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Die Erfindung betrifft einen Zug- oder Tragriemen aus elastomeren Materialien mit eingebetteten und parallel in Längsrichtung des Zug- oder Tragriemens verlaufenden Zugträgern oder Corden, insbesondere einen Aufzuggurt, wobei der Zug- oder Tragriemen eine Antriebsseite und eine Rückenseite besitzt und wobei mindestens in Teilbereichen des Zug- oder Tragriemens mindestens ein mit einem brandhemmenden Additiv versehenes elastomeres Material vorgesehen ist.
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Riemenartige Zug- und Tragmittel haben sich nicht zuletzt in der Aufzugstechnik seit Jahren mehr und mehr durchgesetzt. Zunächst sind hier die Flachriemen zu erwähnen, welche über ballige Scheiben geführt werden müssen, auf denen sich die Riemen zentrieren können. Dafür muss genügen Platz zur Verfügung stehen, was letztlich zu einer relativ großen Baubreite der Antriebsscheibe und der Umlenkscheiben führt. Zudem werden beim Einsatz von balligen Scheiben die in der Riemenmitte befindlichen Bereiche des Riemens und der Zugträger oder Corde stärker belastet als die äußeren Bereiche. Dies kann zu einer Reduktion der Lebensdauer führen.
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Eine andere Art von Tragmitteln sind Rippenriemen oder Keilrippenriemen, also mit in Längsrichtung des Riemens verlaufenden Erhebungen, die auf der Traktions- oder Antriebsscheibe in Rillen geführt werden. Dort könnten theoretisch mehrere Tragmittel eng nebeneinander platziert werden. Werden diese Tragmittel mit ihrem üblicherweise glatten Rücken aber über glatte, unprofilierte Umlenkrollen geführt, müssen diese zur Zentrierung wieder ballig ausgeführt sein, was die o.g. Nachteile beinhaltet.
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Alternativ können Rippenriemen zur Umlenkscheibe hin, also vor dem Auflaufen auf die Umlenkscheibe, getwistet werden, d.h. einmal um ihre Längsachse gedreht werden, sodass auch auf der Umlenkscheibe eine Führung in Rillen möglich ist. Allerdings wird auch durch diesen „Twist“ zusätzlicher Bauraum insbesondere in Riemenlängsrichtung benötigt. Ferner werden dann die Corde im Randbereich beim Verdrehen/ Twisten stärker belastet als die mittleren Corde, so dass auch hier eine Reduktion der Lebensdauer nicht ausgeschlossen ist.
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Auf der anderen Seite wird eine Gestaltung von Zugriemen, Tragriemen oder Auszugsgurten mit Profilierungen aus verschiedenen Gründen als vorteilhaft angesehen, so z.B. im Hinblick auf die Erhöhung der Kraftübertragung zwischen Scheibe und Riemen, zur besseren Führung von Zugmitteln, oder zur Beeinflussung der Scherkräfte zwischen Zugträgern und Gummimatrix.
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Rippenriemen können schließlich auch beidseitig, d.h. sowohl antriebsseitig / traktionsseitig als auch rückenseitig mit Profilen oder Rippen versehen werden, so dass für den gesamten Trieb mit Umlenkungen eine relativ kompakte Bauweise möglich ist.
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Mit dem Begriff „Antriebsseite“ wird im Fachbereich die Fläche, also die Seite des Riemens bezeichnet, die auf einer Antriebsrolle oder auf einer Umlenkrolle aufliegt. Üblicherweise ist die auf der Antriebsrolle aufliegende bzw. die die Antriebsrolle umlaufend umschlingenden Riemenseite die Antriebsseite, während die gegenüberliegende Riemenseite, die üblicherweise Umlenkrollen umlaufend umschlingt, als Riemenrücken oder Riemenrückseite bezeichnet wird. Als Synonym für den Begriff „antriebsseitig“ wird auch der Begriff „traktionsseitig“ verwendet. Ebenso wird statt des Begriffs „rückseitig“ die Bezeichnung „umlenkseitig“ benutzt.
