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Fortlaufend arbeitende Presse zur Herstellung von Span-, Hartfaserplatten
und Sperrholz Die Erfindung betrifft Verbesserungen an fortlaufend arbeitenden Pressen
mit endlosen Druckbändern zur Herstellung von Holztafelerzeugnissen, z. B. Span-,
Hartfaserplatten und Sperrholz. Insbesondere ist die Erfindung auf Verbesserungen
von Einrichtungen gerichtet, bei denen die Reibung zwischen den endlosen Bändern,
die die Druckkammer bilden, und den den Druck erzeugenden Heizplatten vermindert
wird, sowie auch auf Verbesserungen im Aufbau der Heizplatten an sich.
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Die Herstellung der genannten Holzerzeugnisse, insbesondere Hartfaserplatten,
ist bisher aus einer Anzahl von Gründen besonders schwierig gewesen. Bei der Herstellung
derartiger Holzfasererzeugnisse bietet der Feuchtigkeitsgehalt des fertigen Erzeugnisses
mit die größten Schwierigkeiten. Wenn der der Feuchtigkeitsgehalt zu niedrig ist,
hat das Erzeugnis nicht die notwendige Festigkeit und muß daher teuren Dampfbehandlungen
nach der Entfernung aus der Presse unterworfen werden; wenn der Feuchtigkeitsgehalt
dagegen sehr hoch ist, wird in dem Erzeugnis eine große NTenge Dampf beim Durchlaufen
durch die Presse erzeugt, so daß sich das Erzeugnis nach dem Verlassen der Maschine
wirft oder ausdehnt.
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Bei der Herstellung von Holzfasererzeugnissen, z. B. Span-, Hartfaserplatten
und Sperrholz, ist es notwendig, das Material bei verhältnismäßig hohen Drücken
und Temperaturen zu verarbeiten. Bei der Herstellung von Sperrholz wird das Material
meistens zwischen den Heizplatten einer stationären, intermittierend arbeitenden
Etagenwarmpresse bearbeitet; es ist jedoch auch in vielen Fällen, und zwar besonders
bei der Herstellung von Spanplatten, der Preßvorgang derart ausgeführt worden, daß
das Material stetig durch eine Presse geschickt wird, die einander gegenüberliegende
Gruppen von endlosen Bändern aufweist, die von einer Reihe von Heizplatten abgestützt
werden, um Druck und Hitze zu erzeugen. Es ist klar, daß bei dieser Anordnung eine
unerwünschte Reibung zwischen den ortsfesten Heizplatten und den sich bewegenden
Bändern entsteht, wenn nicht Rollen od. dgl. zur Verminderung der Reibung vorgesehen
sind. Die Urfindung betrifft Verbesserungen an solchen fortlaufend arbeitenden Pressen
im Unterschied zu intermittierend arbeitenden Pressen.
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Bei der Herstellung von Sperrholz hoher Qualität ist einer der wichtigsten
Punkte, daß eine gute Bindung zwischen den verschiedenen Bestandteilen zustande
kommt. Das häufigste Verfahren zur Erzielung dieser Bindung besteht darin, einen
starken, wasserbeständigen Leim auf die Furniere aufzubringen und dann Druck anzuwenden,
um den richtigen Kontakt zwischen den Furnieren sicherzustellen. Wenn kein gleichförmiger
Druck auf die Heizplatte ausgeübt wird, kann es offensichtlich vorkommen, daß die
Furniere an Teilen der Fläche nicht starr verbunden sind, so daß sich eine fertige
Platte ergibt, die eine unregelmäßige und gewölbte Oberfläche aufweist. Das Problem,
eine vollkommene Bindung zu erreichen, ist besonders schwierig, wenn der Druck mit
Hilfe einer fortlaufend arbeitenden Presse im Gegensatz zu einer intermittierend
arbeitenden Warmpresse mit vielen Öffnungen erzeugt wird. Zur Zeit besteht das am
meisten gebräuchliche Verfahren zur Ausübung des Druckes bei einer fortlaufend arbeitenden
Presse darin, daß eine Reihe von einander gegenüberliegenden Rollen verwendet wird,
die als Stützrollen für die den Druck erzeugenden Bänder dienen, zwischen denen
die mehrlagige Tafel zwangsweise hindurchgeführt wird.
