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Steilfördervorrichtung
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Herkömmliche Fördergurte sind ein ökonomisches Mittel zum Transport
von Schüttgütern unter gewissen schrägen Winkeln in einem Bereich von einem flachen
Winkel von 7° für feines,Eetwas fettiges Material, z.B. Sodaaschebriketts, d.h.
Materialien mit einem verhältnismäßig niedrigen Rutschwinkel bis zu einem steilen
Winkel von 300 für Zementklinker und Bodenphosphatdünger.
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Empfohlene Neigungswinkel für Tagebauprodukte, z.B.
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Abraum einschließlich Kohlenblende, Steinkohle, Braunkohle und Schotter,
ändern sich von 15° bis 220, während die jeweiligen Schüttwinkel für solche Materialien
von 290 bis 440 variieren. Im Normalfall übersteigt der Schüttwinkel den Rutschwinkel
der meisten Materialien.
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Der herkömmliche Förderer ist häufig ein äußerst wirtschaftliches,
zuverlässiges und sicheres Mittel zum Transport derartiger Schüttgüter. Es gibt
jedoch viele
Fälle, in denen eine Steigerung der Förderwinkel erwünscht
ist.
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In einem stationären Falle beginnt ein Material ohne interpartikuläre
Kohäsionskräfte, das auf einen schrägen Gummifördergurt gelegt wird, auf der Schräge
nach unten zu rutschen, wenn der Neigungswinkel der Gurtoberfläche den Winkel der
inneren Reibung des Materials knapp überschreitet oder den Reibungswinkel bzw. sogenannten
Rutschwinkel des Fördergutes an der Grenzfläche zwischen dem Material und der Gurttragfläche,
welcher immer kleiner ist, übersteigt. Der Winkel der inneren Reibung ist im allgemeinen
gleich dem Schüttwinkel solcher Materialien.
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Sowohl der Schüttwinkel als auch der Rutschwinkel für Schüttgüter
auf Gummi variieren von einem Material zum anderen und werden selbst bei gleichartigen
Materialien beeinflußt durch die maximale Stückgröße, die Stückgrö-Benverteilung,
die Orientierung des Fördererquerschnitts und die Form, die die Partikel oder Stücke
infolge des Reduktionsprozesses annehmen, d.h. des Sprengens und der verschiedenen
Grade und Methoden der Zerkleinerung.
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Die empfohlenen Förderwinkel liegen im allgemeinen weit unter den
empfohlenen Reibungswinkeln. Dies beruht auf der in einem bewegten Gurtförderer
erzeugten Dynamik, die Relativbewegungen zwischen benachbarten Partikeln oder Stücken
des Schüttgutes und zwischen dem Material und der Tragfläche des Fördergurtes hervorruft.
Solche Relativbewegungen zielen darauf ab, den Rutschwinkel des Materials bei der
Förderung zu verringern.
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Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um be-
sondere
Materialien über verhältnismäßig steile Winkel fördern zu können. Alle diese Offenbarungen
des Standes der Technik sind auf die Lösung des Problems gerichtet, Schüttgut über
steile Winkel und mit erhöhten Fördermengenraten sowohl wirksam als auch wirtschaftlich
zu fördern. Aus dem einen oder anderen Grunde hat jedoch keine Eingang in den Handel
gefunden.
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Bei der Konstruktion eines solchen Systems und der Verbesserung der
bekannten Vorrichtungen zur Schaffung eines kommerziell annehmbaren Aufbaus muß
die Geometrie des Förderers für steilen Materialtransport im wesentlichen entlang
einer geraden Neigung verlaufende Abstützung bieten, d.h. der Fördergurt darf keine
durchhängenden Teile infolge von Abstützungsmängeln aufweisen. Die Fördererflächen
müssen sich außerdem leicht reinigen und reparieren lassen.
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Diese früheren Vorschläge umfaßten Schaufelförderer, Flachgurte mit
gewellten Gummiseitenwänden und/oder Querstollen undvgemuldete Gurte mit Rippenbesatz.
Alle diese Vorrichtungen fördern Schüttgüter über steile Neigungen. Die derzeitigen
diese Vorrichtungen einsetzenden Förderverfahren sind teuer, haben beschränkte Kapazität
und sind nicht in der Lage, klebendes Fördergut vollständig abzugeben. Außerdem
lassen diese Vorrichtungen keine kontinuierliche Reinigung durch Gurtabstreifer
oder Abheber zu, weil die Stollen, Rippen und dergleichen den Betrieb solcher Reinigungsvorrichtungen
behindern.
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Eine vorgeschlagene Lösung dieser Schwierigkeiten ist der sogenannte
Deckbandförderer, der aus einem gemuldeten Fördergurt besteht, welcher mit einem
gegen diesen anliegenden Deckband zusammenwirkt. Der durch das oder
von
dem Deckband auf den Fördergurt ausgeübte Belastungsdruck zur Erzeugung ausreichender
Reibung zwischen dem Schüttgut und der Gurttragfläche soll verhindern, daß das steil
aufwärts geförderte Schüttgut zurückrutscht.
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Verschiedene Methoden wurden benutzt oder vorgeschlagen, um den erforderlichen
Belastungsdruck aufzubringen. Diese schließen die Verwendung eines gewichtsmäßig
schweren Deckbandes ein, bei dem die Normalkomponente seines linearen Gewichtes
ausreicht, um die notwendige Andrückkraft hervorzurufen. Dieser Vorschlag ist in
US-PS 3 618-748 (Suloff) offenbart.
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Der Einsatz schwerer Förderer ist eine unökonomische Lösung bei Förderwinkeln
von angenähert oder über 45°.
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Die Normalkomponente des Deckbandgewichtes nimmt mit zunehmenden Förderwinkel
ab, obwohl ein höherer Förderwinkel größere Belastungsdrücke verlangt. Sehr schwere
Deckbänder werden deshalb benötigt und ihre Herstellung ist teuer. Durch den Einsatz
solcher schweren Deckbänder wird auch die Förderertragkonstruktion kostspielig,
weil das schwere Deckband zusätzliche Last aufbringt.
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Ein anderes Verfahren zur Vermittlung des nötigen Belastungsdruckes
besteht in der Verwendung sogenannter Belastungsrollen, die bei Anpressung gegen
ein gewöhnliches Deckband die nötige Anpreßkraft hervorrufen.
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Dies ist in SU-PS 502 803 (Usov) offenbart, die zwei und vier Gummireifen
beschreibt, welche an jedem Querschnitt des Fördergurtes mit weiten Abständen entlang
der Länge desselben einzeln gegen ein Deckband anpressen. Diese Art der Anpressung
verteilt jedoch die Last nicht genügend über die Deckbandoberfläche und hier-
durch
ergeben sich Lastkonzentrationen, örtlicher Verschleiß und vorzeitige Betriebsstörungen
der Fördererbauteile sowie ein Verlust sogar des Belastungsdruckes zwischen den
weit auseinanderliegenden Belastungsrollen längs der Fördererlänge. Auch wird Material
verschüttet. Die Deckbandspannung konnte nicht vergrößert werden, um einen Ausgleich
für diese Probleme zu schaffen, die als Ergebnis des Fördererbelastungsbereiches
typisch sind.
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Gemäß einem weiteren Vorschlag zur Erzeugung von Belastungsdruck werden
zwei Bänder benutzt, die jeweils dadurch seitlichen Biegungen widerstehen, daß sie
an ihren Rändern durch gestaffelte Kantenrollen zusammengepreßt werden. Dabei muß
das Band eine laterale Biegesteifigkeit derart aufweisen, daß bei Eintritt des Fördergutes
in die Maulöffnung zwischen Fördergurt und Deckband und dem Auseinanderstemmen dieser
beiden Teile zwischen den Kantenrollen durch das Fördergut der Widerstand gegen
das Auseinanderstemmen den notwendigen Belastungsdruckverzeugt, um das Material
an einem Zurückrutschen unter Schwerkraft zu hindern. Ein solcher Deckbandförderer
ist in US-PS 3 982 626 (Mehta) und DE-PS 1 259 238 (Pelzer) offenbart.
