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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Imprägnieren bewegter
Faserstoftbahnen Die E,rfinidumg bezieht sich auf die kontinuiiie,rliche Imprägnierung
von absotbierenden Flaserstoffbahnen, insbesondere von Rohpappenbahnen oder auch
Gewebebahnen, wie sie zurr Hierstellljung von Dachpappen wind' Fußbodlenbelägen
be:nuitzt wenden. Derartige Bahnen werden üblich-erweise über einen A'bro>lil!boc!k
in eine mit Imprügniermittel gefüllte Pfanne getaucht, in der die Imprägnierung
schl'agartig von beiden Seiten der Bahn, erfo@l'gt. Im Ansch,luß dran wird die Bahn
über Rollen weitergeleitet, um anschließend, auf beiden Seiten entweder gleichzeitig
oder nacheinandier eine Deckmassensch-ieht zu erlhallten. Danach erfolgt erforde.r-LichenfalPls
eine Best@rieu@ung der Pappenbahn mit Sand, Schiefersplitt od. dgl.
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In einigen Fällen hat man vor der Imprägnierung in der Pfanne eine
Trocknung eingeschaltet, da die Pappe infolge ihrer hygroskopischen Eigenschaften
bis zu io°/o Wasser enthält. Als Trockenvorrichtung werden dampfbeheizte Walzen
oder von Heißluft oder erwärmten Gasen durchströmte Vorwärme benutzt. Es hat sich
aber herausgestellt, daß z. B. Trockenwalzen wegen des schlechten Wärmeübergangs
eine ungenügende Wirkung haben, so daß große Heizflächen erforderlich sind, um die
Bahn merklich zu trocknen. Andererseits ist es erforderlich, die Trocknungstemperatur
der den Vorwärmer durchströmenden Heißluft od. dgl. unter dler Verh ornungsitemp-eratur
der Bahn zu- halten.
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Bei diesem bekannten Verfahren gefhr@gt somit die Rohpappe noch mit
einem verhältnismäßig hohen Restfeuch-t,igkeitisgehallt in das, Imprägnierbad; daher
müssen hier zunächst die in der Pappe eingeschlossene Luft und Feuchtigkeit ausgetrieben
werden.
Wie jedodh :die Erfahrung gezeigt hat, wird dieses Ziel nur in sehr unvollkommener
Weise erreicht, d'emzufbllge die Bahn nach dem Verlassen der Imprägnierpfanne noch
Luftbläschen. und Feuchtigkeit enthält. Durch die naahfolgendle Auftragung der Deckmasse
wird zwar die imprägnierte Baihn auf beiden Seiten abgedichtet, doch lai@ldle,n
sich später nach Verlegung z. B. der Dachpappe, i.nsbeson:dere unter dem Einfluß
&r So:nnenbestrafluing, Blasen, die durch die -,1,us:dehniung d!eir eingeschlos;senen
Luft und! Feurchitiiakeit gebi-ldlet werden. Infolgedessen wird) die Lebensdauer
der Dachpappe außerordentlich abgekürzt.
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Um diese Nachteile au@szu@sdhalliteni, bat man: schon: vorgeschlagen,
die Pappenibahn vordem Eintauc=hen: in die Imprägnierpifanine einseitig mehrere
Male hintereinander anzuspritzen. Die Ansp.ritz,ung wirdi dabei so lange fortgesetzt,
bis! auif der entgegengesetzten. Seite dass Imprägniermittel bernustritt, wodurch
die in der Pappenbahn enthaltene Luft und Feuchtigkeit weitgehend ausgetrieben werden.
Damit wurde zweifellos eine wesentliche Verbesserung erzielt, doch hat sidh daß
die Bahn bei einseitiger Anspritzung und sehr hohen Geschwindigkeiten auf der entgegengesetzten
Seite doch nicht so durchimprägniert wird, d:aß :dort das, gesamte Porenvolumen
mit Imprägniermasse gefüllt wird; eine Na:chtauichunig wird daher erforderlich.
