DE2345983A1

DE2345983A1 - Verfahren und vorrichtung zum einbringen einer sperrfolie in senkrechter lage in den boden

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Publication number: DE2345983A1
Application number: DE19732345983
Authority: DE
Inventors: Heiner Hammer
Original assignee: Schlegel Engineering GmbH
Current assignee: Schlegel Engineering GmbH
Priority date: 1973-09-12
Filing date: 1973-09-12
Publication date: 1975-04-03
Also published as: US3968658A; NL7412087A

Description

PATENTANWÄLTE¹

DR.-ING. RICHARD GLAWE · DI:>L-!NG. KLAUS DELFS · DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL

MÜNCHEN HAMBURG MÜNCHEN

8M0NCHEN 26 2 HAMBURG 52

POSTFACH 37 WAITZSTR. 12

LIEBHERRSTR. 20 TEL (0411) 89 22 55

TEL. (0811) 22 65 48 TELEX 212921 spez

IHRZtICHbN IHRENACHRICHTVOM UNSERZEICHEN HAMBURG

D/Me

neiiie_t ^r;ul (iiiiljli vormals Iveill ώ Ueiiieke, L' ii; im hur;-. Uö, Eiseleiiswe(/ 17

Verjähren und Vorrichtung zum Einbringen einer SperrΓο 1; Le in senkrechter La^e in den Hoden

Die lOr t'imiiiri£j" bezieht sich auf ein Veri'aliren und eine Vorrichtung zum !einbringen eines horizontal langgestreckten, flexiblen Materials, insbesondere einer Sperrfolie, in senkrechter Lage in einen im iioden ausf'.eiiouenen und nach dem Einlegen des l lacJierimateri als zu verfüllenden Graben.

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Es ist bekcinrit, Kunststoffolien zum Abdichten in das Erdreich einzubringen. Dies geschieht bislang' jedocii nur in waagerechter oder schwach geneigter l.iife. ULe IoI ie wird in den Boden eingebracht, indem zunächst das obere Erdreich abgerüiunt, die Folie ausgebracht und das Erdreich anschließend wieder auiV.esciiüttet wird. Senkrechte bperri olieri finden bislang, noch keine Verwendung, weil sicli ihre Einbringung iri rlen boden als zu schwierig erwiesen hat. Dies gilt insbesondere für Sperrschichten von mehreren Metern höhe, die bislang noch billiger durch Aushub eines entsprechend tieren Grabens und seine Füllung mit ßetoii hergestellt werden konnten. Die Kosten dafür sind aber außerordentlich hoch. Ferner hat Ue ton den Nachteil nur beschränkter Beständigkeit gegenüber liuniussäuren und mangelnder Nachgiebigkeit gegenüber l-iodensetzun^en. Es ist stets mit Undichtigkeiten infolge von Hißbildung zu rechnen. Demgegenüber haben Kunststoifolien den Vorteil großer chemischer Üeständigkeit und der Nachgiebigkeit gegenüber iJoderibewegungeii sowie ferner des geringeren Preises, billiger sind Kunststofffolien nicht nur im Vergleich mit der lietonmasse

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.sondern ;uicli hinsichtlich der Transportkosten, die bei Verwendung; von üetoii niciit nur iür den iietoii
selbst sondei'ii .auch iür den Aushub anfallen, während bei Verweiidun,, von Kunststoffolien der Aushub wieder zur V er fü L linie; des Grabens verwendet verden
kanu.

her hriinduiif liu^t daher die Aufgabe zugrunde, ein \ »>r i auren und t; i 11 f± Vorrichtung di;r eintanys ^eiiann— ten Aim zn scjia J'i'en, die t;s c;esLatteii, aucli Spurr-

/
schienten eriieu 1 icher iiühe (melii'ere I-it-ler) in ein-

raclißr '«eist· in den Hoden ein/.ubi'iii; en.