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Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Presse, die
in der Lage ist, einen gleichförmigen Druck auf das durchlaufende Material auszuüben.
Die Reibung zwischen den Stempeln und den durchlaufenden Bändern soll dabei ein
Minimum sein. Ferner soll die Heizplattenkonstruktion auch in Verbindung mit unregelmäßigen
Oberflächen verwendet werden können.
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In der ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen wird auf
die Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer fortlaufend
arbeitenden Maschinenpresse zur Herstellung von Hartfaserplatten, bei der ein Teil
der Druckkammer weggelassen ist,
Fig. 2 einen Schnitt, nach der
Linie 2-'2, der Fig. 1, Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt der in Fig. 2 durch
eine Linie umrandeten Stelle, Fig. 4 eine Teilansicht der Pressenanlage von oben.
bis zu dein Zyklonabscheider, Fig. 5 einen vertikalen Längsschnitt durch die Eingangsseite
der Presse der Fig. 1 in größerem Maßstab, Fig. 6 eine Teilansicht einer abgeänderten
Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten Presse, die besonders bei Sperrholzpressen
verwendet wird, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 5 und Fig. 8 eine
vergrößerte Teilansicht der umrandeten Fläche der Fig 6, die darstellt, wie die
Heizplatten miteinander verbunden werden.
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Es ist z. B. bekannt, verschiedene holzartige Materialien, z. B. Hobelspäne
undloder Sägespäne irgendeiner Holzart oder faserhaltige Vegetabilien, z. B zerschnitzeltesWeizenstroh
oder Maisstengel, durch eine Pulpemaschine zu führen und dann zu trocknen, um den
Feuchtigkeitsgehalt auf ein vorbestimmtes Maß zu verringern. Die getrockneten Fasern
werden dann mit einem flüssigen Bindemittel, z. B. einem Harnstoff- oder Phenol-Formaldehyd-Kunstharz,
gegebenenfalls mit Streckmitteln behandelt und zu einer Fasermatte verfilzt, worauf
die Matte dann in einer neuen, fortlaufend arbeitenden Presse dem Einfluß von Wärme
und Druck ausgesetzt wird, um eine stärker zusammenhängende Einheit zu bilden.
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In Fig. 1 und 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Pressenanlage
dargestellt, die zur Herstellung von solchen Hartfaserplatten benutzt wird; sie
enthält eine Anzahl von Trichtern 10, in die das Rohmaterial eingefüllt wird. Dieses
Material, das aus irgendeiner der verschiedenen obenerwähnten Arten von Faserstoffen,
z. B. Abfällen von Sägemühlen oder Vegetabilienfasern bestehen kann, wird dann von
den Trichtern den Pulpeherstellern 12 zugeleitet, und zwar mit Hilfe von Zuführungsvorrichtungen
14; im vorliegenden Fall sind Schneckenförderer angegeben. Nach der Pulpeherstellung
wird das Fasermaterial in einen umlaufenden Trockner 16 eingeführt und mit einem
Strom von heißer, trockener Luft behandelt, die aus dem Heizer 18 kommt, um den
Feuchtigkeitsgehalt zu verringern. Der Trockner 16 ist auf einem Träger 20 auf Rollenlagern
22 drehbar gelagert. In dem Trockner, der auch dazu dient, die Fasern flockig zu
machen, wird der Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 10 bis 12 0/a verringert, wobei dieser
Prozentsatz j e nach dem Prozentsatz schwanken kann, der in dem Enderzeugnis gewünscht
wird.
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Aus dem umlaufenden Trockner treten die gesammelten heißen Fasern
in einer Mischer 24 und werden mit dem Bindeharz besprüht. Flüssige Harnstoff-oder
Phenol-Formaldehyd-Kunstharze mit Streckmitteln stellen geeignete Bindemittel dar.
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Wie in Fig. 1 zu sehen ist, wird das Material aus der Zwischenkammer
26 mit Hilfe eines Gasstromes in einen Zyklonabscheider 28 eingeführt und fällt
in eine Verfilzungskammer 30, wobei die heißen Gase den Zyklonabscheider 28 durch
eine Öffnung 32 oben verlassen.
