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Elastischer Stoff und Verfahren zu seiner Herstellung.
Elastische Stoffe wurden bisher in der Art hergestellt, dass man während des Webens oder Wirkens oder anderer Herstellungsvorgänge Kautschukfäden, die blank oder mit Textilfäden umsponnen sein konnten, in den Stoff eingebunden hat. Andere Arten von elastischem Stoff wurden aus dehnbaren Stoffen hergestellt, indem man Plattenkautschuk auf die Oberfläche des Stoffes aufkalandriert oder Plattenkautschuk zwischen Lagen des Stoffes einlegte oder die Oberfläche des Stoffes mit einer kautschukhältigen Flüssigkeit, z. B. Kautschukzement (Teig aus Kautschuk und einem Lösungsmittel), oder einer wässrigen Kautschukdispersion, wie Latex, estrich oder bespritzte, die kautsehukhältige Flüssigkeit trocknete und die überzogenen Stofflagen gegebenenfalls aufeinander schichtet.
Wenn das Textilerzeugnis dehnbar ist, was im allgemeinen bei Wirkwaren der Fall ist, wird ihm durch den Gummi die Fähigkeit verliehen, sich aus dem gestreckten Zustand schnell in seinen ursprünglichen Zustand zusammenzuziehen, wodurch es zu einem elastischen Stoff wird, dessen grösste Dehnbarkeit in irgendeiner Richtung nicht grösser, im allgemeinen nicht so gross ist, als die, welche das Textilerzeugnis ursprünglich, vor der Behandlung, besass.
Es ist auch bekannt, elastische Stoffe in der Weise herzustellen, dass man ein Gewebe diagonal in einer Richtung dehnt und in diesem Zustande durch eine Kautschukplatte oder-schichte festhält, wobei der unvulkanisierte Kautschuk mit dem Gewebe entweder vor oder nach der Dehnung vereinigt wird. Ein bekanntes elastisches Material andrer Art besteht aus einer Schichte von gerunzeltem und hernach mit einer Kautschukflüssigkeit behandelten Leder, welches mit einer Kautschukplatte od. dgl. verbunden ist, so dass das Material zufolge der Runzeln in der Längsrichtung gedehnt werden kann und bei Aufhebung der Spannung wieder zu seinem normalen Zustande zurückkehrt. Es wurde auch vorgeschlagen, poröses elastisches Material durch Behandlung eines dehnbaren Stoffes, z. B.
Krepp oder Trikot, mit flüssigem Kautschuk herzustellen, wobei ein imprägnierter Stoff mit offenen Poren erhalten wird. Ferner ist es bekannt, gummierte Stoffe dadurch herzustellen, dass man eine Reihe nicht dehnbarer durch Maschen miteinander verbundener Fäden (aus Baumwolle oder ähnlichem Material) mit einer Kautsehuklösung auf einer oder auf beiden Seiten überzieht oder eine Platte aus unvulkanisiertem Kautschuk auf sie aufbringt und hierauf vulkanisiert.
Den Gegenstand der Erfindung bildet nun ein elastischer Stoff, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er durch die unmittelbar aus einer kautschukhältigen Flüssigkeit abgeschiedenen festen Bestandteile mindestens in einer Richtung im gestauchten Zustande gehalten ist, wodurch die Dehnbarkeit des Stoffes mindestens in der einen Richtung ermöglicht wird und der Stoff bei Aufhebung der Dehnung in seinen gestauchten Zustand zurückkehrt. Ein solcher Stoff weist in einer oder mehreren Richtungen eine erhöhte Dehnbarkeit auf, ohne dass dabei die Fähigkeit des Stoffes, sieh in einer andern Richtung dehnen zu lassen, verringert würde.
Webwaren, Wirkwaren od. dgl. können erfindungsgemäss elastisch gemacht werden und ihnen hiebei Dehnbarkeit in der Quer-oder Längsrichtung oder in beiden Richtungen ohne Verminderung der Dehnbarkeit in einer andern Richtung verliehen oder diese Dehnbarkeit erhöht werden. Auch Web-und Wirkwaren sowie Netzstoffe, die ganz aus Textilfäden oder-garnen bestehen und die blanke oder umsponnene Kautschukfäden enthalten können, können gemäss der Erfindung behandelt werden.