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Dieser Deckbandförderer wird normalerweise nur zur Vertikalförderung
von Materialien benutzt. Deckbandförderer haben gewisse Kapazitätsgrenzen. Zur Steilförderung
werden sehr breite Gurt-/Bandausführungen benötigt. Die laterale Biegesteifigkeit
zur Schaffung eines ausreichenden Auseinanderspreizwiderstandes bei breiten Deckbandförderern
muß deshalb sehr hoch sein und solche Bänder müssen sehr dick mit vielen Lagen seitlicher
Verstärkungen ausgeführt sein, die ihre Herstellung verteuern. Außerdem lassen sich
steife Gurte nur
schwierig in gemuldete Form bringen, wenn sie
sich an einer Aufgabestation wie ein gewöhnlicher Muldenförderer verhalten müssen.
Praktische Gurtbreiten sind beschränkt auf etwa 91 cm und die Förderkapazität ist
geringer als 1000 t pro Stunde, selbst wenn sehr dichte Materialien mit verhältnismäßig
hohen Förderergeschwindigkeiten transportiert werden.
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Ein weiterer Vorschlag zur Erzielung des erforderlichen Belastungsdruckes
sieht die Verwendung von zwei gewöhnlichen Bändern mit niedrigem Elastizitätsmodul
und die kluge Auswahl einer Fördererprofilgeometrie vor, so daß ein Band durch gemuldete
Tragrollen in einer konvexen senkrechten Kurve abgestützt ist. Das andere Band vermittelt
den notwendigen Belastungsdruck durch radialen Andruck, der sich aus der Bandspannung
und der Profilgeometrie ergibt, wenn solche Bänder C-förmig oder schlangenartig
verlaufen. Dieser Vorschlag ist in den US-PS 2 642 178 und 3 805 946 (Naylor) und
(Yateman), sowie in dem Bericht "Evolution of Sandwich Belt High Angle Conveyors
von Joseph A. Dos Santos und Earl M.
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Frizzell beschrieben.
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Bei dieser unelastischen Bandanordnung wird der erforderliche Belastungsdruck
durch die kluge Auswahl einer Förderprofilgeometrie erreicht, die die bandeigene
Bandspannung ausnutzt, um einen radialen Belastungsdruck zu erzeugen, der ein Abrutschen
des Fördergutes in dem Sandwichaufbau bei Steilförderung verhindert.
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Die Natur des Belastungsbereiches erlaubt die Auswahl der Bandspannung
in der Zone, die mit dem gewählten Fördererprofil und dem erforderlichen Radialdruck
übereinstimmt. Der C-förmige Schleifengurtförderer gemäß US-PS Naylor und Yateman
enthalt Konstruktionen, die dieses Förderverfahren einschlißen, das theoretisch
keine
praktischen Kapazitätsgrenzen hat. Die C-förmige Geometrie ist jedoch zur Förderung
von Material längs einer geraden Laufbahn mit vorgegebener Neigung unpraktisch.
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Eine Erweiterung des Konzeptes unelastischer Bänder ist der Schlangen-Deckbandförderer.
Solche Schlangen-Deckbandförderer haben einige der Probleme geometrischer Anpassung
durch Einführung einer Knickung des Fördergurtes behoben. Mit Knickung ist die Krümmung
von Rücklaufpunkten längs des Fördererprofils und die alternierende Abstützung des
Deckbandes und des Fördergurtes auf gemuldeten Rollen längs einer vertikalen konvexen
Kurve gemeint, wobei das Band den radialen Druck durch seine Bandspannung aufbringt.
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Der Schlangen-Deckbandförderer erlaubt die Anpassung an jede senkrechte
Fördergeometrie durch die Einführung der erforderlichen Knickstellen entlang seiner
Erstreckung. Eine korrekte Geometrieanpassung, bei der die Aufgabe- und die Abgabezonen
sich an vorgegebenen Stellen befinden, wird empirisch bestimmt. Wenn ein solcher
Förderer installiert ist, kann die Profilgeometrie nicht merklich verändert werden
und ein solcher Förderer läßt sich weder verlängern noch verkürzen. Derartige Förderer
sind unpraktisch bei Einsetzen, die häufige Änderungen der Bauformen, Mobilität
und/oder Flexibilität erfordern.
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Die Erfindung schafft einen Deckbandförderer mit Bereichen oder Zonen,
in denen Fördergurt und Deckband sich zwischen Ubergangskurven und linearen Strecken
bewegen.
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Bei dem Steilförderer gemäß der Erfindung wird die Übergangsbewegung
teilweise durch die Auswahl und den Einsatz von aufwärts und abwärts gerichteten
gemuldeten
Trag- und Stützrollen bewirkt und es wird eine im wesentlichen
vollständig ausgeglichene Belastungsvorrichtung benutzt, um den Belastungsdruck
weich und gleichmäßig über das gespannte Deckband längs des geraden Fördererprofils
zu verteilen. Der erfindungsgemäße Förderer hat ein Last- und Übergangsprofil für
den Fördergurt und das Deckband, das unter dem Einfluß der Belastungsvorrichtungen
Druck von den Vorrichtungen entlang der Länge und über die Breite des Gurtes und
des Bandes verteilt, um die Hubleistung der voll ausgeglichenen Belastungsvorrichtung
bei einem Deckbandförderer zu steigern.
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Der erfindungsgemäße Förderer ermöglicht viele Kombinationen von Ubergangs-,
Last- und Abgabezonenprofilen, wodurch er insbesondere dort einsetzbar ist, wo ein
hoher Grad an Mobilität und Flexibilität gefordert wird.
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Im Tagebau bietet ein Steilförderersystem der hier beschriebenen Art
viele Vorteile gegenüber herkömmlicher Wagenförderung einschließlich eines hervorragenden
Wirkungsgrades. Während die Wagen ihr Eigengewicht zusätzlich zu der Nutzlast transportieren
müssen, kommt bei dem erfindungsgemäßen Steilförderer der Arbeitsaufwand primär
der Steilförderung des Materials zugute, wobei nur ein sehr kleiner Anteil durch
die Rollenlagerreibung verlorengeht.
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Bei vielen Anwendungen kann das erfindungsgemäße System geringeren
Gesamtaushub erfordern als beim Einsatz von anderen Gutfördersystemen. Steilförderer
können längs jeder stabilen Böschung abgestützt werden. Die Gesamtausschachtung
ist deshalb durch geotechnische Stabilitätserwägungen bestimmt und nicht durch die
8% bis 27%
Maximalgefälle, die beim Einsatz von Wagenfördererrampen
oder Flachförderern verlangt werden. Der Deckband-Steilförderer gemäß der Erfindung
bietet auch viele Vorteile hinsichtlich einer einfachen Gestaltungslösung. Es wird
herkömmliche Fördererhardware benutzt, mit dem Vorteil der Austauschbarkeit von
Bauteilen, schnellerer Lieferung von Ersatzteilen, guter Zugänglichkeit und verhältnismäßig
geringer Wartungskosten.
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Die Kapazität des erfindungsgemäßen Systems ist weniger begrenzt.
Die Benutzung herkömmlicher Fördererbauteile erlaubt hohe Fördergeschwindigkeiten.
Verfügbare Gurte/ Bänder und Hardware von mindestens 3 m Breite erlauben Fördermengen
von mehr als 10.000 t pro Stunde.
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Große Förderhöhen und steile Förderwinkel sind mit der Erfindung ebenfalls
möglich. Förderhöhen bis etwa 106 m sind mit Standard-Textilgurten erreichbar und
Einfachstrecken- Förderhöhen bis etwa 274 m können mit Stahlcordgurten erzielt werden.
Infolge eines weichen, schwimmenden Betlastungs-Andruckmechanismus sind steile Winkel
von über 450 ohne übermäßigen Verschleiß realisierbar.
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Außerdem erlaubt die Erfindung Flexibilität bei der Planung und beim
Betrieb. Der Deckbandförderer gemäß der Erfindung ist geeignet sowohl für ein sogenanntes
Multi-Modulfördersystem mit mehreren selbständigen Einheiten als auch für ein Einfachstreckensystem
mit einem außerhalb verankerten Steilförderer. In jedem Falle läßt sich die Förderereinheit
leicht verkürzen oder verlängern und es kann der Förderwinkel gemäß den Erfordernissen
einer neuen Einsatzstelle verändert werden. Steilförderermodule gemäß der Erfindung
können auf Schienen, Gummirädern oder Raupenfahrwerken montiert oder mit Schreitorganen
für die gewünschte Mobilität
ausgerüstet sein.