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Unterhalb der Verfilzungskammer befindet sich das untere fortlaufende
Stahlband 34 und ein Ansatz 36 der Presse 38 gemäß der Erfindung, die die Fasern
zusammendrücken. Wenn das Material auf dem unteren Band 34 liegt, wird es durch
die Einführungsöffnung der Presse geführt; das obere Band 40 legt sich gegen die
Oberseite der Matte, um die Einführung in die Druckkammer zu erleichtern. Am Eingang
der Presse sind eine Reihe von Rollen 42 so angestellt, daß die Fasern einem Anfangsdruck
unterworfen werden, der bis zu 49 kg/cm2 beträgt. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, sind
die Rollen 42 in lotrechter Richtung anstellbar, so daß der auf die Fasermatte ausgeübte
Druck je nach der gewünschten oder erforderlichen Dichte der Tafel verändert werden
kann. Die einander gegenüberliegenden Stahlbänder 34 und 40, die die Faserkunstharzmatte
fest in Stellung halten, bestehen vorzugsweise aus schwedischem Sägebandstahl oder
rostfreiem Stahl und werden mit Hilfe von Rollen 44, die am Ausgangsende der Presse
38 liegen, straff gehalten. Die Rollen 44 werden von einem Motor 46 angetrieben,
jedoch kann der Antrieb auch anders erfolgen. Für jedes Stahlband sind zwei Reinigungsbürsten
48 vorgesehen, um die Oberfläche zu säubern, damit das Erzeugnis eine glatte Oberfläche
erhält.
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Wenn die Matte fest zwischen den Bändern 34 und 40 eingespannt ist,
werden an der Rückseite des oberen und unteren Bandes Druck und Wärme zugeführt,
indem heiße Druckluft durch kleine Öffnungen 50 in den hohlen, gegossenen Heizplatten
52 (Fig. 5) geleitet wird.
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Aus F ig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß die Heizplatten 52 mit Hilfe
von Schrauben 49, Muttern 51 und Federn 53 einstellbar befestigt sind, die nur die
Aufgabe haben, die Heizplatten voneinander getrennt zu halten und den Eintritt der
ersten Charge in die Presse zu erleichtern.
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In Fig. 2 und 5 ist eine Sammelleitung 54 dargestellt, welche den
Heizplatten Dampf zuführt, während eine Leitung 56 den Heizplatten Druckluft zuleitet.
Es sei bemerkt, daß die Luft- und Dampfleitungen koaxial angeordnet sind, damit
der in der Leitung 54 enthaltene Dampf die in der Leitung 56 befindliche Druckluft
vor dem Eintritt in die Zuleitungskammern 58 der Heizplatten 52 vorwärmt. Die Kammern
58 erstrecken sich über die gesamte Breite der Heizplatten und teilen dadurch die
Heizplatten in einzelne Abschnitte. Da die Kammern 58 je einen Dampf enthaltenden
Abschnitt 60 auf jeder Seite haben, ist es klar, daß die Luft, die in die Kammer
58 eintritt, bis zu ihrem Durchtritt durch Öffnungen 50 aus der Druckplatte erwärmt
wird. Die den Dampf enthaltenden Abschnitte 60 sind je mit einem Auslaßrohr 62 (Fig.
2 und 3) versehen, wobei diese Rohre von der Seite der Heizplatte nach außen in
eine Sammelleitung 64 münden, um den Niederdruckdampf und das Kondensat abzuführen.
Es findet also ein ständiger Durchtritt von Dampf durch die Heizplatten statt, um
sicherzustellen, daß eine konstante Wärmequelle verfügbar ist, welche das Fasermaterial
beim Durchtritt durch die Presse erwärmt.
