DE1460217A1

DE1460217A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Fluessigkeiten auf Textilgewebe,Stoffe u.dgl.

Info

Publication number: DE1460217A1
Application number: DE19631460217
Authority: DE
Inventors: Jack Doleman; Roberts Alan Stewart
Original assignee: Cotton Silk and Man Made Fibres Research Association
Current assignee: Cotton Silk and Man Made Fibres Research Association
Priority date: 1962-11-06
Filing date: 1963-01-30
Publication date: 1968-12-19
Also published as: US3237433A; GB1001456A; CH419034A; CH422702A; CH441163A4

Description

Dipl.-Ing.

HudöU duuettHdU Augsburg, den 15. Januar 1963

±*rioritäti Großbritannien vom Patentanwalt g_# November 1962

Augsburg · Grottenau 2 -^ Ho · 41 898/62

Postscheckkonto: München 74539 1 A 6 0 2 Ί V

2782/13

tat en tanmeldultg-

The Cotton Silk and Man wiade Pibres Research. Association ,

I Shirley Institute, Didsbury, Manchester 20, England

Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten auf Textilgewebe, Stoffe und dergleichen

Die Erfindung bezieht sich auf das Auftragen von Flüssigkeiten auf längliche (bahnartige) biegsame Stoffe und im besonderen auf Textilmaterial!en und dergleichen, z.B. stück- oder bahnförmige Textilstoff e oder Gewebe, unter Einschluss von maschinen- oder handgearbeiteten Artikeln wie beispielsweise von Strumpfgeweben, Gestricken, Gewirken, Vorhang-Volants, Reißverschlussbändern oder dergleichen und vorzugswel.se, jedoch nicht ausschließlich auf solche Stoffe oder materialien, die aus hydrophobisehern (flüssigkeits- bzw. wasserabstoßendem) Stoff bestehen oder solches Material enthalten (solche und ähnliche länglichen oder bandartigen flexiblen Materialien sind im folgenden vorzugsweise gemeint). Als besonderes Beispiel mag

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angeführt werden das Aufbringen (sog. "padding", auch G-rundieren oder klatschen) von flüssiger Farbe auf eine wandernde oder laufende Bahn oder auf eine bestimmte Bahnlänge von solchem Material.

Zwei besondere Schwierigkeiten sind mit solchen Vorgängen verbunden, besonders mit dem Aufbringen ("padding") von flüssiger Farbe» Die eine Schwierigkeit liegt in der Erreichung eines uniformen (gleichmäßigen) Ausdrückens (Ausquetschens) über die Breite des Materials (Bahnbreite) besonders bei solchen Stoffen, welche ein unebenes Überflächenprofil (rauhe

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Oberfläche, ungleichmäßige Stof) besitzen, wobei zusätzlich das erhebliche Risiko der Beschädigung des Gewebes oder des Stoffs und/oder der MangelroIlen (Quetschwalzen), durch welche die Bahn läuft, besteht| Schwierigkeiten bestehen auch für das Erzielen einer geringen Zurückhaltung von Flüssigkeit im Stoff oder im Gewebe (es soll nur die gerade ausreichende Flüssigkeits- oder Farbmenge im Stoff verbleiben), übliche Aufbringvorrichtungen (z.B„ Appreturmaschinen) sind bei der Überwindung dieser Schwierigkeiten nur teilweise, erfolgreich, und im besonderen können diese Vorrichtungen nicht in zufriedenstellender Weise bei jjeichtgeweben ("lightweight continuous filament fabrics") angewandt werden, die ganz oder teilweise aus hydrophobischein (flüssigkeits- oder wasserabstoßendem) Stoff (bzwo Fasern.) .wie beispielsweise ^US polyestern bestehen.

,Ale Erfindung ist ,darauf gerichtet, eine- Ap$r-etttr~ oder Aufbringvorrichtung zu schaffen, bei der diese

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Schwierigkeiten besser als bisher bewältigt werden.

G-emäli der Erfindung umfasst ein Verfahren für das Aufbringen von Flüssigkeiten auf längliche wie beispielsweise stück- oder bahnartige iexible Stoffe der angegebenen Arten den Schritt, das Gewebestück oder die Stoffbahn durch mindestens eine Quetsch- oder ivlemmstelle ("nip") zu führen zwecks Ausdrückens (AbquetschensJ überschüssiger' flüssigkeit aus dem Stoff oder dem Gewebe und zur Abführung der überschüssigen flüssigkeit, und zwar mittels eines Belags aus nachgiebig elastischem Material auf mindestens einer Walze der Quetscn- oder ivleiamsteiie (eines Belags auf mindestens einer¹

