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Dichtungsvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsvorrichtun-
für Einrichtungen zur kontinuierlichen Förderung von langgestrecktem, zu behandelndem
Material, insbesondere fadenaxtigern Material durch die öffnung einer Räume unterschiedlichen
Druckes trennenden Wand mit einer im Bereich der Durch--,angsöffnun- a angeordneten,
von dem höheren Druck C C
beaufschlagten, das Material abdichtend umfassenden
elastischen Blähkörperdichtung,' die an der Trennwand angeflanscht ist, wobei der
Blähkörper in an sich bekannter Weise mit einstückig an ihm ausgebildeten g Flanschen
versehen ist, der eine Flansch mittels einer zwischen den Flanschen sich erstreckender
Abstützeinrichtunc, auf der dem höheren Druck zugewandten Seite der Trennwand und
der andere Flansch am anderen Ende der Abstätzeinrichtung angeflanscht sind nach
Patentanmeldung C 18782 XII/47 f (deutsche Auslegeschrift
1231981).
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Bei der Verarbeitung von Textilmaterial, insbeson dere synthetischer
Art, z. B. aus Acrylnitrilpolymerisat oder dergleichen gebildet= fadenartigem Material,
ist häufig die Behandlung des Materials mit einem Medium unter Druckbedinggungen,
z. B. eine Wärmeentspannungs- oder Temperbehandlung, erwünscht.
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Es sind in der Technik eine Reihe von Dichtungsvorrichtungen bekannt,
bei welchen z. B. zwei Druckmedien, die untereinander keine Verbindung aufweisen,
zur Anwendung gelangen, wobei das eine Druckmedium die elastischen Dichtungsglieder
beaufschlagt, um das Entweichen des zweiten Druckmediums während des Materialdurchgangs
zu verhindern. Es sind außerdem auch Dichtungsvorrichtungen bekannt, bei welchen
dasselbe Druckmedium zum BeaufschlagenderDichtung verwendet wird, das auch zur Einstellung
des Druckes in der Behandlun-skammer benutzt wird. Diese bekannten Vorrichtungen
sind jedoch häufig in ihrem Aufbau ziemlich kompliziert und zumeist außerhalb der
Kammer mit höherem Druck angebracht. Außerdem sind sie nicht in jedem Fall für die
kontinuierliche Durchführung von langgestrecktem, insbesondere fadenartigem Material
geeignet.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer neuen, besonders vorteilhaften
Dichtungsvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art, die einen einfachen Aufbau
hat, der durch die Anordnung der Blähkörperdichtung auf der dem Druck zugewandten
Seite der Trennwand ermöglicht wird und billig in der Herstellung ist.
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Die Dichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung für Einrichtungen der
vorstehend geschilderten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß der Blähkörper aus
zwei Teilen von U-förinigem. Querschnitt zusammen-
gesetzt ist und die Abstützeinrichtung
ebenfalls aus zwei Teilen bcsteht"die an den Enden Bodenplattenteile aufweisen,
durch welche die Enden der U-förmi-Cen Teile abdichtend zusammengepreßt sind.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Dichtungsvorrichtung gemäß
der Erfindung weisen sowohl die beiden Teile des Blähkörpers als auch die beiden
Teile der Abstützeinrichtung jeweils eine gleiche Gestalt auf. Gemäß der Erfindung
kann jedes der Teile der Abstützeinrichtung rahmenförmig aus zwei Flanschanlageplatten
und zwei abstand#haltenden Endplatten mit in deren Bereich angebrachten Bodenplattenteilen
bestehen. Dabei kann die der Trennwand zugewandte Flanschanlageplatte eine größere
Höhe als die andere Flanschanlageplatte aufweisen.
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Die Erfindung, wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise
erläutert.
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F i g. 1 ist eine Seitenansicht teilweise im Schnitt
C
einer Materialfördercinrichtung, die mit der Dichtungsvorrichtun#g gemäß
der Erfindung versehen ist; F i g. 2 ist eine auseinandergezog.,ene, schaubildliche
Darstellung eines Teiles der Dichtungsvorrichtung C
gemäß der Erfindung in
vergrößertem Maßstab; C
F i g. 3 ist eine in vergrößertem
Maßstab gehaltene Endansicht der Dichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung in ihrer
Arbeitslage; F i g. 4 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung Cremäß F i
g. 3.