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Bei dem Förderer gemäß der Erfindung sind Fördergurt und Deckband
einfach zu reinigen und schnell zu reparieren. Glattflächige Gurte erlauben kontinuierliche
Reinigung unter Verwendung von Abstreifern oder Schabern, was insbesondere bei der
Beförderung von nassem und/oder haftendem Material wichtig ist. Glattflächige Gurte
sind bei einer raschen Reparatur eines beschädigten Gurtes unter Verwendung von
Heiß- oder Kaltvulkanisiertechniken nicht hinderlich, wodurch kostspielige Stillstandszeiten
auf einem Minimum gehalten werden.
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Schließlich arbeitet der Steilförderer staubfrei. Während des Betriebes
wird das Material zwischen dem Fördergurt und dem Deckband eingeschlossen. Durch
gute Lastzentrierung und weite Gurt-/Bandrandabstände ist der Materialverlust längs
der Fördererlänge sehr gering. Nur an den Ubergangsstellen sind die sonst nötigen
Aufwendungen zur Staubkontrolle vorhanden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Schüttgut bzw. Stückgut wirkungsvoll
und ökonomisch steil zu fördern. Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen
gekennzeichnete Erfindung gelöst.
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Weitere Merkmale und Eigenschaften des erfindungsgemäßen Steilförderers
werden unter Bezug auf die in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele
nachfolgend erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines gemäß der Erfindung
konstruierten Steilförderers,
Fig. 2 eine Seitenansicht der gekrümmten
und geraden Partien des Steilförderers nach Fig. 1, wobei unterschiedliche Ausrichtungswinkel
des Förderers gestrichelt dargestellt sind, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht
eines Ubergangsteiles des Steilförderers, die die Übergangszone zeigt, wobei der
Deutlichkeit halber einige Teile weggebrochen sind, Fig. 4 bis 6 vergrößerte Seitenansichten
der oberen oder Materialabgabezone bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung,
Fig. 7 ein elektrisches Schema einer automatischen Einrichtung zur Anpassung von
Laufgeschwindigkeit und Spannung, Fig. 8 bis 10 Draufsicht, Seitenansicht und Stirnansichten
einer voll ausgeglichenen Belastungsvorrichtung gem. Fig. 1, 2 und 4, Fig. 11 bis
13 perspektivische Ansichten von Rollen gemäß Fig. 8 bis 10 einschließlich einer
anderen kreuzförmigen bevorzugten Ausführungsform einer Rolle, Fig. 14 und- 15 Draufsicht
und Seitenansicht einer gleichfalls bevorzugten Abwandlung der voll ausgeglichenen
Belastungsvorrichtung nach Fig. 8 bis 11, bei der jedoch nur eine einzige Röllenreihe
benutzt wird, und Fig. 16 bis 22 verschiedene Ansichten gleichfalls bevorzugter
weiterer Ausführungsformen von voll ausgeglichenen Belastungsvorrichtungen gem.
Fig. 7 und 15.
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Figuren 1, 2 und 3 zeigen die allgemeine Gestaltung einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Deckband-
Steilförderers 10. Gemäß Fig.
3 weist der Förderer 10 einen unteren Fördergurt 12 und ein Anlagerungs- oder Deckband
14 auf, die jeweils endlos ausgebildet sind und zur Steilförderung des Materials
zusammenwirken.
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Gemäß Fig. 2 sind die äußeren Enden des unteren Fördergurtes 12 um
eine obere Antriebstrommel 16 und eine untere automatische Spannrolle 18 mit geeigneter
oder üblicher Spannvorrichtung 20 umgelenkt. Ein unteres Ende an einer Aufgabezone
24 wird durch mehrere, bei der offenbarten Ausführungsform 4, Polsterrollen 26 abgestützt,
die aus mehreren zusammengeschichteten elastischen Scheiben 27 mit Randflächen bestehen,
die den Aufschlag des auf den Fördergurt fallenden zu fördernden Materials aushalten.
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Auf gegenüberliegenden Seiten der Polsterrollen 26 befinden sich Leerlaufrollenanordnungen
27a, die waagerechte Tragrollen 28 zur Abstützung des Zentralteiles des Fördergurtes
und zwei im Winkel angestellte Seitentragrollen 30 aufweisen, wobei die Seitentragrollen
unter gleichen Winkeln, im allgemeinen etwa 350, zu der Achse der waagerechten Tragrollen
28 nach oben gerichtet sind. Auf gegenüberliegenden Seiten oberhalb und unterhalb
dieser Tragrollen sind weitere Leerlaufrollenanordnungen vorgesehen, die aus waagerechten
Rollen und zwei unter flacheren Winkeln, im allgemeinen etwa 200, angestellten Seitenrollen
bestehen. Zwischen diesen Leerlaufrollenanordnungen können zusätzliche Anordnungen
mit Zwischenwinkeln vorhanden sein, um einen glatteren Übergang des Fördergurtes
zwischen den steileren und flacheren Muldenwinkeln zu vermitteln, wenn der Fördergurt
12 beim Eintritt und Verlassen der Aufgabezone 24 unterschiedlich tiefe Muldungsformen
annimmt. Diese Tragrollen 28, 30 stützen den Gurt und das
von ihm
getragene Material und halten den Fördergurt 12 in vorgegebener und wechselnder
Muldenform, wenn er sich längs seiner Laufbahn bewegt.
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Es ist eine gebogene Übergangszone 34 vorgesehen, bei der der Förderwinkel,
das ist die verhältnismäßig senkrechte Bewegung des Gurtes pro Querbewegungseinheit
von einem verhältnismäßig flachen Winkel zu einer Steigungszone 40 mit verhältnismäßig
steilem Förderwinkel übergeht. In der gekrümmten Übergangszone 34 fehlen Tragrollen
28, 30 unter dem Fördergurt 12 und die Form des Fördergurtes 12 wird von den Konturen
des den Fördergurt 12 stützenden Deckbandes 14 und des während des Überganges geförderten
Materials bestimmt.
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Längs der geraden Strecke oder Steigungszone 40 des unteren Fördergurtes
12 sind bis zu einer Stelle in der Nähe der oberen Antriebstrommel 16 (Fig. 2) gemuldete
Tragrollenanordnungen 38 vorgesehen. Diese leerlaufenden Tragrollenanordnungen 38
haben im allgemeinen gleiche Abstände längs der Laufbahn des Fördergurtes 12 und
sie bestehen jeweils aus zentralen Tragrollen 28 mit waagerechter Achse und zwei
abgewinkelten Seitentragrollen 30, die stich unter etwa 350 erstrecken, wie Fig.
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3 zeigt.
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Auf der Rücklaufbahn des Fördergurtes 12 ist eine Gruppe von Tragrollen
44 angeordnet, die um waagerechte Achsen drehbar sind, damit der Gurt sich ohne
störende Berührung mit der Unterfläche der aufwärts laufenden materialtragenden
Bereiche des Fördergurtes 12 frei bewegen kann. Diese Tragrollen 44 haben in der
gebogenen Übergangszone 34 enge Abstände und berühren die obere oder Innenfläche
des Fördergurtes 12. Auf beiden Seiten wird das rücklaufende Trum des Fördergurtes
12
von in weiterem Abstand liegenden Tragrollen 44 auf der Außen-
oder Unterfläche des Gurtes abgestützt.
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Gemäß Fig. 2 und 3 ist das Deckband 14 entsprechend dem Fördergurt
12 an seinen entgegengesetzten Laufbahnenden mit Trommeln 50, 52 ausgestattet, wobei
die obere Antriebstrommel 50 angetrieben ist und die untere Umlenktrommel 52 eine
geeignete oder herkömmliche automatische Spannvorrichtung 54 aufweist. Der Zentralteil
des Deckbandes 14 weist in der gebogenen Übergangszone 34 eine Gruppe von umgekehrten
leerlaufenden Stützrollenanordnungen 55 auf, die aus mittleren waagerechten Stützrollen
56 und unter einem Winkel von etwa 200 nach unten geneigten Seitenstützrollen 58
bestehen. Diese Stützrollen 56, 58 sind bestrebt, das obere Deckband 14 beim Durchgang
durch seine gebogene Laufbahn in der gebogenen Übergangszone 34 trapezförmig zu
biegen. Wenn kein Fördergut vorhanden ist, biegen diese nach unten gemuldeten Stützrollen
56, 58 den unteren Fördergurt 12 in ähnliche Muldenform.