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Um neun die Imprägnieruing :der Bahn noch weiter zu verbessern und
das vorhandene Por;nvolumen vollständig zu, füllen, hat m,an weiter vorgeschlagen,
die Bahn zunächst auf einer Seite weitgehend .anzuispritzeen und, wenn das Imprägniermittel
auf der entgegengesetzten Seite durchschlliägt, ,die erste Seite mit einer Deckmassenschncht
abzu!kleidm-. Im Anschlußdaran soll die entgegengesetzte Seite ebeaifallls angespritzt
we:r&n, uni dann, Ihrerseits von einer De:ckmassenschieh:t verschlossen zu werden.
Dieses Verfahren erfordlert eine genraue Regeljung der Temperatur .und Menge der
auf die beiden Bahnseiten aufgespritzten Imprägniermasse"da sonst :die Gefahr besteht,
diaß die auif :die erste Seite aufgetragene Deckm:assenschicht beim Anspritzen der
entgegengesetzten Seite mit dem Imprägniermittel zum Teil -abgedrückt odier gelockert
wird. Die Deidkmassenschicht neigt bei diesem Verfahren um so mehr zur einer Ablösung,
da die Pap:penibahn während des Imprägniervorganges, hoch erlhitzt ist. Weiterhin
führt das, bekannte Verfahren durch das zeitliche Verschieben des Anspritzens die,
Imprägniermasse und! dies Auftrragens der Deckmasse zu einer verhältnismäßig weiträumigen
Apparatur, innerhiallb@ deren bei der verhältnismäßig hohen Bahngeschwindigkeit
eine große, Wegstrecke für dien gesamten Arbeitsvorgang vorgesehen werden ruß.
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Noch viel weniger vermag naturgemäß dlas gleicbzei-tiige Anspritzen;
der Bahn von beiidlen- Seiten die durch -den Luft- und Feuchtiad1keitsgehallt der
Bahnbedingten Schwieridkeiten bei die, Imprägnierung insbesondere bei. großen Stundenilieistungen
zu beheben, dfa hierbei die eingeschlossene. Luft und Feuchtigkeit nicht entweichen
können. Die Erfindung hat sich zu.m Ziele gesetzt, die vorstehend geschilderten
Nachteile der bekannten Verfahren zu, beseitigen, insbesondere den Imprägni-°rvorigang
erliiehl'idh zu beschleunigen. Erreicht wird dies diadfurch, .daß die Bahnen. mit
Heizgasen, d. h. Rauch bzw. Feuerungsgasen, vorgetrocknet -%i"erdien, derart, diaß
diese Helzgase im Kreislauf zur Einwirkung auf die Bahnen gebracht undletzter,-
uinimittelbar .danach in an seich bekannter Weise gleichzeitig oder nacheinander
von beiden Seiten mit demselben oder verschiedenen Imprägniermitteln angespritzt
werden.
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Es, 'hat sich somit gezeigt, daß der Imprägniervorgang, außer durch
eine sinnvolle Anispritzmethode, auch erheblich beschleunigt werden kann, wenn die
Bahn. vorher in, besondrerer Weise getrocknet wird. Dabei werden zwedkmäßdgerweisie
div° Heizgase an einer Stelle ihres # Kreislaufes durch dlie Zumischuing hocherhitzter
frischer Rauchigase in die Trockenvorrichtung erwärmt. Die überschüssigen, Heiziga,sewerden
vor dem Zumischen der Frischgase aus dem I@reis:lauf entfernt. Die Temperatur der
Heizgase kann weitgehende geändert und dien jeweiligen Betriebsiverbültniesen angepaßt
werdten. Im allgemeinen hat es :sich alis vorteil'h'aft erwiesen, die Heizgase mit
einer Tem.peretur von. über 2o0°, zweckmäßig von etwa a5o bis 300°, in die Trechenvorriclitung
gelangen, zu lassen;. Die Aus trittstemperatwr :der Heizgase liegt dann etwa 50
biss ioo° tiefer.