Ui €» fci-1 induii{,S;, einal.se Lösung bestell L darin, daü das hinbriiif.i'n clei· i'oLie und das Verfüllen des Grabens kontinuierlich oder Zhj; mn Zu;, im wesentlichen
f^l t* ichzei ι i c, derart en'ulj^n, dal.', ein kurzer Abschnitt des 1· l.'ichenniateriai s aiii' seiner in Fortschrt* i tun_(jsr i cii tuiiii hinteren Seite von einem ver-1 ül 1 Ich lirabeuauächnitt gehalten ist.

J)a nacii diesem Verfahren nur ein kleiner Abschnitt des i 1 ,icln'inna terials zu lialten ist, der zudem auf

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einer Seite solion durch den verfüllten Grabenbereich eingespannt ist, genügen verhältnismäßig geringe Kräfte, um die gewünschte Lage des Flüchenjuaterials in diesem Abschnitt zu sichern, so daß die am freien Ende des Abschnitts angreifende Haltevorrichtung verhältnismäßig einfach gestaltet werden kann. Diese Haltevorrichtung kann daher von einer Ausspeisevorrichtung gebildet sein, die beispielsweise ein Halter einer Holle oder eines Zickzack-Stapels des zu verlegenden Flächenniaterials ist. Dieser Halter kann nach der Erfindung mit einer in i'ortschreitungsrichtung nach vorn weisenden Schutzwand versehen sein. Diese Ausbildung ermöglicht ein besonders vorteilhaftes Verfahren, bei dem der Graben in Abschnitten geringer Länge ausgehoben wird, lvemi ein solcher Abschnitt ausgehoben wurde und die Folie mit dem Halter bzw. der Ausspeisevorrichtung· darin abgesenkt und ausgelegt wurde, kann entlang der Schutzwand des Halters der nächstfolgende Abschnitt entlang der Schutzwand ausgehoben werden, wobei die Schutzwand dafür sorgt, daß der Vorrat des Flächenmaterials durch die Erdarbeitswerkzeuge nicht beschädigt werden kann, der

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folgende Abschnitt jedoch unmittelbar an den zuvor ausv,ehoberieri anschließt. Dabei kann gleichzeitig wahrend des Aushubs des folgenden Grabenabschnitts der zuvor hergestellte und mit der ausgelegten Folie versehene Grabenabschiiitt wieder zugeschüttet werden, und zwar zweckmäßigerweise mit dem Aushub des rollenden Grabenabschnitts.

Damit beim Verfüllen eines Grabenabschnitts der Vorrat des i·lächenmaterials nicht beschädigt wird, ist der halter iür diesen Vorrat zweckmäßigerweise auch aiii seiner Rückseite mit einer entsprechenden ^chutzwaiid versehen. Dies verwirklicht man am besten dadurch, daß man dem Halter die Form einer Kassette verleint, die den Folienvorrat aufnimmt und allseits geschlossen ist, bis auf einen rückseitigen Schütz zur Ausspeisung der Folie, der zweckmäßigerweise außermittig möglichst weit zu einer Grabenseite hin gelegen ist, damit zwischen dem ausgelegten Fl.icherunaterial und der anderen Grabenseite ausreichenuer Platz zum Verfüllen bleibt. Die Kassette bildet somit eine Sperre zwischen einem aus-

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und mit der ausgelegten Folie versehenen Grabenabschnitt und dem rollend auszuhebenden Gra — benabschnict, ohne jedoch einen unniittelbiiren und riuchtenderi Anschluß der Abschnitte aneinander zu erschweren. Dieser unmittelbare An sch lull der beiden Urabenabschnitte aneinander gestattet es dann lerner, die Kassette iriit f;e eigneten Vorschubiui t teln (beispielsweise hydraulisch oder an e-inem Kran hängend) vorzuschieben, sobald der rollende Grabenabschnitt ausgehoben und der vorherige veriiillt ist.

Die Läii^e der einzelnen Abschnitte wird dabei zweckmäüifverweise ^eringer odeiⁿ gleich derjenigen Län^e gehalten, über welche das Fliicherimaterial ohne wesentliche Spannung in der vorgesehenen La^e gehalten werden kann. J3ei Polyäthyleni'olien von 'd bis 3 nun Dicke und 5 M Breite (= Verle^enühe) sind dies beispielsweise 2 bis h ni.

