DE2306847A1 - Verfahren und anlage zur druckluftfoerderung - Google Patents

Description

INSTITUTUL PERPRÜ OREAOiIE STIINfIFIGA SI TEHNICA INCHEST Bukarest - Calea Vietoriei, no, 114 - Rumänien

Verfahren und Anlage zur Druckluftförderung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Druckluftförderung von Materialien oder Waren in am Boden, unterirdisch oder in der Luft angelegten Förderleitungen·

Es ist bekannt, innerhalb einer rohrförmigen Drucklurtleitung Fahrzeuge zu befördern, die Passagiere oder waren aufnehmen. Zu diesemZweck wird eine Druckluftlei t.ung benützt, die aus Rohrabschnitten zusammengestellt ist, die mit sich verengenden und aufweitenden Saug- und Druckdüsen ausgestattet sind« Diese sind jede mit einem

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in einem kurzen Abstand stromaufwärts von der Einhalsung der Düsen gelegenen Ringschlitz versehen, dessen Strahl beim Verlassen des Schlitzes mit hoher Geschwindigkeit, nachdem er durch eine schnelle Entladung aus Behältern erzielt wurde, längs der Wandung der Einhalsung einen kraftigen Unterdruck erzeugt, der ihn dazu zwingt, sich ge^en die Wandung zu biegen. Zu diesem Unterdruck kommt eine Luftansaugung mit betrachtlich höherer Liefermenge hinzu, die eine Unsymmetrie beiderseits des Hingschlitzes erzeugt, die danach strebt, das Fahrzeug von stromaufwärts anzusaugen« Das Fahrzeug ist von einer schnell sich bewegenden Luftschicht eingehüllt, die eine fluide iUngflache bildet und einerseits in das Rohr eindringt und dabei das Fahrzeug stützt und es daran hindert, die Wandungen der Rohre zu berühren, Der Überschußteil des Fluidums tritt durch den zwischen der Außenwand des Rohres und „er sich aufweitenden Wandung der Düse eingefaßten Raum aus· Die sukzessive Beschickung der verschiedenen Düsen mit Druckluft geht in der V/eise vor sich, daß sich das Fahrzeug fortbewegt, indem es aufeinanderfolgende Impulse erhält.

Nachteilig ist die geringe erzielbare Stabilität des Fahrzeugs und daß es praktisch nicht möglich ist, eine das Fahrzeug umgebende flüssige Hingfläche zu erlangen, wenn dasselbe ein gewisses Gewicht überschreitet, as zur Möglichkeit des Festfahrens des Fahrzeugs in der Leitung führt.

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Es i3t eine Druckluftfb'rdervarrichtung zur Beförderung von Lasten in Leitungen mit einem Container mit mehreren Hollen bekannt. Zwei Rollen sind am unteren Teil des Containers, Je eine an dessen Enden angebracht, oie übernehmen das Gewicht und übertragen es auf eine am unteren Teil der Leitung angebrachte Kittelschiene· Vier seitliche Rollen und gleichfalls je zwei an denselben inden bewerkstelligen die Führung des Containers direkt an der Wandung der Rohrleitung auf deren geraden Strecken« In den kurven 1st dlo Rohrleitung auch mit -Schienen zur seitlichen führung versehen. Der Antrieb des Containers wird vermöge der Druckluftmasse erzielt, die gezwungen ist, durch die Rohrleitung zu strömen und ihn mitzureißen. ±>ie Bremsarbeit wird auf elektrodynsmischem Wege erzielt.

Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung, daß die Konstruktion des Containers kompliziert ist und daß er ein hohes Eigengewicht besitzt, was zur nicht befriedigenden Ausnutzung der Förderkapaaität der Vorrichtung führt·

Erfindung beseitigt diese Nachteile, indem sie in eir.er ersten Phase die Fortbewegung eines Containers auf am unteren l'eil und en beiden Gelten einer Transportleitung anmontierten Rollen durch Überdruckkräfte erzielt, uie hinter dem Container entstehen, wenn man vor demselben einen Unterdruck infolge der Absaugung der Luft aus der x-eitunt, durch eine !Saugvorrichtung mit Schlitzen entstehen läßt, worauf in einer zweiten Phase", nach-

