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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Bandförderer zur Förderung
von Tabakmaterial.
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Ein
Flachbandförderer
mit einer Vibrationssektion (einer Walze) ist aus der US-Patentschrift
Nr. 5641055 bekannt, wobei die Vibrationssektion zum gleichmäßigen Verteilen
des geförderten
Materials über
den Fördergurt
des Bandförderers
hinweg (entlang seiner Breite) dient. Die Vibrationssektion verfügt über einen
getrennten, selbständigen
Antrieb. Die Vibrationswalze ist symmetrisch, trommelähnlich geformt
und verjüngt
sich zu ihren Enden hin, wodurch die maximale Ablenkungsamplitude
in der Mitte des Fördergurtes
erreicht wird und von der Mitte zu den beiden Wänden hin abnimmt. Die Geschwindigkeit
des Gurtes ist mit der Drehgeschwindigkeit synchronisiert, d. h.
die Frequenz von Stößen gegen
den Gurt, um Mehrfachstöße gegen
dieselbe Sektion des geförderten
Materials zu vermeiden. Ein solcher Förderer erfüllt nicht die Funktion des
Verdichtens.
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Aus
der Patentanmeldung
US 4703846 ist ein
Muldengurtförderer
bekannt, bei dem Seitenwalzen, die in einem Winkel gegenüber der
horizontalen Richtung angeordnet sind, ausgebildet werden, um Vibrationen
des geförderten
Materials durch den Fördergut
hindurch auszulösen,
zusätzlich
zur Verringerung der Reibung gegen die Seitenwände des Bandförderers
als Folge der Walzenreibung, so dass sich Partikel des Materials
in einer geschaffenen Mulde ansammeln, wodurch eine relative mechanische Wechselwirkung
zwischen unbeweglichen Partikeln unmöglich gemacht oder minimiert
wird. Dieser Bandförderer
erfüllt
auch keine Verdichtungsfunktion.
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Aus
der Patentanmeldung
US 4911827 ist ein
Flachbandförderer
zum Reinigen von Korn/Saat mit einer Vibrationssektion bekannt.
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Der
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Realisierung eines Bandförderers
für die
Förderung eines
organischen Materials, wie Pflanzen, Kräuter, und insbesondere Tabak
auf einem Fördergurt,
welcher kontinuierlich und gleichförmig über die gesamte Breite des
Fördergurtes
hinweg an seinen Einfüllsektionen
gefüllt
wird, mit gleichzeitiger Verdichtung des Materials während der
Förderung,
d. h. mit erhöhter
Dichte des geförderten
Materials zwischen dem Einfüllpunkt
unter einem Einfüllkanal
und einem Entladepunkt von dem Bandförderer.
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Der
Bandförderer
gemäß der Erfindung,
der zerkleinertes Tabakmaterial fördert, umfassend einen Fördergurt,
ausgerüstet
mit einer Vibrationsuntergruppe mit einem selbständigen Antrieb, wobei über dem
Fördergurt
ein Einfüllkanal
angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationsuntergruppe
des Fördergurts
in Form von mindestens zwei getrennten Vibrationssektionen vorliegt,
von denen jede mindestens eine Walze aufweist, die mit exzentrischen
Elementen sowie symmetrisch verteilten Gegenmassen ausgestattet
ist, wobei im Falle der Verwendung an den Walzen von allen Vibrationssektionen
der exzentrischen Elemente mit identischen aktiven Radien, der Abstand
des Fördergurts
von der Achse der Walzen der anfänglichen
Vibrationssektion, in der die Einfüllung des zerkleinerten Tabakmaterials
erfolgt, am kleinsten ist, und wobei sich die Abstände des
Fördergurts
von den Achsen der Walzen der folgenden Vibrationssektionen sich
in einer wachsenden Funktion ausdrücken, und wenn sich die Achsen
der Walzen von allen Vibrationssektionen im gleichen Abstand vom
Fördergurt
befinden, weisen dann die exzentrischen Elemente der anfänglichen Vibrationssektion
den größten aktiven
Radius auf, und dieser Radius nimmt für die exzentrischen Elemente
der Walzen der folgenden Vibrationssektionen ab, wobei jede Vibrationssektion
getrennte Regelelemente aufweist, die gegenseitig unabhängige Regelung
der Größe und der
Richtung des Vektors der Vibrationsamplitude realisieren, und weist
getrennte Regelelemente auf, die gegenseitig unabhängige Regelung der
Vibrationsfrequenz des Fördergurts
realisieren, unabhängig
von der Geschwindigkeit des Fördergurts.
