注塑成型的筛分装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于振动筛分机的筛分构件、筛网组件、用于制造筛分构件和组件的方法以及用于筛分材料的方法，其包括注射成型材料的使用。使用注塑成型的筛网元件尤其具有下列优点：改变筛分表面构造；快速和相对简单地制造筛网组件；以及组合优异的筛网组件机械和电气性能，包括韧性、耐磨性和耐化学性。本发明专利技术的实施方案使用热塑性注塑材料。

Screening device and method for injection molding

The present invention relates to a screening component for a vibrating screen, a screen assembly, a method for producing a screening member and a component, and a method for screening the material. The screen element using injection molding especially has the following advantages: change the sieve surface structure; rapid and relatively simple manufacturing screen assembly; excellent screen assembly and combination of mechanical and electrical properties, including toughness, wear resistance and chemical resistance. Embodiments of the present invention use thermoplastic injection molding materials.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请是2013年3月13日提交的美国专利申请号13/800826的部分继续申请，所述美国申请要求了2012年5月25日提交的申请号为61/652039和2012年10月17日提交的申请号为61/714882的美国临时专利申请的权益。
本申请一般涉及材料筛分(screening)。更具体地，本申请涉及筛分构件，筛网组件，用于制造筛网元件和组件(装置)的方法以及用于筛分材料的方法。
技术介绍
材料筛分包括使用振动筛分机。振动筛分机可振动嵌入的筛网，使得筛网上的材料分离到需求的水平。大的材料可以从小的材料中分离出来。时间久了，筛网磨损需要替换。因此，筛网设计为可替换的。替换筛网组件必须将其切实地固定到振动筛分机上，并且使其承受较大的振动力。替换筛网可通过张紧构件、压缩构件或夹紧构件连接到振动筛分机上。替换筛网组件通常由金属或热固性聚合物制成。所述替换筛网的材料和结构是筛分应用特有的。例如，对于细筛来说，由于它们的相对耐用性和容量的因素，金属筛网通常用于石油和天然气工业中的湿法应用中。然而，传统的热固性聚合物型筛网(例如，模塑聚氨酯筛网)，不耐用，并且可能不能承受这种湿法应用的苛刻条件，其经常使用于干法应用中，例如在采矿业中的应用。制造热固性聚合物型筛网相对复杂、耗时及制造时易产生错误。典型的用于振动筛分机的热固性聚合物型筛网是通过组合单独的液体(例如聚酯、聚醚和固化剂)，然后使混合物在模具中固化一段时间来制造的，其中所述液体会发生化学反应。制造具有细开口的筛网时，如细开口为大约43微米到大约100微米，制造过程是极度困难并且耗时的。实际上，为了在筛网上形成细开口，模具中允许液体流过的通道(channel)必须非常小(如43微米的量级)，并且很常见的，液体不会进入模具中所有的空腔。因此，要实现如此复杂的过程，需要密切关注压力和温度。由于相对较大的单个的筛网(如2英尺×3英尺或更大)是在模具中制造，一个瑕疵(如液体没有流入一个开口等位置)会毁掉整个筛网。