DE1598399A1

DE1598399A1 - Handbetaetigter Wischprobennehmer zum Aufnehmen von Wischproben an Oberflaechen

Info

Publication number: DE1598399A1
Application number: DE19661598399
Authority: DE
Inventors: M Braun Dipl-Ing Dr Helmut W
Original assignee: European Atomic Energy Community Euratom
Current assignee: European Atomic Energy Community Euratom
Priority date: 1966-06-27
Filing date: 1966-06-27
Publication date: 1970-12-17
Also published as: LU53907A1; US3554039A; NL6708936A; GB1160329A; FR1530008A; BE700587A

Description

. JSicAard' y^ffüffer-

PATENTANWALT DIPL-ING. R. MOLLER-BORNER PATENTANWALT DIPL.-ING. HANS-H. WEY BERLIN -DAHLEM 33 · PO D BI E LS Kl ALLE E 68 8 M O N C H E N 22 · Wl D E N MAYE RSTR AS S E TEL. 0311 · 762907 ■ TELEGR. PROPINDUS -TELEX 0184057 TEL. 0811 -225585 -TELEGR. PROPINDUS - TELEX 0524244

Europäische Atomgeineinschaft (EURATOM), Brüssel (Belgien!

Handbetätigter Wischprobennehmer zum Aufnehmen von Wisohproben an Oberflächen

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Kontrolle von Oberflächen (im folgenden Testflächen genannt) auf radioaktive Verunreinigungen, die nicht direkt, d.ho mittels Zählrohr, ausgemessen werden können, sondern nur durch die Aufnahme von Wischproben der Messung zugänglich werden. Beim Wischprobentest handelt es sich darum, dass mit Hilfe eines Absorptionspapiers (od. dgl.) die betreffende kontaminierte Fläche an einer gewählten Stelle abgewischt wird, und die so vom Papier aufgenommene Aktivität dann in einem besonderen Zählgerät ausgemessen wirdo

Im Thiemig-Taschenbuch, Bd. 6 "Strahlenschutzpraxis", 1962 wird von M» Oberhofer die Wiechprobentechnik sowie ein einfaches Gerät zur Probenaufnahme beschrieben· Das Gerät besteht aus einer Schutzkappe mit !Fahrwerk und besitzt einen. Schaumgummistempel, an dessen Unterseite ein kreiseeheibenförmiges Filterpapier zur Aufnahme der Kontamination befestigt ist 5 vgl· Se 188. Der Gerätekörper wird unmittelbar von Hand nach Art eines Tintenlöechere gefasst und gehandhabt·

Ein ähnlich kompaktes, direkt von Hand gefasstes, Wisoh-

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testgerät ist im Bericht Y-1401 "Y 12 Radiation Safety-Manual" der Union Carbide Corporation März 1965, Seiten 51 bis 57 beschrieben und dargestellt ο Das Gerät besteht aus einem Rechteckkastengehäuse mit Fahrwerk und einem an der Unterseite aus einer rechteckigen Durchbrechung des Chassis vorstehenden Reibbett» Über das Reibbett wird eine Lochkarte geschoben, die zugleich als Wischpapier benutzt wird» Der Wischweg kann so eingestellt werden, dass eine fläche

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von 100 cm abgewischt wirdο Das Arbeiten mit beiden Geräten ist mühsam, wenn ausgedehnte handferne flächen wie Flur- und Zimmerböden routinemässig kontrolliert werden müssen, da sich die Bedienungsperson ständig bis zum Boden bücken und eine Wischbewegung ausführen muss, und da ferner nach jeder Wischprobennahme ein neues Wischpapier in das Gerat eingelegt werden rau as ο