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Jede
Vibrationssektion ist vorzugsweise mit getrennten Regelelementen
ausgerüstet,
die eine Regelung des Abstands und der Neigung jeder Vibrationssektion
gegenüber
dem Fördergurt
realisieren, und die Walzen jeder Vibrationssektion sind über Riemenscheiben
mit getrennten Antriebsystemen verbunden, die gegenüber dem
Antriebsystem getrennt sind, welches den Fördergurt antreibt, wobei die
Antriebsysteme der Vibrationssektionen mit Regelelementen ausgerüstet sind,
die eine Regelung der Drehgeschwindigkeit der zu diesem Antriebsystem
gehörenden
Motoren realisieren.
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Vorzugsweise
ist ein zusätzlicher
Bandförderer
mit Vibrationssektionen über
dem Fördergurt
befestigt.
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Vorzugsweise
ist eine Druckplatte mit Vibrationssektionen schwingbar über dem
Fördergurt
aufgesetzt.
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Vorzugsweise
ist über
dem Fördergurt
ein statischer gegebenenfalls drehbarer Abstreifer angeordnet, umfassend
Regelelemente, die eine Regelung der Höhe des Abstreifers gegenüber der
Oberfläche
des Fördergurts
und eine Regelung der Lage des Abstreifers gegenüber der Oberfläche des
Fördergurts
entlang der horizontalen, sich in der Bewegungsrichtung des Fördergurts
erstreckenden Achse realisieren.
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Nun
werden Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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1 eine
Seitenansicht eines Bandförderers
gemäß der Erfindung
ist,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Bandförderers gemäß der Erfindung ist,
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3 eine
einzelne Vibrationssektion des Bandförderers gemäß der Erfindung zeigt,
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4 eine
Seitenansicht von drei folgenden Vibrationssektionen des Bandförderers
gemäß der Erfindung
ist,
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5 eine
zweite Ausführungsform
des Bandförderers
gemäß der Erfindung
darstellt, umfassend einen zusätzlichen
Bandförderer
mit Vibrationssektionen, und
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6 eine
dritte Ausführungsform
des Bandförderers
gemäß der Erfindung
zeigt, umfassend einen Abstreifer.
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Ein
in 1 gezeigter Bandförderer gemäß der vorliegenden Erfindung,
der zerkleinertes/loses Tabakmaterial verdichtet, umfasst eine Spannungswalze 2 (nicht
dargestellt), die in einer Spannungssektion T1 angeordnet ist, und
eine Antriebswalze 1, die in einer Antriebssektion D1 mit
einem daran extern befestigten Antrieb (nicht gezeigt) angeordnet ist,
eine lasttragende Struktur in Form einer Vibrationsuntergruppe und
einen Fördergurt 3,
welcher ein Material fördert,
das in Sektion A eingefüllt
wird. Die Oberfläche
des Fördergurtes 3 kann
in Abhängigkeit von
den technologischen Anforderungen glatt oder mit einem Profil versehen
sein.
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Die
Vibrationsuntergruppe liegt in Form von drei getrennten Vibrationssektionen
V1, V2, V3 vor, von denen jede drei Walzen 10a umfasst,
ausgerüstet
mit exzentrischen Elementen 10b und symmetrisch verteilten
Gegenmassen 10c, und wobei im Falle der Verwendung von
identischen exzentrischen Elementen 10b auf den Walzen 10a aller
Vibrationssektionen V1, V2, V3 der Abstand zwischen dem Fördergurt 3 und
der Achse der Walzen 10a der ersten Vibrationssektion V1,
welche einer anfänglichen Sektion
entspricht, in der das Einfüllen
des zerkleinerten Tabakmaterials erfolgt, am kleinsten ist, wobei
die Abstände
des Fördergurts 3 von
der Achse der Walzen 10a der folgenden Vibrationssektionen
sich in wachsenden Funktionen ausdrücken, und wenn sich die Achsen
der Walzen 10a von allen Vibrationssektionen V1, V2, V3
im gleichen Abstand vom Fördergurt
befinden, weisen dann die exzentrischen Elemente 10b der
ersten Vibrationssektion V1 den größten aktiven Radius auf, und
dieser Radius nimmt für die
exzentrischen Elemente 10b der Walzen 10a der folgenden
Vibrationssektionen V2, V3 ab.
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Jede
der Vibrationssektionen V1, V2, V3 weist getrennte Regelelemente
(nicht dargestellt) auf, die gegenseitig unabhängige Regelung der Größe und der
Richtung des Vektors der Vibrationsamplitude realisieren, und weist
auch getrennte Regelelemente auf, die gegenseitig unabhängige Regelung der
Vibrationsfrequenz des Fördergurts 3 realisieren, unabhängig von
der Geschwindigkeit der Verschiebung des Fördergurts 3.