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dem der Container bereits einen Streckenabschnitt in der Transportleitung zurückgelegt hat, eine elektromagnetische oder eine mechanische steuerung erfolgen läßt, die von dem beförderten Container ausgelöst wird und an zwei i-raftspeicher ergeht, die am Ende des Leitungsstückes zwei "lappen eines Abschlußventils betätigen, die sich nur in dem Augenblick öfinen, in welchem der Druck infolge des Zusammendrücken der Luft in dem Abschnitt der -Witing zwischen den oaugschlitzen und dem Abschlußventil angestiegen ist_t wobei die luft durch den Container zusammengedrückt wird, der infolge der Trägheit die Schlitze überschritten und sie verschlossen hat, wonach der Phasenzyklus durch den übergang des Containers in eine andere I'ransportleitung derselben Anlage ich wiederholt·

Die Anlage zur Ausführung der erfindungsgemäßen Beförderung besteht aus einer Anzahl von cohren kreisförmigen, rechteckigen oder quadratischen Querschnittes, die z«ß_# hintereinander montiert und durch Muffen untereinander abgedichtet sind, ,.obei sie eine einzige mit Rollen versehene Leitung bilden, durch welche dieContainer fahren* Me Rollen sind einzeln in Löcher in der Wandung des Rohres eingesetzt und dringen in das Rohrinnere ein, indem sie in das Innere des Rohres in einer zweckentsprechenden Höhe hineinragen· -^Le Sollen sind so angeordnet, daß sie die Durchfahrt des nur durch diese Rollen geführten Kontainers zulassen, i)ie Rollen cind in um einen passenden Abstand von einander entfernten Querebenen zu je drei angeordnet. Die unteren sollen übernehmen daj Gewicht des Containers,

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die anderen Hollen dessen Führung, Jeder Abschnitt der Transport leitung ist außerdem mit je einer an eine ■Saugvorrichtung angeschlossenen Jougkammer versehen. Jeder

Abschnitt der -Prans ρ ort leitung i; t auch mit einem Abschluiventil vergehen, welches durch zwei Kraftspeicher geöfrnet w.rd, und zwar entweder durch zwei Elektromagneten oder durch zwei mit (Je eine Holle versehenen Hebeln, wobei de Elektromagneten durch ei. en elektromagnetischen :teuerungsblock und die iiebel durch das konische Vorderende des Containers gesteuert werden· i)er ' bergang des Containers aus einer Transport leitung in die andere wird da:ji durch da^ vorherige öffnen von Llappen des Abschlußventils erhielt·

Das Wesen der Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung üchematisch dargestellten Auai'ührungsbeispieles näher erläutert· Eszeigen:

ig. 1 ein Prinzipacheiaa der Anlage umfassend einen Abschnitt, der aus zwei kreisrunden Transportleitungen mit ihren zugehörigen Vorrichtungen besteht ,

S¹Ig. 2 einen Längsschnitt der Transportierung im Aufriß,

ilii· 3 einen Querschnitt A-A durch die Transportleitung in Höhe der in Figur 2 dargestellten Rollen,

Pig. A- einen Längsschnitt durch die Tran* ρ ort leitung im Grundriß in Höhe der üaugkammer,

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Fig· 5 die !Transportierung und den Container im Querschnitt in Höhe der elektromagnetischen Steuerung,

Fig· 6 einen teilweisen Querschnitt durch die Transoortleitung in Höhe des Elektromagneten und des mechanischen Steuerungsblocks,

fig* 7 einen Längsschnitt durch den Kraftspeicher,

Fig* 8 einen Längsschnitt durch die Tranaportleitung im Grundriß in Höhe des Abschlußventils.