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Erfindungsgemäß kreisen also im Bahnentrockner nicht etwa feuchtigkeitsungesättigte
Gase, wie Warm- oder Heißluft, sondern hocherhitzte Heizgase, z. B. etwa 3oo° heiße
Rauchgase, die mit Feuchtigkeit stark gesättigt sind, d. h.. nahe an der Sättigungsgrenze
liegen. Gerade, der hohe Sättigungsgrad der Heizgase und die mitkreisenden Wasserdämpfe,
die in den Heizgasen stark angereichert sind, verhindern ein Verbrennen, ein Verhornen
b:zw. ein Verspröden der Faserbahn, so daß biss an die obere Trockenheits- und Temperaturgrenze
gegangen werden kann. Außerdem wird durch das Kreisen, der wasserdampfgeschwängerten,
sauerstoffarmen Rauchgase eine Entzündung der Pappe trotz der im Trockner herrschenden
hohen Temperaturen vermieden, so daß eine große Feuersicherheit selbst bei höchstmöglichen
Temperaturen gewährleistet ist.
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Durch die ischlagartige. Temperatursteigerung der Faserbahn infolge
der zugeführten Heizgase wird das in der Faserbahn enthaltene Restwasser spontan
verdampft. Das Arbeiten mit den hohen Trocknungstemperaturen bewirkt demzufolge
derart kurze Trockenzeiten bzw. einen verhältnismäßig` so kleinen Trockenweg und
so hohe Bahngeschwindigkeiten, wie, sie bisher unerreichbar waren. Hierbei besteht
die Möglichkeit, die kreisenden Wasserdampfmengen durch Regulierung der Frischgaszuführung
und der Temperatur der Umlaufgase leicht in der zweckmäßigsten Weise zu beeinflussen..
Somit zeichnet sich die, erfindungsgemäße Vortrocknung auch durch gute Rege@lbarkeit
aus.
Es braucht kaum betont zu werden, daß die Führung von. Heizgasen
im Kreislauf bis zur weitgehenden. Sättigung mit Wasserdampf eine beträchtliche
Wärmeersparnis bringt, da immer nur die jeweils zugeführte Frischgasmenge aufgeheizt
zu werden braucht. Demzufolge wird durch eine starke Erhöhung des Wirkungsgrades
der Trocknungsanlage eine große Wirtschaftlichkeit erreicht.
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Bei dei bekannten Verfahren zur laufenden Imprägnierung von Faserbahnen
nach der Anspritzmethode bildete sich auch bei Anwendung einer Vortrocknung mit
Warmluft oder dampfbeheizten Trommeln auf der in die Anspritzung einlaufenden Bahn
zunächst ein Film von abgeschrecktem Bitumen. Letzterer mußte durch die im Imprägniermasseüberschuß
enthaltene Wärme wieder aufgeheizt werden, bevor weitere Imprägniermasse in die
Bahn. eindringen konnte. Darüber hinaus bildet das auch in der nach vorbekannten
Methoden vorgetrockneten Faserbahn enthaltene Wasser in bzw. auf der Bahn ein Dampfpolster,
das die- Imprägnierung erschwert.
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Die vorgenannten Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Kombination
behoben. Durch den Einlauf einer heißen und weitgehend trockenen Bahn in die Anspritzanlage
wird die Bildung eines Bitumenfilms und eines Dampfpolsters weitgehend vermieden.
Hierdurch wird der Wärmeverbrauch erniedrigt, die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht
und die Imprägniervorrichtung verkürzt, d. h. die Zahl der Anspritzdüsen wesentlich
verringert.
