EP3500709B1 - Automatisch die tuchspannung ausgleichende aufrollbare bedachungsinstallation - Google Patents

Automatisch die tuchspannung ausgleichende aufrollbare bedachungsinstallation Download PDF

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EP3500709B1
EP3500709B1 EP17772604.9A EP17772604A EP3500709B1 EP 3500709 B1 EP3500709 B1 EP 3500709B1 EP 17772604 A EP17772604 A EP 17772604A EP 3500709 B1 EP3500709 B1 EP 3500709B1
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    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/02—Shutters, movable grilles, or other safety closing devices, e.g. against burglary
    • E06B9/08—Roll-type closures
    • E06B9/11—Roller shutters
    • E06B9/17—Parts or details of roller shutters, e.g. suspension devices, shutter boxes, wicket doors, ventilation openings
    • E06B9/171—Rollers therefor; Fastening roller shutters to rollers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04F10/06—Sunshades, e.g. Florentine blinds or jalousies; Outside screens; Awnings or baldachins of flexible canopy materials, e.g. canvas ; Baldachins comprising a roller-blind with means for holding the end away from a building
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    • E04F10/06—Sunshades, e.g. Florentine blinds or jalousies; Outside screens; Awnings or baldachins of flexible canopy materials, e.g. canvas ; Baldachins comprising a roller-blind with means for holding the end away from a building
    • E04F10/0633—Arrangements for fastening the flexible canopy material to the supporting structure

Definitions

  • the invention relates to a roll-up roofing installation, comprising at least one winding shaft and a fabric-like roofing element, which is provided for installation on the wall or ceiling side, the roofing element to be rolled up having at least one permanently elastic volume element.
  • the DE 299 13 875 U relates to a sun protection system with a winding shaft, the winding shaft having, in the area of the at least one seam, an area extending over the circumference of the shaft, in which at least part of the additional thickness of the sun protection curtain resulting from the overlap in the seam area can be absorbed.
  • a circumferential bead can be formed on the winding shaft or the winding shaft is covered outside the seam areas with a material of a certain thickness.
  • a shading device is known with an awning fabric which has a seam, with a layer of elastic material being arranged on the winding shaft next to or under the seam, into which the seam can be pressed.
  • the present invention is based on the task of automatically balancing unequal moments of tension in the cloth when it is wound onto the winding shaft, as well as those caused by winding up a cloth surface with different material thicknesses. to automatically compensate for the different winding radii on the winding shaft that arise within this area and thus to achieve a cloth tension that is as constant as possible and a constant winding pressure between the winding shaft and the cloth surface to be wound along the winding shaft.
  • the object is achieved by a roll-up roofing installation according to claim 1.
  • the invention relates to a roll-up roofing installation which automatically compensates for uneven changes in the winding radius and/or the fabric tension and/or the winding pressure between the shaft and the roofing element which frequently occur along the winding shaft during the winding of the roofing element.
  • the invention essentially proposes that the roofing element to be wound up receives an additional permanently elastic volume element which increases the winding radius approximately uniformly over the entire width of the winding parallel to the shaft.
  • the roofing element to be wound up it is integrated into an elongated pocket parallel to the winding shaft, like in a sail batten pocket.
  • the permanently elastic volume element is dimensioned in terms of its thickness applied to the winding shaft and with an elasticity modulus in such a way that, with normal, uniform average tensile stress on the fabric surface of the respective installation, it maintains the applied volume without major losses and that, with a partial increase, there is a partially higher tensile stress in yields elastically in such a way that its volume is compressed at this loaded point until the fabric tension and/or the winding pressure between the fabric surface and the shaft is approximately the same as the rest Cloth tension and/or the remaining average pressure on the winding shaft corresponds.
  • the elastic volume element can automatically compensate for the possible radius differences resulting from unequal material volumes during winding by using its elasticity to yield elastically in the direction of the radius center of the winding shaft at every point of the volume element subjected to above-average pressure and tension.
  • the permanently elastic volume element consists, for example, of a closed-cell plastic foam layer.