Gemäss der Erfindung besteht das Verfahren zur Herstellung eines elastischen Stoffes darin, dass ein Textilstoff (Gewebe, Gewirke od. dgl. ) in einer oder in mehreren gegebenenfalls senkrecht
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zueinanderstehenden Richtungen gestaucht und Kautschuk aus einer kautschukhältigen Flüssigkeit auf den gestauchten Textilstoff abgelagert wird, um den Stoff in gestauchtem Zustande zu erhalten.
Unter dem verwendeten Ausdruck Stauchen eines Stoffes"wird verstanden, dass der Stoff der Länge nach in einer oder mehreren Richtungen ohne Verzerrung in Richtung der Stoffdicke z. B. ohne
Runzelbildung verkürzt wird, wobei der Stoff in jeder Richtung im wesentlichen ungedehnt bleibt.
Gegebenenfalls kann der verwendete Stoff eine grössere Dehnbarkeit in der einen als in der dazu senkrechten Richtung aufweisen. Die Verwendung eines solchen Stoffes kann so erfolgen, dass er in einer Richtung gestaucht und in der dazu senkrechten Richtung ungedehnt ist. Allenfalls können Teile des Stoffes nach einem vorbestimmten Muster gestaucht werden, wogegen andere Teile ungestaucht bleiben.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann so durchgeführt werden, dass der Stoff in gestauchtem
Zustande auf einer Unterlage befestigt bzw. aufgeklebt, hierauf Kautschuk aus einer kautschukhältigen Flüssigkeit auf dem gestauchten Gewebe abgelagert und schliesslich der gummierte, gestauchte
Stoff von der Unterlage abgenommen wird. Beispielsweise wird der Stoff in ungestauehtem Zustande an eine gedehnte, elastische Unterlage geklebt, die hierauf entspannt wird, so dass sie den Stoff staucht.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist in Fig. 1 der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. 2 zeigt ein Stück einer Wirkware vor der Behandlung nach dem Verfahren gemäss der Erfindung und Fig. 3 und 4 zeigen das gleiche Stück nach verschiedenen Behandlungen.
Die Kautschukablagerung aus einer kautsehukhältigen Flüssigkeit, z. B. einem Kautschuklösungsmittelteig (Kautschukzement), oder einer wässrigen Dispersion von Kautschuk, wie Latex, kann sehr dünn sein, wenn sie z. B. aufgesprüht wird und in diesem Falle wird die Porosität des Stoffes durch die Kautschukablagerung kaum verringert. Gegebenenfalls jedoch können dickere Kautschukfilme auf dem Stoff abgelagert werden, welche eine vollkommen zusammenhängende Schichte bilden und dem Stoff ausser der Elastizität und Dehnbarkeit in einer oder mehreren Richtungen auch die gewünschte Wasserdichtigkeit verleihen. Der Kautschuk kann auf eine Fläche des Stoffes aufgebracht werden, wie z.
B. bei der Herstellung von gummierten Stoffen für die Anfertigung von Schuhen oder von kautsehuküberzogenen Tüchern u. dgl., oder es können die Stoffe mit den Flächen, an welchen der Kautschuk aufgebracht wurde, übereinander geschichtet werden, um mehrlagige Stoffe zu bilden, deren beide Oberflächen aus Textilmaterial bestehen, die also das Aussehen eines unelastischen Materials haben und dennoch einen elastischen Stoff darstellen, der in einer oder mehreren Richtungen dehnbar ist.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung, bei der der Stoff in der Längsrichtung gestaucht wird. Ein elastisches Band 10, vorzugsweise aus Gummi, wird durch ein Paar Druckrollen 11 geführt und gelangt sodann unter einen Behälter 12, aus dem ein Klebemittel 13, z. B. Leim, auf das Band aufgebracht und mittels eines Streichmessers 14 gleichförmig ausgebreitet wird. Das Klebemittel kann auch auf das Band aufgespritzt werden. Das Band wird oberhalb einer erhitzten oder gekühlten Platte 15 geführt, um die Viskosität des Klebemittels auf der Bandoberfläche zu erhöhen und es genügend klebrig zu machen, so dass ein Stoff daran haften bleibt.