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Während eines Rücklaufes wird das obere Deckband 14 von Gruppen von
Stützrollen 62 mit waagerechter Achse in einer Stellung gehalten, in der Berührungen
mit anderen Teilen des Deckbandes 14 innerhalb eines lasttragenden Trums ausgeschlossen
sind. Diese Stützrollen 62 sind gerade, nicht gemuldet und haben in den gebogenen
Zonen engere Abstände als in den geradlinigen Zonen. Sowohl die den Rücklauf des
oberen Deckbandes 14 führenden Stützrollen 62 als auch die den Rücklauf des unteren
Fördergurtes 12 führenden Tragrollen 44 unterstützen die Aufrechterhaltung der richtigen
Spannung des Gurtes und des Deckbandes. Alle Stütz- und Tragrollen werden von einer
Vielzahl geeigneter Rahmenteile 64 in richtiger gegenseitiger Position gehalten.
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Die Rahmenteile 64 umgeben den Fördergurt 12 und wenigstens einen
Teil des Deckbandes 14, das sich an den Fördergurt 12 anschmiegen soll, wodurch
eine einheitliche Konstruktion mit den Rahmenteilen 64 der gekrümmten Übergangszone
34 geschaffen wird, die mit den Rahmenteilen der geraden Aufgabezone 24 und der
Steigungszone 40 verbunden sind. Das auf diese Weise gebildete selbständige Stützrahmenwerk
stützt nicht nur die Gurtlast durch die Tragrollen 26, 27, 28, 30, 36, 38, Stützrollen
42, 44, 55, 56, 58, 62 und Rollen 126, sondern bildet auch einen Aufbau, der die
Spannkräfte in dem Fördergurt 12 und dem Deckband 14 von einem zum anderen Ende
durch die gebogene Übergangszone 34 aushält.
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Insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, daß die Muldung der Tragrollenanordnungen
durch den Bereich der gebogenen Übergangszone 34 unmittelbar vor dieser und unmittelbar
hinter ihr so ausgebildet und gestaltet ist, daß der untere Fördergurt 12 bei Annäherung
an die Übergangszone 34 aufwärts gemuldet ist. Umgekehrt wird das obere Deckband
14 in dem gleichen Bereich von den oberen Stützrollen 55 nach unten gemuldet. Infolgedessen
verformt sich der untere Fördergurt 12 bei Berührung mit dem oberen Deckband 14
von einer Aufwärtsmuldung in eine Abwärtsmuldung. Diese Muldenformumwandlung ist
am besten sichtbar, wenn Gurt und Band in unbelastetem Zustand durch die Übergangszone
34 laufen, jedoch existiert sie in geringerem Maße auch dann, wenn Material transportiert
wird. Infolgedessen durchläuft der untere Fördergurt 12 einen Biegungsbereich dort,
wo die gerade Aufgabezone 24 mit der gebogenen Übergangszone 34 zusammentrifft.
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Die von den Stützrollen 55 an dieser Biegungsstelle auf den Gurt 12
und das Deckband 14 ausgeübten Kräfte be-
wirken einen Übergang
von einem Zustand, in dem sich das Fördergut auf einem geraden höchstens leicht
geneigten Weg in üblicher Weise der gebogenen Ubergangszone 34 nähert, in einen
Zustand, in dem die Förderung durch von der gebogenen Übergangszone 34 ausgehende
Sandwichanordnung des Fördergurtes 12 und des Deckbandes 14 erfolgt Eine ähnliche
Situation ergibt sich am Ende der gebogenen Übergangszone 34, an dem die nach unten
gemuldeten, oberen Stützrollenanordnungen 55 aufhören und die unteren nach oben
gemuldeten Tragrollen 28 das Gewicht des Gurtes 12 und des Deckbandes 14 sowie des
Fördergutes wieder direkt abstützen. Besonders in unbelastetem Zustand ist hier
erneut sichtbar, daß der untere Fördergurt 12 und zusätzlich hierzu das obere Deckband
14 gemeinsam eine Biegungsstelle von einer nach unten gemuldeten Form zu einer nach
oben gemuldeten Form passeren, wodurch ein zweiter Biegungsbereich geschaffen wird.
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Es wurde festgestellt, daß die gebogene Ubergangszone 34 in Verbindung
mit den geraden Zonen 24 und 40 vor und hinter dieser wirksamer ist, wenn die gebogene
Zone 34 im Querschnitt keinen konstanten Krümmungsradius aufweist. Deshalb hat ein
unterer Teil der gebogenen Übergangszone 34 in der Nähe der Biegungsstelle zwischen
den Zonen 24, 34 vorzugsweise einen Krümmungsradius von etwa 10,66 m und fällt ab
zu einem Krümmungsradius von etwa 9,14 m in der Nähe der Biegungsstelle zwischen
den Zonen 34, 40. Auch wurde festgestellt, daß die unteren Tragrollenanordnungen
27a unmittelbar vor der gebogenen Übergangszone 34 etwas unter eine von der vorangehenden
geraden Form gebildeten Linie abfallen, wodurch die letzten drei Tragrollen 28 vor
der Über-
gangszone 34 einen wirksamen Krümmungsradius von etwa
9,14 m erhalten. Die unteren Tragrollenanordnungen 38 am Beginn der auf die gekrümmte
Übergangszone 34 folgenden geraden Steigungszone 40 sind ebenfalls wirksa mer, wenn
sie einer Krümmung mit einem Krümmungsradius von etwa 10,66 m folgen. Der Abfall
dieser ersten Tragrollenanordnungen 27a, 28 in den geraden Aufgabe- und Steigungszonen
24,40 erlaubt die glatte Anpassung des Fördergurtes 12 an die Krümmung des Deckbandes
14 am Beginn und am Ende der gebogenen Übergangszone 34. So erhalten die Tragrollenanordnungen
27a, 38 in den geraden Aufgabe- und Steigungszonen 24,40 unmittelbar vor oder hinter
der gekrümmten Übergangszone 34 ein Krümmungsprofil, dessen Krummungsmitte in bezug
auf eine von einer an die Laufrichtung des Fördergurtes 12 angelegten Tangente definierten
Linie darunter liegt, während die Krümmungsmitte der gebogenen Übergangszone 34
sich darüber befindet.
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Insbesondere Fig. 1 und 2 lassen erkennen, daß der Fördergurt 12,
daS Deckband' 14, die Tragrollenanordnungen 26 bis 28, 30, 36, 38 und das Rahmenwerk
64 während des Betriebes in gewünschter Weise ausgerichtet sind, um die angestrebte
Steilförderung zu bewirken. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Lagerkopf
68 auf einer oder mehreren Betonkonstruktionen angeordnet und trägt den gesamten
Steilförderer 10 über seinen Rahmen 64 gelenkig. Ein Gittergerüst 70 überbrückt
den Förderer an einer zentralen Stelle und weist zwei Scheiben 72 auf, über die
ein Seil 76 gelegt ist. Kupplungsscheiben 74 sind mit den Rahmenteilen 64 des Förderers
drehbar verbunden und führen das Seil zwischen den oberen Scheiben 72. Ein Ende
des Seils 76 ist mit einer Winde 78 verbunden, während das andere Ende des Seiles
76 in der Nähe des Lagerkopfes 78 befestigt ist. Eine
Winde 78
und ein Windenantriebsmotor 80 bewirken jede Winkelveränderung des Förderers durch
Verkürzung oder Verlängerung des Seiles. Die Betätigung der Winde 78 kann zusätzliches
Seil 76 aufrollen oder abrollen, um das obere Ende des Förderers über die Scheibenanordnung
zu heben oder zu senken. Hierdurch wird der Winkel des Fördergurtes 12 und des Deckbandes
14 zu der Waagerechten vergrößert oder verkleinert. Die in der ersten Ausführungsform
gezeigt spezielle Konstruktion verändert den Neigungswinkel der Steigungszone 40
von etwa 300 zu etwa 600 wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist. Die spezielle
Gestaltung und Geometrie des Förderers 10 bewirkt jedoch keine Beschränkung des
Winkels, unter dem das Material bis zur Senkrechtförderung aufwärts gefördert werden
kann. Aus vielen gleichen Gründen ist die Länge unbeschränkt, über die die lineare
Steigungszone 40 des Förderers Materialien z.B. auf Tagebaugeländen nach oben fördern
können. Vorhandene Grenzen hinsichtlich des Winkels oder der Länge eines solchen
Fördersystems könnten höchstens durch die Festigkeit oder Elastizität des verwendeten
Gurtmaterials bedingt sein. Andere geeignete oder herkömmliche Tragkonstruktionen
und -gestaltungen können innerhalb des Rahmens der Erfindung ebenfalls in Betracht
gezogen werden.
