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Kurvengängiges Förderband
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen endlosen Gurtbandförderer
für den Transport von Schüttgütern, auch auf horizontal oder räumlich gekrümmten
bzw. geknickten Förderwegen, bei denen der zugentlastete Tragegurt von einem im
Bereich der Gurtkante befestigten Zugelement getragen und gezogen wird.
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Bei den bekannten Gurtbandförderern der vorgenannten Art dienen bisher
stets zwei Zugelemente, in der Regel Stahlseile, zur Übertragung der Zugkräfte auf
den zugentlasteten Tragegurt. Der Tragegurt selbst ist dabei entweder mit eingebetteten
Federstahlquerträgern verstärkt, wobei die Kanten des Tragegurtes auf den Zugseilen
aufliegen und die Zugkräfte durch Reibschluß übertragen werden (DP 954 043, DP 2
217 077), oder die Kanten eines biegeschlaffen elastischen Tragegurtes umschließen
die beiden Zugseile formschlüssig (EP 0 084 511) oder sind mit ihnen fest verbunden
(DE 31 23 005).
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Dabei sind die mit Querträgern versteiften Förderbänder überhaupt
nicht kurvengängig. Hier sind Winkelstationen notwendig, vor denen Zugseile und
Tragegurt getrennt werden, wobei nur die Zugseile umgelenkt und weitergeführt werden,
während das Fördergut von einem Tragegurt auf einen weiteren abgeworfen wird. Diese
Winkelstationen sind sehr aufwendig, weshalb diese Förderbänder auch hauntsächlich
auf langen geraden Förderstrecken eingesetzt werden.
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Das Förderband mit dem biegeschlaffen, fest mit den beiden Zugelementen
verbundenen Tragegurt (Dt 31 23 C05) ist ebenfalls nicht kurvengängig. Die Weglängenunterschiede
zwischen innerem und äußerem Zugelement in einer horizontalen Kurve führen hier
zwangsläufig zur Verschiebung zwei genüberliegender Kantenabschnitte in Förderrichtung.
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Selbst beim Geradeaus führen lassen sich bei größeren Förderlängen
geringe Längenunterschiede zwischen den beiden Zugelementen nie ganz vermeiden;
die daraus resultierenden geringen Verschiebungen gegenüberliegender Kantenabschnitte
summieren sich jedoch im Laufe mehrerer Umläufe auf und führen zu starken Verschiebungen,
durch die das Förderband seine Funktionsfähigkeit verliert.
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Dem wird im Förderband gemäß EP 0 084 511, ebenfalls unter Verwendung
zweier Zugelemente, dadurch Rechnung getragen, daß bei größeren Förderlängen vorgesehen
ist, das Tragelement, dessen Kanten die Zugelemente umschließen, zumindest an einem
Ende des Förderers von diesen zu trennen. Da dann die beiden Zugelemente und das
Tragelement gesondert umgelenkt und gespannt werden müssen, resultiert daraus wieder
eine aufwendigere Bauweise und ein erhöhter Platzbedarf, der vor allem im Bergbau
unter Tage zu erheblichem Mehraufwand führt. Außerdem sind die Kanten des Tragelements
durch das laufende Öffnen und Schließen starkem Verschleiß ausgesetzt, wodurch ein
häufiges Auswechseln des gesamten Tragegurtes erforderlich wird.
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Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen
und ein Fördeband zu schaffen, das bei zur entlastetem Tragelement unbeschränkt
kurvengängig ist, ohne daß Zugelement und Tragelement während des Betriebs in Kurven,
an sMinkelstationen oder an den Umkehrtrommeln getrennt werden müssen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum
einen
anstatt zweier getrennter Zugelemente nur ein einziges Zugelement verwendet wird,
und zum anderen dieses Zugelement derart geführt wird, daß zwei am Tragelement gegenüberliegende
Abschnitte während eines Umlaufs gleiche Weglängen zurücklegen.
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Die Verwendung eines anstatt zweier Zugelemente wird erfindungsgemäß
dadurch möglich, daß das Tragelement einmal in sich verschränkt wird, wodurch es
statt zweier Kanten nur noch eine einzige besitzt, mit der dann das endlose Zugelement
verbunden ist.
