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Die Erfindung betrifft Förderbänder und
insbesondere modulare Kunststoff-Förderbänder, die zur Förderung
von Gegenständen
auf einer ein Kurvenstück
aufweisenden Förderbahn
geeignet sind.
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Stand der
Technik
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Kunststoff-Förderbänder werden häufig, insbesondere
zur Förderung
von Nahrungsmittelprodukten, verwendet, weil sie nicht korrodieren
und leicht zu reinigen sind. Modulare Kunststoff-Förderbänder werden
aus kunststoffgespritzten, modularen Verbundgliedern oder Bandmodulen
hergestellt und werden in Reihen angeordnet. Einen Abstand voneinander
aufweisende Verbundgliedenden erstrecken sich von jedem Ende der
Module und weisen miteinander ausgerichtete Öffnungen zur Aufnahme eines
Drehstabs auf. Die Verbundgliedenden längs eines Endes einer Modulreihe
sind mit Verbundgliedenden einer benachbarten Reihe miteinander
verschränkt.
Ein Drehstab oder Gelenkstift ist in miteinander ausgerichteten Öffnungen
der endverbundenen Reihen drehbar angeordnet und verbindet benachbarte
Reihen miteinander, so dass ein Förderband mit zwei Enden oder
ein endloses Förderband gebildet
wird, das sich um eine Antriebszahnrolle dreht.
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Bei manchen industriellen Anwendungen werden
Förderbänder dazu
benutzt, Produkte auf Bahnen zu tragen, die sowohl gebogene als
auch gerade Segmente aufweisen. Förderbänder, die seitlich verbiegungsbeweglich
sind, um den Kurvenbahnen zu folgen, werden als seitenbewegliche,
Kehren- oder Radialförderbänder bezeichnet.
Wenn ein Radialförderband
eine Kehre durchläuft,
muss das Förderband
fächerförmig auseinandergehen,
weil die Förderbandkante
an der Außenseite
der Kehre einem längeren
Weg als an der Innenseite der Kehre folgt. Damit das Förderband
sich auffächern
kann, sind die Öffnungen
in den Verbundgliedenden an einem Ende jeder Reihe in Förderrichtung
des Förderband
typischerweise verlängert.
Die verlängerten Öffnungen
erlauben, dass das Förderband
an der Innenseite einer Kehre gestaucht und an der Außenseite gespreizt
wird.
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Die Anforderungen an das Folgen einer
Kurvenbahn sind mit Problemen verbunden, die bei geraden Förderbahnen
nicht auftreten. Weil die verlängerten Öffnungen
der bekannten Radialförderbänder gleich
lang wie die Förderbandbreite
ist, trägt
bzw. tragen beispielsweise nur einer oder sehr wenige der Verbundgliedenden
an der Außenseite
einer Kehre den ganzen Förderbandzug.
Bei einem geraden Verlauf ist der Förderbandzug auf die ganze Förderbandbreite
verteilt. Wenn die äußeren Verbundgliedenden nicht
besonders gestützt
werden, ist die Zugkraftrate durch die Zugkraft in einer Kehre begrenzt;
diese Zugkraftrate ist oft bis zu zehnmal geringer als bei einer
geraden Förderbahn.
Daher müssen
die Radialförderbänder schwerer
und stärker
als gerade, dieselbe Last fördernde
Förderbänder sein.
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Ein Förderband mit besonderen Kantenmodulen
mit engerem Verbundgliedabstand und sich verjüngenden Drehstabschlitzen für runde
Drehstäbe,
um die Verteilung des Zugs an der Außenseite einer Kehre zu verbessern,
ist im US-Patent 5 174 439 offenbart, die am 29. Dezember 1992 veröffentlicht wurde.
Das Patent offenbart auch die Verwendung eines sich halb verjüngenden,
runden Stabs mit sich nicht verjüngenden
Drehstabschlitzen, um dieselbe Wirkung zu erzielen. Ein aus solchen
Kantenmodulen aufgebautes Förderband
beschränkt
noch den Förderbandzug
in einer Kehre auf nur wenige dichtgedrängte, dünne Verbundgliedenden an der
Außenseite
der Kehre. Die Förderbandkräfte in Kehren
sind geringer als in geraden Bahnen. Diese Ungleichheit der Kräfte ist
größer, je
breiter das Förderband
ist. Daher müssen
die Förderbandkräfte geringer
werden, um sich an Kehren anzupassen.
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Ein modulares Förderband gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, das eine drehbare, verjüngte Verbindungswelle verwendet,
ist im US-Patent 5 431 275 beschrieben, das am 11. Juli 1995 veröffentlicht
wurde. Die Verbindungswellen haben eine Längsachse, eine gerade Oberfläche zur
Aufnahme der Zuglast zwischen benachbarten Reihen, wenn das Förderband
eine gerade Bahn durchläuft,
und eine sich verjüngende
Oberfläche
zur Aufnahme der Zuglast zwischen benachbarten Reihen in einer Kehre.
Die sich verjüngende
Oberfläche
steht winklig zur Längsachse
in Bezug zur geraden Oberfläche.
Die sich verjüngende
Oberfläche
schneidet die gerade Oberfläche
derart, dass eine Übergangszone
gebildet wird, längs
der die Zuglast auf der geraden Oberfläche auf die sich verjüngende Oberfläche drehbar übertragen
wird, wenn der Förderbandverlauf
von einer geraden Bahn zu einer Kurvenbahn überwechselt. Das Patent offenbart
auch die Verwendung von sich verjüngenden Wellenöffnungen,
die bei der Aufteilung der Zuglast behilflich sind, aber diese Öffnungen
sind schwierig spritzzugießen.
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Ein gefragtes Merkmal bei Radialförderbändern ist
ein niedriges Kehrenverhältnis,
d. h. das Verhältnis
des Radius des engsten Förderbandkehrenwegs
zur Förderbandbreite.
