DE2354578A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von mit fasern verstaerkten zementartigen gegenstaenden - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Inc. F. \7eick:.iann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Finceb Dipl.-Ing. R A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Chyssen (Great Britain). Limited, Bynea Industrial Estate Llanelly, Carmarthenshire, Wales

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von mit Fasern verstärkten zementartigen Gegenständen

Die Erfindung bezieht sich auf das Herstellen von mit Fasern verstärkten zementartigen Gegenständen und ist insbesondere auf ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Gegenstände gerichtet, die verhältnismäßig lange und schmale Teile aufweisen.

Durch die Verwendung von mit Fasern verstärktem zementartigen Material, insbesondere mit Glasfasern verstärktem Materials ist es möglich, einen Formvorgang durchzuführen, der zu einer hohen Festigkeit und zu einer guten Oberflächengüte führt. Der Form Vorgang kann in der Abmessung mit engen Toleranzen durchgeführt werden. Durch eine solche Technik ist es möglich, beispielsweise Fensterrahmen herzustellen, die in den Wänden von Gebäuden oder in vorgefertigten Teilen befestigt werden können, in welche Fenster mit Standardmaßen mit der notwendigen Genauigkeit hineinpassen, um eine wasserdichte und winddichte Anordnung zu ergeben. Die Formen für einen derartigen Artikel müssen jedoch sehr genau hergestellt sein, und es ist notwendig, daß die Mischung in der Form in dichtem

Zustand ohne Lunker eingebracht wird. Die» kann beispielsweise dadurch herbeigeführt werden, dafl man da· verstärkende Material in einem trockenen Zustand mit etaeir schnell abbindenden Zementpulver verzxlecht, die trockene Mischung dicht in die Form einführt, die einen offenen Flachenabschaitt aufweist, und das Pulver durch Vibration der Form und gleich* zeitige· Einpressen eines Schlieäkörpers in den offenen FlSchenabschnitt verdichtet und dann das Innere der Form an Vakuum anschließt, urn die Luft aus dem Material absus&ugen, während gleichseitig Wasser in die Form dur<& Öffnungen eingeführt wird. Falls eine nasse Mischung von Zement und verstärkendem Material ia die Form eingeschüttet wird« insbesondere in eine Form mit relativ langen und engen Abschnitten, können •ich Lufttasehen bilden «ad durch bloAes Ausüben eines Dreckes auf das Material an einer Steile kann die Luft nicht aus dem Material herausdringen, da das Material nicht ausreichend in der langen engen Form fließen kann.

Aufgabe der Erfindung ist «β, βία Verfahren trad eine Vorrichtung sam Herstellen von mit Fasern verstärkten sementaxtigen Gegenstanden bereitzustellen und dabei eine gute OberfläeheagOte und Gegenstände frei voa Lunkern su gewährleisten.

Gemäß dmr Erfindung 1st das Verfahren sram Herstellen von mit Fasern verstärkten sementartigen Gegenständen dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstsrktmgsmaterisl und ein pulverförmiges sesn<sata*tiges Material* das mit - Wasser abbindet, mit Wasser vermischt wird« da£ diese Mischung in eine Form, die geOffnet werden kann, durch eine Öffnung eingefüllt wird, daÄ die öffnung verschlossen wird und daS nach eisen:.· teilweisen Abbinden des Materials ein oder mehrere längliche Elemente eingeführt werden, um das Material in der Form zu verdichten. Hierdurch wird da« Material in der Form, bevor es abbindet, verdichtet, uk Lufttaschen, -welche nach dem Einfüllen de* Materials in die Fortr· ucverri:eidbar sind, vermindert werden. Durch das Einsetzen länglicher Elemente ist es möglich, den Druck ir* der Form in der Nahe dieser Elemente wesentlich su erhohen.

