DE2261142A1

DE2261142A1 - Foerderriemen

Info

Publication number: DE2261142A1
Application number: DE2261142A
Authority: DE
Inventors: Attilio Angioletti; Aurelio Brollo
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1971-12-17
Filing date: 1972-12-14
Publication date: 1973-06-20
Also published as: AR192531A1; BE792782A; FR2163436B1; IT944053B; NO140050B; GB1411296A; NL7213693A; NO140050C; LU66681A1; FR2163436A1

Description

PATENTANWXLTE 9 9 K 1 1 A 9 '

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON= 395314 2000 HAMBURG 50, 12. DeZ. 1972

TELEGRAMME:KARPATENT KDNIGSTRASSE 28 *

W. 25 480/72 8/Ja

Industrie Pirelli S.p.A.Mailand (Italien)

Förderriemen

Die Erfindung "bezieht sich auf einen Förderriemen und insbesondere auf das widerstandfähige Gebilde deo Plieraens«

Wie bekannt, ist ein Förderriemen allgemein von einsin Band gebildet, das aus einem elastomeren oder plastischen Material, d.h.* aus einem Material besteht, welches eine mechanische Festigkeit (insbesondere eine mechanische Festigkeit gegen Spannung) "besitzt, die im Vergleich pju den infrage kommenden Beanspruchungen relativ klein ist, und in welches ein widerstandfähiges Gebilde, d.h. ein Gebilde eingebettet ist, das dasu bestimmt ist, ä.en mechanischen Beanspruchungen zu widerstehen.

Es sind einige Arten von widerstandsfähigen Gebilden bekannt, die sich voneinander gemäß den Anforderungen unterscheiden, welche für die besondere Anwendung der Förderriemen, in die sie eingeisehlossen sind, notwendig sin.d.

Unter den bekannten widerstandfähigen Gebilden sind

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einige von einem Aufbau gebildet, der aus einer Öder mehreren von parallelen und in gleicher Ebene liegenden Schnü ren gebildeten Lagen besteht, die mit Stoffschichten in verschiedenen Kombinationen unter Zwischenfügung von elaa- tomerem oder plastischem Material zwischen die Lagen bzw. Schichten vereinigt sind.

Wie oben gesagt, hat das widerstandfähige Gebilde eines Förderriemens die Aufgabe, mechanischen Beanspruchungen zu widerstehen. Dies ist jedoch nicht das einzige Erfordernis, das für das widerstandsfähige Gebilde notwendig ist, da dieses widerstandsfähige Gebilde auch ermöglichen muß, daß der. Förderriemen, in den es eingebettet ist, biegsam ist und einen hohen Widerstand gegen Ermüdung besitzt.

Eine optimale Ausführung hinsichtlich der Biegsamkeit und des Enaüdungawiderstandes würde erhalten, wenn das ganze widerstandfähige Gebilde in der neutralen Ebene des Förderriemens angeordnet wäre.

Die neutrale Ebene ist jedoch eine geometrische Größe, und da sie als solche keine Dicke hat, ist es in der Praxis nicht möglich, das ganze widerstandfähige Gebilde völlig in der neutralen Ebene anzuordnen. Dies gilt sowohl in dem Fall, in welchem das widerstandfähige Gebilde einfach ist, d.h. aus einer einzigen Schnur- oder Stofflage besteht, als auch insbesondere in dem Fall, in welchem daa widerstandsfähige Gebilde komplex ist, d.h. aus' mehreren Schnur- und/oder Stofflagen besteht, die unter Zwiachenfügung von elastomerein oder plastischem Material zwischen die verschiedenen Lagen miteinander verbunden sind.

