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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen
eines aus sich rechtwinklig kreuzenden, Maschen bildenden Längs- und Quersträngen
bestehenden Schlauches oder Bandes aus thermoplatstischem Kunststoff oder vergleichbaren
Werkstoffen, bei dem die Längs stränge im Strangpreßverfahren in Preßrichtung kontinuierlich
und die Querstränge in Abständen schlagartig erzeugt werden.
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Es ist bereits ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung netz-
oder gitterartiger Gegenstände aus thermoplastischem Kunststoff in Form eines Schlauches
oder Bandes bekannt, bei dem in Längsrichtung parallel zueinander verlaufende Stränge
und im Winkel zu diesen stehende Stränge ausgepreßt und in Kreuzungspunkten miteinander
verbunden werden. Mit diesem bekannten Verfahren ist es nicht möglich, eine netz-
oder gitterartige Struktur mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Strängen zu
erzeugen, wenn die eine Strangrichtung mit der Längsrichtung des Schlauches oder
Bandes übereinstimmt.
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Es ist darüber hinaus ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen
eines Bandes aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, das aus sich rechtwinklig
kreuzenden, Maschen bildenden Längs- und Quersträngen besteht, bei dem die Längsstränge
im Strangpreßverfahren in Preßrichtung kontinuierlich hergestellt und die Querstränge
vorgeformt in Abständen mit den Längssträngen verbunden werden.
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Bei diesem Verfahren ergibt sich zwar ein bandförmiges Netz, dessen
Stränge in Längsrichtung des Bandes und quer hierzu verlaufen, jedoch ist es nicht
möglich, die Maschenausbildung den jeweiligen Anforderungen anzupassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und damit
preiswertes Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Schlauches oder Bandes
aus thermoplastischem Kunststoff oder vergleichbaren Werkstoffen mit netz- oder
gitterartiger Struktur zu schaffen, das eine Anpassung der Maschenausbildung an
die jeweiligen Anforderungen gestattet und mit welchem Schläuche und Bänder aus
sich rechtwinklig kreuzenden Längs- und Quersträngen hergestellt werden können,
die auf Grund ihrer Formgebung eine gute Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen
sowohl in axialer als auch in radialer Richtung angreifende Kräfte aufweisen, die
unterschiedliche Größe besitzen können.
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Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die einzelnen
Querstränge während des kontinuierlichen Erzeugens der Längsstränge in entsprechend
der gewünschten Maschenausbildun g veränderlicher Breite und veränderlichem Abstand
erzeugt werden.
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Damit wird erreicht, daß Schläuche und Bänder aus sich rechtwinklig
kreuzenden Längs- und Quersträngen hergestellt werden, deren Querstränge bezüglich
ihres gegenseitigen Abstandes und ihrer in Längsrichtung des Schlauches oder Bandes
liegender Breite den jeweiligen Anforderungen entsprechend ausgeführt sind, wobei
Veränderungen hinsichtlich dieser Merkmale während der kontinuierlichen Erzeugung
der Längsstränge ohne Schwierigkeiten möglich sind. Hierdurch ergibt sich ein Verfahren,
das nicht nur bei einer Großserienfabrikation, sondern auch bei kleineren Längen
oder Stückzahlen preisgünstig arbeitet.
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Zweckmäßigerweise werden die Querstränge als
Verbindungsstücke zwischen
den Längssträngen erzeugt. Somit ergeben sich Kreuzungspunkte, die die gleiche Wandstärke
wie die Längs- und Querstränge aufweisen.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens mit einer Strangpresse, die einen mit einer Öffnung ausgebildeten Düsenkörper
und ein zum Verschluß der Öffnung bis auf abschnittsweise Aussparungen relativ zu
diesem und axial zur Hauptpreßrichtung bewegbares Verschlußstück aufweist.
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Zur Schaffung einer einfachen und funktionssicheren Vorrichtung zum
Herstellen von Schläuchen oder Bändern wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß
das Verschlußstück in die öffnung bewegbar ist und die abschnittsweisen Aussparungen
als die Längsstränge bildende Durchbrüche im Verschlußstück und/oder Düsenkörper
ausgebildet sind.