Ks ergibt sich auf diese Uise ein sehr einfaches Verle^everTaliren, bei dem aucii l^e.i seur {-,roller Gesamtlänge der V'erlet'uii;, st.iiidiv nur zvei Verletre-

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ab.sciiii i-t to Lu Arbe;it sind, jiäinlich ein auszuhebender Cirabeiinusoluiitt und ein zu verfüllender, wobei der AuHJiub des einen einfach in den anderen gevorfen werdeii kann, sobald ein Abschnitt ausgehoben ist, wird die den i'olienvorrat enthaltende Kassette vori^e ftGiioben, woraui' mit dein Aushub des nüchstf öl genden Abschnitts und der Füllung des soeben mit der lolie versehenen Abschnitts begonnen werden kann. Als Werkzeug sind lediglich ein geeignetes Aushubverkzeu,";, beispielsweise ein Schlitzwand-JLlaggergTeil'er, und eine Halte- und Vorschubeinrichtung für die Kassette erforderlich, die beispielsweise von einem einfachen Kraftfahrzeug; gebildet sein kann, das mit hydraulischen Manövriereiririchtungen für die Kassette ausgerüstet ist.

\teim ein dichter Anschluß aufeinanderfolgender bahnen des l'lucheiimaterials gewünscht wird, so wird der Halter für den Vorrat des FlUchenniaterials bzw. die Kassette zweckmüßigerweise mit einer Schweiß- oder Verklebeeinrichtung versehen, beispielsweise kann innerhalb der Kassette nahe dem Austrittsschlitz für das Flächenmaterial eine Führung für einen vertikal

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beweglichen Schweißwagen angeordnet sein. Nach einem Wechsel des Vorrats des Flücheriinaterials befindet sich das iiride der einen iiahn noch und der .lie ginn der anderen Hahn schon in diesem Jiereich, so dal.', eine weitgehend automatisierte Verbindung der beiden L'nimeiis tücke leiciit konstruktiv verwirklicht werden kann. Damit dieser bereich sauber · bleibt, ist der iür den Austritt des Flächeiimaterials in der kassette vorgesehene Sciilitz zweckmaliigerweise mi L geeigneten Dichtungse inriclitunken verseilen, beispielsweise mit einer iiehrzahl auieinanderi'olgender, nach außen gerichteter .Lippendichtungen, die an dem auszuschleusenden Flächenmaterial anliegen und ggi'. i'erner iiu'olge ilirei' iieibung eine gewünschte, geringe Spannung auf das auszulegende Material übertragen.

Dabei ist erster Linie vorgesehen, dall die Kassette iür den Vorrat des Fliicheniriaterials ständig im Gra-'ben verbleibt und lediglich von oben in die Kassette ein neuer Vorrat, beispielsweise eine neue iiolle, des Flächenmaterials eingesetzt wird, wenn ein Vorrat verbraucht ist. Jedoch ist es selus tverstäiidlich

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auci! möglich, die gesamte Kassette auszutauschen. Dies gilt insbesondere darm, wenn die Schweißvorr Lchtuiif., mit der Kassette nicht organisch verbunden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem lediglich kurze Abschnitte des Verlegegrabens geöfl'net -werden, ohne daß Menschen in die Grabentiefe hinabsteigen müssen, macht bei stehendem Boden einen Verbau des Grabens unnötig. Erfindungsgemäß eignet sich dειs Verfahren ciber auch besonders für unständige boden, nänilich bei Verwendung einer Schutzflüssigkeit. Dciruiiter werden im Zusammenhang der Erfindung sämtliche Flüssigkeiten verstanden, die als Füllung der Grabenabscluii tte ein Einstürzen derselben oder ein Nachrutsclten der Wände verhindern. Es handelt sich dabei insbesondere um tixotrope Aufschleminuiiten in Wasser, beispielsweise Aufschlemmungen von lientonit in liasser.