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Quetschwalze'eines Quetschwalzehpaares)," wobei das nachgiebig' elastische itiaterialfäh'ig ist, von der flüssigkeit, mindestens, bis zu einer solchen Tiefe durchdrungen zu werden (also die Flüssigkeit aufzusaugen), die ausreichend ist, ein Absorbieren in solcher G-rbsenardnüng" und in" solcher Weise zu sichern, nämlich^!an 4er'genannten'llemm-' oder Qüetschstelle,"" ' dass eihb" Anpassung an alle Überflüssige' Müssigkeit ^v" (an alle auf tretenden^ von iäll zti. 3?all ' Vers chiedenen mengen' utierflüsseiger flüssigkeit öder^<;Earbe>stättfin- ' ^; det, weiche Btos iflem^vMa%eriai' belm''l3Üicngang durch die ^: gehaiairteP ÜeÄ- t)€er^:QUet|ijcius^^t^I«^JaiaBtritt.

^i^t' die^Srfinll'ung ^;Mne Yorrichtäng atir " %e^;rfahr'erts geiiSiider Erfindung} eine ^r solcke 1Γο*Γΐο!1ι%ίώ^^Γbesitzt' Mitdesteiis ein waizeiti xäiü Menö^ei^üiet sieh· %Äatirch_f dass

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eine Quetschwalze in der Quetschzone mit nachgiebigem bzw. nachgiebig elastischem Stoff belegt ist, welcher geeignet ist, die Flüssigkeit mindestens bis zu einer so ausreichenden Tiefe aufzunehmen (die Flüssigkeit bis zu einer solchen Tiefe eindringen zu lassen bzw. sie aufzusaugen), dass ein Absorbieren in solcher Größenordnung gesichert ist (nämlich an der Quetschstelle), dass eine Anpassung an alle vorkommenden-Größenordnungen von Flüssigkeitsüberschuß, der aus dem material beim Durchgang durch die Quetschstelle austritt, stattfindet. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das genannte nachgiebig elastische laaterial angewandt in der Form eines ringförmigen bzw. zylindrischen Belages, der einen Teil der Quetschwalze (also deren Mantel) bildet«·

Gemäß einer weiteren oder alternativen Ausführungsform der Erfindung hat das genannte nachgiebig elastische Material die Form eines endlosen Bandes oder Gürtels (Riemens), der in der Quetschzone rund um die Walze (teilweise) herumläuft, ausserdem auf einer oder mehreren von der erstgenannten s/alze entfernt angeordneten Rollen (Walzen, Lmlenkrollen) getragen ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das genannte nachgiebig elastische material einen Schaum (besieht also . anz oder teilweise aus dchaumstoff), welcher miteinander in Verbindung stehende Zellen besitzt, wie beispielsweise Polyurethan (es handelt sich also um

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nachgiebigen bzw« elastisch nachgiebigen Offenzellen-Schaumstoff). Bei einer anderen Ausführungsform besteht das genannte nachgiebige oder nachgiebig elastische Material ganz oder teilweise aus einem Schaum oder Schaumstoff mit geschlossenen Zellen, die untereinander keine Verbindung haben, wie beispielsweise aus Neopren.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist im folgenden eingehend anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben! es zeigen Pig. 1 eine Ausführungsform mit Quetschwalzen,

Pig. 2 eine andere Ausfü^iungsform des erfindungsgemäßen Gerätes mit Quetsch- und Umlenkwalzen.

Gemäß Fig« 1 besitzen die Quetschwalzen A und B jeweils einen metall- oder Stahldorn oder -Kern 10, der auf einer (nicht"gezeigten) Welle oder dergleichen montiert ist. Jeder Kern oder Dorn 10 ist versehen bzw«, umgeben von einem Gummiring oder Gummizylinder 11 (etwa von einer~Shore-Härte von 80 bis 85) und einem weiteren ring- oder zylinderförmigen Belag 12 aus nahtlosem und gleichmäßig schaumförmigem Polyurethan oder dgl. Dieser Belag 12 ist auf dem Gummibelag oder -zylinder 11 vorgesehen bzw« befestigt (z.B. aufgeklebt oder aufgekittet oder aufgeschweißt)-r

Gemäß ?igo 2 besitzen die Quetschwalzen 0 und D jede einen Metall- oder Stahldorn oder -kern 10, ""der in gleicher W_eise, wie in und zu Figo.1 geschildert, mit einem Gummibelag 11 versehen ist. Im Bereiche der Quetsch-

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stelle läuft rund um die Quetschwalzen O und D jeweils ein endloses Band (ein Riemen) 13 aus Polyurethan-Schaumstoff. Die den Quetschwalzen C und D zugeordneten SchaumstoffMnder 13 laufen jeweils auch über eine oder mehrere Umlenkrollen, z_oB. über Umlenkrollen 14 und 15. Diese Umlenkrollen 14,15 sind also jeweils in entsprechenden (uoU. zwecks Regelung der Bandspannung und zur Anpassung an Bandlänge 13 und/oder im Betrieb auftretende Bandlängung gegebenenfalls veränderlichen, u.U. federnd veränderlichen) Abständen von den Quetschwalzen C und D und parallel zu diesen angeordnet.