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Vorteilhafterweise ist das Verschlußstück als eine die Durchbrüche
aufweisende Hülse ausgebildet und auf dem die als Ringspalt ausgebildete Öffnung
aufweisenden Düsenkörper gleitend verschiebbar. Zweckmäßigerweise ist die Breite
des Ringspaltes durch eine verschieb- oder auswechselbare Ringblende veränderbar.
Hierdurch wird erreicht, daß die Wandstärke des Bandes oder Schlauches einstellbar
ist.
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Vorteilhafterweise ist in der Nähe der Mündung des Ringspaltes eine
ortsfeste Schablone angeordnet.
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Mit der Schablone wird eine Glättung des aus der Strangpresse austretenden
Schlauches oder Bandes erzielt. Zweckmäßigerweise weist das Verschlußstück und/oder
der Düsenkörper Zuleitungskanäle sowie eine ringförmige Verteilungskammer auf. Vorteilhafterweise
ist die Verteilungskammer segmentartig in unabhängig voneinander speisbare Kammern
unterteilt. Hierdurch ist es möglich, die Längsstrecke in unterschiedlichen Farben
oder aus unterschiedlichem Material herzustellen. Zweckmäßigerweise ist dem Verschluß
stück eine Heizvorrichtung zugeordnet.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zum Herstellen eines Schlauches mit einer Strangpresse mit einer schlitzförmigen
Düse und einer Verschlußplatte, die kammartig mit quer zur Längsrichtung der schlitzförmigen
Düse verlaufenden parallelflankigen, sich in zwei Reihen gegenüberstehenden Zähnen
ausgebildet und in der zu ihren Zahnflanken parallelen Richtung hin-und herbewegbar
ist. Die Vorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz
der Düse als in sich geschlossener Spalt mit rechteckigem Umriß ausgebildet ist,
dessen Längsseiten abwechselnd durch die Zähne der jeweiligen Zahnreihe abschnittsweise
abdeckbar sind.
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Mit dieser Vorrichtung lassen sich nach dem Verfahren Schläuche mit
netz- oder gitterartiger Struktur herstellen, die einen beliebigen, vom Kreisring
abweichenden Querschnitt besitzen.
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In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zum
Herstellen von Schläuchen mit netz- oder gitterartiger Struktur dargestellt, und
zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch den aus Düsenkörper und Verschluß stück
bestehenden Spritzkopf einer Vorrichtung und Fig. 2 eine perspektivische Ansicht
des Düsenkörpers und Verschußstückes gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch
den Spritzkopf einer zweiten Vorrichtung,
F i g. 4 eine Draufsicht
auf den Düsenkörper einer dritten Vorrichtung, F i g. 5 eine Seitenansicht des zugehörigen
Verschlußstückes und F i g. 6 einen Längsschnitt durch den Düsenkörper gemäß der
Schnittlinie VI-VI in F i g. 4, F i g. 7 eine Draufsicht auf die Verschlußplatte
einer weiteren Vorrichtung.
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Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 sind die wesentlichen
Teile einer Vorrichtung gezeigt, mit der ein aus sich rechtwinklig kreuzenden Längs-
und Quersträngen bestehender Schlauch mit kreisförmigen Querschnitt hergestellt
wird. Die Vorrichtung besitzt einen fest am Ende eines von einer Strangpresse kommenden
Kanals 27 angeordneten Düsenkörper 21, der bezüglich einer Achse 22 rotationssymmetrisch
ist. In seiner Mantelfläche ist eine Verteilungskammer 26 ausgebildet, die eine
geschliffene, nach außen und zur Mündung des Düsenkörpers 21 divergierende, konische
Fläche 23 aufweist.
