DE2305263A1

DE2305263A1 - Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von textilien und anderem gut

Info

Publication number: DE2305263A1
Application number: DE19732305263
Authority: DE
Inventors: Ian Bruce Angliss; Geoffrey Bruce Guise
Original assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO
Current assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO
Priority date: 1972-02-03
Filing date: 1973-02-02
Publication date: 1973-09-06
Also published as: CH153673A4; JPS4891311A; ES411210A1; GB1412031A; CH557914A; ES417611A1; IT978809B; US3906562A; CH562903A; FR2170762A5

Description

PATENTANWÄLTE HENKEL— KERN — FEILER — HÄNZEL— MÜDEKK>ß

DR. PHIL. DIPL.-ING. DR. RER. NAT. DIPL.-ING. DIPlI-ING/

TELEX: OS 29 802 HNKL D EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

TELEFON: (08 11) 66 31 97, 66 30 91-92 " η «L μΖγΠΕΜ On WECHSELBANK MÜNCHEN NR. 318-»111

TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN D-8000 MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MCHN 1621 47 —809

Commonwealth Scientific and
Industrial Research Organization,
Campbell, Australien

-2 FEB. 1973

Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Texti-

lien und anderem Gut

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Textilien und anderem Gut und bezieht sich speziell, aber nicht ausschließlich auf ein Wärmebehandlungsverfahren und eine entsprechende Vorrichtung für das Färben von Gegenständen*

Genauer gesagt, wird mit der Erfindung ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Gegenständen geschaffen, dessen Besonderheit darin besteht, daß ein Gegenstand zwischen den einander zugewandten Flächen der übereinanderliegenden Abschnitte zweier flexibler, undurchlöcherter bzw. undurchlässiger Bahnen angeordnet wird, daß die Bahnabschnitte zusammen mit dem Gegenstand gemeinsam durch eine Heizzone geführt werden, wobei Teile des einen Bahnabschnitts zu beiden Seiten des Gegenstands in praktisch fluidumdichte Berührung mit entsprechenden Teilen des anderen Bahnabschnitts gebracht werden, und daß diese Berührung während der Förderbewegurig aufrechterhalten wird.

Zur Durchführung dieses Verfahrens gibt die Erfindung auch eine Wärmebehandlungsvorrichtung an, die gekennzeichnet ist

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durch eine eine Heizzone bildende Heizeinrichtung und Einrichtungen zum Durchleiten von Abschnitten der Bahnen, die mit Abstand übereinanderliegen, durch die Heizzone, wobei Abstand voneinander besitzende Bahn-Seitenteile in praktisch fluidumdichte Berührung miteinander gebracht, werden, so daß ein Gegenstand zwischen den Bahnabschnitten und den genannten Bahnteilen einschließbar und dabei durch die Heizzone führbar ist.

Die Bahnen können aus dünnem Polyester-Kunststoff bestehen, obgleich auch andere Werkstoffe, wie Metallfolien, dafür verwendbar sind.

Mit der Erfindung wird auch ein Färbeverfahren geschaffen, bei dem ein Gegenstand mit einer flüssigen Färbemasse imprägniert und dann durch die Wärmebehandlungsvorrichtung geführt wird, um das Färbemittel auf dem Gegenstand zu fixieren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einer Färbevorrichtung verkörpert sein, die Einrichtungen zum Imprägnieren eines Gegenstands mit einer flüssigen Färbemasse und Einrichtungen zum Bewegen des Gegenstands durch die Imprägniereinrichtung und dann durch die Wärmebehandlungsvorrichtung aufweist.

Die Bahnen können endlos sein, doch ist dies nicht erfindungswesentlich.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise .schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Färben von Textilgut mit Merkmalen nach der Erfindung und