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Bei einer Reihe von Anwendungsgebieten, in den Zugmitteltriebe mit solchen Zug- oder Tragriemen eingesetzt werden, ist der Brandschutz ein sehr wichtiges Thema. Das elastomere bzw. polymere Material des Riemenkörpers wird dazu mit Additiven versehen, die besondere brandhemmende Eigenschaften besitzen. Solche Additive können aber auch die Verschleißfestigkeit und die mechanischen Eigenschaften der elastomeren Materialien in einer Weise beeinflussen, die zu einem Zielkonflikt führt. Brandhemmende Additive können nämlich beispielsweise zu einer Erniedrigung der Abriebfestigkeit / Verschleißfestigkeit eines Zug- oder Tragriemens bei wechselnder Biegung führen.
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Für die Erfindung bestand also die Aufgabe, einen Zug- oder Tragriemen aus elastomerem Material bereitzustellen, der so ausgebildet ist, dass einerseits brandhemmende Eigenschaften in ausreichendem Maße vorhanden sind und andererseits mechanische Eigenschaften und Verschleißfestigkeit des Zug- oder Tragriemens möglichst wenig beeinflusst werden.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart. Ebenfalls sind ein Aufzugssystem mit einem solchen Zug- oder Tragriemen sowie eine besondere weitere Verwendung offenbart.
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Dabei sind antriebsseitig bzw. traktionsseitig und/oder rückenseitig auf der Oberfläche des Zug- oder Tragriemens Schichten aus einem weiteren elastomeren Material vorgesehen, die eine über die Breite des Zug- oder Tragriemens sich ändernde Schichtdicke aufweisen, wobei die Schichtmaterialien keine brandhemmenden Additive enthalten oder einen geringeren Anteil an brandhemmenden Additiven aufweisen als das mit einem brandhemmenden Additiv versehene elastomere Material.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden die Bereiche des Zug- oder Tragriemens, die mechanisch am höchsten belastetet sind und die dem höchsten Verschleiß unterliegen, mit einer weiteren Materialschicht versehen, die aufgrund ihrer Materialeigenschaften sowie aufgrund der diesen Belastungen angepassten Dicke eine schützende Schicht bereitstellt, was zu einer längeren Lebensdauer des Zug- oder Tragriemens führt, ohne dass dessen Widerstand gegen Brandeinwirkungen beeinträchtigt wird. Diese weitere Materialschicht stellt also eine grundsätzliche Änderung in der Konstruktion des Zug- oder Tragriemens dar, die unabhängig von etwa bekannten Oberflächenbeschichtungen oder textilen Auflagen existiert und insbesondere dazu dient, dass die höher belasteten Bereiche eines Zug- oder Tragriemen die höheren Belastungen im normalen Betrieb schadlos aufnehmen können. Die zusätzliche Schichtdicke erzeugt also einerseits eine lokal begrenzte höhere mechanische Festigkeit und stellt andererseits eine Kompensation oder Verschleißschicht für verstärkten Abrieb in bestimmten Kontaktbereichen von Antriebs- oder Umlenkscheiben bereit.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Schichten aus dem weiteren elastomeren Material eine sich abhängig vom lokalen Oberflächenverscheiß oder von der lokalen Oberflächenbelastung des Zug- oder Tragriemens sich ändernde unterschiedliche Schichtdicke aufweisen. Durch eine solche Ausbildung der Schichtdicke kann eine Anpassung auf eine sehr begrenzte lokale Belastungssituation vorgenommen werden. So können etwa besonders belastete Randbereiche auf der Antriebsseite oder der Rückseite eines Zug- oder Tragriemens mit einer dickeren Schicht aus dem weiteren Material belegt sein als die mittleren Bereiche.
