DE7916359U1

DE7916359U1 - Hülle aus flexiblem Material zur Aufnahme von förder- und abbindefähigen Stoffen für das Ausfüllen von Hohlräumen insbesondere im Bergbau

Info

Publication number: DE7916359U1
Application number: DE19797916359
Authority: DE
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1979-06-07
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1987-07-23

Description

Dr. rer. nat. Heinridi Frühbuss ^_{300 Esserlj} j_en

Palentanwalt Franz-FisAer-lVeg 61

PostfaA 130140 Ru/105-9264

Bankkonto Commerzbank Essen Postsdieakonto Essen 100173

A9/31/79 Ha/Bär

Ruhrkohle AG, ReTl i nghauser Straße 1, 4300 Essen 1

Hülle aus flexiblem Material zur Aufnahme von förderund abbindefähigen Stoffen für das Ausfüllen von Hohlräumen insbesondere im Bergbau

Die Erfindung betrifft eine Hülle aus flexiblem Material zur Aufnahme von förder- und abbindefähigen Stoffen für das Ausfüllen von Hohlräumen insbesondere im Bergbau mit Ein- und Austrittsöffnungen, die über¹Ventile zu verschließen sind, sowie mit die öffnungen verbindenden Schläuchen, wobei die Wandungen der Hülle wahlweise durch Bewehrungseinlagen verstärkt sind.

Derartige Hüllen werden insbesondere im Bergbau und im Tunnelbau zum Ausfüllen von Hohlräumen eingesetzt. Dabei sollen sie die bsiher sehr aufwendige Ausbauarbeit und dabei insbesondere die Hinterfüllbarkeit verkürzen und darüber hinaus durch die vorgegebene Form eine möglichst weitgehende und lückenlose Ausfüllung der Hohlräume sicherstellen.

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Ruhrkohle AG₉ Rellinghauser Straße 1, 4300 Essen 1

Derartige Hüllen sind bekannt (DE-OS 24 15 106.2), bei denen die Hüllen in Form von Kissen ausgeführt sind, die mit Wasser, Luft oder aber mit förder- und abbindefähigen Stoffen gefüllt sind. Die Hüllen bestehen aus flexiblem Material, insbesondere flexiblem Kunststoff und sind durch kurze Druckschläuche miteinander verbunden, so daß beim Befüllen eine Hülle nach der anderen mit dem vorzugsweise flüssigen Medium gefüllt werden. Die notwendige Stabilität sollen sie dadurch erhalten, daß sie zwischen dem auf den Profilbögen lagernden Verzug und dem Gebirge angeordnet werden Außerdem sind sie durch Bewehrungseinlagen wahlweise verstärkt.

Trotz der Verbindung der einzelnen Hüllen untereinander durch Schläuche bleibt die einzelne Hülle für sich gesehen ein Einzelkörper, der für sich allein die auftretenden Kräfte aufnehmen und gegebenenfalls weiterleiten muß. Insbesondere bei förder- und abbindefähigen Füllstoffen können diese einzelnen Hüllen nur Abstützfunktionen übernehmen. Sie werden darüber hinaus durch die Bewegungen aneinander leicht beschädigt, was zu einer frühzeitigen Zerstörung des Verzuges im Bergbau führen kann. Sie sind somit nur im Zusammenhang mit entsprechenden Stützkonstruktionen, d.h. im Bergbau im Zusammenhang mit einem Ausbau mit Verzugmatten, zu verwenden.

Der Erfindung dagegen liegt die Aufgabe zugrunde, den aus einzelnen Hüllen bestehenden Verzug bzw. eine entsprechende Warnung so zu verstarren und miteinander zu verbinden, daß sie selbst Tragfunktionen Übernehmen kann.

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Dipl. Chem. Lfr. Heinrich Fruhbuss _{Blatt 6 IumSchreiben vom} A9/31/79Ha/Bär

Patentanwalt

Ruhrkohle AG, ReI1inghauser Straße 1, 4300 Essen 1

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Hüllen untereinander und mit der Stützwand bzw. der zu stützenden Fläche über Kraft- und/oder über Formschluß verbunden sind.