Das Band wandert durch ein Paar Druckrollen 16, deren Oberflächengeschwindigkeit grösser ist als die der Druckrollen 11, wodurch das Kautschukband zwischen den Rollen 11 und 16 gedehnt wird. Beim Durchgang des Bandes in seinem gedehnten Zustande zwischen den Druekrollen 16 oder knapp vorher wird der von einer Speiserolle 18 abgenommene Stoff 17, welcher gemäss der Erfindung behandelt werden soll, an die Oberfläche des Bandes durch den Leim oder ein anderes Klebemittel : 3 unter dem Druck der Rollen 16 angeheftet. Die Viskosität des Klebemittels 13 kann nach dem Durchgang durch die Druckrollen 16 mit Hilfe der Heiz-oder Kühlvorrichtung 19, die an der Ausgangsseite der Druckrollen angeordnet ist, weiter erhöht werden.
Nachdem das Band 10 die Druckrollen 16 durchwandert hat, kann es sich vorzugsweise in Stufen beim Durchlaufen der Druckrollen 20, 21, 22, die mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit als die Rollen 16 rotieren, wieder entspannen. Hiebei ist die Umfangsgeschwindigkeit des letzten Rollenpaares 22 vorzugsweise gleich der Umfangsgeschwin-
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richtungen 23 und 24 angeordnet werden, um das Klebemittel auf dem Band, während dessen Spannung nachlässt, zu trocknen oder dessen Viskosität zu erhöhen und die Adhäsion des Stoffes 17 an dem Band während dessen Zusammenziehung zwischen den Rollen 16 und 22 zu gewährleisten.
Beim Austritt des Bandes aus den Druckrollen 22 ist der Stoff 17, welcher an dem Band angeheftet wurde, während es sich in gestrecktem Zustande befand, in der Längsrichtung in einem Ausmass gestaucht, das der Dehnung gleichkommt, welche dem Band 10 auf seinem Weg zwischen den Druckrollen 11 und 16 erteilt wurde oder welches dem Ausmass der Zusammenziehung des Bandes zwischen den Druckrollen 76 und 22 entspricht. Auf den gestauchten Stoff, welcher an der Oberfläche des Bandes mittels des Klebe- mittels 73 angeheftet ist, wird eine kautschukhältige Flüssigkeit, z. B. Latex 25, aus einer Sprühvorrichtung 26 oder auch mit Hilfe einer üblichen Streiehvorrichtung aufgebracht.
Der Kautschuk wird aus der Flüssigkeit auf dem Stoff durch chemische Koagulation oder durch Trocknen abgelagert, während der Stoff die Trockenkammer 27 durchläuft. Der so auf dem Stoff abgeschiedene Kautschuk verfestigt den Stoff und hält ihn normalerweise in gestauchtem Zustande. Im üblichen Betriebe wird
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bei Verwendung einer vulkanisierbaren Latexmischung durch dieses Trocknen die Kautschukablagerung teilweise vulkanisiert. Um den so behandelten Stoff von dem Band, an welchem er durch das Klebemittel13 angeheftet ist, zu entfernen, wird das Band und der daran haftende Stoff mittels Dru (krollen M durch eine Dampfkammer 29 gezogen, in welcher das Klebemittel erweicht wird, so dass der Stoff mittels der Rollen 30 leicht von dem Band abgenommen werden kann.
Die Wärme in der Trockenkammer 27 kann genügen, um das Klebemittel zu erweichen, während gleichzeitig die Kautschukablagerung getrocknet wird, so dass ein weiteres Erweichen des Klebemittels in der Dampfkammer 29 nicht mehr notwendig ist. Der von dem Band 10 abgelöste Stoff wird durch die Rollen 30 durch eine Waschvorrichtung 31 gezogen, die die Aufgabe hat, das auf der Oberfläche des Stoffes zurückbleibende Klebemittel abzuwaschen ; sodann wird der Stoff durch eine Trockenvorrichtung 32 geführt, welche gegebenenfalls die Vulkanisierung der Kautschukablagerung bis zu einem gewünschten Grad durchführen oder sie beenden kann. Der gummierte Stoff kann dubliert oder in mehreren Lagen vereinigt werden, bevor oder nachdem er bei 33 aufgerollt wird.