■Die erfindungsgemäße Anlage besteht aus einer Anzahl aufeinanderfolgender Transport leitungen 1* Jede Leitung umfaßt eine durch ein Rohr stück 3 an die oaugöflnung einer Saugvorrichtung 4· angeschlossene Saugkammer 2. Das Abschlußventil 5 der !Pranoportlaitung 1 wird mittels zweier Kraftspeicher 6 durch zwei Elektromagneten 7 engetrieben, die von einem elektromagnetischen Steue— rungsütock 8 gesteuert werden« Die Betätigung des Abschlußventils 5 kann auch mit demselben kraftspeicher 6 durch eine mechanische Steuerung 9 erfolgen, die direkt durch den Container 10 in Betrieb gesetzt wird» Die mechanische Steuerung 9 gewährleistet das rechtzeitige öffnen des Abschlußventils 5 im Falle des Versagens der elektromagnetischen Steuerung infolge eines zufälligen Defektes»

Jedes Transportloitungsstück 1 besteht aus einer Leitung 11, welche aus einer Anzahl durch ein luftdichtes

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System, ζ·Β· durch (nicht dargestellte) Muffen hintereinander montierten handelsüblichen Hohren aufgebaut ist, die eine einzige leitung 11 bilden, an der Rollen 12 mittels Bolzen 13 und Gehiusen 14 luftdicht befestigt sind. Die Befestigung der Geh -use 14· auf der Leitung 11 erfolgt mittels Schrauben. .Die Rollen 12 dringen in die Leitung 11 $eäe durch ein in deren Wandung hergestelltes Loch a und ra.^en aus der Innenfläche dieser •^eitung; uia eine Höhe h nach innen heraus* Dadurch kommt der vorbeifahrende Container im Inneren der Leitung 11 nur mit den Rollen in Berührung» ohne die Wandung zu berühren· In der Leitung 11 sind im Querschnitt A-A (Figuren 2 und 3) je drei Hollen montiert, je eine im unteren Deil, um das Gewicht des Containers 10 zu überne men, und zwei seitlich, um den Oonteiuer zu führen· Der Einbaueoatand t der Rollen 12 entlang der •^eitung 11 wird in Abhängigkeit der länge 1 des zylindrischen Teiles des Co^taiuers 10 gewählt· Die Leitung 11 iöt noch mit einer Anzahl von Schlitzen b in .. ne der .--ugkammer 2 vergehen, so daS dadurch der erforderliche Unterdruck in der Transportierung 1 vermittels der dfiugvorrichtung 4 erlangt werden kann.

Day Abschlußventil 5 besteht aus einem festen Teil» der aus einer Rohre 15» eicer Vorderwand 16 und zwei dreieckigen Wänden 17 besteht· Es ist an einem Ende der Transport leitung 1 eingeschraubt· x&e dreieckigen Wände 17 werden an die Vorderwand 16, eine oben, die andere unten in waagerechter Lage angeschweißt» Zwischen ihnen hir durch ist das Durchfahren des Containers 10 möglich· Bowohl d e Vorderwand 16 als auch die dreieckigen

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Wände 17 besitzen gebogene Ri;.dor, an denen je eine Gummidichtung 18 angebracht ist. Die dreieckigen Wände 17 sind in der oben angegebenen Stellung durch einen rechteckigen Rahmen 19 versteift·

Ferner umfaßt daa Abschlußventil 5 auch zwei bewegliche Klappen 20, die jede auf je eine Achse 21 aufgebracht ist, welche an ihren Enden in zwei Lagern 22 gelagert

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In Normalsteliung sind die beweglichen Klappen geschlossen_t Sie liegen dann auf den Dichtungen 18 auf. In dieser Stellung werden sie durch zwei Federn 2J sowie infolge des in der Transportleitung 1 herrschenden Unterdruckes gehalten, da sie diese an des Ende, an dem sie sich befinden, vollkommen verschließen. In oiTener stellung lassen die beweglichen Klappen 20 _f da sie vermittels der Kabel 24 betätigt werden, eine öffnung s frei, die ausreicht, um den. Container hiodurchlaufen zu lassen, oime sie anzustoßen» .üie öffnung s wird durch GumüTjianschläge 25 begrenzt, die an den rechteckigen Rah men 19 angebracht sind*

Der Kraftspeicher 6 (£"ig»7) besteht aus einem röhrenförmigen Geh-use 26, in welchem eine Feder 27» ein Jtab 28 und ein Schraubdeckel 29 eingebaut sind. Me Feder 27 wird mit Vorspannung einmontiert, diese wird durch den Schraubdeckel 29 aufrecht erhalten* Der ochraubdeckel 29 wird mittels einer Vercenksehraube 30 blockiert,

