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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bandförderanlage zur Förderung von Fördergut im Tagebau, mit einem Förderband, das durch wenigstens eine Antriebsrolle angetrieben ist, indem eine Antriebskraft von der Antriebsrolle auf das Förderband übertragbar ist.
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STAND DER TECHNIK
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Bandförderanlagen zur Förderung von Fördergut im Tagebau können erhebliche Längen von mehreren Kilometern aufweisen und es sind häufig große Antriebsleistungen erforderlich, um das Förderband der Bandförderanlage in Bewegung zu setzen. Als Fördergut kommen alle im Tagebau auftretenden Materialien infrage, insbesondere Gestein, Erddeckschichten oder Nutzmaterialien, wie beispielsweise Kohle oder Erze.
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Das Förderband einer Bandförderanlage der hier interessierenden Bauart ist vorzugsweise als Endlos-Förderband mit einem Obertrum und mit einem Untertrum ausgebildet, wobei das Fördergut auf dem Obertrum transportiert wird, und in der Bandförderanlage wird der Untertrum unterhalb des Obertrums in entgegengesetzter Bewegungsrichtung geführt. An den Enden der Bandförderanlage befinden sich große Umlenkrollen, wobei eine oder beide Umlenkrollen als Antriebsrollen ausgeführt sein können, um durch ein Drehmoment in der Antriebsrolle die erforderliche Zugkraft in das Förderband einzubringen. Dabei erfolgt der Antrieb des Förderbandes bei Bandförderanlagen im Tagebau in der Regel durch einen Reibschluss und die Antriebsrollen müssen zur Aufnahme der großen Zugkräfte im Förderband eine glatte Oberfläche aufweisen und das Förderband muss an der Oberfläche der Antriebsrolle zur Bildung des Reibschlusses anliegen.
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Die großen Zugkräfte sind bei sehr langen Bandförderanlagen von Nachteil, da die Bandförderanlage und die Zugfestigkeit des Förderbandes an den sehr großen Zugkräften ausgelegt werden müssen. Werden die Gurtzugkräfte reduziert, kann der Reibschluss zwischen der Antriebsrolle und dem Förderband nicht mehr hinreichend sein, und insbesondere abhängig von der Witterung, beispielsweise bei Vereisungen, kann die Antriebsrolle trotz einer Umschlingung des Förderbandes durchrutschen. Um einen Schlupf durch ein Durchrutschen zu überwachen, müssen Überwachungseinrichtungen vorgesehen werden, da sonst das Förderband geschädigt werden kann. Damit ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Gurtzugkräfte zu reduzieren und schwächere und günstigere Förderbänder verwenden zu können. Auch kleinere und günstigere Antriebsrollen mit entsprechend kleiner ausgelegten Antriebseinheiten sind wünschenswert. Insbesondere sind häufig teure, spezielle Antriebsrollenbeläge, beispielsweise aus Keramik, notwendig, um Reibwerte zu erreichen, sodass die erforderliche Zugkraft von der Antriebsrolle in das Förderband übertragen werden kann.
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Antriebsrollen können auch als Zwischenantriebsrollen ausgebildet sein, die häufig einen sehr großen Umschlingungswinkel benötigen, um die Zugkraft in das Förderband einzubringen. Wünschenswert sind dabei auch Zwischenantriebe mit geringeren Umschlingungswinkeln des Förderbandes um die Zwischenantriebsrollen, wobei überdies bei geringeren Bandzugkräften horizontalkurvige Bandführungen leichter ausgelegt werden können und es können Kurvenradien deutlich reduziert werden, was den Einsatzbereich von Bandförderanlagen wesentlich erweitern kann.
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Eine gattungsbildende Bandförderanlage ist beispielsweise aus der
DE 10 2011 110 477 A1 bekannt. Gezeigt ist eine Bandförderanlage mit einer Flachkopfstation, die ein Ende der Bandförderanlage bildet und eine mit einer Bandantriebseinheit angetriebene Antriebstrommel zum Antrieb und zur Umlenkung des Förderbandes aufweist. Um die Antriebstrommel ist das Förderband mit einem Umschlingungswinkel von etwa 90° herumgeführt. Dabei ist angegeben, dass die Bandspannkraft beispielsweise bis zu 30 t umfassen kann und durch den doppelten Trum ergeben sich Zugkräfte über die Antriebstrommel von wenigstens 60 t. Entsprechend der Dimensionierung der Bandförderanlage ist es erforderlich, große Antriebsleistungen bereitzustellen, die über einen Reibschluss von der Antriebstrommel auf das Förderband übertragen werden müssen.
