DE1427566A1

DE1427566A1 - Schleifkoerper

Info

Publication number: DE1427566A1
Application number: DE19621427566
Authority: DE
Inventors: Schnabel Herbert William
Original assignee: Armour and Co
Current assignee: Armour and Co
Priority date: 1961-11-24
Filing date: 1962-09-25
Publication date: 1969-06-04
Also published as: FI40143C; ES280532A1; FI40143B; AT257404B; GB1014297A; CH412617A; LU42411A1

Description

Armour and Company, 401 North Wabash Avenue, Chicago, Illinois ( V. St. A. )

S chi e if körp er

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifkörper, und im besonderen bezieht sie sich auf einen fasrigen Schleifkörper und auf Verfahren zu dessen Herstellung.

Bei der Herstellung von fasrigen Schleifkörpern, bei welchen fasern in willkürlicher Verteilung durch Verkleben niteinander verbunden und Schleifkorner an dem Schleifkörper befestigt sind, wurde festgestellt, daß die Schleifkörner dazu neigen, sich in erster Linie an den. Knot ens teilen bzw. an den xainkban anzusenmeln, wo sich f.ie Fasern gi--;eii3er'.;i.'; Irreuzen imü ^T.vo das lllebmittal vorhanden ist. 3ei J.ar Schleif operation, bei der das Werkstück mit dem Parjorvlieg bm/. dor ^asorbalm in Kontalrb gebracht v;ird, v:ird eine beträchtliche 7ärme εχ± dieser. 1-iiot.ensuÄllen uzv7.

Σχαν.ζν.η ■ ::'jcnl?uer: entwickelt, und gloicLaeitig werden die

1 ;.icht ge s ch at st er· ;.ⁿaserl'ingen dem /Jruck und der Reibung s-■.7iriaan.; ousjtr.^tzt, vi&s alles au cin&r Vcrlcürzung Cer Leb ruxlciy/r lec Sclileifkörpers beiträgt.

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Ss wurde nun gefunden, daß die Lebensdauer der Schleif- ' körper beträchtlich verlängert und gleichzeitig seine fertiggestellte Oberfläche einheitlicher gestaltet, wer- . . den kann u.a.m., wenn man ein Bindemittel verwendet, das die Pasern nicht allein an den -Kreuzungs-— bzw. Berührungspunkten verbindet, sondern zugleich einen im wesentlichen kontinuierlichen, elastisch federnden ITiIm um die Pasern lieruLi bildet, und wenn man weiter die Schleif körner in ..bestimmten Abständen längs der Faser .anordnet, so daß sie einen Panzer bzw. eine Schutzhülle entlang der Gesamt- ■ ■-. .lange der fasern bilden. . . ,

25-in Haupt gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht daher in der-Urzeugung eines fasrigen Schleifkörpers, in. welchem· die Pasern an den Zreuzungspunkten miteinander verbun-. den und mit einem kontinuierlichen« elastisch federnden PiIm versehen sind, der die Schleifkornteilchen im wesentlichen auf der gesamten Länge der Fasern fest bindet. Ein weiterer-Gegenstand der Erfindung besteht darin, in Kombination mit. einer Bahn aus nicht verwebten, willkürlich ineinander verschlungenen fasern einen elastomeren Binder zu entwickeln,, der die Schleif körner an die Fasern -. und zwar im wesentlichen auf ihrer gesamten Länge — bindet. Teitere Gegenstände rind Vorteile sind aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.-

BAD

3/0MO₄ 'r

Die vorliegende i-jrfindun..· ν;ire, in "bezug auf eine ihrer Ausführung sformei:. in eier beiliegenden Z -.iohnuiig erläutert,· hierbei bedeuten:

S¹IgUr 1 eine perspektivische Ansicht eines Sc^ltifkörpers genäß der vorliegenden Erfindung j und "J¹IjUr 2 eine stark vergrößerte Ansicht und eiaien Querschnitt eines Faserpaares aus dem in Figur 1 dargestellten Schleifkörper «>