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Die
Regelemente regeln den Abstand und, wahlweise, die Neigung jeder
Vibrationssektion V1, V2, V3 gegenüber dem Fördergurt 3, während Walzen 10a jeder
Vibrationssektion V1, V2, V3 durch Riemenscheiben 11 mit
getrennten Antriebsystemen verbunden sind, wobei die Antriebsysteme
gegenüber
dem Antriebsystem getrennt sind, welches den Fördergurt 3 antreibt,
wobei die Antriebsysteme (nicht gezeigt) der Vibrationssektionen
V1, V2, V3 mit Regelelementen ausgerüstet sind, die eine Regelung der
Drehgeschwindigkeit der zu diesem Antriebsystem gehörenden Motoren
realisieren.
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Ein
zusätzlicher
Bandförderer 12 ist
an den Seitenwänden 5 über dem
Fördergurt 3 befestigt,
wobei der Bandförderer 12 Vibrationssektionen,
wie in 5 dargestellt, umfasst, oder eine Druckplatte (nicht
dargestellt) mit Vibrationssektionen schwingbar auf Stiften befestigt
ist, die von den Seitenwänden 5 über dem
Fördergurt 3 vorstehen.
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Wie
in 6 dargestellt, kann ein statischer oder drehbarer
Abstreifer 13 an den Seitenwänden 5 über der
Endsektion des Fördergurts 3 befestigt
sein, wobei der Abstreifer 13 mit Regelelementen ausgerüstet ist,
um die Höhe
des Abstreifers 13 gegenüber der Oberfläche des
Fördergurts 3 und
die Lage des Abstreifers 13 entlang der horizontalen Achse
X zu regeln, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Fördergurts 3 erstreckt.
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Wie
oben erwähnt,
kann der Förderer
gemäß der Erfindung
mehrere mechanische Vibrationssektionen V1 ... Vn aufweisen. In
einer beispielhaften Ausführungsform,
die in 2 dargestellt ist, gibt es nur drei Vibrationssektionen
V1, V2, V3, die unter der oberen Oberfläche des Fördergurts 3 angeordnet sind
und quer ausgerichtete Vibrationen erzeugen, vorzugsweise senkrecht
zur Richtung der Gurtbewegung (Förderung).
Gemäß der vorliegenden
Erfindung besteht ein charakteristisches Merkmal des Förderers
darin, dass sowohl die Amplitude als auch die Frequenz der Vibrationen
von jeder Vibrationssektion unabhängig von den Bewegungsparametern des
Fördergurtes 3,
einschließlich
seiner linearen Geschwindigkeit, ausgewählt, geregelt und gesteuert werden.
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Die
Drehung der exzentrischen Walzen 10a in jeder Vibrationssektion
V1, V2, V3 wird über
Riemenscheiben 11 mit einem Zahnriemen synchronisiert,
der nicht in der Zeichnung dargestellt ist. Dies bedeutet, dass
die Drehung der Walzen 10a, die Drehung, welche eine Vibrationsamplitude
erzeugt, in jeder Sektion synchronisiert wird und zum Beispiel durch
ein getrenntes Antriebssystem mit einem getrennten Motor gesteuert
werden kann, unabhängig von
Bewegungsparametern des Fördergurts 3.
Eine solche Lösung
ermöglicht
eine vollständige
Steuerung der Vibrationsbewegung jeder Walze 10a und in jeder
Vibrationssektion V1, V2, V3, unabhängig von der Steuerung aller
Bewegungsparameter des Fördergurts 3.
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Das
obere Profil des Fördergurts 3 kann
ausgewählt
und gemäß den Anforderungen
des technologischen Verfahrens durch eine geeignete Regelung und/oder
Anwendung einiger Elemente, welche Vibrationen des erforderlichen
Profils erzeugen, geregelt werden. Für eine Nullamplitude der Vibrationen
kann die obere Oberfläche
des Fördergurts 3 in
einem leichten Winkel gegenüber
der horizontalen Richtung geneigt werden, sie kann jedoch nicht
horizontal angeordnet werden, wie in der vorliegenden Lösung.
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Seitenwände 5 sind
auf beiden Seiten des in 1 dargestellten Bandförderers
angeordnet, wobei die Seitenwände
den Strom des geförderten
Materials profilieren und ein Verschütten des Materials außerhalb
des Förderers
ausschließen. 2 zeigt, wie
die Seitenwände 5 gegenüber dem
Bandförderer angeordnet
sind. In der vorgeschlagenen und in 2 gezeigten
Lösung,
sind die profilierenden Seitenwände 5 an
dem Trägerrahmen 9a–9e mit
Hilfe von Schellen 5a angebracht.