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Aus der
DE 20 2012 006 902 U1 ist eine Bandförderanlage bekannt, die jedoch für einen Einsatz im Tagebau zur Förderung von entsprechendem Fördergut nicht geeignet ist. Der Grund für die fehlende Eignung liegt darin, dass die Tragwirkung der Antriebstrommel lediglich über die Köpfe der Zähne erfolgt, die formschlüssig mit Eingriffselementen zusammenwirken, die auf der Antriebsrollenseite des Förderbandes angebracht sind. Dabei haben sich auch andere Formschlussgeometrien als ungeeignet erwiesen, da hohe Bandzugkräfte von der Antriebsrolle nicht auf das Förderband übertragen werden können, solange nicht das Förderband mit seiner Innenseite wenigstens im Wesentlichen vollflächig auf der Oberfläche der Antriebsrolle anliegt.
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Für große Bandförderanlagen zur Förderung von Fördergut im Tagebau sind auch alternative Kraftübertragungsmittel grundsätzlich nur bedingt geeignet, wie diese beispielsweise aus der
DE 91 03 775 U1 für einen Zwischenantrieb gezeigt sind. Vorgeschlagen wird eine magnetische Kopplung zwischen einem Treibgurt und einem Traggurt und der Treibgurt haftet magnetisch am Traggurt, um einen Zwischenantrieb zu bilden. Für große Bandförderanlagen eignet sich eine magnetische Kopplung schon deswegen nicht, da Förderbänder mit großer Länge nicht innerhalb eines vertretbaren Kostenrahmens zur magnetischen Kopplung geeignet ausgeführt werden können.
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Die
DE 1 071 584 B lehrt eine Verzahnung auf der Innenseite eines Förderbandes, um mit einem Antriebsband in Zahneingriff zu gelangen, das über eine Zahntrommel angetrieben wird. Das Förderband kann nicht unter Aufbringung entsprechender Bandzugkräfte um Umlenkrollen geführt werden, da die innenseitige Verzahnung mit der Oberfläche der Antriebrolle in Kontakt gelangt und die Übertragung hoher Bandzugkräfte von einer Umlenkrolle auf das Förderband ist damit nicht möglich.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Bandförderanlage für den Tagebau, die eine Reduzierung von Bandzugkräften ermöglicht und angepasst an reduzierte Bandzugkräfte konstruktiv kleiner und einfacher ausgeführt werden kann. Insbesondere ist es zur Überwindung von Nachteilen eines Reibschlusses zwischen einer Antriebsrolle und eines Förderbandes die Aufgabe, eine Ausgestaltung der Bandförderanlage vorzuschlagen, die eine formschlüssige Übertragung der Antriebskraft von einer Antriebsrolle auf das Förderband ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Bandförderanlage für den Tagebau gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Antriebsrolle Mitnehmerzapfen aufweist und dass das Förderband Löcher aufweist, wobei im Kontaktbereich des Förderbandes mit der wenigstens einen Antriebsrolle die Mitnehmerzapfen in die Löcher eingreifen, sodass die Antriebskraft von der Antriebsrolle auf das Förderband formschlüssig übertragbar ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antriebsrolle mit Mitnehmerzapfen und des Förderbandes mit Löchern wird die Möglichkeit erreicht, auch bei einer formschlüssig übertragbaren Antriebskraft auf das Förderband ein Anliegen der Innenseite des Förderbandes an der Antriebsrolle zu ermöglichen. Dadurch können ohne Vergrößerung eines Verschleißes des Förderbandes – wenn auch reduzierte – Bandzugkräfte vom Förderband auf die Antriebsrolle sicher übertragen werden, wenn die Antriebsrolle beispielsweise als Umlenkrolle ausgeführt ist und an der Endseite der Förderbandanlage angeordnet wird. Durch die formschlüssige Übertragung der Antriebskraft von der Antriebsrolle auf das Förderband können die Bandzugkräfte reduziert werden, da keine reibschlüssige Übertragung der Antriebskraft auf das Förderband notwendig ist. Insbesondere haben Witterungseinflüsse keinen Einfluss mehr auf den sicheren Antrieb des Förderbandes, da beispielsweise auch bei einem nassen oder sogar vereisten Förderband der Antrieb des Förderbandes durch die Antriebsrolle gewährleistet ist. Zudem kann auf aufwendige Überwachungseinrichtungen verzichtet werden, die ein Durchrutschen der Antriebsrolle am Förderband überwachen müssen. Die durch die reduzierten Bandzugkräfte einhergehenden Vorteile, beispielsweise geringere Umschlingungswinkel des Förderbandes um die Antriebsrolle, günstigere Antriebsrollen ohne Beschichtungen, kleiner ausgelegte Förderbänder, die preiswerter sind und beispielsweise auch flexiblere Führung des Förderbandes mit kleinen Horizontalkurvenradien, können mit den erfindungsgemäßen Merkmalen erreicht werden.
