DE4236128C2 - Sauerstoffsensor und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Sauerstoffsensoren und ein Verfahren zur Herstellung eines Sauerstoffsensors, der insbesondere zur Erfassung von kleinen Sauerstoffmengen in einem durch den Sensor fließenden Gas eingerichtet ist. Die Erfindung wird hauptsächlich in Verbindung mit Instrumenten zur Permeabilitätsmessung von Folien und Membranen verwendet, wobei Sauerstoff in eine Kammer geleitet wird, deren eine Wand durch Membranmaterial verschlossen ist und eine zweite Kammer auf der anderen Seite der Membran mit dem Sensor verbunden ist. Sauerstoff, der durch die Membran dringt, wird vom Sensor erfaßt, wodurch ein elektrisches Signal proportional zur erfaßten Sauerstoffmenge erzeugt wird.

Ein gattungsgemäßer Sauerstoffsensor ist im US Patent 3,223,597 aufgezeigt. Die Schrift offenbart den allgemeinen Aufbau eines Sauerstoffsensors mit mehreren Lagen von Materialien, die üblicherweise für einen funktionsfähigen Sensor Sensors verwendet werden oder verwendet werden können. Die Prinzipien dieser Erfindung sind weiter in einer im US Patent 4,085,024 aufgezeigten Anordnung fortentwickelt. Die letztgenannte Schrift zeigt einen besonderen Aufbau und ein Verfahren zur Herstellung des Sauerstoffsensors auf, wobei viele der Werkstoffe verwendet werden, die auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.

Aus dem US Patent 50 53 116 ist eine Vorrichtung zur Be- und Entfeuchtung von sauerstofffreien Gasen bekannt, welche zwei Sauerstoffsensoren der genannten Gattung aufweisen. In dieser Vorrichtung ist ein dritter Sauerstoffsensor mit einem Gasbe- und Gasentfeuchter gekoppelt. In diesem dritten Sauerstoffsensor besteht die Anode aus zwei Schichten von oxidierendem Material, welches straff mit einem Metalldraht umwickelt sind, der zum Anschluß aus der Zelle herausgeführt ist. Als Gasbe- und Gasentfeuchter dient ein für Wasser permeables NAFION-Rohr, welches entlang der Anode verlegt ist. Die Anode und das NAFION-Rohr sind von einer porösen Schicht umgeben, welche ebenfalls mit einem zweiten Metalldraht umwickelt sind und der ebenfalls aus der Zelle zum Anschluß herausgeführt wird. Schließlich wird noch eine Kathodenschicht aus reduzierendem Material um diese poröse Schicht gelegt, welche durch einen Nylonfaden, der um die Kathodenschicht gewickelt ist, gehalten wird. Dieser, mit dem Gasbe- und Gasentfeuchter kombinierte Sauerstoffsensor der Vorrichtung, sowie die beiden anderen Sauerstoffsensoren sind in einer luftdichten Hülle eingebaut, die vorzugsweise mit KOH gefüllt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sauerstoff­ sensor zu verbessern, der durch seinen Aufbau Probleme der elektrischen Leitfähigkeit zwischen den verschiedenen aktiven Elementen des Sensors ausschließt und somit bei schneller Ansprechzeit und hoher Empfindlichkeit eine möglichst exakte Messung von Sauerstoff in Gasen mit hoher Zuverlässigkeit und langer Nutzungsdauer sicherstellt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Patentansprüche 1, 2, 5, 8 und 15 gelöst. Unteransprüche zeigen bevorzugte Aus­ führungsformen der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Aufbau sowie ein Verfahren zur Herstellung des Aufbaues, die einen Fortschritt gegenüber den Patenten die den Stand der Technik bilden, der sich aus der Erfahrung der Anmelderin beim Bau von Sauerstoffsensoren entwickelt hat. Das Verfahren zur Herstellung des Sauerstoffsensors wurde im Hinblick auf Herstellungsschritte verbessert, die die elektrischen Ver­ bindungen zur Anodenplatte verbessern und einen gleichförmi­ gen und kontinuierlichen Oberflächenkontakt zwischen der Ka­ thode und der Anode über das um die Anode gewickelte elek­ trolytspeichernde Material sicherstellt. Die Größe des An­ odenmaterials ist sorgfältig so eingeschränkt, daß sie klei­ ner ist als die Größe der Platte, auf der sie befestigt ist, um Probleme mit der elektrischen Leitfähigkeit zu eliminie­ ren. Die Kathode ist gleichmäßig mittels Elastomerbändern an die Anode und das elektrolythaltige Material gepreßt, um eine gleichmäßig Wanderung von Ionen und Elektronen zwischen der Anode und Kathode sicherzustellen.

Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 zeigt eine Ansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Merkmales der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht von Fig. 3;

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte perspektivische Darstel­ lung des Anodenmaterials der Vorrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht der vorliegenden Erfin­ dung; und

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht der vorliegenden Erfin­ dung.

In Fig. 1 ist ein Sauerstoffsensor nach dem Stand der Tech­ nik dargestellt, der im wesentlichen nach den Prinzipien und Techniken aufgebaut ist, die in den US Patenten 3,223,597 und 4,085,024 beschrieben sind. Eine sauerstofffreie Hülle 10, die vorzugsweise aus Glas aufgebaut ist, wird als Ge­ häuse für die aktiven Elemente des Sauerstoffsensors ver­ wendet. Die Hülle 10 weist einen Ausgang 12 und einen Ein­ gang 14 auf, die den Durchtritt von Gas erlauben. Ein Gum­ mistopfen 15 bildet eine wirksame Gasdichtung am erweiterten offenen Ende der Hülle 10. Die aktiven Elemente des Sauer­ stoffsensors umfassen eine klingenförmige Platte 16, die in­ nerhalb der Hülle 10 mittig angeordnet ist. Über die beiden Oberflächen der Platte 16 sind Anodenschichtmaterialien 18 und 20 angeordnet (siehe Fig. 2). Die Anodenmaterialien 18, 20 sind mittels einer kreuzweisen Umwicklung mit Draht 17 mit der Platte 16 in engem Oberflächenkontakt gehalten. Die Anodenmaterialien 18, 20 weisen dieselbe Breite oder eine geringfügig größere Breite als die Platte 16 auf. Die jeweiligen Enden des Drahtes 17 sind typischerweise nicht mit einem Anschluß verbunden, sondern nur nahe an der Platte 16 abgeschnitten. Die gesamte Kombination der Platte 16, der Anodenmaterialien 18, 20 und des Drahtes 17 bilden die Anode 23 des Sauerstoffsensors. Um die Anodenmaterialien ist ein Isoliermaterial 22 geschlungen und ein zweiter Draht 19 ist kreuzweise über das Isoliermaterial 22 gelegt. Ein Ende des Drahtes 19 wird durch den Stopfen 15 nach außen geführt und dient als ein aktiver Leiter für den Sauerstoffsensor. Ein metallisches Eingangsrohr 21 ist an der Platte 16 befestigt und dient als zweiter aktiver Leiter des Sauerstoffsensors, der gewöhnlich mit der Masse der Schaltung verbunden wird. Außen ist um die Anordnung einschließlich dem Isoliermate­ rial 22 eine Decke aus Carbonfilzmaterial 24 geschlungen. Außerhalb des Carbonmaterials 24 ist ein Nylonfaden 25 um die gesamte Anordnung geschlungen. Beim Betrieb wird das isoliermaterial teilweise mit einer chemischen Lösung, wie etwa Kaliumhydroxid (KOH) gesättigt, und das zu prüfende Gas wird über den Einlaß 14 und den Auslaß 12 durch den Sensor geführt. Der Sauerstoffgehalt in dem durch den Sensor flie­ ßenden Gas verursacht die Erzeugung einer sehr kleinen Stromstärke zwischen der Kathode 24 und der Anode 23. Dieser Strom wird als Stromfluß im Draht 19 an eine externe Schal­ tung abgeführt und von dieser zum Metallrohr 21 zurück­ geführt. Um einen zuverlässigen Betrieb zu ermöglichen, ist es wichtig, daß ein guter Oberflächenkontakt zwischen allen inneren Bauteilen der Vorrichtung aufrecht erhalten wird, während gleichzeitig die Kathode 24 von der Anode 23 elek­ trisch isoliert sein muß.

Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung des Aufbaues des Sauerstoffsensors, um einen verbesserten Oberflächenkon­ takt zwischen den aktiven Elementen der Vorrichtung zu erzielen, während gleichzeitig die Möglichkeit von elektri­ schen Kurzschlußströmen, die aufgrund des Aufbaues der Vor­ richtung entstehen können, möglichst gering gehalten wird.

Fig. 2 zeigt einige der Probleme der Vorrichtungen nach dem Stand der Technik. Die Anodenmaterialien 18, 20 sind an den Oberflächen der Platte 16 anliegend vorgesehen und eine Drahtumschlingung 17 ist fest um die gesamte Baueinheit über die Länge der Platte 16 geschlungen. Die Anodenmaterialien 18, 20 haben entweder die gleiche Breite oder eine ge­ ringfügig größere Breite als die Platte 16. Das straffe Um­ schlingen der Anodenmaterialien um die Platte 16 mittels des Drahtes 17 führt dazu, daß der Draht 17 an den Rändern der Anodenmaterialien 18, 20 einschneidet. Dies führt zu aufge­ rauhten Randbereichen, wie in Fig. 5 dargestellt, was zum Kurzschluß der aktiven Elemente beitragen kann. Fig. 5 zeigt den Aufbau des an der Platte 16 anliegenden Anodenmaterials 20 gemäß dem Stand der Technik. Das Anodenmaterial 20 ist vorzugsweise aus einem Kadmiumgemisch gebildet, mit dem ein Nickeldrahtnetz 26 umformt ist. Hat das Anodenmaterial 20 eine Oberfläche, die gleich oder breiter ist als die Platte 16 und wird dann der Draht 17 dicht um die gesamte Anordnung geschlungen, so wird der Draht 17 die Verschlechterung des Anodenmaterials an den jeweiligen Schnittpunkten 28, 29, wie in Fig. 5 dargestellt, verursachen. Dies führt dazu, daß Teile des Anodenmaterials deformiert werden oder abfallen und die Drahtenden des inneren Netzes 26 freiliegen. Die freiliegenden Drahtenden sind typischerweise relativ kurze Abschnitte von Nickeldraht mit scharfen Spitzen, und diese scharfen Spitzen durchdringen während des nachfolgenden Zu­ sammenbauschrittes relativ leicht das Isoliermaterial 22. Durchdringt eines der Drahtenden des Netzes 26 das Iso­ liermaterial 22 und kommt mit der Kathode 24 in Berührung, so sind Anode und Kathode elektrisch kurzgeschlossen und die Leistungsfähigkeit des Sauerstoffsensors wird verschlechtert oder in einigen Fällen völlig zerstört. Es ist möglich, die­ ses Problem durch Verwendung von Schutzeinsätzen zwischen Anode und Kathode, vorzugsweise entlang den Rändern, wo eine Verschlechterung des Materials wahrscheinlich auftritt, zu lösen. Diese Schutzeinrichtungen könnten die Form von Rand­ schützern aus Kunststoff haben, die die Ränder bzw. Kanten der Anode oder des Isoliermaterials überlappen, um mögliche Leitungswege zwischen der Anode und der Kathode elektrisch zu isolieren. Die Verwendung derartiger Schutzeinsätze reduziert jedoch die Gesamtkontaktfläche zwischen der Anode und der Kathode und führt auch zusätzliche Bauelemente ein, die während des Zusammenbaues einzusetzen sind.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Merkmales der Er­ findung, das dieses Problem löst. In diesem Beispiel ist die Platte 16 so aufgebaut, daß sie breiter ist als das Anodenmaterial 18 oder das Anodenmaterial 20. Wird nun der Draht 17 straff um die Anordnung gewickelt, so ist der Hauptberührungspunkt des Drahtes 17 an einer Außenkante 29 der Platte 16 und einer gegenüberliegenden Außenkante 30 der Platte 16. Dies verringert die Auflagekraft auf die Anoden­ elemente 18, 20 und damit die Beschädigung der Anodenele­ mente. Damit ist auch die Wahrscheinlichkeit des Freilegens der feinen Drahtenden des Gitters bzw. Netzes 26 verringert. Fig. 4 zeigt eine seitliche Teilansicht der in Fig. 3 ge­ zeigten Anordnung mit zwei Drahtkreuzungspunkten 29a, 29b, die jeweils an der Kante der Platte 16 überkreuzt liegen.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Problem, das bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik auftritt und durch die Zwischen­ räume entsteht, die zwangsläufig zwischen den aktiven Elementen des Sensors bestehen. Aufgrund der Umwicklungs­ techniken nach dem Stand der Technik wird das Isoliermate­ rial 22 um die inneren Anodenelemente mittels des Wickel­ drahtes 19 geschlungen. Die Hauptkraft des Wickeldrahtes wirkt jedoch auf die Ränder bzw. Kanten des Isoliermaterials 22. Dadurch entsteht nur eine sehr geringe nach innen ge­ richtete Kraft über die Mittelfläche des Isoliermaterials 22, wodurch entlang der oberen Fläche der Anode 23 ein Spalt 32a und entlang der unteren Fläche der Anode 23 ein Spalt 32b gebildet werden kann. Diese Spalten können die wirksame Kontaktfläche des Elektrolyts bezüglich der Anode verringern und somit eine verschlechterte Leistungsfähigkeit des Sauer­ stoffsensors verursachen. In ähnlicher Weise ist die Kathode 24 mittels des Nylonfadens 25 um das Isoliermaterial 22 und die anderen Innenbauteile gewickelt. Die Hauptkraft dieser Umwicklung wirkt ebenfalls auf die Ränder bzw. Kanten der Kathode 24 und in gewissem Ausmaß über die linienförmige Be­ rührung des Nylonfadens, der die breiteren Oberflächenab­ schnitte überspannt. Die Kathode 24 besteht jedoch typi­ scherweise aus weichem schwammartigem Material, so daß daher mehrere Spalten 36a, 36b zwischen den Abschnitten der Ka­ thode 24 und dem Isoliermaterial 22 gebildet werden. Diese Spalten reduzieren ebenfalls die elektrolytische Kontaktflä­ che und können die Leistungsfähigkeit des Sauerstoffsensors beträchtlich herabsetzen.