  • the gas in the cells is compressed under pressure until the outer winding radius there has equalized the remaining winding radius on the shaft. If the cloth is unwound again, the plastic element at the previously compressed point expands back to its original and evenly loaded shape.
  • the volume element is shaped like a tube and also consists of a type of closed-cell plastic foam similar to the type of insulating tube for heating pipes.
  • the windable roofing surface there are a kind of sail batten pockets approximately parallel to the winding shaft, in which additional tensioning elements are inserted, as shown in the application DE 102011122502 A1 known. This clamping element is inserted into the tubular volume element and can be easily inserted into the respective batten pocket together with the volume element.
  • the volume element can alternatively consist of a simple tube-like elastic material, which can be filled either with gas or even with a liquid is filled.
  • the volume element can also consist of a type of foam rubber or similar elastic material.
  • the volume element is permanently elastic and can deform in a partial area of the winding after each load situation relating to the invention and can reset itself again when the roofing element is unwound.
  • the invention relates to a roll-up roofing installation, comprising a winding shaft and a fabric-like roofing element in which there is at least one permanently elastic volume element that initially increases the winding radius.
  • the permanently elastic volume element ensures that unequal fabric tensions that often arise when winding up fabric-like roofing elements are directly compensated for by the elastic yielding of the volume element, in that it yields until the winding pressure between the winding shaft and the roofing element is distributed evenly on the shaft again and / or until the Tensile stress between all areas of the roofing element and the winding shaft is uniform again.
  • Figure 1 shows schematically a longitudinal section through a winding shaft 1 with a roofing element 2 wound with two turns, such as an awning or sun sail.
  • the stitched and therefore three-layered side edge region 11 of the roofing element 2 shows here that even with two wraps on the winding shaft 1, the cause is a significantly larger winding radius 10 than the smaller winding radius 13, which is caused by the single-layer wound area 14 of the roofing element 2.
  • FIG. 2 shows schematically a cross section through a further possible arrangement of the invention with a winding shaft 1, which is provided with a piping groove in which the roofing element 2 is fastened with a piping profile 8 and which is wound on the winding shaft with 2 revolutions.
  • a pocket-like receptacle 6 in which a clamping profile 7 is inserted, which is surrounded by a tube-like elastic material, this tube being shown here as a closed-cell plastic foam 4.
  • FIG 3 shows a top view of a schematic representation of a rectangular sun sail as a roofing element 2, which is attached to a winding shaft 1 and unwound and stretched over a tension profile 15 and tension cables 9 attached to it.
  • a winding shaft 1 In the surface of the roll-up roofing element 2 there are four pocket-like receptacles 6, approximately parallel to the winding shaft, which, as already in Figure 2 shown can be constructed and included or which simply each contain an elastic volume element 3.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Building Awnings And Sunshades (AREA)
  • Operating, Guiding And Securing Of Roll- Type Closing Members (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine aufrollbare Bedachungsinstallation, umfassend zumindest eine Wickelwelle und ein stoffartiges Bedachungselement, welche wand- oder deckenseitig zur Montage vorgesehen ist, wobei das aufzuwickelnde Bedachungselement mindestens ein dauerelastisches Volumenelement aufweist.
  • Bei diesen aufrollbaren Bedachungselementen, insbesondere bei Markisen und Sonnensegeln entstehen beim Vorgang des Aufwickelns auf die Welle häufig ungleiche Spannungsverteilungen. Diese entstehen zum Beispiel durch Ungenauigkeiten beim Nähen oder konstruktionsbedingt durch den beim Aufwickeln des Tuches entstehenden größeren Wickelradius an bestimmten Stellen, wie zum Beispiel mehrlagig vernähter Tuchbereiche, wie die Kanten oder Verbindungsnähte oder auch durch spezifisch konstruktionsbedingt eingebrachte und dadurch partiell zusätzliche das aufzuwickelnde Volumen erhöhende Bauteile im Tuch, wie zum Beispiel besondere Verstärkungen und Verbindungsteile bei Lattentaschen und in die Tuchfläche eingebrachten Querprofilen und Segellatten.