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Wenn die Druckluft durch die Öffnungen 50 austritt und auf die Rückseite
der Stahlbänder auftrifft, wird eine große Wärmemenge dem Band und infolgedessen
auch dem dazwischen befindlichen Material zugeführt. Es sei bemerkt, daß die Öffnungen
bei 66 angesenkt sind, um den Druckabfall infolge der Expansion zu vermindern, der
einen unerwünschten Temperatur-. abfall zur Folge hätte. Außerdem ist es durch dieses
Ansenken möglich, das höchste Verhältnis zwischen dem mittleren Druck auf die Bänder
und dem zugeführten Druck zu erhalten. Die Größe der Öffnungen 50 und die Höhe des
Druckes der. Druckluft sind so berechnet, daß ein Raum 68 von etwa 0,025 mm zwischen
den Heizplatten und den Bändern 34 und 40 aufrechterhalten wird. Da die Druckluft,
die durch die Öffnungen 50 zugeführt wird, an den Rändern der
Bänder
austritt, nimmt der Druck am äußeren Rand um etwa 30 bis 50 0%o ab. Außerdem ist
die Temperatur, die an allen Stellen der Bänder gleichmäßig ist, am Rand etwas niedriger,
wo der Druckabfall und die plötzliche Expansion beim Austritt eine beträchtliche
Abkühlung verursachen. Die beste Maßnahme gegen einen ungleichförmigen Druck und
eine Abkühlung am Rand besteht darin, den Abstand 68 mit einer Stärke von 0,025
mm oder weniger aufrechtzuerhalten. Obgleich der Luftabstand 68 normalerweise die
Reibung zwischen den sich gegenseitig bewegenden Teilen auf einem Minimum hält,
so ist es doch nicht selten, daß die Fasern sich so anordnen, daß gelegentlich dickere
Stellen gebildet werden. Solche Stellen bewirken natürlich, daß das Band etwas angehoben
oder eingesenkt wird und unter Umständen mit den Heizplatten in Berührung kommt.
Es ist daher zweckmäßig, ein Metallstearatpulver auf die Bänder aufzubringen, um
eine zusätzliche Schmierung herbeizuführen und die Heizplatten und Bänder gegen
schädliche Einflüsse der Reibung zu schützen, wenn diese beiden Teile im Bereich
der eben erwähnten verdickten Stellen in Berührung kommen. Die Verwendung eines
Metallstearates dient auch dazu, ein Kleben durch Kunstharz zu verhindern, das etwa
aus der Matte während des Druckvorganges ausgetreten ist.
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Da die in den Fasern enthaltene Feuchtigkeit während des ersten Teiles
des Druckvorganges in Dampf verwandelt wird, wird eine vorbestimmte Anzahl von Platten
in der Nähe des Endes der Druckkammer 70 mit einem fortlaufenden Strom eines flüssigen
Kühlmittels, z. B. Wasser, gespeist, so daß die Luft, welche die Bänder 34 und 40
trifft, die Platten auf eine Temperatur unterhalb des Siedepunktes des Wassers abkühlt
und den Dampf kondensiert. Eine Kühlung der gepreßten Fasern vor dem Zeitpunkt des
Austritts der Tafel aus der Presse ist wichtig, um zu verhindern, daß der darin
enthaltene Dampfdruck die Tafel zerstört.
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Das Kühlmittel wird den Kühlplatten in derselben Weise zugeführt,
wie die beschriebenen Heizmittel. An Stelle des durch die Leitung 54 strömenden
Dampfes wird Wasser zugeführt, so daß die in der Leitung 56 enthaltene Luft gekühlt
und nicht erhitzt wird. Die Dampf enthaltenden Kammern 60 werden nun zu wasserführenden
Kammern. Da der Vorgang ein fortlaufender ist, müssen die Zuführungsleitungen für
heiße und kalte Luft getrennt und verschieden voneinander sein. Die die Wärme zuführenden
Leitungen erstrecken sich über eine vorbestimmte Länge, z. B. zwei Drittel der Länge,
und sind dort abgeschlossen. Die das Kühlmittel enthaltenden Leitungen erstrecken
sich dann über den übrigen Teil der Länge der Presse, d. h. über das letzte Drittel.
Dies ist in Fig. 6 in Verbindung mit einer etwas abgeänderten Maschine dargestellt,
bei der die Heiz- und Kühlleitungen 102 und 128, die noch näher beschrieben werden,
so dargestellt sind, daß die abgeschlossenen Enden in Längsrichtung einen Abstand
haben. Eine ähnliche Anordnung ist bezüglich der Sammelleitungen getroffen, welche
die verbrauchten Heiz- und Kühlmittel von den Platten wegleitet; d. h., getrennte
Leitungen sind vorgesehen, um den verbrauchten Heizdampf und das verbrauchte Kühlwasser
wegzuführen.
