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Die Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung zur Behandlung von Werkstücken, mit einem Teileförderer, der durch die Behandlungsvorrichtung verläuft, um zu behandelnde Werkstücke durch diese zu transportieren, wobei die Behandlungsvorrichtung seitlich, sowie oben und unten durch Wände begrenzt ist.
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Werden Werkstücke mittels eines Teileförderers durch eine Behandlungsvorrichtung hindurch bewegt, so entsteht am Eingang und am Ausgang ein relativ hoher Energieverlust, wenn innerhalb der Behandlungsvorrichtung mit hoher Temperatur gearbeitet wird, wie z. B. bei einem Trockner oder einer Varbehandlungsvorrichtung.
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Um die Energieverluste am Eingang und am Ausgang der Behandlungsvorrichtung zu begrenzen, wird im Stand der Technik in der Regel mit Luftschleusen gearbeitet. Hierdurch kann der Energieverlust aber nur geringfügig begrenzt werden. Insbesondere problematisch ist der hohe Energieverlust, wenn innerhalb der Behandlungsvorrichtung längliche Werkstücke bearbeitet werden müssen, die in der Vertikalrichtung eine große Ausdehnung haben, wie z. B. bei der Pulverbeschichtung von Aluminiumprofilen von mehreren Metern Länge. Die Aluminiumprofile werden an dem Teileförderer hängend transportiert. Am Eingang und am Ausgang der Behandlungsvorrichtung, etwa in Form eines Trockners, entstehen somit große Querschnitte, über die Energie verlorengehen kann. Eine Abdichtung mittels einer Luftschleuse ist hier nur eine unzureichende Maßnahme zur Begrenzung des Energieverlustes. Teilweise treten Verluste von mehreren hundert Kilowatt auf.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsvorrichtung zur Behandlung von Werkstücken zu schaffen, bei der der Energieverlust am Eingang und am Ausgang wirksam begrenzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mindestens eine Bandschleuse mit mindestens einem ersten Bandförderer mit einem ersten Trumm vorgesehen ist, das parallel zum Teileförderer zwischen einer ersten Seitenwand und dem Teileförderer verläuft, und wobei an dem mindestens einen Bandförderer Dichtelemente gehalten sind, die mit dem mindestens einen Trumm umlaufen und die miteinander und gegen die Wände jeweils zumindest eine Dichtfläche bilden, durch die die Behandlungsvorrichtung nach außen begrenzt wird, wobei jeder Bandförderer synchron mit dem Teileförderer läuft.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
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Durch das mindestens eine Trumm, das synchron mit dem Teileförderer läuft und an dem Dichtelemente gehalten sind, werden mit den Werkstücken mitlaufende Dichtflächen gebildet, die den Hohlraum nach außen abgrenzen und somit einen Energieverlust etwa beim Einlaufen in den Hohlraum oder beim Auslaufen aus dem Hohlraum begrenzen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner ein zweites Trumm vorgesehen, das parallel zum Teileförderer zwischen einer zweiten Seitenwand und dem Teileförderer verläuft.
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Auf diese Weise können mit beiden Trummen Schleusenwirkungen erzielt werden, so dass eine verbesserte Energieersparnis erreicht wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung bildet das erste Trumm des Bandförderes zusammen mit dem Teileförderer, den Dichtelementen und den zugeordneten Wänden eine Eingangsschleuse, und das zweite Trumm bildet mit dem Teileförderer, den Dichtelementen und den zugeordneten Wänden eine Ausgangsschleuse.
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Auf diese Weise kann mittels eines einzigen Bandförderers sehr kostengünstig sowohl eine Eingangsschleuse als auch eine Ausgangsschleuse realisiert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung verläuft ein erster Bandförderer parallel zum Teileförderer zwischen der ersten Seitenwand und dem Teileförderer, und ein zweiter Bandförderer verläuft parallel zum Teileförderer zwischen der zweiten Seitenwand und dem Teileförderer.
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Hierbei können der erste Bandförderer und der zweite Bandförderer beidseits des Teileförderers angeordnet sein und gemeinsam mit den zugeordneten Wänden, den Dichtelementen und dem Teileförderer eine Eingangsschleuse oder eine Ausgangsschleuse bilden.
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Auf diese Weise wird ein besonders hoher Durchsatz ermöglicht.
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Vorzugsweise ist eine solche Bandschleuse sowohl am Eingang als auch am Ausgang der Behandlungsvorrichtung vorgesehen, um so am Eingang als auch am Ausgang einen Energieverlust zu vermeiden. Denkbar ist die Einrichtung einer solchen Bandschleuse auch bei Zonenabtrennungen von Vorbehandlungsanlagen.
