (19), und einer ersten Kolben-Zylinder-Anordnung (1) zur Erzeugung von Unter- und Überdruck, wobei – der Antrieb des Kolbens (4) der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung (1) durch eine zweite Kolben-Zylinder-Anordnung (2) erfolgt, deren Kolben (5) mechanisch mit dem Kolben (4) der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung (1) verbunden ist und – die Saug- (18) und die Druckleitung (19) durch die erste Kolben-Zylinder-Anordnung (1) mit Unter- und Überdruck beaufschlagbar sind und – je ein Ventil (20, 21) aufweisen, wobei die Ventile (20, 21) Rückschlagventile sind und – bei Beaufschlagung mit Unterdruck das Ventil (20) in der Saugleitung (18) geöffnet, das Ventil (21) in der Druckleitung (19) geschlossen ist und – bei Beaufschlagung mit Überdruck das Ventil (20) in der Saugleitung (18) geschlossen, das Ventil (21) in der Druckleitung (19) geöffnet ist und wobei – der Kolben (5) der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung (2) von beiden Seiten (11, 12) beaufschlagbar ist dadurch gekennzeichnet, dass – der Kolben (5) der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung (2) von beiden Seiten (11, 12) her mit Druckluft beaufschlagbar ist und – dass ein Steuergerät (15) zur Ansteuerung der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung (2) vorhanden ist und die jeweilige Beaufschlagungseite (11, 12) und/oder die Hubgröße des Kolbens (5) der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung (2) durch das Steuergerät (15) vorgebbar sind und – das Steuergerät (15) an einen Vorratsbehälter (17) für Druckluft angeschlossen ist.Device for taking samples from channels and sewage treatment plants with a suction line ( 18 ), a pressure line ( 19 ), and a first piston-cylinder arrangement ( 1 ) for generating underpressure and overpressure, wherein - the drive of the piston ( 4 ) of the first piston-cylinder arrangement ( 1 ) by a second piston-cylinder arrangement ( 2 ) whose piston ( 5 ) mechanically with the piston ( 4 ) of the first piston-cylinder arrangement ( 1 ) and - the suction ( 18 ) and the pressure line ( 19 ) by the first piston-cylinder arrangement ( 1 ) can be acted upon by underpressure and overpressure and - one valve each ( 20 . 21 ), the valves ( 20 . 21 ) Are non-return valves and - when subjected to negative pressure, the valve ( 20 ) in the suction line ( 18 ), the valve ( 21 ) in the pressure line ( 19 ) is closed and - when exposed to overpressure the valve ( 20 ) in the suction line ( 18 ) closed, the valve ( 21 ) in the pressure line ( 19 ) and wherein - the piston ( 5 ) of the second piston-cylinder arrangement ( 2 ) from both sides ( 11 . 12 ) is characterized in that - the piston ( 5 ) of the second piston-cylinder arrangement ( 2 ) from both sides ( 11 . 12 ) can be acted upon with compressed air and - that a control unit ( 15 ) for controlling the second piston-cylinder arrangement ( 2 ) and the respective admission page ( 11 . 12 ) and / or the stroke size of the piston ( 5 ) of the second piston-cylinder arrangement ( 2 ) by the control unit ( 15 ) can be specified and - the control unit ( 15 ) to a storage container ( 17 ) is connected for compressed air. Vorrichtung zur Entnahme von Proben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Kolben-Zylinder-Anordnung (1, 2) durch einen aus zwei nebeneinander liegenden Einzelzylindern bestehenden Doppelzylinder ausgebildet sind und die Kopplung zwischen beiden Kolben (4, 5) dadurch erfolgt, dass jeder Kolben mit einer Kolbenstange ausgerüstet ist, deren freie Enden jeweils an den Enden eines zweiarmigen Hebels angreifen.Device for taking samples according to claim 1, characterized in that the first and the second piston-cylinder arrangement ( 1 . 2 ) are formed by a double cylinder consisting of two adjacent cylinders and the coupling between the two pistons ( 4 . 5 ) is effected in that each piston is equipped with a piston rod whose free ends engage each at the ends of a two-armed lever. Vorrichtung zur Entnahme von Proben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der ersten (1) und der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung (2) zusammenfallen, wobei die Zylinder (4, 5) der ersten und der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung (1, 2) vorzugsweise einen gemeinsamen Zylinder (3) bilden.Device for taking samples according to claim 1, characterized in that the axes of the first ( 1 ) and the second piston-cylinder arrangement ( 2 ) coincide, the cylinders ( 4 . 5 ) of the first and the second piston-cylinder arrangement ( 1 . 2 ) preferably a common cylinder ( 3 ) form. Vorrichtung zur Entnahme von Proben nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Saugleitung (18) eingangsseitig ein Saugkorb (22) angeschlossen ist.Device for taking samples according to one of claims 1-3, characterized in that on the suction line ( 18 ) on the input side a suction basket ( 22 ) connected. Vorrichtung zur Entnahme von Proben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschengröße des Saugkorbs (22) einen definierten Wert aufweist.Device for taking samples according to claim 4, characterized in that the mesh size of the suction basket ( 22 ) has a defined value. Vorrichtung zur Entnahme von Proben nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Druckleitung (19) ausgangsseitig wenigstens ein Sammelbehälter (26) angeschlossen ist.Apparatus for taking samples according to any one of claims 1-5, characterized in that on the pressure line ( 19 ) on the output side at least one collecting container ( 26 ) connected. Vorrichtung zur Entnahme von Proben nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (15) die entnommenen Proben unterschiedlichen Sammelbehältern (26) zuordnet.Device for taking samples according to one of claims 1-6, characterized in that the control device ( 15 ) the samples taken from different collection containers ( 26 ). Vorrichtung zur Entnahme von Proben nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Sammelbehälter (26) und der Vorratsbehälter (17) eine kompakte Einheit bilden.Device for taking samples according to one of claims 1-7, characterized in that the collecting container (s) ( 26 ) and the reservoir ( 17 ) form a compact unit.
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