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Fig. 2 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist zwei Bahnen 17, 18 aus flexiblem, undurchlässigem Material auf, welche' die Form endloser Bahnen besitzen. Die Bahn 17 läuft über auf Abstand angeordnete Endrollen 14, 30 und die Bahn 18 über auf Abstand angeordnete Endrollen 20, 32. Die Rollen 30, 32 werden durch eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen angetrieben, so daß sich die Bahnen kontinuierlich in geschlossenen Bewegungsbahnen in Längsrichtung bewegen. Die Rollen 14 und 20 sind auf engen Abstand voneinander angeordnet und bilden somit ein Quetschrollenpaar, welches die um sie herumlaufenden Abschnitte der Bahnen 17 und 18 in gegenseitige Berührung drängt; die Rollen 30, 32 arbeiten auf entsprechende Weise zusammen. Die Rollen sind so angeordnet, daß die benachbarten Trums 36, 38 der betreffenden Bahnen 17 bzw. zwischen den Rollenpaaren 14, 30 bzw. 20, 32 gerade verlaufen und parallel zueinander liegen. Dieser Zustand wird durch Spannrollen 33, 34 aufrechterhalten, die an den betreffenden Bahnen 17, 18 angreifen. Zwei elektrische Heizeinrichtungen 19 sind jeweils über bzw. unter den Trums 36, 38 angeordnet.

Die Randabschnitte 17a, 17b (Fig. 2) der Bahn 17 werden an deren Längskanten über die Länge der Trums 36, 38 hinweg in Berührung mit entsprechenden Randabschnitten 18a, 18b der Bahn 18 gedrängt. Dies geschieht mit Hilfe federnder bzw. elastischer Andruckglieder 39, 40, 41, 42, die längs der Trums 36, 38 verlaufen. Das Andruckglied 40 befindet sich über der Bahn 17 und liegt an der Oberseite ihres Abschnitts 17a an, während sich das Andruckglied 39 unter der Bahn 18 befindet und gegen die Unterseite ihres Abschnitts 18a an-

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drückt. Die Andruckglieder 41, 42 drücken auf entsprechende Weise gegen die Abschnitte 17b, 18b an. Die Andruckglieder können beispielsweise aus Kunstschaumstoff bestehen und an nicht dargestellten Trägern montiert sein, die sich, längs der Trums 36, 38 verlaufend, in Längsrichtung über und unter den Bahnabschnitten 17a, 17b und '18a, 18b erstrecken.

Zur Reinigung der Bahnen 17, 18 sind zwei Reinigungseinrichtungen 44 bzw. 46 vorgesehen, die Reinigungs-Bäder 47 bzw. 48 aufweisen, durch welche die Bahnen hindurchgeführt werden, wobei sie über entsprechend angeordnete Rollen 51 bzw. 52 in die Bäder 47 bzw. 48 geleitet werden. Abstreifer 54, 56 greifen an gegenüberliegenden Flächen der Bahnen an und entfernen einen Überschuß an Reinigungsflüssigkeit aus den Badem 47 bzw. 48.

Das Gut 11 wird in der Vorrichtung kontinuierlich behandelt, indem es von einer Vorrats-Rolle 12 abgespult und gemäß Fig. 1 von links nach rechts durch die Vorrichtung geführt wird. Das Gut läuft dabei zuerst zu einem Färbebad 13, wo es mit Färbemittel imprägniert wird, sodann zwischen den Rollen 14, 20 hindurch, um zwischen die Bahnen 17, 18 zu gelangen, und sodann zwischen den paarweise" angeordneten Rollen 30, 32 hindurch, wodurch es zwischen den Bahnen gefördert wird. Das Gut verläßt die Vorrichtung an den Rollen 30, 32 und wird zu einer Rolle 60 aufgespult. Die Breite des Guts ist kleiner als diejenige der Bahnen 17, 18, so daß die Rollen 14, 20 beim Durchlauf des Guts zwischen ihnen die Bahnen 17, 18 über das Gut pressen und dabei die Bahn-Randabschnitte 17a, 18a, 17b, 18b gegeneinander drängen bzw. schließen, so daß das Gut bei seiner Förderung längs der Trums 36, 38 zwischen die Bahnen eingedichtet ist. Während dieser Bewegung erwärmen die Heizeinrichtungen 19 die Schichtanordnung aus den Bahnen 17, 18 und dem Gut 11, um die in das Gut imprägnierte Farbe zu fixieren.