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Am Düsenkörper 21, der in ein den Kanal 27 bildendes Rohr eingeschraubt
ist, ist eine Ringblende 24 befestigt. Die Ringblende 24 besitzt ein Flanschstück
24 a, das zwischen der Stirnfläche des den Kanal 27 bildenden Rohres und einer Schulter
37 des Düsenkörpers 31 eingeklemmt wird. Zusammen mit der konischen Fläche 23 des
Düsenkörpers 21 bildet die Ringblende 24 einen Ringspalt25, der über Zuleitungskanäle
28 mit dem Kanal 27 in Verbindung steht.
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Auf der Ringblende 24 ist ein Verschlußstück 29 axial beweglich geführt,
das mittels Schrauben 30 an einem Ring 29 a befestigt ist. Das untere Ende des beweglichen
Verschlußstückes 29 besitzt eine geschliffene kegelförmige Fläche 23 a, durch die
der Ringspalt 25 des feststehenden Düsenkörpers 21 verschließbar ist. In der kegelförmigen
Fläche 23 a des Verschlußstückes 29 sind Durchbrüche31 in Form von Kanälen ausgespart,
deren Ausbildung aus F i g. 2 hervorgeht.
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Um das bewegliche Verschlußstück 29 und den Ring 29 a ist eine beispielsweise
mit einer elektrischen Widerstandswendel versehene Heizvorrichtung 46 herumgelegt,
so daß über den Ring 29 a und das Verschlußstück 29 der Düsenkörper 21 auf einer
Temperatur gehalten werden kann, die etwa der Ausstoßtemperatur des thermoplastischen
Stoffes entspricht.
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Durch auf der Zeichnung nicht dargestellte Mittel wird das Verschlußstück
29 mit dem Ring 29 a auf dem feststehenden Düsenkörper 21 in Richtung der Achse
22 periodisch zwischen zwei Endstellungen hin- und herbewegt. In der einen Endstellung
ist die kegelförmige Fläche 23 a des Verschlußstückes 29 mit der konischen Fläche
23 des Düsenkörpers 21 in Berührung, so daß lediglich die Durchbrüche 31 einen Teil
des Ringspaltes 25 freigeben. In der anderen Endstellung sind die beiden Flächen
23 und 23 a derart voneinander entfernt, daß der gesamte Querschnitt des Ringspaltes
25 freigegeben ist.
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Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird auf folgende Weise
ein Schlauch aus thermoplastischem Kunststoff oder vergleichbaren Werkstoffen mit
netz- oder gitterartiger Strukter hergestellt, der in Längsrichtung parallel zueinander
verlaufende Längsstränge und rechtwinklig zu diesen verlaufende Querstränge aufweist.
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In der einen in F i g. 1 gezeigten Endstellung geben
lediglich die
Durchbrüche 31 einen geringen Teil des Ringspaltes 25 frei, so daß aus dem Düsenkörper
21 eine der Zahl der Durchbrüche 31 entsprechende Anzahl von Längssträngen 32 austritt.
Wenn nunmehr das Verschlußstück 29 schlagartig in die andere Endstellung bewegt
wird, in der der gesamte Querschnitt des Ringspaltes 25 freigegeben ist, wie dies
F i g. 2 zeigt, tritt der thermoplastische Kunststoff schlagartig in Form eines
rechtwinklig zu den Längssträngen 32 liegenden Elementes aus, das einen in sich
geschlossenen Querstrang33 bildet. Der Querstrang 33 besteht in den Kreuzungspunkten
mit den Längssträngen 32 aus dem gleichen Material wie diese, so daß ein insgesamt
homogenes Netz oder Gitter aus rechtwinklig zueinander verlaufenden Strängen gebildet
wird.
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Ein aus dem Düsenkörper 21 heraustretender Schlauch T kann unmittelbar
unterhalb der Austrittsöffnung des Ringspaltes 25 durch eine Scheibe 34, die beispielsweise
durch eine Schraube 35 am unteren Ende des Düsenkörpers 21 befestigt ist, auf den
gewünschten Querschnitt gebracht werden. Man kann der Scheibe 34 eine Form und/oder
Abmessungen geben, die vom Querschnitt des austretenden Schlauches T abweichen,
so daß man auf Grund der Plastizität des ausgestoßenen Stoffes vor seiner Verfestigung
die Form des Schlauches T ändern und den Durchmesser vergrößern oder verkleinern
kann.
