DE2339941A1

DE2339941A1 - Foerderband

Info

Publication number: DE2339941A1
Application number: DE19732339941
Authority: DE
Inventors: Ian Main Thomson
Original assignee: SOLAR THOMSON ENG CO Ltd
Current assignee: SOLAR THOMSON ENG CO Ltd
Priority date: 1972-08-11
Filing date: 1973-08-07
Publication date: 1974-02-21
Also published as: BR7306098D0; DE2339941C3; CS188898B2; JPS566925B2; FR2195562A1; GB1445567A; SE400947B; DE2339941B2; IT994598B; BE803071A; JPS49124783A; NL7311097A; ES417620A1; SE7310927L; CA1004171A; FR2195562B1; ZA735026B

Description

Die Erfindung besieht sich auf Förderbänder und betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, !Förderbänder für Fördervorrichtungen der Bauart, bei welcher das eigentliche Förderband mit Hilfe von zwei endlosen Seilschleifen unterstützt und angetrieben wird, von denen je eine an jedem Längsrand des Förderbandes angeordnet ist.

Förderbänder für Fördervorrichtungen der genannten Art müssen einerseits in der Querrichtung relativ steif sein, d.h. einer Durchbiegung einen Widerstand entgegensetzen, damit sie die gewünschte Last aufnehmen können, doch müssen sie andererseits in der Längsrichtung verhältnismäßig flexibel sein, damit sie sich über Umlenk-, Antriebs- und Tragrollen führen lassen. Um solche Förderbänder herzustellen, ist es bis jetzt üblich, elastische, sich in seitlicher Richtung erstreckende Verstärkungselemente in die Förderbänder einzutauchen, die ihrerseits aus einem flexiblen Elastomermaterial oder einem Kunststoff bestehen; diese Werkstoffe, die auch gemäß der Erfindung bevorzugt verwendet werden, werden im folgenden unter der Bezeichnung "Gummi" zusammengefaßt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Förderband zu schaffen, das verbesserte Einrichtungen aufweist, die dazu dienen, dem Förderband in seitlicher Richtung die erforderliche Steifigkeit zu verleihen, wobei jedoch die erforderliche Flexibilität in der Längsrichtung erhalten bleibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung ein Förderband geschaffen worden, daß einen Hauptkörper aus Gummi aufweist, in den mindestens zwei Stoff schichten eingebettet sind, welche sich in der Längsrichtung über die ganze Länge des Hauptkörpers erstrecken, die sich mindestens teilweise in der Breitenrichtung des Hauptkörpers erstrecken, die in der Dickenrichtung des Hauptkörpers durch einen Abstand voneinander getrennt sind, und von denen jede mehrere sich in der Querrichtung erstreckende flexible Fäden in Form eines Satzes enthält, welcher sich längs des Hauptkörpers erstreckt und dazu dient, den Hauptkörper in der Querrichtung steifer zu machen als in der Längsrichtung.

Bei dem Stoff kann, es sich um ein Gewebe oder einen ungewebten Stoff handeln, z.B. um einen Stoff, bei dem die Fäden mit einem Stützmaterial z.B. durch Verschweißen oder Vernähen verbunden sind, oder sogar um ein Gewirk oder ein Gestrick.

Gemäß der Erfindung hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß man bei der Verwendung solcher Fäden ein Förderband erhält, das in der Querrichtung eine unerwartete Steifigkeit besitzt, das jedoch gegebenenfalls in der Längsrichtung" sehr flexibel sein kann, und daß es ohne weiteres möglich ist, den Grad der Steifigkeit in der Querrichtung vorherzubestimmen und nach Wunsch zu ändern.

Diese Wirkung wird dadurch hervorgerufen, daß die Fäden zusammen mit dem Gummi einen zusammengesetzten Träger oder Balken bilden, innerhalb dessen die Fäden als Zug- und Druckglieder zur Wirkung kommen, während der

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Gummi eine Matrix "bildet, die den größten Teil der auftretenden Scherkräfte aufnimmt. Wegen der festen Verbindung oder der mechanischen Verankerung, die zwischen den Fäden und dem Gummi vorhanden ist, ist der zusammengesetzte Träger geeignet, die auftretenden waagerechten Scherkräfte aufzunehmen.

Zwar können die Fäden aus Metall oder Kunststoff bestehen, wenn sie einen ihrem Verwendungszweck entsprechenden Elastizitätsmodul und den richtigen Durchmesser haben, doch werden gemäß der Erfindung vorzugsweise endlose Fäden aus Kunststoff verwendet.