Gegenstand der Erfindung ist ein handbetätigter Wischprobennehmer, der von der Bedienungsperson stehend betätigt werden kann, da sein Arbeitskopf mit einem Handstiel ausgestattet ist« Er gestattet, eine grosse Zahl von Wischproben, ohne Wischblattwechsel und ohne manuelle Wischbewegung, aufzunehmen© Der Wischprobennehmer ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet,, dass das Wischpapier, in Gestalt einer pa-« rallel zur Testfläche sich abwickelnden Papierrolle, in einem Rollentransportwerk nach Art eines Filmkameratranspor— tes enthalten ist; dass der Stiel aus einem Stützfuss zum Aufsetzen des Gerätes mit der Wischpapierfläche auf der Testfläohe und aus einer drehbewtglich im Stützfuss gelagerten handbetätigten Antriebswelle besteht, wobei am testflächennahen Ende der Welle exzentrisch das Rollentranaportwerk befestigt ist und so eine Bewegung der Wischpapierfläche auf kreisförmiger Bahn um die Stielachse gestattet; und dass das Gerät mit einem handbetätigten Seilzug zum Fortschalten des Rollentransportwerkes ausgestattet ist·

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Mit dieser Gerätekonstruktion wird die Wischprobennahme arbeitsteqhnisch sehr erleichtert und messtechnisch rationalisiert·

Die bevorzugte Ausführungsform des tfischprobennehmers ist durch die nachfolgend aufgeführten konstruktiven Besonderheiten gekennzeichnet:

Das Rollentransportwerk ist am Ende der Antriebswelle federnd in ffellenachsrichtung gelagert ο Hierdurch wird erreicht, dass der Anpressdruck der Wischpapierbahn bei auf der Testfläche aufgesetztem Arbeitskopf unabhängig vom Handdruck ist, deh· allein von der im Gerät eingestellten Vorspannung bestimmt wird»

Das hollentransportwerk besteht aus zwei in einer Ebene hintereinanderliegenden ratschengesperrten Auf- und Abspultrommeln, einem Portschaltrad, einer Umlenkrolle und einem parallel unterhalb der Trommeln am Werkschassis befestigten Reibbett, welches tangential zur Antriebswelle in einer senkrecht zur Wellenachse stehenden Ebene - mit anderen vVorten: in der Ebene der Testfläche - liegto

Der Stützfuss ist im ''Wirkungsbereich des Rollentransportwerkes als Glocke ausgebildet, aus der das Reibbett im druckentlasteten Zustand des Gerrites vorstehto Hierdurch wird der empfindlichere kinematische Teil des Gerätes gegen Berührung geschützt und zugleich ein standfester Halt für das Gerät geschaffen» Der Stützfuss oberhalb der Glocke ist bis in den Bereich des Handanschlages des Gerätes als fester Rohraufsqtz ausgebildet·

Die Arbeitswille i;?l als hohles Rohr .-ausgebildet, welches

/iegl j el j m kon^uf sntz den otützfusaes gelagert ist» hm τ ragt '!.-'bei ;:us dem Rol.r^ufsatz um die Länp.e des

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Handanschlages, den das Rohrende zugleich bildet, auf₀ Am Ende des Handanschlages besitzt die Antriebswelle eine lose Antriebs spindel, welche mit dem einen Ende in Eingriff mit einer Antriebsmutter im Inneren der Antriebswelle steht, während sie am freien Ende einen Handknopf trägt» Die kreisförmige Wischbewegung des Gerätes wird also in der beim Musikkreisel bekannten einfachen Weise, nämlich durch Stossen und Ziehen der Antriebsspindel, ausgelöst·

Die Antriebsmutter ist lose auf einer Ringschulter in der Antriebswelle gelagert, wobei Schulter und Mutter an der Berührungsseite eine einseitig wirkende Kupplungsverzahnung besitzen»

Der eingangs erwähnte Seilzug ist im Inneren der hohlen Antriebswelle verlegt, wobei das Seil mit dem einen Ende an einer in der Welle verankerten Schraubenfeder gefesselt ist· Es ist sodann kraftschlüssig über das Triebrad des Portschaltrades des Rollentransportwerkes geführt, und mit dem freien Ende an einer Zugöse ausserhalb des Stieles befestigt« Unter dem Zug der schraubenfeder liegt die Öse in Anschlag mit dem Handanschlagteilo Durch einfaches Hochziehen des Seilzuges wird ein neues Papierbahnstück in Reibstellung gebracht, ohne dass diese Operation an die Zahl der Wischumläufe gebunden wäre·