Die meisten Radialförderbänder haben
Kehrenverhältnisse
von etwa 2 : 1 und größer. Daher
müssen
die Kehren lang und schwach gebogen sein und nehmen anderweitig
benötigten
Raum weg. Kleinere Kehrenverhältnisse sind
generell durch den Widerstreit zwischen den verschränkten Verbundgliedenden
begrenzt, wenn diese an der Innenseite einer Kehre zusammenstoßen. Bekannte
Verbundgliedenden sind längs
paralleler, gerader Achsen gebildet und neigen dazu, sich in den
Kehren zu verbinden. Ein Doppelsteigungsförderband, das an der Innenseite
einer Kehre besser zusammenpasst, ist im US-Patent 5 346 059 offenbart,
das am 13. September 1994 veröffentlicht
wurde. Das dort gezeigte Förderband
hat kürzere
Verbundgliedenden auf der Innenseitenhälfte als auf der Außenseitenhälfte, wodurch
die Innenseitenkanten enger zusammenrücken können. Die Drehstaböffnungen
längs jeder
Hälte sind
jedoch miteinander in Querausrichtung geschlitzt, und die Last wird
nur durch die äußersten
und mittleren Verbundgliedenden in einer Kehre getragen. Bei einer
geraden Bahn wird der Förderhandzug
unter vielen Verbundgliedenden aufgeteilt. Daher muss das Förderband
viel stärker
ausgeführt
werden, oder seine Last muss verringert werden, damit die Kehren
beherrscht werden können.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Verschwenderische Förderbandstärken, große Differenzen
zwischen den Zugkräften
auf geraden Bahnen und Kehren, komplexe Drehstabausführungen,
Schwierigkeiten beim Spritzgießen
und weitere Nachteile werden mit der Erfindung vermieden, die ein
modulates Förderband
vorsieht, das geraden oder gebogenen Bahnen folgen kann. Das Förderband
ist aus einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Reihen aus einem
oder mehreren Förderbandmodulen
aufgebaut. Ein Satz aus Gelenkelementen an jeden Ende jeder Reihe
ist mit einem Satz aus Gelenkelementen einer benachbarten Reihe
verschränkt. Miteinander
ausgerichtete Öffnungen
in den verschränkten
Sätzen
der Gelenkelemente bilden einen Durchgangsweg zwischen jeder Reihe
in Querrichtung. Ein im Durchgangsweg zwischen jeder Reihe angeordneter
Gelenkstift hat einen sich verjüngenden
Bereich an einer Seite des Förderbands
und verbindet die Reihen miteinander zu einem endlosen Förderband
mit einem Gelenk zwischen aufeinanderfolgenden Reihen. Der Gelenkstift
ist ferner durch einen in Förderrichtung
verlaufenden, abgeschrägten Querschnitt
gekennzeichnet. Der abgeschrägte Querschnitt
des sich verjüngenden
Bereichs nimmt in seiner Länge
mit dem Innenabstand von der Förderbandseite
zu.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Diese und weitere Merkmale, Aspekte
und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit der folgenden
Beschreibung, den Ansprüchen
und den Zeichnungen besser zu verstehen. Es zeigen:
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1a eine
perspektivische Teilansicht von oben auf eine erste Kante einer
ersten Ausführung
eines Förderbands
gemäß der Erfindung,
das eine Kurvenbahn darstellt,
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1B eine
perspektivische Teilansicht von oben auf eine zweite Kante des Förderbands
der 1A, das eine gerade
Bahn darstellt,
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2A eine
perspektivische Teilansicht von unten auf die erste Kante des Förderbands
der 1A in einer Kurvenbahn,
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2B eine
perspektivische Teilansicht von unten auf die zweite Kante des Förderbands
der 1A in einer geraden
Bahn,
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3A eine
Seitenansicht zweier Reihen des Förderbands der 1A in einer geraden Bahn,
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3B einen
Schnitt durch die zwei Reihen der 3A
;
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4A eine
Seitenansicht zweier Reihen des Förderbands der 1A an der Innenseite einer Kehre,
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4B einen
Schnitt durch die zwei Reihen der 4A,
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5A eine
perspektivische Ansicht einer ersten Ausführung des sich verjüngenden,
abgeschrägten
Gelenkstifts der 1A,
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5B eine
Ansicht des Gelenkstifts der 5A von
unten,
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5C eine
Draufsicht auf den Gelenkstift der 5A,
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6 eine
perspektivische Ansicht eines Verbundglieds, das in der ersten Reihe
des Förderbands
der 1A verwendet wird,
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Verbundglieds, das in der zweiten
Reihe des Förderbands
der 1A verwendet wird,
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8 eine
Seitenteilansicht des Förderbands
der 2A, das in einen
Tragstreifen an der Außenseite
einer Kehre eingreift,
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9 eine
Seitenansicht zweier Reihen des Förderbands der 1B, wobei das Zurückhalten eines Gelenkstifts
gezeigt ist,
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10 eine
Draufsicht auf einen Teil einer Förderbandreihe des Förderbands
der 1A,
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11 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung eines Verbundglieds,
das für den
Aufbau eines Förderbands
gemäß der Erfindung nützlich ist
und das aber ein Muster mit einer einzelnen Reihe verwendet,
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12 eine
Draufsicht auf eine weitere Ausführung
eines abgeschrägten
Gelenkstifts gemäß der Erfindung,
der in beidseitig sich biegenden Förderbändern nützlich ist,
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13 eine
perspektivische Teilansicht zweier einstückig gespritzter Förderbandmodule,
die beim Förderband
der 1A verwendbar sind,
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14 eine
perspektivische Vorderteilansicht eines der Module der 13,
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15 eine
perspektivische Ansicht einer rastenden Seitenschutzvorrichtung
mit einem der Module der 13,
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16 eine
perspektivische Ansicht eines Rastzahns, der bei den Modulen der 13 verwendbar ist,
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17 eine
Draufsicht auf zwei Förderbänder gemäß der Erfindung,
die ein produktübertragendes,
sternförmiges
Rad bei einer produktsammelnden Anwendung antreiben,
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18 eine
Seitenansicht auf ein Ende eines Verbundglieds einer Zwischenantriebskette
mit Rollen, die an den Antriebsnasen eines Förderbands angreifen, das aus
den Modulen der 13 aufgebaut
ist,
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19 ein
schematisches Schaubild zur Darstellung des Zwischenantriebsverhältnis der
Antriebskettenrollen zu den Antriebsnasen und
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20 eine
Ansicht einer weiteren Ausführung
dreier Förderbandreihen,
die aus einstückig
gespritzten Modulen aufgebaut sind, die in Förderbändern der 1A verwendbar sind.