Damit wird es möglich, eine auch ohne zusätzliche Stützkonstruktionen verwendbare Wandung zu schaffen, die in vorteilhafter Weise aus einzelnen leicht zu transportierenden Hüllen und erst am Einsatzort mit dem die Trag- und Stützfunktionen im wesentlichen übernehmenden förder- und abbindefähigen Stoffen gefüllt werden, zusammengesetzt ist. Dabei wird dadurch, daß eine gleichmäßige und annähernd 100%ige Füllung der Hüllen sichergestellt ist und dadurch, daß diese untereinander gegebenenfalls mit der Stützwand bzw. der zu stützenden Fläche verbunden sind, eine trag- und stützfähige Wandung geschaffen. Diese ist sowohl im Eerg- und Tunnelbau als Ausbau oder als Verzug-, Hinterfüll-, Verpack- und Schalungsmaterial als auch im Hoch- und Tiefbau in der Kanalisation oder als Schalung sowie,bei besonderer Ausbildung auch zur Herstellung von speziellen Einzelteilen zu verwenden. Als Füllmaterial dienen dabei förder- und abbindefähige Stoffe verschiedener Zusammensetzung mit geeigneter Anfangs- und Endfestigkeit wie Mörtel, Beton, Faserbeton, Gips, Dämmer, Anhydrit, Kunststoff und vergleichbare Stoffe. Das Füllmaterial kann dabei im Schüttverfahren bei einseitig offenen Hüllen oder mit Hilfe eines Fördermittels oder Systems über Schlauch- und Rohrleitungen in die Hüllen eingebracht werden.

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Patentanwalt Ruhrkohle AG, ReIlinghauser Straße 1, 4300 Essen 1

Zur Befestigung der einzelnen Hüllen miteinander sind zweckmäßigerweise an den Kanten Befestigungsmittel angeordnet. Ober diese Befestigungsmittel wie Schlaufen, Drähte und ähnliches werden die Hüllen so miteinander befestigt, daß sie in Längsrichtung als ein geschlossenes Ganzes anzusehen sind. Dabei können die fallweise zur Erhöhung der Festigkeit der Hüllenwandungen und -kanten an- bzw. eingebrachten Drähte, Stäbe, Netze, Seile und ähnliches im Zusammenwirken mit Haken, Ringen, Schlaufen, Knebel und ähnlichen Hilfsmitteln zur Erzielung der gewünschten Verbindung Verwendung finden.

Weiterhin erweist es sich, im Rahmen der Erfindung als vorteilhaft, wenn die gewünschte Verbindung zwischen den einzelnen Hüllen durch eine bestimmte Formgebung der Hüllenkanten erreicht wird. Dabei sind die Kanten benachbarter Hüllen einander überlappend ausgebildet und in diesem Bereich in Abständen von Bolzen durchdrungen oder die Kanten sind abwechselnd oder jeweils versetzt zueinander mit Nut und Feder ausgerüstet, so daß über Kraft- und gegebenenfalls gleichzeitigen Formschluß eine optimale Verbindung der einzelnen Hüllen sowohl in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung gegeben ist.

Zur Stabilisierung der Hüllen selbst und Begrenzung der Wandungsabstände sind zweckmäßigerweise die Vorder- und die Hinterwand der Hülle über Stege in Abständen miteinander verbunden. Diese innerhalb der Hüllen vorgesehenen Verbindungselemente können in Form von Voll- oder Hohlkörpern eingearbeitet werden und führen so sicher, insbesondere an den am weitesten

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Patentanwalt

Ruhrkohle AG, Rellinghauser Straße 1, 4300 Essen 1

von den Kanten entfernten Stellen, zu einer Einschränkung von möglichen Ausbauchungen. Bei Vorhandensein von Hohlkörpern besteht gleichzeitig die Möglichkeit, durch diese Befestigungs- oder Ankerelemente zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Hüllen und den angrenzenden Wänden bzw. abzustützenden Flächen hindurchzuführen.