Die Anwendung von G-ummibelägen wie 11 unter den Schaumstoffbelägen wie 12,13 verhindert unzuträgliche zu starke Abnutzung des Schaumstoffs, indem diese Gummibeläge eine nachgiebige bzw. elastische lagerung oder Abstützung (.roister) für die Schäumstoffbeläge bilden.

Zur weiteren Beschreibung der Erfindung werden im folgenden Versuche erwähnt, die in einem solchen .uaboratoriums— maßstab ausgeführt wurden, der die Verbesserungen aufzeigt, die bei Anwendung der Erfindung möglich sinde

Zwei Stahldorne, oder-&erne, von denen ein jeder ein und dreiviertel Zoll (ca, 45 mm) im Durchmesser besaßen, wur- ■ den mit einem Zwischenbelag von G-umrni (von 80 bis 85 Shorehärte), wobei dieser Belag etwa fünf sechzehntel Zoll (ca. 8 bis 9 mm) dick war, belegt, und mit einem äußeren ein halbes Zoll (ca. 1.3 mm) dicken. Belag, aus .tolyurethan-Schaumstoff. D.ie beiden Gesamtwalzen (Quetschwalzen), die

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so aufgebaut waren, waren sechs und einhalb Zoll (ca. 170 mm) lang. Die Quetschwalzen wurden angewandt zum Ausdrücken von flüssiger farbe aus hydrophobisation Geweben., Alsdann wurden die Versuche wiederholt unter Verwendung von (nur) gummibelegten Walzen des bekannten und üblichen Typs.

Die Resultate Waren:

Versuch 1.,

in diesem lalle war das Gewebe ein eben gewobenes (glattgewebtes) kontinuierliches "Terylen"-Gewebe ("Terylen" ist eine warenzeichenrechtlich geschützte Bezeichnung) mit einem Gewicht von zwei Unzen pro Yard (ca 62g/m). unter Anwendung der üblichen Quetschung oder Mangelung (mit bekannten Quetschwalzen) war die KLüssigkeitszurückhaltung, ausgedrückt in Prozenten des Gewebegewichtes, 46 ^, während die Plüssigkeitszurückhaltung (flüssigkeitsrest im Gewebe) bei Anwendung der erfindungsgemätten Einrichtung (Abquetschung mit den neuen Quetschwalzen) nur 14 $ betrug.

Versuch II«

Die Ziffern (Flüssigkeitsreste) für ein Gewebe aus 33 $ Baumwolle und 67 $ "Terylen" mit einem Gewicht von vier lincen pro Tärd (ca. 124 g/m) wären 47 f> bei üblicher Anordnung und 22 -ρ bei .anordnung gemäß der Erfindung.

Versuch III.

Bei Behandlung eines Gewebes aus gesponnenem "JJylon" mit einem Gewicht von 4 uncen pro Xard (ca. 124 g/m) betrug die irrbzentzahl der (im Gewebe) zurückgehaltenen Flüssigkeitsmenge 44 ^{"bei üblicher Anordnung) und 25 $ (bei erfindungsgeffläßer "'i^.brdnung). lii ^lien ϊ^ϊίθη erzielte man eine gute (gleiahmä&ige) Verteilting quer zum Gewebe (über

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die Gewebebreite)*

" Eu ist zu erwähnen, dass Vorsorge zum Abführen der überflüssigen (abgequetschten) flüssigkeit von den Enden der Walzen gemäß der Erfindung getroffen war.

Bei einer für die praktische Benutzung bestimmten Größe war eine .Quetscheinrichtung aufgebaut mit schaumstoff belegten vValzen von genügender Größe, ausreichend zur Anpassung zur Anwendung an bzw. bei (z.B. rechteckigen oder auch bandförmigen) Gewebestücken von 36 Zoll Breite (ca. 930 mm). Die Walzen waren auf gleicher Höhe montiert, d.h. die Verbindungslinie der beiden Zentren (Drehachsen der Walzen) bildete eine Horizontale.