  • Diese sich beim Aufwickeln solcher dickerer Teile der Tuchflächen entstehende ungleiche Spannungsverteilung im Rest des noch aufzuwickelnden Tuches sorgen beim fortgesetzten Aufwickeln des Tuches häufig für eine Faltenbildung des dann ungleich zur Welle gespannten Tuches.
  • Insbesondere bei Installationen wie Sonnensegeln mit teilweise bis zu 8 m und größer aufzuwickelnden Tuchbahnen ist bekannt, dass zum Beispiel die Umnähte der Kanten, sowie auch die Verbindungs- und Überlappungsnähte nicht im 90 Grad Winkel zur Wickelwelle stehen sollten. Sobald diese im 90 Grad Winkel zur Welle liegen, bilden sich schon nach wenigen Umwicklungen des Aufwickelvorgangs deutlich höhere Wickelradien an diesen mehrlagig ausgestatteten Tuchbereichen aus. Dadurch konzentriert sich die vom freien Zugende des Segels kommende und zuvor im ausgewickelten Zustand relativ gleichmäßig im Tuch verteilte Zugspannung mit zunehmendem Wickelradius immer mehr auf diese Bereiche. Im Falle von umnähten Kanten, die im 90 Grad Winkel zur Welle stehen, bedeutet dieses, dass zuletzt beim Aufwickeln des Segels, der auf der Welle aufgebaute Wickelradius im Bereich der Kanten so groß ist, dass der größte Teil der eigentlich zuvor auf die gesamte Breite des aufzuwickelnden Tuches verteilten Zugkraft nun auf den umsäumten Kantenbereichen des Segels liegt.
  • Dieses führt neben dem Problem einer ungleichen Wickelspannung der Tuchfläche und dem damit einhergehenden Effekt eines unschön faltig aufgewickeltem Segels vor allem auch zu einer dauerhaften Tuchveränderung in diesen überspannungsbelasteten Teilbereichen der aufgewickelten Tuchbahnen. Durch die vergleichsweise sehr hohen Spannungskräfte in diesen Teilbereichen des Tuches entstehen dort partiell sogenannte Überdehnungswellen im Tuch, die sich nicht mehr zurückbilden können, weil das Tuch dort beim Aufwickeln über seine Elastizitätsgrenze hinaus gespannt wurde.
  • Insbesondere spezielle Konstruktionen von Bedachungselementen mit ungleichen Materialstärken und ungleichen aufzuwickelnden Stofflängen, wie zum Beispiel aus DE202015002127 U1 bekannt, sind nur schwer falten- und verzugsfrei aufzuwickeln, oder sind mit heutigem Stand der Technik kaum als aufwickelbare Konstruktion zu realisieren.
  • Im Stand der Technik finden sich zu diesem Problem keine beziehungsweise nur Hinweise auf Umgehungslösungen des Problems. Im Bereich der Markisen werden von den Branchenvertretern diese Wellenbildungen auf Grund des erhöhten Wickelradius und der damit dort erhöhten Tuchspannungen beim Aufwickeln als technisch gegeben angesehen, aber nicht als die Eigenschaft des Tuches mindernde Eigenschaft beschrieben. Insbesondere im Bereich der Sonnensegel richten sich die Art der Segelgrundrisse und der Zuschnitte nach der bestmöglichen Verhinderung dieser partiellen Zunahme des Wickelradius durch Grundrisse die möglichst keine oder nur kleine aufgedoppelte Naht- und Kantenbereiche in einem 90 Grad Winkel zur Wickelwelle aufweisen. So werden rechteckige Grundrisse meist nie ganz rechteckig, sondern meist leicht trapezförmig konstruiert, so dass sich die umnähten Kanten des Tuches beim Aufwickeln nebeneinander und nicht übereinander legen. Ein anderes Verfahren zur Verhinderung der partiellen Zunahme von Wickelradien auf der Welle, wie zum Beispiel von Nähten im Bereich der inneren Tuchfläche ist die als Sternschnitt bekannte sternförmige beziehungsweise leicht schräg zur Wickelwelle angeordnete Verlaufsrichtung von Verbindungsnähten.