Das von dem Stoff abgelöste Band wird durch eine Waschvorrichtung 34 geführt, wo überschüssiges Klebemittel von dessen Oberfläche entfernt wird, und wandert sodann zwischen Trockenplatten 35 hindurch und zurück zu den Druckrollen 11.
Das Zusammenziehen des Kautschukbandes aus seinem gespannten Zustand bei den Druckrollen 16 kann statt in mehreren Stufen, wie dies nach Fig. 1 durch mehrere Druckrollen mit all- mählich abnehmender Oberflächengeschwindigkeit bewirkt wird, allenfalls auch in einer Stufe erhalten werden. Das Klebemittel kann eine wasserlösliche Substanz, z.
B. wie oben beschrieben Leim, sein oder, wenn es erwünscht ist, alle wasserlöslichen Substanzen von dem elastischen Stoff fern zu halten, können Schellack oder Kopal oder Zelluloseverbindungen oder andere Gummi-oder Harzstoffe, die sich in Lösungsmitteln, in welchen Kautschuk nicht löslich ist, lösen, an Stelle eines wasserlöslichen Klebemittels verwendet werden, worauf das Band nach Aufbringen des Kautschuks auf das Gewebe durch ein Lösungsmittel, das Kautschuk nicht löst, zwecks Entfernung des Klebemittels geführt wird.
Die Abscheidung des Kautschuks aus der kautsehukhältigen Flüssigkeit kann, wenn dies eine Latexmischung ist, durch chemische Koagulation des Kautschuks, z. B. durch Behandlung mit einem LatexKoagulationsmittel, bewirkt werden. Das Koagulationsmittel kann dem Klebstoff zugemischt werden, um das Verfestigen des Gewebes im gestauchten Zustand zumindest zu unterstützen. Die kautschukhältige Flüssigkeit kann den Kautschuk in vulkanisiertem Zustande enthalten, in welchem Falle keine weitere Vulkanisation notwendig ist.
Vorzugsweise wird als kautschukhältige Flüssigkeit eine vulkanisierbare Latexmischung verwendet und, wenn der Stoff ohne Dublieren oder Vereinigen zu mehreren Lagen verwendet werden soll, wird dafür gesorgt, dass eine im wesentlichen vollständige Vulkanisation stattfindet, wenn der elastische Stoff die Trockenvorrichtung 82 verlässt. Wenn zwei oder mehrere Stoffe, die gemäss der Erfindung behandelt werden, dubliert oder durch Übereinanderschi (hten vereinigt werden, um einen mehrlagigen Stoff zu bilden, muss die Vulkanisierung der Abscheidung nicht erst nach der Dublierung oder dem Übereinanderschichten stattfinden ; die vollkommene Vulkanisierung soll jedoch in diesem Falle vor der Dublierung verhindert werden.
Man kann die Beschaffenheit der kautsehukhältigen Flüssigkeit abändern, um den Griff, die Dehnbarkeit und andere Eigenschaften des fertigen gestauchten Stoffes zu regeln. Man kann auch die Gummiseite eines einfachen Textilerzeugnisses oder eines mehrlagigen eine Kautschukoberfläehe aufweisenden Stoffes mit Textilpulver bedecken, um ein Erzeugnis von velourähnlichem Aussehen zu gewinnen.
Mit der Vorrichtung nach Fig. 1 wird eine Bahn aus Textilmaterial nur in der Längsrichtung gestaucht und diesem Material daher nur in der Längsrichtung Dehnbarkeit oder erhöhte Dehnbarkeit verliehen. Um eine Kontraktion in der Querrichtung des zu behandelnden Stoffes zu erzeugen, kann man Stücke des Stoffes in Längen schneiden, die der Breite des Bandes 10 gleich sind und die so geschnittenen Stücke vor den Druckrollen 16 quer auf das Band auflegen.