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Gemäß eines weiteren Vorteils können die Löcher in zwei Lochreihen in das Förderband eingebracht sein und die Lochreihen können in Längsrichtung des Förderbandes verlaufen. Insbesondere können die Lochreihen außerhalb des materialfördernden Bereiches in das Förderband eingebracht sein. Beispielsweise dann, wenn das Förderband zu Bildung einer Fördermulde verformbar ist und Fördergut in die Fördermulde eingebracht wird, können die Lochreihen randseitig im Förderband verlaufen, sodass diese außerhalb des materialfördernden Bereiches im Förderband eingebracht sind. Dadurch entsteht der Vorteil, dass kein Fördergut die Löcher des Förderbandes zusetzen kann.
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Das Förderband kann im Bereich der Lochreihen Verstärkungsmittel aufweisen, die sich in Längsrichtung des Förderbandes erstrecken. Dadurch kann eine Antriebskraft verbessert in das Förderband eingebracht werden und insbesondere können die Löcher mit Metallhülsen oder Metalleinsätzen verstärkt sein, sodass eine Beschädigung des Kunststoffmaterials oder des Kautschukmaterials des Förderbandes vermieden wird. Die Verstärkungsmittel können beispielsweise durch Zugmittel gebildet werden, insbesondere Stahlseile oder ein sonstiges metallisches Gewebe, das dazu ausgebildet ist, Kräfte in Längsrichtung aufzunehmen.
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Die Löcher im Förderband können durchgehend ausgebildet sein, sodass die Löcherdurchgänge von der Oberseite zur Auflage des Fördergutes bis zur Unterseite zum Kontakt gegen die Antriebsrolle durchgehend ausgebildet sind. Auch ist es denkbar, dass die Löcher als Sacklöcher ausgebildet sind, die sich von der Unterseite des Förderbandes zum Kontakt gegen die Antriebsrolle mit einer begrenzten Tiefe in das Förderband hinein erstrecken, die kleiner ist als die Dicke des Förderbandes. Die Höhe oder die Länge der Mitnehmerzapfen kann dabei der Tiefe der Löcher angepasst sein, wichtig ist dabei nur, dass das Förderband nicht über die Mitnehmerzapfen aufträgt, sondern die Kontaktkraft zwischen dem Förderband und der Antriebsrolle zur Aufnahme von Bandzugkräften erfolgt auf konventionelle Weise durch einen flächigen Kontakt der Oberfläche des Förderbandes mit der Oberfläche der Antriebsrolle.
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Gemäß einer vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen Bandförderanlage kann die Antriebsrolle als Umlenkrolle ausgebildet sein und an einem Ende der Bandförderanlage angeordnet werden, über die das Förderband umgelenkt wird. Eine Umlenkrolle lenkt das Förderband dabei so um, dass der Obertrum in den Untertrum übergeht, und beispielsweise kann die Umlenkrolle Bestandteil einer Kopfstation oder einer Endstation der Bandförderanlage sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen Bandförderanlage kann die Antriebsrolle auch zusätzlich oder alternativ als Zwischenantriebsrolle ausgebildet sein, die einen Zwischenantrieb auf der Förderstrecke des Förderbandes bildet. Insbesondere bei sehr langen Bandförderanlagen sind Zwischenantriebe erforderlich und durch eine formschlüssige Übertragung der Antriebskraft von der Zwischenantriebsrolle auf das Förderband ist kein größerer Umschlingungswinkel des Förderbandes um die Zwischenantriebsrolle erforderlich, was einen Zwischenantrieb einfacher gestaltbar macht.