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Ausführungsarten
der Erfindung
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Teile einer beispielhaften Ausführung eines Radialförderbands
mit Merkmalen gemäß der Erfindung
sind gezeigt, wobei die 1A eine
Kehre und 1B eine gerade
Bahn darstellt. Das endlose Förderband
ist aus einer Folge von Förderbandreihen zusammengesetzt,
die vorzugsweise aus spritzgegossenem Kunststoff hergestellt sind,
die an ihren Enden durch Drehstäbe
oder Gelenkstifte 22 miteinander verbunden sind. Bei der
gezeigten Ausführung finden
sich zwei Arten von Förderbandreihen:
eine erste Reihe 24 und eine zweite Reihe 25.
Die erste Reihe weist einen ersten Satz 26 aus Gelenkelementen
längs eines
ersten Endes 28 der Reihe und einen zweiten Satz 27 aus
Gelenkelementen längs
eines entgegengesetzten zweiten Endes 29 der Reihe auf. Ein
langgestreckter Schlitz 30 ist in jedem der ersten und
zweiten Gelenkelemente der ersten Reihe gebildet. Die Schlitze an
jedem Ende sind über
die Breite des Förderbands
axial ausgerichtet und erstrecken sich mit ihrer Längsrichtung
in Förderrichtung
des Förderbands.
Die ersten und zweiten Sätze
aus Gelenkelementen gehen von einem Mittelteil 32 aus,
der ein Verbindungsglied in Querrichtung über die Reihenbreite bildet.
Die zweite Reihe 25 umfasst einen ersten Satz 34 aus
Gelenkelementen längs
eines ersten Endes 36 und einen zweiten Satz 35 aus
Gelenkelementen längs
eines zweiten Endes 37. Eine fahnenartige Öffnung 38 ist
in jedem der ersten und zweiten Gelenkelemente 34, 35 in
axialer Ausrichtung längs
jedem Reihenende gebildet. Die Fahnenform ist bei einer bevorzugten
Ausführung
durch eine abgerundete Spitze 40 an den fernen Enden der
Gelenkelemente gebildet, wobei diese Spitze in einen 60°-Bereich
längs eines
Radius 41 am nahen Ende der Gelenkelemente übergeht.
Die Gelenkelemente gehen von einem Mittelteil 42 aus, der
ein ähnliches Verbindungsglied
in Querrichtung bildet, wie das der ersten Reihe.
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Der zweite Satz aus Gelenkelementen
einer ersten Reihe ist mit dem ersten Satz aus Gelenkelementen einer
benachbarten zweiten Reihe verschränkt, deren zweiter Satz aus
Gelenkelementen mit dem ersten Satz aus Gelenkelementen einer weiteren
ersten Reihe verschränkt
ist und mittels Gelenkstiften 22 verbunden ist, die in
den ausgerichteten Schlitzen 30 und Öffnungen 38 zwischen
den Reihen eingefügt
sind und somit ein Förderband 20 bilden.
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Jede Reihe kann aus einem einstückigen Förderbandmodul
aufgebaut sein, das in Breiten- oder einzelnen Seite-an-Seite-Modulen
gespritzt ist, die ein oder mehrere Gelenkelemente an jedem Ende
in Ziegelbauweise oder nach Art einer stetigen Naht aufweisen. Bei
der in den Zeichnungen gezeigten Ausführung umfasst jede Reihe einen
Stapel einzelner Verbundglieder 48, 49, die besser
in den 6 und 7 gezeigt sind. In 6 weist jedes Verbundglied 48 der
ersten Reihe 24 ein erstes Gelenkelement 26 und
ein zweites Gelenkelement 27 auf, die von einem Mittelteil 32 ausgehen,
der als Abstandsglied wirkt und einen Spalt 50 (wie in 1A gezeigt ist) zwischen
Gelenkelementen längs
jeden Reihenendes vorsieht. Der Mittelteil 32 weist eine Bohrung 44 auf,
um ein Stützelement 45,
beispielsweise einen Gewindestift oder -bolzen, aufzunehmen, auf
dem eine Vielzahl von Verbundgliedern 48 Seite an Seite
zur Bildung einer Reihe gestapelt werden kann. Zur besseren gestapelten
Ausrichtung geht eine Nabe 86 vom Mittelteil aus, um mit
einer Nabenaufnahme (nicht gezeigt) auf der anderen Seite des Verbundglieds
zusammenzuarbeiten. Verbindungselemente 52, wie Unterlegscheiben,
Muttern und Bolzenköpfe,
werden dazu benutzt, die gestapelten Verbundglieder zu einem starken
Förderband
zusammenzuhalten. Die Verbundglieder 49 der zweiten Reihe 25 sind
in entsprechender Weise gebildet und dienen zum Aufbau der zweiten
Reihe, wie in 7 gezeigt
ist.
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Besondere Kantenverbundglieder können verwendet
werden, um dem Förderband
so etwas wie eine glatte Kante zu geben, damit das Anstoßen an nahegelegene
Gegenstände
vermieden wird. Ein erstes mutternhaltendes Kantenverbundglied 54 (in den 1B und 9 gezeigt) wird an der Kante 47 der zweiten
Reihe 25 benutzt. Das Kantenverbundglied umfasst eine sechskantige
Ausnehmung 56 für
eine Mutter, die auf ein Gewindeende des Stützelements 45 aufgeschraubt
wird. Die fahnenarti gen Öffnungen 38 im
ersten Kantenverbundglied 54 sind ebenfalls mit Ausnehmungen
versehen, um zu verhindern, dass das Ende des Gewindestifts aus
der Förderbandkante
hervorsteht. Ein zweites mutternhaltendes Kantenverbundglied 55 enthält eine ähnliche Ausnehmung 56' für die Kante
der ersten Förderbandreihe 24.