Eine dichte Ablagerung der Hinterwand an das Gebirge bzw. an die abzustützende Fläche wird nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Hinterwand nachgiebiger als die Vorderwand ausgeführt ist. Damit wird erreicht, daß die eingefüllten Füllstoffe zunächst die Hinterwand ausbeulen und damit für eine dichte Anlagerung der Hinterwand Sorge tragen. Die Vorderwand dagegen bleibt annähernd senkrecht, was insbesondere die Wetterführung begünstigt. Dabei ist es zweckmäßig, die Form der Wandung vorzugeben. Dies wird dadurch erreicht, daß die Vorderwand Schlaufen zur Befestigung einer Stützkonstruktion aufweist, so daß ohne weiteres auch bogenförmige Wandungen ohne weiteres hergestellt werden können. Durch die besondere Ausbildung der Schlaufen ist es möglich, diese Stützkonstruktion nach Aushärten des Füllmaterials wieder zu entfernen und für weitere Einsätze zu verwenden.

Ein gleichmäßiges Befüllen der einzelnen hintereinander oder übereinander angeordneten Hüllen hat die Maßnahme zum Gegenstand, nach der jeweils die Ein- und Auslaßöffnungen mehrerer Hüllen über Schläuche verbunden sind und nach der die an den Ein- und Auslaßöffnungen positionierten Ventile bezüglich

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ihres Öffnungsdruckes aufeinander abgestimmt sind. Dadurch ist es möglich, die in den einzelnen Hüllen anstehende Luft jeweils zur Erleichterung des späteren Einfül!Vorganges, d.h. zum Vorabaufblasen der Hülle, zu verwenden. Das Ventil der nachfolgenden Hülle öffnet nach dieser erfindungsgemäßen Ausbildung jeweils erst darm, wenn die entsprechende Hülle aufgeblasen und somit für den nachfolgenden Füllvorgang vorbereitet ist.

Der technische Fortschritt der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß nunmehr eine aus einzelnen und gesondert zu transportierenden und zu füllenden Hüllen bestehende Wandung erstellt werden kann, die nicht nur zur Ausfüllung von Hohlräumen führt, sondern gleichzeitig auch Tragfunktionen übernimmt. Gleichzeitig wird eine weitgehende Verdichtung des Materials beim Einfüllen sichergestellt, so daß eine gute Standfestigkeit einer solchen Wandung gewährleistet ist. Als fortschrittlich ist weiter anzusehen, daß eine derartige Wandung nicht nur zu Stütz- und Ausfüllmaßnahmen, sondern auch als Schalung und ähnliches zu verwenden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivisch dargestellte Abbaustrecke, Fig. 2 Ausschnitte von Hüllen in Draufsicht, Fig. 3 die Verbindung von Hüllen in Seitenansicht,

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Ruhrkohle AG, ReIlinghauser Straße 1, 4300 Essen 1

Fig. 4a die Verbindung von Hüllen in Seitenansicht in einer anderen Ausführung,

Fig. 4b Verbindung von Hüllen in Seitenansicht in einer weiteren Ausführung,

Fig. 5 eine Hülle mit zwischen den Wandungen angeordneten Stegen,

Fig. 6 schematisiert angedeutete Hüllen mit Verbindungsschläuchen und

Fig. 7 schematisiert dargestellte Hüllen mit weiteren Schiäuchen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hüllen 2, 3, 4 dienen diese im gefüllten Zustand als Verzug für den Streckenausbau 1. Wie angedeutet sind die Hüllen 2, 3, 4 so geformt, daß sie sich der Bogenform des Streckenausbaus 1 ohne weiteres anpassen. Die Verbindung der einzelnen Hüllen 2, 3, 4 untereinander ist im einzelnen in Fig. 1 nicht dargestellt. Die Hüllen 2, 3, 4 überbrücken jeweils den Abstand zwischen dem Streckenausbau

1 und stützen sich auf dem Profil ab. Die Anbringung eines zusätzlichen Verzuges zur Abstützung bzw. Verstarrung der aus den Hüllen 2 bis 4 gebildeten Wandung ist nicht erforderlich.