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Beispielsweise können zwei Zwischenantriebsrollen auf einer gemeinsamen Position in Längsrichtung des Förderbandes angeordnet sein, wobei den Zwischenantriebsrollen eine gemeinsame oder jeder Zwischenantriebsrolle eine separate Antriebseinheit zugeordnet sein kann. Die zwei Zwischenantriebsrollen können beispielsweise randseitig an dem Förderband angeordnet sein und die Zwischenantriebsrollen können gemeinsam mit der Antriebseinheit beispielsweise an einem Tragrollenstuhl der Bandförderanlage befestigt sein.
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Mit weiterem Vorteil kann der Umschlingungswinkel des Förderbandes um die Antriebsrolle, die beispielsweise als Umlenkrolle und insbesondere als Zwischenantriebsrolle ausgeführt ist, einen Wert aufweisen, der kleiner ist als 90°.
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Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Förderband für eine Bandförderanlage zur Förderung von Fördergut im Tagebau, das durch wenigstens eine Antriebsrolle antreibbar ist, indem eine Antriebskraft von der Antriebsrolle auf das Förderband übertragbar ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Förderband Löcher aufweist, in die auf der Antriebsrolle angeordnete Mitnehmerzapfen in Eingriff bringbar sind, sodass die Antriebskraft von der Antriebsrolle auf das Förderband formschlüssig übertragbar ist.
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Beispielsweise können die Löcher im Förderband in zwei Lochreihen in Längsrichtung des Förderbandes verlaufen und die Lochreihen können außerhalb des materialfördernden Bereiches in das Förderband eingebracht sein, beispielsweise können die Lochreihen randseitig in Längsrichtung im Förderband verlaufen.
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Mit besonderem Vorteil können im Bereich der Lochreihen Verstärkungsmittel in das Förderband eingebracht sein, die sich in Längsrichtung des Förderbandes erstrecken.
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BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematisierte Schnittansicht durch ein Förderband, in dem Löcher eingebracht sind und das Förderband ist um eine als Umlenkrolle ausgebildete Antriebsrolle geschlungen,
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2 eine Schnittansicht durch eine Antriebsrolle, auf der ein Förderband aufliegt,
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3 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines Förderbandes mit den erfindungsgemäßen Merkmalen,
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4 eine Schnittansicht durch ein Förderband, das zu einer Fördermulde geformt ist und in der Fördergut einliegt,
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5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Förderband und einer Antriebsrolle, die als Zwischenantriebsrolle ausgeführt ist und
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6 eine Schnittansicht durch das Förderband mit Antriebsrollen in Form von Zwischenantriebsrollen gemäß dem Ausführungsbeispiel in 5.
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1 zeigt schematisch ein Förderband 11, das um eine Antriebsrolle 12 geschlungen ist und die Antriebsrolle 12 ist als Umlenkrolle 19 ausgebildet. Beispielsweise kann die Umlenkrolle 19 in einer Kopfstation oder einer Endstation einer Bandförderanlage aufgenommen und angetrieben sein. Um die Antriebsleistung von der Umlenkrolle 19 auf das Förderband 11 zu übertragen, dient erfindungsgemäß eine formschlüssige Verbindung zwischen der Umlenkrolle 19 und dem Förderband 11. Die formschlüssige Verbindung wird gebildet durch Mitnehmerzapfen 13, die mit zueinander gleicher Winkelteilung auf der Außenumfangsfläche der Umlenkrolle 19 aufgebracht sind. Die Ansicht zeigt dabei einen Schnitt durch die Umlenkrolle 19, in dem die Mitnehmerzapfen 13 liegen und beispielsweise kann die Umlenkrolle 19 mit zwei sich über den Umfang erstreckende Reihen von Mitnehmerzapfen 13 ausgebildet sein, die beispielsweise außenseitig an der Umlenkrolle 19 benachbart zueinander angebracht sind. Korrespondierend zu den Mitnehmerzapfen 13 weist das Förderband 11 Löcher 14 auf und durch die Umschlingung des Förderbandes 11 um die Umlenkrolle 19 greifen die Mitnehmerzapfen 13 der Umlenkrolle 19 in die Löcher 14 ein. Der in der Umlenkrolle 19 gezeigte Pfeil um die Mittelachse deutet dabei ein Drehmoment an, das über eine Antriebseinheit in die Umlenkrolle 19 eingebracht wird. Durch den Formschluss zwischen den Mitnehmerzapfen 13 und den Löchern 14 im Förderband 11 wird eine Zugkraft in das Förderband 11 eingebracht, wie mit dem Pfeil zur Andeutung der Längsrichtung 16 gezeigt. Die Abstände der Löcher 14 im Förderband 11 korrespondieren dabei mit den Abständen der Mitnehmerzapfen 13 auf der Umfangsfläche der Umlenkrolle 19, sodass im Betrieb der Bandförderanlage immer ein Mitnehmerzapfen 13 in ein Loch 14 eingreifen kann.