通常热固性聚合物筛网要通过将整个筛网组件结构模制成一个完整的筛网元件来制造，并且筛网组件可具有尺寸为约43微米至约4000微米的开口。常规热固性聚合物筛网的筛分表面通常具有均匀的平面结构。热固性聚合物筛网是相对柔性的，并且通常使用张紧构件(tensioning members)固定到振动筛分机，所述张紧构件拉动热固性聚合物筛网的侧边缘使彼此远离，并且将热固性聚合物筛网的底面紧靠振动筛分机的表面固定。为了防止张紧时的变形，热固性聚合物组件可以用沿张紧方向延伸的芳族聚酰胺纤维模制(参见例如美国专利No.4,819,809)。如果将压缩力(compression force)施加到典型的热固性聚合物筛网的侧边缘，则其会弯曲或卷曲，从而使筛分表面相对失效。与热固性聚合物筛网相反，金属筛网是刚性的，并且其可被压缩或张紧到振动筛分机上。金属筛网组件通常由多个金属构件制成。金属筛网组件的制造通常包括：制造筛分材料，其通常为三层编织金属丝网(woven wire mesh)；制造带开口的金属背板；以及将所属筛分材料接合到所述带开口的金属背板。金属丝布(wire cloth)层为精细编织的，具有约30微米至约4000微米范围内的开口。常规的金属组件的整个筛分表面通常为相对均匀的平面结构(flat configuration)或相对均匀的波纹结构(corrugated configuration)。决定用于振动筛分机的筛网组件(热固性聚合物组件和金属型组件)的筛分性能的关键在于筛分表面中的开口的尺寸、筛分表面的结构稳定性和耐久性、整个单元的结构稳定性、单元部件(components)的化学性质和单元在各种温度和环境中工作的能力。常规的金属组件的缺陷包括：由编织金属丝网层形成的筛分表面缺乏结构稳定性和耐久性、筛分表面的塞住(筛分开口被颗粒堵塞)、整体结构的重量、用于制造或购买每个相关部件的时间和成本、组装时间和成本。由于金属丝布通常由筛分制造商外包，并且经常从编织者或批发商处购买，因此质量控制可能会非常困难，并且金属丝布通常会存在问题。有缺陷的金属丝布可能会导致筛分的性能问题，需要持续监控和测试。常规金属组件的最大问题之一是堵塞。新的金属筛网最初可以具有相对大的开口筛分面积(open screening area)，但是随着时间推移，由于筛网受颗粒作用，筛分开口塞住(即，堵塞)，使得开口筛分面积减小以及筛网本身的有效性相对较快地变差。例如，140目筛网组件(具有三层筛分布)可具有20-24％的初始开口筛分面积。然而，随着筛网的使用，开口筛分面积可以减少50％或更多。由于常规金属丝网组件的结构的原因，而使常规的金属丝网组件失去大量的开口筛分面积，其结构包括粘合剂、背板及用于将金属丝布粘结在一起的塑料片等。常规的金属丝网组件的另一个主要问题是网寿命。常规的金属丝网组件通常不会因为它们磨损而失效，而是由于疲劳而失效。也就是说，在振动加载期间，实际上编织金属丝布的金属丝通常是由于其上下运动而断裂。常规的热固性聚合物筛网的缺点还包括缺乏结构稳定性和耐久性。另外的缺点包括不能承受压缩型负载和不能耐受高温(例如，通常热固性聚合物型筛网在高于130°F的温度下开始失效或出现性能问题，特别是具有细开口的筛网，例如开口为约43微米到约100微米)。此外，如上所述，制造复杂、耗时并且易于出错。此外，用于制造热固性聚合物筛网的模具是昂贵的，并且模具的任何缺陷或其最轻微的损坏将破坏整个模具，则需要更换模具，这可能导致制造过程中的昂贵的停机时间。常规的金属和热固性聚合物筛网的另一个缺点是可用的筛分表面构造的限制。现有的筛分表面被制造成具有遍布整个筛分表面的相对均匀尺寸开口和相对均匀的表面结构，无论筛分表面是平面的还是波动的。在美国临时申请号61/652,039中引用的常规聚合物型筛网(也称为传统聚合物筛网、现有聚合物筛网、典型聚合物筛网或简称聚合物筛网)参考了在美国临时专利申请号61/714,882中描述的常规的热固性聚合物筛网和本文中描述的常规的热固性聚合物筛网(在本文中和美国临时专利申请号61/714,882中也称为传统的聚合物筛网、现有的热固性聚合物筛网、典型的热固性聚合物筛网或简称热固性筛网)。