CN101277883B - 刮刀片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种刮刀片，用于刮掉输送带表面(24)的物质，该刮刀片在一端具有刮刀尖端(15)，另一端具有安装底座(16)，并且该刮刀片至少在刮刀片外端朝着所述尖端逐渐减薄，从尖端(15)延伸至邻近安装底座(16)的一点或延伸至安装底座(16)处一点的刮刀片部分被制成为具有沿所述刮刀片部分纵向延伸的至少两层(40，41)，其特征在于：至少一个第一层(40)由聚氨酯制成，它比主要由聚碳酸酯塑料制成的至少一个第二层(41)具有更低的硬度和更高的耐磨性，所述至少一个聚碳酸酯塑料第二层(41)适用于增强和加固所述至少一个第一层，所述至少一个第一层构成靠着所述表面(24)的主接触面(42)。本发明还包括制造用于刮铲材料幅的刮刀片的方法。

Description

刮刀片及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种刮刀片，特别是用作输送带刮刀。
背景技术
SE-B-468390及其同族US-A-5197587公开了一种刮刀片，它适用于输送带刮铲装置。该刮刀由同质的弹性体或塑料材料制成，并带有金属板件形式的内部加固件，该金属板件件插入刮刀的槽内。但是对于一些应用来说，发现这种类型的同质刮刀耐磨性不足。此外，当刮刀遭到破坏时，金属加固板件会引起麻烦，因为必须分离材料。
EP-A-0893376公开了一种相似的刮刀。这种刮刀具有与上述文献的刮刀中可拆卸的加固件相应的内部加固件。其它方面是相似的，即起作用的刮刀尖端是用同质材料制成的。因此，这种刮刀对于所述应用也不是最佳的。
EP-A-0573688也公开了一种带尖端的输送带刮刀，它由同质材料制成，在使用时受到严重的摩损，因此安装成可更换形式的。
已经提出过各种建议以提高耐磨性。US-A-6082524，EP-A-0566486和US-A-5692595提出了一些建议，其中刮刀的尖端形成有硬质合金嵌件。但是，这种方案使被刮刀刮铲的表面产生不必要的磨损。该方案还会使输送带上输送的材料产生火花和污染。
GB-A-1454763公开了一种刮刀片，其由两层的叠层结构制成，其中一层由较软级别的弹性体材料制成，以有效地进行刮铲，另一层由较硬级别的材料制成，用来支撑较软的层。在使用过程中，刮刀片可以安装成要么较硬层朝前，要么较软层朝前。如果刮刀是用来刮铲湿的材料，则后一种安装方式是优选的。在所示的实施例中，刮刀片设置成与被刮铲的表面垂直。如果刮刀作为刮铲曲线形表面的预刮刀并且因此刮刀片要相对于该表面倾斜定向的话，则会有很大的危险，即柔软材料层形成了薄唇，该薄唇不会变松，从而会削弱刮铲的效果。
US-A-4658949已经发现了这后一问题，它公开了一种不同的技术，以维持一个基本不变的刮刀尖端，即防止尖头刮刀外端从刮铲表面向外弯曲因而全部或部分失去刮铲能力。该现有技术基于的原理是：为刮刀外部提供断裂线，该断裂线的形式为切割线或窄凹口，从刮刀外部向刮刀中延伸一段距离，以便当磨损到一定程度时，尖端仅仅是断裂，从而露出一个新的有效刮刀片部分。该现有技术结构的一个缺点是：断裂线会弱化刮刀，且新的尖端将是钝的。
SE-A-519267公开了一种刮刀片，其由两种具有不同硬度和耐磨性的弹性体或塑料材料构成，具有较高硬度和较低耐磨性的材料面向被刮铲的基底，另一种材料构成刮刀尖端。