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und zwar vermittels einer im Schraubdeckel 29 vorgesehenen Einkerbung c, die da^ Festmachen der «Indungen derselben ermöglicht. Das röhrenförmige Gehäuse 26 ist mit einem Loch d versehen, das bei einem plötzlichen Zusammendrücken der Seder 27 das Entweichen der Luft ermöglicht·

Der Elektromagnet 7 besteht aus. eitiea Kern 31 mit einem beweglichen Anker 32 und zwei Spulen 33· Bas Gänse ist mit einem öc hutzle; :use bedeckt, auf das zwei .Klemmen e und f aufgebrecht sind»

Der elektroma netische -Jteuerungsblock 8 besteht aus einem Umformer inifc einer Primärapule 35 mit an das Spannungsnetz angeschlossenen Klemmen i und J₉ einer oekundär^pule mit an die klemmen e und. f des Elektromagnet en 7 angeschlossenen Klemmen k und m, und einem U-förmigen Kern, so daß beim Vorbeifahren des Containers 10 sich der Magnetkreis schließt und eine wesentliche Erhöhung der elektromotorischen spannung in der Sekundärapule entsteht» Der ö-for ,ige &ern dringt durch ein in der Leitung 11 bef udliches Loch hindurch, so daß der Container 10 sehr nahe an seinen Enden vorbeizufahren vermag· Der ganze Aufbau ist durch ein Abdichtungagehäuse 38 bedtäct*

Der mechanische Steuerungsblock 9 besteht aus einem Hebel 39, der an einem Ende eine Rolle 40 besitzt. Der Hebel 39 schwingt um einen Bolzen 41· Der Schwingungs-

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winkel 1st durch zwei Gummianschläge 42 begrenzt· Der Bolzen 41 sowie die Gummianschlage 42 sind an einer Unterlage 45 befestigt, die an die Leitung 11 angeschraubt ist* Der gesamte Aufbau ist durch ein Gehäuse 44 bedeckt und abgedichtet»

Die Verbindung zwischen dem beweglichen Anker des Elektromagneten 7 und. dem Hebel 39 wird durch ein Kabel 45 hergestellt und die zwischen dem Hebel 59 und der Spange 28 des Kraftspeichers 45 durch ein anderes Kabel 46·

Der Hebel 39 dringt in das Innere der Transportierung 1 mit der Rolle 40 durch ein Loch ρ so ein, daß er beim Vorbeifahren des Containers 10 diesen berühren kann«

Der Betrieb der Anlage der vorliegenden Erfindung verläuft folgendermaßen}

Zunächst wird der Container IO beladen«

Die in Funktion befindlichen Saugvorriohtungen 4 saugen Luft aus den Transportleitungen 1 heraus und zwingen si·« durch die Leitungen in einer einzigen Richtung su strömen, und zw»r von freien Ende der Leitung zur Seugkaamer 2 und zur Saugvorrichtung 4 hin, wobei das andere Ende durch das Abschlußventil 5 abgeschlossen ist·

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Beim Einführen des Containers 10 in die Transportleitung 1 verschließt dieser auch deren freies linde· Die x^auevorr chtung 4- saugt die in dor Leitung zwischen Container und dens Abschlußventil 5 befindliche Luft ab» wobei er in dieser;= Abschnitt einen gewissen Unterdruck erzeugt und aurrecht erhält·

Ei ter dea Container 10, wo der atmosphärische .Druck herrscht» erzeugt dieser eine uberdruckkraft, die der Container ins Innere der Sransportleitung 1 in .Richtung auf die o^ugkeiamer 2 drückt· Moser überdruck überwindet die IDr. heit des Containers 10» die bei dessen JPoirt· bewegung in der franwportleitung 1 entstehenden Keibungswideist .nde sowie die Widerstandskräfte,die während der I ortbewegung des Containers durch die Höhendifferenzen des Geländes entstehen, auf denen die Leitung liegt. Ja die Transportleitung 1 mit den Rollen 12 versehen ist, beschränken sich die Reibungskräfte auf ei en iindestwert ungeachtet des Gesamtgewichtes d©3 Containers» Auf diese Weise durchläuft der Container 10 die i'rano port leitung 1 un^ gelangt in Höhe des elektromagnetischen oteuerungsblocks 8 bei verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit· Der Container 10 schließt mit se rer Wandung den magnetischen Kreis ohne den Kern 37 zu berühren· Ba die Beimärspule 55 unter Spannung steht, entsteht in der Sekundärspule 36 eine Zunahme der elektromtorischen ^pannu ng, die ausreicht, um die iileirtromagneten 7 zu betätigen·