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Je geringer die FUeßneigung dee Material« ist, um so größer ist der erzeugte Druck. Dadurch, daß man da· Material teilweise abbinden laut, iet es möglich, einen «ehr hohen Druck in der Form su erzeugen. Die länglichen Elemente sind eo angeordnet, daß sie vorzugsweise sich fiber die gesamte Form erstrecken, so daß sich die Verdichtung fiber das gesamte Material in der Foren auswirkt. Wenn man genau überwachte Mischungen verwendet, kann die geeignete Anzahl d&? länglichen Elemente, die in die Form einzusetzen sind, empirisch fees&Smmt werden. Dieses Verfahren ist insbesondere bei der Herstellsasg worn Gegenständen vorteilhaft, die verhältnismäßig lange end schmale Teile awaffweieen, d.h. bei Gegenständen, die »ach den Weher ablieben Verfehspass schwierig herzustellen sind. Die !Anglichen Elemente kennen in die Form entlang jedem Bereich eingesetzt werden, in welchem eine Verdichtung erwünscht ist, bevor das gemischte Material abgebunden hat.

Die länglichen Elerofnte wevden vorsugeweise so angeordnet, daß sie an der Innenfläche der Fom; anliegen. Die Innenfläche der Form gewahrt hierdurch die notwendige Abstf&atung der Elemente. Diese Elemente bestimmen teilweise in diesem Fälle die tuflere Form der hergestellten Gegenstände. Vorzugsweise ist die Form so ausgebildet, dafi si· an ihrer Innenfläche Führungen far die llnglichen Elemente aufweist. Gebogene Elemente können beispielsweise fiber einen bestimmten Abschnitt der Form eingebracht werden, der Krelsbogesiorm aufweist. Die Erfindung kommt jedoch insbesondere für solche Formen eur Anwendung, bei denen gerade und relativ schmale Abschnitte vorhanden sind, wie dies beispielsweise bei der Herstellung von Fensterrahmen der Fall ist. Bei einer solchen Fore? werden längliche Elemente insbesondere In jedem geraden Abschnitt der Form eingesetzt und erstrecken sich über die gesamt· Ltage derselben.

Die Form kann «inen offenen FlAchenabschnitt oder Rand aufweisen, durch welchen das Material eingefüllt wird und vorsugsweise wird nach dem Auf-

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füllen der Form der offene Flächenabschnitt oder Rand durch Eindrücken eines Schlieäkörpers in die Forn. geschlossen» um da· Material darin asu komprimieren. Diese anfängliche Kompression in dem noch vollständig fließfähigen Zustand des Materials vern.indert in starkem MaBe das Vorhandensein von Lufteinsclüüssen. Vorzugsweise werden jedoch die länglichen Glieder nicht eingesetzt« bevor das Material teilweise abgebunden hat, da es leichter möglich ist, das Einsetzen au überwachen and die genaue Lage dieser Elemente iu gewährleisten, wenn dan zen errtartige Material weniger fließfähig ist. Dies ist insbesondere der Fall, falle die hineingedrückten länglichen Elemente Stangen oder Streifen oder Glieder n;it anderen Querschnitten sind, die an einer flachen Fläche der Form anliegen. Vorzugsweise läßt man das Material so weit abbinden, daS rr.an die länglichen Eien ente von Hand einführen kann, das Material den* Ein· schieben der Elezr ente jecloci*. so viel Widerstand antgegenset^t, daß diese in eine genaue Lage gebracht werden können. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn Hohlräume in den. Inneren der Gegenstände erzeugt werden sollen, indetr die länglichen Elenente in die Mitte der aementartigen Masse eingesetzt werden.

Beispieleweise kann beirr. Herstellen eines Fensterrahmens die Fenn entlang einer Fläche geä&net sein, die dem Boden des Fensterbrettes des Eensterrabme&s beim fertigen Gegenstand entspricht. Dieser Teil der Form befindet sich oben, wenn die Form gefüllt wird. Das Komprimieren des Materials In der Form durch einen in den offenen Abschnitt «ingesetacen Schließkörper erseugt ein· AushöMuag an der Unterseite des Fensterbrettes in dem fertigen Rahmen; dies ist aus Gründen des Gewichtes wünschenswert und vermindert das erforderlich« Material. Auferdem wird das Material in der Forir dabei verfestigt. Wesa hierauf das Material teilweise abgebunden hat, werden lSagliehe Elemente in die Form eingesetzt, die sich vorsugsweis« in jedem dsr geraden Teile «vstreckem, die die senkrech» tes «ad horizontalen Klegs»ea^e ®.|mee WamBtmYW&hsnmmm MM«ie. Dies« länglichen