Möglichkeiten zur Verbindung der Hüllen 2, 3, 4 untereinander sind in Fig. 2a bis c angedeutet. Nach Fig. 2a sind die Kanten 5, 6 in Form von Überlappungen 7, 8 ausgebildet, ohne daß diese durch zusätzliche Hilfsmittel aneinander befestigt sind. In der Regel reicht bei einer Verwendung der Hüllen

2 bis 4 als Verzug eine derartige Ausbildung, da bei einer

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entsprechenden Überlappung 7, 8 ein ausreichender Kraftschluß gegeben ist. Nach Fig. 2b und Fig. 2c sind die Kanten 5, 6 als Zapfen 9 und Hülse 10 ausgebildet, die beim Einbringen der Hüllen 2, 3, 4 jeweils ineinander gesetzt werden. Die hierdurch entstehende Verbindung der Hüllen 2, 3, 4 ist insbesondere in Verbindung mit einer Hilfskonstruktion, d.h. z.B. in Verbindung mit Ausbauprofilen oder auch zusätzlichen Verzugmatten besonders vorteilhaft, weil ebenso wie der in Fig. 2a gezeigten Ausführungsform eine günstige übertragung der seitlichen Kräfte auf den eigentlichen Unterstützungsausbau gegeben ist.

Durch Anbringung von Bolzen 32, 33 wird eine Verbindung erreicht, die noch durch z.B. Verwendung von klebendem Material zu einer völligen Verstarrung der Hüllen 2, 3, 4 miteinander führt.

Eine solche zusätzliche Maßnahme ist auch bei den in den Fig. 4a und 4b gezeigten AusfUhrungsformen mit Nut 11 und Feder 12 denkbar, z.B. in Form des Stabes 13, der in die in Nut und Feder ausgebildete Bohrung 14 eingeführt werden kann. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Steckverbindung erreicht, die auch in beengten Verhältnissen leicht hergestellt werden kann und eine übertragung und einen Ausgleich des Druckes in allen Richtungen sichert. Dabei wird der Nachteil, daß die Verbindung nur durch Einschieben bzw. Einstecken erreicht werden kann, dadurch ausgeglichen, daß

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auf eine einfache Art und Weise eine den Druck aufnehmende bzw. übertragende Steckverbindung erreicht wird, wobei insbesondere nach der Ausführungsform Fig. 4a beide Kanten 5, 6 der benachbarten Hüllen Z, 3, 4 gleich ausgebildet sind.

Der Abstand zwischen Vorderwand 15 und Hinterwand 16 wird durch die Anbringung der Stege 17, 18 in einem vorgegebenen Abstand begrenzt. Gleichzeitig wird damit eine Stabilisierung der Hüllen erreicht, ohne daß dadurch der Füllvorgang wesentlich beeinträchtigt wird. Zweckmäßig ist es dabei, die Stege 17, 18 als Hohlkörper 19 auszubilden, so daß sie zur Durchführung, z.B. von Ankern 20 dienen können, die für eine dichte Anlagerung der Hülle und damit für einen engen Schluß der Hülle an das Gebirge bzw. an die zu stützende Fläche Sorge tragen. Eine Beschädigung der Vorderwand 15 wird durch die Verstärkungsscheiben 21 verhindert, wenn, wie im unteren Teil der Fig. 5 angedeutet, ein Anker 20 durch die Hülle 2 hindurch ist. Derartig gefüllte Hüllen können in Verbindung mit Ankerausbau als Verzugmaterial oder sogar als tragende Ausbauelemente dienen. Neben ausbautechnischen Vorteilen können dabei auch wettertechnische Vorteile erzielt werden, da über die Hüllen 2, 3, 4 eine glatte, d.h. eine wetterstromfreundliche Wandung zu erzielen ist.