Uenii man er fin dungs gemäß folgendermaßen verfährt, ergibt sich dabei eine erhebliche Ersparnis an
Schutzflüssigkeit. Nach dem Auslegen des Flächen-

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materials in einen Grabeiiabschnitt wird der niicliste Urubenabsclinitt in kommunizierender Verbindung mit dein erstereii ausgehoben und ßleichzeitif, der erste Grauenabscimi 11 (zweckmäi.'.i^erweise mit dem Aushub des zweiten) verfüllt. Dabei !"ließt die aus dem ersten Graberiabsclmi tt verdrängte richu tzflüssif;-keit in den zweiten ürabenabsclniitt über. Die Kassette muli in diesem Fcill selbstverständlich so ausgeführt werden, daß sie ausreichenden Überstrüinplatz zwischen sich und den Grabenwäriden i'reiläüt. Dieses Verfahren hat drei Vorteile. Erstens wird eine extrem (;eriii{;e iien^e der Schutzflüssigkeit benötigt, nämlich kaum mehr, als ein Grabenabschnitt aufzunehmen vermag·. Zweitens t'eht nur wenif; von der ScJiiitzl'lUssi^'kei t verloren, weil sie während des Ver±"ülleiis beqiiern in den lOl^.eriden Grjibenabsclmitt abriiel.ien kann. Drittens eri'ol;;t die Füllunti" des neuen GraLenabscIinitts selbsttätig', ohne daß es apparativen Aufwands iür das Umpumpen der Flüssigkeit bedari". hs braucht lediglich ein etwaiger Verlust an SchutzJlüssitkeit aus^e^licheri zu werden.

Ein Ausführung sbeispiel der hrfindun^; wird im iol —

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s anhand der Zeichmin;;· niiiier erläutert. Diese

veranschaulicht in drei H^uren aufeinanderfolgende verl"iilirt'iisstiu.iien und in Fi{jur k das l*uersclinit tsscheiua einer Kassette.

Das l.ini oTipaar 1 ,. 2 bezeichne t" die Grejizen eines tiraijfciis, tier im ^,epiiiikieten Teil wieder zugeschüttet ist, während er im nicht [,epunkteten Teil als offen vorzustellen ist. Im wieder ^eiüllLen liereicü 3 ist eine Abdich Lurigsi'olie eiiifjele^t, die in dem £,ewäiili-fii neispiel eine l'olyjitliyleiil'olie mit 2,7 nun lücke sein soil. Dieser V.erkstoii ist bekanntlicli oes t .'inuif. {^e^iijiüi>er uei· tinwirkunc von FeucJi Li^keit und tien chemischen iJiniiiisseii ues iiodens. Er Ijesil:-'.t auiierdciti nolie i¹ lexibilitüt mid Zähigkeit, so dall er den Ijeim Verlegen und i'üllen des Grabens auitre teiiden Kr.'ii'ten sowie J.aiitivi-riiiideruiijen des Bodens s t audzuhal ten verma;;.

Die auszulesende Folie ist als ».ickel 5 auf einem i\.ern ο in einer Kassette 7 enthalten, die man sicli ähnlich einer Filmkassette vorzustellen hat. Sie bestent aus einem stabilen Stahl^ehäuse b, das mit

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nicht gezeigten Halterungen zur befestigung an einer nicht gezeigten Vorrichtung zum Tragen und Vorschieben der Kassette befestigt ist. Sie ist an der • in Vorschubrichtung (Pfeil in Fig. 2) vorn liegenden Seite ¹J, an den Seitenflächen, an der Rückseite 10 sowie am lSoderi geschlossen ausgeführt, Die in der Zeichnung nicht dargestellte Überseite hat man sich offen, jedoch mittels eines Deckels verschließbar vorzustellen. Unten und oben ist sie mit Latferuncseinrichtungen für den Kern 6 ausgerüstet. An der iiückseite besitzt sie tangential zum Wickel 5 einen Schlitz 11 zum Ausspeisen der Folie ^, der mit Lippendichtungen 12 versehen ist, die das Eindringen von Schmutz und SciiutzfIüss±i7keit aus dem Graben in das Innere der Kassette verhindern sollen. Bei 13 ist eine SchweiUvorrichCuriß angedeutet, die vertikal verschiebbar über die gesamte Iib'he der Kassette ist und zum Verschweißen zweier in ihrer Nähe befindlicher bahnenden eingerichtet ist.

