DE2114822C3

DE2114822C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von vorwiegend aus Asbest bestehenden Bändern oder Filmen

Info

Publication number: DE2114822C3
Application number: DE19712114822
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Fetzer; Werner Wilke
Original assignee: REX-PATENT GRAF VON REX KG 7170 SCHWAEBISCH HALL
Current assignee: REX-PATENT GRAF VON REX KG 7170 SCHWAEBISCH HALL
Priority date: 1971-03-26
Filing date: 1971-03-26
Publication date: 1975-07-31
Also published as: DE2114822B2; DE2114822A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von vo^egend⁸aus Asbest bestehenden Bändern oder FümenTus einer wäßrigen Asbestfaserdispers.on. d_le ein flüssiges Bindemittel enthält, welches beim Zusammenrefffn mit einer Koagulierflüssigkeit als fester d.e einzelnen Fasern miteinander verbindender N.ederscMa« Lsgefällt wird, wobei fortlaufend D,spers,on ,n S fern, eines Strangs überführt und dieser mn Koagulierflüssigkeit in Berührung gebracht und durch Ausfall" des Bindemittels verfestigt w.rd mdem erne Schicht von Asbestdispersion fortlaufend auf einen umlaufenden, mit Koagulierflüssigkeit benetzten Trager aufgebracht wird, so daß das Bindemittel zunächst te.lwe.se koaguliert, und die dem Trager abgewandte Oberfläche der Schicht der Einwirkung weiterer Koa- ^ierflüssiekeh ausgesetzt wird, so daß d.e Schicht in

SSS für das Abnehmen der Schicht ausrechender Festigkeit übergeht, worau der Film vom Träger abgenommen und gegebenenfalls versponnen oder

verzwirnt wird. . . ,

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Behalter für die Asbestfaserdispersion einer von zwei gegensinnig umlaufenden, zwischen sich einen Spa t fur den Durchtritt der Dispersion freilassenden Walzen gebildeten Austrittsdüse, durch weiche Dispersion aus dem Behälter austreten kann, einer Einrichtung zum Aufbringen von Koagulierflüssigkeit auf die bandförmig austretende Dispersion und einer Einrichtung zum Abtransport des mindestens zum Teil koagul.erten As bestfaserbandes.

Ein Verfahren der eingangs erwähnten Art wurde bereits vorgeschlagen (DT-PS 1 735014). Dabei wird die Asbestfaserdispersion auf den umlaufenden Trager, welcher eine Walze oder ein Band, beispielsweise aus Drahtgewebe, sein kann, in Form eines Flüssigkeitsstrahl« aufgebracht und von dem umlaufenden Trager wegtransportiert, so daß sich die Dispersion in Form einer Schicht auf dem Träger ausbreitet, oder von dem umlaufenden Träger aus einem Vorrat an Dispersion fortlaufend abgezogen. Der umlaufende Träger ist mit Koagulierflüssigkeit benetzt. Die dem Trager abgewandte Oberfläche der Schicht kann dadurch weiterer Koagulierflüssigkeit ausgesetzt werden, daß diese auf die freie Oberfläche der Schicht aufgesprüht oder die Schicht auf ihrem Träger durch ein Koaguherbad ge-

^fU Bekamt ist es auch (US-PS 3 475 894). als umlaufenden Träger eine Walze an der Mündung einer Breitschlitzdüse vorbeizuführen, so daß aus dieser fortlau fend Dispersion abgezogen wird, oder zwei gegensin nig zueinander umlaufende Walzen vorzusehen, dit miteinander einen Düsenspalt bilden, aus welchem fort laufend Dispersion ausgetragen wird. Die Walze odei die Walzen können dabei in ein Koagulierbad eintau chen, durch welches auch die auf der einen Walze aus

gebreitete Dispersionsschicht hindurchgeführt wird. Von der Walze wird die Dispersionsschicht, nachdem iie in einen Film von für das Abnehmen der Schicht !!«reichender Festigkeit übergegangen ist beispielsweise mittels eines Luftstromes, welcher in den Spalt zwischen der Walze und dem Film eingeblasen wird, »bgenommen und einer nachgeschalteter. Spinneinrichttipg zugeführt