因此，在美国临时申请号61/652,039中引用的常规聚合物型筛网与本文和美国临时专利申请号61/714,882中涉及的常规热固性聚合物筛网是相同的，并且可以制造有极小的筛开口(screening openings)(如本文以及美国临时专利申请号61/714,882中所述)，但具有常规热固性聚合物筛网的所有缺点(如本文和美国临时专利申请号61/714,882中所述)，包括：缺乏结构稳定性和耐久性，不能承受压缩型负载，不能耐受高温和制造方法复杂、耗时、容易出错。现在人们需要对于通用的和改进的筛分构件、筛分组件、用于制造筛分构件和组件的方法以及使用振动筛分机进行筛分材料的方法，这些都包括使用具有改进的机械和化学性质的注塑成型材料(例如，热塑性塑料)。
技术实现思路
本专利技术是对现有筛网组件以及用于筛分和制造筛网组件及其部件的方法的改进。本专利技术提供了非常通用和改进的筛分构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种筛网组件，包括：具有第一粘附装置的筛网元件；具有第二粘附装置的子栅格单元；其中，所述第一粘附装置和所述第二粘附装置是不同的材料；其中，所述第一粘附装置和所述第二粘附装置中的至少一个是可激发的，使得所述筛网元件和所述子栅格能够固定在一起；以及其中，所述筛网元件是单个热塑性注塑件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.02 US 14/268,1011.一种筛网组件，包括：具有第一粘附装置的筛网元件；具有第二粘附装置的子栅格单元；其中，所述第一粘附装置和所述第二粘附装置是不同的材料；其中，所述第一粘附装置和所述第二粘附装置中的至少一个是可激发的，使得所述筛网元件和所述子栅格能够固定在一起；以及其中，所述筛网元件是单个热塑性注塑件。2.根据权利要求1所述的筛网组件，其特征在于，所述第一粘附装置是所述筛网元件的底面上的多个腔袋，并且所述第二粘附装置是所述子栅格的上表面上的多个熔接棒。3.根据权利要求2所述的筛网组件，其特征在于，所述筛网元件是微模塑型的，并且具有在约40微米和约1000微米之间的筛分开口。4.根据权利要求2所述的筛网组件，其特征在于，所述腔袋是细长袋状。5.根据权利要求2所述的筛网组件，其特征在于，所述熔接杆的高度略大于所述腔袋的深度。6.根据权利要求5所述的筛网组件，其特征在于，所述腔袋的深度为约0.05英寸，并且所述熔接棒的高度为约0.056英寸。7.根据权利要求5所述的筛网组件，其特征在于，所述熔接棒的宽度略小于所述腔袋的宽度。8.根据权利要求1所述的筛网组件，其特征在于，所述筛网元件由热塑性聚氨酯制成。9.根据权利要求1所述的筛网组件，其特征在于，所述子栅格由尼龙制成。10.根据权利要求1所述的筛网组件，其特征在于，其还包括：固定在一起的附加筛网元件和子栅格，其中，多个所述子栅格固定在一起。11.根据权利要求1所述的筛网组件，其特征在于，所述筛网元件具有多个筛分开口，所述筛分开口是具有宽度和长度的细长槽，在每个筛分表面元件的内表面之间，所述筛分开口的宽度为约43微米至约1000微米。12.根据权利要求2所述的筛网组件，其特征在于，所述筛网元件通过激光焊接连接到所述子栅格。13.根据权利要求12所述的筛网组件，其特征在于，所述筛网元件和所述子栅格之间的焊接包括来自所述筛分元件和所述子栅格的材料的混合。14.