Es ist bekannt, daß ein komplexes wideratandsfähities Gebilde gegenüber einem einfachen Gebilde eine geringere Biegsamkeit und einen kleineren Eroiüdungawidorstand aufweist, obwohl es eine größere Schlagfestigkeit besitzt. Dies ist eineroeits auf dan Umstand zurückzuführen, daß die Elemente, aus denen daa komplexe widerstandsfähige Gebilde besteht, eine Starrheit haben, die größer als diejenige

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des elastomere!! oder plastischen Materials ist, in das diese Elemente eingebettet sind, und andererseits auf den Umstand zurückzuführen, .daß viele der widerstandfähigen Elemente sich in einem gewissen .Abstand von der neutralen Ebene des Querschnittes "befinden.

Es ist insbesondere ein komplexes oder zusammengesetztes Gebilde bekannt,- das von einer aus in einer Ebene liegenden und parallel zueinander verlaufenden Schnüren bestehenden Lage gebildet ist, die zwischen zwei Lagen ' aus rechteckig gewebtem Stoff oder zwischen; zwei Lagenaus Cordstoff gefügt ist,,, der Fäden quer oder schräg mit Bezug auf das Band angeordnet sind, wobei zwischen: jeder Stofflage und den Schnurlagen eine Schicht aus elastömerem öder plastischem Material vorgesehen ist.

Ein solches Gebilde ist sowohl auf dem Gebiet der Y-f örmigen Antriebsriejaea als auch auf dem Gebiet der Förderriemen bekannte Jedoch ist die minimale Dicke des vorstehend beschriebenen widerstandsfähigen Gebildes immer ziemlich groß, und zwar wegen der erhebliche!* Dicke der zwischen die widerstam&sfähigen Lagen gefügten Schichten aus elastömerem oder plastischem? Material, welche tatsächlich eine Dicke hs-feem* die: immer größer ala· t/6 des Durchmessers der Schnüre ist*

Es ist nicht ratsam* Werte zu verwenden, die kleiner als der vorgenannte We=Pt sind,, da «ie zu einer beträchtlichen Verminderung der Lebensdauer des Antriebsriemens bzw. des FörderriemeBs führen wurden* weil die verschiedenen Komponenten des Gebileöers sieh leicht, voneinander trennen bzw. lösen können..

Dies alles ergibt eine geringe Biegsamkeit und einen mäßigen ErmudungswiderstaHd des Anitriebs— bzw* ]?örderrie~ Kiens, in welchen ein solches widerstandfähiges· Gebilde eiixg erschloss en ist.

Die vorliegende Erfindung bezweckt,, die Biegsamkeit und den SrinücTungswiderstand von förderriemen,: in welche

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zusammengesetzte Gebilde der vorstehend beschriebenen Art eingebettet sind, in maximaler Weise zu erhöhen, um eine hohe .Arbeitslebensdauer zu erzielen.

Gemäß der Erfindung ist ein Förderriemen, der mit einem widerstandsfähigen Gebilde versehen ist, welches wenigstens eine Lage, die aus einer Mehrzahl von in einer Ebene liegenden, parallel zueinander verlaufenden und längs der größeren Abmessung des Siemens angeordneten Schnüren besteht, und zwei auf den gegenüberliegenden Seiten der Schnurlage bzw. Schnurlagen angeordnete Stofflagen aufweist, wobei zwischen die Schnurlage bzw. die Schnurlagen und jede Stofflage eine Schicht aus elastomerem oder plastischem Material zwiachengefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das

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Verhältnis zwischen der Dicke der aus elastomerem oder plastischem Material bestehenden Schicht und dem Durchmesser einer Schnur kleiner als 0,166 ist und. daß das Verhältnis zwischen dem Abstand zweier benachbarter Schnüre, zwischen deren Achsen gemessen, und dem Durchmesser einer Schnur in dem Bereich von 1,5 bis 6 liegt, um eine optimale Biegsamkeit und einen optimalen Ermüdungswideratand des Förderriemen^ zu erhalten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Pig. 1 iat eine schaubildliche, teilweise weggebrochene Ansicht eines Teila eines Förderriemens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 ist eine Längsschnittaneicht des Förderriemens

gemäß Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Querschnittansicht des Förderriemens gemäß Fig. 1.