Fig. 6 und 7 zeigen ein weiteres Merkmal der Erfindung, das auf die Verkleinerung der Spalten zwischen den Kontaktflä­ chen abzielt, die bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik auftreten. Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht der inne­ ren Bauelemente des Sauerstoffsensors und Fig. 7 zeigt eine rechtsseitige Ansicht derselben.

Das Kathodenmaterial 24 ist über die aktiven Komponenten im inneren des Sensors gelegt und Stützstäbe 40a, 40b sind in Längsrichtung entlang der Kathode 24 angelegt. Die Stütz­ stäbe 40a, 40b werden durch mehrere elastische Bänder 42 nach innen auf die Kathode 24 zu angedrückt. Die elastischen Bänder 42 werden dergestalt gedehnt, daß sie eine relativ gleichmäßige, nach innen gerichtete Kraft ausüben, die auf die Stützstäbe 40a, 40b wirkt, um so eine gleichmäßige, nach innen gerichtete Kraft entlang praktisch der gesamten Länge der aktiven Elemente des Sauerstoffsensors entlang der Mit­ tellinie auszuüben. Die nach innen ausgerichtete Kraft, die durch diesen Aufbau ausgeübt wird, drückt die Kathode 24 gleichmäßig entlang ihrer gesamten Länge nach innen und drückt ebenso das Isoliermaterial 22 gleichförmig entlang seiner Längsrichtung nach innen. Daher sind die im Inneren nach dem Stand der Technik vorhandenen Spalten durch die re­ lativ konstante, gleichförmige nach innen gerichtete Kraft, die über die gesamte Länge der aktiven Elemente des Sensors wirkt, eliminiert. Die Stützstäbe 40a, 40b können aus Kunst­ stoff oder anderen Werkstoffen hergestellt sein, die gegen die innerhalb der Hülle 10 stattfinden chemischen Reaktionen unempfindlich sind, und die elastischen Bänder 42 können aus Gummi oder anderen Werkstoffen bestehen, die ebenfalls gegen diese chemischen Stoffe unempfindlich sind.