Mit dem bereits vorgeschlagenen Verfahren und dem bekannten Verfahren können Asbestgarne in einem verhältnismäßig großen Dicken Bereich hergestellt werden.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so weiterzubilden, daß sich wesentlich höhere Produktionsgeschwindigkeiten erzielen lassen und dennoch eine einwandfreie Form des erzeugten Faserstrange:; gewähr leistet ist. Insbesondere soll der Koagulationsvorgang beschleunigt werden und es sollen auch relativ dünnere Asbestgarne oder -schnüre mit höheren Festigkeiten hergestellt werden.

Das Verfahren gemäß Erfindung ist dadurch gekenn zeichnet, daß der bandförmige Träger nach dem Auf bringen der Dispersion auf einer wesentlichen Länge mit seiner die Dispersion tragenden Seite in Anlage an einem weiteren umlaufenden Träger geführt wird, der ebenfalls mit Koagulierflüssigkeit benetzt ist.

Hierdurch wird der aus der Düse austretende Faser strang schon während seiner Formung am Düsenaus tritt auf ein endloses, umlaufendes Band ausgelegt und an dessen Oberfläche durch Andrücken mittels des zweiten mitbewegten Trägers in Anlage gehalten, wobei in diesem Zustand zumindest der größere Teil des Auskoagulationsvorganges erfolgt. Dadurch ist trotz hoher Liefergeschwindigkeit eine Formgebung von außen während einer verhältnismäßig langen Zeit gewährleistet. Die Erfindung erlaubt es, die Produktionsgeschwindigkeit, also die Austrittsgeschwindigkeit des Faserstranges, auf 200 bis 300 m/min zu steigern.

Die Erfindung ermöglicht es außerdem, dem Faserstrang eine besonders lockere, in Längs- und Querrichtung gewellte und/oder in Längsrichtung gespaltene Struktur zu geben. Dadurch kann der bandförmige

iserstrang so ausgebildet werden, daß er sich besonders gut zum späteren Verspinnen eignt und die beim Verspinnen auftretenden Längsreckungtn des Faserstranges leichter aufnimmt. Durch die Aufspaltung des Asbestfaserstranges in eine Vielzahl dünner Einzelfaden sind diese beim Verspinnen nicht mehr der großen Längsreckung ausgesetzt, die anderenfalls in den seitlichen Randbereichen eines zusammenhängenden Bandes auftreten. Bei der erstgenannten Möglichkeit der Erfindung durch eine Wellung in Längs- und Querrichtung, beispielsweise nach Art eines Waffelprofils, wird das Auftreten ungleicher Längsreckungen weitgehend dadurch vermieden, daß durch die Profilierung überall Längenreserven in dem Band vorgesehen werden, so daß die zwischen den Profilierungen befindlichen Teile, selbst wenn sie einer starken Längsreckung unterworfen werden, dennoch von den durch die Profilierungen oder Wellungen gebildeten Materialreserven gehalten werden, so daß auch hier ein gleichmäßiges Faserprodukt entsteht. Durch entsprechende Formgebung der beiden das Faserband zwischen sich führenden Träger ⁶S sind besonders viele Möglichkeiten zur Beeinflussung der Struktur des als Zwischenprodukt oder Fertigprodukt erzeugten, bandförmigen Asbestfaserstranges vorhanden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäüen Verfahrens, mit einem Behälter für die Asbestfaserdispersion, einer von zwei gegensinnig umlaufenden, zwischen sich einen Spalt für den Durchtritt der Dispersion freilassenden Walzen gebildeten Austrittsdüse, durch welche Dispersion aus dem Behälter austreten kann, einer Einrichtung zum Aufbringen von Koagulierflüssigkeit auf die bandförmig austretende Dispersion, einer Einrichtung zum Wegfördern des mindestens zum Teil koagulierten Asbestfaserbandes, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet daß mindestens eine der beiden Walzen von einem Band umschlungen ist, welches eine profilierte Oberfläche aufweist die der anderen Walze zugekehrt ist daß eine Einrichtung zum Aufbringen von Koaguliermitteln auf das Band vorgesehen ist und daß das Band die auskoagulierende oder auskoagulierte Asbestfaserdispersion zwischen sich und der anderen Walze bzw. dem anderen Band fördernd an der anderen Walze oder einem diese andere Walze umschlingenden Band auf einer wesentlichen Länge anliegt.