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Zusammenfaissend äst somit festzustellen, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen
Kombinationsverfahrens man in der Lage ist, bei größtmöglicher Wirtschaftlichkeit
unter weitgehender Beschränkung der Abmessungen der Gesamtanlage die zu imprägnierende
Bahn durch Vorbehandlung mit hocherhitzten und im Kreislauf geführten Heizgasen
derart zu erwärmen, zu trocknen und anzuspritzen, daß die Verarbeitungsgeschwindigkeit
gegenüber dem Bilsherigen wesentlich gesteigert und der Wärmeverbrauch um ein. beträchtliches
erniedrigt wird.
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Je nach den Eigenschaften und der Stärke der zur Imprägnierung gelangten
Bahn., z. B. der Rohpappe, sowie je nach deren Durchzugsgeschwindigkeit sind bis
zu zehn oder noch mehr Anspritzungen der Pappenbahn erforderlich. Da hierbei das
Porenvolumen der Bahn völlig ausgefüllt wird, kann die sonst übliche Imprägnierpfanne
ganz in Fortfall gelangen. Der Überschuß an Imprägniermasse wird durch Walzen oder
Abstreifer so weit entfernt, dal3 di'e Ausfüllung des gesamten Porenvolumens erhalten
- bleibt. Zur völligen Aufsaugung der Imprägniermasse wird die Bahn anschließend
noch mehrere Male hin und her geführt, ohne daß dabei eine Abkühlung stattfindet.
Dann wird die Bahn beiderseitig kurz hintereinander oder sogar gleichzeitig mit
einer Deckmassenschicht versehen. Diese Deckmaisse besitzt beka,nnterweise einen
höheren Erweichungspunkt als das Imprägniermittel und enthält im allgemeinen mineralische
Füllstoffe. Um die restlose Entfernung der Feuchtigkeit aus der Rohpappe zu gewährleisten,
soll ferner die Bahn erfindungsgemäß während der ein- und beiderseitigen Anspritzung
mit Imprägniermasse sowie während der Abisorption dieser Masse auf einer Temperatur
oberhalb des Taupunktes der umgebenden Atmosphäre gehalten werden. Auf diese Weise
wird eine Wiederkondensation des vorher aus der Rohpappe ausgetriebenen Wassers
verhindert.
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Das Anspritzen kann in verschiedener Weise ausgeführt werden. Vorzugsweise
wird die Bahn zunächst in an sich bekannter Weise von einer Seite mehrfach hintereinander
mit einem Imprägniermittel angespritzt und noch während oder unmittelbar nach dieser
Anspritzung auch von der entgegengesetzten Seite mit demselben, oder einem anderen
Imprägniermittel angespritzt. Auf diese Weise wird.die völlige Imprägnierung der
Bahn in kürzester Frist: und innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Weglänge durchgeführt.
Zudem wird durch die zeitlichei Zusammendrängung der beiden Anspritzvorgänge- eine-
Abkühlung der Pappenbahn verhindert. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der
Vorrichtung ergibt sich dadurch, daß die Bahn durch in zwei Reihen, dicht nebeneinander
angeordneten Führungsrollen hin und her bewegt wird. Dabei werden längs der Bahn.
hintereinander mehrere Anspri'tzrohre vorgesehen.
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Es können auch mehrere Anspritzrohre zunächst nur auf einer Seite
der Bahn und anschließend mehrere Anspritzrohre, auf beiden. oder nur auf der entgegengesetzten
Seite der Bahn angeordnet werden. Um bei beiderseitiger Anspritzung der Bahn den
von einem Anspri'tzrohr ausgeübten. Flüssigkeitsdruck herabzusetzen, soll in diesem
Fall das für die entgegengesetzte Seite vorgesehene Anspritzrohr gerades gegenüber
angeordnet werden: Die Ansprätzrohre, können zur gleichmäßigen Verteilung der Imprägniermasse
entweder mit zahlreichen Bohrungen versehen werden, die erforderlichenfalls so kalibriert
sind, daß die Bahn in ihrer gesamten Breite glaichmäß@ig von der Imprägniermasse
beaufschlagt wird. Es ist aber auch möglich, die Anspritzrohre lediglich mit einer
oder mehreren Düsen für die Verteilung der Imprägniermasse auszurüsten. .