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Es gibt verschiedene Gründe zur Einstellung verschiedener Winkel eines
Steilförderers. Bei manchen Tagebaustätten ist es bei den Böschungsformen möglich,
mit der Zeit und bei fortschreitendem Abbau Änderungen vorzunehmen. Infolgedessen
können zur optimalen Ausnutzung an Ort und Stelle Änderungen des Fördererwinkels
notwendig sein. Ferner ermöglicht ein veränderbarer Winkel die Benutzung des Steilförderers
als Versuchsabbaustrecke zur Ermittlung von Reaktionen der Materialien und der Hochförderfähigkeiten
der Fördervorrichtung auf
sich ändernde Fördererstellungen. Aufgrund
der Ergebnisse des Betriebes in einem Versuchs zustand können die Tragrollen und
Anordnungen eingestellt, Spannungen geändert oder andere Parameter verändert werden,
um Tests und Experimente bei veränderlichen Winkeln durchzuführen, wobei die Einstellungen
und Änderungen für den Betrieb des Förderers während des Routineeinsatzes nützlich
sein können.
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Als weitere Hilfe zur Benutzung des Steilförderers für Versuchszwecke
weist die in Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform einen Trichter 84 zur Abgabe
des Materials auf den unteren Fördergurt 12 in der Nähe der Aufgabezone 24 oberhalb
der Polsterrollen 26 auf. Der Trichter 84 wird beim Betrieb einer Abbaustätte zur
Transportaufnahme von Materialien von einem Löffelbagger, einem Schaufelradbagger,
einem Schleppkübelbagger, einer Hackvorrichtung oder anderen materialübertragenden
Fördermaschinen benutzt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Trichter
84 jedoch von einem festen Reversierband 86 terkömmlicher Art beschickt, das schräg
angestellt ist, um Material von unterhalb eines oberen Endes oder einer Abgabezone
88 der Fördervorrichtung zu der oberen Mündung des Trichters 84 zu bringen.
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Das obere Ende der Fördervorrichtung 10 ist mit einem trichterartigen
Teil 90 ausgestattet, der das Fördergut von dem Fördergurt 12 übernimmt. Eine geschlossene
Rutsche 92 verbindet den Trichterteil 90 mit einem zweiten Trichter 94 am unteren
Ende des Reversierbandes 86. Die Rutsche 92 ist vorzugsweise geschlossen, um die
Verschmutzung der Umgebung durch die aktive Abwärtsbewegung des Fördergutes gering
zu halten. Auf diese Weise wird das Fördergut an der Zone 88 in den trichterartigen
Teil 90 abgeworfen und fällt durch die Rutsche 92
zu dem zweiten
Trichter 94, woraufhin es durch natürliches Gefälle zu dem unteren Ende des feststehenden
Reversierbandes 86 gelangt, um zu dem Trichter 84 gefördert zu werden, der über
den Stoßollen 26 angeordnet ist, die den Fördergurt 12 an der Aufgabezone 24 abstützen.
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Fig. 4, 5 und 6 zeigen gleichermaßen bevorzugte abgewandelte Ausführungsformen
der Abgabezone 88 am oberen Teil des Fördersystems. Gemäß Fig. 4 erstrecken sich
die obere Antriebstrommel 50 und das Deckband 14 über die darunter befindliche Förderer-Antriebstrommel
16 und den Fördergurt 12 ein Stück nach außen, so daß das obere Deckband 14 ein
Stück über den unteren Fördergurt 12 hinausragt.
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Eine solche Auswärtserstreckung vermittelt eine wirksame Bewegung
des Fördergutes zu einer Stelle im wesentlichen unterhalb der Berührungsstelle zwischen
dem Fördergurt 12 und dem Deckband 14, wodurch die Fallbewegung des Fördergutes
vom dem Förderersystem beschleunigt wird. Gemäß Fig. 4 sind neben dem Fördergurt
12 und dem Deckband 14 in unmittelbarer Nähe der Zone, in der das Fördergut abgeworfen
wird, Abstreiferelemente 98 und 100 angeordnet. Die Abstreiferelemente 98, 100 sind
typischerweise federbelastet und es handelt sich vorzugsweise um von der Firma Hosch
Incorporated, Pittsburgh, PA, hergestellte Abstreifer. Die Anordnung und Federbelastungsorientierung
sind so vorgesehen, daß im wesentlichen kein Fördergut zu dem unteren Teil der Fördervorrichtung
zurückkehrt, sondern im wesentlichen das gesamte Fördergut entweder unter Schwerkraft
sofort bei Umlaufen des Fördergurtes 12 und des Deckbandes 14 über die Antriebstrommeln
16, 50 oder nach Abstreifung durch die Abstreiferelemente 98, 100 herabfällt. Andere
geeignete
oder übliche Abstreifer sind verwendbar.
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Fig. 5 und 6 zeigen abgewandelte bevorzugte Ausführungsformen der
Materialabgabe an der Abgabezone 88.
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Bei der Ausführungsform der Fig. 5 erstreckt sich der Fördergurt 12
über das obere Deckband 14 hinaus. Zusätzliche gemuldete Tragrollen 102 stützen
den Fördergurt 12 in einem weiteren gebogenen Verlauf. Der über seine Berührungsstelle
mit dem Deckband 14 hinausragende Fördergurt 12 wirkt als üblicher Fördergurt, der
von zusätzlichen, im Abstand befindlichen gemuldeten Tragrollen (nicht gezeigt)
abgestützt wird, die sich bis zu der oberen Antriebstrommel 16 erstrecken, die mit
jedem gewünschten Abstand zu der Antriebstrommel 50 vorgesehen ist. Auf diese Weise
kann das Fördergut zu einer von einer Position unmittelbar oberhalb der Konturen
eines Aushubes entfernten Stelle transportiert werden, wozu ein Steilförderer benötigt
wird, wenn die Gestalt der Abbaustätte dies rechtfertigt.
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Bei der AusfühYungsform nach Fig. 5 soll das Deckband 14 in Stützkontakt
mit dem Fördergurt 12 wenigstens solange gehalten werden, bis der Fördergurt 12
einen verringerten Steigungswinkel erreicht hat, d.h. einen Winkel, an dem Material
in herkömmlicher Weise gefördert werden kann, z.B. mit einer Steigungsrate von etwa
220 oder weniger, vorzugsweise etwa 15° oder weniger.
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Fig. 6 zeigt eine abgewandelte bevorzugte Ausführungsform, die den
Formen der Fig. 4 und 5 insoweit ähnlich sieht, als der untere Fördergurt 12 außerhalb
der geraden Steigungsförderzone 40 einen gekrümmten Verlauf annimmt. Zusätzliche
gemuldete Tragrollen 104 stützen den Fördergurt 12 in einer gekrümmten Ausrichtung.
Entsprechend folgt das Deckband 14 solchen Krümmungen,
überragt
den unteren Fördergurt jedoch um ein zusätzliches Stück, das sich durch die Besonderheiten
der Abbaustätte ergibt.