因此，现有技术频频遇到的一个问题是怎样最好地制造刮刀片，使其具有很长的使用寿命，同时具有最佳的刮铲性能。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种新型的刮刀片，它与上述已知刮刀片相比既有较长的使用寿命，还具有更好的刮铲效果。本发明的另一个目的是提供一种刮刀片，因为其结构而能更好地保持其刮铲效果，同时更好地保持有效刮刀尖端的形状。此外，本发明意在提供一种各种材料组合的叠层刮刀片，这样就能保证制造操作和质量可靠、节约成本的刮刀片，还保证了成本有效的破坏。
这些和其它优点是通过本发明的刮刀片实现的，要点在于包括由聚氨酯(PU)制成的刮刀片，该刮刀片包括聚碳酸酯(PC)的纵向增强材料。本发明提供了一种刮刀片，其用于刮掉输送带表面的物质，该刮刀片在一端具有刮刀尖端，在另一端具有安装底座，并且该刮刀片至少在刮刀片的外端朝着所述刮刀尖端逐渐减薄，从刮刀尖端延伸至邻近安装底座的一点或延伸至安装底座处一点的刮刀片部分被制成为具有沿所述刮刀片部分纵向延伸的至少两层，其特征在于，至少一个第一层由聚氨酯制成，它比主要由聚碳酸酯塑料制成的至少一个第二层具有更低的硬度和更高的耐磨性，所述至少一个聚碳酸酯塑料第二层适用于增强和加固所述至少一个第一层，所述至少一个第一层构成靠着所述输送带表面的主接触面。
简言之，本发明涉及一种刮刀片，它在一端具有刮刀尖端，在另一端具有安装底座。所述刮刀尖端是向外成楔形的。
聚碳酸酯用作增强/加固就使得可以在刮刀中提供与以前采用塑料和/或弹性体材料所允许的相比更多的耐用材料(软PU)。刮铲效率取决于与带接触的接触表面，在接触表面较大时效率提高。此外，由于可以在磨损表面中和整个刮刀中增加耐用材料的量，所以寿命也被延长了。这是现有技术没有的优点。
因为PC材料的作用不仅是增强/加固，而且还作为刮刀材料，所以它可被沿着刮刀的整个长度上使用，这与例如金属增强材料相比是不同的，金属增强材料由于种种原因不应与输送带接触。例如，这种接触会产生火花、破坏材料幅、污染在带上输送的材料等。在使用金属增强材料的情况下，还发现由于材料腐蚀而产生不均匀的刮铲表面。
经申请人测定，PU和PC的组合在材料之间的粘合性方面表现出极佳的特性。在制造时PU/PU的组合很依赖于时间，这意味着在错误的时机引入第二份PU会产生失败的粘合，但加入热的PU时PC与PU之间产生粘合，这保证了粘合在生产技术方面是可靠的并且是可重复的。这些特性允许可以在不考虑时间和空间的情况下生产组件。
与现有技术的其它塑料增强材料相比，PC增强/加固材料在使用中有另外的优点，因为它构成了“侵略性的”弹性材料。当从输送带上刮铲物质时，刮刀片受到输送带上物质的强冲击。现有技术的塑料和聚氨酯增强材料的反应迟缓，这意味着在冲击后需要一段时间它们才能再与输送带接合。对于含有PC增强材料的刮刀片来说这段时间会短的多。
在两个PC层之间夹有PU芯的实施例防止了形成唇，在使用耐用的软材料时会形成唇，这种情况下可使用更柔软和更耐用的材料作为芯。在刮刀上会形成唇或“毛口”，这是因为柔软材料太软以至于它不会被扯掉。设置两个硬的外部材料层可以消除这一问题。
在一个优选实施例中，PC层被预弯曲，以便可以偏压在被刮铲的基底上。该偏压可以省略设置在刮刀系统上的偏压装置，这在使用和成本方面具有优势。
但是在本发明中，较硬的材料应具有更低的耐磨性，以便更快地磨损，因此持续保持较软材料的弹性刮刀唇接触刮铲表面。