Eine alternative Form des Aufbaues, die ebenfalls eine Ver­ besserung des Gebrauchswertes bedeutet, ist die Verwendung der in Fig. 6 und 7 gezeigten Anordnung, wobei jedoch an­ stelle der elastischen Bänder 42 zum Erzeugen der nach innen gegen die Kathode 24 gerichteten Kraft der Draht 19 um die Außenfläche der Kathode 24 und der Stützstäbe 40a und 40b geschlungen wird. Bei diesem Aufbau wird der Draht 19 nicht nur zu einem mit der Kathode 24 in Berührung stehenden Lei­ ter, sondern dient auch als Umschlingungselement, das die Kathode 24 in dichtem Kontakt mit den inneren Bauteilen hält.

Fig. 6 und 7 zeigen auch eine weitere Verbesserung der elek­ trischen Anordnung. Der innere Anodendraht 17 ist sicher mit einer Erdungsklammer verbunden, die um das Rohr 21 geklemmt ist. Diese Verbindung eliminiert Streuströme und stellt eine sichere Verbindung der Schaltungsmasse mit der Anode sicher.

Claims (18)

1. Sauerstoffsensor, mit einer abgedichteten Hülle zur Aufnahme einer Schichtanordnung, die ein Anodenelement (23), ein Kathodenelement (24), ein dazwischenliegendes Isolierelement und mit dem Anodenelement und dem Ka­ thodenelement jeweils verbundene elektrische Leiter auf­ weist, wobei die Anodenschichten (18, 20) mittels einer Einrichtung (17) auf eine mittige flache Metallplatte (16) gebunden sind, zwischen dem Anoden- und dem Katho­ denelement eine Isolierschicht (22) angeordnet ist, die wiederum mittels einer elektrisch leitfähigen Einrich­ tung (19) auf das Anodenelement (23) gebunden ist und wobei das Kathodenelement (24) an die Einheit Isoliere­ lement (22)/Anodenelement (23) durch Mittel zum Andrüc­ ken angepreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Längsrichtung des Kathodenelements (24) längliche Stützstäbe (40a, 40b) angeordnet sind, die durch die Mittel zum Andrücken gleichmäßig an das Anodenelement gepreßt werden.

2. Sauerstoffsensor nach Anspruch 1, wo­ bei das Anodenelement (23) mit Kadmium getränkte Schich­ ten (18, 20) umfaßt, die gegen die beiden flachen Ober­ flächen der Metallplatte (16) befestigt sind und wobei die Metallplatte (16) breiter ist als die beiden kadmi­ umhaltigen Schichten (18, 20).

3. Sauerstoffsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Andrücken mehrere elastische Bänder (42) um­ faßt, die um die Stützstäbe (40a, 40b) und die Schichtanordnung angeordnet sind.

4. Sauerstoffsensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Bänder (42) weiter Gummibänder um­ fassen.

5. Sauerstoffsensors nach einem der Ansprüche 1-4, wobei einer (17) der elektrischen Leiter (17, 19) mit einem Ende zur Außenseite der abge­ dichteten Hülle (10) geführt ist und mit einer elektri­ schen Masseverbindung verbunden ist.

6. Sauerstoffsensor nach einem der Ansprüche 1-5, wobei ein leitendes Rohr (21) mit dem Anodenelement (23) verbunden ist, das sich in die Hülle (10) öffnet, und wobei der Leiter (17) mit dem leitenden Rohr (21) ver­ bunden ist.