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Eine solche vorteilhafte Ausbildung, die darin besteht, dass antriebsseitig und/oder rückseitig eine sich zu den Seiten des Riemens verdickende Schicht aus dem weiteren elastomeren Material vorgesehen ist, bietet sich insbesondere bei Zug- oder Tragriemen an, die als Flachriemen ausgebildet sind. Flachriemen laufen üblicherweise auf balligen Rollen und zentrieren sich durch das Anlaufen an die ballige Überhöhung der entsprechenden Rolle. Somit werden insbesondere die Seitenbereiche besonders beansprucht. Hier wirkt die erfindungsgemäße zusätzliche Schicht als Kompensationsmaßnahme und erhöht die Lebensdauer.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung im Sinne einer verfeinerten oder genaueren lokalen Anpassung besteht darin, dass die Schichten aus dem weiteren elastomeren Material eine Teilbreite der rückseitigen oder antriebsseitigen Oberfläche bedecken.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass eine sich zu den Seiten des Riemens stufenweise bzw. sprunghaft sich verdickende oder aber kontinuierlich sich verdickende Schicht aus dem weiteren elastomeren Material vorgesehen ist. Je nach Anwendungsfall lässt sich durch eine oder andere Ausbildung das Aufbringen der zusätzlichen Schicht bei der Herstellung des Zug- oder Tragriemens vereinfachen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung eines als mindestens einseitig profilierter Riemen ausgebildeten Zug- oder Tragriemens besteht darin, dass mindestens Teile der profilierten Riemenoberfläche mit einer Schicht aus dem weiteren elastomerem Material versehen ist, die eine mindestens über Teilbereiche des Profils sich ändernde Schichtdicke aufweist. Auf diese Weise können besonders stark beanspruchte Profilelemente oder Profilteile mit der zusätzlichen Schicht versehen werden und in vorteilhafterweise im Sinne einer längeren Lebensdauer des Zu-g oder Tragriemens wirken.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Schichtdicken des weiteren elastomeren Materials auf der Rückseite und auf der Antriebsseite unterschiedlich ausgebildet sind. Auch hiermit wird unterschiedlichen Belastungen auf der Antriebsseite oder der Rückseite eines Zuges oder Tragriemens Rechnung getragen. Eine unterschiedliche Ausbildung auf der Antriebsseite und der Rückseite kann natürlich auch dadurch erfolgen, dass das weitere elastomere Material eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweist oder unterschiedlicher Anteile von brandhemmende Additiven enthält.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das mit einem brandhemmenden Additiv versehene elastomere Material einen Anteil von maximal 50 Gew.-% an brandhemmenden Additiven enthält. Mit einer solchen Zusammensetzung erhält man auch bei dem Basis- oder Grundmaterial für den elastomeren Zug- oder Tragriemen einen guten Kompromiss zwischen brandhemmenden Eigenschaften und mechanischer Festigkeit bzw. Verschleißfestigkeit.
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Der erfindungsgemäße Zug- oder Tragriemen ist nach Vorgesagtem natürlich besonders geeignet zur Verwendung in einem Aufzugsystem, da hier die brandhemmenden Eigenschaften ebenso wichtig sind wie eine ausgezeichnete Tragfähigkeit und Festigkeit. Aber auch in der Verwendung eines erfindungsgemäßen Zug- oder Tragriemens etwa in der Regalbedientechnik ergeben sich entsprechende Vorteile.
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Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. 1 bis 6 zeigen hierzu in Form von Skizzen erfindungsgemäße Zug- oder Tragriemen 10 bis 15 in verschiedenen Ausführungen jeweils im Querschnitt.
- 1, 2 und 3 zeigen erfindungsgemäße Ausführungen von Zug- oder Tragriemen 10, 11 und 12, die nur auf der Antriebsseite mit einer Schicht aus einem weiteren elastomeren Material 1 versehen sind, die eine sich über die Breite des Zug- oder Tragriemens ändernde Schichtdicke aufweist.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Zug- oder Tragriemen, der als profilierter Aufzugsgurt 10 mit innen liegenden Zugträgern 16 ausgebildet ist. Der Aufzugsgurt 10 weist eine Antriebsseite oder Traktionsseite 10a und eine gegenüberliegende und in dieser Figur oben liegende Rückseite 10b auf.
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Die Zugträger 16 sind jeweils innerhalb der Rippen oder Vorsprünge des traktionsseitigen und Rippenprofils angeordnet. Der Aufzugsgurt 10 besteht - mit Ausnahme der Zugträger - aus elastomerem Material und weist als Basismaterial ein mit einem brandhemmenden Additiv versehenes erstes elastomeres Material 17 auf, welches auch die Zugträger allseitig umhüllt.