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Wegen der Abdichtung des Guts 11 zwischen den Bahnen 17, während der Erwärmung ist das Gut praktisch vollständig umhüllt, so daß der Feuchtigkeitsaustritt minimal ist und ein gleichmäßiges Einfärben erzielt wird. Da die im Gut 11 enthaltene Feuchtigkeit zwischen den Bahnen· eingeschlossen ist, entsteht ein gewisser Druckanstieg zwischen den Bahnen, so daß das Fixieren unter leicht erhöhtem Druck erfolgt, was für das Fixierverfahren vorteilhaft ist. Die Reinigungseinrichtungen 44, 46 gewährleisten, daß die nach dem Verlassen der Rollen 30, 32 an den Bahnen 17 bzw. 18 anhaftende Farbe zur Verhinderung einer Verunreinigung des frisch zugeführten Guts 11 entfernt wird.

Beispiel

Ein aus unbehandelter Wolle bestehendes Gewebestück mit Leinwandbindung von 203 mm Breite und5485 mm Länge wurde durch eine Vorrichtung ähnlich derjenigen gemäß Fig. 1 geführt. Die Bahnen 17, ^⁸ bestanden aus Polysster-Runststoff und besaßen eine Dicke von 12 u und eine Breite von 254 mm. Die Bahn-Trums 36, 38 besaßen etwa 1,98 m Länge. Das Gut wurde im Färbebad 13 unter Verwendung einer Klotzlauge der folgenden Zusammensetzung gefärbt:

30 Gewichtsteile Harnstoff

1 Gewichtsteil Essigsäure

0,1 Gewichtsteile eines nicht-ionischen Netzmittels

2 Gewichtsteile Farbstoff "Lanasol" Scharlach 2R-

Farbstoff (Ciba Geigy)
66,9 Gewichtsteile Wasser.

Diese Masse wurde derart auf das Gut aufgeklotzt, daß 10 g Gut je 10 g Klotzflotte aufnahmen. Das gefärbte Gewebe wurde dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 76 cm/min durch

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die Vorrichtung hindurchgeführt. Über eine Strecke von etwa 1,5 m der Länge der Trums 36, 38 wurde über und unter diesen Wärme mittels elektrischer Strahlungsheizer angelegt, die so ausgelegt waren, daß das geklotzte, die Vorrichtung durchlaufende Gewebe 2 min lang auf eine Temperatur von 100⁰C erwärmt wurde, bevor es aus der Vorrichtung austratt. Das aus der Vorrichtung austretende Gewebe wurde sodann gespült und gereinigt. Es zeigte sich dabei, daß die Farbstoffixierung mehr als -90% betrug und das Eindringen des Farbstoffs annehmbar war.

Selbstverständlich sind zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen Vorrichtung und des beschriebenen Verfahrens möglich. Insbesondere können auch andere Waren als Lagen- oder Bahngut 11, z.B. Bekleidungsstücke, in der dargestellten Vorrichtung eingefärbt werden, und obgleich sich diese Vorrichtung besonders für das Fixieren von Farbstoff eignet, kann sie selbstverständlich auch für andere Zwecke eingesetzt werden, oei denen ein Erwärmen des Guts erforderlich ist. Sie hat sich als besonders geeignet für die Behandlung von Keratin-*" fasern oder Fasergemischen mit Keratinfasern* erwiesen.

Die mechanischen Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind verschiedenen Änderungen zugänglich. Beispielsweise können die Bahnen 17, 18, obgleich sie bei der dargestellten Ausführungsform die Form endloser Schleifen besitzen, wahlweise auch in Form langer Materialstücke vorliegen. Beispielsweise können derartige Bahnstücke am Einlaufende der Vorrichtung auf zwei Rollen oder Spulen aufgewickelt sein, mit dem zu behandelnden Gut zwischen ihnen zwischen den Rollen 14 und 20 hindurchgeführt und nach dem Verlassen der Rollen 30, 32 aus der Vorrichtung herausgeführt werden, um auf getrennte Aufspulhaspeln aufgewickelt zu werden. In diesem Fall braucht die Reinigung der Bahnen nicht kontinuierlich zu erfolgen, wie dies bei der dargestellten Ausführungsform

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der Fall ist, vielmehr könnte dieses Reinigen in einer getrennten Vorrichtung vorgenommen werden, die zur Reinigung der benutzten Rollen des Bahnmaterials vorgesehen ist.