Ein Gewebestück wurde von einer Waj.ze nach unten und dann wieder nach oben geführt und hierbei durch ein Flüssigkeitsbad geleitet. Alsdann wurde es nach unten durch, die Quetschzone, also durch die Quetschwalzen durchgeleitet, An den !dnden der Quetsch- oder üiangelwalze Oder -walzen waren Tröge zum Auffangen und Sammeln der von den Walzen abgeführten überflüssigen Flüssigkeitsmengen vorgesehen, wobei dann diese überschüssige "Flüssigkeit über ein Verbindungsrohr zum Flüssigkeitsbad zurückgeleitet wurde.

Ein Beispiel für die Anwendung dieser Anordnung für den Farbauftrag auf zwei-unziges (zwei üncen pro Yard) Glattgewebe auB Terylenfasern ist wie folgt

Farbarten, Farbrezept: !Teile (=pro mille)

der Farbflüssigkeit (Flotte)

Duranel Dark Blue

T. 300 (JEUT.Μ.) dunkelblau 100

Duranel Direct Black

(schwarz) (H.T.^.) 100

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Urea (Harnstoff, Λ-arbamid, Kunstharz) 100 xdssapol im. (ReT.Mo) 4

ivach dem Auftragen (padding") — und Abquetschen — betrug die geschätzte Flüssigkeitszurückhaltung 30 °ß> des Gewebegewichtes, und das Gewebe war sehr gleichmäßig dunkel-marineblau ("navy blue shade") gefärbt.

Es ist zu bemerken, dass dann", wenn die Quetschwalzen in horizontaler Ebene (bei horizontaler Verbindungslinie ihrer Drehachsen) angeordnet sind, der Zwischenraum zwischen den Walzen oberhalb der Quetschzone als Flüssigkeitsbad verwendet werden kann, wobei dieser Raum mit einer Flüssigkeit versehen oder gefüllt werden kann, die aus einem geeigneten h.opftank (oberhalb angeordneten Behälter) kommt (oder abgemessen geliefert wird), und wobei die überschüssige Flüssigkeit durch geeignete Mittel nach dort (in den genannten Raum) zurückgebracht oder zurückgeführt werden kann.

Bei allen angegebenen Beispielen zeigt das äußere Bild der gefärbten-Ware (Gewebe o.dgl.)» dass das Ziel des Bewirkens eines (gleichmäßigen, ausreichenden) Auspressens der flüssigen Farbe quer über die Ware (also überall in bzw. an der vYare) tatsächlich erreicht worden ist.

Es ist ferner anzumerken, dass es nicht beabsichtigt ist, die Tragweite und den Schutzumfang der Erfindung auf die angegebenen Beispiele zu beschränken. Die Flächen (Quetschflächen, Umfangaflächen) der Walze oder der Walzen können bedeckt sein mit irgendeinem nachgiebigen oder nachgiebig elastischen Material, das die Fähigkeit besitzt,

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das Eindringen von Flüssigkeit oder dergleichen Ms zu einer solchen Tiefe zu gestatten, "bzw. zu bewirken, welche ausreichend ist, ein Absorbieren in solcher Größenordnung an der Quetschstelle zu sichern, dass die gesamte überschüssige Flüssigkeit, die aus der Ware beim Durchgang durch die Quetschstelle austritt, aufgenommen (bzw. fortgeschafft) wird. Bs können auch andere Schaumstoffe mit offenen (miteinander verbundenen) Zellen angewendet werden} es können aber auch andere Schaumstoffe mit geschlossenen (nicht miteinander verbundenen) Zellen zur Verwendung kommen, wobei für diese letztgenannten Schaumstoffe "neopren" sich als besonders befriedigend erwiesen hat.

Wenn die Schaumstoffe geschlossene Zellen besitzen, wie beispielsweise "Leopren", und als Belag angewandt werden, dann wird die Flüssigkeit von der Ware oder Warenbahn an der Quetschstelle weggebracht oder weggeführt in erster iiinie durch die Oberfläche der ffalze, während im Falle der Anwendung von Schaumstoffen mit offenen Zellen, beispielsweise von "Polyurethan", die Flüssigkeit in einem gewissen Umfang weggebracht wird durch die Dicke des Schaumstoffs (gemeint: die überschüssige Flüssigkeit dringt nicht unerheblich in den Schaumstoff etwa radial ein.)'

Vorzugsweise wird das nachgiebig elastische Material (der Belag o.dgl.) in einer gleichförmigen und nahtfreien Form angewandt. ■·,-.·..