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Bei diesen bevorzugten Ausführungsformen kann die Aufgabezone 24 jede
gewünschte Länge haben. Dabei können die Stoß rollen 26 zur Aufnahme des Fördergutes
in großem Abstand zu der gebogenen Übergangszone 34 angeordnet sein, damit die Vorrichtung
größere Abmessungen aufweisen und einem weiten Bereich von physikalischen Gestaltungen
von Abbaustätten angepaßt werden kann. Bei allen diesen Ausführungsformen werden
vorzugsweise Abstreiferelemente 98, 100 benutzt, um zu verhindern, daß das Fördergut
von dem Rücklauftrum des Fördergurtes 12 und des Deckbandes 14 mitgenommen und erneut
nach oben gefördert wird.
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Wie Fig. 1 und 2 zeigen, sind die Spannrolle 18 und die untere Umlenktrommel
52 des Fördergurtes 12 und des Deckbandes 14 an ihren axialen Enden in Jochen 108
gelagert, die ihrerseits auf Seilen 110 angeordnet sind.
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Die Seile 110 kehren über an dem Rahmenwerk 64 befestigte Scheiben
112 die Richtung um, wobei die Seile 110 an pneumatische Zylinder 114 angeschlossen
sind.
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Die Zylinder 114 herkömmlichen Aufbaus können von der Bedienungsperson
automatisch auf einen vorgegebenen Fluid-(pneumatisch)Druck eingestellt werden,
so daß jede Zustandsänderung, wie Temperatur, Feuchtigkeit oder getragene Last,
die Gurtspannung oder -festigkeit nicht verändern kann. Ohne eine solche automatische
Spannrollenvorrichtung würde die Leistungsfähigkeit des Fördersystems 10 durch eine
Veränderung der Gurtspannung nachteilig beeinflußt. Durch voneinander unabhängige
Einstellung eines vorgegebenen Druckes in jedem
Zylinder 114 kann
eine vorbestimmte Spannung sowohl in dem Fördergurt 12 als auch in dem Deckband
14 eingerichtet werden.
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Bei Veränderung der Spannung in einem Fördergurt 12 und einem Deckband
14 stellen die Zylinder 114 die entsprechende Trag- und Stützrolle automatisch ein,
um hierdurch die Spannung des entsprechenden Fördergurtes 12 und des Deckbandes
14 auf ihren vorgegebenen Wert wiederherzustellen. Die axialen Enden jeder dieser
Scheiben 112 sind in Schlitzen des Rahmens 64 der Tragkonstruktion des Förderers
gelagert, um eine geradlinige Bewegung der Scheiben zu garantieren, wenn die Einstellung
automatisch von den Zylindern durchgeführt wird.
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Andere geeignete oder herkömmliche Mittel zur Aufrechterhaltung einer
vorgegebenen Gurt- und Bandspannung sind im Rahmen der Erfindung denkbar.
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Fig. 7 zeigt ein schematisches Diagramm der Steuerung zur gegenseitigen
Anpassung der Drehmomente des Fördergurtes 12 und des Deckbandes 14, um zu gewährleisten,
daß die Fördergeschwindigkeit des oberen Deckbandes 14, das das Mitlaufband ist,
der Geschwindigkeit des unteren Fördergurtes 12, das das Mitnahmeband ist, entspricht.
Optimale Bedingungen würden herrschen, wenn der Gurt und das Band sowie jegliches
Fördergut sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen würden.
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Es werden Gurt-/Bandgeschwindigkeitssensoren 118 und 120 mit drehbaren
Achsen benutzt, die sich mit den beiden Antriebstrommeln 16 und 50 mitdrehen, um
die Bewegungsyeschwindigkeit von Fördergurt 12 und Deckband 14 unabhängig zu bestimmen.
Die Geschwindigkeitsinformation wird einem Mikroprozessor des Verhältnisanzeigertyps
übermittelt, um die Information aufzurechnen und
diese Geschwindigkeiten
sowohl absolut als auch als Verhältnis der einen zu der anderen zu bestimmen. Bei
unterschiedlichen Gurt-/Bandgeschwindigkeiten überträgt der Verhältnisanzeiger ein
Signal zu einer Gleichspannungssteuerschaltung, um die durch den Antriebskreis geschickte
Stromleistung zu ändern, wobei die elektrischen Steuerschaltungen die Geschwindigkeit
von Motoren M1 und M2 regeln, die den Fördergurt und das Deckband über die kopfseitigen
Antriebstrommeln 16, 50 in bekannter Weise antreiben.
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Dies bewirkt eine Steigerung oder Verringerung der Geschwindigkeit
des Deckbandes 14, um seine Geschwindigkeit mit der Geschwindigkeit des Fördergurtes
12 zu synchronisieren. Ein Geschwindigkeitsanzeiger ist ebenfalls von dem Verhältnisanzeiger
abgeleitet, um die Geschwindigkeitsrate des Fördergurtes in bezug auf die Drehzahl
des Antriebsmotors M1 visuell anzuzeigen, damit man eine Anzeige des Nutzeffektes
der Geschwindigkeitssteuerungssynchronisierung erhält. Eine visuelle Anzeige des
Verhältnisses der Geschwindigkeit des Deckbandes 14 zu der des Fördergurtes 12 kann
in ähnlicher Weise an dem Verhältnisanzeiger visuell ablesbar sein.
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Obwohl ein 1:1 Verhältnis erwünscht ist, kann eine vorgegebene Abweichung
annehmbar sein. Die Abweichung des annehmbaren Verhältnisses kann z.B. durch Einstellung
eines Potentiometers in dem Verhältnisanzeigerkreis in bekannter Weise modifiziert
werden.
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Auf Teile des oberen Deckbandes 14 wird dort, wo es erforderlich ist,
zweckmäßiger Belastungsdruck ausgeübt. Zu diesem Zweck dient eine voll ausgeglichene
Druckbelastungsvorrichtung 124, die Belastungsdruck auf das Deckband 14 überträgt
und den Druck gleichmäßig und kontinuierlich über einen Querschnitt des Förderers
und
längs der gesamten Fördererlänge verteilt. Eine effektive Druckbelastungsvorrichtung
124 verteilt die Materiallast, verringert Belastungskonzentrationen und vermittelt
im wesentlichen kontinuierlichen Belastungsdruck längs des Fördergurtes in der Steigungszone
40 des Steilbetriebes und beeinflußt die Spannung des Deckbandes 14 und des Traggurtes
12 in bezug auf das Fördergut.
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Gemäß Fig. 8 bis 10 weist die Vorrichtung 124 acht Belastungsrollen
126 auf. Ein Belastungsträger 130 stützt die Belastungsrollen 126 zum Betrieb ab.
Die Belastungsrollen 126 sind jeweils mit einem rechteckigen rahmenartigen Träger
132 ausgestattet, der oben und unten offen ist. Eine Achse 134 trägt jede Belastungsrolle
126 zur abrollenden Drehbewegung während des Betriebes. Die Enden jeder Achse 134
sind in öffnungen in den rahmenartigen Trägern 132 gelagert. Jedes Rahmenteil des
Trägers 132, in dem die Rollenachse 134 nicht gelagert ist, enthält eine Achse 136,
die in öffnungen innerhalb eine? ersten tragenden Ausgleichskonsole 138 gelagert
ist und Drehbewegungen der Träger 132 um eine zu der Drehachse der Belastungsrolle
126 senkrechte Achse ermöglicht.
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Zwei erste tragende Ausgleichskonsolen 138 wirken zusammen, um zwei
von den rahmenartigen Trägern 132 getragene Belastungsrollen 126 zu halten, und
sie werden von zwei zweiten tragenden Ausgleichskonsolen 140 drehbeweglich getragen.
Die Konsolen 140 sind drehbar auf dem Belastungsträger 130 angeordnet.
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Eine Reihe der von zwei zweiten Ausgleichskonsolen 140 getragenen
Belastungsrollen 126 bildet einen Abschnitt 142 und mehrere Abschnitte, wie hier
offenbart wenig-
stens zwei von ihnen bilden einen einzelnen Modul
144.
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Eine gleiche Anzahl von Belastungsrollen 126 befindet sich auf jeder
Seite der Mittellinie einer Vorspannungsfeder 146 und des Belastungsträgers 130
zur Ausübung gleichmäßiger und gleicher Druckkräfte auf das Deckband 14 (Fig.10).