Das-für die Bahnen 17, 18 bevorzugte Material ist ein Polyester-Kunststoff, vorzugsweise in einer' Dicke von 9 - 23 ii . Gute Ergebnisse wurden mit einem unter der Handelsbezeichnung MELINEX vertriebenen Material mit einer Dicke von 12 u erzielt. Unabhängig davon, welches Material für die Bahnen 17, 13 verwendet wird, sollte dieses Material selbstverständlich den beim Erwärmen auftretenden, vergleichsweise hohen Temperaturen zu widerstehen vermögen und nicht von solcher Art sein, daß die zu behandelnden Gegenstände hierdurch verunreinigt werden.

Es hat sich gezeigt, daß folienförmiger Kunststoff unter bestimmten Umständen die Weglassung der Andruck-bzw. Dichtelemente 39 bis 42 ermöglicht, da dieses Material beträchtliche Selbsthaftungseigenschaften besitzt und die Randabschnitte 17a, 18a, 17b und 18b beim einfachen Zusammendrükken der Bahnen zwischen den Rollen 14, 20 über die Trums 36, 38 hinweg in ausreichendem Maß aneinander anhaften, ohne daß spezielle Einrichtungen zur Aufrechterhaltung der Abdichtung erforderlich wären. Die auf diese Weise gebildeten Abdichtungen werden beim Herumlaufen der Bahnen um die Rollen 30, 32 ohne weiteres aufgebrochen, d.h. geöffnet. In federn Fall kann das gegenseitige Anhaften der Randkanten dadurch begünstigt werden, daß die Oberflächen der Rollen 14, 20, 30, 32 aus elastischem Material gebildet werden.

Eine weitere Abwandlung der dargestellten Vorrichtung läßt sich auch durch Änderung des Verfahrens zur Aufrechterhaltung der Abdichtung zwischen den Bahnen 17, 18 längs ihrer Trums 36, 38 erreichen. Beispielsweise könnte eine Abdich-

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Claims

tung - als wahlweise Möglichkeit zur Verwendung der Andruckglieder 39 - 42 - dadurch erreicht v/erden, daß die Randabschnitte der Bahnen mit einem zweckmäßigen Haftmittel beschichtet werden. Im Fall der Verwendung von Andruckgliedern können diese selbst unter Verwendung entsprechender Federn federnd bzw. elastisch gegen die Bahnränder vorbelastet sein, anstatt, wie bei der dargestellten Konstruktion, vorrich-. tungsfest angeordnet zu sein. Die Abdichtung könnte auch dadurch gewährleistet werden, daß.die Bahnen an ihren Randkanten mit komplementären Nut- und Federdichtungen versehen werden. - ' -9- 309836/0833 Patentansprüche

1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegenstand zwischen den einander zugewandten Flächen der übereinanderliegenden Abschnitte zweier flexibler, undurchlöcherter' bzw. undurchlässiger Bahnen angeordnet wird, daß die Bahnabschnitte zusammen mit dem Gegenstand gemeinsam durGh eine Heizzone geführt werden, wobei Teile des einen Bahnabschnitts zu beiden Seiten des Gegenstands in praktisch fluidumdichte Berührung mit entsprechenden Teilen des anderen Bahnabschnitts gebracht werden, und daß diese Berührung während der Förderbewegung aufrechterhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Bahnabschnitte dadurch gegeneinander gedrängt werden, daß die Bahnen zwischen einem ersten Paar von Quetschrollen oder -führungen gegeneinander gedrückt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltung der gegenseitigen Berührung zwischen den Bahnabschnitten durch federnde bzw. elastische Vorbelastung der genannten Teile gegeneinander hervorgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltung der gegenseitigen Berührung durch Eigenhaftung der genannten Teile aneinander bewirkt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen bei ihrer Bewegung zunächst zwischen dem ersten Paar von Quetschrollen bzw. -ftihmingen und dann zwischen einem zweiten, vom

