DE2421296A1

DE2421296A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von endloslaminaten

Info

Publication number: DE2421296A1
Application number: DE19742421296
Authority: DE
Inventors: Kurt Held
Original assignee: HELD KG ADOLF
Current assignee: HELD KG ADOLF
Priority date: 1974-05-02
Filing date: 1974-05-02
Publication date: 1975-11-13
Also published as: FR2269383A1; JPS514282A; IT1037737B

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Endloslaminaten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Endloslaminaten, wobei ein unter Erwärmen zu pressendes 'Ausgangsmaterial zwischen zwei einander zugekehrten gleichsinnig bewegten Trums von metallischen Endlosbändern mitbewegt wird, während ein erwärmtes Druckmedium in Spalte zwischen den Rückseiten der Trums und diesen hinterlegte Gleitplatten eingepreßt wird.

In bekannter Weise werden kunststoffbeschichtete Platten normalerweise mit Ein- oder Mehretagenpressen hergestellt, wobei sich eine mit duroplastischem Material, z.B. Melaminharz, getränkte Platte, die aus vliesartigen, gewebeartigen, saugfähigen Materialien besteht, zwischen zwei beheizten Druckplatten befindet. Diese führen dem Ausgangsmaterial gleichzeitig Druck und Wärme zu, um ihm die endgültige Form und Zusammensetzung zu geben. Der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß keine Endlosmaterialien, z.B. Endloslaminate, hergestellt werden können.

Ferner ist eine Vorrichtung bekannt, bei der zwei endlose Stahlbänder unter gegenseitigem Abstand umlaufen, wobei die einander zugekehrten Trums der Stahlbänder rückseitig von Stützwalzen abgestützt werden. Um möglichst viele Bereiche des Stahlbandes unterstützen zu können, ist es möglich, die Stützwal.zen mit abnehmenden Durchmes-

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sern auszubilden und in geeigneter Weise ineinander zu schachteln. Der wesentliche Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß auf das Material ein relativ ungleichmäßiger Druck einwirkt. Dies führt dazu, daß beim Durchlaufen des Materials der erstarrende Kunststoff zwischen einem Minimaldruck aufgrund des Stahlbandes und einem Maximaldruck aufgrund der Stütz- oder Druckwalzen beansprucht wird, was wiederum zu einem losen Kunststoffverband mit einer porösen und mürben Struktur führt.

Zur Vermeidung des genannten Nachteils ist es ferner bekannt, die Stützwalzen durch Gleitschuhe bzw. Gleitplatten zu ersetzen, wobei sich allerdings die hierbei auftretende Reibung zwischen dem Stahlband und den Gleitplatten als zu groß herausstellte. Zur Behebung des Reibungsproblems wurde deshalb durch entsprechende Kanäle in den Gleitplatten erwärmte Druckluft in sehr dünne Spalte zwischen den Trums und den Gleitplatten mit einem dem erforderlichen Anpreßdruck entsprechenden Druck eingeführt. Hierbei ergibt sich eine Art DruckluftSchmierung, indem sich in den Spalten mit einer Dicke von maximal 25 11 ein entsprechendes Luftpolster einstellt. Die Druckluft wird durch koaxial zugeführten Dampf vorerwärmt und durch die ebenfalls mit Dampf beheizten Gleitplatten auf die Betriebstemperatur aufgewärmt, um dem zu behandelnden Material über die Trums die notwendige Wärme zuführen zu können. Die ständig neu zugeführte Druckluft strömt an den längsseitigen Randbereichen der Gleitplatten bzw. Trums sowie an den Anfangs- und Endbereichen der Gleitplatten .aus den Spalten aus, wobei insbesondere an den Längsseiten nachteilige Druck- und Temperaturabsenkungen auftreten. Zwar können diese Nachteile teilweise dadurch behoben werden, daß die Spalte bzw. die Druckpolster mit einer geringeren Dicke ausgebildet werden, doch erfordert ein derartiges Vorgehen eine äußerst große Präzision der ohnehin sehr dünnen Spalte, was zu einer erheblichen Kostensteigerung führt. Außerdem ist der über die Luft erfolgende Wärmeübergang von den Gleitplatten zu den Stahlbändern

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relativ ungünstig, und die abströmende Druckluft führt unter Absenkung des Wärmewirkungsgrades einen beträchtlichen Teil der aufgebrachten Wärme ab. Andererseits ist bei diesem System jedoch eine gewisse Druckluftströmung erforderlich, um eine einigermaßen wirkungsvolle Erwärmung der Stahlbänder erzielen zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine hierfür geeignete Vorrichtung zu schaffen, wonach eine Herstellung von Endloslaminaten mit vertretbarem Energie und Genauigkeitsaufwand möglich ist.

.Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Verfahren der genannten Art vorgeschlagen, bei dem das Druckmedium im flüssigen Aggregatzustand in die abgedichtetem Spalte eingepreßt wird und das Druckmedium und/oder die Gleitplatten direkt erwärmt werden. Durch eine derartige Maßnahme kann der erforderliche Betriebsdruck mit wesentlich geringerem Energieaufwand aufrecht-erhalten werden, da ein Wärmeabfluß durch abgedichtetes Einschließen des flüssigen Druckmediums vermieden wird. Da ferner völlig gleichmäßige Druck- sowie Temperaturverhältnisse in allen Spaltbereichen vorliegen, ergeben sich wesentlich günstigere Verfahrensprodukte. Als Druckmedium eignen sich gem. der Erfindung grundsätzlich alle bei Betriebstemperatur flüssige Stoffe, wie z.B. Öl, dessen Wärmeleitwert groß ist, so daß sich ein guter Wärmeübergang zu den Trums ergibt. Wegen der in allen Bereichen gleichmäßigen Betriebsverhältnisse und wegen des größeren Wärmeübergangs können die Spalte entsprechend groß gewählt.werden, so daß auch keine Genauigkeitsprobleme auftreten.

Grundsätzlich sind jdoch auch andere Materialien im-flüssigen ^ Aggregatzustand geeignet, wie z.B. Wasser, Quecksilber, verflüssigte Metalle, vorzugsweise Zinn, oder Metallegierungen. Insbesondere wenn wegen hoher Produktionsgeschwindigkeiten, beschränkter Vorrichtungslängen, hoher Verfahrenstemperaturen oder hohen Wärmebedarfs beim Aushärtungsprozeß die über die Materialien Stahl - Öl - Stahl an das auszhärtende Material unter Berücksichtigung der für die Weichdichtungen zuträglichen Temperatur übertragbare

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Wärmemenge nicht mehr ausreicht, können als Druck-Wärmeleitmedium bei Betriebstemperatur flüssige Metalle oder Metallegierungen, z.B. geeignete Zinn-Lithium-Legierungen _t mit niedrigem Schmelzpunkt oder auch Quecksilber verwendet werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung besteht in der wesentlich geringeren Geräuschbildung verglichen mit herkömmlichen Vorrichtungen, die mit Druckluft arbeiten, welche beim Auströmen ein laut zischendes Geräusch erzeugt. Ferner ist auch nicht unbedingt eine Vorwärmung des Druckmediums erforderlich. In den meisten Fällen wird eine Direkterwärmung der Gleitplatten ausreichen, die Ihrerseits d.urch Wärmeleitung das flüssige Druckmedium und damit die Trums aufheizen.

Bei Verwendung von Öl als Druckmedium haben sich Drucke von

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etwa 2o kg/cm in den Spalträumen bei Arbeitstemperaturen von etwa 15o C als vorteilhaft erwiesen. Diese mittleren Betriebsbedingungen gelten für normale Anwendungsfälle und können je nach den Betriebserfordernissen abgeändert werden.

Eine besonders einfache Ausführungsform besteht darin, daß die Gleitplatten direkt beheizt werden und daß das Drucköl in gutem Wärmekontakt mit den Gleitplatten gehalten wird. Während es zwar möglich ist, das Drucköl selbst zu erwärmen und beispielsweise im Druckumlauf durch die Spalte zu führen, ist das einfache Einpressen in die Spalte in Verbindung mit einem Erwärmen durch die Gleitplatten besonders einfach, preiswert und wirkungsvoll.

Ferner ist es günstig, wenn die Dicke der Spalte im Millimeterbereich gehalten wird. Einerseits reicht eine derartige Dicke des Druckölpolsters ohne weiteres für einen ausreichend guten Wärmeübergang von den Gleitplatten zu den Trums aus, und anderer-

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seits ergeben sich bei derartigen Spaltdicken keine besonderen Genauigkeitsprobleme, wie sie bei bekannten Vorrichtungen mit im U-Bereich liegenden Spaltdicken auftreten.