Bei (jeder der beiden in den Gummi eingebetteten Schichten sind die endlosen Fäden vorzugsweise in Form von zwei Schichten angeordnet. Wird als Einlagestoff ein Gewebe verwendet, wird vorzugsweise dafür gesorgt, daß jede der beiden Gewebeschichten als Abstandhalter wirkende Stränge sowie Verbindungsstränge aufweist, die sich quer zu den endlosen Fäden erstrecken und die endlosen Fäden in dem Gewebe in ihrer Lage halten, und daß sich die als Abstandhalter wirkenden Stränge zwischen den beiden Schichten erstrecken, während die Verbindungsstränge durch die Schichten hindurch und um die endlosen Fäden herum laufen. '

Bei den endlosen Fäden des Gewebes wird der Draht ■ bzw. Drall und/oder die Kräuselung vorzugsweise auf einem Minimum gehalten. Da sich endlose Fäden leicht zu' einem Gewebe oder Stoff verarbeiten lassen, stehen solche Fäden zu niedrigen Preisen und in einer leicht zu handhabenden Form zur Verfügung, um in ein Förderband eingearbeitet zu werden. Eine gute Haftung zwischen dem Gummi und dem Stoff läßt sich leicht erzielen. Zu diesem Zweck soll dafür gesorgt werden, daß der Gummi in den Stoff eindringt. Um einen guten Zusammenhalt zu erreichen, soll der Stoff daher hinreichend weitmaschig sein, damit der Gummi leichter eindringen kann.

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Die endlosen Fäden oder Stränge sind vorzugsweise in Gestalt von Garnen vorhanden, von denen jedes aus mehreren miteinander versponnenen oder verzwirnten endlosen Fäden besteht, wobei der Zwirnungsgrad vorzugsweise auf einem möglichst kleinen Wert gehalten wird. Der Stoff ist vorzugsweise so aufgebaut, daß die Garne im wesentlichen geradlinig verlaufen und nicht gekräuselt sind·

Man kann erreichen, daß die Steifigkeit des Förderbandes in der Breitenrichtung variiert, wenn man mehrere Stoffschichten von unterschiedlicher Breite verwendet und/ oder eine oder mehrere Schichten in unterschiedlicher Tiefe in den Gummi einbettet. Alternativ oder zusätzlich kann man die Starrheit des Gummis variieren und/oder den Stoff an bestimmten Stellen kräuseln.

Bei der Wahl der zu verwendenden Fäden spielen die Abmessungen und der Elastizitätsmodul eine ausschlaggebende Rolle. Diese Werte müssen unter dem Gesichtspunkt der Erzielung einer optimalen Wirkung gewählt werden.

ρ Der Elastizitätsmodul soll normalerweise über etwa 700 kg/cm und vorzugsweise über etwa 7000 kg/cm liegen. Ein Wert von etwa 28 000 bis etwa 35 000 kg/cm hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen. Die bevorzugte Stärke richtet sich nach dem Elastizitätsmodul, d.h. ein niedrigerer Elastizitätsmodul bedingt einen größeren Fadendurchmesser, wenn die gleiche Wirkung erzielt werden soll wie bei einem Faden mit einem kleineren Durchmesser und einem höheren Elastizitätsmodul. Normalerweise soll der Durchmesser der endlosen Fäden über etwa 0,025 nun liegen.

Bei einem Elastizitätsmodul von etwa 35 000 kg/cm erweist sich ein Fadendurchmesser von etwa 0,25 nun als zweckmäßig. Vorzugsweise wählt man den Elastizitätsmodul und/oder den Fadendurchmesser derart, daß diese Werte nicht so hoch sind, daß es schwierig wird, die Fäden zu einem Stoff der beschriebenen Art zu verarbeiten, und daß eine Verarbeitung auf normalen Web- oder anderen Stoffherstellungsmaschinen möglich ist. Ferner kann es sich zeigen,

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daß eine Vergrößerung der ^enge und der Kosten des ^adenmaterials infolge der Wahl eines Fadendurchmessers, det einen bestimmten Wert überschreitet, nicht durch eine entsprechende Erhöhung der Steifigkeit des Förderbandes gerechtfertigt wird. Normalerweise würde der -^adendurchmesser nicht mehr als etwa 2,5 nun betragen.