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Die Zugträger 16 bestehen hier aus geschlagenen Strängen, diese wiederum aus geschlagenen metallischen Filamenten, wobei Schlagrichtung und Schlaglänge jeweils unterschiedlichen und so ausgebildet sind, dass ein etwaiger verbleibender Drall kompensiert wird. Üblicherweise geschieht dies durch eine Kombination von S-und Z-Schlag. Der innere Aufbau der Corde mit Strängen und Filamenten ist hier jedoch nicht dargestellt, weil nicht erfindungswesentlich.
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Auf der Oberfläche der Antriebsseite 10a des Aufzugsgurtes 10 ist eine Schicht aus einem weiteren elastomeren Material 1 vorgesehen, die eine über Teilbereiche des Profils und damit auch über die Breite des Aufzugsgurtes sich ändernde Schichtdicke aufweist, wobei hier das Schichtmaterial, d.h. das weitere elastomeren Material 1 keine brandhemmenden Additive enthält. Die antriebsseitige Schicht aus dem weiteren elastomeren Material 1 ist insgesamt hoch belastet durch das Antriebsdrehmoment und durch Verschleißerscheinungen im Betrieb.
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Die Schicht aus diesem weiteren elastomeren Material 1 weist eine sich abhängig von der lokalen Oberflächenbelastung des Profils des Aufzuggurtes ändernde unterschiedliche Schichtdicke auf, nämlich eine größere Schichtdicke 2 in den besonders hoch belasteten Bereichen des Profils bzw. der Schicht und eine dazu etwas geringer ausgebildete Schichtdicke 3 in den weniger hoch belasteten Bereichen des Profils bzw. der Schicht.
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2 zeigt einen erfindungsgemäßen Zug- oder Tragriemen, der als Flachriemen 11 mit innen liegenden Zugträgern 16 ausgebildet ist. Auch hierbei handelt es sich um einen Aufzugsgurt, der aber über hier nicht näher dargestellte ballige Rollen läuft und neben der dadurch erfolgenden Zentrierung auch durch entsprechend ausgebildete, ebenfalls nicht erfindungswesentliche Führungselemente / Bordscheiben auf seiner Position gehalten wird. Der Flachriemen 11 weist eine Antriebsseite oder Traktionsseite 11a und eine gegenüberliegende und in dieser Figur oben liegende Rückseite 1 1b auf.
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Auch der Flachriemen 11 besteht - mit Ausnahme der Zugträger - aus elastomerem Material und weist als Basismaterial ein mit einem brandhemmenden Additiv versehenes erstes elastomeres Material 17 auf, welches auch die Zugträger allseitig umhüllt.
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Auf der Oberfläche der Antriebsseite 11a des Flachriemens 11 ist eine Schicht aus einem weiteren elastomeren Material 1 vorgesehen, die eine sich über die Breite des Flachriemens ändernde Schichtdicke aufweist, wobei hier das Schichtmaterial, d.h. das weitere elastomeren Material 1 ebenfalls keine brandhemmenden Additive enthält. Die antriebsseitige Schicht aus dem weiteren elastomeren Material 1 ist insgesamt hoch belastet durch das Antriebsdrehmoment und durch Verschleiß bei der Zentrierung auf den balligen Rollen im Betrieb.
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Die Schicht aus diesem weiteren elastomeren Material 1 weist eine sich abhängig von der lokalen Oberflächenbelastung des Flachriemens ändernde unterschiedliche Schichtdicke auf, nämlich eine größere Schichtdicke 2 in den besonders hoch belasteten Seitenbereichen des Flachriemens bzw. der Schicht und eine dazu etwas geringer ausgebildete Schichtdicke 3 in den weniger hoch belasteten Bereichen der Schicht. Die Schichtdicke des weiteren elastomeren Materials 1 verdickt sich bei dieser Ausführung kontinuierlich zu den am höchsten belasteten Rändern des Flachriemens 11 hin.