Ober geeignete nicht dargestellte Stützkonstruktionen können die zu tragenden Ausbauelementen gemachten mit entsprechenden Stoffen gefüllten Hüllen eine solche Form erhalten, daß sie ohne weiteres auch nach Abschluß des Abbindevorganges und nach Wegnahme der Stützkonstruktion einsetzbar sind.

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Mit den Fig. 6 und 7 sollen verschiedene Verfahren erläutert werden, nach denen die Hüllen 2, 3, 4 nacheinander mit dem förder- und abbindefähigem Stoff gefüllt werden können. Nach Fig. 6 wird der Stoff über die Fülleitung 24 der Hülle 2 zugeführt und gelangt über die Eintrittsöffnung 25 in die einzelnen Hüllen 2, 3. Dabei wird zunächst über die über den Schlauch 27 hergestellte Verbindung die unter der Hülle 2 befindliche Hülle 3 gefüllt und erst bei vollständiger Füllung Füllung verbleibt der Stoff in der Hülle 2 bis diese ebenfalls ausreichend gefüllt ist. Die Austrittsöffnung 26 ist dabei über ein Ventil 30 bzw. 30' verschlossen, über die die in der Hülle.2, 3 jeweils anstehende Luft während des FUl1 Vorganges entweichen kann, ohne daß gleichzeitig Füllstoff mitentweicht. Das Ventil 30 bzw. 30' kann auch so ausgebildet sein, daß es zwar ein flüssiges Medium nicht aber feste Medien entweichen läßt. Bei einem derartigen als Durchflußverfahren zu bezeichnenden Füllverfahren ist wie ersichtlich nur eine begrenzte Zahl von Ventilen 30 notwendig. Es eignet sich insbesondere für die Fälle, wo nicht zu viele Hüllen 2, 3, 4 übereinander angeordnet sind und wo durch Einblasen von Luft im voraus der Wandung eine bestimmte Form gegeben werden kann.

Das in Fig. 7 erläuterte sogenannte Oberlaufverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Hüllen jeweils nacheinander o.a. gefüllt werden, wobei jeweils an der Eintrittsöffnung 25 und an der Austrittsöffnung 26 im Schlauch 27, 28

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Ventile 29 bzw. 29' anzuordnen sind. Diese Ventile 29 bzw. 29' sorgen dafür, daß die benachbarte Hülle jeweils erst dann mit Füllstoff versorgt wird» wenn die andere Hülle überläuft. Dabei sind die Ventile 29 bzw. 29' vorteilhafterweise so ausgeführt, daß die Ausblasluft der gerade zu füllenden Hülle zum Aufblasen der benachbarten Hülle dient. Die Hinterwand 16 ist dabei nachgiebiger ausgeführt als die Vorderwand 15, so daß eine gleichmäßige und gute Anpassung der Hinterwand an das Gebirge bzw. an die abzustützende Fläche gesichert ist.

Die Hüllen 2, 3, 4 dienen somit sowohl zur Formgebung des zu Stütz- und Tragzwecken dienenden Füllmaterials, als auch gleichzeitig als eine Art Stützmantel und Bewehrung für das Füllmaterial. Vorteilhaft ist weiter, daß eine gleichmäßige und vollständige ausbau- und wettertechnisch vorteilhafte Hinterfüllung für den Bergbau erreicht werden kann, die darüber hinaus durch Zugabe von wärmedämmenden Mitteln zu einer Verbesserung der klimatischen Verhältnisse beiträgt. Dies« Wärmedämmfunktion kann dabei durch Zugabe von bestimmten Wärmedämmaterialien sowie durch eine Variation des prozentualen Anteils den jeweiligen Verhältnissen in vorteilhafter Weise angepaßt werden. Ebenso kann auch die Festigkeit des Hinterfül!materials den Erfordernissen angepaßt werden, was sowohl durch die Art des Materials als auch durch seine Zusammensetzung möglich ist. Während die gefüllten Hüllen 2, 3, 4 z. B. im untertägigen Bereich als Verzugmaterial dienen, schützen die noch nicht gefüllten aber bereits eingebrachten Hüllen in vorteilhafter Weise be-