Fig. 4 ist eine schaubildliche, teilweise weggebrochene Ansicht eines Teils eines Förderriemens gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.
Die in Fig. 1 veranschaulichte Ausführungafοrni eines

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Förderrieinens gemäß der .Erfindung weist eine Mehrzahl verschiedener, miteinander vereinigter Lagen und Schichten auf, und zwar, von; der Oberseite des Förderriemens her gesehen, eine Schicht 1 aus elastomerem oder plastischem Material, eine Stofflage 2, die aus einem rechteckig gewebten Stoff oder einem Cordstoff bestehen kann, dessen Fäden mit Bezug auf den Förderriemen quer oder schräg angeordnet, eine Schicht 3 aus elastomerem oder plastischem Material, eine lage 4, die von in gleicher Ebene liegenden, parallel zueinander verlaufenden, längs der größeren Abmessung des Förderriemens angeordneten und in elastomeres oder plastisches Material eingebetteten Schnüren 5 gebildet ist, eine Stofflage 7, die aus einem rechteckig gewebten Stoff oder einem Cordstoff bestehen kann, dessen Fäden mit Bezug auf den Eiemen quer oder schräg angeordnet sind, und schließlich eine an der anderen Seite des Riemens angeordnete Schicht 8 aus elastomerem oder plastischem Material.

Die in Fig. 4 veranschaulichte abgewandelte. Ausführungsform eines Förderriemens gemäß der Erfindung unterscheidet sich von der in ^ig. 1 wiedergegebenen Ausführungsform lediglich darin, daß zwei direkt miteinander verbundene Lagen 4 aus Schnüren 5 vorgesehen Binde

Die Merkmale der einzelnen Lagen und Schichten, die miteinander vereinigt den Förderriemen bilden, sind folgende:

Die an der oberen bzw. an der unteren Seite des Förderbandes vorgesehenen Schichten 1 und 8, die, wie bereits gesagt, aus elastomerem oder plastischem Material bestehen, können unterschiedliche Dicke haben. Im besonderen ist die Dicke der Schicht 1 im allgemeinen größer als die Dicke der Schicht 8, weil die Schicht 1 diejenige ist, die mit dem zu transportierenden Material in Berührung kommt und daher in Bezug auf die Schicht 8 einer größeren Abrieb- und Kinreißwirkung unterworfen vyird,

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die von dem transportierten Material ausgeübt wird, ao daß die Schicht 1 im Laufe der Zeit eine stärkere Verminderung ihrer Dicke erleidet.

Hinsichtlich der Art des elastomeren oder plastischen Materials, welches die Schichten 1 und 8 bildet, ist dieses vorzugsweiae, jedoch nicht ausschließlich das gleiche für beide Schichten, und ca wird mit der Art des zu transportierenden Materials in Beziehung gebracht. Beispielsweise haben, wenn der Förderriemen für den Transport heißer Materialien bestimmt ist, die Schichten 1 und 8 eine solche Zusammensetzung, daß sie hohen Temperaturen zu widerstehen vermögen; solche Zusammenset Klingen sind dem Fachmann "bekannt .

Wie oben gesagt, bestehen die Lagen 2 und 7 aus einem Stoff, der ein recheckig gewebter Stoff oder ein Cordstoff sein kann, dessen Fäden quer oder schräg mit Bezug auf den Förderriemen verlaufen können. Falls die Lagen 2 und 7 aus einem rechteckig gewebten Stoff bestehen, werden die Kettfaden längs der größeren Abmessung des Siemens angeordnet, und sie verlaufen daher parallel zu den Schnüren In der Lage 4. Die Schußfäden werden dagegen rechtwinklig zu den Kettfäden angeordnet, und sie verlaufen daher quer zu dem Riemenο

Für die Zwecke der Erfindung ist es wichtig, daß die Kettfäden der Stofflagen 2 und 7 eine Dehnbarkeit haben» die viel größer als diejenige der Schnüre 5 ist; im Grenz— fall sind die Kettfaden nicht mehr vorhanden, wenn der die Lagen 2 und 7 bildende Stoff ein Cordstoff ist.