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Unter der Bezeichnung ”Dichtelement” wird im Rahmen dieser Erfindung ein flächiges Element verstanden, das am jeweiligen Bandförderer gehalten ist und an diesem umläuft. Auch wenn zwischen der angrenzenden Wand, der Zwischenwand, der oberen oder unteren Wand jeweils ein gewisser Spalt verbleibt, ohne dass weitere Abdichtungsmaßnahmen, wie etwa durch Dichtlippen oder Ähnliches, vorgesehen sind, wird mit Hilfe eines Dichtelementes und den angrenzenden Wänden grundsätzlich eine lufttechnische Abgrenzung gewährleistet.
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Im Rahmen dieser Erfindung wird der Begriff ”Dichtelement” also unabhängig davon verwendet, ob das betreffende flächige Element hierbei lediglich unter Bildung eines Spaltes mit einer zugehörigen Wand abdichtet oder ob hierzu zusätzliche Dichtmaßnahmen, wie etwa die Anbringung von Dichtlippen und dergleichen, getroffen sind.
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Gleichermaßen versteht es sich, dass eine durch die Dichtelemente gebildete Dichtfläche nicht notwendigerweise als durchgehende Dichtfläche zu verstehen ist, sondern durch Spalte zwischen den Dichtelementen und den benachbarten Flächen, etwa Seitenwänden oder Zwischenwänden unterbrochen sein kann.
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Die Behandlungsvorrichtung ist in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung als Trockner oder als Vorbehandlungsanlage, z. B. als Spritzvorbehandlungsanalage, ausgebildet.
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Welcher Art die Behandlungsvorrichtung selbst ist, ist für die Erfindung ohne Bedeutung. Wesentlich ist jedoch, dass innerhalb der Behandlungsvorrichtung mit Wärmeenergie gearbeitet wird, da die Begrenzung der Energieverluste aus der Behandlungsvorrichtung erfindungsgemäß im Vordergrund steht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Dichtelemente eines jeden Bandförderers derart voneinander beabstandet, dass zwischen aufeinander folgenden Dichtelementen eines Bandförderes eine Mehrzahl von Werkstücken hintereinander hängend aufnehmbar sind, die vorzugsweise an ihren unteren Enden miteinander verbindbar sind, z. B. miteinander verkettet sind.
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Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, dass bei relativ langen, vergleichsweise leichten Werkstücken, die hängend am Teileförderer transportiert werden, Schwingungsbewegungen der Werkstücke ausgeglichen bzw. vermieden werden können. Ein Anstoßen von Flächen oder Profilen mit anderen Flächen odfer Profilen führt zu Qualitätseinbußen.
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Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung sind an jedem Bandförderer mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier, Dichtelemente in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten.
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Bei der Verwendung von drei Dichtelementen ist gewährleistet, dass zumindest immer ein paar von Dichtelementen eine Dichtfläche zur Abdichtung der Behandlungsvorrichtung nach außen bildet. Sind vier Dichtelemente oder mehr, z. B. sechs Dichtelemente vorgesehen, so ergeben sich mehrere, hintereinander angeordnete Dichtflächen, wodurch die Dichtwirkung verbessert wird.
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Die Dichtelemente sind vorzugsweise im Bereich des Teileförderers gegeneinander, sowie nach außen hin jeweils gegen eine parallel zu den Seitenwänden verlaufende Zwischenwand abgedichtet.
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Ferner sind die Dichtelemente in den vom Teileförderer abgewandten Bereichen vorzugsweise jeweils gegen eine der Seitenwände, sowie jeweils gegen eine parallel zu den Seitenwänden verlaufende Zwischenwand abgedichtet.
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Ferner sind die Dichtelemente vorzugsweise jeweils gegen die oberen und unteren Wände abgedichtet.
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Durch diese Maßnahmen werden mit Hilfe der Dichtelemente in Querrichtung der Behandlungsvorrichtung durchgehend abgedichtete Flächen gebildet, so dass der Energieverlust aus der Behandlungsvorrichtung nach außen möglichst gering gehalten wird.
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Die Bandförderer können grundsätzlich beliebiger Art ausgebildet sein, beispielsweise als Kettenförderer oder als Gurtförderer ausgebildet sein.
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Gleichfalls kann auch der Teileförderer in beliebiger Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Kettenförderer oder als Power & Free Förderer ausgebildet sein.
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Jedenfalls wird durch geeignete Maßnahmen sichergestellt, dass die Bandförderer und der Teileförderer synchron laufen. Dies kann z. B. auf elektronische Weise durch eine Regelung einer synchronen Antriebsgeschwindigkeit beim Teileförderer und bei den Bandförderern erfolgen. Gleichfalls sind mechanische Lösungen denkbar, wie beispielsweise Schleppglieder, über die die Bandförderer vom Teileförderer synchron angetrieben werden.