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Bei der in F i g. 1 wiedergegebenen Fördereinrichtung ist eine
gemäß der Erfindung ausgebildete Dichtungsvorrichtung dargestellt, die allgemein
durch das Bezugszeichen 11 angedeutet ist. Obgleich diese Vorrichtung
11 für die Handhabung von langgestrecktem Material irgendeiner gewünschten
Art leicht anwendbar ist, eignet sie sich insbesondere für die Förderung von fadenartigem
Material, z. B. einen seitlich ausgebreiteten Strang 12 aus endlosen Fäden von syn
thetischem Material, beispielsweise Acrylnitrilpolymerisaten.
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Gemäß diesem Beispiel wird die Dichtungsvorrichtung 11 bei
der Förderung des Stranges 12 zwischen einer Zone von niedrigem oder Atmosphärendruck,
die allgemein mit 13 bezeichnet ist, undziner Hochdruckzone, die allgemein
mit 14 bezeichnet ist, verwendet. Bei der dargestellten besonderen Ausführungsform
der Fördereinrichtung wird die Zone 14 vorzugsweise von dem Inneren eines Druckbehälters
oder einer Druckkammer (nicht dargestellt) gebildet, die eine Wandung besitzt, von
der ein Teil durch das Bezugszeichen 16 angedeutet ist. Diese Kammer dient
in der üblichen Weise zur Ausführung von Temper- oder Ents annungsbehandlungen von
synp C, thetischen fadenartigen Materialien, insbesondere Acrylmaterialien.
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Wie aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich, weist die Dichtungsvorrichtung
11 einen aus einem Paar Dichtungsteilen 17 bestehenden Blähkörper
auf, wobei die Teile 17 aus einem elastischen oder verformbaren Material,
bei der bevorzugten Ausführungsform aus Chlorbutadien-Kautschuk od. dgl., bestehen.
Die Teile 17 haben einen U-förmigen Querschnitt, sind vorzugsweise von identischer
Ausbildung und haben in ihrem natürlichen oder unbeanspruchten Zustand im Mittelabschnitt
eine im wesentlichen ebene Gestalt.
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Wie insbesondere aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich, sind Mittel
vorgesehen, welche die Teile 17 in einer solchen Lage halten, daß Teile 17a
von ihnen übereinanderliegen und einen gewöhnlich geschlossenen Durchgang oder Schlitz
18 (F 1 g. 3) bilden, durch welchen das Fadenkabel 12 hindurchgehen
kann.
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Die Abstützeinrichtung besteht insbesondere aus einem Paar von Abstützrahmen
oder -teilen 19, 19,
von denen einer in F i g. 2 dargestellt ist. Die
beiden Teile 19 haben wie die Dichtungs- oder Blähkörperteile 17 eine
im wesentlichen identische Ausbildune. Nachstehend wi.rd daher jeweils nur einer
dieser Teile 19 und 17 beschrieben.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich, hat der Abstätzteil
19
vorzugsweise rechteckige Gestalt, um einen offenen mittleren Raum 21 zu
begrenzen, und weist ein Paar von im wesentlichen parallelen Flanschanlag atten
gepl 22 und 23 auf, an deren Enden jeweils ein Kopfstück -oder eine Endplatte
24 befestigt ist. Wie in F i g. 2 dargestellt, hat die Flanschanlageplatte
23 vorzugsweise eine geringere Höhe als die Flanschanlageplatte 22, um den
Aufbau der Dichtungsvorrichtung 11 zu vereinfachen. Jede der Endplatten 24
besitzt eine Bodenplatte 26 und eine auf dieser neutral angeordnete aufrecht
stehende, abstandhaltende Endplatte 27, die in zweckentsprechender Weise,
z. B, durch Schweißen od. dgl., an den Enden der Flansclianlageplatten 22 und
23 befestigt ist.