Was die Schußfäden der Stofflagen 2 und 7 anbetrifft, so müssen diese eine Dehnbarkeit haben, die kleiner als* diejenige der Kettfaden ist, da sie die Aufgabe haben, jeder Wirkung zu widerstehen, welche die Teilung bzw. den Abstand der Schnüre zu ändern sucht und die Folge von örtlichen Schlägen ist. Auf jeden Fall muß die Dehnbarkeit der Schußfäden größer als diejenige der Schnüre sein, um

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den Förderriemen nicht übermäßig zu versteifen.

Hinsichtlich der Materialien ist es vorzuziehen, für die Schnüre einen Polyester, für die Kettfaden der Stofflagen 2 und 7 ein Polyamid (Nylon) und für die Schußfäden der Stofflagen 2 und 7 Baumwolle/Nylon oder Nylon zu verwenden· Falls die Lagen 2 und 7 aus ^ordstoff hergestellt ■ werden, sollen die diese Stoffe bildenden Fäden vorzugs~ weise aus Baumwolle/Nylon oder aus Nylon bestehen«

Auf jeden Fall ist, gleichgültig, aus welchem Material die Stoffe und die Schnüre bestehen, das Verhältnis zwischen dem Elastizitätsmodul der Stoffe in Bichtung der größeren Abmessung des Förde rriercens und dem Elastizitätsmodul der Schnüre unter jeder Betriebsbelastung des Pörderriemcns kleiner als oder gleich 16_G10/ y.h„ nicht größer

als dieser Wert), und vorzugsweise liegt dieses Verhältnis

in dem Bereich zwischen 6,5.10 ^J und 1,2*10 .

Wie oben gesagt, bestehen die Schichten 3 und β aus elastomere«! oder plastischem Material;. Die Art des diese Schichten 3 und 6 bildenden elastomeren oder plastischen Materials ist von derjenigen des Materials der Schichten 1 und 8 verschieden, da die den Schichten 3 und 6 zugewiesene Aufgabe sich von derjenigen der Schichten 1 und 8 unterscheidet.

Tatsächlich haben die Schichten 3 und 6 die Aufgabe, eine sichere Verbindung zwischen den Stofflagen 2 und 7 und der die Schnüre 5 enthaltenden lage 4 zu schaffen»

Demzufolge muß das die Schichten 3 und 6 bildende elastomere oder plastische Material eine geringe Hysteresis haben, muß reißfest sein und muß eine v/irksame Bindung mit dem Stoff der Lagen 2 und 7 schaffen; Materialien dieser Art sind dem Fachmann bekannt. Für die Zwecke der Erfindung is t das Hauptmerkmal, welches die Schichten 3 und 6 besitzen sollen, ihre Dicke. Diese Di_Ck_e darf einen Wort von dem 0,166-fachen des Durchmessers einar Schnur 5 in der Lage 4 nicht übersteigen.· Die Gründe hier~

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für werden nachstehend erläutert.

Die Lage 4 ist von einer Mehrzahl von in gleicher Ebene liegenden, parallel zueinander verlaufenden und längs der größeren Abmessung des Förderriemens angeordneten Schnüren 5 gebildet, die in elastomeres oder plastisches Material derart eingebettet sind, daß die Dicke der Lage 4 - ira Gegensatz zu dem, was aus der Zeichnung hergeleitet werden könnte - praktisch gleich dem Durchmesser einer Schnur 5 ist.