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Etamenfce kSaass te Mm FuS¹Ki ts© &$tag<sis©f si w©s>ii©ffl,, alal oßo te» Artikel esälaag &@eßli3si3?.$*r FlSsSiesm t&&ea MMesa. Dass© Sfetoi ®ise geeignete F©smg@feaag Sas d®g®i8S&aati@© ©irwtlffisefef s@Ssa ade? si®

sich as StsiloQ Weitestes,, di® te G@&2mia<eJa ^!afeg©<I©<cM sls&S, feeiegslelewen» 4«ff FeaasS©ff»atoaiea Im d®s· Warf fcsfeeSigg äoS eäos weasi MISSeI-pfostea gebildet wes^sea» d.fe. ooiaks'eeM® FSosftoa s^iseli©ffi swei Fessstera eise β eiBK©la«B Eafeaa©sis. Hä©E>^i tes^®a 4&mm ©la cioi? siolsffig

_s wird öle F«?i?irr. g©Slfsaet «ad länglichen EIe^:-: eele u*e3?des fü? dl© "

Die vorliegest® "Bw&mäw&g k©gr=ßst SaaäfessCTades¹© bei des» H©Fsiell«ag ven reit rstä-yM-gs s@Kn&t&s.^lig^m Q®geskt3t8m$Mn saj? Äaw^a^tmg, da aie die einess h©&®ss Druskes Sa der Fovsn gestattet» otae daS das aesneata^tige Material estlssag «äea eugea S^rehgS^gem £ii@$öJB r^@If@. Vossag«- ^7®is© k©ir:Kst EsSt Glasfaser v^rsS^rMe© aetriesslattig©© Material zus Aawesdaag« Ciesee M»£©ifS*l kaism feeiaplalewoiae Fortlas^-Zesi':ent aad Zu» .

Flugasch« e^@s* feiasa Osisrssaad @sillx%!tea_s Eis, ganimiartiges taisaa hlss!s«gef^& werdi^s maa ^i® VeäraffbaiffearkotS skj verbesseea.

verw@SiS@t ^sMea, »r» SI« AbMsäeseii zu verküraen. Saussi als ¥«Tst.f rktagssriSSerlsI u@^weiad©l werden. Bq ib%fi» s.B. Htshl ods^ Asfes©£ säsg" ander® :aaMrMcfe@ oder aas· Asss^eisdimg. Isommea:. - ;

Verfa&sen ams Hsa-sSeHiaag sIksö Geges&staEtdee ss'mdglicbl; es, einen

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Die Erfinrinng bezieht eich auch auf eine Vorrichtung zum Herstellen von mit Fasern verstärkt en zementartigen Gsgenst&s&den uad ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Form xr.it sismindest xwei Teilen uir.faßt, wodurch die Fortc gefjffeet werden kmna, wen den Gegenstand xu entfernen, daß die Form einen gegenüber der Form gleitend geführten ijthließkörper aufweist, daö ein« Einrichtung zwt Erzeugung eines Druckes auf den Schlieükorper vorgesehen ist, um nach deari Auffeilen der Form ir.it a«xr*exgartigeirc Material dieses susatcxnenB«dr3cken und daß die Forrreine oder mehrere Öffnungen aum ßiasetsesa von längliches Elementen aufweist, die sieb in die Form hinein erstrecken, wodarch das Material in der FoKii nach einem teilweieers Abbinden ksiXiprirs.ierbar ist.