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Der
Bandförderer
gemäß der vorliegenden Erfindung
weist eine variable – für ein bestimmtes Verfahren
optimale – Anzahl
an Vibrationssektionen V1 ... Vn und/oder eine Anzahl von Arten
davon auf, wobei die Vibrationssektionen Vibrationen des Fördergurts 3 erzeugen.
Drei identische Vibrationssektionen V1, V2, V3 kommen in der vorliegenden
Ausführungsform
vor, wie in 2 dargestellt. 3 zeigt
eine Ansicht eines einzelnen Moduls einer Vibrationssektion. In
der vorliegenden Lösung
bilden Trägerrahmen 9a–9e der
Vibrationsuntergruppe, welche Vibrationssektionen umfasst, Trägerseitenplatten 9c mit
quer verlaufenden Versteifungen 7, 8, welche auch
als Träger
für das
Bewegen des Fördergurtes 3 dienen.
Um den Bewegungswiderstand des Fördergurts 3 zu
verringern, werden Unterlagen 4c mit niedriger Reibung
an den oberen Oberflächen
der Versteifungen 7, 8 befestigt. Aus betrieblichen
Gründen,
weisen die Unterlagen mit niedriger Reibung, die in der Spannungssektion T1
und der Antriebssektion D1 verwendet werden, die Form von Platten 4a und 4b auf,
wie in 1 dargestellt.
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Rollen 10a werden
in dem Trägerrahmen 9a–9e eingebaut,
wobei exzentrische Elemente 10b und symmetrisch verteilte
Gegenmassen 10c mit den Walzen 10a zusammengebaut
werden, wobei die exzentrischen Elemente gewünschte Vibrationen des Fördergurts 3 erzeugen.
Das Befestigen der Walzen 10a in Lagern, die in dem Trägerrahmen 9a–9e angeordnet
sind, erlaubt ihnen, sich zu drehen, woraufhin Vibrationen des Fördergurts 3 erzeugt
werden, wobei der Gurt durch sich drehende exzentrische Elemente 10b nach
oben geschleudert wird. Die Position jeder Vibrationssektion V1,
V2 und V3 gegenüber
dem Fördergurt 3 wird
mit Hilfe von Regelelementen geregelt, so dass die Richtung und
Größe eines
Vektors mit maximaler Vibrationsamplitude gemäß einer abnehmenden Funktion
eingestellt werden können,
die für ein
bestimmtes Verfahren optimal ist. Somit kann eine Lage einer beliebigen
Vibrationssektion V1, V2 und V3 entlang der Achse X-Y-Z (1)
geändert werden,
und darüber
hinaus kann jede Vibrationssektion V1, V2, V3 in einem Winkel gegenüber dem
Fördergurt 3 geneigt
werden.
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Alle
Vibrationssektionen weisen getrennte Antriebe auf. In der vorgeschlagenen
Lösung
erfolgt die Auswahl und Steuerung der Amplitude und Frequenz der
Vibrationen entlang des Fördergurts 3 unabhängig von
der Geschwindigkeit des jeweiligen Fördergurts 3. Vorzugsweise
weist jede Vibrationssektion V1, V2, V3 ihr eigenes, getrenntes
Antriebssystem auf. Es ist auch möglich, dass der Fördergurt 3 sowie
einzelne Vibrationssektionen V1, V2 und V3 durch einen einzelnen
Motor über
Getriebesysteme für
Antriebstransmission angetrieben werden.
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Ferner
können
die Amplitude und die Frequenz der Vibrationen in jeder Vibrationssektion
V1, V2, V3 innerhalb einer bestimmten Bandbreite unabhängig von
Werten geregelt und gesteuert werden, die in anderen Sektionen eingestellt
sind. Gemäß der Erfindung
ist die Vibrationsamplitude des Fördergurts 3 des Förderers
in der anfänglichen
Sektion des Förderers
am größten, in
welcher das Einfüllen
des Materials erfolgt, und ist eine charakteristische Funktion für ein bestimmtes
Verfahren, und nimmt in folgenden Sektionen ab, d. h. die Amplitude
der ersten Vibrationssektion V1 ist am größten, während die Amplitude der letzten
Vibrationssektion V3 für
eine bestimmte Reihe von Vibrationssektionen am kleinsten ist, wobei
dies die Folge der Verwendung des kleinsten Abstands zwischen der
ersten Vibrationssektion V1 und dem Fördergurt 3 und des
größten Abstands
zwischen der dritten Vibrationssektion V3 und dem Fördergurt 3 ist,
wenn identische exzentrische Elemente 10b verwendet werden,
oder die Folge davon ist, dass ein maximaler aktiver Radius von
exzentrischen Elementen 10b in der ersten Vibrationssektion
V1 und ein minimaler aktiver Radius von exzentrischen Elementen 10b in
der dritten Vibrationssektion V3 verwendet wird, wenn der identische
Abstand von Achsen der Walzen 10a aller Vibrationssektionen
V1, V2, V3 zu dem Fördergurt 3 vorliegt.