Wie in 1A gezeigt ist,
schließt
die entgegengesetzte zweite Kante 46 des Förderbands mit
Kantenverbundgliedern 58, 59 ab, die Ausnehmungen 60, 60' für Bolzenköpfe aufweisen.
Die erste Reihe schließt
mit einem Kantenverbundglied 58 mit einer runden Ausnehmung 60 für den Kopf
eines Bolzens ab, der als Stützelement
verwendet wird. Das Kantenverbundglied der ersten Reihe zeigt auch Ausnehmungen
an den Schlitzen 30, um zu verhindern, dass das Ende des
Gelenkstifts aus der Förderbandkante
hervorsteht. Die zweite Reihe schließt mit einem Kantenverbundglied 59 ab,
das eine ähnliche Ausnehmung 60' für einen
Bolzenkopf hat. Diese Modulbausteine erlauben ein Kundenförderband,
das eine beliebige Breite hat und leicht aufzubauen ist.
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Wie in den 1A und 1B gezeigt
ist, bilden die Dachflächen 62 der
Gelenkelemente 26, 27, 34, 35 und
die Dachflächen 63 der
Mittelteile 32, 42 eine Förderhandfläche für Fördergegenstände, die generell für die Produktstabilität eben ist.
(Die Dachflächen 63 der
Mittelteile könnten
alternativ auch Ausnehmungen aufweisen). Die Unterseite des Förderbands
kann, wie in den 2A und 2B gezeigt ist, eine Anzahl
von Merkmalen aufweisen. Diese Merkmale können das einstückige Spritzen
jeder Reihe oder, wie in den 2A und 2B gezeigt ist, ein individuelles
Sonderzweck-Verbundglied betreffen. Die 2A zeigt ein besonderes Niederhaltungsverbundglied 66 in
der ersten Reihe 24 des Förderbands. Die Gelenkelemente 26, 27 verlaufen
von der Unterseite 65 des Förderbands aus etwas nach unten
und schließen
mit einem Flansch 68 ab, der abgeschrägte Vorder- und Hinterenden 69 aufweist. Der
Flansch greift in einen Tragstreifen 70 (8) an der Außenseite einer Kehre ein, um
das Förderband niederzuhalten,
so dass dieses nicht nach oben schnellt. Das Niederhaltungsverbundglied
umfasst auch einen Zahn 72, der von den erweiterten Gelenkelementen
auf der Unterseite des Förderbands
nach außen
ragt. Der Zahn ragt deshalb in Richtung zur Außenseitenkante des Förderbands
nach außen, weil
er in einen angepassten Antriebsgurt, in ein Kettenrad (nicht gezeigt)
oder in ein Laufkatzengetriebe eingreift, das bei einem Staurollenförderer verwendet werden
könnte,
bei dem der erste eingehende Gegenstand auch als erster wieder hinausgeht.
Ein weiteres Zahnverbundglied 74 ohne Niederhaltungsflansche
weist nur den Zahn 72 auf Links und rechts angeordnete
Verbundglieder führen ähnliche
Funktionen durch und bilden einen Satz aus Verbundgliedern, der
zur vollständigen
Wendigkeit beim Aufbau eines Förderbands
benötigt
wird.
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Wie bereits erwähnt wurde, kann das Förderband
an der Seite durch das Eingreifen des Zahns 72 oder durch
einen in der Mitte liegenden Caterpillar-Antrieb angetrieben werden,
der in Höcker 76 eingreift,
die von der Unterseite 65 des Förderbands ausgehen. Die Höcker können an
individuellen Verbundgliedern 78 in Form eines Kastens
gebildet und nach den 2A und 2B zusammengefasst sein,
um einen gesonderten Antriebsbereich vorzusehen. Die Höcker haben
eine Antriebsfläche 80,
an der Antriebsflächen,
wie Zähne
oder Rollenräder,
eines in der Mitte angeordneten Antriebsgurts oder einer Antriebskette
angreifen. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, verlaufen die Antriebsflächen parallel
zur Förderbandbreite,
doch sie könnten
auch unter einem Winkel 82 verlaufen, um das Angreifen
der Höckerantriebsfläche durch
eine Antriebsfläche
zu erleichtern, insbesondere wenn sich die Förderbandteilung wegen Änderungen
der Temperatur, der Abnutzung, der Last und der Herstellungsänderungen ändern kann. Die
gezeigten Höcker
weisen auch ausgerichtete Löcher 84 auf,
die einen Stift 85 im Presssitz aufnehmen, um die Seite
an Seite liegenden Höcker
zu stärken.
(Dieser Stift würde
bei einem einstückig
gespritzten Förderband
unnötig
sein).
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Wie in den 5A–5C gezeigt ist, hat die bevorzugte
Ausführung
des Gelenkstifts 22 eine sich verjüngende, abgeschrägte Form.
Der Gelenkstift erstreckt sich von einem breiteren ersten Stiftende 88 zu
einem engeren zweiten Stiftende 89. Der Gelenkstift hat über seine
Länge vorzugsweise
eine konstante Höhe
h. Der Gelenkstift verläuft
in Förderrichtung
des Förderbands
von einer vorderen Fläche 90 zu
einer rückwärtigen Fläche 91.
Die vordere Fläche 90 ist über die
Länge des
Gelenkstifts gerade. Die rückwärtige Fläche ist über einen
ersten Bereich 92 gerade, so dass sich ein konstanter Querschnitt über den
ersten Bereich ergibt, und verläuft vom
ersten Stiftende 88 zum zweiten Stiftende 89.
Die abgerundeten vorderen und rückwärtigen Flächen geben dem
Gelenkstift einen generell ovalen Querschnitt. Die rückwärtige Fläche eines
zweiten Bereichs 93 erstreckt sich vom zweiten Stiftende
in Richtung auf das erste Stiftende und verjüngt sich in Richtung auf das
zweite Stiftende, so dass die Längsachse
I des Querschnitts, d. h. der Abstand zwischen der vorderen Fläche 90 und
der rückwärtigen Fläche 91 des Gelenkstifts,
mit der Entfernung vom zweiten Stiftende auf ein Maximum I2 zunimmt, das geringer als die oder gleich
der Längsachse
I1 des Querschnitts des ersten Bereichs 92 ist.