Jeder Abschnitt 142 der Belastungsrollen ist so angeordnet und bemessen, daß er
hinsichtlich der Tragrollen 38 auf der gegenüberliegenden Seite des Fördergurtes
und des Deckbandes zentral längs der Gurt-/ Bandlaufbahn angeordnet werden kann
(Fig. 9 und 10).
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Der Abstand der Belastungsrollenabschnitte 142 längs der Fördererlänge
entspricht vorzugsweise dem Abstand der Tragrollen 38, jedoch ist die Anordnung
gestaffelt, so daß ein Rollenabschnitt 142 sich bei oder in der Nähe der Spannweitenmitte
aufeinanderfolgender Tragrollen 38 befindet. Jeder Belastungsrollenabschnitt 142
weist die gleiche Anzahl, vorzugsweise vier, von voll ausgeglichenen Belastungsrollen
126 auf. Anzahl und Art der Belastungsrollen 126 werden durch die Breite und Geschwindigkeit
von Gurt und Band, die Art der zu fördernden Materialien, die Art der Betriebsstätte,
z.B.
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Bergwerk, Kraftwerk, Umschlagterminal usw. bestimmt.
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Die Halterung wird durch die Rahmenteile 64 des Förderers unmittelbar
oberhalb der Mitte des Belastungsträgers 130 durch die Vorspannfeder 146 zwischen
dem Rahmen und dem Belastungsträger 130 vermittelt. Weitere Abstützung ergibt sich
durch einen A-Rahmen oder Dreharmträger 148, der als Dreharm funktioniert, dessen
eines Ende starr mit dem Belastungsträger 130 verbunden ist und dessen anderes gegabeltes
Ende gelenkig an eine Lagerstelle 150. des Vorrichtungsrahmens angreift. Der Dreharmträger
148 dient zur Stabilisierung der gesamten
Anordnung sowohl in Querrichtung
als auch in Längsrichtung.
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Vorzugsweise ist die Drehlagerstelle 150 vom Standpunkt einer Richtung
der Fördergurtlaufbahn in bezug auf den Belastungsträger 130 stromaufwärts angeordnet,
um Keilwirkungen zwischen den Belastungsrollen 126 und dem Deckband 14 zu vermeiden
(Fig. 2, 8, 9,10,14 und 15).
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Wenn ein einzelner Belastungsabschnitt 142 benötigt wird, kann eine
einzige Baueinheit mit Spezialquerschnitt gemäß Fig. 14 und 15 benutzt werden. Die
Spezialeinheit entspricht im wesentlichen derjenigen gemäß Fig. 8, 9 und 10 bis
auf die Tatsache, daß vier Belastungsrollen 126 direkt unterhalb der Belastungsfeder
140 angeordnet sind und daß der Dreharmträger 148 zur Vermeidung von Bewegungen
starr an dem Belastungsträger 130 befestigt ist.
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Die Belastungsrolle 126 besteht bei jeder Ausführungsform vorzugsweSse
aus wenigstens einer Standardstahlrolle, Gummischeiben-Stoßrollen, spezialpneumatischen
oder schaumgefüllten Rollen, breiten Gummireifenrollen und dergleichen, die in dem
drehbaren Träger 132 gelagert sind. An der Lagerstelle 150 sind Drehzapfen auf den
Rahmenteilen 64 angeordnet, um eine gewünschte Rollenlastverteilung zu erzielen.
Typischerweise, jedoch nicht immer, befinden sich die Belastungsrollen 126 an einer
Stelle der Spannweitenmitte in bezug auf die Tragrollen 38.
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Wie die Fig. 12 und 13 zeigen, können Spezial- oder Standardstahlrollen,
Gummischeiben, Stoßrollen, Gummireifen und dergleichen auf drehbaren kreuzförmigen
Achsen 152 angeordnet, anstatt in Rahmenträgern 132 gela-
gert
zu sein. Die Drehachsen 152 befinden sich bei dieser Ausführungsform auf der linken
und rechten Seite der Rollen oder Räder 126 zur Vermittlung einer gewünschten Lastverteilung.
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Eine ungrade Anzahl, vorzugsweise drei, von Ausgleichskonsolen 138
und 140 werden gemäß der Anzahl der Belastungsrollen in der Anordnung, und zwar
wie gezeigt vier, pro Abschnitt 142 benötigt. Die Drehachse 152 oder Achse 136 ist
jeder Belastungsrolle 126 zugeordnet, um eine gewünschte Lastverteilung zwischen
jeder benachbarten Belastungsrolle 126 zu erreichen. Auf diese Weise ist jede einzelne
Belastungsrolle 126 um ihre eigene in ihrem eigenen Rahmenträger 132 angeordnete
Achse 134 frei drehbar. Jeder Rahmenträger 132 ist seinerseits in einer zur Gurtbewegung
parallelen Achse um seine eigene Achse 136 frei drehbar, die in zwei Ausgleichskonsolen
138 angeordnet ist, welche ihrerseits von zwei Ausgleichskonsolen 140 getragen werden.
Deshalb ist tatsächlich jede Belastungsrolle 126 universal frei, sich in optimaler
Anpassung an das sich bewegende Deckband 14 frei zu bewegen, wodurch die Ausgleichskonsolen
die auf das Deckband 14 wirkenden Kräfte in geeigneter Weise verteilen.
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Der Andruck- oder Belastungsträger 130 kann typischerweise zwei Abschnitte
142 der Andruck- oder Belastungsrollen 126 so miteinander verbinden, daß eine einzige
-Belastungseinheit 144 entsteht. Der Dreharmträger 148 stabilisiert die Belastungseinheit
144 sowohl in Querals auch in Längsrichtung und schafft einen Sitz für die Vorspannfeder
146. Der Dreharmträger 148 erstreckt sich, wie gezeigt, von seiner Lagerstelle 150
auf dem Rahmenteil 64 zu einer Stelle unterhalb des Federsitzes und der Dreharmträger
148 ist mqt Lagerstellen an den
Verankerungsstellen gezeigt. Eine
Belastungsvorrichtung 124 kann mit einer Druckfeder 146, einer fluidbetätigten Zylindereinheit
(nicht gezeigt) oder anderen Mitteln ausgestattet sein, die dem federartigen Verhalten
einer linearen oder nicht linearen Schraubenfeder entgegenwirken. Die Feder 146
ist mit Ansprechcharakteristiken ausgestattet, die sie zu einer Steigerung der Belastung
veranlassen, wodurch der Belastungsdruck auf das gewünschte Ausmaß erhöht wird,
wenn das Material zwischen dem Fördergurt und dem Deckband diese beiden Teile auseinanderdrängen
will, wodurch die Belastungsfeder ausgelenkt wird.
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Die Montage und Demontage der voll ausgeglichenen Belastungsvorrichtung
124 einschließlich der Belastungsrollen 126 wird durch die Benutzung von geschlitzten
Stahlbuchsen 156 zur Aufnahme der verschiedenen Achsen erleichtert, die mit Schlitzen
versehen ist, die ihre feste Einpassung in keilartige Aufnahmeschlitze 157 ermöglichen
(Fig.11). Zusätzliche Lager oder Buchsen aus selbstschmi'erenden Materialien, z.B.
Bronze, Nylon, Polymeren mit hohem, ultrahohem Molekulargewicht, Graphit oder dergleichen,
können in Kombination mit den geschlitzten Stahlbuchsen 156 in bekannter Weise verwendet
werden. In den Flächen der Ausgleichskonsolen 138, 140 und des Belastungsträgers
130 sind keilförmige oder gewölbte Schlitze 157 ausgebildet, die die Drehzapfenachsen
und die Buchsen 156 aufnehmen. Die geschlitzten Buchsen 156 können aus selbstschmierenden
Materialien oder aus Stahl oder anderen hochreibungsfesten Materialien mit einer
zusätzlichen Buchse oder einem Lager und dergleichen hergestellt sein, um eine leichtgängige
Drehung jedes Lagerzapfens zu ermöglichen.
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Fig. 16 bis 18 zeigen eine abgewandelte bevorzugte Anordnung zur Druckausübung
auf die Belastungsrollen 126 einer voll ausgeglichenen Belastungsvorrichtung 124.