Somit wird vor dem Entladen vom Förderer eine gewünschte Verdichtung
des geförderten
Tabaks erzielt.
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4 zeigt
eine Anordnung von exzentrischen Elementen und eine Verteilung der
Vibrationsamplitude der Oberfläche
des Fördergurts 3,
wo die größte Vibrationsamplitude
der oberen Oberfläche des
Fördergurts 3 in
der Sektion V1 erzielt wird, während
die kleinste in der Sektion V3 erzielt wird.
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Eine
zusätzliche
Wirkung, die durch Anwendung der oben erwähnten Innovationen erzielt
wird, ist die vorteilhafte Polarisierung der Partikel des geförderten
Tabakmaterials. Die Tabakmaterialpartikel sind in der Einfüllzone A
chaotisch verteilt, wohingegen in Folge der Vibrationsbehandlung
während
der Förderung
auf dem Förderer
gemäß der Erfindung die
Partikel den Förderer
in der Entladezone B derart verlassen, dass sie dazu neigen, den
freien Raum dazwischen zu minimieren und die Position einzunehmen,
in der sie in optimaler Weise parallel zueinander sind.
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Um
eine vorbestimmte Form des Stroms des geförderten Materials zu bilden
und ein Verschütten des
verarbeiteten Materials zu vermeiden, werden Seitenwände 5 in
Form eines Ausbildungs-/Dichtungskanals nebeneinander entlang der
Länge des Fördergurts 3 angeordnet,
vorzugsweise über
dem Fördergurt 3,
wie in 1 gezeigt.
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Die
Seitenwände 5 erstrecken
sich von der Spannungswalze 2 mindestens zur Antriebswalze 1, mit
der Möglichkeit,
sich über
die Spannungswalze 2 hinaus zu erstrecken, um einen korrekten,
kontinuierlichen Transfer des ausgebildeten und verdichteten Materialstroms
zu einer folgenden Maschine zu erlauben und um etwaige Störungen des
Stroms der Tabakpartikel an dem Entladepunkt zu vermeiden.
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Ferner
ist es möglich,
oberhalb des Materials, das auf dem Gurt 3 gefördert wird,
einen zusätzlichen
Bandförderer 12 mit
Vibrationssektionen zu befestigen, der innerhalb der Seitenwände 5 angebracht
ist, wie in 5 dargestellt. Der Zweck dieses zusätzlichen
oberen Bandförderers 12 besteht
darin, die Verdichtung des geförderten
Materials zu intensivieren und/oder zu erleichtern. Der Zweck kann
auch darin bestehen, eine gleichmäßige oder eine beliebige gewünschte Verteilung
des geförderten
Materials über
den Fördergurt 3 hinweg
zu intensivieren und/oder zu erleichtern. Der obere Bandförderer 12 kann
durch eine Druckplatte mit Vibrationssektionen ersetzt werden, die
schwingbar auf Stiften befestigt ist, die von den Seitenwänden 5 vorstehen.
Der Zweck der Platte besteht darin, das geförderte Material mit Hilfe von
Vibrationen nach unten zu drücken und
dadurch eine Verdichtung herbeizuführen oder die Verdichtung und/oder
die Verteilung des auf dem Fördergurt 3 geförderten
Materials zu erleichtern.
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Ferner
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Bandförderer gemäß der Erfindung mit einem statischen
oder drehbaren Abstreifer 13 zu realisieren, wie in 6 gezeigt,
der in der Endsektion des Fördergurts 3 angeordnet
ist. Der Abstreifer 13 kann auf den Seitenwänden 5 angebracht
werden, unabhängig
von dem zusätzlichen
Bandförderer 12 oder der
Druckplatte. Der Abstreifer ist mit Regelungselementen (nicht gezeigt)
ausgerüstet,
um seine Höhe gegenüber der
Gurtoberfläche
und seine Position entlang der horizontalen Achse X zu regeln. Dank
der Verwendung des Abstreifers 13 ist es möglich, eine konstante
Menge des geförderten
Materials am Ausgang des Förderers
zu erhalten, unabhängig
von Schwankungen beim Einfüllen
des Materials in den Förderer.