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3 zeigt einen erfindungsgemäßen Zug- oder Tragriemen, der ebenfalls als Flachriemen 12 mit innen liegenden Zugträgern 16 ausgebildet ist. Auch hierbei handelt es sich um einen Aufzugsgurt, der aber über hier nicht erfindungswesentliche ballige Rollen läuft und neben der dadurch erfolgenden Zentrierung auch durch entsprechend ausgebildete, hier auch nicht näher dargestellte Führungselemente / Bordscheiben auf seiner Position gehalten wird. Der Flachriemen 12 weist eine Antriebsseite oder Traktionsseite 12a und eine gegenüberliegende und in dieser Figur oben liegende Rückseite 12b auf.
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Auch der Flachriemen 12 besteht - mit Ausnahme der Zugträger - aus elastomerem Material und weist als Basismaterial ein mit einem brandhemmenden Additiv versehenes erstes elastomeres Material 17 auf, welches auch die Zugträger allseitig umhüllt.
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Auf der Oberfläche der Antriebsseite 12a des Flachriemens 12 ist eine Schicht aus einem weiteren elastomeren Material 1 vorgesehen, die eine sich über die Breite des Flachriemens ändernde Schichtdicke aufweist, wobei hier das Schichtmaterial, d.h. das weitere elastomeren Material 1 einen geringeren Anteil an brandhemmenden Additiven aufweisen als das mit einem brandhemmenden Additiv versehene elastomere Material, nämlich nur 25 % an brandhemmenden Additiven enthält. Die antriebsseitige Schicht aus dem weiteren elastomeren Material 1 ist insgesamt hoch belastet durch das Antriebsdrehmoment und durch Verschleiß bei der Zentrierung auf den balligen Rollen im Betrieb.
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Die Schicht aus diesem weiteren elastomeren Material 1 weist eine sich abhängig von der lokalen Oberflächenbelastung des Flachriemens ändernde unterschiedliche Schichtdicke auf, nämlich eine größere Schichtdicke 2 in den besonders hoch belasteten Seitenbereichen des Flachriemens bzw. der Schicht und eine dazu etwas geringer ausgebildete Schichtdicke 3 in den weniger hoch belasteten mittigen Bereichen der Schicht. Die Schichtdicke des weiteren elastomeren Materials 1 verdickt sich bei dieser Ausführung sprungartig zu den am höchsten belasteten Rändern des Flachriemens 12 hin.
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4, 5 und 6 zeigen erfindungsgemäße Ausführungen von Zug- oder Tragriemen 13, 14 und 15, die beidseitig, d.h. auf der Antriebsseite und auf der Rückseite mit einer Schicht aus einem weiteren elastomeren Material 1 versehen sind, die eine sich über die Breite des Zug- oder Tragriemens ändernde Schichtdicke aufweist.
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Abgesehen von dieser beidseitigen Beschichtung, die auf beiden Seiten unterschiedlich in Dicke und Material ausgeführt sein kann, sind die Zug- oder Tragriemen 13, 14 und 15 im Wesentlichen in ähnlicher Weise ausgebildet wie Zug- oder Tragriemen 10, 11 und 12.
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So weist der in 4 gezeigte und mit einem antriebsseitigen Profil versehene Aufzugsgurt 13 - mit Ausnahme der Zugträger - als Basismaterial ein mit einem brandhemmenden Additiv versehenes erstes elastomeres Material 17 auf, welches die Zugträger 16 allseitig umhüllt und ist beidseitig, d.h. antriebsseitig und rückseitig mit einer Schicht aus einem weiteren elastomeren Material 1 versehen, welches keine brandhemmenden Additive enthält.
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Die Schichten weisen eine über die Breite des Aufzugsgurtes sich ändernde Schichtdicke auf, nämlich jeweils eine größere Schichtdicke 2 in den besonders hoch belasteten Bereichen des auf der Antriebsseite 13a befindlichen Profils bzw. der Rückseite 13b und eine dazu etwas geringer ausgebildete Schichtdicke 3 in den weniger hoch belasteten Bereichen des auf der Antriebsseite 13a befindlichen Profils bzw. der Rückseite 13b.