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Diese Anordnung benutzt eine Torsionsfeder 170 ähnlich der bei Fahrzeugaufhängungen
verwendeten, z.B. die von der Firma The B.F. Goodrich Company hergestellte Torsilastic
(R) -Feder.
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Eine Gestängeanordnung mit einem oberen Lenker 158 und einem unteren
Lenker 159 verbindet zwei Lagerstücke 160 auf dem Rahmen 64 oberhalb des Belastungsträgers
130 über Achszapfen 162, 164. Ein Drehzapfen 166 verbindet die beiden Lenker 158,
159 miteinander.
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Die Torsionsfeder 170, die in Form zusammenwirkender Paare benutzt
wird, kuppelt die Lagerstücke 160 auf dem Rahmen 64 elastisch mit dem oberen Ende
des oberen Lenkers 158. Die Torsion der Feder 170 wird übertragen, um über die Lenker
158, 159, dem Belastungsbalken 130, die Ausgleichskonsolen 138, 140 und schließlich
die Belastungsrollen 126 Druck auf das Deckband 14 des Deckbandförderers auszuüben.
Durch diese Anordnung wird der von der Belastungseinheit 144 aufgebrachte Druck
egalisiert. Der mit dem Rahmen 64 des Förderers 10 und dem Belastungsträger 130
gelenkig verbundene Dreharmträger 148 verleiht der Anordnung Stabilität. Hervorragende
Wirkungsweise wird durch die stoßdämpfenden Eigenschaften einer Torsionsfeder erreicht.
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Die Belastungsrollen 126 werden durch den Rahmenteil 64 des Förderers
10 unmittelbar über der Mitte des Belastungsträgers 130 gehalten und mit Druck beaufschlagt.
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Die andere Halterung erfolgt von einem entfernten Teil des Dreharmträgers
148 aus über einen an dem Rahmenteil 64 an der Lagerstelle 150 gelagerten Dreharm.
Der Dreh-
armträger 148 greift außerdem fest an dem Belastungsbalken
130 an.
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Fig. 19 und 20 zeigen eine gleichermaßen bevorzugte besondere Art
der Druckausübung auf die Belastungsrollen 126 einer voll ausgeglichenen Belastungsvorrichtung
124. Diese Anordnung verwendet eine Torsionsfeder ähnlich der bei Fahrzeugaufhängungen
benutzten, z.B. die Torsilastic(R)-Feder der The B.F.Goodrich Company.
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Eine Gestängeanordnung mit einem unteren Lenker 171 und einem oberen
Lenker 172 ist mit zwei Lagerstücken 174 auf dem Rahmen 64 über dem Belastungsträger
130 unter Einsatz von Achsen 176 und 178 verbunden. Ein Drehzapfen 180 verbindet
die beiden Lenker 171 und 172.
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Eine Feder 182 stellt die elastische Verbindung zwischen dem ersten
und dem zweiten Lenker 171, 172 her, um den unteren Lenker 171 nach unten zu drücken
und dadurch einen gleichmäßigen Druck auf den Belastungsträger 130 auszuüben. Vorzugsweise
verbindet eine zusätzliche Torsionsfeder 184, genauer gesagt, ein Paar von zusammenwirkenden
Torsionsfedern 184, den Fördererrahmen 64 mit dem oberen Ende des oberen Lenkers
172.
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Von den Federn 182 und 184 wird dadurch Torsion übertragen, um über
den Lenker 172, den Belastungsträger 130, Lagerstücke und die Belastungsrollen 126
Druck auf das obere Deckband 14 des Deckbandförderers auszuüben.
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Der mit dem Rahmen 64 des Förderers 10 und dem Belastungsträger 130
gelenkig verbundene A-Rahmenträger verleiht der Anordnung Stabilität. Hervorragende
Wirkungsweise ergibt sich aufgrund der stoßdämpfenden Eigenschaften der Torsionsfedern
182, 184.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 21 und 22 erhalten
die
Belastungsrollen 126 Abstützung und Belastung durch die Rahmenteile 64 des Förderers
unter Verwendung einer federbelasteten abgewandelten Belastungsanordnung 124.
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Diese Anordnung besteht aus zwei V-Rahmen oder querschwingenförmigen
Trägern 188. Diese Träger 188 sind an Lagerstücken 190 gehaltert, die an einem Rahmenteil
64 des Förderers 10 befestigt sind. Die oberen Enden der Träger 188 sind mittels
Bolzen 192 gelenkig verbunden, so daß sie sich um eine gemeinsame Achse drehen können.
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Die unteren Enden der Träger 188 konvergieren zu einem gelochten unteren
Endteil zur Aufnahme eines Bolzens 194, der durch den Belastungsträger 130 hindurchragt
und eine gelenkige Verbindung zwischen Belastungsträger 130 und Trägern 188 schafft.
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Bei dieser in den Fig. 21, 22 gezeigten Vorrichtung 124 können Torsionsfedern
196 und 198 benutzt werden, die den bei einigen Kraftfahrzeugaufhängungen verwendeten
ähneln, z.B. der Torsilastic (R)-Feder der Firma The B.F. Goodrich Company.
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Die Torsionsfedern 196,198 verbinden die oberen Enden der jeweiligen
querschwingenförmigen Träger 188, um jeden Träger gegen den Belastungsträger 130
zu drücken und damit die an diesem vorgesehenen Tragrollen 126 gegen das Deckband
14 anzupressen.
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Von den Federn 196, 198 wird Torsion als Druckkraft auf das Deckband
14 des Deckbandförderers übertragen. Diese Anordnung gleicht in bevorzugter Weise
den Druck aus, der von den Belastungseinheiten 144 ausgeübt wird. Die stoßdämpfenden
Eigenschaften der Torsionsfedern 196, 198 beeinflußen die Wirkungsweise besonders
günstig.
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Die Belastungsvorrichtung 124 ist so gestaltet, daß sie
die
Rückseite des Deckbandes 14 soviel wie für maximalen Druckausgleich möglich, längs
einer zur Gurt-/Bandbewegung querverlaufenden Linie berührt. Vorzugsweise sollte
der Hauptteil einer solchen Querlinie von den Belastungsrollen 126 berührt werden.
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Bei der Benutzung der Fördervorrichtung 10 gemäß der Erfindung an
einer Arbeitsstätte erfolgt die Abstützung der an seiner unteren Aufgabezone 24
beschickten Fördererkonstruktion mittels eines Traggerüstes, das an die Seite eines
abzubauenden Hügels angesetzt ist und die obere Abgabezone 88 abstützt. Alternativ
kann die Abstützung des Steilförderers an einer Abwurfstation 88 an seinem oberen
Ende erfolgen, wobei die Seite des abzubauenden Hügels ausreichenden Halt vermittelt,
um eine untere Aufgabezone 24 in geeigneter Ausrichtung zur Aufnahme von zu transportierendem
Erz zu sichern.
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Alternativ können beide Enden eines Steilförderers mit Bewegungsmitteln,
z. B. Gleisketten oder dergleichen, zur Verschiebung der Vorrichtung 10 an einer
Abbaustätte ausgerüstet ein. Auch ist es möglich, in Abhängigkeit von der Gestaltung
der Abbaustätte nur eines der Enden mit einer Versetzungseinrichtung auszustatten.
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Viele Steilförderer können in einer kaskadenförmigen oder modularen
Anordnung mit einem unteren Steilförderer benutzt werden, der Fördergut von seinem
oberen Ende auf das untere Ende eines folgenden Steilförderers abwirft. Beim Abbau
entstehen an den Abbaustätten normalerweise Erhebungen, wodurch viele solcher Steilförderer
reihenweise eingesetzt werden, um das Produkt von einer Grubenanlage abzufördern.
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Wenn stärkere Stahlcord-Fördergurte benötigt werden, können diese
sich den bei den erläuterten bevorzugten
Ausführungsformen vorhandenen
kleinen Krümmungsradien nicht anpassen. Infolgedessen wäre der Krümmungsradius an
der gebogenen Übergangs zone 34 des Förderers in der Größenordnung von 152,40 bis
304,80 m oder größer, während der Krümmungsradius der bevorzugten Cordgurte verwendenden
Ausführungsform typischerweise 7,62 bis 15,24 m oder mehr betragen würde.
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