Der in Figur 1 dargestellte Gegenstand steht stellvertretend "für eine Vielzahl von Sehleifkörperfomen, welche cüe vorliegende Erfindung schaffen kann, jer dargestellte Körper besteht aus einem Polster bsv·?. einer "3ahn, die in Ereisforn ausgebildet ist und aus fixier Hasse von verhältnismäßig kurzen Fasern "besteht, cie vorsugsv/eise in gekräuselter "ozv. in gelockter Porra vorliegen und in einen ineinander verschlungenen, nicht verwebten Zustand gebracht worden sind, γ/obei die fasern zu einem G-ectxitpoliter verbunden sind, und zTjar iait Hilfe eines 3irider-Li:ti"x-ißls an den Punlrten, an ueiien sich die Fasern lber]3?(iuzer. v:nt. dadurch nit-. inander in Berührung stehen» An die ürcsern ;:ind durch das Biiider-Ixtcrial gleichfalls Sealeifkörner gebunden, v;ie an besten Figur 2 veranschaulicht-. Das fertiggestellte Polster oder die fertiggestellte Bahn, die in Figur 1 dsrgustbllt ir.-t, kann zum Beispiel als 3<ußbodenscixeuerlciesen, das von Hand oder maschinell in Gebrauch ge-

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nommen v/erden kann, und für eine Vielzahl von anderen Ge- , .-,-· brauchszwecken Anwendung finden. Darüber hinaus kann das in - Form einer Baiin vorliegende Material als "solches oder mit einer Unterlage versehen zu Bändern verformt und diese für das Polieren ;unä. die 3ndbehandlung von Metallen, -LEoIz, Kunststoff de ,Leder und dergleichen benutzt werden ο * . --■■-■

'.Die erste Stufe bei der Formgebung-der Schleifkörper besteht in der Erzeugung einer offenen Bahn in einer Schicht der ge-· wünschten Dicke. Dieser-Arbeitsgang kann von.Hand ausgeführt werden, wird aber vorzugsweise mechanisch auf .einer .Garnett-. Maschine bz?i. auf einer anderen bekannten Faserpo.lster erzen- ■ genden Maschine, zum Beispiel einem "öurlator Rand-O-Webber" vorgenommen. Bei Verwendung .einer "Garnettmaschine wird als. , vorteilhaft empfohlen, einen·Wickler (Lapper) (wie er von der Firma Procter & Schwartz fabriziert wird) in Verbindung mit der Garnett-Msschine zu verwenden, um der nicht verwebten Bahn ehen zusätzlichen Grad an willkürlicher Paserver- ■-..,_■ teilung--zu verleihen. Bei einer derartigen apparativen Ausrüstung, soll die Länge der hier verarbeiteten Fasern für . ; gewöhnlich 1,27 bis 10,16 cm (l/2 to 4 inches) oetragen. Ivit besonderem Vorteil verwendet man l'asern von 3,81 bis 5,08 cm ■ (1 1/2 to 2 inches) o' Die Pasern sollen vorzugsweise eine Krümmung, in drei Dimensionen aufweisen, die ihnen durch ■vellen oder Kräuseln aufgeprägt worden ist,Was entweder ■. -auf mechanischem ¹Te ge oder mit Hilfe chemischer Krause lung sprozesse erfolgen kann. Die. gekräuselte oder gelocld;e Oberfläche bewirkt in dem ^ndprodulct die crforderliche Auxlockorung

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BADORIGlNAt.

"bzw. Grobheit der I'aserbalm.

rachden die Faserbahn - wie angegeben - /ebildet worder: iet, \;ird auf sie ein >Jlastoi.ieres bzv/. ein Binder aufgebracht, der plastifiziert ist und der auf den Pasern einen kontinuierlichen I'ilm bildet. ^;!enn zum Beispiel ein plastifiziert er Elastomerenbinder auf die I'aserbalm aufgesprüht oder aufgebracht ist, so bildet er, v.'ie festgestellt wurde, einen kontinuierlichen "Min un die Pasern und dient nicht nur dazu, die Pasern mit einender zu verbinden, sondern auch dazu, sie auf ihrer geseilten Lallte zu umhüllen.· Vorzugsweise wendet man eine wäßrige Dispersion oder ein vulkanisiertes Elastomeres bzw. einen vulkanisiert en Hinder an. Das Elastomere 2:ann entweder aus einem natürlichen llautschuk oder Let ex, aus einen synthetischen 'ivlastoucrc ιι-Ζ">ιtex oder aus einer Dispersion eines regenerierten r'aivbschuks bestehen. Spezifische Beispiele sind natürlicher Haut schuh, ' jut aeiien/styrol-jjisperni onen, ITeopr enkaut schukiiispcrr-ionen, Polyvinylchlorid, Vinyllatex und dergleichen mehr.