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Gleichfalls ist es möglich, die Länge des ausgepreßten Schlauches
T und damit den Abstand der Querstränge 33 vor der Verfestigung zu ändern, indem
man Zugkräfte auf die Längsstränge 32 ausübt, beispielsweise durch Gewichtsbelastung.
Die für die anschließende Verfestigung des Schlauches T notwendigen Mittel, die
den Eigenschaften des ausgestoßenen Stoffes angepaßt sein müssen, sind in den F
i g. 1 und 2 nicht dargestellt.
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Falls der Schlauch T verschiedenfarbige Streifen oder Längsstränge
32 aus unterschiedlichem Material aufweisen soll, kann die ringförmige Verteilungskammer
26 segmentartig in eine Mehrzahl von Kammern aufgeteilt werden, die unabhängig voneinander
mit verschiedenfarbigen oder verschiedenartigen Stoffen gespeist werden.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Breite des Ringspaltes
25 durch den Abstand zwischen dem unteren Rand der Ringblende 24 und der konischen
Fläche 23 des Düsenkörpers 21 bestimmt.
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Diese Breite kann geändert werden, indem die Ringblende 24 bezüglich
des Düsenkörpers 21 in Richtung der Achse 22 verstellbar ist oder indem sie durch
eine andere Ringblende mit unterschiedlicher axialer Erstreckung ausgetauscht wird.
Hierdurch ist es möglich, die Stärke der Längs- und Querstränge 32 bzw.
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33 zu verändern, wobei zusätzlich die Form der Durchbrüche 31 geändert
werden kann.
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In der Nähe der Mündung des Ringspaltes 25 ist beim dargestellten
Ausführungsbeispiel eine ortsfeste Schablone 36 angeordnet, deren kreisförmige Aussparung
ein seitliches Heraustreten des aus dem Ringspalt 25 ausgepreßten Stoffes verhindert.
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Falls ein vollwandiger Schlauch oder vollwandige Schlauchabschnitte
hergestellt werden sollen, wird das Verschlußstück 29 über eine längere Zeit in
der den gesamten Ringspalt 25 freigebenden Endstellung festgehalten. Wird das Verschlußstück
29 in einer mittleren Stellung festgehalten, so tritt ein vollwandiger Schlauch
aus dem Düsenkörper 21 aus, der
auf seiner äußeren Mantelfläche
mit in Längsrichtung parallel zueinander verlaufenden Längssträngen versehen ist,
die sich durch das aus den Durchbrüchen 31 des Verschluß stückes 29 austretende
Material ergeben. Den Längs strängen können weiterhin Querstränge überlagert werden,
indem das Verschlußstück 29 kurzzeitig aus der mittleren in diejenige Endstellung
bewegt wird, in der der gesamte Ringspalt 25 freigegeben ist.
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Schläuche mit netz- oder gitterartiger Struktur, die mittels der
in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung hergestellt worden sind, können ein-oder
mehrfach in Längsrichtung aufgeschnitten werden, so daß sich ein oder mehrere Bänder
mit netz-oder gitterartiger Struktur ergeben. Selbstverständlich ist es auch möglich,
die voranstehend beschriebene Vorrichtung mit einem Düsenspalt auszustatten, der
nicht in sich geschlossen ist und einen geradlinigen oder kurvenförmigen Verlauf
besitzt. Mit einer derartigen Vorrichtung würde in entsprechender Weise ein aus
sich rechtwinklig kreuzenden Längs- und Quersträngen bestehendes Band hergestellt.
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In Fig. 3 ist in einem Längsschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zum Herstellen eines Schlauches mit netz- oder gitterartiger Struktur
dargestellt. Der feststehende Düsenkörper 21 besitzt hierbei eine ringförmige Gestalt;
seine glatt geschliffene Fläche 23 ist konisch ausgebildet.