Bei einer bevorzugten Ausführung ändert sich
die Längsachse
I2 des zweiten Bereichs linear mit der Entfernung
vom zweiten Stiftende.
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Wenn das Förderband auf einer geraden Bahn
wie in den 3A und 3B in Richtung des Pfeils 96 verläuft, wird
die vordere Fläche 90 des
Gelenkstifts 22 dicht gegen die stumpfen Spitzen 40 der fahnenartigen Öffnungen 38 durch
die Förderbandzugspannung
gezogen. Die rückwärtige Fläche 91 des
ersten Bereichs 92 des Gelenkstifts wird dicht gegen das
ferne Ende 98 der Schlitze 30 gezogen, die den
ersten Bereich umgeben. Die rückwärtige Fläche des
zweiten Bereichs 93 hat jedoch wegen der sich verjüngenden,
rückwärtigen Fläche einen Abstand
von den fernen Enden der Schlitze 30. Daher ist die Förderbandzugspannung
unter den Gelenkstiften aufgeteilt, die den ersten Bereich des Gelenkstifts
auf einer geraden Bahn umgeben.
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Bei einer Kehre wie in den 4A und 4B wird in Richtung des gebogenen Pfeils 97 wie
bei einer geraden Bahn die vordere Fläche 90 des Gelenkstifts
durch die Förderbandzugspannung
dicht gegen die stumpfen Spitzen 40 der fahnenartigen Öffnungen
gezogen. Die rückwärtige Fläche 91 des
zweiten Bereichs 93 des Gelenkstifts wird dicht gegen die
fernen Enden 98 der Schlitze gezogen, die den zweiten Bereich
umgeben. Der sich verjüngende
zweite Bereich bestimmt die sich ändernde Teilung des Förderbands über dessen
Breite, wenn dieses sich an seinen Außenkanten in einer Kehre auffächert. Die
Förderbandteilung
nimmt von der Außenseite
der Kehre nach innen ab, wie es durch die Längsachse I2 des Querschnitts
des zweiten Bereichs bestimmt wird. Die rückwärtige Fläche des ersten Bereichs 92 hat von
den fernen Enden der Schlitze in den Gelenkelementen, die den ersten
Bereich des Gelenkstifts umgeben, einen Abstand infolge des Zusammenstoßes der
Reihen an der Innenseite der Kehre. Daher teilen sich nur diejenigen
Gelenkelemente, die den zweiten Bereich des Gelenkstifts umgeben,
die Förderbandzugspannung
bei einer Kehre.
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Bei einer in 5C gezeigten, bevorzugten Ausführung des
Gelenkstifts bildet ein in der Mitte liegender, dritter Bereich
einen Übergang
zwischen dem ersten Bereich 92 und dem zweiten Bereich 93. Die
Längsachse
I3 des Querschnitts des dritten Bereichs ändert sich
von der maximalen Längsachse
I2 des Querschnitts des zweiten Bereichs
zur konstanten Längsachse
I1 des Querschnitts des ersten Bereichs.
Die Änderung
nach I3 kann wie die Änderung für I2 linear
sein oder einer anderen einförmigen
Beziehung folgen, die erlaubt, dass die Zugspannungslast von den
Innenverbundgliedern über
die mittleren Verbundglieder zu den Außenverbundgliedern gleichmäßig übertragen
wird, wenn das Förderband in
eine Kehre eintritt und umgekehrt und diese Kehre vorhanden ist.
Auf diese Weise führt
der sich verjüngende,
abgeschrägte
Gelenkstift zu einem starken Förderband,
ohne dass eine Überbemessung
bei Radialanwendungen nötig
ist.
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Damit das Förderband sich um ein Antriebsrad
drehen oder in eine geneigte Förderbahn
eintreten oder diese verlassen kann, muss es sich am Gelenk zwischen
aufeinanderfolgenden Reihen drehen können. Die Form des in den Schlitzen 30 steckenden
Gelenkstifts 22 erlaubt es diesem nicht, sich in den Schlitzen
zu drehen. Die fahnenartigen Öffnungen 38 in
den Gelenkelementen, die mit den geschlitzten Gelenkelementen verschränkt sind,
weisen einen breiteren Sektorteil längs der nahen Fläche 41 auf,
die eine Radialfläche
sein könnte.
Die Länge
des Radius von der Spitze 40, in der die Vorderseite des Gelenkstifts 22 ruht,
ist gerade etwas größer als
die Längsachse
I1 des ersten Bereichs 92 des Gelenkstifts.
Der Sektorteil erlaubt, dass sich der Gelenkstift und die verschränkte, geschlitzte
Verbundgliedreihe um die Reihe mit den fahnenartigen Öffnungen
sowohl nach oben als auch nach unten gemäß dem Spitzenwinkel der Öffnung drehen
können.
Die fahnenartigen Öffnungen
erlauben ein Biegen des Förderbands
nach vorn und nach hinten, wenn dieses einen abgeschrägten Gelenkstift
verwendet. Die fahnenartige Öffnung
könnte
alternativ eine mehr dreieckige Form haben, wobei in diesem Fall
die nahe Fläche 41 gerade
statt gebogen sein würde.
Der Sektorteil braucht nicht symmetrisch um die Position des Gelenkstifts
bei Höhenbahnen
zu liegen. Wenn das Förderband
nicht nach hinten biegsam zu sein braucht, braucht beispielsweise
der Sektorteil sich von einer Horizontalebene, die die Spitze enthält, aus nur
nach unten zu erstrecken, damit sich das Förderband um ein Antriebsrad
drehen kann.
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Die in den 5A–5C gezeigte Ausführung des
Gelenkstifts 22 weist Endlaschen 900 und 101 auf.