  • Aus der WO 2013/098084 A1 ist eine Bedachung und ein Spannelement für die Bedachung bekannt. In dieser Anmeldung wird vorrangig das Spannelement beschrieben und beansprucht, welches einerseits eine ausreichende Elastizität aufweisen soll und durch Spannelemente in einer Bogenform vorgespannt ist.
  • Die DE 299 13 875 U betrifft eine Sonnenschutzanlage mit einer Wickelwelle, wobei die Wickelwelle im Bereich der wenigstens einen Naht einen in sich über den Wellenumfang erstreckenden Bereich aufweist, in welchem wenigstens ein Teil der durch die Überlappung im Nahtbereich entstehenden zusätzlichen Dicke des Sonnenschutzbehangs aufnehmbar ist. Zu diesem Zweck kann beispielsweise auf der Wickelwelle eine Umfangssicke ausgebildet sein oder die Wickelwelle ist außerhalb der Nahtbereiche mit einem Material bestimmter Dicke ummantelt.
  • Aus der US-Anmeldung 2014/179185 A1 ist ein Verbundmaterial, welches von einer Spiralform in eine flache Form überführt werden kann, bekannt. Aus der DE 3106239 A1 ist ein wärme- und/oder schalldämmendes Rollobahnenmaterial bekannt.
  • Aus der DE 19832947 A1 ist eine Beschattungseinrichtung bekannt, mit einem Markisetuch, welches eine Naht aufweist, wobei auf der Wickelwelle neben oder unter der Naht eine Schicht aus elastischen Material angeordnet ist, in die sich die Naht eindrücken kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ungleiche Spannungsmomente im Tuch beim Aufwickeln auf die Wickelwelle automatisch auszugleichen, sowie auch die, durch das Aufwickeln einer Tuchfläche mit unterschiedlicher Materialstärken, innerhalb dieser Fläche entstehenden unterschiedlichen Wickelradien auf der Wickelwelle automatisch auszugleichen und damit eine möglichst immer gleichbleibende Tuchspannung und einen gleichbleibenden Wickeldruck zwischen der Wickelwelle und der aufzuwickelnden Tuchfläche entlang der Wickelwelle zu erreichen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine aufrollbare Bedachungsinstallation nach Anspruch 1 gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung betrifft eine aufrollbare Bedachungsinstallation, die sich während des Aufwickelns des Bedachungselementes häufig entlang der Wickelwelle ergebende ungleiche Veränderung des Wickelradius und/oder der Tuchspannung und/oder des Wickeldruckes zwischen der Welle und dem Bedachungselement automatisch ausgleicht.
  • Hierzu schlägt die Erfindung im Wesentlichen vor, dass das aufzuwickelnde Bedachungselement ein zusätzliches dauerelastisches Volumenelement erhält, das den Wickelradius auf der gesamten Breite der Wicklung parallel zur Welle in etwa gleichmäßig erhöht. Es ist als Bestandteil des aufzuwickelnden Bedachungselementes in diesem integriert in einer länglichen Tasche parallel zur Wickelwelle, wie in einer Segellattentasche.
  • Das dauerelastische Volumenelement ist in seiner auf die Wickelwelle auftragenden Dicke und mit einem Elastizität-Modul so bemessen, dass es bei normaler gleichmäßiger durchschnittlicher Zugspannung der Tuchfläche der jeweiligen Installation das auftragende Volumen ohne größere Einbußen beibehält und dass es bei partieller Zunahme einer partiell höheren Zugspannung in der Art elastisch nachgibt, dass sein Volumen an dieser belasteten Stelle soweit komprimiert wird, bis die Tuchspannung und/oder der Wickeldruck zwischen Tuchfläche und Welle wieder in etwa der übrigen Tuchspannung und/oder dem übrigen durchschnittlichen Druck auf der Wickelwelle entspricht.