Weitere Einzelheiten» Merkütale tmü VowZm&l® ear Eriiiaäuag ergebest ni&lx au· den Ansprachen Sn Verfciiidt::ag ^jst der B^sskreibang und der in der die Erfindung beispielsweise da?ge@'3ellf ^St. lsi ui&snx zeigt:

Fig. 1 eine scbat%blMlk&e nuseiaa^eargesög^Äe, teilweise schematiecije Darstellung einer Fsrm sauf Herstellung eines Fensterrahmens; und

Fig. 2 jeweils Schnitte durch Forn.@n.
bis 6

In Fig. I der Zeichnung let eine Fonr -zur Herstellung eines Fensterrahmens dargeatelit. Bieser Fensterrahmen weist ein eJsst&ekige· Fensterbrett, das »ich entlang dem unteren hcrixontalen Teil des B.&hm.*n» erstreckt* «In hcriscvqjtales oberes Elem#a*₉ swei ^eitenpfoaten und einen xentrai«» Fenster« pfosten aaf. Der Feasterrahmen 1st verkehr serem» d.h. va&t dem Fensterbrett oben« geformt, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Die Form besteht au» wmmi Teile»« um den f«rtlggesteltte» Fensterrahmen entnehmen zu können. Ein Teil der Form weist die in der Eaiebnnag links dargestellte Eadwaad 10» die andere Endwaml 11« die Bedeaiwand iZ %mä dt* in d«r %®l&hntmg nicht sichtbar« lieckwasssl aof. Der arvfsr« Teil d®^ Ferai uniffaü die

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Vorderhand 13, den obesea Teil 14, der das Fensterbrett begrenzt, und die Leisten 15, die die Fe&sterdffmmgen bestimmest. Ann oberen Ende der Forai ist eine große öffnung ZQ vorgesehen» durch, welche die Form mittel· einer Leitung 19 von einem nicht dar ge »teiltest VorvaS gbsfeJiifcer au· aufgefüllt wird. Diese Öffnung 20 ist mit HiHe efess Bchli®£kdrpers 2i verschließbar , der Paßlöcber 22 aufweist, im die P&ß«t££&® 23 && der oberen Fläche .der Fore hineinpassen. Wie dies deutlicher auae Fig. 2* weiche einen Querscluutt durch den oberen Teil des· Fonx.« d.S&« denjenigen Teil, der den Wandteil \~: dee Fensterr&Jm-sj&s bildet, hervorgeht» umfaßt der ScliliöSkörper 21 an seines· OTfcereo Fläche eiaaa Teil M. welcher säen unten in die Öffnung der Form Maeinreicht. Der Scialüeßfe3)Z"p5>£· 21 kann hierdurch teilweise in die Öffnung hiaeingedrücki; w®rdö?&, mu einen Dreck auf dae Material in der Fc-rir ausiäuübezi. Klammern ZS mit ^oa Hand betätigbaren Schrauben 26 stad zus? Aueübasg ®!®®s Dg-Kcks© auf den Schließ· körper vorgesehen.

Zurr. Zusammendrücken des Materials in der Forin, nachdem es teilweise ausgehärtet ist, werden längliche Elemente in di« Form hineingepreßt. Drei solcher länglicher Elemente 27, 28 und 29 sind in Fig. 1 dargestellt. Das Element 2? erstreckt sich, wenn es in die Form hineingedruckt wird« eotlang der gesanten Lang* des Bodex&eile der Form (dies ist der Teil, der das Oberteil des Fensters bildet), und dieses Element erstreckt sich durch eine öffnung in der Seitenwand 10 und eteät gegen die innere Oberfläche der Seitenwand 11 an dem anderen Ende der Form an. Dieses längliche Element 27, wie es In Fig. 1 dargestellt ist (die einen Querschnitt durch den Bodenbereich d«r Fo rm darstellt), weist «inen trapeafermigen Querschnitt auf und ist durch eine öffnung la der Seitenwand 10 eingefügt, tsm eich entlang der gesamten LSßge des Bodens der Form su erstrecken. Die Elemente ZB und 29· wie »kr la Fig. 4 geseigt sind, die «inen Querschnitt durch einen Seiteogeü d<zw Form darstel&, weisen ebenfalls trapes-Querschnitt »«if sskS ®2fßt!rssk®a ®lel&, w®®ai el® in die Form biasin-

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geschoben sind« über die gesamte Höh· der Form vom oberen Teil hie sum Boden derselben und ragen durch Offnungen in der oberen Ober fliehe der Form nach auJen hinaus, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Pie Elemente 28 und 29 erstrecken sich auch durch öffnungen in den, Schliefikflrper 21, so daß dieser in die öffnung 20 hineingepreßt werden kamt, nachdem die Elemente 28 und 29 eingesetzt sind.