Die erste Endlasche 100 ragt von der rückwärtigen Fläche 94 des Gelenkstifts
am ersten Ende 88 nach außen und greift nach 9 an der Verbundgliedwand 102 an,
so wie bei einem mutternhaltenden Kantenverbundglied 54,
um zu verhindern, dass der Gelenkstift weiter in die ausgerichteten Öffnungen
eindringt. Die zweite Endlasche 101 ragt von der vorderen
Fläche 90 des
Gelenkstifts am zweiten Ende 89 nach außen. Zur Einfügung des
Gelenkstifts zwischen zwei Förderbandreihen
werden die Reihen zunächst
zusammengedrückt,
und das zweite, schmälere
Ende des Gelenkstifts wird mit der vorderen Fläche 90 des Gelenkstifts
eingefügt,
wobei dieser längs
den Spitzen 40 der fahnenartigen Öffnungen 38 gleitet,
bis der Gelenkstift vollständig
eingefügt
ist. Die zweite Endlasche 101 wird verbogen, wenn sie durch
die ausgerichtete Öffnung
gleitet, bis sie in ihre ursprüngliche
Position in den Spalten 50 zwischen den Gelenkelementen
zurückschnappt. Wenn
der Gelenkstift vollständig
eingefügt
ist, wird die zweite Endlasche 101 durch den Wandaufbau nahe
der Spitze 40 einer fahnenartigen Öffnung in der Nähe der zweiten
Kante des Förderbands
zurückgehalten.
Auf diese Weise verhindern die Endlaschen, dass der Gelenkstift
sich während
des Betriebs aus dem Förderband
herausarbeitet. Selbstverständlich
sind viele Zurückhaltungssysteme
für Gelenkstifte
in der Fachwelt bekannt. Die Gelenkstifte könnten ohne Laschen sein, und
es könnte
ein einstückiger
Förderbandaufbau
oder es könnten
andere einfügbare
Verschlüsse
verwendet werden, um einen Gelenkstift zu erhalten, der die lastverteilenden
Vorteile gemäß der Erfindung
vorsieht.
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Wie in 10 gezeigt
ist, können
die Gelenkelemente 26, 27 einer Reihe längs eines
Radius angeordnet werden, der eher an den Kehrenradius des Förderbands
angenähert
ist, als wenn sie längs gerader
Linien angeordnet werden, die senkrecht zu dem in Querrichtung verlaufenden
Verbindungsglied stehen. Dadurch wird eine besondere Stärke in einer Kehre
vorgesehen und dem Förderband
die Bewältigung
von engeren Kehren erlaubt. Die Spalten 50 zwischen aufeinanderfolgenden
Gelenkelementen sind weit genug auseinander, damit sich die verschränkten, radial
ausgerichteten Gelenkelemente der benachbarten Reihe bei geraden
Bahnen anpassen.
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Eine weitere Förderbandausführung mit Merkmalen
gemäß der Erfindung
ist durch den Verbundgliedaufbau der 11 beispielhaft
wiedergegeben. Das Hybridverbundglied 104 weist ein Paar aus
Gelenkelementen 106, 107 auf, die von einem mittleren
Teil 108 ähnlich
wie die Verbundglieder der 6 und 7 ausgehen. Der mittlere
Teil weist eine Bohrung 44 durch die Mitte des mittleren
Teils und eine Nabe 86 zur Aufnahme in einer Nabenaufnahme auf
der entgegengesetzten Seite eines ähnlichen Verbundglieds auf.
Im Gegensatz zu den Verbundgliedern der 6 und 7 hat
das Verbundglied 104 einen Schlitz 30 in einem
ersten Gelenkelement 106 und eine umgekehrte, fahnenartige Öffnung in
einem zweiten Gelenkelement 107. Verbundglieder wie diese
können
auf einem durch die Bohrung geführten Tragelement
gestapelt werden, um eine Reihe aus Verbundgliedern zu bilden, die
an eine ähnliche
Reihe von Verbundgliedern angepasst werden kann, um ein endloses
Förderband
zu schaffen, das an den sich verjüngenden, abgeschrägten Gelenkstift 22 angepasst
ist und bei geraden und gebogenen Förderbändern ähnlich denen der 1A leistungsfähig ist. Ferner
könnten
die Gelenkelemente am mittleren Teil an anderen Positionen als längs einem
Ende befestigt werden, wobei dennoch die Vorteile der Erfindung gewahrt
bleiben.
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Ein einstückig gespritztes Förderbandmodul, das
generell einen gestapelten Satz aus Verbundgliedern 104 aufweist,
ist in den 13–15 und 20 gezeigt. Das Modul 120 der 13 umfasst ein in Querrichtung
verlaufendes Verbindungsglied 122 in Form eines I-Balkens,
von dem ein erster Satz aus Gelenkelementen 124 zu einem
ersten Ende 125 des Moduls und von dem ein zweiter Satz
aus Gelenkelemen ten 126 zu einem zweiten Ende 127 verläuft. Wie in 13 gezeigt ist, umfassen
beide Sätze
aus Gelenkelementen ausgerichtete, langgestreckte Schlitze 128,
die an einen sich verjüngenden
Gelenkstift angepasst sind. Das andere in 13 gezeigte Modul 121 ist dem
Modul 120 der 13 generell ähnlich.
Ein Unterschied besteht darin, dass die Gelenkelemente 130, 132 des
Moduls 121 ausgerichtete, fahnenartige Öffnungen 134 aufweisen,
mit deren Hilfe ein Förderband
aus abwechselnden Reihen der Module 120 und der Module 121 aufgebaut
werden kann, wobei das Förderband
sich um das Gelenk biegen kann, das zwischen aufeinanderfolgenden
Reihen gebildet ist. Gerade wie bei den gestapelten Verbundgliedern
könnte
jedes Modul alternativ Schlitze durch einen Satz aus Gelenkelementen
und fahnenartige Öffnungen
durch den entgegengesetzten Satz aufweisen. Um das Biegen zu erzielen,
ist ein Satz aus Gelenkelementen einer Schlitze aufweisenden Reihe
in einen Satz aus Gelenkelementen mit fahnenartigen Öffnungen
in einer benachbarten Reihe fingerförmig eingegliedert.