Wenn eine Stoffbahn in der Querrichtung dehnbar oder erhöht dehnbar gemacht werden soll, wird ein Gummiband ähnlich dem Gummiband 10 nach Fig. 1 verwendet und die Dehnung in der Querrichtung bewirkt. Dazu kann ein Spannrahmen verwendet werden, wobei der Vorgang zu dem beim Fertigstellen von Stoffen auf einem Spannrahmen üblichen umgekehrt ist. Das Band 10 wird dann in der Querrichtung bis zu dem gewünschten Ausmass auf den Spannrahmen gedehnt, worauf das Klebemittel auf das gedehnte Band aufgebracht (die Aufbringung des Klebemittels auf das Band kann aber auch vor dessen Dehnung erfolgen) und die Viskosität des Klebemittels durch Erhitzen oder Kühlen erhöht wird und sodann der Stoff nach Abnahme von einer Vorratsrolle, wie in Fig. 1 dargestellt, an dem Band angeheftet wird.
Während sich das Band entlang des Spannrahmens mit dem durch das Klebemittel an der Bandoberfläche angehefteten Stoff fortbewegt, wird die Dehnung des Gummibandes allmählich aufgehoben und dadurch das Gewebe kontinuierlich in der Querrichtung gestaucht, worauf der Kautschuk aus der kautsehukhältigen Flüssigkeit auf der Oberfläche des Stoffes abgeschieden wird und sodann die Trocknung und die nachfolgenden Behandlungen durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann das Band 10 nach Fig. 1 zwischen den Rollen 11 und 16 durch einen Spannrahmen in der Querrichtung sowie in der Längsrichtung gedehnt werden. In diesem Falle wird eine Stauchung des Stoffes in der Längs- und Querrichtung erzeugt.
Das Klebemittel kann auf das Band in einem gewünschten Muster, z. B. mit Hilfe distanzierter Walzen oder einer genuteten oder
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eingekerbten Schiene oder eines Messers, statt mit Hilfe einer Streich- oder Aufspritzvorrichtung aufgebracht werden, so dass der Stoff an dem Band nur an jenen Stellen haftet, an denen das Klebemittel in dem gewünschten Muster aufgetragen wurde. Auf diese Weise wird der Stoff nur an den mit dem Muster versehenen Stellen gestaucht, wodurch der fertige, elastische Stoff durch diese Stoffteile, die nicht an dem Band haften und ein mehr oder weniger faltiges oder verrunzeltes Aussehen haben, ein Muster erhält.
Zum Stauchen des Stoffes können auch andere Verfahren angewendet werden, z. B. kann ein nichtelastisches Band aus Gummi, Stoff oder Metall od. dgl. verwendet und das Klebemittel auf diesem Band aufgebracht werden, worauf der Stoff und das Band durch ein Paar Druekwalzen oder unter einer einzelnen Rolle, die zwischen zwei benachbarten Rollen angeordnet ist, laufen, wobei die dem zu stauchenden Stoff am nächsten liegende Rolle schneller rotiert als die andern Rollen (Friktioniergeschwindigkeit) und eine Oberfläche aufweist, die eine Reibung verursacht. Der Stoff wird daher auf dem Band mit dem darauf befindlichen Klebstoff relativ schneller als dieses bewegt, so lange, bis er an dem Klebstoff festhaftet. Zufolge dieser Friktioniergeschwindigkeit wird der Stoff somit gestaucht, bis er an dem Band festhaftet.
Der Stoff wird in dem gestauchten Zustand gehalten, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, bis der Kautschuk aus der kautsehukhältigen Flüssigkeit auf dem Stoff ab-
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Band abgenommen wird.
Es können auch andere Verfahren, bei denen Leim oder andere Klebemittel mit vorübergehender Klebkraft nicht verwendet werden, Anwendung finden. Beispielsweise kann der Stoff mit der kautsehukhältigen Flüssigkeit behandelt und hierauf bevor der Kautschuk aus der kautsehuk- hältigen Flüssigkeit abgeschieden ist und die Verfestigung des Stoffes bewirkt hat, fest zwischen zwei gedehnte Bänder eingelegt werden, deren Spannung vor oder während der z. B. durch Trocknung bewirkten Abscheidung des Kautschuks aufgehoben wird.