Das endlose Band ist dabei ein vorzugsweise perforiertes, mit regelmäßigen Unebenheiten versehenes Band. Die Oberfläche des Bandes könnte beispielsweise der Oberfläche einer normalen Schiosserfeüe entsprechen, wobei dann zwischen den einzelnen Zähnen der Feile feine Löcher im Band vorgesehen sind. Es kann auch beispielsweise mit zwei Bändern gearbeitet werden, welche an den einander zugekehrten Oberflächen eine Profilierung aufweisen, wie sie Waffeleisen besitzen. Auf diese Weise wird das zwischen den beiden Bändern erzeugte Asbestband bzw. mindestens 2um Teil aus Asbest bestehende Band so geformt, daß es überall unmittelbar aneinander anschließend abwechselnd nach der einen oder der anderen Seite spitze Ausbauchungen erhält. Selbstverständlich können diese Ausbauchungen auch rund sein.

Bevorzugt ist jedoch die Verwendung eines sogenannten Gittergewebes als Band. Bewährt hat sich ein Gittergewebe aus Polyamidmonofilfäden, z. B. aus Nylondraht, mit einem Durchmesser von etwa 0,5 mm, wobei sich auf einem Quadratzentimeter Bandfläche jeweils acht Kettfäden und acht Schußfäden kreuzen. Die Kett- und Schußfäden sind gleich. Die Abstände der Kettfaden voneinander sind dabei gleich den Abständen der Schußfäden voneinander. Durch thermische Nachbehandlung ist den Nylondrähten die Tendenz, sich gerade zu strecken, genommen, so daß »ich das Gittergewebe in etwa wie ein weichgeglühtes Metalldrahtgewebe verhält.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

F i g. i bis 4 verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 5 in vergrößertem Maßstab einen Teil eines erfindungsgemäß verwendbaren Gittergewebebandes,

F i g. 6 in vergrößertem Maßstab einen Teil eines öandes, welches aus nebeneinanderliegenden, runden Nylonmonofildrähten besteht,

F i g. 7 die Ansicht von oben auf ein Band, welches lediglich profiliert ist und

F i g. 8 den Schnitt IX-IX aus F i g. 7.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 zeigt eine glatte Rolle 3, welche von einem endlosen Gittergewebeband 14

umlaufen wird, welches über eine zusätzliche Umlenkrolle 15 in Anlage am oberen Trum des unteren endlosen Gittergewebcbandes 4 geführt wird. Bei dieser Konstruktion läuft der erzeugte Faserstrang zwischen den beiden Gittergewebebändern 4 und 14. Die Dicke des auskoagulierien Faserbandes kann unterschiedlich gewählt sein. Sorgt man dafür, daß die Gittergewebebänder 4 und 14 so liegen, daß sich die Fadenkreuzungsstellen des einen Bandes in die Durchbrechungen des anderen Bandes legen, so erhält man ein besonders dünnes und stark profiliertes Bändchen. Dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Man kann die Einstellung auch so wählen, daß die MikroStruktur der Gittergewe bebänder 4 und 14 nicht berücksichtigt wird und ihr Abstand voneinander dementsprechend groß genug wird. Spritzwasserdüsen 13 zum Ablösen des bandförmigen Faserstrangs vom Gittergewebeband 4 sind vorgesehen.