der bewegliche Anker 32 des Elektromagneten 7 angezo—

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gen wird, übt er mittels der Kabel 45 und 46 auf die Kraftspeicher 6 ei θ Kraft aus, indem er die Feder 27 mittels der otange 28 zusammendrückt· Gleichzeitig dreht sich such der Hebel 39 des mechanischen Steuerungsblocks 9 bis zum Gummionschlag 42» Die Feder 27 wirkt über das röhrenförmige Gehäuse 26, den ^c'araubdeckel 29 und das Kabel 24 auf die Klappe 20 und öffnet diese· •üie Kieppen 20 öffnen sich infolge ihrer hohen l'rä^heit sowie infolge des in der !Trans port leitung 1 zwischen dera Abschlußventil 5 und dera Container 10 herrechenden Unterdruckes nicht augenblicklich in demjenigen Augenblick, in dem dieser den Befehl zur Betätisung der Elektromagneten 7 abgibt»

Das Vorderende des Containers 10 fährt beim überfahren des elektromagnetischen öteuerungsbloeks δ mit Geschwindigkeit an den oe nützen b der ^augkammer 2 vorbei, wobei er si© schließt. .

Infolge seiner hohen ü!rägheit drückt derContainer 10 die in der !Transportleitung zwischen der oougkemnier 2 und dem Abschlußventil 5 gebliebene Luft zusammen« Gleichzeitig gelangt er in Höhe der Rollen 40 der Hebel 39♦ die er in weggedrehter Lage findet, so daß er sie nicht berührt» Wenn der .Druck der vom Container zusammengedrückten Luft den Wert des atmosphärischen Luftdruckes erreicht, sind die Klappen 20 bereits offen und sein Vorderende befindet sich in Höhe der Klappen, so daß diese sich nicht mehr zu schließen vermögen. Nach der vollständigen Vorbeifahrt des Containers schließen sich

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die Klappen, anfangs: infolge der Kraft der I^?edern 23» die eine verhalt ai.i:viäßi^ schwache ;chlie3kraft abgeben, und da an infolge de-3 im Inneren der 'liranüportleitunG 1 ti ure 1} die Sauger 4 erzeugten Unterdruckes« Wach defl Vorbeifahren des Containers an den »lappen 20 tritt dieser in eine darauf folgende frams portleitung derselben Aula_e ein, wobei der dar elegte Zyklus wieder beginnt, die;;al jedoch bei eiaor erhöhten, in der eryteu Leitung erlangten -anfangsgeschwindigkeit. Der mechanische Jteuerungsblock 9 vermag den Befahl zum Offnen der x'.la pe 20 im «"alle eines zufälligen Versagena dex elektrischen .Teiles zu erneuern» Indem der Container 10 mit seinem konischen Vorderabschnitt an die .tollen 40 des Hebels 39 anstößt, dreht er den iiebel 39 uh> und vollzieht dasselbe Zu. ammendrücken cer Feder 27 mittels de» Kabels 46 und der ütan e 28. Zwecks Erhöhung der üicheiveit des Aufsehens der Klappen 20 wird das Abschlußventil 5 niit den Mappen 20 in solcher normal geschlossener Lage ausgeführt, daß_t wenn der Container sie Qit aeineni konischen /orderteil anstößt, ο,ne sie vorher gesteuert zu haben, dieselben sich öf-nen, ohno beschädig zu werden und das Vorbeifa iiren des Containers zulassen»

•üie erfindungsgemäße Anlage bietet folgende Vorteile:

- iie ermöglicht eine sehr scmelle Beförderung auch von sehr schweren iiaterialien und 'Waren«

- die beförderte Nutzlast ist sehr hoch, da der Container einen einfachen Bau besitzt uno verhältnismäßig leicht ist,