一种筛网组件，包括：筛网元件，其包括具有一系列筛分开口的筛网元件筛分表面；和子栅格，其包括多个细长结构构件，所述细长结构构件形成具有栅格开口的栅格框架，其中，所述筛网元件跨越至少一个所述栅格开口，并连接到所述子栅格的上表面，其中，多个独立的子栅格固定在一起，形成所述筛网组件，并且所述筛网组件具有带有多个筛网元件筛分表面的连续的筛网组件筛分表面，其中，所述筛网元件包括基本平行的端部和基本平行的侧边缘部，所述侧边缘部基本垂直于所述端部，其中，所述筛网元件还包括第一筛网元件支撑构件和与所述第一筛网元件支撑构件正交的第二筛网元件支撑构件，所述第一筛网元件支撑构件在所述端部之间延伸，并且大致平行于所述侧边缘部，第二筛网元件支撑构件在所述侧边缘部之间延伸，并且大致平行于所述端部，其中，所述筛网元件包括基本平行于所述侧边缘部的第一系列加强构件和基本平行于所述端部的第二系列加强构件，其中，所述筛网元件筛分表面包括形成筛分开口的筛分表面元件，其中，所述端部、侧边缘部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加强构件使所述筛分表面元件和筛分开口在结构上稳定，其中，所述筛网元件是单个热塑性注塑件；其中，所述筛网元件包括在所述筛网元件的底面上的多个腔袋；其中，所述子栅格包括在所述子栅格的上表面上的多个熔接棒；和其中，所述多个熔接棒与所述多个腔袋相配合。15.根据权利要求14所述的筛网组件，其特征在于，所述筛分开口是具有宽度和长度的细长槽，在每个筛分表面元件的内表面之间，所述筛分开口的宽度为约43微米至约1000微米。16.根据权利要求14所述的筛网组件，其特征在于，所述多个熔接棒的高度略大于所述多个腔袋的深度。17.根据权利要求16所述的筛网组件，其特征在于，所述多个熔接棒的高度为约0.056英寸。18.根据权利要求16所述的筛网组件，其特征在于，所述多个腔袋的深度为约0.050英寸。19.根据权利要求14所述的筛网组件，其特征在于，所述多个腔袋中的每一个的宽度略大于所述多个熔接棒中的每一个的宽度。20.根据权利要求19所述的筛网组件，其特征在于，当所述多个熔接棒熔化时，使得所述多个熔接棒的一部分填充所述多个腔袋的宽度。21.根据权利要求14所述的筛网组件，其特征在于，所述筛网元件的材料与所述子栅格的材料熔合。22.根据权利要求21所述的筛网组件，其特征在于，所述筛网元件允许激光通过所述筛网元件并接触所述多个熔接棒。23.根据权利要求22所述的筛网组件，其特征在于，所述激光熔化所述多个熔接棒的一部分，将所述筛网元件熔合到所述子栅格。24.根据权利要求14所述的筛网组件，其特征在于，所述子栅格是单个热塑性注塑件。25.根据权利要求14所述的筛网组件，其特征在于，所述筛网元件由热塑性聚氨酯材料制成。26.根据权利要求25所述的筛网组件，其特征在于，所述热塑性聚氨酯是基于聚醚的热塑性聚氨酯和基于聚酯的热塑性聚氨酯中的至少一种。27.根据权利要求14所述的筛网组件，其特征在于，所述子栅格由尼龙材料制成。28.根据权利要求14所述的筛网组件，其特征在于，所述熔接棒由碳和石墨材料中的至少一种制成。29.根据权利要求14所述的筛网组件，其特征在于，所述子栅格包括筛网元件定位器装置，其用于将筛网元件定位在所述子栅格上。30.根据权利要求29所述的筛网组件，其特征在于，所述筛网元件还包括多个锥形沉孔，该锥形沉孔位于所述筛网元件的上表面上，沿着所述侧边缘部和端部布置，在所述定位器装置的定位孔之间。31.根据权利要求14所述的筛网组件，其特征在于，所述熔接棒和所述腔袋是不同的材料。32.根据权利要求14所述的筛网组件，其中，所述栅格框架包括形成第一和第二栅格开口的第一和第二栅格框架，所述筛网元件包括第一和第二筛网元件，其中，所述子栅格包括脊部和基部，所述第一和第二栅格框架包括在所述脊部处成峰、并从所述峰向下延伸到所述基部的第一和第二角平面，其中所述第一和第二筛网元件跨越所述第一和第二角平面。33.根据权利要求32所述的筛网组件，其特征在于，其还包括：跨越每个栅格开口的至少一部分的次级支撑框架。34.一种筛网组件，包括：筛网元件，其包括具有一系列筛分开口的筛网元件筛分表面和在所述筛网元件的底表面上的多个腔袋；和子栅格，其包括形成栅格框架的多个细长结构构件，所述栅格框架在所述子栅格的上表面上具有栅格开口和多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：基思·F·沃伊切霍夫斯基，
申请(专利权)人：德里克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US