Das elastomere oder plastische Material, in welches die Schnüre 5 eingebettet sind, kann das gleiche wie dasjenige der Schichten 3 und 6 sein. Im gegenteiligen Fall muß die Art des dieae Schichten bildenden elastomeren oder plastischen Materials eine solche sein, welche die bestmögliche Adhäsion zwischen der die Schnüre5 enthaltenden Lage 4 und den Schichten 3 und 6, zwischen welche die Lage 4 gefügt ist, gewährleistet. Pur die Zwecke der Erfindung muß die die Schnüre 5 enthaltende Lage 4 die folgenden Merkmale aufweisen: Die Teilung der Schnüre, d.h. der Abstand zwischen zwei benachbarten Schnüren, gemslgsen zwischen deren Achsen, muß aus den Y/erten gewählt werden, die in dein Bereich liegen, deaaen Grenzen das 1,5-fache und das 6-fache des Durchmessers einer Schnur sind, und er soll vorzugsweise in einem Boreich liegen, dessen Grenzen das 2,4-fache und das 5-fache des Durchmessers einer Schnur sind.

Ferner muß, wie bereits oben gesagt, das Verhältnis zwischen dem Elastizitätsmodul der Stofflagen in dichtung der größeren Abmessung des Förderriemens und dem Elastizitätsmodul der Schnüre, gleichgültig wie hoch die Be-

—'3 triebsbelaotung des Förderriemens ist, kleiner als 16,10

—3 sein und soll vorzugsweise in dem Bereich zwischen 6,5.10

und 1,2.tO~⁵ liegen.

Die Erläuterung des Grundes, warum es mittels dieser Werte in Verbindung mit den oben genannten Werten der

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Dicke der Schichten 3 und 6 möglich ist, eine "beträchtliche Verbesserung der Charakteristiken der Biegsamkeit, des Ermüdungswiderstandes und der Adhäsion zwischen den den Förderriemen bildenden Komponenten zu erzielen, wird nachstehend gegeben.

Bei einem Förderriemen würde die maximale Biegsamkeit erhalten,. wenn sein widerstandsfähiges Gebilde vollständig in der neutralen Ebene liegen würde. Wie bereits oben erwähnt, ist dies aber sowohl in dem Pail von Förderriemen mit einem einfachen widerstandfähigen .Gebilde, d„h. einem aolchen, das aus einer ^age von in einer Ebene liegenden und parallel zueinander verlaufenden Schnüren besteht, als auch insbesondere in dem Fall unmöglich, in welchem das widerstandsfähige Gebilde komplex let, d.h. aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen widerstandsfähigen lagen besteht.

Ferner ist es notwendig, daß_f falls das widerstandsfähige Gebilde komplex ist, d,h. aus einer Mehrzahl von widerstandfähigen lagen besteht, während der Betriebslebensdauer des Förderriemens keine !Trennungen zwischen den lagen auftreten.

Weiterhin muß, falls da3 widerstandfähige Gebilde aus einer Mehrzahl von widerstandsfähigen lagen besteht, gewährleistet sein, daß die lagen sich nicht durch Aneinanderreihen abnutzen.

Aus den beiden vorgenannten Gründen ist von der Zwischenfügung von Schichten aus elastomerem oder plastischem Material zwischen die das widerstandfähige Gebilde des Förderriemens bildenden widerstandfähigen lagen Gebrauch gemacht worderu

Bei herkömmlichen Förderriemen ist für die Dicke der zwischengefügten Schichten aus elastomerem oder plastischem Material eine untere Grenze angenommen worden, um jede mögliche Trennung zwischen den widerstandsfähigen lagen zu vermeiden. Auf diese Weise sind jedoch die

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Biegsamkeit des Förderriemens und damit auch sein Enuüdungswiderstand vermindert worden.

Wenn bei den herkömmlichen Förderriemen die Schichten aus elastomerem oder plastischem Material, die zwischen die das widerstandsfähige Gebilde darstellenden widerstandsfähigen Lagen gefügt sind, eine Dicke haben, die kleiner als diejenige ist, die %s minimale Grenze zugelassen ist, dann lösen sich diese Lagen rasch voneinander, so daß der Förderriemen in kurzer Zeit unbrauchbar wird.

Bei einem Förderriemen gemäß der Erfindung ist ea zwar notwendig, Schichten au3 elastomerem oder plastischem Material zwischen den daa widerstandsfähige Gebilde des Förderriemens darstellenden widerstandfähigen Lagen vorzusehen, jedoch ist für solche Schichten aus elastomerem oder plastischem Material ein maximaler Viert festgesetzt worden, der gleich dem minimalen Wert dor Dicke ist, welcher für die gleichen Schichten herkömmlicher Förderriemen zugelassen ist.