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Die Führungsrollen, der Anspritzvorrichtu.ng können durch Dampf, Elektrizität
usw. beheizt werden, damit bei einem kurzfristigen Stillstand der Maschine- die
Pappenbahn nicht an den Rollen festkleben kann. Eine noch größere Sicherheit gegen
das Festkleben erzielt man. aber, wenn man die gesamteAnspritzvorrichtung durch
ein zweckmäßig isoliertes Gehäuse abschließt. Durch eine derartige Einkapselung
kann die Pappenbahn auch bei einem kurzfristigen Stillstand der Maschine keine Luftfeuchtigkeit
aufnehmen. Dabei dient der Gehäuseboden zum Auffangen der überschüssigen Imprägniermasse,
die zweckmäßig im Kredslauf geführt wird. Durch eine Heizung des Bodens und der
Gehäusewände- kann die Temperatur innerhalb der Anspritzvorrichtung mit Sicherheit
oberhalb des Taupunktes der Atmosphäre gehalten. weirden;
so daß
eineWiederkondensation des aufs- der Pappenbahn entweichenden Wasserdampfes unmö@gl@i'ch
ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Diese Vorrichtung dient
zur Herstellung von Dachpappe. Dabei gibt die Zeichnung nur die Vorrichtung zum
Trocknen und Imprägnieren der Pappenbahn wieder; alle' anderen sonst noch erforderlichen
Einrichtungen der Dachpappenmaschine sind nicht dargestellt.
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Die! Pappenbahn r gelangt von. dem Abrollbock zunächst in eine Trockenvorrichtung,
innerhalb deren die Bahn durch Führungsrollen 2 mehrere Male auf und ab geführt
wird. Die Rollen können beheizt werden.. Zwischen den. senkrechten Pappenbahnen
befinden sich neben den Rollen 2 mehrere Rohrei, die beiderseitig mit horizontalen
Öffnungen für den Austritt der Heizgase versehen sind; auf diese Weise wird die
benachbarte Pappenbahn von den Heizgasen kräftig angeblasen. Oberhalb. der Zuführungsrohre
3, dicht unterhalb der oberen Rollen 2, sind Absa,ugrohre 4. angeordnet, die- e@benfalls
wieder mit zahlreichen seitlichen Öffnungen versehen sind. Das Gebläse 5 saugt die,
Heizgase sowie' die frei werdendenWasserdämpfe mit großer Geschwindigkeit ab und
drückt sowohl die Wasserdämpfe als auch die überschüssige Heizgasmenge durch den
Stutzen. 6 ins Freie. Mit Hilfe einer in dem Stutzen angeordneten Drosselklappe
7 können die Druckverhältnisse innerhalb dein Heizga;skreisla,ufes geregelt werden.
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Die im Umlauf befindlichen, Heizgase werden in dem Gasmischer 8 auf
ihre ursprüngliche Eintrittstemperatur erwärmt, indem eine entsprechende Menge heißer,
Frischgase aus dem Brenner 9 zugemischt wird. Die Verteilung der Heizgase auf die
einzelnen Rohre 3 kann mit Hilfe von Drosselklappen io weitgehend geregelt werden.
Zur Unterstützung dieser Regelung erhalten auch die Verbindungen der Absaugrohre
4 mit der Heizgassammelle:itung Drosselklappen i i. Die gesamte Trockenvorrichtung
ist von einem Gehäuse i2 umgeben, das zur Verringerung der Wärmeverluste mit der
Isolierung 13 versehen. ist.