Gegebenenfalls können solche auch in der dann wasserdurchlässig ausgebildeten Umlenkrolle 15 angeordnet werden. Das Garn wird anschließend in einer T-opfspinnvorrichtung 11 aufgenommen.

Ein besonderer Vorteil dieser Vorrichtung ist außer der hohen Arbeitsgeschwindigkeit die gleichmäßige Ausbildung der Faserbändchen. Auch dann, wenn die Spinnmasse der Fördervorrichtung unter erhöhtem Druck zugeführt wird, bilden sich unterhalb des von den beiden Erzeugerwalzen begrenzten Spalts k.eine tropfenförmigen Verdickungen des erzeugten Faserstrangs. Die ineinandergreifende Riffelung der Förderbänder bewirkt vielmehr, daß die Fasern — wenn die Masse unter Druck steht — sich nicht nur längs zwischen den Förderbändern ablegen, sondern sich auch in Querrichtung zwischen den Förderbändern verteilten.

Die Förderbänder können sehr unterschiedlich ausgestaltet werden, so daß eine Variation des erzeugten Faserstrangs in gewünschter Form möglich wird. Beispielsweise kann durch die Längsteilung der Förderbänder bewirkt werden, daß der Faserstrang im Längsrichtung aufgespalten wird. Es entstehen dann einzeln nebeneinanderliegende Faserstränge. Diese sind jedoch auseinandergerissen und bleiben nur durch einzelne, sie querverbindende Fasern unter einander in einem Zusammenhang, vor allem dann, wenn, wie oben beschrieben, durch Druckanwendung ein Teil des Fasergutes quergelegt worden ist

Bei F i g. 2 werden die Düsenwalzen 20 und ίίΐ von Gittergewebebändem 22 und 23 umlaufen. Innerhalb der perforiert ausgebildeten Umlenkwalzen 24 und 25 sind Wasserdüsen 26 vorgesehen, welche ihre vorzugsweise bandförmig austretenden Wasserstrahlen schräg nach unten richten, so daß sie sich in der Symmetrieebene zwischen den beiden Walzen 24 und 25 treffen. Reißt einmal der austretende Faserstrang. so wird bei Fortsetzung der Lieferung von Fasermaterial dieses durch die Wasserstrahlen aus den Düsen 26 vor den Bändern 22 und 23 abgelöst, so daß ein Stillsetzen der Vorrichtung zum neuen Anspinnen nicht erforderlich ist

Die Vorrichtung gemäß F i g. 3 unterscheidet sich von der gemäß F i g. 1 im wesentlichen dadurch, daß die beiden Gittergewebebänder 30 ur<d 31 noch langer ausgebildet sind und über Umlenkwalzen 32. 33. und 34 zu Umlenkwalzen 35 und 36 geführt sind. Unter diesen l)mlenkwal/en ist dann wieder die Topfspinn vorrichtung 11 vorgesehen. Die Umlenkwalzen 35 und 36 sind perforiert. In ihnen sind wieder Sprühdüsen 26 für eine geeignete Flüssigkeil, insbesondere Wasser, vorgesehen, welche beide ihren vonmgsweise bandförmigen Sprühstrahl schräg nach unten richten, so daö sich die Sprühstrahlen aus diesen beiden Düsen in der Mittelebene zwischen den be:iden Umlenkrollen 35 und 36 treffen.

Der Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, daß, wenn bei den hohen Arbeitsgeschwindigkeiten, die durch die Erfindung ermöglicht werden, der Faserstrang einmal reißt, ein Stillsetzen der Vorrichtung ic nicht erforderlich ist. Sobald die Förderung des Faserslrangs fortgesetzt wird, wird der Faserstrang durch die aus den Sprühdüsen 26 austretenden Wasserstrahlen automatisch von den Gittergewebebändem 30 und 31 gelöst so daß er von selbst in den Trichter Ua der Topfspinnvorrichtung eintritt wo dann der Spinnvorgang erneut aufgenommen wnrd.