Auf diese Weise wird ein Förderriemen, der ein koaeplexes oder zusammengesetztes widerstandsfähiges Gebilde von genügend kleiner Gesamtdicke aufweist, und damit ein Förderriemen erhalten, der eine hohe Bieg samt ke :1t und einen erheblichen Ermüdungswiderstand besitzt, bei dem jedoch überraschenderweise die genannte Erscheinung dea Ablösena der widerstandfähigen Lagen nicht auftritt υηΟ fliese Lagen sich nicht durch Aneinanderreihen abnützen.

Dies ist wahrscheinlich auf den Umstand zurückzuführen, daß die Schnüre 5 der La^e 4 sich in einem bestimmten gegenseitigen Abstand befinden, so daß daa elastomere oder plastische Material der Lage 4, insbesondere in den zwischen benachbarten Schnüren 5 liegenden Teilen, an dem elaatomeren oder plastischen Material der Schichten 3 und 6 in bleibender Weice vollkommen anhaftet.

Ferner sind, da die die Lagen 2 und 7 bildenden Stoffe eine Dehnbarkeit in -dichtung der größeren Abmessung des

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For&erriemens haben, die wesentlich größer als diejenigen der Schnüre ist, die Biegsamkeit und der ISrnnidungswider«-
stand des i'örderriemens erhöht, und die Adhäsion zwischen sämtlichen den Förderriemen "bildenden Lagen und Schichten ist merklich verbessert.

Tatsächlich führt die hohe Dehnbarkeit der Stofflagen 2 und 7 in Richtung der größeren Abmessung des i'örderriemens zu einer größeren Biegsamkeit und einem höheren Srmüdungswiderstand dieser Lagen und demzufolge auch zu einer
größeren Biegsamkeit und einem höheren Ermüdungswiderstand des I'örderriemens.

Claims

(1. !Förderriemen, der mit einem widerstandfähiiten GebildlTversehen ist, dae wenigstens eine Lage, die aus einer Mehrzahl von in gleicher Ebene liegenden, parallel zueinander verlaufenden und längs der größeren Abmessung des Riemens angeordneten Schnüren besteht, und zwei auf den gegenüberliegenden Seiten der Schnurlage bzw. Schnurlagen angeordnete Stofflagen aufweist, wobei zwischen die Schnurlage bzvf_p Schnurlagen und jede Stofflage eine Schicht aus elastomereiu oder plastischem Material zwischengefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Dicke der aus elastomerem oder plastischem Material bestehenden Schicht und dem Durchmesser einer Schnur kleiner als 0,166 ist und daß das Verhältnis zwischen dem Abstand zweier benachbarter Schnüre, zwischen deren Achsen gemessen, und dem Durchmesser einer Schnur in dem Bereich von 1,5 bis 6 liegt, um eine optimale Biegsamkeit und einen optimalen Ermüdungsv/iderstand des Förderri einen s zu erhalten,
2. Förderriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB das Verhältnis zwischen dem Abstand zweier benachbarter Schnüre, zwischen deren Achsen gemessen, und dem Durchmesser einer Schnur in dem Bereich von 2,4 bis 5 liegt.
3. Förderriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der Betriebsbelastung des Förderriemen^ das Verhältnis zwischen dem Elastizitätsmodul des Stoffes in dichtung der größeren Abmessung des -Riemens und

—3 dem Elastizitätsmodul der Schnüre nicht größer als 16.10
4. Förderriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der Betriebsbelastung des Förderriemens da3 Verhältnis zwischen dem Elastizitätsmodul des Stoffes

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in Richtung der größeren Abmessung des Riemens und dem Elastizitätsmodul der Schnüre in dem Bereich zwischen 6,5.1O~⁵ und 1,2.1(T⁵ liegt.

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