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Eine Abänderung der Presse und der oben beschriebenen Heizplatten
ist in Fig.6, 7 und 8 dargestellt, wobei diese Ausführungsform hauptsächlich bei
der Herstellung von Holztafeln, z. B. Sperrholz, benutzt wird. Wie sich besonders
aus Fig. 6 und 7 ergibt, ist eine Druckkammer 70 durch eine Anzahl von unteren Platten
72 und eine Reihe von oberen schwimmenden, d. h. losen Platten 74 begrenzt. Zwei
einander gegenüberliegende Rollen 76 sind am Einlaßende der Druckkammer und zwei
einander gegenüberliegende Rollen 78 am Austrittsende der Druckkammer vorgesehen.
Diese Rollen werden in erster Linie als Führungsmittel für die einander gegenüberliegenden
endlosen Stahlbänder 80 und 82 benutzt, obwohl sie auch einen gewissen vertikalen
Druck auf das Holz ausüben. Die Bänder sind je mit einer Spannrolle 84 und zwei
Reinigungsbürsten 86 versehen.
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Der Aufbau der Reihe von oberen Platten 74, die in dieser Sperrholzpr
esse verwendet werden, unterscheidet sich von der vorher beschriebenen Anordnung
und wird daher ausführlicher angegeben. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß die Platten
74 je einen oberen Teil 88 und einen unteren Teil 90 aufweisen, der verschiebbar
in dem oberen Teil gelagert ist. Der Teil 88 ist auf lotrechten Gewindestangen
92 (Fig. 7) geführt und kann durch Änderung der Lage der Muttern 94 eingestellt
werden. Der untere Teil 90 hat eine Anzahl Öffnungen 96, welche den Austritt der
Druckluft aus dem Innern der Heizplatten auf der Rückseite des endlosen Bandes gestatten:
Es sei bemerkt, daß diese Öffnungen oder Löcher in der gleichen Weise angesenkt
sind wie die Öffnungen in den Platten der Hartfaserplattenpresse. Da die Teile 88
und 90 gegeneinander beweglich sind, ist der Teil 90 mit einer Abdichtung
98 (F ig. 7 und 8) versehen, die vollständig um diesen Teil herurnläuft, um den
Austritt der Druckluft aus der Heizplatte in die Atmosphäre außer an den vorgeschriebenen
Stellen, d. h. den Öffnungen in den Platten, zu verhindern. Es ist ersichtlich,
daß die beiden Plattenteile zusammen eine hohle Kammer 100 bilden, deren Volumen
veränderlich ist.
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Dampf und heiße komprimierte Luft werden den Heizplatten durch zwei
koaxiale Leitungen 104 und 102 zugeführt, wobei die Druckluft teilweise durch den
Dampf beim Durchtritt durch die Leitung 102 erhitzt wird. Der Dampf wird von der
Leitung 104 durch die Leitungen 108 und 110 in Wärme abstrahlende Leitungen 106
geleitet, die im Innern der Platten vorgesehen sind. Auf diese Weise wird die Luft,
die bis auf einen bestimmten Grad in der Leitung 102 vorerwärmt ist, aus dieser
Leitung kleineren Rohren 109 und 111 zugeführt, wobei diese Rohre ihren Inhalt in
das Innere der Platten entleeren, wo er beim Durchtritt mittels der wärmeabstrahlenden
Leitungen 106 noch weiter erwärmt wird. Diese Luft strömt durch Öffnungen 96 in
den oberen und unteren Plattenanordnungen und schafft eine Gleitschicht 112, die
in Fig. 8 mit stark vergrößerter Dicke angedeutet ist.
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Mit Rücksicht auf die Tatsache, daß die Platten bei der abgeänderten
Ausführungsform in Abschnitten aufgebaut sind, und um zu verhindern, daß die Luft,
welche die Gleitschicht 112 zwischen den Platten und dem oberen Metallband 80 bildet,
zwischen den Platten entweichen kann, ist jede Platte mit einer Nut 114 versehen,
die einer ähnlichen Nut in der benachbarten Platte gegenübersteht, so daß die beiden
Nuten zusammen eine Rinne bilden, in die eine Abdichtung 116 eingesetzt werden kann.