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Das bewegliche Verschlußstück 29 ist in der Mitte des feststehenden,
ringförmigen Düsenkörpers 21 derart angeordnet, daß seine geschliffene, kegelförmige
Fläche 23 a durch eine axiale Verschiebung in Richtung des Pfeiles 22 a in Berührung
mit der geschliffenen Fläche 23 des Düsenkörpers 21 gebracht werden kann. Die kegelförmige
Fläche 23 a des Verschlußstückes 29 ist mit offenliegenden Durchbrüchen31, deren
Querschnitt beispielsweise halbrund ist und mit zwei besonderen Nuten 31a von größerem,
beispielsweise rechtwinkligem Querschnitt versehen. Wenn das Verschlußstück 29 seine
Endstellung einnimmt, in der die Flächen 23 und 23 a miteinander in Berührung stehen,
wird der in die Verteilungskammer 26 eingeführte Stoff ausschließlich durch die
Durchbrüche 31 und Nuten 31a ausgepreßt, so daß entsprechende Längsstränge 38 sowie
zwei breitere Streifen 38a gebildet werden.
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Sobald das bewegliche Verschlußstück 29 die in F i g. 3 gezeigte
andere Endstellung einnimmt, in der zwischen den Flächen 23 und 23 a ein Ringspalt
39 gebildet ist, wird der der ringförmigen Verteilungskammer 26 zugeführte Stoff
nicht nur durch die Durchbrüche 31 und Nuten 31 ausgepreßt, sondern gleichzeitig
auch durch den Ringspalt 39, wobei ein ring- und linienförmiger Querstrang 40 schlagartig
ausgepreßt wird. Die verschiedenen Querstränge 40, die nacheinander durch ein periodisches
Öffnen des Ringspaltes 39 erzeugt werden, sind an ihren Kreuzungspunkten mit den
Längssträngen 38 und Streifen 38 a aus homogenem Material gebildet, so daß ein einstückiger
Schlauch von netzartiger Struktur mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt wird.
Wenn man diesen Schlauch entlang der mittleren Längsachse in der Mitte der Streifen
38a aufschneidet und ausbreitet, erhält man ein Gitter mit durchgehenden, geschlossenen
Rändern. Diese beiden vorgenannten Operationen werden vorzugsweise vor dem Erhärten
des Stoffes vorgenommen.
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Bei dem in der Zeichnung mit den F i g. 4 bis 6
dargestellten dritten
Ausführungsbeispiel besitzt der feststehende Düsenkörper 21 einen rechteckigen Querschnitt.
In seiner konisch geschliffenen Fläche 23 sind Durchbrüche 31 und Nuten 31 a vorgesehen,
die sich hinsichtlich der Form und der Abmessungen ihrer Querschnitte unterscheiden.
Das bewegliche Verschlußstück 29 hat gleichfalls einen rechteckigen Querschnitt,
besitzt jedoch keine Durchbrüche oder Nuten auf seiner kegelförmig geschliffenen
Fläche 23a.
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Der thermoplastische Stoff wird wiederum durch den Zuleitungskanal
28 in die ringförmige Verteilungskammer 26 geführt, aus der er in die Durchbrüche
31 und Nuten 31 a sowie in den Zwischenraum zwischen dem Düsenkörper 21 und dem
Verschlußstück29 gelangt. Ein teilweise mit unterbrochenen Linien dargestelltes
Rechteck 41 in Fig.4 stellt den unteren Umfang des Verschlußstückes 29 dar, wenn
dessen geschliffene Fläche 23 a sich in Berührung mit der geschliffenen Fläche 23
des feststehenden Düsenkörpers 21 befindet. Der themoplastische Stoff wird fortlaufend
aus Zwischenräumen 42 herausgedrückt, wodurch sich zwei gegenüberliegende Wände
43 des Schlauches T bilden, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Die beiden vollen
Wände 43 sind miteinander durch Wände mit netz- oder gitterartiger Struktur verbunden,
von denen eine in F i g. 6 sichtbar ist. Die Wände bestehen aus Längssträngen 44
und Streifen 44 a, die kontinuierlich durch die Durchbrüche 31 und Nuten 31 a ausgepreßt
werden, und aus rechtwinklig hierzu verlaufenden Quersträngen45, die aus dem Ringspalt
mit rechteckigem Umriß herausgepreßt werden, der periodisch zwischen den geschliffenen
Flächen 23 und 23 a des Düsenkörpers 21 bzw. des Verschlußstückes 29 gebildet wird.