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reits vorab gegen Steinfall. Mit den gefüllten Hüllen kann dann ein vollständiger Mantel hergestellt werden, der den innenliegenden Raum auch gegen feinstkörnige Berge abschirmt. Die Hüllen verhindern Material Verluste sowie eine insbesondere unter Tage nachteilige Staubentwicklung und Verschmutzung. Darüber hinaus können die Hüllen insbesondere nach dem beschriebenen Oberlauf- oder Durchflußverfahren zum Verfüllen von Ausbruchräumen verwendet werden, da durch die Verbindung untereinander eine gleichmäßige Verfüllung des Hohlraumes auch dann gewährleistet ist, wenn eine größere Anzahl von derartigen Hüllen notwendig ist.

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Palentatiwall

Ruhrkohle AG, Reliinghauser Straße 1, 4300 Essen 1

1	Streckenausbau
2	Hülle
3	Hülle
4	Hülle
5	Kante
6	Kante
7	- Überlappung
8	Überlappung
9	Zapfen
10	Hülse
11	Nut
12	Feder
13	Stab
14	Bohrung
15	Vorderwand
16	Hinterwand
17	Steg
18	Steg
19	Hohl träger
20	Anker
21	Verstärkungsscheibe
24	Füll eitung
25	Ei ntri ttsöffnung
26	Austrittsöffnung
27	Schi auch
28	Schlauch
29	Ventil zu 25
30	Ventil zu 26
32	BoIzen
33	Bolzen

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Claims

Ruhrkohle AG, ReIlinghauser Straße 1, 4300 Essen 1 Hülle aus flexiblem Material zur Aufnahme von förderund abbindefähigen Stoffen für das Ausfüllen von Hohlräumen insbesondere im Bergbau anSprüche:

1. Hülle aus flexiblem Material zur Aufnahme von förder- und abbindefähigen Stoffen für das Ausfüllen von Hohlräumen insbesondere im Bergbau mit Ein- und Austrittsöffnungen, die über Ventile zu verschließen sind, sowie mit die öffnungen verbindenden Schläuchen, wobei die Wandungen der Hülle wahlweise durch Bewehrungseinlagen verstärkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllen (2, 3, 4) untereinander und mit der Stützwand bzw. der zu stützenden Fläche über Kraft- und/oder über Formschluß verbunden sind.

2. Hülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

an den Kanten (5, 6) Befestigungsmittel angeordnet sind,

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Ruhrkohle AG, Reliinghauser Straße.I₁ 4300 Essen 1

3. Hülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die Kanten (5, 6) benachbarter Hüllen (2, 3) einander überlappend ausgebildet und in diesem Bereich in Abständen von Bolzen (32, 33) durchdrungen sind.

4. Hülle nach Anspruch 1 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (5, 6) abwechselnd oder jeweils versetzt zueinander Nut (11) und (12) aufweisen.

5. Hülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorder- und die Hinterwand (15, 16) der Hülle (2, 3, 4) über Stege (17, 18) in Abständen miteinander verbunden sind.

6. Hülle nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (17, 18) als Hohlkörper (19) ausgebildet sind.

7·.· Hülle nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterwand (16) nachgiebiger als die Vorderwand (15) ausgeführt ist.

8. Hülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderwand (15) Schlaufen zur Befestigung einer Stützkonstruktion aufweist.

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Patentanwalt

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9. Hülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Ein- und Auslaßöffnungen (25, 26) mehrerer Hüllen (2, 3) über Schläuche (27, 28) verbunden sind und daß die an den Ein- und Auslaßöffnungen positiobierten Ventile (29, 30) bezügliche ihres Öffnungsdruckes aufeinander abgestimmt sind.