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Der Ausdruck ”Dichtelement” wird in der vorliegenden Anmeldung so verstanden, dass auf Grund der Form und geometrischen Anordnung der jeweiligen Teile eine gewisse Dichtwirkung erzielbar ist. Gleichwohl können zwischen den jeweils miteinander abdichtenden Flächen auch größere Spalte verbleiben, wie z. B. aus 2. ersichtlich ist. Die Verwendung von Dichtlippen zur Verbesserung der Dichtwirkung ist zwar möglich, jedoch keine Voraussetzung für die Funktion als Dichtelement.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
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1 einen Längschnitt durch eine Behandlungsvorrichtung im Bereich der Eingangsseite, mit einer erfindungsgemäßen Bandschleuse, von oben gesehen in schematischer Darstellung;
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2 einen Querschnitt durch die Behandlungsvorrichtung gemäß 1, in leicht vergrößertem Maßstab;
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3 eine vereinfachte Seitenansicht von zwei aufeinanderfolgenden Werkstücken, die im Bereich ihrer unteren Enden miteinander verbunden sind;
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4 einen Längsschnitt einer Behandlungsvorrichtung in einer gegenüber der Ausführung gemäß 1 abgewandelten Ausführung, bei der nur ein einziger Bandförderer genutzt wird, um sowohl eine Eingangsschleuse als auch eine Ausgangsschleuse bereit zu stellen.
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In 1 ist ein Teil einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung vereinfacht dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet. Es handelt sich um einen Trockner zur Behandlung von langen Werkstücken, die an einem Teileförderer 12 hängend durch die Behandlungsvorrichtung 10 transportiert werden. Die Behandlungsvorrichtung 10 ist durch Seitenwände 16, 18 sowie durch eine obere Wand 54 und eine untere Wand 56 nach außen hin abgeschlossen. An ihrer Einlaufseite ist die Behandlungsvorrichtung 10 jedoch offen. In 1 ist nur die Eingangsseite der Behandlungsvorrichtung 10 bzw. des Trockners dargestellt.
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Ohne zusätzliche Maßnahmen würden somit Werkstücke 24, die am Teileförderer 12 in die Behandlungsvorrichtung 10 in Richtung des Pfeiles 34 hinein und durch diese befördert werden, zu starken Energieverlusten sowohl an der Eingangsseite als auch an der Ausgangsseite der Behandlungsvorrichtung 10 führen. Um solche Energieverluste zu vermeiden, ist erfindungsgemäß sowohl an der Eingangsseite als auch an der Ausgangsseite des Trockners (nicht dargestellt) eine Bandschleuse 11 vorgesehen, die zwei parallel zum Teileförderer 12 angeordnete Bandförderer 20, 22 aufweist.
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Die Beschreibung erfolgt hier nur an Hand der Bandschleuse 11 auf der Eingangsseite des Trockners. Er versteht sich, dass auch an der Ausgangsseite eine entsprechende Bandschleuse vorgesehen ist, um auch hier einen Energieverlust zu reduzieren.
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Der erste Bandförderer 20 ist zwischen dem Teileförderer 12 und der Seitenwand 16 angeordnet, während der zweite Bandförderer 22 zwischen dem Teileförderer 12 und der Seitenwand 18 angeordnet ist. An beiden Bandförderern 20, 22 sind je vier Dichtelemente 26, 28, 30, 32 bzw. 38, 40, 42, 44 vorgesehen, durch die der Innenraum des Trockners nach außen abgedichtet wird.
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Wie insbesondere aus 2 näher zu ersehen ist, sind am ersten Bandförderer 20, der etwa als Kettenförderer ausgebildet ist, insgesamt vier Dichtelemente 26, 28 bzw. 30, 32 gehalten, die mit der Kette umlaufen. Dabei sind immer zur Mitte hin zwei Dichtelemente 28 bzw. 32 aufgenommen, die mit zugeordneten Dichtelementen 38 bzw. 42 des zweiten Bandförderers 22 abdichten. Auf diese Weise werden durch die Dichtelemente 26, 28, 38, 40 und 30, 32, 42, 44 zwei Dichtflächen gebildet, die durch zugeordnete Zwischenwände 46, 48, 50, 52 begrenzt sind sowie nach oben und unten hin durch die obere Wand 54 bzw. die untere Wand 56 (vgl. 2).
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Da beide Bandförderer 20, 22 synchron mit dem Teileförderer 12 laufen, ist sichergestellt, dass die Dichtelemente 26, 28, 38, 40 eine Dichtfläche bilden und dass auch die Dichtelemente 30, 32, 42, 44 eine Dichtfläche bilden. So ergeben sich zwei hintereinander angeordnete Dichtflächen, wodurch die Dichtwirkung verbessert wird.