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Diese Anordnung hat gegenüber der Verwendung zweier Zugelemente folgende
Vorteile: - Eine Trennung von Tragelement und Zugelement während des Betriebs ist
nicht mehr notwendig. Der daraus entstandene Mehraufwand entfällt und der Verschleiß
der Bandkanten ist geringer.
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- Geringe Weglängenunterschiede für gegenüberliegende Zugelementabschnitte
während eines Umlaufs führen nicht mehr zu größeren Verschiebungen der Bandkanten
in Förderrichtung, da sie sich nicht mehr aufsummieren, sondern sich nach jeweils
einem weiteren Umlauf wieder ausgleichen.
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Da jedoch in horizontalen und räumlichen Kurven der äußere Zugseilabschnitt
immer größere Weglängen durchläuft, als der innere, was auch bei der vorliegenden
Erfindung ohne einen Ausgleich zu Verschiebungen gegenüberliegender Zugseilabschnitte
in Förderrichtung führen würde, wird durch entsprechende Führung des Zugelements
im Bereich vor, in und nach der Kurve dafür gesorgt, daß Verschiebungen erstens
so klein wie möglich und zweitens auf einen kleinen Bereich vor, in und nach der
Kurve beschränkt bleiben.
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Für Förderbänder mit vergleichsweise geringen Zugkräften und damit
kleinen Zugelementdurchmessern, die keine grossen Biegeradien erforderlich machen,
wird dies dadurch
erreicht, daß der innere Abschnitt des Zugelements
kurz vor Eintritt in die Kurve auf einer gekrümmten Bahn nach außen umgelenkt und
näher an den äußeren Abschnitt herangeführt wird. Dieses Umlenken nach außen und
das erneute Umlenken nach innen nach Durchlaufen der Kurve bewirken bei vorausberechnet
er Anordnung der Führungen des Zugelements einen Ausgleich des Weglängenunterschieds,
der durch die Verringerung des Abstands zwischen innerem und äußerem Abschnitt des
Zugelements innerhalb der Kurve ohnedies verkleinert wurde.
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Bei größeren Zugkräften und damit größeren Durchmessern des Zugelements
ist wegen der größeren Umlenkradien ein Ausgleich der Weglängenunterschiede in der
Kurve auf diese Art nicht mehr möglich. Hier werden deshalb vor der Kurve durch
Zusammenführen gegenüberliegender Zugelementabschnitte über dem Tragelement die
Weglängenunterschiede zwischen diesen noch mehr verringert, so daß die verbleibende
geringfügige Weglängendifferenz durch unterschiedliche Anordnung der Führungsrollen
für inneren und äußeren Abschnitt des Zugelements beim Zusammen- bzw. Auseinanderführen
ausgeglichen werden kann.
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Dies gilt nur für das Lasttrum, da das Leerturm ohne das Auftreten
von Weglängenunterschieden durch horizontale oder räumliche Kurven geführt werden
kann, z.B. bei kleinen Kurvenradien durch Umlenken mittels einer Umlenktrommel,
deren Achse mit der Förderrichtung vor der Kurve den halben Kurvenwinkel einschließt
oder bei großen Kurvenradien durch senkrechte Führung des Leertrums im Bereich der
Kurve.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer, Ausfüh rungsbeispiele
für die Erfindung zeigender Figuren im einzelnen erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine schematische raumbildliche Darstellung eines Fördergurtes,
bei dem das einmal verschränkte Tragelement (3) an seiner einzigen Kante mit einem
endlosen Zugelement (2) verbunden ist.
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Fig. 2 u. 3 zeigen schematische raumbildliche Darstellungen von Kurvenabschnitten
zweier Fördergurte mit zwei weiteren Möglichkeiten für die Führung des Zugelements
(2) in Last- (4) und Leertrum (5).
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Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel mit einer
Kurvenführung wie in Fig. 1.
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Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig.
1 und 4 bei Geradeausführung.
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Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig.
1 und 4 bei Kurvenführung.
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Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig.
1 und 4 beim Ubergang von Geradeausführung in die Kurve.
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Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels gemäß
Fig. 2 und 9 innerhalb der Kurve.
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Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel mit einer
Kurvenführung wie in Fig. 2.
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Fig. 10 zeigt die Seitenansicht einer Abwurftrommel eines Ausführungsbeispiels.
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Fig. 11 zeigt die Draufsicht auf die Abwurftrommel des AusführunFsbeispiels
in Fig. 10.