Diese Abdichtungsanordnung ist in Fig. 7 und 8 dargestellt.
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Aus F ig. 7 ist ersichtlich, daß die Presse mit einer in Längsrichtung
verlaufenden Sammelleitung 118 versehen ist. Diese Leitung hat den Zweck, den Dampf
und das Kondensat aufzunehmen, die am Auslaßende
der die Wärme
abstrahlenden Leitung 106 austreten. Jede Platte enthält ein Rohr 120, das vom Auslaßende
der strahlenden Leitung zur Sammelleitung führt. Die Lage der Sammelleitung 118
geht aus Fig. 6 klar hervor.
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Beim Betrieb dieser -abgeänderten Presse werden mehrere Furniere des
Sperrholzes aufeinandergelegt, wobei ein Bindemittel zwischen je zwei Furnieren
vorgesehen ist. Dies geht am besten aus Fig. 8 hervor, in der die zusammengesetzte
Holztafel -drei Lagen 122, 124 und 126 enthält und sich in der- Presse -befindet.
Beim Eintritt in die Druckkammer wird die zusammengesetzte, miteinander verbundene
Tafel der Wärme und dem Druck zwischen den Heizplatten und der dazwischen befindlichen
Druckluft unterworfen. Es sei bemerkt, daß der untere Teil 90 der oberen
Heizplatte oben auf der zusammengesetzten Tafel schwimmt, wobei nur das Metallband
und die dünne Luftschicht die beiden Teile trennen, so daß die Heizplatten wesentlich
besser in der Lage sind, Oberflächenunregelmäßigkeiten der Tafel auszugleichen.
Dies bedeutet, daß auf die gesamte Oberfläche ein gleichmäßiger Druck ausgeübt wird,
so daß eine gleichförmige Verbindung zwischen den verschiedenen Furnieren sichergestellt
wird.. Bei dieser Art von Plattenanordnung ist es nicht wahrscheinlich, daß das
Band in Berührung mit dem Plattenaufbau kommt, da Unregelmäßigkeiten der Tafel eine
Zunahme des Druckes ergeben, die dazu führt, daß der -untere Teil 90 etwas in den
oberen Teil 88 -der Platten zurückweicht. Die Gleitschicht 112 aus Luft ist in Fig.
8 in stark vergrößertem Maßstab angedeutet. -Bei dieser Presse sind -wie auch bei
der vorher beschriebenen Anlage die letzten Platten. mit Einrichtungen versehen,
durch die die Platten und die Stahlbänder gekühlt werden können, so daß der ganze
Dampf im Innern des Sperrholzes kondensiert werden kann, um den inneren Druck in
der Tafel zu entlasten.
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Das erwähnte Kühlsystem geht aus Fig. 6 und 7 hervor. In Fig: 6 ist
eine Luftzufuhrleitung 128 neben der Presse dargestellt, ähnlich wie. dies vorher
in Verbindung mit dem Heizende der Presse beschrieben wurde. Die Leitung 128 enthält
eine im Innern angeordnete, koaxial liegende Leitung 130 zur Zuführung von Wasser
an die Platten. Das Wasser strömt von der Leitung 130 aufwärts durch- ,ein -Rohr
132 zu Kühlleitungen, welche das Wasser durch die Platten führen. Die Kühlleitungen
sind identisch wie die die Wärme abstrahlenden Leitungen ausgeführt, die oben in
Verbindung mit dem Heizende der Presse beschrieben wurden. Bei dieser Anordnung
ist ersichtlich, daß die in der Leitung 128 befindliche Luft, die durch eine Leitung
134 den Plattenkörpern zugeführt wird, sowohl durch Berührung mit der Leitung 130
als auch durch das Strömen über das Kühlrohr in den Platten vor dem Entweichen durch
die Öffnungen 96 gekühlt wird. Das Wasser verläßt die Platten durch ein Rohr 136
und fließt in die Sammelleitung 130; das Wasser kann dann entfernt oder gekühlt
und wieder zugeleitet werden. -je nachdem, wie dies zweckmäßig ist. _ _