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2 zeigt in einer Schnittansicht die Antriebsrolle 12, die beispielsweise ausgeführt ist als Umlenkrolle 19 gemäß 1 und um die Umlenkrolle 19 ist das Förderband 11 geschlungen, welches geschnitten gezeigt ist. Dabei ist erkennbar, dass in zwei Reihen auf der Umfangsfläche der Umlenkrolle 19 Mitnehmerzapfen 13 aufgebracht sind, die in entsprechende Löcher 14 im Förderband 11 eingreifen. Die Mitnehmerzapfen 13 und die Löcher 14 befinden sich dabei außenseitig im Förderband 11, wie in der folgenden 3 perspektivisch gezeigt.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines Förderbandes 11 mit den erfindungsgemäßen Merkmalen. Das Förderband 11 weist zwei Lochreihen 15 mit einer Anzahl von Löchern 14 auf, die gleich beabstandet randseitig sich in Längsrichtung 16 des Förderbandes 11 erstrecken. Der Bereich der Lochreihen 15 ist durch Verstärkungsmittel 18 verstärkt, die im Förderband 11 eingearbeitet sein können und beispielsweise durch Stahlseile oder sonstige metallische Einlagen gebildet sind, um eine Zugkraft in Längsrichtung 16 in das Förderband 11 zu übertragen.
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4 zeigt ein Förderband 11, das zu einer Fördermulde 17 geformt ist und durch die randseitige Anordnung der Löcher 14 ist erkennbar, dass das Fördergut 10 nicht mit den Löchern 14 in Kontakt gelangt. Dadurch, dass die Löcher 14 außerhalb des materialfördernden Bereiches in das Förderband 11 eingebracht sind, können sich die Löcher 14 nicht mit Fördergut 10, beispielsweise mit Steinen, Kohle, Erze oder sonstigen Bruch- und/oder Schüttmaterialien zusetzen.
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5 zeigt eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Bandförderanlage mit einer Antriebsrolle 12, die als Zwischenantriebsrolle 20 ausgeführt ist und lediglich als Zwischenantrieb an einer Zwischenposition in der Bandförderanlage dienen kann. Die Zwischenantriebsrolle 20 weist umfangsseitig Mitnehmerzapfen 13 auf, die in Löcher 14 eingreifen, die im Förderband 11 eingebracht sind. Gezeigt ist dabei das Förderband 11 unter Bildung einer Fördermulde 17 und das Förderband 11 läuft über Stützrollen 21.
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6 zeigt eine Querschnittsansicht durch das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bandförderanlage gemäß 5 und die als Zwischenantriebsrollen 20 ausgeführten Antriebsrollen 12 weisen jeweils eine Antriebseinheit 22 auf. Wird ein Drehmoment von den Antriebseinheiten 22 auf die Zwischenantriebsrollen 20 übertragen, so kann durch den Eingriff der Mitnehmerzapfen 13 in die Löcher 14 eine Antriebskraft in das Förderband 11 eingebracht werden. Auch die Schnittansicht zeigt, dass die Löcher 14 außerhalb des materialfördernden Bereiches des Fördergutes 10 in der Fördermulde 17 angeordnet sind, um einen Kontakt der Löcher 14 und der Mitnehmerzapfen 13 mit dem Fördergut 10 zu vermeiden.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fördergut
- 11
- Förderband
- 12
- Antriebsrolle
- 13
- Mitnehmerzapfen
- 14
- Loch
- 15
- Lochreihe
- 16
- Längsrichtung
- 17
- Fördermulde
- 18
- Verstärkungsmittel
- 19
- Umlenkrolle
- 20
- Zwischenantriebsrolle
- 21
- Stützrolle
- 22
- Antriebseinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011110477 A1 [0006]
- DE 202012006902 U1 [0007]
- DE 9103775 U1 [0008]
- DE 1071584 B [0009]