In F i g. 4 ist ein Behälter 40 für die Asbestdispersion vorgesehen, der mittels einer nach oben ragenden Leitung in den Spalt zwischen zwei Walzen 41 und 42 ragt ;_;o Die beiden Walzen 41 und 42 lassen zwischen sich einen schmalen Spalt frei, durch welchen endlose Bänder 43 und 44 laufen, welche die Walzen 41 bzw. 42 umschlingen. Die Walzen tauchen, wie aus der Zeichnung ersichtlich, in einen Behälter 45 für Koagulierflüszs sigkeit ein. so daß sie fortwährend mit den sie umlaufenden Bändern mit KoagulierflUssigkeit benetzt werden. Reinigungsbürsten 6 halten die Walzenoberflächen sauber.

Unter dem Druck der Flüssigkeit im Behälter 40 tritt Dispersion in den Spalt zwischen den beiden Walzen ein. wird dort von den umlaufenden Gitterbändern 43 und 44 ergriffen und zwischen diesen geführt bis das zumindest nunmehr weitgehend verfestigte Asbestband oder weitgehend aus Asbest bestehende Band 12 zwisehen den beiden Umlenkwalzen 45 und 46 aus der Führung durch die beiden Bänder 43 und 44 austritt. Zum leichteren Ablösen des Asbestbandes 12 können innerhalb der perforiert ausgebildeten Walzen 45 und 46 Luftdüsen vorgesehen sein, welche bestrebt sind, das Asbestband 12 von den Gitierbändern 44 und 45 wegzublasen. Die Luftdüsen sind hier mit 47 bezeichnet.

Das Band läuft dann zwischen zwei WaJzenpaare 48 und 49. Das Walzenpaar 49 hat eine etwas höhere Umfangsgeschwindigkeit als das Walzenpaar 48. so daß das Band verstreckt wird. Das Band läuft dann wieder in die Topfspinneinrichtung 11, in der es sofort zum fertigen Asbestgarn versponnen wird.

Die Förderbänder müssen nicht unbedingt Gittergewebe sein. Sie können auch von anderer Konstruktion sein, sofern sie die Bedingung der Porosität und der starken Profilierung erfüllen. Für bestimmte Zwecke, wie ζ. B. die Papierherstellung, kann auch ein glattes Förderband verwendet werden, das mit einem rauher Förderband zusammenwirkt

5S F i g. 5 zeigt ein Gittergewebeband aus runden Ny lonmonofilen €0 und 61, die jeweils einen Durchmessei von 05 mm haben und mit einer Teilung von 1 mm zt einem Gittergewebe 62 verwebt sind. Das fertige Git tergewebe 62 ist bis in den thermoelastischen Bereicl erwärmt und dann wieder abgekühlt worden, so dal die Drähte gar keine oder höchstens noch eine gering Neigung haben, sich wieder gerade zu strecken.

Eine andere Ausführungsform des Bandes ist i F 1 g. 6 gezeigt Hier besteht das Band 63 aus dicht nc bcneinanderliegenden Ny lonmonofilen 64 mit Kreii querschnitt, so daß das erzeugte Asbestband oder übei wiegend aus Asbestfasem bestehende Band aus eim Vielzahl von Einzelfäden besteht deren jedes etwa d

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Form eines vierkantigen Sterns hat, wenn ein derartiges Band in einer Konstruktion gemäß F i g. 3 mit einem gleichen Band zusammenarbeitet. Das Band kann z. B. auch mit einer glatten Walze oder einem Gitterband zusammenarbeiten.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit für das Band ist in F i j;. 7 und 8 dargestellt. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, ist das hier vorgesehene massive Kunststoffband 65 auf der mit der Asbestfaserdispersion in Berührung kommenden Seite so mit V-förmigen Längs- und Querrillen 66 versehen, daß zwischen den Rillen pyramidenförmige Erhebungen 67 slehenbleiben.

Ein solches Band arbeitet zweckmäßig mit einem komplementär geformten anderen Band zusammen, welches dicht an dicht komplementär pyramidenförmige Vertiefungen aufweist.