Der kontinuisrliche I¹Uu des Binders auf den !Fasern liefert Cleichzciüi^ ein l.ittel, mit Hilfe dessen die Sohle if körner auf den l'asern und läii£;s den !Fasern befestigt werden können, un so oinen jPanzcr bzw. eine Schutzhülle auf den Pasern zu bilden. ;-Jin derartiges- Schleif mat er ial kenn sämtliche bekanntem und _;;Cvei.-Hoten Schli. i:f'inaterir..licn unifassen,- so zum Beispiel Siliciuniöarbid, Almiiniunioxyd., Granat, Flint, Korund und "iihicijtoin in verschiedenen Korngrößen.

BAD ORIGfNAt.

Der Binder und die Schleifkörner .können auf.verschiedenen . .- ^egen aiiigebracht werden. Each einer Iucthode kann ein Ansatz aus einer Binder-AufschläniEiung und einer Dispersion, der Schleifkörner in der Aufschlämmung verwendet werdeiiT j±e_ die Schleif körner enthaltende Auf s chi» im mn^ kann dann . auf.dieJaserbahn-aufgebracht v/erden_: und swar entweder "durch Aufsprühen, durch Tiintauchcii oder durch Aufwalzen. Hach einer anderen Arbeitsweise- können Schleifkorn und Binder in getrennten Arbeitsstufen aufgebracht werden , wobei die Schleifkörner entweder durch ihre eigene Schwere, durch Aufwalzen oder durch elektrostatischen Fiederschlag aufgebracht werdeiio'"Erforderlichenfalls kann eine zweite Schicht des Binders aufgebracht werden, um eine bessere Verstärirung au erzielen, und dieser Auftrag, kann gleichfalls durch Aufsprühen, Aufwalzen oder durch Eintauchen erfolgen. Hiernach können der Binder und die mit den Schleifmittel imprägnierte Faeerbahn getrocknet und bei geeigneten ieniperaturen, deren Höhe von der-"ilatur desverwendeten Binder-Materials abhängt, gehärtet werden.

liach einer anderen Arbeitsweise kann die nicht verwebte l^aserbahn mit dem Binder einseitig· durch Besprühen, Eintauchen oder Aufwalzen beschichtet und hierauf das Schleifmaterial durch seine eigene Schwere oder mit Hilfe elelcb ro statischer Lethoden auf ge'bracht werden, und es kenn äann die .Pas erb ahn umgedreht, und dann können das Besprühen und die anderen Auftragsmethoden durchgeführt werden, um auch" die andere Seite zu imprägnieren,

BAD₁
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worauf die Schleif körner auch hier aufgebrecht werden.
Grev/ün sentence. Ils kann danach eine verstärkende oberste
Binderschicht auf. beiden Seiten des Schleifkörpers aufgebracht werden.

ITechdem die nicht verwebte ]?aserbahn mit aera Binder und den Schleif 1,-aterial beschichtet ist, kann, sie den -".blichen Behandlungen unterworfen werden, um die Fasern mit Hilfe ues Binders fc:st miteinander zu verbinden und um
die Schleif granalien fest mit den 3?asern zu vereinigen. Die Sempercturen während des Eärtungovorganges können im Bereich von etwa 121 bis 163°C (250° bis 3-25⁰F) liegen und die EärtungscLauer kaim bis zu 10 Hinuten betragen, je nach der Zusammensetzung des verwendeten Bindematerials.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher er-' läutern.