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Die Teile 17 werden so angeordnet, daß sich ihre Teile 17a
in der obenerwähnten übereinanderlage befinden (F i g. 3), in welcher sie
den Durchgang 18
bilden, wobei die Teile 17 jeweils in entgegengesetzter
Richtung um die Außenflächen der Flanschanlageplatten 22 und 23 der betreffenden
Abstützeinrichtung 19 heiumgebogen sind. Die Teile 17
werden in der
in F i g. 3 gezeigten Lage dadurch gehalten, daß die sich gegenüberliegenden
Bodenplattenteile 26 der Endplatten 24 durch Einrichtun-,en, wie Bolzen
28 od. dgL (F i g. 4), zusammengeklemmt Cr werden. Aus F i g. 2 ist
ersichtlich, daß die Flanschanlageplatten 22, 23 bzw. die Bodenplatten
26
an ihrer Verbindungsstelle in irgendeiner zweckentsprechenden Weise genutet
oder geschlitzt sind, so daß ein sich in Längsrichtung erstreckender Zwischenraum
29 zwischen der unteren Kante der Flanschanlageplatten 22, 23 und
der Unterseite der Bodenplattenteile 26 geschaffen wird. Auf diese Weise
befinden sich die dem offenen Raum 21 der Abstützteile 19 benachbarten Teile
17a der Blähkörperteile in einem verhältnismäßig unbeanspruchten Zustand, so daß
sie sich frei biegen können; sie werden nur durch die von den Bodenplatten
26
der Endplatten 24 auf die Randteile der Blähkörperteile 17 ausgeübte
Greifwirkung unbeweglich gehalten.
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Die Trennwand 16, welche das Innere der unter Druck stehenden
Kammer 14 begrenzt, ist mit einer Mehrzahl von Wandöffnungen 30 versehen,
wobei bei der in F i g. f dargestellten Ausführungsform drei solcher
öffnungen verwendet werden, die eine zweckmäßige Größe aufweisen, um den Fadenstrang
12 durchzulassen. Es sind Mittel vorgesehen, um die Teile 19 der Abstützeinrichtung
zusammen mit den Teilen 17 des Blähkörpers auf der Innenfläche der Wand
16 derart abzustützen, daß der Durchgang 18
mit einer Wandöffnung
30 in Verbindung steht, wie dies insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich
ist.
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Die Flanschanlageplatten 22 sind jeweils mit einer Mehrzahl von Bohrungen
31 zur Aufnahme von Befestigungsbolzen 32 (F i g. 4) versehen,
welche durch Öffnungen 33 in den Teilen 17 des Blähkörpers geführt
und in Gewindebohrungen 34 in der Wand 16
eingesehraubt sind, um die Teile
19 der Abstützeinrichtung und das eine umgebogene Ende der Teile
17
des Blähkörpers in der in F i g. 3 wiedergegebenen Lage festzulegen.
In dieser Lage sind die gegenüberliegenden Endteile der Teile 17 des Blähkörpers
anfänglich lose, und daher sind ferner Mittel vor-Z, Clesehen, um diese Endteile
an der Außenfläche der Flanschanlageplatten 23 zu befestigen.
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In den Flanschanlageplatten 23 sind Bohrungen 36
zur
Aufnahme von Bolzen 37 (F i g. 3 und 4) vorgesehen, die durch öffnungen
38 in sich längs erstreckenden Verstärkungsleisten oder Schienen
39
und entsprechende öffnungen in den umgebogenen Endteilen der Teile
17 des Blähkörpers hindurchgeführt sind, so daß jeder Endteil zwischen die
Flanschanla,-eplatte 23 und der Schiene 39 gefügt ist und zwischen
ihnen festgehalten wird.
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Wenn die Endteile der Dichtungsteile 17 auf die beschriebene
Weise festgelegt sind, können die verhältnismäßig unbeanspruchten, übereinanderliegenden
Teile 17a der Dichtungsteile sich in einem begrenzten Ausmaß biegen, um durch den
Durchgang
18 ein Förderband oder ein aus zwei Bändern und
einem dazwischengefügten Strang bestehendes dreischichtiges Gebilde durchzulassen.
Es sei bemerkt, daß vorzugsweise irgendeine geeignete Dichtung, wie z. B. ein aus
einem Elastomer bestehender Stopfen od. dgl. (nicht dargestellt), in jedem Ende
der V-förmigen seitlichen Öffnung41 angeordnet ist, die, wie aus F i g. 3
ersichtlich, von den Dichtungsteilen 17
und del- Innenfläche der Wand
16 gebildet wird, um auf diese Weise das Herauslecken von Druck aus dem Inneren
der Kammer14 längs der Dichtungsvorrichtu- 11 und durch die Wandöffnung
30 hindurch zu"verhindern.