Es besteht auch die Möglichkeit, Bänder unterschied licher Profilierung miteinander arbeiten zu lassen. Di« Wahl des jeweiligen Profils für das Band und auch dei Porosität des Bandes hängt von den jeweiligen Arbeits bedingungen ab und davon, welche Anforderungen ar ίο das erzeugte Band bzw. an das verzwirnte oder ver sponnene Fertigprodukt gestellt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

509631/1:

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Claims

Patentansprüche: 2 114 822

1. Vertahren zur Herstellung von vorwiegend aus Asbest bestehenden Bändern oder Filmen aus einer wäßrigen Asbestfaserdispersion, die ein flüssiges Bindemittel enthält, welches beim Zusammentreffen mit einer Koagulierflüssigkeit als fester, die einzelnen Fasern miteinander verbindender Niederschlag ausgefällt wird, wobei fortlaufend Dispersion in die Form eines Stranges überführt und dieser mit Koagulierflüssigkeit in Berührung gebracht und durch Ausfällen des Bindemittels verfestigt wird, indem eine Schicht von Asbestdispersion fortlaufend auf einen umlaufenden, mit Koagulierflüssigkeit benutzten Träger aufgebracht wird, so daß das Bindemittel zunächst teilweise koaguliert, und die dom Träger abgewandte Oberfläche der Schient der Einwirkung weiterer Koagulierflüssigkeit ausgesetzt wird, so daß die Schicht in einen RIm von für das Abnehmen der Schicht ausreichender Festigkeit übergeht, worauf der Film vom Träger abgenommen und gegebenenfalls versponnen oder verzwirnt wird, d a durch gekennzeichnet, daß der bandförmige Träger nach dem Aufbringen der Dispersion auf einer wesentlichen Länge mit seiner die Dispersion tragenden Seite in Anlage an einem weiteren umlaufenden Träger geführt wird, der ebenfalls mn Koagulierflüssigkeit benetzt ist.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. mit einem Behälter für die Asbestfaserdispersion, einer von zwei gegensinnig umlaufenden, zwischen sich einen Spalt für den Durchtritt der Dispersion freilassenden Walzen gebildeten Austrittsdüse, durch welche Dispersion aus dem Behalter austreten kann, einer Einrichtung zum Aufbringen von Koagulierflüssigkeit auf die bandförmig auftretende Dispersion, einer Einrichtung zum Wegfördern des mindestens zum Teil koagulierten Asbestfaserbandes, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Walzen (2,3,41,42,104) von einem Band (4, 14, 22. 23. 30, 31. 43, 44. 62, 63, 65, 105) umschlungen ist, welches eine profilierte Oberfläche aufweist, die der anderen Walze zugekehrt ist, daß eine Einrichtung (9, 45.108) zum Aufbringen von Koaguliermitteln auf das Band vorgesehen ist. und daß das Band die auskoagulierende oder auskoagulierte Asbestfaserdispersion zwischen sich und der anderen Walze bzw. dem anderen Band fördernd an der anderen Walze oder einem diese andere Walze umschlingenden Band auf einer wesentlichen Länge anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (62) ein Gewebe, vorzugsweise ein Gittergewebe ist (F i g. 6).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Band (4) die eine Walze (2) des zusammenwirkenden Walzenpaares (2,3) auf der Seite, auf der die Dispersion zugeführt wird und die andere Walze (3) des Paares auf der anderen Seite umschlingt (F i g. 1).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen mit dem Band in ein Bad von Koagulierflüssigkeit eintauchen (F i g. 1, 2, 4, 10). ^b'.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklauf des Bandes zu der von ihm umschlungenen Walze durch das Koa- ^rÄnafömÄ, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abnahmestelle des Mbestbandes von dem umlaufenden Band Gas ,L Mssiirkeit von der dem Asbestband abge-ÄSsSTduich das Band oder in den Spalt Zwischen Asbestband und umlaufendem Band geblasen wird (F i g. 1 bis 5).