Beispiel 1

Ar.s .'lekr äugelt cn Polyamid (ITylon) -fasern mit einer Länge von et-.va 3,G cm (1 1/2 inch) (15 Denier), die in .einer ".c.jici.tlicltG von ',35 ^n (1/4 inch) etwa 102 bis 122 g pro m v;io';en (3,0 to 3»6 ounces per sq,uare yard), wurde .auf einer Rc ::-d-"'- ^rc.uber-:.; αο-Λχι·: ein; "^ascrbCxin Ii. ergo stallt. Anf eine Ijc.it·: uor "iffhn wurde d;;nn eine I-iindur—Auf sehlMramun.; in einer Ilfiigo von etv.-£3 508 bis 678 g pro m (15 to 20 oiinces per

S(ATCr-.:- y;,;.-d) aufgotprüht, wobüi die Auf sci.läi.ü.iung folgende Zu£?;].■■!-ο;'i;'-tüun; aufwies:

BADORlGiNAl.

geile

Geon 576 Vinyl Latex . 100,0

(ein^plastifizierter., filmbil- ■ ^: dender Polyvinylchlorid-Latex, - . . hergestellt von der Firma The Β·ο?Τ Goodrich Company)

Aerotex 1<3 Harz 34,0

(ein. l4elamin/Formaldehyd-Harz, . geliefert von der lirma American ■"■"""" - · ■' " Cyanamid Company)

Aerotex Besolileiiniger AS 13'»0 ^:

(Härter für das Aerotex 113—Harz - · . . geliefert von eier Firma American ■ Cyanamid Company) - -

Siliciumcarbid (500' Masßhensiet)- · 155»P Feinheit). _

Tasser .13,0

Triton X-IOO 0,4

(ein Statilisierungs— und I)is- . ■

pergierujigsmittel - geliefert von der Firma Rohm & Haas) . ■ .

Rxtß ■■■-.. 3»0

Es wurde festgestellt, daß die Aufschlämmung des Binders etwa 75 bis l&fo der Faser bahn durchtränlcte« Anschließend an das Besprühen wurde die Faser"bahn durch einen auf 121⁰C (250 F) gehaltenen C-rockenschrank geführt und darin etwa Seldind-en einer Beschleunigungstrocknung unterworfen, um den Binder zu härten. !Die teilimprägnierte· FaserToahn wurde dann umgedreht und auf der anderen Seite mit Sem- gleichen Ansatz, wie er weiter oben beschrieben ist, in einer-Lenge von 508 bis 678 gpro m (15 to 20--o-un-c.es -per square yard)

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-S-

besprüht. Des beschichtete Produkt wurde dann in einen Hart eof er. geführt und dort etwa 6 Liimten lang bei 163 ⁰G (325°lO ausgehärtet.

Das gehärtete üirrdermaterial, welches in diesen ;3eispiel verwendet wurde, wies eine Kn ο op -Zarte ζ aiii von etwa 1 auf.

I3ei dem oben beschriebenen Sx^rühvorgang wurde eine 3 inks-Sprühdüse 7.x. 42 verwendet, υπ die Β inc er-Auf schlänmung aufzusprühen, und die Itördergeschwindi'jkeit betiaig 4?88 η pro Limite (16 feet per minute) , während sich die j?öraer~ geschwindigkeit durch den Härteofen aiif 5>49 κι pro !."inute (18 feet per minute) belief.

":ie fsßtjeatellt wvrde, zeigte der so hergestellte Schleif-, körper eine gleichmäßigere Schleif- und ]?inish--"irlaing. Bringt iian ihn auf die rotierende Platte einer Pußbodenscheuenuaechine, ro war a sine Li. bo:isdauer, wie ermittelt wurde, mehr als zehnmal no groß v;ie die des Schleifkörpers von im Hindel befindlichen b ;ka:.·nt'..;ii T^ßbodenscLeucrmaschinen. "äxrde die fasrige SclJ-eifkorperbahn auf -..inem Ώχ-nd befestigt und c.ann für die 2ndbecrboitun,; von Puffern benutzt, εο-wurde festgastcH.lt, daß roii eine--: fciiiuroii "'.'j.niGh¹¹ truicleu konnte Viid daß es möglich ^r.;ar, die j^.frauii-&tv.fe fortfallen su lassen, die man bisher :'"ir umiriglinglich notwendig hielt, und daß die durchschnittlic,:ii T.-f^üc::r;o.c'.i:^rer des rjchleifbandf-s für die Bcarbeitun.· von ctv/a Ϊ7..Ό Puffc-rii arart.ichte, verglichen mit nur 15 Puffern, die man mit den bekannten beschichteten SCiileifbändern bearbcit:;Vi I:;j. rte.