Auch der Schlauch T mit rechteckigem Querschnitt kann entlang eines Randes oder
beider Ränder aufgeschnitten werden.
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In Fig. 7 ist schließlich als viertes Ausführungsbeispiel die Verschlußplatte
einer Vorrichtung zur Herstellung eines Schlauches mit netz- oder gitterartiger
Struktur in einer Draufsicht dargestellt. Bei dieser Vorrichtung ist die Schlitzdüse
des Spritzkopfes als in sich geschlossener Spalt 1 mit rechteckigem Umriß ausgebildet,
dessen Längsseiten la und Querseiten lb eine konstante Breite b besitzen.
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Der Spalt 1 kann abschnittsweise durch eine Verschlußplatte3 abgedeckt
werden, die kammerartig mit quer zur Längsrichtung des die Düse bildenden Spaltes
1 verlaufenden parallelflankigen Zähnen 3 a, 3 b ausgebildet und in der zu ihren
Zahnflanken parallelen Richtung hin- und herbewegbar ist. Zähne 3 a und 3b stehen
sich in zwei Reihen gegenüber; ihre Kopfflächen sind im Abstand a voneinander angeordnet,
der mindestens so groß wie die Breite b des Spaltes 1 ist. Die Tiefe der Zahnlücken
entspricht etwa der Länge der Querseiten 1 b des Spaltes 1.
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Die Verschlußplatte3 ist quer zur Auspreßrichtung in der zu den Zahnflanken
parallelen Richtung hin- und herbewegbar. In jeder Endstellung verdecken die Zähne
3 a oder 3 b einer der beiden Zahnreihen abschnittsweise eine der Längsseitenia
des Spaltes 1, während der Austritt aus der anderen Längsseite la durch den freien
Raum zwischen den Zahnenden der Verschlußplatte 3 vollständig freigegeben ist. Auf
diese Weise werden in jeder der Endstellungen auf der einen Längsseite la des Spaltes
1 Längsstränge gebildet, während aus der anderen
Längsseite la
des Spaltes 1 ein einziger Querstrang austritt.
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An den Enden der Zahnreihen sind Rastenl2 ausgebildet, die den Zwischenraum
zwischen den Zahnenden zur Stirnseite der Verschlußplatte 3 hin verlängern. Die
Rasten 12 schaffen kontinuierlich veränderbare Verbindungsstränge, die aus den beiden
Querseitenlb des Spaltesl austreten und die beiden an den Längsseiten la erzeugten
Hälften des Schlauches miteinander verbinden. Das aus der in Fig. 7 dargestellten
Vorrichtung austretende schlauchförmige Netz mit kastenförmigem Querschnitt kann
bei Bedarf vor dem Erhärten mit Hilfe einer Schablone in der Querschnittsform verändert
werden, um beispielsweise ein rohrförmiges Netz von kreisförmigem Querschnitt zu
erhalten. Außerdem ist es möglich, an einem Spritzkopf mehrere Verschlußplatten
3 anzuordnen, um gleichzeitig mehrere schlauchförmige Netze herzustellen.
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Bei allen der voranstehend beschriebenen Vorrichtungen werden die
einzelnen Querstränge während des kontinuierlichen Erzeugens der Längsstränge schlagartig
erzeugt, wobei ihre Breite und ihr Abstand beliebig veränderlich ist, so daß die
Maschen des netz- oder gitterartigen Schlauches oder Bandes in jeder gewünschten
Weise ausgebildet werden können. Aus der Beschreibung und Arbeitsweise einiger der
Vorrichtungen geht hervor, daß es mit diesen möglich ist, die Querstränge als Verbindungsstücke
zwischen den Längssträngen zu erzeugen, so daß sich Schläuche oder Bänder mit gleichmäßiger
Wandstärke ergeben.