Die Fäden können eine runde oder unrunde Querschnittsform haben. Für die Zwecke der hier zu gebenden Beschreibung wird ein Faden mit einem unrunden Querschnitt so betrachtet, als ob er einen Durchmesser hätte, der. dem Durchmesser eines Fadens mit rundem Querschnitt gleichwertig ist, welcher ein Trägheitsmoment aufweist, das gleich dem kleinsten Trägheitsmoment des unrunden Fadens ist·

Weitere wichtige Eigenschaften der Fäden sind ihre Bruchspannung und ihre Bruchdehnung. Wenn gute Ergebnisse erzielt werden sollen, muß die Bruchspannung genügend hoch sein und z.B. etwa 3500 bis 7000 kg/cm betragen, und die Bruchdehnung muß z.B. zwischen 5% und 20% liegen.

Ferner ist es erwünscht, daß die Fäden eine hohe Ermüdungsfestigkeit haben, daß sie sich mit dem Gummi verbinden lassen, daß sie widerstandsfähig gegen Chemikalien, Feuchtigkeit und Strahlung sind, und daß sie gute Alterungseigenschaften besitzen.

Die Fäden werden vorzugsweise aus Polyäthylenterephthalat hergestellt, z.B. aus dem unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Terylene" erhältlichen Erzeugnis. Zwar ist es auch möglich, Nylon oder andere Kunststoffe zu verwenden, doch kann es zur Erzielung ähnlicher Ergebnisse erforderlich sein, im Vergleich zu Polyäthylenterephthalat Fäden mit einem größeren Durchmesser zu verwenden.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 eine stark vergrößerte perspektivische Darstellung eines GewebeStücks, das flexible Kunststoffäden der beschriebenen Art enthält; und

Fig. 2, 3 und 4 Querschnitte, die drei verschiedene Arten des Aufbaus eines Förderbandes darstellen, in das ein Gewebe nach Fig. 1 eingebettet ist.

Gemäß Fig. 1 enthält das dargestellte Gewebe endlose Fäden 10 aus dem genannten Terylene-Material, die einen im wesentlichen runden Querschnitt und einen Durchmesser von etwa 0,25 inm haben und einen Elastizitätsmodul

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von etwa 35 000 kg/cm aufweisen. Ihre Bruchspannung liegt

ο
zwischen etwa 3500 und 7000 kg/cm , und ihre Bruchdehnung beträgt 5% bis 20%.

Die endlosen Fäden 10 sind zu Garnen 11 versponnen, wobei den Fäden ein möglichst geringer Draht verliehen wird, um den Elastizitätsmodul der Garne möglichst weitgehend demjenigen der einzelnen endlosen Fäden anzugleichen. Jedes der Garne 11 setzt sich aus sieben endlosen Fäden 10 zusammen, doch könnte man je nach der benutzten Spinnmaschine auch Garne verwenden, die eine andere Anzahl von endlosen Fäden enthalten. Das Gewebe enthält zwei Reihen oder Schichten von Garnen. Bei jeder Reihe oder Schicht sind etwa 9 Garne je Zentimeter vorhanden, so daß insgesamt etwa 18 Garne je Zentimeter vorhanden sind. Natürlich könnte man auch ein Gewebe verwenden, das auf andere Weise aufgebaut ist. Die Garne 11 werden mit querliegenden, als Abstandhalter wirkenden Strängen 12 vereinigt, die zwischen den beiden Schichten hindurchlaufen, und sie werden durch querliegende Verbindungsstränge 3 vereinigt, die mit ihnen verwebt werden, ^as Gewebe ist so aufgebaut, daß die Garne 10 möglichst geradlinig verlaufen, daß sie nicht ineinandergreifen, und daß nur eine geringe oder überhaupt keine Kräuselung auftritt, so daß der Elastizitätsmodul des ^ewebes in der Laufrichtung der Garne dem Elastizitätsmodul der einzelnen endlosen Fäden möglichst

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nahe kommt. Die Stränge 12 und 3 werden nur benötigt, um die Garne 10 während der weiteren Verarbeitung des ^ewebes fest in ihrer Lage zu halten. Das Gewebe ist genügend weitmaschig, so daß der Gummi leicht in das Gewebe eindringen kann, um sich mit dem Gewebe fest zu verbinden.

Pig. 2 zeigt einen Querschnitt eines Förderbandes mit einem Hauptkörper 14, in den zwei Bahnen 15 aus dem Gewebe der anhand von Fig. 1 beschriebenen Art so eingebettet sind, daß sich die Garne 11 quer zur Längsachse des Förderbandes, d.h. gemäß Fig. 2 von links nach rechts, erstrecken. Die Gewebebahnen 15 sind parallel zu den ebenen Außenflächen des Förderbandes angeordnet und erstrecken sich über die gesamte Länge des Förderbandes und im wesentlichen über seine gesamte Breite.