In den Fig. 3 und 4 ist die Stauchung des Textilstoffes nach Fig. 2 in der Längsrichtung bzw.
Querrichtung dargestellt. Fig. 2 zeigt ein Stück einer gerippten Wirkware. Die horizontalen Linien a stellen die gewirkten Fadenreihen an der Unterseite des Stoffes quer zu dem Material und die vertikalen Reihen b die Rippen an der Oberseite des Stoffes in dessen Längrichtung dar. Eine Wirkware nach Fig. 2 hat eine beträchtliche Dehnbarkeit in der Querrichtung, d. h. in der Richtung der Fadenreihe, jedoch eine sehr geringe Dehnbarkeit in der Längsrichtung, also in der Richtung der Rippen.
Wenn der Stoff nach Fig. 2 in der Vorrichtung gemäss Fig. 1 behandelt worden ist, d. h. in der Längsrichtung gestaucht und im gestauchten Zustande mit Hilfe der Kautschukabseheidung verfertigt und elastisch gemacht wurde, hat er das Aussehen des Stoffes nach Fig. 3. Die Dehnbarkeit des Stoffes in der Querrichtung, d. h. in der Richtung der grösseren Dehnbarkeit, also der Fadenreihen des Stoffes, bleibt im wesentlichen unverändert, wogegen dem Stoff eine beträchtliche Dehnbarkeit in der Längsrichtung, d. h. in der Richtung der Rippen, in der er vorher nicht dehnbar war, verliehen wurde.
Wenn der in Fig. 2 dargestellte Stoff gemäss der Erfindung in der Querrichtung wie oben beschieben gestaucht wurde, hat er das Aussehen des Stoffes gemäss Fig. 4. Der Stoff verbleibt nicht dehnbar in der Längsrichtung, d. h. in der Richtung der Rippen, durch die Stauchung des Stoffes hat jedoch die in der Richtung der Fadenreihen vorhandene Dehnbarkeit eine wesentliche Vergrösserung um den Betrag der Stauchung des Gewebes erfahren. Somit wurde aus einem Textilmaterial, das im wesentlichen nur in einer Richtung dehnbar ist, ein elastischer Stoff hergestellt, der in derselben Richtung, jedoch in einem bedeutend grösserem Ausmasse als vor der Behandlung gedehnt werden kann.
Das Aussehen der Stoffe nach Fig. 3 und 4 ist sehr verschieden voneinander und von dem Stoff nach Fig. 2 vor der Behandlung. Nach Fig. 3 sind die gewirkten Fadenreihen a noch sichtbar unter der Aussenseite des Stoffes. Die Maschen sind jedoch näher nebeneinander und die Rippen b haben durch die Stauchung in der Längsrichtung des Stoffes ein zickzackförmiges Aussehen erhalten. Nach Fig. 4 sind die Maschen der gewirkten Fadenreihen unter der Oberfläche des Stoffes vollkommen hinter den Rippen b verborgen, während die Rippen im wesentlichen gerade bleiben.
Die Erfindung ist auch auf gewebte Stoffe anwendbar, mehrlagige Stoffe, deren Lagen so vereinigt sind, dass die Ketten- oder Schussrichtungen nicht übereinstimmen, und Netzstoffe. Die Ver- änderung des Aussehens dieser Stoffe, wenn eine solche überhaupt eintritt, hängt von dem Aufbau des Stoffes und der Richtung oder den Richtungen, in denen die Stauchung erfolgt, ab.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elastischer Stoff, dadurch gekennzeichnet, dass er durch die unmittelbar aus einer kautschukhältigen Flüssigkeit abgeschiedenen festen Bestandteile mindestens in einer Richtung in gestauchtem Zustande gehalten ist, wodurch die Dehnbarkeit des Stoffes mindestens in der einen Richtung ermöglicht wird und der Stoff bei Aufhebung der Dehnung in seinen gestauchten Zustand zurückkehrt.