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Fig. 12 zeigt drei Ausführungsbeispiele für die Verbindung von Zugelement
(2) und Tragelement (3).
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Figur 1 zeigt einen Fördergurt, zur besseren Verdeutlichung ohne Rahmen
und Führungen, in einer Kurve mit kleinem Radius, der in tibereinstimmung mit den
Prinzipien der vorliegenden Erfindung einmal in sich verschränkt ist, so daß das
Tragelement (3) nur eine einzige Kante besitzt, die mit dem Zugelement (2) verbunden
ist. Diese Verbindung (vgl. Fig. 12 a,b,c) wird im Betrieb nicht getrennt.
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Das Leertrum (5) wird hier mittels einer Umlenktrommel (18), deren
Achse mit der Förderrichtung vor der Kurve den halben Kurvenwinkel einschließt umgelenkt
und dabei gewendet (vgl.
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Fig. 4).
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Im Last trum (4) hingegen wird der innere Abschnitt (2a) des Zugelements
(2) kurz vor Eintritt in die Kurve auf einer gekrümmten Bahn nach außen umgelenkt
und näher an den äusseren Abschnitt (2b) herangeführt (vgl. Fig. 4). Dieses Umlenken
nach außen und das erneute Umlenken nach innen nach Durchlaufen der Kurve bewirken
bei vorausberechneter Anordnung der Rollenführungen (8) im Ubergangsstück einen
Ausgleich des Weglängenunterschieds, der durch die Verringerung des Abstands zwischen
innerem (2a) und äußerem Abschnitt (2b) innerhalb der Kurve so klein wie möglich
gehalten wird.
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Die Zwischenantriebe (15) an den Umlenkstellen dienen dazu, das Auftreten
von Differenzkräften zwischen den beiden abschnitten des Zugelements (2a,2b) nach
Durchlaufen der Kurve zu verhindern. Zum Auftreten von Differenzkräften käme es
ohne die Zwischenantriebe durch den größeren Umlenkwinkel am inneren Abschnitt des
Zugelements (2a). Differenzkräfte wiederum würden zu unterschiedlicher Dehnung der
beiden Abschnitte des Zugelements (2a,2b) hinter der Kur-
ve und
damit wieder zu einer Verschiebung gegenüberliegender Kantenabschnitte führen.
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Geführt und getragen wird der Fördergurt von Rollenführungen (6,7,8)
mit 3 (Geradeaus- und Kurvenführung) bzw. 2 (Umlenkbogen) Führungs- bzw. Tragerollen
(1,10,11,12,13), deren Achsen senkrecht zur Förderrichtung stehen, und die derart
angeordnet sind, daß das Zugelement (2) von ihnen in einer exakten Position geführt
und getragen, und gleichzeitig der reibungslose Lauf des Tragelements (3) nicht
behindert wird.
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Erreicht wird dies durch die in Fig. 5, .6 und 7 gezeigten Bollenanordnungen
(6,7,8), wobei im Geradeauslauf (Fig. 5) das Zugelement (2) auf einer Tragrolle
(10) mit konkav gekrümmter Lauffläche aufliegt und von zwei Führungsrollen (11),
deren Achsen gegeneinander geneigt sind, in seiner Position gehalten wird. Im Leertrum
(5) sind diese Führungsrollen (11) nur in größeren Abständen notwendig.
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Der Abstand zweier, auf einem Rahmen (205 angebrachter Rollenführungen
(6) ist dabei derart gewählt, daß das Leertrum (5) nur leicht durchhängt, während
das Lasttrum (4) zum Erreichen eines größeren Förderquerschnitts in der Mitte etwas
stärker durchhängt (Fig. 5).
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Die Rollenführungen (7) des Lasttrums (4) in der Kurve sind, wie in
Fig. 6 gezeigt, derart aufgebaut, daß zwei Tragrollen (12), deren Achsen senkrecht
zur Förderrichtung stehen und einen Winkel zwischen 60- und 120- zwischen sich einschliessen,
das Zugelement (2) tragen und führen, während eine darüber angebrachte Führungsrolle
mit horizontaler Achse und gekrümmter Lauffläche (13) dafür sorgt, daß das Zugelement
(2) auch beim Übergang zu ansteigender Streckenführung seine Position beibehält.