Zum Herstellen des Förderbandes wird das Gewebe mit einem Bindemittel bekannter Art behandelt, um das Entstehen einer festen Bindung zwischen dem Gummi und dem Gewebe zu erleichtern. Auf das Gewebe wird eine dünne Gummischicht durch Aufstreichen oder mit Hilfe eines Kalanders aufgebracht. Dieser Gummi ist von weicher, klebriger Konsistenz, So daß er die Garne 10 und die Stränge 12 und 3 umschließt und eine klebrige Oberfläche bildet. Dann wird auf diese Schicht eine Gummischicht, welche die Außenfläche des Förderbandes bildet, aufgelegt oder mit Hilfe eines Kalanders aufgebracht. Hierauf wird ein die gewünschte Länge aufweisendes Stück des so hergestellten Verbandes so auf einen Tisch gelegt, daß die äußere Deckschicht nach unten gerichtet ist. Nunmehr wird eine weitere Gummischicht auf den Verband aufgelegt, um eine Trennschicht zwischen den beiden Gewebeschichten 15 zu bilden, und schließlich wird auf die Oberseite dieser Trennschicht ein weiterer Verband der vorstehend beschriebenen Art so aufgelegt, daß die Deckschicht nach oben weist. Da sämtliche mitein-s· ander vereinigten Teile klebrig sind, verkleben sie sich miteinander, und der Zusammenhalt läßt sich durch Aufbringen eines Drucks mit Hilfe einer Presse oder von

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Walzen noch verbessern. Die besten Ergebnisse werden dann erzielt, wenn das Gewebe in diesem Stadium in der Verlaufsrichtung der Garne 11 um nicht mehr als 3% gereckt wird. Das so aufgebaute Förderband wird in eine Presse eingebracht und in der erforderlichen Weise der Wirkung von Wärme und Druck ausgesetzt, um alle Teile des Förderbandes durch einen Vulkanxsationsvorgang fest miteinander zu verbinden. Eine erhöhte Steifigkeit des Förderbandes läßt

sich erzielen, wenn man das Gewebe in der Nähe seiner Längskanten festhält, so daß es während des Erhitzens nicht in der Querrichtung einlaufen kann.

Die Starrheit oder Steifigkeit des Förderbandes in der Querrichtung läßt sich in der Breitenrichtung ohne weiteres auf unterschiedliche Weise variieren. Beispielsweise kann man zusätzliche Gewebebahnen 15 mit der gewünschten Breite an verschiedenen Stellen in das Förderband einbetten, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, so daß man ein Förderband erhält, bei dem der mittlere Teil erheblich steifer ist als die Handabschnitte, und bei dem dazwischen Übergangsabschnitte von mittlerer Steifigkeit vorhanden sind.

Alternativ kann der in der Dickenrichtung des Förderbandes gemessene Abstand zwischen den Gewebebahnen 15 von der Längsachse des Förderbandes aus in Richtung auf seine Längskanten in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise abnehmen, so daß sich die Steifigkeit des Förderbandes in Richtung auf die Längskanten allmählich verringert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Starrheit des Gummimaterials zwischen den Gewebebahnen 15 an verschiedenen Stellen zu erhöhen. Bei einem weiteren, ebenfalls anwendbaren Verfahren wird der wirksame Elastizitätsmodul der Gewebebahnen über die Breite des Förderbandes dadurch variiert, daß das Gewebe an bestimmten Stellen gekräuselt oder auf andere Weise behandfeit wird.

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Durch das Variieren der Starrheit in der Breitenrichtung des Förderbandes ist es möglich, das Förderband mit gelenkartigen Zonen zu versehen, so daß das Förderband größere Fördergutmengen aufnehmen kann.

Zwar zeigen Fig. 2 und 3 flache Förderbänder, doch können die Förderbänder in der Praxis dann, wenn sie bei einer Fördervorrichtung verwendet werden, bei welcher das Förderband mit Hilfe von zwei endlosen Seilschleifen unterstützt und angetrieben wird, von denen Jeder Längskante des Förderbandes eine benachbart ist, auf bekannte Weise mit einer Einrichtung zum Aufnehmen der Seilschlei— fen versehen, z.B. mit den Längskanten des Förderbandes benachbarten, paarweise angeordneten, vorspringenden Hippen 16, zwischen denen Jeweils eine zum Aufnehmen eines Seils dienende Nut 17 vorhanden ist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Wird das Förderband bei Fördervorrichtungen anderer Art verwendet, kann es möglich sein, die Kippen fortzulassen.