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Wie aus 2 näher zu ersehen ist, weist jeder der beiden Bandförderer 20, 22 ein oberes Antriebsritzel 58, 60 auf, von dem Antriebsräder 62 am oberen bzw. 63 am unteren Ende und 64 am oberen bzw. 65 am unteren Ende angetrieben werden. An den umlaufenden Ketten sind die Dichtelemente 26, 28, 30, 32 bzw. 38, 40, 42, 44 befestigt.
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Die Dichtelemente 26, 30 des ersten Bandförderers 20 bzw. 40, 44 des zweiten Bandförderers 22, die in Richtung des Pfeiles 35 bzw. 36 entgegen der Vorschubrichtung 34 zurück laufen, dichten mit den äußeren Seitenwänden 16 bzw. 18 ab und zur Mitte hin gegen zugeordnete Zwischenwände 46, 52, die sich parallel zum Teileförderer 12 und zu den Seitenwänden 16, 18 erstrecken.
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Auf diese Weise wird eine durchgehende (nur von Spalten unterbrochene) Dichtfläche gebildet, durch die der dahinter liegende Hohlraum 14 innerhalb der Behandlungsvorrichtung 10 nach außen hin abgeschlossen ist.
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Die synchrone Bewegung zwischen dem Teileförderer 12 und den beiden Bandförderern 20, 22 kann auf mechanische Weise, z. B. durch Schleppförderelemente, erreicht werden. Alternativ kann die Synchronbewegung durch eine geeignete Steuerung der Antriebsmotoren gewährleistet sein.
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Im dargestellten Fall sind sowohl der Teileförderer 12 als auch die beiden Bandförderer 20, 22 beispielsweise als Kettenförderer ausgebildet.
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Beliebige andere Ausführungen sind denkbar, beispielsweise könnten die Bandförderer 20, 22 auch mit Kunststoff- bzw. Gummielementen ausgestattet sein, um beispielsweise innerhalb einer Vorbehandlungsanlage verwendet zu werden.
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Im vorliegenden Fall können die Werkstücke 24 beispielsweise als längliche Rohre oder Profile ausgebildet sein, etwa mit einer Länge von mehreren Metern und nur einer geringen Querausdehnung.
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Für einen solchen Fall ist es sinnvoll, wenn aufeinanderfolgende Werkstücke 24 mit Hilfe von Klemmen 68 und Verbindungselementen 70 am unteren Ende miteinander verkettet sind. Auf diese Weise wird ein Schwingen der langen Teile vermieden, so dass eine saubere Bearbeitung innerhalb der Behandlungsvorrichtung 10 gewährleistet ist.
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Da im vorliegenden Fall jeweils vier Dichtelemente (26, 28, 30, 32, 38, 40, 42, 44) an jedem Bandförderer 20, 22 gehalten sind, ergeben sich zwei hintereinander liegende sich bewegende Dichtflächen, die insgesamt zu einer verbesserten Dichtwirkung nach außen führen.
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In 4 ist eine gegenüber der Ausführung gemäß 1 leicht abgewandelte Ausführung der Behandlungsvorrichtung schematisch dargestellt und insgesamt mit 10a bezeichnet. im Übrigen werden für entsprechende oder ähnliche Teile entsprechende Bezugsziffern verwendet.
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Im Unterschied zur Ausführung gemäß 1 wird aus Gründen der Kostenersparnis nur ein einziger Bandförderer 20 verwendet, der mit auf beiden Seiten mit dem Teileförderer 12 zusammenwirkt, um eine Eingangsschleuse und eine Ausgangsschleuse zu bilden.
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Der Teileförderer 12 ist hierbei als Rundförderer oder Power & Free Förderer ausgebildet. Auf seiner Eingangsseite läuft ein erstes Trumm 72 des mittig zwischen dem Teileförderer 12 angeordneten Bandförderers 20 parallel zum Teileförderer 12 um. Ausgangsseitig läuft ein zweites Trumm 74 des Bandförderers 20 parallel zum Teileförderer 12 um. Zusammen mit den am Bandförderer 20 gehaltenen (und mit diesem umlaufenden) Dichtelementen 26, 30 auf der Eingangsseite und mit den am Bandförderer 20 gehaltenen Dichtelementen 28, 32 auf der Eingangsseite entsteht so eine Eingangsschleuse und eine Ausgangsschleuse.
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Es versteht sich, dass die Bandschleuse 20 auch nur einseitig genutzt werden könnte, um etwa eine Eingangsschleuse zu bilden, und dass eine entsprechend aufgebaute zweite Bandschleuse räumlich versetzt angeordnet sein könnte, um an anderer Stelle eine Ausgangsschleuse zu bilden (nicht dargestellt). Auch dann, wenn (z. B. aus Platzgründen) nur eine Eingangsschleuse oder eine Ausgangsschleuse realisierbar ist, lässt sich die Erfindung vorteilhaft nutzen.