Die Rollenführungen (7) selbst hängen dabei an kurvenförmigen, der Krümmung der
Kurve
angepassten Schienen (19) und sind gleichmäßig über deren
Länge verteilt, wobei durch eine genügend dichte Anordnung der Rollenführungen (7)
gewährleistet ist, daß im Verlauf der Kurve im Zugelement (2) keine nickstellen
auftreten (vgl. Fig. 4).
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An den Umlenkstellen des inneren Abschnitts des Zugelements (2a) vor
Kurvenbeginn und nach Kurvenaustritt wird dieses zwischen dem Antriebsrad (16) eines
awischenantriebs (15) und Rollenführungen (8) geführt, die ebenfalls auf einer gekrümmten
Schiene (19) angebracht sind, und deren zwei Führungsrollen (1) ein Herausgleiten
des inneren Zugelementabschnitts (2a) aus der gekrümmten Lauffläche des Antriebsrades
(16) verhindern (Fig. 7).
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Die Trage- bzw. Führungsrollen (1,10,11,12,13) sind dabei derart an
den Rollenaufhängungen (6,7,8) befestigt, daß sie sich leicht austauschen lassen.
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Da bei Kurven mit größerem Radius ( R>10 BG; BG = Gurtbreite) eine
Umlenkung des Leertrums (5) mit Hilfe einer Umlenktrommel zuviel Platz benötigt,
wird das Leertrum (5) bei größeren Kurvenradien zweckmäßiger in gleicher Weise wie
das Lasttrum (4) (vgl. Fig. 3) oder senkrechtstehend (vgl. Fig. 2 und 8) umgelenkt.
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Damit jedoch das Tragelement (3) auch hier wieder insgesamt einmal
in sich verschränkt ist, muß das Leertrum (5) bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung
vor oder nach der kurve einmal um 180 gewendet werden: bei der Anordnung in Fig.
2 und 8 hingegen muß es vor und nach der Kurve um je 90- gedreht werden und zwar
beide Male mit derselben Drehrichtung.
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Da bei Förderung großer Mengen auf langen ansteigenden Förderwegen
der Querschnitt des Zugelements (2), z.B.
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eines Stahlseils, verhältnismäßig groß dimensioniert
werden
muß, ist ein Ausgleich der Weglängenunterschiede wie im Ausführungsbeispiel in Fig.
1, 4, 5, 6 u. 7 nicht mehr möglich. Um Stauchungen oder Überdehnungen in den Randbereichen
des Zugelements zu vermeiden, müssen beim Umlenken des inneren Abschnitts des Zugelements
(2a) entsprechend große Umlenkradien gewählt werden. Dies führt jedoch dazu, daß
die Weglängenunterschiede zwischen innerem (2a) und äußerem (2b) Abschnitt des Zugelements
(2) vor der Kurve geringer werden, und damit auch die ausgleichbaren Weglängendifferenzen
in der Kurve.
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Um die auszugleichende Weglängendifferenz in der Kurve selbst möglichst
klein zu halten, werden deshalb bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2, a und 9 im
Lasttrum (4) die gegenüberliegenden Abschnitte des Zugelements (2a,2b) vor Eintritt
in die Kurve so über dem Tragelement (3) zusammengeführt, daß das Fördergut während
des Durchlaufens der Kurve vom Tragelement (.3) ganz umschlossen ist (vgl. Fig.
8). Nach der Kurve werden die gegenüberliegenden Zugelementabschnitte (2a,2b) wieder
auseinandergeführt. Die nur noch geringfügig kürzere Weglänge, die der innere Zugseilabschnitt
(2a) verglichen mit dem äußeren (2b) zurücklegt, wird durch eine leicht unterschiedliche
Führung beim Zusammen- bzw. Auseinanderführen ausgeglichen (vgl. Fig. 9).
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Um Differenzkräfte in den gegenüberliegenden Zugseilabschnitten (2a,2b)
hinter der Kurve zu vermeiden, werden beide Sugelementabschnitte (2a,2b) beim Zusammen-
bzw.
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Auseinanderführen um gleiche Winkel umgelenkt.
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Der Aufbau der Rahmen (20) oder Rollenführungen (7,9) unterscheidet
sich dabei gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nur in Details, wie z.B der
Form der Führungsrollen (13,14) innerhalb der Kurve und an den bergangsstellen.