Zwar wird bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ein gewebter Stoff verwendet, doch sei erneut bemerkt, daß es, wie erwähnt, möglich ist, alternativ auch einen ungewebten Stoff zu verwenden.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

Ansprüche; 409808/0913

Claims

ANSPRÜCHE

1.J Förderband, dadurch gekennzeichnet , daß ein Hauptkörper (14) aus Gummi vorhanden ist, daß in den Hauptkörper mindestens zwei Stoffbahnen (15) eingebettet sind, daß sich die beiden Stoffbahnen in der Längsrichtung über die ganze Länge des Hauptkörpers und mindestens teilweise über die Breite des Hauptkörpers erstrecken und in der Dickenrichtung des Kauptkörpers durch einen Abstand voneinander getrennt sind, und daß jede der beiden Stoffbahnen mehrere sich in der Querrichtung verlaufende flexible endlose Fäden (10) enthält, die einen sich über die ganze Länge des Hauptkörpers erstreckenden Satz bilden und dem Hauptkörper eine Steifigkeit verleihen, die in der Querrichtung größer ist als in der Längsrichtung.

2. Förderband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff ein Gewebe (15) ist.

3- Förderband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die endlosen Fäden (10) bei jeder der beiden Stoffbahnen (15) in zwei durch einen Abstand getrennten Schichten angeordnet sind.

4· Förderband nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Stoffbahnen (15) als Abstandhalter wirkende Stränge (12) und sich quer zu den endlosen Fäden (10.) erstreckende Verbindungsstränge (3) enthält, welche die endlosen Fäden in dem Stoff in ihrer Lage halten, daß sich die als Abstandhalter wirkenden Stränge zwischen den beiden aus den endlosen Fäden bestehenden Schichten hindurch erstrecken, und daß die Verbindungsstränge durch die aus den endlosen Fäden bestehenden Schichten hindurchlaufen und die endlosen Fäden umschlingen.

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5. Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die endlosen Fäden (10) in Form von Garnen (11) vorhanden sind, von denen jedes durch mehrere miteinander versponnene oder verzwirnte endlose Fäden gebildet wird.

6· Förderband nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Garne (11) im wesentlichen geradlinig verlaufen und nicht gekräuselt sind.

7. Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Gummi des H&uptkörpers (14) den Stoff (15) durchdringt.

8» Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß in den Hauptkörper (14) mehrere Stoffbahnen (15)» welche die endlosen Fäden (10) enthalten und eine unterschiedliche Breite haben, eingebettet sind, um die Steifigkeit des Förderbandes in der Breitenrichtung des Hauptkörpers zu variieren.

9· Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine der die endlosen Fäden (10) enthaltenden Stoffbahnen (15) in den Hauptkörper (14) über die Breite des Hauptkörpers in einer unterschiedlichen Tiefe eingebettet ist, um hierdurch die Steifigkeit des Förderbandes in der Breitenrichtung des fiauptkörpers zu variieren.

10. Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß der Gummi des Hauptkörpers (14) über die Breite des Hauptkörpers eine unterschiedliche Starrheit aufweist, um die Steifigkeit des Förderbandes in der Breitenrichtung des Hauptkörpers zu variieren.

11. Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis j dadurch gekennzeichnet , daß der Stoff (15)

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an vorbestimmten Stellen gekräuselt ist, um die Steifigkeit in der Breitenrichtung des Hauptkörpers (14) zu variieren.

12. Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch, gekennzeichnet, daß der die flexiblen endlosen Fäden (10) enthaltende Stoff (15) der einzige in den Hauptkörper (14-) eingebettete Stoff ist.

13. Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die endlosen Fäden (10) aus einem Kunststoff bestehen.

Förderband nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß der Kunststoff Polyäthylenterephthalat ist.

15» Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet ,daß der Elastizitätsmodul der endlosen Fäden (10) 700 kg/cm überschreitet.

16. Förderband nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul der endlosen Fäden (10) etwa 7000 kg/cm überschreitet.

17· Förderband nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der !Elastizitätsmodul der endlosen Fäden (10) zwischen etwa 28 000 und etwa 35 000 kg/cm² beträgt.

18. Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennze ichnet , daß der Durchmesser der endlosen Fäden (10) größer ist als etwa 0,0254 mm.

19« Förderband nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der endlosen Fäden (10) nicht größer ist als etwa 2,54 mm.

20. Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß der Elastizitätsmodul der endlosen Fäden (10) etwa 35 000 kg/cm und

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der Durchmesser der endlosen Fäden etwa 0,254 mm beträgt.

21. Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die endlosen Fäden (10) einen kreisrunden Querschnitt haben.

22. Förderband nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die endlosen Fäden (10) eine Druckfestigkeit zwischen etwa 3500 und etwa 7000 kg/cm und eine Bruchdehnung von 5% bis 20% aufweisen.

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