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Entsprechend weist der in 5 gezeigte und ebenfalls als Aufzugsgurt eingesetzte Flachriemen 14 - mit Ausnahme der Zugträger - als Basismaterial ein mit einem brandhemmenden Additiv versehenes erstes elastomeres Material 17 auf, welches die Zugträger 16 allseitig umhüllt und ist beidseitig, d.h. antriebsseitig und rückseitig mit einer Schicht aus einem weiteren elastomeren Material 1 versehen, welches keine brandhemmenden Additive enthält.
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Auch diese Schichten weisen eine über die Breite des Aufzugsgurtes sich ändernde Schichtdicke auf, nämlich jeweils eine größere Schichtdicke 2 in den besonders hoch belasteten Bereichen auf der Antriebsseite 14a bzw. der Rückseite 14b und eine dazu etwas geringer ausgebildete Schichtdicke 3 in den weniger hoch belasteten Bereichen auf der Antriebsseite 14a bzw. der Rückseite 14b.
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Hier sind die Schichtdicken 2 und 3 auf beiden Seiten unterschiedlich dick ausgebildet, was natürlich durch die unterschiedlich starken Belastungen durch einerseits die Zentrierung auf balligen Rückenrollen und andererseits die zusätzlich antriebsseitig übertragenen Drehmomente begründet ist.
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Letztlich weist der in 6 gezeigte und ebenfalls als Aufzugsgurt eingesetzte Flachriemen 15 - mit Ausnahme der Zugträger - als Basismaterial ein mit einem brandhemmenden Additiv versehenes erstes elastomeres Material 17 auf, welches die Zugträger 16 allseitig umhüllt. Dieser Flachriemen ist allerdings beidseitig, d.h. antriebsseitig und rückseitig mit einer Schicht aus einem weiteren elastomeren Material 1 versehen, welches einen geringeren Anteil an brandhemmenden Additiven enthält als das mit einem brandhemmenden Additiv versehene elastomere Material, nämlich nur 25 % an brandhemmenden Additiven enthält.
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Auch diese Schichten weisen eine über die Breite des Aufzugsgurtes sich ändernde Schichtdicke auf, nämlich jeweils eine größere Schichtdicke 2 in den besonders hoch belasteten Bereichen auf der Antriebsseite 15a bzw. der Rückseite 15b und eine dazu etwas geringer ausgebildete Schichtdicke 3 in den weniger hoch belasteten Bereichen auf der Antriebsseite 15a bzw. der Rückseite 15b.
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Auch hier sind die Schichtdicken 2 und 3 auf der Antriebsseite 15a und der Rückseite 15b unterschiedlich dick ausgebildet, was ebenfalls durch die jeweils unterschiedlich starken Belastungen auf balligen Rückenrollen und durch Drehmomente übertragende Antriebsrollen begründet ist.
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Bezugszeichenliste
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(Teil der Beschreibung)
- 1
- Weiteres elastomeren Material
- 2
- Schichtdicke in höchstbelasteten Bereichen
- 3
- Schichtdicke in belasteten Bereichen
- 10
- Zug- oder Tragriemen, ausgebildet als profilierter Aufzugsgurt
- 10a
- Antriebsseite
- 10b
- Rückseite
- 11
- Zug- oder Tragriemen, ausgebildet als Flachriemen
- 11a
- Antriebsseite
- 11b
- Rückseite
- 12
- Zug- oder Tragriemen, ausgebildet als Flachriemen
- 12a
- Antriebsseite
- 12b
- Rückseite
- 13
- Zug- oder Tragriemen, ausgebildet als profilierter Aufzugsgurt
- 13a
- Antriebsseite
- 13b
- Rückseite
- 14
- Zug- oder Tragriemen, ausgebildet als Flachriemen
- 14a
- Antriebsseite
- 14b
- Rückseite
- 15
- Zug- oder Tragriemen, ausgebildet als Flachriemen
- 15a
- Antriebsseite
- 15b
- Rückseite
- 16
- Zugträger
- 17
- mit einem brandhemmenden Additiv versehenes erstes elastomeres Material