Fig. k soll lediglich schematisch die räumliche Zuordnung der einzelnen Elemente der kassette zuein-

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ander vcii'iinscwnulichen, oline jedoch Tür die praktiscne Aus .führung auch nur annähernd verbindlich zu sein.

Die kcissette iiat man sich über hydraulische Manipula tionseinrichturigexi an einem geländegängigen und s taudfes ten 1/ahrzeug bei'estift vorzustellen, üeispielsweise an einem Lastkraftwagen oder einem iiauperii'ciiirvieui¹;. Die Mariipulatioriseinrictituii^en sind so aiis_;.el)i LcJe t, ei al.¹- sie auch bei wechselnder La^e des !''ahr/.eu^s eine korrekte Stellung der kassette innerhalb des Grabens gewährleisten sowie ihren Vorschub bewirken können.

Der Grauen wird mittels eines Sclilitzwand-Ba£;£^e:ryreifers in einer Breite von hü bis 6u cm und einer ÄbscJinittslüji£ e von 2,75 '« ausgehoben. Geeignete :ichli tzwand-j-ifitfcerfixeirer sind bekannt· Sie sind dazu in der La^e₁ einen im wesentl Lclieji prismatiscnen Aushub des f;eriaiin ten OuerscJmitts zn bewerkstelligen. '

Im Verlahrensstadiuiii der Fig. 1 ist ein Teil der Fo-

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lie k in dem bereits wieder zugeschütteten .bereich des Grabens 1, 2 eingebettet und gehalten. In Fortschreitungsrichtung vor der Kassette 7 hat der Schlitzwand-Uaggergreiier einen Abschnitt 14 ausgehoben, Gemäß Fig. % wird die Keissette 7 i" diesem Abschnitt in Pi eilrichturig soweit als möglich vorgeschoben. Dabei wickelt sich die Folie in entsprechender Länge ab und ist dann innerhalb des itereichs lh zwischen dem Hereich 3 und der Kassette 7 gehalten. Die Lüiijve des Abschnitts ist so bemessen, dalJ die Folie ohne erhebliche L.iii.,.sspciniiun^; die gewünschte Lage aui'grund ihrer Ei^ensteii'i^keit hält.

Ivenn die Kzissette 7 die Lage {jemiili Fig. 2 erreicht hat, beginnt der Schlitzwand-haggergreifer mit dem Aushub des in Fig". 3 angedeuteten nächsten Graben— abschnitts 15 und i'üllt den Aushub in den zuvor geölTneten Abschnitt 14, in welchem die Folie ausgelegt wurde. Nach vollständigem Aushub des Abschnitts 15 gleicht die Situation gemüi.1 l'ig. 3 der in Fig. 1 dargestellten Situation, jedoch um eine Abschnittslänge verschoben.

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Sobald der Wickel 5 verbraucht ist - dies ist bei einem Kerndurchmesser von 10 cm und einem VickelauUendurclimesser von etwa $V cm nach etwa 90 m der Fall - wird die Kassette nur soweit vorgeschoben, iiis sich noch das Ende der verbrauchten llahn im iiereich der Schweii3vorrichtuii£; 13 bei'iiidet. Danach wird der leere Kern 6 herausgenommen und durch einen voll bewickelten ersetzt, wobei sich der Bahn— cuii.au,'. {,leiciii'alls im iiereich der ScliweiDvorrichtun;-, Λ'J beTindet, die dann die benachbarten Dehnenden miteinander verbinden kann.

Das eri induri{jsß,emäiie Verfahren eignet sich für theoretisch unbegrenzte Jlahnbreiteri und Verlegehöhen, beispielsweise 5 oder 10 m und hat erhebliche Vorteile schon bei i,erin{-;en Verle^eliöhen, beispielsweise von mehr als 1,5m.