Die Antriebswelle des Fortschaltrades haltert durch ihre Lagerung in entsprechenden Längslöchern der Antriebswelle des Rollentransportwerkes das Letztere verdrehungssicher an der genannten Antriebswelle»

Die erwähnte Umlenkrolle betätigt über eine Zapfen-Hebelüberöetzung bei jedem vollen Umlauf eine Signalglocke, welche am Werkachassis befestigt ist. Hierdurch wird der Bedienungsperson angezeigt, dass das neue Papierbahnstück vollständig in

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die Reibstellung vorgezogen ist·

In der Zeichnung iat die vorstehend erläuterte Ausführungsform des neuen Wischprobennehmers im Beispiel dargestellt« Es zeigts

Figo 1 eine Seitenansicht des Gerätes, mit teilweise aufgebrochener Stützfusswandung;

Fig» 2 einen Längsschnitt durch das Gerät (entlang der Linie II-II in Mg» 1);

Pig· 3 einen Waagrechtschnitt durch das Gerät nach Fig» entlang der Linie IH-III;

Fig_c 4 eine Teilansicht auf den Stiitzfuss des Gerätes nach Figo 1, gesehen von IV her, und

Fig, 5 einen Schnitt durch das Rollentransportwerk des Gerätes nach Fig. 1, entlang der Linie V-V in Fig« 4*

Nach Fig· 1 besteht der Wischprobennehmer aua einem Stiel 1 mit Arbeitskopf 2 und daran befeatigtem Wiachpapier 3· Erfindungsgemäss ist daa Wischpapier in Gestalt einer parallel zur Testfläche 4 sich abwickelnden Papierrolle 5 in einem Rollentransportwerk 6 nach Art eines Filmkameratransportes enthalten; der Stiel besteht aus einem Stützfuas zum Aufsetzen des Gerätes mit der Wischpapierfläche auf der Testfläche und aus einer drehbeweglich im Stiitzfuss gelagerten handbetätigten Antriebswelle 7; geaäse Fig· 3 ist das Rollentransportwerk am testflächennahen Ende der Antriebswelle exzentrisch befestigt und gestattet so eine Bewegung der Wisohpapierflache auf kreiaförmiger Bahn um die Stielaoheei und das Gerät ist mit einem handbetätigten Seilzug 8 zum Portschalten des Rollentranaportwerkea auegestattet (vgl· Fig· 2)·

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Eine detaillierte Beschreibung der vorstehend aufgeführten wesentlichen Elemente des Erfindungsgegenstandes sei nunmehr an Hand der übrigen Figuren durchgeführt«

Gemäss Pig» 2 ist der Stützfuss des Gerätes im Wirkungsbereich des Rollentransportwerkes als Glocke 9 ausgebildet, während er oberhalb der Glocke bis in den Bereich des Handanschlages als fester Rohraufsatz 10 ausgebildet ist« Die mechanische Verbindung von Glocke und Rohraufsatz erfolgt über die Elemente 11 bis 15» von denem 11 eine Manschette» 12 ein Ringflansch, 13 eine (von mehreren) Senkschraube zur Befestigung der Glocke an Ringflan3ch und Manschette» 14 eine mit dem Rohraüfaatz verschweisate Lagerbüchse, und 15 eine Arretierungβschraube zum Befestigen der Glocke am Rohraufsatz ist·

Im Rohraufsatz und in der Glocke ist die Antriebswelle 7 in Gestalt eines Rohres in den Kugellagern 16 und 17 gelagert» Die Welle ist oben durch das Rohrstück 18 verlängert, welches aus dem Rohraufsatz aufragt und den Handanschlag bildet· Auf das Rohrstück 18 ist die Spindelführungsbüchse 19 aufgeschraubt» welche aussen eine Riffelung 20 (siehe Figo 1) zur Verbesserung der Griffigkeit besitzt»