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ueber die Umkehrtrommeln (17) an den Enden des Förderers wird das
Tragelement (3) in gestrecktem Zustand geführt (Fig. 10 u. 11). Hierzu werden am
Entladeende durch Vergrößerung der Abstände zwischen zwei gegenüberliegenden Rollenführungen
(6) die gegenüberliegenden Lugseilabschnitte (2a,2b) im Lasttrum (4) derart auseinandergezogen,
daß dieses die Abwurf- bzw. Umkehrtrommel (17), die mit Führungsnuten (28) für das
Zugelement (2) versehen -ist, in gestrecktem Zustand erreicht. Im Leertrum (5) wird
sodann der Abstand zweier gegenüberliegender Rollenführungen (6) geringfügig kleiner
als der der Führungsnuten (28) gewählt, so daß das Leertrum (5) leicht durchhängt.
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Vor der hinteren Umkehrtrommel bzw. vor Umlenktrommeln (18) wird das
Leertrum (5) ebenfalls durch Vergrößern der Abstände zwischen gegenüberliegenden
Rollenführungen (6) gestreckt und in gestrecktem Zustand umgelenkt (vgl. Fig. 6).
Hinter der Umkehrtrommel im Lasttrum (4) werden die Abstände wieder etwas verringert,
so daß das Lasttrum (4) in der Mitte durchhängt.
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Die Zugkräfte werden durch Reibschluß von der Antriebstrommel (17)
auf das vorgespannte Zugelement (2) übertragen.
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Fig. 12 zeigt drei Ausführungsbeispiele für die Verbindung zwischen
Trag- (3) und Zugelement (2).
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Dabei ist in Fig. 12a das Zugelement (2) fest mit dem Tragelement
(3) verbunden: Das in ein elastomeres Material (25) eingebettete Zugelement (2),
z.B. ein Stahl-oder Kunstfaserseil, wird von einer Gewebeeinlage (23a) umschlungen,
die ein Stück weit in die Kante des Tragelements (3) einvulkanisiert oder eingeklebt
ist. Durch eine abschließende Ummantelung aus Gummi oder Kunststoff (24) werden
Zug- (2) und Tragelement (5) vor Verschleiß geschützt.
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Eine feste Verbindung zwischen Tragelement (3) und Zugelement (2)
bietet vor allem Vorteile bei kurzen, wenig belasteten Förderbändern, die nicht
verlängert werden müssen.
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Bei Förderbändern, aie, wie z.B. im Bergbau unter Tage mehrmals verlängert
werden müssen, ist eine lösbare Verbindung wie in Fig. 12b vorteilhafter. Die Kante
des Tragelements (3) ist hier mittels zweier Gewebeeinlagen (23b) und elastomerem
Material (25) derart geformt, daß sie das Zugelement (2) teilweise umschließt, wobei
die verbleibende Offnung nach Einbringen des Zugelements (2) mit einer Schiene aus
elastomerem Material (26) geschlossen wird.
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Bei Förderbändern, die zudem stark belastet sind, wird diese Schiene
(26), wie in Fig. 12c gezeigt, so ausgebildet, daß sie als Verschleißteil, das relativ
einfach und schnell ausgewechselt werden kann, das Zugelement (2) und die Kante
des Tragelements (3) vor Verschleiß schützt. Die Schiene (26) ist dabei mit Federstahlklammern
(27) verstärkt, die in kurzen Abständen einvulkanisiert sind und die die Schiene
(26) formschlüssig gegen die Kante des Tragelements (3) pressen, die ihrerseits,
durch zwei Gewebeeinlagen (23c) verstärkt, das Zugelement (2) teilweise umschließt.
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Einige weitere Vorteile des kurvengängigen Förderbands gemäß der vorliegenden
Erfindung bestehen darin, daß gegenüber herkömmlichen Förderbändern eine Bewegung
des Fördergutes fast vollständig vermieden wird, wodurch der Anteil der ',*Jalkarbeit
und damit der Widerstandsbeiwert verringert wird.
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Des weiteren kann bei Aufwärtsförderung der oteigungswinkel vergrößert
werden, da das Fördergut nicht mehr so leicht ins Rollen bzw. rutschen gerät, wenn
das 'çIal-
ken durch die Tragrollen entfällt.
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Aus diesen Gründen kann das beschriebene Förderband also durchaus
auch vorteilhaft zur Gerade aus förderung ohne Kurven eingesetzt werden.