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Claims

l'ateii laiispriiclie

. ) Verfahren zum Einbringen eines horizontal langgestreckten, ilexioleii Fläciienmnterials, insbesondere einer Sperrfolie, in senkrechter La^e in einen im .Hoden ausfeiiobeuen und nach dem Einlegen des i^liichemnaterials zu verfallenden Graben, dadurcii & ; e k e η η ζ e i c Ii η e t, daß das Einbringen der Folie und das Verfüllen des Grabens kontinuierlich oder Zu^; um Zu^, im wesentlichen &leichzeiti£ derart erfolgen, daß ein kurzer Abschnitt des Fläahenmaterials auf seiner in i'ortsciireituritSricJitunt; hinteren Seite von einem veri'üllten GrabenauscJui.it t i,elialten ist.

2. verfahren nach Aiisxiruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Grab.enauschnitt von im Vergleich mit der Län^e des i'"l;iclie3imaterials j;erint er lAinge aus^elioben und mit einer SchutzΠüssi^keit gelullt, ein Ende des l'l.ichenniaterials zusEiuuuen mit einer Ausspeisevorriciitunf: iür das i·läclienmaterial ein^e-

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bracht und der Grabenabschnitt anschließend in dem von dem Flächenmaterial eingenommenen Bereich wieder gefüllt wird, während gleichzeitig der benachbarte, zweite Grabenabschnitt derart mit dem ersten kommunizierend ausgehoben wird,, daß die durch die Füllung des ersten Grabenabschnitts verdrängte Schutzflüssigkeit in den zweiten Grabenabschnitt übertreten kann, wonach das i'lüchenmaterial unter entsprechendem Vorschub der Ausspexsevorrichtung im zweiten Grabenabschnitt ausgelegt wird und so fort.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, -dadurch. gekennzeichnet, daß zwischen der Ausspexsevorrichtung und dem auszuhebenden Grabejiabschnitt zumindest während des Aushubs desselben eine Schutzwand vorgesehen wird.

4. Vorrichtung zum Einbringen eines horizontal langgestreckten flexiblen Flächenmaterials, insbesondere einer Sperrfolie, in senkrechter Lage in einen im Hoden ausgehobenen und nach dem Ein-

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legen des Flächemnaterials zu verfallenden Graben, insbesondere zur Durchführung des Ver- ±"alirens nacii einem der Ansprüche 1 bis 3t dadurch g e k e η η ζ e ic Ii η e t, da/3 sie eine in den Graben (i, 2.) absenkbare Ausspeisevorrichtung und eine von der Ausspeisevorrichtuny gebildete oder mit ihr lest verbundene, in Fortschreitungsrichtüng gewendete Schutzwand (9) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Ansprucli *f, dadurch g e — kennzeichne t, daß die Ausspeisevor— richtung für das Flächenmaterial (4) ein Halter für eine Holle (5) oder einen Zick-Zack-Stapel des Flächenmaterials ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e kennzeichne t, daß der Halter als Kassette (7) für die Holle (5) bzw. den Stapel ausgebildet ist, die auf der Rückseite (in Vorschubriclitung gesehen) einen Schlitz (ii) für den i\xrchtritt des auszuspeisenden Flächen-

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mnterin.1 ί. (h) aufweist und als auf der Vordersei Le (9) und an den Seitenflächen geschlossener Kasten ausgebildet ist, dessen Breite etwas (;eriti£er als die Aushubbreite ist.

7. Vorrichtung; nach Anspruch υ, dadurch g e — k e η η- ζ e i c ii- 11 e t, daß der Schlitz (ii) für den Durchtritt des Fliicheninaterials (k) mit

ii (12) verseilen ist.

b'. Voi'richtunti nach einem der Ansprüche h bis 7» dadurch t, e k e η η ζ e i c h η e t, daß eine Vorschubeinrichtung" für die Ausspeisevorricli- txxni·; bzw. den Halter bzw. die Kassette vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Halter bzw. die Kassette (7) nrit einer Einrichtung (13) zur Verschweißiinfi oder Verklebung aufeinanderfolgender Bahnen des Flächeiimaterials verseilen ist.

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