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ersten Paar Abstand besitzenden Paar von Quetschrollen oder -^führungen geleitet werden, wobei die genannten Bahnabschnitte durch Teile der Bahnen festgelegt werden, die sich dabei jeweils in Bahn-Trums befinden, welche sich zwischen den beiden Paaren von Quetschrollen bzw. -führungen erstrecken.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bahnen von getrennten Rollen bzw. Spulen abgespult, fortlaufend durch die beiden Paare von Quetschrollen bzw. -führungen hindurchgeführt und nach dem Durchlauf zwischen dem zweiten Paar von Quetschrollen oder -führungen auf getrennte Rollen bzw. Spulen aufgerollt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

die Bahnen ununterbrochen bzw. endlos sind und kontinuierlich in getrennten Bewegungsbahnen geführt werden, von denen die eine um die eine Rolle bzw. Führung jedes Rollenoder Führungspaars und die andere um die andere Rolle bzw. Führung des anderen Rollen- oder Führungspaars herum verläuft.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erwärmen beide Seiten einer aus den Bahnabschnitten und dem Gegenstand bestehenden Schichtanordnung beheLzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erwärmen die Temperatur des Gegenstands auf etwa 100⁰C erhöht wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand vor der Anordnung zwischen den einander zugewandten Flächen der Bahnabschnitte

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mit einer Flüssigkeit imprägniert wird, die bei der Erwärmung zumindest teilweise in Gasform umgewandelt wird, so daß "bei'der Erwärmung zwischen den Bahnabschnitten ein über Atmosphärendruck liegender Gasdruck erzeugt wird.

11. Verfahren zum Färben eines Gegenstands, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand durch ein Färbebad geleitet und dann nach dem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche wärmebehandelt wird.

12. Wärmebehandlungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine eine Heizzone bildende Heizeinrichtung (19) und Einrichtungen (14, 20, 30, 32) zum Durchleiten von Abschnitten der Bahnen (17, 18), die mit Abstand übereinander liegen, durch die Heizzone, wobei Abstand voneinander besitzende Bahn-Seitenteile in praktisch fluidumdichte Berührung miteinander gebracht werden, so daß ein Gegenstand (11) zwischen den Bahnabschnitten und den genannten Bahnteilen einschließbar und dabei durch die Heizzone führbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (14, 20, 30, 32) zwei quer zur Bewegungsrichtung angeordnete Führungselemente aufweisen, wobei die Bahnen (17, 18) jeweils über eines dieser Führungselemente laufen, daß eine Antriebseinrichtung zur Hervorbringung dieser Bewegung vorgesehen ist und daß die Führungselemente so angeordnet sind, daß sie die genannten Bahnteile (36, 38) aneinander heranbringen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Paar von quer zur Bewegungsrichtung angeordneten Führungselementen (30, 32) vorgesehen ist, wobei

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die Bahnen (17, 18) jeweils über eines dieser beiden Führungselemente und zwischen diesen hindurch laufen, und daß die beiden Paare von Führungselementen so angeordnet sind, daß die genannten Bahnabschnitte durch zwischen beiden Führungselementenpaaren verlaufende üahntrurns (36, 38) gebildet werden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Paare von Führungselementen (-14, 20, 30, 32) paarweise angeordnete Quetschrollen bzw. -führungen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn- . zeichnet, daß die Bahnen (17, 18) endlos und in getrennten Schleifen angeordnet sind, die jeweils um die zugeordneten Führungselemente (14, 20, 30, 32) herum laufen, und daß die Antriebseinrichtung Mittel zum S3mchronen Antreiben der Bahnen um diese Schleifen herum aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (33, 34) zum Spannen der Schleifen vorgesehen sind, so daß letztere im Betrieb der Vorrichtung gestrafft gehalten werden.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (44, 46) zum Reinigen:zumindest der Flächen der Bahnen (17, -18) vorgesehen sind, die in den genannten Trums (36, 38) einander zugewandt sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen als getrennte, langgestreckte Stücke ausgebildet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Aufspulen der Balinen auf getrennte

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Rollen bzw. Spulen nach dem Austritt aus dem zweiten Paar von Führungselementen vorgesehen ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen (1-7, 18) aus - selbsthaftendem Material bestehen, so daß die genannten Teile durch Eigenhaftung gegeneinander gehalten werden.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seitenrändern der Bahnen (17, 18) Andruckglieder (39 - 42) angeordnet sind, welche die Bahnen durch Gegeneinanderdrücken in aneinander anliegender Lage halten.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen (17, 18) aus Polyester-Kunststoff bestehen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff eine Dicke von 9 - 23 U besitzt.

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