  • Weder die verwendeten Tücher noch die Wickelwellen besitzen im Stand der Technik die notwendige Elastizität, um derartig beim Aufwickeln ungleicher Materialstärken innerhalb einer Bedachungsfläche entstehende ungleiche Spannungen auszugleichen.
  • Das elastische Volumenelement kann die durch ungleiches Materialvolumen beim Aufwickeln entstehenden möglichen Radiendifferenzen dadurch automatisch ausgleichen, indem es mittels seiner Elastizität an jeder mit überdurchschnittlichem Druck und Spannung beanspruchten Stelle des Volumenelements in Richtung des Radienzentrums der Wickelwelle elastisch nachgibt.
  • In einer Ausführung der Erfindung besteht das dauerelastische Volumenelement beispielsweise aus einer geschlossenzelligen Kunststoffschaumstoffschicht. In stärker beanspruchten Teilbereichen des Kunststoffschaumstoffes wird das in den Zellen befindliche Gas bei Druck soweit komprimiert, bis sich auch dort der äußere Wickelradius dem übrigen Wickelradius auf der Welle wieder angeglichen hat. Wird das Tuch wieder abgewickelt dehnt sich das Kunststoffelement an der zuvor komprimierten Stelle wieder zu seiner ursprünglichen und gleichmäßig belasteten Form aus.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das Volumenelement schlauchförmig ausgeformt und besteht ebenfalls aus einer Art geschlossenzelligem Kunststoffschaumstoff ähnlich der Art eines Isolierschlauches für Heizungsrohre. In der aufwickelbaren Bedachungsfläche befinden sich hierfür in etwa parallel zur Wickelwelle eine Art Segellattentaschen in denen zusätzliche Spannelemente eingebracht sind, wie aus der Anmeldung DE 102011122502 A1 bekannt. Dieses Spannelement wird jeweils in das schlauchförmige Volumenelement eingeschoben und kann gemeinsam mit dem Volumenelement in die jeweilige Segellattentasche einfach eingeführt werden.
  • Das Volumenelement kann alternativ aus einem einfachen schlauchartigen elastischen Material bestehen, welches entweder mit Gas oder sogar mit einem Liquid gefüllt ist. Alternativ kann das Volumenelement auch aus einer Art Moosgummi oder ähnlich elastischem Material bestehen.
  • Das Volumenelement ist dauerelastisch und kann sich nach jeder die Erfindung betreffenden Belastungssituation in einem Teilbereich der Aufwicklung verformen und sich beim Abwickeln des Bedachungselementes wieder zurückstellen.
  • Die Erfindung betrifft eine aufrollbare Bedachungsinstallation, umfassend eine Wickelwelle und ein stoffartiges Bedachungselement in dem sich mindestens ein dauerelastisches und den Wickelradius zunächst vergrößerndes Volumenelement befindet. Das dauerelastische Volumenelement gewährleistet, dass beim Aufwickeln von stoffartigen Bedachungselementen häufig entstehende ungleiche Tuchspannungen direkt durch das elastische Nachgeben des Volumenelementes wieder ausgeglichen werden, indem es solange nachgibt, bis sich der Wickeldruck zwischen Wickelwelle und Bedachungselement wieder gleichmäßig auf der Welle verteilt und/oder bis die Zugspannung zwischen allen Bereiche des Bedachungselements und der Wickelwelle wieder gleichmäßig ist.
  • Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren nochmals erläutert.
  • Es zeigt
    • Fig. 1
    einen schematischen Längsschnitt durch eine Wickelwelle mit einem mit zwei Umdrehungen aufgewickelten Bedachungselement,
    Fig. 2
    einen schematischen Querschnitt durch eine weitere mögliche Ausgestaltung der Wickelwelle und
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung eines rechteckigen Sonnensegels als Bedachungselement.
  • Figur 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine Wickelwelle 1 mit einem mit zwei Umdrehungen aufgewickelten Bedachungselement 2, wie zum Beispiel einem Markisen- oder Sonnensegeltuch. Der umnähte und dadurch dreilagige seitliche Kantenbereich 11 des Bedachungselementes 2 zeigt hier bereits bei zwei 2 Umwicklungen auf der Wickelwelle 1 die Verursachung eines deutlich größeren Wickelradius 10, als den kleineren Wickelradius 13, der von dem einlagig aufgewickelten Bereich 14 des Bedachungselementes 2 verursacht wird.
  • Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine weitere mögliche Anordnung der Erfindung mit einer Wickelwelle 1, die mit einer Kedernut versehen ist, in der das Bedachungselement 2 mit einem Kederprofil 8 befestigt ist und das mit 2 Umdrehungen auf der Wickelwelle aufgewickelt ist. Im noch nicht aufgewickelten Bereich des Bedachungselementes 2 befindet sich eine taschenartige Aufnahme 6, in der ein Spannprofil 7 eingebracht ist, das von einem schlauchartigen elastischen Material umgeben ist, wobei dieser Schlauch hier als geschlossenzelliger Kunststoffschaumstoff 4 dargestellt ist.
  • Figur 3 zeigt in der Aufsicht eine schematische Darstellung eines rechteckigen Sonnensegels als Bedachungselement 2, das an einer Wickelwelle 1 befestigt und abgewickelt über ein Zugprofil 15 und daran befestigten Zugseilen 9 gespannt ist. In der Fläche des aufrollbaren Bedachungselements 2 befinden sich in etwa parallel zur Wickelwelle vier taschenartige Aufnahmen 6, die wie bereits in Figur 2 gezeigt aufgebaut und beinhaltet sein können oder die einfach nur jeweils ein elastisches Volumenelement 3 beinhalten.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Wickelwelle
    2
    Bedachungselement
    3
    Volumenelement
    4
    Kunststoffschaumstoff
    6
    Aufnahme
    7
    Spannprofil
    8
    Kederprofil
    9
    Zugseil
    10
    Wickelradius
    11
    Kantenbereich
    13
    Wickelradius
    14
    Bereich des Bedachungselementes
    15
    Zugprofil

Claims (5)

  1. Aufrollbare Bedachungsinstallation, umfassend zumindest eine Wickelwelle (1) und ein stoffartiges Bedachungselement (2), welche wand- oder deckenseitig zur Montage vorgesehen ist, wobei das aufzuwickelnde Bedachungselement (2) mindestens ein dauerelastisches Volumenelement (3) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Volumenelement (3) komprimierbar ist und aus einer geschlossenzelligen Kunststoffschaumschicht oder einem dicht verschließbaren und mit Luft, Gas oder Liquid befüllbaren schlauchförmigen Gebilde besteht, wobei das Volumenelement (3) in einer länglichen Tasche des Bedachungselementes (2) aufgenommen und Bestandteil des Bedachungselementes (2) ist.
  2. Aufrollbare Bedachungsinstallation nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das mindestens eine Volumenelement (3) über die gesamte Breite des Bedachungselementes (2) ausgebildet sind.
  3. Aufrollbare Bedachungsinstallation nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Volumenelement (3) ein Spannprofil (7), welches in einer länglichen Tasche des Bedachungselementes (2) aufgenommen ist ganz oder teilweise umschließt.
  4. Aufrollbare Bedachungsinstallation nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein oder mehrere Volumenelemente (3) nur in Teilbereichen des Bedachungselementes (2) angeordnet sind.
  5. Aufrollbare Bedachungsinstallation nach einem der Ansprüche 1 bis 4
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Volumenelement (3) eine Dicke aufweist, welche hinsichtlich des Elastizitäts-Moduls so bemessen ist, dass bei normaler gleichmäßiger durchschnittlicher Zugspannung der Tuchfläche des Bedachungselementes (2) der Außendurchmesser konstant bleibt und bei partieller Zunahme einer höheren Zugspannung elastisch in der Art nachgibt, dass die Dicke an der belastenden Stelle soweit komprimierbar ist, bis die Tuchspannung und/oder der Wickeldruck zwischen Tuchfläche und Wickelwelle (1) in etwa wieder der übrigen Tuchspannung und/oder dem üblichen durchschnittlichen Druck auf der Wickelwelle (1) entspricht.
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