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Die Module der 13 haben weitere Merkmale, die bei der
Förderbandanwendung
nützlich sind.
An der Unterseite eines Paares von entgegengesetzten Gelenkelementen 124, 126 ist
ein vertikales Verlängerungsstück 136 einstückig angespritzt, das
in einen horizontalen Flansch 138 ausläuft; dieser Flansch bildet
eine Niederhaltungslasche, die an einem Tragstreifen 70 (8) an der Außenseite
einer Kehre angreift, um das Förderband
niederzuhalten. Wie in 14 gezeigt
ist, weist das vertikale Verlängerungsstück eine
Zusatzbefestigungslasche 140 auf, die von der Außenseite
des vertikalen Verlängerungsstücks horizontal
ausgeht. Die Befestigungslasche umfasst eine Zurückhaltungsstruktur 142 in Form
eines ansteigenden, trapezförmigen
Elements 144 zwischen der Oberseite der Befestigungslasche und
dem in Querrichtung verlaufenden Verbindungsglied 122.
Die Zusatzbefestigungslasche erlaubt, dass verschiedene Zusatzgeräte am Förderbandmodul
eingerastet und leicht ersetzt werden, wenn sie abgenutzt sind.
Ein vertikales Verlängerungsstück 146 ohne
horizontalen Flansch ist in der Nähe einer Seitenkante eines
Moduls 121 in 15 gezeigt. Dieses
Verlängerungsstück verläuft in Längsrichtung nicht
so weit wie das Niederhaltungsverlängerungsstück 136. Es weist eine ähnliche
Zusatzbefestigungslasche 148 auf.
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Ein Beispiel für ein Zusatzgerät, das wahlfrei zum
Modul zugefügt
werden kann, ist ein Seitenschutz 150. Der Seitenschutz
umfasst eine vertikale Platte 152, die von einem Schaft 154 ausgeht.
An der Unterseite des Schafts erstreckt sich horizontal ein Paar
aus Zurückhaltungslaschen 156,
die jeweils eine Aufnahme 157 aufweisen und in die Befestigungslasche 148 an
der Seitenkante des Förderbands
eingreifen. Der Seitenschutz verhindert nach seinem Einrasten, dass
die geförderten
Produkte von der Seite eines Förderbands
herunterfallen, das aus derartig ausgebildeten Modulen aufgebaut
ist. Nasen gehen von der Einraststruktur 158 an den Seitenkanten
des Förderbands
aus und rasten in Unterschneidungsflächen ein, die in Ausnehmungen
von Öffnungen 159 im
Seitenschutz angeordnet sind, um diesen in Position zu halten helfen.
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Ein weiteres Zusatzgerät, das auf
die Zusatzbefestigungslasche 140, 148 aufrasten
kann, ist ein Zahn 160, wie in 16 gezeigt ist. Der gezeigte Zahn ist
spatenartig geformt und hat eine eingebaute Aufnahme 162 zur
Aufnahme des trapezförmigen Elements 144 der
Befestigungslasche. Obwohl der Zahn als Antriebsfläche verwendet
werden kann, die durch ein horizontales Antriebszahnrad angetrieben werden
kann, kann er auch dazu verwendet werden, an einem in 17 gezeigten, sternförmigen Treibrad 164 anzugreifen
und von diesem betrieben zu werden, wobei dieses Treibrad zwischen
zwei Strängen 166, 167 des
aus den Modulen der 13– 15 aufgebauten Förderbands
läuft.
(Das sternförmige Treibrad
könnte
selbstverständlich
auch bei Förderbändern verwendet
werden, die aus gestapelten. Verbundgliedern 104 bestehen).
Das sternförmige Treibrad
weist Antriebszähne 168 auf,
die mit den Zähnen 160 der
Förderbänder zusammenarbeiten. Bei
der in 17 gezeigten
Anwendung wird das sternförmige
Treibrad in einem produktsammelnden System benutzt. Wenn der Eingangsstrang 166 schneller
als der Ausgangsstrang 167 läuft, dreht sich das sternförmige Treibrad
und bewegt sich in der dem Pfeil 170 entgegengesetzten
Richtung, um die Sammelzone zu verkürzen. Wenn sich beide Stränge mit
derselben Geschwindigkeit bewegen, dreht sich das sternförmige Treibrad
nur an Ort und Stelle.
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Von der Unterseite der Module 120, 121 geht auch
eine einstückig
gespritzte Antriebslasche 172 aus. Diese Lasche weist eine
vertikale Antriebsfläche 174 auf,
die durch Federbeine 175 gestützt wird, die mit einer Platte 178 verbunden
sind. Die Lasche könnte
in gleicher Weise auch fest sein, doch erfordert sie generell nicht
so viel Extramaterial, weil die Federbeine und die Platte ihr genügend Stärke ohne mehr
Masse als nötig
verleihen. Obwohl die Antriebsfläche
zu dem in Querrichtung verlaufenden Verbindungsglied 122 parallel
verlaufen könnte,
ist sie vorzugsweise doch zum Verbindungsglied unter einem Winkel
A schräg
orientiert. Ferner könnte
die Antriebsfläche
vertikal abgewinkelt sein. Beispielsweise könnte die Antriebsfläche von
der Unterseite der Module in Rückwärtsrichtung
ansteigen, um ein Mittel zu schaffen, das an Nasen angreift, um
das Förderband niederzuhalten.
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Ein aus den Modulen oder Verbundgliedern gemäß der Erfindung
bestehendes Förderband
kann durch Nasen, die an den Antriebsflächen angreifen, durch Gänge eines
Schneckenantriebs oder, wie in 18 gezeigt
und in 19 schematisch
dargestellt ist, durch Rollen 180 einer Rollenkette 182 angetrieben
werden. Die Rollenkette bilden einen Zwischenantrieb, der durch
einen (nicht gezeigten) Motor angetrieben wird, der eine horizontale
Antriebszahnrolle 184 dreht. Eine freilaufende Zahnrolle 186 führt die
Kette zur Antriebszahnrolle in einer Schleife zurück.