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BAO

Beispiel II

In folgenden ist eine listenmäßige SusaLiaens^tllun^ von weiteren Ansätzen £;e£eben, die hergestellt und ent sprechend der Arbeitsvorschrift dies Beispiels I eils Binder verarbeitet wurden. . - _t

y eile

s.) Geon 576 Vinyl-Latex . 155,0 Siliciumcarbid (500 Easehensieb-

feiniieit) - , 155,0

Wasser - \ "" 5,0

CJri-bon X-IOO . ■ 0,2

Ruß '; 3»0

b) G-eon 576 ViEyI-Letex " - 50,0

Ge on 351 Vinyl-Latex ' - - ;25-,0

(ein nicht plastifiziertes" Pol'/vinylliarz - 2he "B*JF* Goodrich

Hycar 1552 Latex - . " __: . 25,0

(ein Butaäien/Acrylnitril—L'iscii- . ....

: polviiierisat - i'he G-ooäyear Go.) ■ .-■ - -

Aerotex K3-Herz ■ . ' ;■";,." 40,0·

Aerotex' AS-Hart er . ^; .■■-."■ - . .2,,Q-"

-eile von jedem die- :

ser Kischpolynerisate 100,0

.-■■■-. .

Aerotex 1,13-Harz \ -. " 40,0

Aerotex AS-Harter '■-. -.. . 2,0

'Tasser ' . " . . 10,0

Bei der Prüfung d-er Proclulcte, die unter Verwendung der vorstehenden Ansätze und unter Zusatz von "verschiedenen Sypen von Schleifmat erlallen,'zum Beispiel von Siliciumcarbid, Äluminiumoxyd und anderen Schleifmitteln hergestellt worden waren, wurde festgestellt, daß die, in bestimmt era Abstand voneinander atif dem kontinuierlichen, elastisch federn·

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BAD

den bzw. elastomeren PiIn, der die organischen Prsern umhüllte, aufgebrachten Schlsifkörnt eilchen die Pasern ge^en Bruch, Abrieb und Hitze ent wicklung s cliiit zt en und zugleich eine einheitlichere Schneidwirkung dtiroh das Schleifkorn gewährleisteten, 'Das Binder-I.Iaterial soll vorzugsweise eine Knap -Karte ζ aiii zwischen etwa 1 und 2 aufweisen, doch kann seine Härte für "bestimmte Anwendungszwecke bis zu einer Knop-Härtezahl von 6 erhöht werden. Bs ist von *7ichtig,Iieit, daß das elastomere Binder-Material jedoch eine ausreichende Plastizität aufweist, damit es in der Lage ist, den kontinuierlichen Film um die lasern-herum auszubilden, und es ist erwünscht, daß der PiIm die Fasern auf ihrer Gesamtlänge umhüllt, damit die Schleifkorn-Seilchen entlang dieser G-esemtlänge befestigt werden und besonders längs jener Paserteile, die offen und zwischen den Diotenstellen bzw. den verbundenen gekreuzten feilen der Pasern liegen.

"*^renn in der vorangehenden Beschreibung verschiedene Au.sfu.hrungsformen der vorliegenden lirfindunn in allen we ε ent lichen 7:iinzelheiten dcrg^st-llt sind, uei die Erfindung zu erläufern, c,o versteht es sich von selbst, daß der Sachkundige diese Einzelheiten raaunigftltig variieren krrn, ohne vom Geist der Lrfinaung abzuweichen.

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bad oNQfNjtatajao _ÜA.