Das Rohrstück 18 trägt in Höhe des Kugellagers 17 einen durch die Madenachraube 21 gesicherten Überwurfring 22, welcher die feste Lagerbüchse 23 am oberen Ende des Rohraufsatzes 10 abdeckt»

In der Spindelführungsbüchse 19 ist die lose Antriebsspindel 24 gelagert«· Sie steht mit dem einen Ende in Eingriff mit einer Antriebsmutter 25» Am freien oberen. Ende trägt sie den Handknopf 26, durch Stift 27 gesichert· Die Antriebsmutter liegt lose auf der Kingschulter 28 in der Antriebswelle auf· Schulter und Mutter besitzen an der Berührungsseite eine ein-

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seitig wirkende Kupplungsverzahnung 29* Beim Niederdrücken der Antriebsspindel dreht sich die Antriebswelle,während Glocke und Rohraufsatz stillstehen» Die tiefste Arbeitsstellung der Antriebsspindel ist in Pig· 2 gestrichelt eingezeichnete

Im folgenden sei das Rollentransportwerk am unteren Ende der Antriebswelle beschrieben» Dazu wird Bezug auch auf die übri«+- gen Figuren genommen*

Gemäss Figo 2 ist das Rollentransportwerk am Ende der Antriebswelle federnd in Wellenachsrichtung gelagert· Hierzu ist das Werkschassis aus einer Ankerplatte 30 und einer FUhrungsbüchse 31 aufgebaut, welch Letztere auf das Ende der Antriebswelle 7 gleitend aufgeschoben isto In daa untere Ende der Führungsbüchse ist ein Gewinde eingeschnitten, in welches ein Gewindedeckel 32 eingeschraubt ist; während in das untere Ende der Antriebswelle 7 ein hohler Stopfen 33 eingeschweisst ist* In den so gewonnenen freien Büchsenraum ist die Schraubenfeder 34 lose eingesetzt, deren Vorspannung durch den Gewindedeckel 32 einstellbar ist·

Die Schraubenfeder 34 übt einen Schub auf die Führungsbüchse 31 des Rollentransportwerkes in Richtung zur Testfläche aus· Der Schubweg wird durch die Welle 35 des Fortschaltrades 36 des Rollentransportwerkes begrenzt, da die genannte Welle durch die diametral einander gegenüberliegenden Längslöcher 37 der Antriebswelle 7 hindurchgesteckt und in der Führungsbüchse 31 gelagert iste Zugleich ist das Rollentransportwerk auf diese Weise verdrehungssicher an der Antriebswelle 7 gehaltertο

Das Rollentransportwerk besteht aus den beiden Auf- und Abspultrommeln 38 und 39 bekannter Bauart, deren Wellen 40 und

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41 in der Ankerplatte 30 drehbar gelagert und durch gezahnte Überwürfe 42 und 43 gesichert sind; vgl» besonders Fig· 3· Die Aufspultrommel 39 ist an der Ankerplattenseite mit einem Antriebsritzel 44 ausgestattet, welches in Eingriff mit dem erwähnten Portschaltrad 36 des Rollenantriebswerkes steht»

In der Ebene unterhalb der Auf- und Abspultrommeln ist, wie Fig«, 5 besonders deutlich zeigt, eine Umlenkrolle 45 drehbar an der Ankerplatte gelagert und durch Überwurf 46 gesicherte Desgleichen ist - vgl» Figo 1 im Bereich zwischen den Trommeln das Reibbett 47 angeordnet, welches die Wischfläche konstituiert und das Wischpapier führte Das Reibbett ist über die elastische Strebe 48 an der Ankerplatte durch Schrauben 49 und 50 befestigt»

Weiter ist gemäss Fig» 4 und 5 im Bereich der Umlenkrolle 45 ein Läutewerk an der Ankerplatte befestigt, welches aus dem Glockenteller 51 und dem Klöppel 52 besteht» Der Klöppel ist gelenkig an dem Stift 53 gelagert und wird von einem Zapfen 54 betätigt, welcher am Überwurf 46 sitzt» Der Glockenteller ist durch den Bolzen 55 an der Ankerplatte gehalten und durch die Mutter 56 gesichert»