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die Anlage ermöglicht die Benützung von Krafteii.beiten mittlerer Leistungen anstelle einer einzigen Ssugstelle hoher Leistung,

sie ermöglicht beim Bsu der Anlage die Verwendung von spiralgeschweißteai Rohr großen Durchmessers,

sie besitzt einen hohen Grad an Transportsicherheit, sie verunreinigt die Luft nicht,

sie schließt den Einfluß der tfetterfaktoren auf den Verlauf des !Transportes aus,

sie trägt zur Auflockerung einer bestehenden iiber^äßi· gen Dichte der 'iransportmittelzirkulation bei,

sie ermöglicht die volle Automatisierung der Verlade- und Batladearbeiten·

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Claims (2)

Patenten s'prüc he 1, Verfahren zur Druckluftförderung, dadurch gekennzeichnet» daß man zwecks Beförderung von Materialien oder Waren mit erhöhter Geschwindigkeit auf beliebig lange Entfernungen in einer ersten Phase einen Container auf in den unteren Teil und auf die beiden seitlichen l'eile einer Trans port leitung montierten Rollen durch eine Druckkraft fortbewegt» die hinter dem Container entsteht, wenn vor demselben ein Unterdruck vermittels einer Saugvorrichtung durch Absaugung der Luft aus der Leitung durch Gaugychlitze erzeugt wird, worauf in einer zweiten Phase, nachdem der Container bereits eioen Teil der Län^e der transportleitung passiert hat, ein elektromagnetischeroder ein mechanischer Befehl von demselben Container aus an zwei Kraftspeicher erfolgt, der zum Schluß zwei Klappen eines Abschluß— ventils betätigt, das sich nur in dem Augenblick öffnet, in welchem der Luftdruck hinter demselben infolge der Verdichtung der Luft innerhalb der Leitung zwischen den £>augscnützen und dem Abschluß— ventil zu enommen hat, welche luft durch den Container verdichtet wurde» der infolge seiner Trägheit die ^aufschlitze passiert und sie dabei verschlossen hat, wonach der Fhasenzyklus sich durch den übergang des Containers in eine andere Transportleitung derselben Anlage wiederholt* -16- 309840/Ό285 2» Enlace zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch dadurch ^kennzeichnet, daß sie sus einer Anzahl von i'ran./portleitun^enil) au::, hintereinander montierten, mit Hollen versehenen Leitungen kreisr nder·, rechteckigen oder quadratischen Querschnitts, durch welche Container fahren, besteht, wobei auf jeder dor einzelnen LeitungenCll^e eine an e±B ueugvorrichtung (1I-) angeschlossene jau^kaiamer (2) mo.ntiert ist, und daß eir. ./bscl:lul3ventil (5) vorgesehen ist, welches mit zwei Kraftspeichern (6) entweder durch zwei IJlektroniag et en (?) oder durch zwei je mit einer Rolle (4) versehene nebel,(39) für se'ne öffnung betätigt wrd, wobei die Elektroma0neten (7) durch ei en elektromagnetischen Steuerungsblock (8) und die Hebel (39) durch das konische Vorderende des Co tainers (10) gesteuert werden, wobei der übergang dieses Containers aus der einen 'fransportleitung in die nächste durch vorheriges ..rfnen vo:, Flappen (20) dea Abschlußve tils (9) erfolgt. Anlage uach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (11) aus einer Anzahl hintereinander nontiertor und untereinander beispielsweise mittels Muffen abgedichteter Rohre zusammengesetzt ist, auf Jenen Rollen (12) befestigt sind, die j© is: ein in uie Wondung hergestelltes Loch eindringen und dere:· Innenfläche um eine zttfeckentsprechende Hohe überragen und das Vorbeifahren des Containers zu- -17-309840/0 285 lasaen, der nur iu-rch die zu je dreien in vonoin— antler enti^-rechend e.tfunrbexi Querobenen angeordnete.. Hollen (12) geführt wird, iiuiem die untere Holle das Gewicht deu Coutai .ers und die seitlichen dessen j?ührung übex'nehiaen« uchrifttuia:

1. Franz. Patent Kr· 2.058.179

2. iTanz. Patent Kr. 2_#049·3*Κ> 3· B"ranz. Patent Kr. 2.0C3.225 4» Franz. Patent l*r. 1.579·115 5. üd33R Patent 246.379

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