Zur Lösung.der gestellten Aufgabe wird ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei gegenüberliegenden, von Walzen angetriebenen EndlosStahlbändern vorgeschlagen, deren einander angrenzende Trums mit Gleitplatten hinterlegt sind, wobei sich diese Vorrichtung dadurch .auszeichnet, daß die Spalte zwischen den Trums und den Gleitplatten an den Längsseiten sowie Breitseiten durch Dichtelemente begrenzt sind und daß die Gleitplatten mit Drucköl-Zufuhrkanälen versehen sind. Eine solche Vorrichtung ist einfach, weist wesentlich geringere Genauigkeitsanforderungen auf und ermöglicht eine wirkungsvolle Schmierung bei gutem Druck- und Wärmeübergang.

Eine Ausgestaltung besteht darin, daß sich zwischen den Walzen jeweils eine ober- und eine unterseitige Gleitplatte erstreckt, die mit Heizelementen durchsetzt sind. Vorzugsweise stellen diese elektrische Widerstandsheizelemente dar. Während es zwar möglich ist, mehrere Gleitplatten über- bzw.. nebeneinander anzuordnen und miteinander zu verbinden, ist es besonders einfach, eine einteilige Gleitplatte zu verwenden und mit elektrischen Heizelementen zu versehen. .Die Widerstandsheizelemente, die selbstverständlich auch durch Dampfleitungen oder ähnliches ersetzt werden können, lassen sich besonders leicht und ohne besonderen Aufwand betreiben.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich durch Trums aus Federbandstahl und durch an den Gleitplatten befestigte Dichtelemente aus. Diese können teilweise in Aussparungen der Gleitplatten eingelassen sein und bei der erwünschten Arbeitsspaltdicke dichtend auf den Trums aufliegen. Der Federbandstahl ermöglicht eine gute Druck- und Temperaturübertragung von den Gleitplatten über das Drucköl zum Endloslaminat, und die gegen den Federbandstahl ge-

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preßten, gegenüber diesem ruhenden Dichtelemente führen zu einer weitgehend verschleißfreien und guten Abdichtung. Das Dichtungsmaterial ist unter Berücksichtigung der Druckmedien, der erforderlichen Druckverhältnisse, Temperaturen und Gleitreibungsbeiwerte auszuwählen.

Um möglichst günstige Dxchtverhältnisse zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn auf die Dichtelemente gleicher oder ein höherer Druck einwirkt . als der in den Spalträumen herrschende Öldruck. Beispielsweise können die Gleitelemente mit einem höheren Öldruck beaufschlagt werden. Auch kann der Dichtungsdruck mit mechanischen Kraftspeichern, z.B. vorgespannten Federn, oder dergl. erzeugt werden.

Bei Erzeugung des Dichtungsdruckes mit Hilfe von Drucköl. werden zweiteilige Dichtelemente vorgeschlagen, die einerseits aus in Nuten der Gleitplatten eingelegten Dichtungsringen mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt und andererseits aus teilweise in den Nuten gelegenen sowie teilweise auf den Stahlbandtrums aufliegenden Dichtleisten aus abriebfestem und gleitfähigem Material bestehen.

Die Dichtungsringe sorgen für die Abdichtung des Druckraumes innerhalb der Nuten, während die Dichtleisten für die Abdichtung der Spalträume nach außen bestimmt sind.

Ferner ist es günstig, wenn die Gleitplatten eine Höhenverstellung aufweisen. Hierdurch lassen sich auch bei einer Änderung der Dicke der Endloslaminate stets die gewünschtai Spaltdicken gemeinsam oder einzeln einstellen, was beispielsweise in bestimmten Fällen auch nach einem Austauschen der Dichtungen erforderlich ist, um durch den ensprechenden Anpreßdruck die erforderliche Druckdichtigkeit zu erzielen. In diesem Fall muß beim Einstellvorgang durch Evakuieren des Durckmedienraumes zwischen Gleitplatten und dem

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jeweiligen Stahlband dafür gesorgt werden, daß die Dichtungsgeometrie zwischen den Vorrichtungsteilen erhalten bleibt.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 2 -: einen vergrößerten Detailschnitt längs der Linie II-II aus Figur 1,

Figur 3 - eine vergrößerte Detaildarstellung "x" nach Fig. 1 und Figur 4 - eine schematische Aufsicht einer Gleitplatte.