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In der anschließenden Anspritzvorrichtung sind Führungsrollen 14 in
zw& horizontalen Reihen übereinander angeordnet, so daß die Pappenbahn mehrere
Male senkrecht auf und ab geführt wird. Zunächst wird die eine Seite der Pappenbahn
durch mehrere hintereinander angeordnete Rohre 1,9 so weit mit Imprägniermittel
angespritzt, daß dieses aus der gegenüberliegenden Seite der Pappenbahn herauszutreten,
beginnt. Einige Zeit nach, der Anspritzung der ersten Seite beginnt die Anspritzung
der gegenüberliegenden Seite durch. die Rohre 16, die ebenso wie die Rohre 15 einzeln
von der Sammelleitung abschaltbar sind. Je nach den Umständen kann also die Anspritzung
der entgegengesetzten Seite erst dann vorgenommen werden, wenn die Anspritzung-der
ersten Seite vollendet ist.
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Das Imprägniermittel aus den unteren Anspritzrohren 15 wird durch
die Führungsrollen 1q. weitgehend über die Oberfläche der Seitenbahn verteilt. Dagegen
sind für die Verteilung der Imprägniermasse aus. den, oberen Rohren 15 sowie aus
den Rohren 16 besondere Verteiler 17 vorgesehen- Darüber hinaus ist es auch
möglich, noch unmittelbar vor den Anspritzrohren Ahstreichmesser vorzusehen, um
einen etwaigen Übe.rschuß an Imprägniermasse zu entfernen. Diese Abstreichmesser
sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Der von der Pappenbahn abfließende Überschuß an Imprägniermasse sammelt
sich auf dem Boden des Gehäuses 18, das die ganzeAnspritzvorrichtung umschließt.
Der Boden erhält eine Heizschlange i9, damit die Imprägniermasse auf der erforderlichen
Temperatur gehalten wird. Es können aber auch noch die Seitenwände des Gehäuses
18 geheizt werden, um die, Temperatur innerhalb der Anspritzvorrichtung mit Sicherheit
oberhalb, des Taupunktes der Atmosphäre zu halten. Außerdem ist das Gehäuse mit
der Isolierung 2o versehen, um die Wärmeverluste, möglichst niedrig zu halten.
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Die überschüssige Imprägniermasse wird vom Gehäuseboden durch. die
Pumpe 2 i abgesaugt und wieder nach den einzelnen Anspritzrohren zurückbefördert.
Erforderlichenfalls kann in die Pumpendruckleitung noch ein Erhitzer eingebaut werden,
um die Temperatur der Imprägniermasse weiter zu steigern..
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Nachdem die Pappenbahn auf beiden Seiten völlig imprägniert ist, durchläuft
sie das Ausdrehwalzwerk 22, das dazu bestimmt ist, lediglich den Überschuß an Imprägniermasse
von der Pappenbahn zu entfernen. Es läßt sich durch besondere, nicht dargestellte
Mittel einstellen, so@ daß ein zu weit gehendes Abquetschen der Imprägniermasse
verhindert wird. Das Ausdrehwalzwerk 22 kann zweckmäßig auch durch einen Abstreifer
ersetzt werden, dem ein Zugwalzwerk nachgeschaltet ist.
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Damit die, Pappenbahn die Imprägniermasse volliständig aufsaugen kann,
kann die Bahn. noch innerhalb des Gehäuses der Anspritzvorrichtung mehrere Male
hin und her geführt werden. Es ist aber auch. möglich., die Absorptionsstrecke außerhalb
derAnspritzvorrich.tung zu verlegen.. In diesem Fall muß jedoch ebenfalls darauf
geachtet werden, daß sich die Pappenbahn. während der restlichen Ab-so,rption der
Imprägniermasse in keinem Fall abkühlen kann. Im Anschluß daran gelangt die Pappenbahn
gegebenenfalls nach den gleichfalls nicht dargestellten Vorrichtungen zum Auftragen
der Deckmassenschichten sowie zum Aufstreuen von Sand, Schiefersplitt od. dgl.