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Claims

-11- lt>. Januar

1. Verfaliren zum Auf bring en von flüssigkeit auf längliches, gegebenenfalls ballförmiges flexibles Gut wie beispielsweise Gewebe, Gewirke,, Gestricke oder dergleichen (Ware), also insbesondere fextilstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verfahrensschritt das Durchgehen des Gutes (der Ware) durch mindestens eine Quetschstelle umfasst zwecks Ausdrückens überschüssiger flüssigkeit aus dem Gut (der Ware), wobei Vorsorge für die Abführung der überschüssigen Flüssigkeit mittels eines Belages aus nachgiebig elastischem Material auf mindestens einer Walze (Quetschwalze) der Quetschstelle (z.B. eines Quetschwalzenpaares) getroffen Ist, wobei das genannte nachgiebig elastische Material so ist, dass es die Fähigkeit besitzt, ^lüssigkeitranr-..oder aufzunehmen, insbesondere in sich eindringen zu lassen, und zwar bis zu einer so ausreichenden, Tiefe (Belagtiefe), dass ein Absorbieren in solcher Größenordnung an der genannten Quetschstelle gesichert . ist, welches die^Abfülirung der gesamten aus dem Gut (der Y/are) bei dessen Durchgang durch die Quetschst eile" austretenden überschüssigen Flüssigkeit gewährleistet.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens naGh Anspruch 1, dadurch g e kenn ζ e i e h η e t, dass mindestens ein Quetschwalzenpaar und ein Belag mindestens auf einer der Quetschwalzen im Quetschbereiche des Quetschwalzenpaares vorgesehen sind, wobei der Belag aus einem nachgiebig elastischen material besteht, das die Fähigkeit besitzt,: Flüssigkeit anzunehmen bzw. mindestens bis zu einer solchen*

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Tiefe eindringen zu lassen "bzw. aufzunehmen, die ausreichend ist, um ein Absorbieren an der Quetschstelle in solcher Größenordnung zu sichern, dass alle aus dem Gut (vYare) beim Durchgang durch die Quetschstelle austretende überschüssige Flüssigkeit aufgenommen bzw. abge- ^: führt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chn e t, dass das nachgiebig elastische Material die Form eines ring- oder zylinderförmigen Belages hat, der einen Teil (Umfang) der Walze (Quetschwalze) bildet.

4· Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzei chn e t, dass das nachgiebig elastische Material einen Schaumstoff umfasst (enthält) oder von einem solchen Schaumstoff gebildet ist, welcher offene (miteinander in Verbindung stehende) Zellen besitzt (Porenschaumstoff).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzei chn e t, dass der Schaumstoff Polyurethan-Schaum oder -Schaumstoff umfasst (enthält) oder aus diesem besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebig elastische material einen Schaumstoff mit geschlossenen (nicht miteinander in Verbindung stehenden Zellen) umfasst (enthält) bzw. aus solchem besteht (Zellenschaumstoff).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η ζ e i c h η e t, dass der Schaumstoff lieopren-Öchaum oder -Schaumstoff umfasst (enthält) bzw. aus diesen besteht.

8. Vorrichtung nach Jvnspruch 2, de.durch gekennzeichnet, dass das genannte poröse odei schaumarti^e elastische

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.Material die Form eines endlosen Bandes (Riemens) besitzt, das im Quetschbereiohe (teilweise) um die zugehörige Walze (Quetschwalze) umläuft, wobei eine oder mehrere weitere Walzen (z«B. Umlenkwalzen) Torgesehen sein können, die in (gegebenenfalls einstellbarem) Abstand von der erstgenannten Walze (Quetschwalze) (und parallel zu dieser) vorgesehen sind, zur Führung des genannten Bandes (Riemens) dienen.

ο Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebig elastische material einen Schaumstoff mit offenen Zellen enthält oder aus ihm gebildet ist (jforenschaumstoff).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass¹ .der Schaumstoff Polyurethan-Schaum bzw« - Schaumstoff enthält oder aus diesem besteht_β

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n η ζ e i c hn e t, dass das nachgiebig elastische Material einen Schaumstoff mit geschlossenen Zellen enthält oder aus ihm besteht (Zellenschaumstoff).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff leopren-Schaum bzw. -Schaum-, stoff enthält oder aus ihm besteht.

13· Verfahren für das Aufbringen von Flüssigkeiten auf Gut wie auf längliche, gegebenenfalls bandartige flexible Stoffe ; (z.B. Textilstoffe) dadurch gekennzeichnet, dass es den Verfahrensschritt des Auspressens von überschüssiger Flüssigkeit auB dem Gut X-dO (der Ware) umfasst, im wesentlichen wie beschrieben. '

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Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, im wesentlichen wie in Beschreibung und Zeichnung beschrieben und dargestellt.

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