Gemäß Figur 1 laufen zwei metallische Endlosbänder 1o, 12 aus Federbandstahl in gegenseitiger Angrenzung um, wobei die Endlosbänder jeweils einerseits über Walzen 14, 18 und andererseits über angetriebene und mechanisch synchronisierte Antriebswalzen 16, 2o geführt sind. Die Walzen 14 und 18 sind in nicht näher bezeichneten Lagern eines Ständers 22 drehbar gelagert, während die angetriebenen Walzen 16, 2o in entsprechender Weise an einem Ständer 24 drehbar gelagert sind, der von dem Ständer 22 einen auf die Länge der Endlosbänder und die Dicke der Walzen abgestimmten Abstand aufweist. Die Ständer 22 und 24 sind mit einem Untergestell verbunden, das beispielsweise einen Betonsockel 26 aufweisen kann. .

Die aufeinander zuweisenden Trums 28, 3o der Endlosbänder 1o,12 sind mit ober- bzw. unterseitigen Gleitplatten 32, 34 hinterlegt und zwar unter Einhaltung eines Abstandes im Millimeterbereich zum Bilden ober - und unterseitiger Spalte 36, 38.

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Während sich zwischen den Trums 28, 3o ein mit Druck und Wärme zu behandelndes Grund- oder Ausgangsmaterial 4o befindet, wird in die Spalte 36, 38 ein nicht näher bezeichnetes Drucköl über Drucköl zufuhrkanäle 48, 5o ( Fig. 2) in die Spalte eingepreßt. Damit das Drucköl nicht an den Vorder-, Hinter- und Längskanten der Spalte bzw. Gleitplatten austreten kann, befinden sich in diesen Bereichen Dichtelemente 46a und 46b, die in entsprechende Nuten 44 der Gleitplatten eingelegt sind und zur Erzielung einer ausreichenden Dichtwirkung gegen die Trums unter Wirkung von Drucköl oder mittels mechanischer Kraftspeicher, z.B. mit vorgespannten Federn, oder dergl. gepreßt werden. Zweckmäßigerweise wirkt auf die Dichtelemente ein größerer Druck von z.B. 38 atü gegenüber dem in den Spalten 36 und 38 herrschenden Druck von z.B. 3o atü, so daß der Druckölverlust weitgehend verhindert oder jedenfalls vermindert wird. Als Dichtelemente sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in eine ringförmige Nut 44 der Gleitplatten 32 und 34 eingelegte O-Ringe 46a vorgesehen, die durch z.B. aus Teflon bestehende Dichtleisten 46 b ergänzt werden. Diese Dichtleisten 46b greifen teilweise in die Nuten 44 ein und liegen auf den Randflächen der Trums 28 und auf. Die Seiten der Gleitplatten 32 und 34 sind über einen Seitenabschluß 52 miteindander verbunden. Ein ähnliches Verbiridungstück fehlt selbstverständlich im Eintritts- und Austrittsbereich der Gleitplatten, wie vor allem die Detaildarsteilung gem. Fig. 3 erkennen läßt.

In diese Darstellung sowie die Ansicht der Gleitplatten gem. Fig. sind für die Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wichtige Maße eingetragen, die für folgende Arbeitsbedingungen gelten:

Druck in Spalträumen 36 und 38: 3o atü Temperatur in den Spalträumen: 2oo°C

Druck der Dichtflüssigkeit in

den Nuten 44: 38 atü

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Durchlaufgeschwindigkeit der Trums : 1o - 15 m/min

Mit gestrichelten Linien ist im übrigen in Figur 4 der Verlauf der Nut 44 zur Aufnahme der Dichtelemente 46 a und b dargestellt. Die strichpunktierten Linien lassen die Aussenabmessung, des Trums 28 erkennen.

In den Gleitplatten* 32, 34 befinden sich gem. Fig. 1 ferner Heizelemente 42, die vorzugsweise als elektrische Widerstandsheizstäbe oder dergleichen ausgebildet sind und im Bedarfsfall auch Dampfkanäle oder - räume darstellen können. Auch sind gegebenenfalls gemischte Heizsystem verwendbar.