7. Sauerstoffsensor nach Anspruch 6, wobei der Leiter (17) in elektrischem Kontakt mit dem Anodenelement (23) steht.

8. Verfahren zur Herstellung eines Sauerstoffsensors in Schichtanordnung, mit folgenden Verfahrensschritten:

• a) Belegen einer flachen metallischen Platte mit einer Lage eines Anodenmaterials an beiden flachen Oberflächen der Platte, wobei die Anodenlagen schmaler sind als die Platte;
• b) Herumschlingen eines ersten Drahtes um die Lagen und die Platte, wobei die jeweiligen Ränder der Platte bei jeder Umschlingung berührt werden;
• c) Umgeben der umwickelten Lagen und der Platte mit ei­ nem porösen Isoliermaterial und Herumschlingen eines zweiten Drahtes um das Isoliermaterial;
• d) Umgeben des porösen Isoliermaterials mit einem po­ rösen Kathodenmaterial;
• e) Anlegen jeweils eines länglichen Stabes an dem po­ rösen Kathodenmaterial auf jeder Seite in annähernd par­ alleler Ausrichtung zur Mittellinie der flachen me­ tallischen Platte; und
• f) Anbringen mehrere elastischer Bänder um die längli­ chen Stäbe und das poröse Kathodenmaterial, wobei eine gleichförmige nach innen gerichtete Kraft entlang der Längsrichtung des Kathodenmaterials angelegt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, das das poröse Isoliermaterial mit einer Elektrolytlösung imprägniert.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Elektrolytlösung weiter Kaliumhydroxid umfaßt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-10, wobei die Schichtanordnung in eine sauerstoffundurchläs­ sige Hülle eingeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-11, wobei der Schritt des Herumschlingens des ersten Drahtes weiter das Herumschlingen des ersten Drahtes in Zick- Zack-Anordnung um die Lagen und die Platte umfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der erste Draht so geschlungen wird, daß er sich entlang den jeweiligen Rändern der Platte kreuzt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Platte eine elektrische Verbindung mit dem ersten Draht aufweist.

15. Sauerstoffsensorvorrichtung umfassend

• a) eine längliche flache Metallplatte (16) mit vorgege­ bener Breite;
• b) zwei Lagen eines Anodenmaterials (18, 20), deren Breite jeweils geringer ist als die vorgebene Breite und die entlang den jeweiligen flachen Oberflächen der Me­ tallplatte (16) ausgerichtet sind;
• c) eine Drahtumschlingung (17) der beiden Lagen (18, 20) und der Platte (16), die elektrisch mit der Platte (16) verbunden ist;
• d) poröses Isoliermaterial (22), das um diese Drahtumschlingung (17), die Anodenmaterialien (18, 20) und die Metallplatte (16) geschlungen ist;
• e) eine Drahtumschlingung (19) um das poröse Isolierma­ terial (22);
• f) ein poröses Kathodenmaterial (24), das um das poröse Isoliermaterial (22) geschlungen ist;
• g) zwei annähernd mittig mit der Metallplatte (16) ausgerichtete, außen am porösen Kathodenmaterial (24) angeordnete Stützstäbe (40a, 40b); und
• h) elastische Bänder (42), die um die Stützstäbe (40a, 40b) und das poröse Kathodenmaterial (24) geschlungen sind, wobei die elastischen Bänder (42) eine nach innen gerichtete Kraft gegen die Stützstäbe (40a, 40b) aus­ üben.

16. Sauerstoffsensorvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Anodenmaterialien (18, 20) weiter ein kadmiumhaltiges Gemisch umfassen.

17. Sauerstoffsensorvorrichtung nach einem der An­ sprüche 15 und 16, wobei die elastischen Bänder (42) Gummibänder sind.

18. Sauerstoffsensorvorrichtung nach einem der An­ sprüche 15-17, wobei die Stützstäbe (40a, 40b) weiter längliche Kunststoffstreifen umfassen.