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Wie oben erwähnt, kann der Fadenstrang 12 durch irgendwelche geeigneten
Mittel kontinuierlich durch die Wandöffnung 30 und den gewöhnlich geschlossenen
Durchgang 18 der Teile 17 der Dichtungseinheit gefördert werden. Beispielsweise
kann der Strang 12 allein mit Hilfe irgendeiner Üblichen Fördereinrichtuno, durch
die Dichtungsvorrichtung 11
hindurch abgezogen oder vorwärts bewegt werden,
und bei der dargestellten besonderen Ausführungsform weist die Strangfördereinrichtung
ein Paar endloser Bänder 42, 43 auf, die vorzugsweise aus verhältnismäßig dünnem
Material, wie Stahlblech od. dgl., bestehen und genügend breit sind, um in dem Durchgang
18 (F i g. 3) dichtpassend aufgenommen zu werden. Beispielsweise,
können die Bänder ungefähr 150 mm breit sein, und sie haben vorzugsweise
eine Dicke von 0,13 bis 0,75 mm, so daß sie sich frei biegen können.
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Uni die Bänder 42, 43 anzutreiben, ist jedem Band ein Paar Walzen
oder Scheiben zugeordnet, die jeweils auf ggeggenüberliegenden Seiten der Wand
16
angeordnet sind. Das Band 42 läuft z. B. über Walzen 44 und 46, die auf
Wellen 47 bzw. 48 drehbar angeordnet sind, und das Band 43 über Walzen 49 und
51, die auf Wellen 52 bzw. 53 drehbar gelagert sind. Die jedem
Band zugeordneten Walzen können gewünschtenfalls beide angetrieben werden, jedoch
wird vorzu-sweise nur die eine Walze durch irgendeine zweckentsprechende Einrichtung
(nicht dar-Crestellt) angetrieben. Die angetriebenen Walzen der Bänder sind in zweckentsprechender
Weise zu gleichzeitiger Drehung verbunden, so daß die Bänder 42,43 mit der gleichen
Geschwindigkeit umlaufen.
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Gemäß der in Fig. 1 dargestellten besonderen Ausführungsform
sind die Bänder 42, 43 so angeordnet, daß sich ihre aneinanderliegenden Teile in
Richtung des Pfeiles H zusammen durch die mittlere Wandöffnung 30 hindurch
in die unter Druck stehende Kammer 14 bewegen. Jedes Band bewegt sich dann aus der
Kammer 14 durch eine der äußeren öffnungen 30 der Wand 16 heraus,
die in einem Abstand von der mittleren Öffnung 30 vorgesehen sind. Um das
Herauslecken von unter Druck stehendem Medium, wie z. B. Wasserdampf, aus dem Inneren
der Kammer 14 zu verhindern, ist eine Druckdichtungsvorrichtung 11 an jeder
der äußeren Öff-
nungen 30 der Wand 16 angeordnet, und durch
jede dieser äußeren Dichtungosvorrichtungen 11 läuft eines der Bänder 42,
43 während ihrer Bewegung aus der Kammer 14 hindurch.
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Im Betrieb der in Fig. 1 wiedergegebenen Einrichtung wird der
Strang 12 der Klemmstelle zwischen den Walzen 44 und 49 zugeführt, so daß er sich
danach zwischen die Bänder 42, 43 fügt, d. h. in einem dreischichtigen Gebilde
bewegt. Dieses dreischichtige Gebilde wird in Richtuno, des Pfeiles H durch den
gewöhnlich geschlossenen Durchgang 18
der Dichtungsvorrichtung 11 hindurch
in das Innere der Kammer 14 gefördert, wobei sich der Durchgang 18 infolge
der Biegungswirkung der unbeanspruchten Teile 17a der Dichtungsglieder in dem Raum
21 nachgiebig öffnet. Der Strang 12 verläßt dann die Bänder, wenn diese sich hinter
der Klemmstelle der Walzen 46 und 51 trennen. Jedes Band läuft dann durch
eine ähnliche Dichtungsvorrichtung 11, in den äußeren Wandöffnungen
30 in den äußeren Raum 13
zurück, wie dies aus F i 1 hervorgeht.
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Beim Hindurchgehen des aus den beiden Bändern 42, 43 und dem Strang
12 bestehenden dreischichtigen Gebildes durch den Durchgang 18 der mittleren
Dichtungsvorrichtung 11 hindurch wird der Durchgang 18 gezwungen,
sich nachgiebig zu öffnen. Die sich gegenüberliegenden Flächen der verhältnismäßig
dünnen biegsamen Bänder 42, 43 bewegen sich in dicht passendem Eingriff mit den
Fäden des Stranges 12, so daß ein Minimum an freiem Raum zwischen den Strangfäden
und den nachgiebigen inneren Wänden des Durchgangs 18 verbleibt, die sich
an die Außenfläche der Bänder dicht anlegen. Das Material und die Dicke der Bänder
sind derart gewählt, daß den Bändern gestattet wird, sich genügend zu biegen.