Um eine» Fensterrahmen herausstellen, werden die beiden Formteile ohne SchlieSkurper 21 und ohne irgendein Uütgliches Element te der Form busammengesetst. Die Form wird dan» zeit einer Mischung aus Wasser, GlasfibeEiftateriai und einem pulverförmiger Bindemittel amigefcllt, das mit Wasser abbindet. In einesr Beispiel um2a& die Mischung Portlandzement und Wasser und feinen Quarssaad oder Flugasch«. Eine gummi·* artige Harieuudsion in Wasser ist vorstigeweise dissafalls xugegeben, uxt: die Verarbeltbarkeit de· Material» su verbeaeerm. Ei» Beschleuniger kann verwendet werden, uns die Abblaiegeeehwisidlgkeft su «liiuhen. Bei einem typischen Beispiel kann die Mischung 25 kg Portland-Z#m*at, 25 kg feinen Quarssand, 10 kg tob eiser gumrci&rtigea Xuststh&rsmischung mit SS % Festteil·*. 2 kg alkaUt^nttandife Glaefosent, 7 % Waeser und 7 g Folyethylen-Gxyd-G·! aufweisen. Da» gomsBiaattige H*f* «xhefet die Flexibilität des Materials und -mwmisAmst akb*? Mm ffeiptiig sa Eissebildung. Darftber hinaus ist die ¥©rw«»iw«g iross gamniiaatigsöi Hfer» insofern vorteilhaft, als eine Mlschmf mit Oums^ä bei niedrigen Wasser-BlndeiUttel-Verbäkaisien be«t@t vers^bcltb»!· i§| uU ·1»β «fefillch« Mischung ohne das gurrmiartlge Hara.

Die Mischung wird dorca Mm w^txtw -s^ms. Qww^mäm ί&&ν&§ if Sa als Form eingefüllt, wobei die Worm. Ms exm> <ßk»tmm M®mA Mm geiöls wird. Her Sgfcrper 21 wird d&s® im @&@it®il 4e& Fstm la Mm &i£sm2i£ 20 «lag·- setst «ad teilweis· »a®!» w&c^ ^p₁WmMa ^r€mäwm!k $mm Matsjffcil, i» de? Form koenpris&iert wird vcr*t äL·: "' · Joasi&jsii. ^i* «st^smeüfefisr s§*m,_s wmzuma vermiadsat» Hschdg^ äs tls^mtA teilwssies 3ig®1nnMis^ !si?>_e %Ρ«ι#ε« die

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im ©barem Bss^lch ^®r Form &©ytei»uiaiirea. Hierauf das Abäsiadstt «k;s Materäals ^«gelaesea «s»ä <üe lSnglicfa#a Blesneate fSr die Wieaoswswe&Ssaag «uferst« Die Form wird dans g®a££n»t der

Fig. 5 seigt eisen «te? Fig. 4 f Jsslichea Schsdtt einer aaderea fesrsn der Form, bei wele&er ®is& Gleiler 30 mit eisern ia tsäeh erstreclccadeik V©s»ap?«fig 31 aaa eisaer Seite ausgebildet iet« der in eiae Gleitfttbruag %Z asa der Säsa®£jfiädae der f"©rBi eingreift. iSerdurch wird Erreich«» der genauen L&g9 des OSeüer· txateretetrt. Fig. S seift Boisea 33 sein Zus&mmes&ierai&en der Formteile« wifereaä der

ge**ii® ge&»rz^t wird, «ad eiae Au»wmwims9Gbxmvbm 34 ist «m d»e O^aea de? Form au traterstetsea.

. & et«Ht eisen der FJg» 3 &!ss!ich#n Selmitt eiser abweichenden Fort» « bei welcher smmi Gl*i6«3F 3§ »&d 36 vorgesehen eiisd, von denen Jeder

aus»? f^t&8tif»s Ams»3hmsmg aaa der Xaaestseite der Form gefShrt ist.