Claims

- Ja"k entanspriiohe ■ - r-

I«) Schleifkörper, dadurch gekennzeichnet γ daß er aus einer Bahn von nicht verbellten Essern besteht, die v;illkilrlich ineinander verschlungen sind- und an den Stellen, xio sie sieh überloreuzeii.. miteinander in Serlüirung stehen, und

(a) ein elastisches Biiiaer-H&terial, das einen - im wesentlichen kontinuierlichen Film um

die fasern herum "bildet und die Fasen: an den ICreuzungspuiilrben zwecks Ausbildung einer ■■", ' vollständigen Paserbalm mit einender, verbindet, und : .

(b) Schleifkörner.enthält, die mit Hilfe des er-■ viähnten Binder-lvleterials elastisch federnd

an den genannten !Fasern befestigt sind, um so eine Schutzhülle auf deren gesamter Länge aus-^v zubilderio
2.) Schleifkörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Jaser aus einem Superpolyamid (Eylon) besteht.
3·) Schleifkörper gemäß Anspruch 1, cTxdurch gekennzeichnet, daß der Binder aus plastifiziertem Vinylchlorid-Lr besteht.

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4.) Schleifkörper, de durch gekennzeichnet, daß er aus einer Bahn von nicht verwebten organischen fasern Gesteht, die v;illlrclrlich ineinander verschlungen sind und an den Stellen, v/o sie sich üb er kreuz en, rart einander in Berührung stehen, und

(a) ein elaetoneres Binder-Laterial. das. einen- in wesentlichen kontinuierlichen I'ilin um die j'asern bildet und die I?aeern an den I^euzungspunkten zwecks Aus-T)ildun,-; einer vollständigen S'saerbahn niteinaiicier verbindet, wobei die fasern zwischen den erwähnten Verbindungspunirben locker lie 'en, und

(b) S chi c if körn ar enthält, die an der: erwähnten Pasern mit Hilfe, des genannten Binder-Leterials befestigt sind und sich in bestimmten Abständen laii,'js der erwähnten lockeren fasertr-ile zwischen den .vfcriiamiten Yer bindung ε punlrteu erstrecken.
5.) ^c.le if körper, dadurch £S3ker,nzeiehnet, daß er ein Vlies cui: nicht verwebten Fasern, die r.'illkiirlich in. iiiaiict r v&rschlunjc-ii sind und an den Punkten, wo tie ui"'jeinender in Bor-.lhrun;; stoheii, fest zusaimen-

BAD ORIGJNAt

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geklebt sind, enthält, wobei dieses Vlies zwischen den verklebten Berührungspunkten offene Stellen aufweist, durch welche sich Paserteile frei erstrecken, und ferner ^:

. (a) ein elastisch federndes IBinder-EIaterial,

das einen im wesentlichen kontinuierlichen PiIn um die Pasera herum bildet, und- schließlich . '-

(b) Sohleifkörner enthält/ die an die erwähnten- freien 2eile der genannten Pasern gebunden sind, und zwar im-wesentlichen entlang der Gesamtlänge dieser Pasern..
6.) Schleifkörper gemäß JLnspnuch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörner mit den genannten Pasern auch an deren Berührungspunkten verbunden sind.

7·) Schleifkörper, dadurch gekeimzeichnet, daß- er aus einer. Bahn von nicht verwebten Pasern besteht, die ■willkürlich ineinander verschlungen, sind-und. an den Stellen, wo sie. sich üb er kreuz en, iiiteinander in Berührung stehen, wobei die erwähnten Pasern .an den "'Punkten,, wo sie miteinander in IContakt stehen und . *. sich LLberkreuzen, miteinander verklebt sind, um eine . vollständige-Paserbahn zu bilden, die freie Pt:seranteile aufweist, welche sich zwischen -de:i-erwähnten VeT-

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>1 eIoumgspunlrtexi erstrecken, und ferner

(a) einen Klus^Q^erbn Binder, der die erwälinten freien IPaserteile kontintiierlicä iibersioLt und

(b) Sc.ileifL-önier enijliält, die sich längs -der genannten freien Paseranteilθ erstrecken, und avi&r in v/esentliclien län^s der Gesamtlänge der Issern, und die Iiierauf mit Hilfe; des erw^Iiüter» !Binders O-f; sti.-"t sind.

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-Al·- -

Leersei te