Der Umlenkrolle ist gemäss Fig» 5 ein Widerhalter zugeordnet, der aus der Druckrolle 57 und seiner elastischen Haltestrebe 58 besteht· Die Druckroi ie läuft leicht pressend an der Umlenkrolle ab»

Die Auf- und Abspultrommeln des Rollenantriebswerkes sind an der Rückseite der Ankerplatte, wie bereits weiter oben erwähnt, durch Überwürfe gesichert, die gezahnt sind» In Fig#4 sieht man deutlich die Aushildung der gezahnten Überwürfe

42 und 43 als Sperräder· Sie wirken mit Sperrhebeln 59 und 60 zusammen im Sinne eines Rataohentfesperres zur Sicherung

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gegen Spulenrüoklauf· Die Sperrhebel sind, wie Pige 4 deutlicher zeigt, ebenfalls an der Ankerplatte 30 gelagert·

33er Wischpapiertransport wird durch das bereits erwähnte Fortsohaltrad 36 ausgelöst, auf dessen Welle 35 hierzu mittig an der Antriebswelle 7 - ein eintreibendes Seiltriebrad 61 sitzt ο Die Montage des Seiltriebsrades wird durch die Längsöffnung 62 in der Antriebswelle erleichtert· Im Bereich des unteren Kugellagers 16 besitzt die Antriebswelle noch ein Aussengewinde 63, auf welches der Gewindering 74 zur Sicherung des Innenringes des erwähnten Kugellagers aufgeschraubt isto

Über das Seiltriebrad 61 ist das Zugseil 64 geführt, das innerhalb der Antriebswelle 7 verlegt isto Mit dem einen Ende ist der Seilzug an der Schraubenfeder 65 gefesselt ₉ welche in der Antriebswelle durch den Stift 66 verankert ist· Mit dem anderen Ende ist der Seilzug an einer Fingeröse 67 angeknüpft, die ausserhalb der Antriebswelle - im Bereich der Seildurchführungsbohrung 68 - an der Aussenwandung der Welle» unter der Zugwirkung der Schraubenfeder 65» anliegt· Ein Längsloch 69 in der Antriebewelle 7 in Höhe der erwähnten Schraubenfeder erleichtert deren Montage· Eine Wisohpapierlänge ist dann auf das Reibbett vorgezogen, wenn das Klingelzeichen ertönt»

Die Handhabung und Wirkungsweise des neuen wischprobennehmers ist unmittelbar aus der beschriebenen Konstruktion ersichtlich» Das Gerät wird auf die zu testende Oberfläche aufgesetzt· Dabei drückt das fieibbett die Wischpapierbahn mit dem vorher eingestellten Anpressdruck auf die Testfläohe, nachdem sie zuvor aue der Glocke vorgestanden hatte· Durch ein - oder mehrmaliges Niederdrücken der Antriebaspindel wird das Reibbett im Kreis um die Symmetrieachse des Gerätes be-

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wegt, und daa Wisehpapier nimmt dabei eine entsprechende Menge von Oberflächenablagerungen auf» Durch Ziehen am Zugseil des Gerätes wird der belegte Teil der Papierbahn aufgespult und zugleich eine frische Länge vorgezogen·

Das Wischpapier ist auf einer Seite mit einer ablösbaren Trennfolie versehen, welche die Kontaminationaübertragung von einer Lage zur anderen im aufgewickelten Teil der Papierspule verhindert»

Der grosse Vorteil des beschriebenen Wiachprobennehmera besteht vor allem darin₉ dass die für einen statistisch auswertbaren Überwachungazyklus erforderliche grosse Zahl von Wischprobenentnahmen auch tatsächlich durchgeführt werden, da der Wischvorgang jetzt weitgehend ermüdungsfrei auszuführen isto

Weiter werden wesentliche Voraussetzungen für die Auswertbarkeit und Vergleichbarkeit der"Wischproben erfüllt, die vor allem in der Einhaltung eines konstanten Anpressdruckes und einer konstanten Wischflächengrö'sse bestehen©