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Es wurde festgestellt, dass hervorragende Antriebsergebnisse
erzielt werden konnten, wenn die Antriebsflächen 174 vom Förderband
von der Querrichtung des Förderbands
abgewinkelt wurden und wenn eine Rollenkette verwendet wurde, deren
Bahn etwa senkrecht zu den Antriebsflächen längs einer effektiven Antriebslänge des
Förderbands
verlief. Diese Merkmale sind in 19 schematisch
gezeigt. Die Antriebsflächen 174 sind
gegenüber
der Förderrichtung 188 des
Förderbands
abgewinkelt gezeigt. Die Antriebskette 182 folgt wie gezeigt
einer Bahn, die zu den Antriebsflächen senkrecht steht. Weil
die Teilung des Förderbands
dazu neigt, sich wegen Temperaturänderungen, der Abnutzung, der
Last und der Herstellungsänderungen ändert, ist
es schwierig, die Antriebskette mit einer festen Teilung wirksam
anzutreiben, wobei die Antriebskette in derselben Richtung wie ein
Förderband
läuft,
dessen Antriebsflächen
in Querrichtung zur Förderrichtung
des Förderbands
liegen, wie es üblicherweise
der Fall ist. Bei einem solchen üblichen
Schema trägt
typischerweise eine Antriebsfläche
die ganze Last, ohne diese auf andere Antriebsflächen aufzuteilen. Dadurch ergeben
sich bei bekannten Förderbändern Fehler.
Mit dem in 19 gezeigten
Schema werden Änderungen
der Förderbandteilung
durch die abgewinkelte Orientierung der Antriebsflächen aufgefangen,
wodurch jede Rolle 180 längs der Antriebsfläche zu einem
Punkt laufen kann, an dem jede Rolle das Förderband antreibt. Wenn die
Antriebskette 182 sich von der Antriebszahnrolle 184 löst oder
in Kontakt mit der freilaufenden Zahnrolle 186 kommt, ist
ihr Angriffswinkel viel steiler, um einen ungehinderten Eintritt
in den oder Austritt aus dem Antriebseingriff mit der Antriebsfläche zu erlauben.
Obwohl eine lineare Abtriebsbahn 190 für die Kette im Antriebsbereich wirksam
und einfach aufzubauen ist, könnte
eine gebogene Kettenantriebsbahn 192, wie sie aus dem Phantombild
der 19 hervorgeht und
die von der linearen Bahn leicht nach außen gebogen ist, sogar eine
bessere Leistung haben.
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Eine Ansicht der drei Reihen einer
leicht unterschiedlichen Ausführung
eines Förderbands
aus einstückig
gespritzten Modulen ist in 20 gezeigt. Neben
dem schrägen
Winkel A der Antriebsflächen 174 der
Antriebslaschen 172 zeigt die 20 ein Merkmal, das einen leichten Ersatz
der Module erlaubt, während
sich das Förderband
noch im Förderbandrahmen
befindet. Eine erste Förderbandreihe 194 hat
eine einzelne Niederhaltungslasche 196 auf der linken Seite
der 20. Eine darauffolgende zweite
Förderbandreihe 195 hat
eine einzelne Niederhaltungslasche 197 auf der rechten
Seite. Durch Wechseln der Niederhaltungslaschen von Seite zu Seite
und Reihe zu Reihe kann eine einzelne Reihe aus dem Förderband
entfernt werden, ohne die Förderbandreihe
verschieben zu müssen,
die von einem Ende des Förderbandträgers entfernt
werden soll, wie es erforderlich wäre, wenn die Niederhaltungslaschen
auf beiden Seiten jeder Reihe gebildet würden. Es würde auch möglich sein, einige Reihen überhaupt
ohne Niederhaltungslaschen auszustatten.
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Die Reihen 194, 195 könnten auch
Zusatzbefestigungslaschen 140, 148 (wie in den 14 und 15) zur Befestigung beispielsweise eines
Zahns, wie des Zahns 160 in 16,
aufweisen. Jede Reihe könnte
auch einen ansteigenden, T-förmigen
Zu satzträger 198 umfassen,
der einen an der Zusatzbefestigungslasche befestigten Zahn in Position
hält. Eine komplementäre Aufnahmestruktur 199 auf
einem Zusatzzahn steht im Eingriff mit einem Zusatzträger 198,
der verhindert, dass der Zahn sich aus seiner Position herausdreht,
wenn dieser ein eingreifendes Antriebsrad angreift
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Die Draufsicht auf eine weitere Ausführung des
Gelenkstifts ist in 12 gezeigt.
Der Gelenkstift 110 ist generell eine zweiseitige Ausführung des
Gelenkefements 22 der 5A–5B. Der zweiseitige Gelenkstift
erlaubt, wenn er in die ausgerichteten Öffnungen eines Förderbands
wie in 1A eingefügt ist,
dass das Förderband
sich um einen Radius nach links oder rechts biegt, wobei die Zugspannungslast unter
den Gelenkelementen an der Außenseite
der Kehre auf Förderbandkurvenbahnen
und auf das mittlere Gelenkelement bei geraden Förderbahnen aufgeteilt wird.
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Obwohl die Erfindung ausführlich anhand von
bevorzugten Ausführungen
beschrieben worden ist, sind weitere Ausführungen möglich. Beispielsweise kann
das Förderband
aus Materialien bestehen, die verschieden von dem spritzgegossenen
Kunststoff sind; so sind Metall, Keramik und mechanisch bearbeitete
Kunststoffe weitere Beispiele. Der Gelenkstift könnte aus Metall, Kunststoff,
Glasfaser oder anderen Materialien bestehen und könnte spritzgegossen,
gegossen oder maschinell bearbeitet werden. Wie vorher erwähnt worden
ist, könnte
jede Reihe aus einem Satz aus gestapelten Verbundgliedern aufgebaut
oder einstückig
gebildet sein, wobei die mittlere Bohrung und das Tragelement weggelassen werden.