In Bewegungsrichtung des Ausgangsmaterials 4o, das von den Trums 28, 3o mitgenommen wird, befinden sich stromaufwärts von den Walzen 14, 18 Laminatrollen 54, 56, die bei der dargestellten Ausführungsform von den Walzen 14, 18 in Pfeilrichtung angetrieben werden und ihre Laminatbestandteile über die Endlosbänder 1o, 12 mit einem übrigen zwischen die Walzen 14, 18 leiteten Grundband zu dem Ausgangsmajberial 4o vereinen, das durch Druck und Wärme zu dem erwünschten Endloslaminat verarbeitet, wird, das stromabwärts von den angetriebenen Walzen 16, 2o austritt. Stattdessen ist es~ auch möglich, daß die Laminatrollen 54,56 frei drehen und daß die Laminatbestandteile durch den druckbedingten Zug im Bereich der Trums 28, 3o zwischen die Walzen 14, 18 gezogen werden. Auch können die Laminatrollen 54, 56 gesonderte Antriebe aufweisen, die die Laminatbestandteile auf ein Grunäband entsprechend Fig. 1 aufbringen.

Während die dargestellten Heizelemente 42 quer zur Bewegungsrichtung verlaufen, können selbstverständlich auch in Längsrichtung der Gleit-

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platten 32, 34 angeordnete"Heiζstäbe oder Heizkanäle vorgesehen sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die hierzu geeignete Vorrichtung ermöglichen in sehr wirkungsvoller und kostengünstiger Weise eine Herstellung von gleichmäßigen Endloslaminaten, ohne daß besondere Genauigkeitserfordernisse eingehalten werden müssen und daß Geräuschprobleme aufgrund zischend austretender Druckluft auftreten. Im gesamten Spaltbereich stellen sich gleichmäßige Druck- und Wärmezustände ein, ohne daß sich an den Randbereichen ein nachteiliger Abfall der Betriebsdaten einstellt. Die einfache Vorrichtung arbeitet mit einem niedrigen Energieaufwand und einem großen Wirkungsgrad.

-Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

·ΐ Verfahren zum Herstellen von-Endloslaminaten, wobei ein unter Erwärmen zu pressendes Ausgangsmaterial zwischen zwei einander zugekehrten, gleichsinnig bewegten Trums von metallischen Endlosbändern mitbewegt wird, während ein erwärmtes Druckmedium in Spalte zwischen den Rückseiten der Trums und diesen hinterlegte Gleitplatten eingepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium im flüssigen Aggregatzustand in die abgedichteten Spalte eingepreßt wird und da-ß das Druckmedium und / oder die Gleitplatten direkt erwärmt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß als Druckmedium ein bei Betriebstemperatur flüssiger Stoff, wie z.B. Öl, Wasser, Quecksilber, verflüssigte Metalle, vorzugsweise Zinn, oder Metallegierungen, vorzugsweise Zinn-Lithium-Legierungen, dienen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Druckmedium dienende Öl in den Spalten auf einem Druck von etwa 2o kg/cm und einer Temperatur von etwa 15o°C gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitplatten direkt beheizt werden und daß das Drucköl in gutem Wärmekontakt mit den Gleitplatten gehalten wird.

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5. /Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Spalte im Millimeterbereich gehalten wird.

Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit zwei gegenüberliegenden, von Walzen angetriebenen EndlosStahlbändern, deren einander angrenzende Trums mit Gleitplatten hinterlegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte (36,38) zwischen den Trums (28,3o) und den Gleitplatten (32,34) an den Längsseiten sowie Breitseiten durch Dichtelemente (46a, 46b) begrenzt sind und daß die Gleitplatten mit Drucköl-Zufuhrkanälen (48, 5o) versehen sind.

Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Walzen (14, 16, 18, 2o) jeweils eine ober- und eine unterseitige Gleitplatte (32, 34) erstreckt, die mit Heizelementen (42) durchsetzt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch elektrische Widerstandsheizelemente (42).

Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Trums (28, 3o) aus Federbandstahl und durch an den Gleitplatten (32, 34) befestigte Dichtelemente (46a, 46b).

1o. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente ( 46a, 46 b) teilweise in Aussparungen oder Nuten (44) der Gleitplatten (32, 34)eingelassen sind und bei der erwünschten Arbeitsspaltdicke dichtend auf den Trums (28,3o) aufliegen.

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11. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Dichtelemente (46a, 46b) gleichet: oder höherer Druck als der Öldruck in den Spalträumen (36, 38) wirkt.

1.2. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9, 1o oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente aus in den Nuten (44) der Gleitplatten (32, 34) eingelegten Dichtungsringen (46a) mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt sowie teiiweisen in den Nuten (44) gelegenen und teilweise auf den Stahlbandtrums (28, 3o) aufliegenden Dichtleisten (46b) aus abriebfestem und gleitfähigem Material bestehen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitplatten (32, 34) eine Höhenverstellung aufweisen.

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