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Claims

Patentansprüche t

Handbetätigter Wisehprobennehmer zum Aufnehmen von Wisohproben an Oberflächen (Testflächen), bestehend aus einem Stiel mit Arbeitskopf und daran befestigtem Wischpapier, dadurch gekennzeichnet, dass das Wischpapier (3)» in Gestalt einer parallel zur Testfläche sich abwickelnden Papierrolle (5)> in einem Rollentransportwerk (6) nach Art eines Filmkameratransportes enthalten ist.; dass der Stiel (1) aus einem Stützfuss (9» 10) zum Aufsetzen des Gerätes mit der Wischpapierfläche auf der Testfläche und aus einer drehbeweglich im Stützfuss gelagerten handbetätigten Antriebswelle (7) besteht, wobei am testflächennahen Ende der Welle exzentrisch das Rollentransportwerk (6)- befestigt ist und so eine Bewegung der Wischpapierfläche auf kreisförmiger Bahn um die Stielachse gestattet; und dass das Gerät mit einem handbetätigten Seilzug (8) zum Portschalten des Rollentransportwerkes ausgestattet ist«

Wischprobennehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollentransportwerk (6) am Ende der Antriebswelle (7) federnd in Wellenachsrichtung gelagert ist·

Wischprobennehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollentransportwerk (6) aus zwei in einer Ebene hintereinanderliegenden ratschengesperrten Auf- und Abspultrommeln (38, 39)» einem Fortschaltrad (36), einer Umlenkrolle (45) und einem parallel unterhalb der Trommeln am Werkschassis (30, 31) befestigten Reibbett (47) besteht, welches tangential zur Antriebswelle (7) in einer senkrecht zur Wellenachse stehenden Ebene liegto

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4» Wischprobennehmer nach den Ansprüchen 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützfuss im Wirkungsbereich des Rollentransportwerkes (6) als Glocke (9) ausgebildet ist, aus der das Reibbett (47) im druckentlasteten Zustand des Gerätes vorsteht, während der Stützfuss oberhalb der Glocke bis in den Bereich des Handanschlages des Gerätes als fester Rohraufsatz (10) ausgebildet iste

5· Wischprobennehmer nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (7) als Rohr ausgebildet ist, welches drehbeweglich im Rohraufsatz (10) des Stützfusses gelagert ist, dabei aus dem Rohraufsatz um die Länge des Handanschlages, den das Rohrende zugleich bildet, aufragt, und dort eine lose Antriebsspindel (24) besitzt, welche mit dem einen Ende in Eingriff mit einer Antriebsmutter (25) im Inneren der Antriebswelle steht, während sie am freien Ende einen Handknopf (26) trägtο

6« Wischprobennehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebamutter (25) lose auf einer Ringschulter (28) in der Antriebswelle (7) gelagert ist, wobei Schulter und Mutter an der Berührungsseite eine einseitig wirkende Kupplungsverzahnung (29) besitzen.

Wischprobennehmer nach den Ansprüchen 1,3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Seilzug (8) im Inneren der- hohlen Antriebswelle (7) verlegt ist, wobei das Seil (64) mit dem einen Ende an einer in der Welle verankerten Schraubenfeder (65) gefesselt, sodann kraftschlüssig über das Triebrad (61) des Fortschaltrades (36) des Rollentransportwerkes (6) verlegt, und mit dem freien Ende an einer Fingeröse (67) ausserhalb des Stieles, die in Anschlag mit dem Handanschlagteil liegt, befestigt ist·

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8ο Wiaohprobennehmer nach den Ansprüchen 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (35) des Förtschaltradea (36) durch ihre Lagerung in entsprechenden Längslöchern. (37) der Antriebswelle (7) des Rollentransportwerkea (6) das letztere verdrehungssicher an der genannten Antriebswelle (7) haltert»

Wischprobennehmer nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (45) über eine Zapfen-Hebelübersetzung (53* 52) bei Jedem vollen Umlauf eine Alarmglocke (51) betätigt, welche am Werkachassis (30, 31) befestigt ist·

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