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Der dichtpassende innige Eingriff zwischen den sich berührenden Flächen
der den Durchgang 18
bildenden Teile 17 a der Dichtungsteile
17 und den Bändern 42, 43 sowie der ähnlich dichte Eingriff zwischen den
Bändern 42 und 43 und dem Kabel 12 erzeugen einen beträchtlichen Grad von Abdichtwirkung
in der Dichtungsvorrichtung 11, um ein Herauslecken von Druck aus dem Inneren
der Kammer 14 durch die Wandöffnung 30 hindurch zu verhindern.
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Es wird jedoch noch eine weitere Erhöhung der Abdichtwirkung für ein
Band oder für das aus den beiden Bändern und dem Strang bestehende dreischichtige
Gebilde bei der Dichtungsvorrichtung 11
erhalten. Wie oben erwähnt, ist die
Dichtungsvorrichtuna, 11 auf der Wand 16 so abgestützt, daß der Durchgang
18 in Verbindung mit der Wandöffnung 30 steht. Wenn der Durchgang
18 entweder ein Band oder das aus den beiden Bändern und dem Strang bestehende
Gebilde durchläßt, findet anfänglich ein "eringfügiger or, oder vernachlässigbarer
Fluß des unter Druck stehenden Mediums, z. B. des Wasserdampfes, aus der Kammer
14 in den Durchgang 18 statt. Dieser geringfüg e Eintritt von Wasserdampf
in den Durchgang 18 führt zu einer Drosselwirkung und infolgedessen zu einem
Druckabfall in dem Durchgang.
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Auf diese Weise wird zwischen dem Inneren des Durchganges
18 und der Hochdruckzone 14 eine Druckdifferenz erzeugt, die eine Zusammendrück-oder
Quetschwirkung auf die verhältnismäßig unbeanspruchten Teile 17a der Dichtungsteile17
und demgemäß um die Bänder 42, 43 mit dem dazwischengefügten Kabel 12 oder um ein
Band allein hervorruft. Wenn diese Zusammendrückwirkune, auftritt, wird die Drosselwirkung
und damit der Druckabfall in dem Durchgang 18 vergrößert, so daß die entwickelten
Verengungskräfte weitererhöht werden. Die Außenoberflächen der Teile 17a der Dichtungsteile
17 sind auf Grund der besonderen Abstützung (vgl. F i g. 2) dem Druck
der Hochdruckzone ausgesetzt. cr Auf diese Weise wird eine ungewöhnlich
hohe
Abdicht-#virkung erhalten und eine praktisch lecksichere Dichtungsvorrichtung geschaffen,
wobei die vorderen Endteile der Dichtungsteile 17 zwischen der Flanschanlageplatte
22 und der Trennwand 16
mit der Innenfläche der Wand derart zusammenarbeiten,
daß jedwedes Lecken aus der Zone 14 unmittelbar durch die Wandöffnung
30 hin-durch verhindert wird.
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Eine ähnliche Abdichtwirkung wkd in den Dic-R-tungsvorrichtungen
11 an den außenliegenden Wand-C &
öffnungen 30 erzeugt,
durch welche die einzelnen Bänder hindurchlaufen, wenn sie in den Außenraum
13 zurückkehren, so daß das Innere der Hochdruckkammer 14 in einem abgedichteten
Zustand gehalten wird, während die Bänder 42, 43 zusammen mit dem Strang sich kontinuierlich
zwischen den Zonen 13
und 14 bewegen. Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform
eine Bewegung des Stranges in eine Hochdruckzone hinein angenommen worden ist, kann
die Dichtungsvorrichtung in gleicher Weise auch für die Beweeuno, des Stranaes aus
einer solchen C t2 C Hochdruckzone heraus durch die Kammerwand anaewendet
werden.
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Die vorgesehene Dichtungsvorrichtung hat einen einfachen Aufbau,
ist billig herzustellen und kann zum dichten Durchführen von langgestreckten Materialien,
wie Bändern, Rohren, Hüllen u. dgl., dienen. Ferner ist ersichtlich, daß die Druckzonen
13
und 14 sich auf jeder beliebigen Druckhöhe befinden können, solange die
Zone 14, in welcher die Dichtungsvorrichtung 11 angeordnet ist, sich auf
einem höheren Druck als die Zone 13 befindet. Beispielsweise kann an die
Zone 13 ein Vakuum angelegt werden, während sich die Zone 14 auf Atmosphärendruck
befindet.