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Dl« Fig. » Migt eben&lie Klemmschrauben 3? sam der Fonnteil·.

In Fig. 1 sind au· Grund·» der Klarheit 10.«B5mvoirxicljfcBagea sum Zusamme»-» halten der Formteile weggelassen worden; Kleieissteolsen ähnlich den Bolsea S3 und 3? kdoaea ebeaeo wie andere geeignete i4iit»i verwisedet werden.

Xa einigen Fallen keimen die läisglicfesn Glieder se eingesetat werden» ■ie nicht: an der Innenfläche der Form ®&3ü®g|en, sondern vollständig dem Mm«at*rtigen Material usiigaben §iwß._Q wmusm&h *i?» Hohl3»um de· geioxniten Gegenstand·· ge bilde«

Aufgrund der beschriebenen ¥erfakr®nswel@e Ist ©a »iSglieh, «Inen hohen Druck inn gesäumten Mates^ml der Fen» a&mssiiflben» Xn der Frascis ist es möglich, Gegenetänd® mit «ä»? Dls&la sa ®sseag*a, die nah« dem theoretischen Maximalwert li#gli 1,L ®s %$@tela·» Im w«seffillich«n keine Lunker In dem gefom^ten

.11.

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Claims (1)

1. ium Heretellm Gegenständen, «ad ein pulverförmige Miadet, trü Wmeses· FoffRi, die g«e>ffaet die öffnung

   das te des? T&sm mu

   2. Verfahren nach Anspnaeta 1, Elemente so angeordnet anliegen.

   3. Verfahren sack liaglichen »äe β© 4er

   „ S&S dl® Ifisaglichea der Form

   2_t

   ο V«siabres «ftch dafi dl» Fon» dusefe wird uad daß aash,

   » dsfi dl« Fofm geftthrt siad.-

   g<§k©gi»»eicfei»et,

   Easd geföllt ia dea oHcssn Flieh«»·

   Form

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   6. Verfahren nach einen, der Ansprüche 1 Ue 5« dadurch gekennzeichnet, daü dae verstärkende Material Glasfasern.aterial ist.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis ©, dadurch gekeaaseichnet, djLß eine Emulsion aus gtsmmiartlgem Hars in Wasser dem gemischten Material beifefügt wird.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche ' big 7« dadurch gekeaasctichaet, daß das verstärkende Material aus Stahl- oder Asbestfaser oder anderea synthetische» oder natürliches Fasern besteht.

   9. Vorricittu&g sum H«r«ft®ii«2i mm mit Faserm wersilri^m «em«nUirtigen Gegenstftadea» dadurch gekeaaselchaet. daü die VorrlcMuag eine Form (10, 11, 12, 1$, 14, IS) mit ssmtaäae* re#i T*U«n (10, 11. 12; ?3_t U. IS) amfaät, wodurch dl« Foren ge&fiagt word·» fe»aii_s um d«a Geg«aataad au •atferaen, d»S die Form eines g#ge^&«r d«r Form gleitend gelehrten Schliefkerper (21) aufweist, d»S «Äs« ElsrisMaag (2S. 26) s«r Erzeugung eines Druckes auf dem Schliefik&spe? (21) T©rg®sehe» isfet «am aach detn Auffflllea der Form mit aeroeatastigem M®4#rl«l dieses gssammni«· drOckea und dafl dl« Torn, eine ®d«r f&e&?®?e Qfffsaa$«a «im Eiaeeteen «on I^fig»**'^» Elementen (27, 2E₉ 29J *»fw«igt_£. die sieh te die Form hinein erstrecken, wodurch d&m Material la der Form 3W6ch «laem
   weisen Abbiadea kocnprlmierbar 1st.

   10. Vorridatuag aach Aasprach 9> <5»dweii ggteiwnaiwlciMB^, dafi aa
   oder mehreren Ties fliehen Feanasfam ($2) Stoß Ubagliea« Ktomaat«
   (30. 36) vorgesehen sind.

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