较软的聚氨酯的典型硬度是50-95°肖氏硬度A，通常更优选为约70°肖氏硬度A。在聚碳酸酯构成承载结构的实施例中，可使用更柔软和更耐磨的聚氨酯，其硬度在50°肖氏硬度A左右。较硬的聚碳酸酯材料优选的硬度为120-124洛氏硬度R，相当于约75-85°肖氏硬度D。经过实验，发现这些硬度范围在使用方面具有优势。
本发明制造刮刀片的方法包括以下步骤：
a：在铸造模具中设置聚碳酸酯塑料增强/加固材料，
b：在设置聚碳酸酯塑料之后的任选时间点，向所述铸造模具提供聚氨酯，聚氨酯与聚碳酸酯塑料增强材料粘合，从而形成内聚结构。
加固材料以合适的方式被固定到铸造模具，优选在提供PU前预先加热模具。
本发明的方法优选用于制造本发明的刮刀。
附图说明
下面将参照附图更详细的介绍本发明刮刀片的一些实施例。
图1是具有根据本发明第一实施例的刮刀片的输送带刮铲装置的横截面图。
图2是这种装置的透视图。
图3a是根据本发明第二实施例的刮刀片的端视图。
图3b是图3a所示刮刀片的侧视图。
图4表示根据本发明第三实施例的刮刀片。
图5表示根据本发明第四实施例的刮刀片。
图6表示根据本发明第五实施例的刮刀片。
图7表示根据本发明第六实施例的刮刀片。
具体实施方式
图1和2所示的输送带铲刮装置的所有设计要点已经被SE-B-468390及其同族US-A-5197587公开，在此结合这两个文献作为参考。为了简单起见，相等同的元件使用相同的附图标记。但是，使用本发明的刮刀片代替这些文献所公开的刮刀片。
从图1中清楚的看到，带刮铲装置被安装成当输送带24绕着关于图1逆时针转动的带滚筒25运转时，刮刀尖端15压在输送带24上。可通过使用未在图1中详细示出的装置来以常规方式使带刮刀压在输送带上，这些装置使带刮刀可屈服地压在输送带上，并努力使刮刀尖端15向图1的右方移动。这些未详细示出的装置可以由气动或液压装置、弹簧装置或其它机械装置构成。根据图2的实施例中，所示的机械装置34用于枢转带刮刀并使其压在输送带上。
在图2中，承载件由两部分组成，一方面是转轴26和刚性连接在转轴26上的方形管27，另一方面是很容易在方形管上安装和拆卸的保持件28，保持件28中形成有侧凹安装槽11。因此，安装有刮刀片的保持件28可作为一个独立单元被方便、快速地安装和拆卸。在该实施例中，这是通过以下方式实现的：保持件28的一端具有孔29，在保持件安装好时，孔29正好与方形管27上的相应孔相对，同时保持件28的另一端具有轴向槽30，轴向槽30形成在保持件的凸缘上，并且在保持件安装好时轴向槽30握持方形管27上的突出销31。为了保持住保持件，还使用插入孔29和方形管上相应孔的开口销32。
根据图2所示的实施例中，还有紧固在保持件28中的止动螺钉33，止动螺钉33防止刮刀片14沿保持件28纵向的无意移动。
图3表示根据第一实施例的变例的刮刀片。除了与刮刀片的材料以及层结构有关的构造之外，都是以现有的方式制成的。带有握持槽17的安装底座16以现有技术的方式形成在刮刀的基部，根据本申请人的上述现有技术，安装底座16被以现有技术方式设计的支撑梁10保持着，其侧凹安装槽11具有向内的凸缘13。
该紧固装置的作用和相关的控制在上述专利申请中描述过，因此下面将不详细地进行介绍。
在第一实施例中，刮刀片14具有由柔软耐用的PU材料制成的外壳40，外壳40具有通过铸造被固定的PC材料板41，PC材料板41相对于处在使用位置的输送带而言基本在刮刀的整个横向上延伸。将明白，在该实施例中安装底座是由PU材料制成的。
安装底座16由与外壳40一样的PU材料制成，这是一种就制造而言简化的技术方案，因为它意味着不必为刮刀片14增加其它部件。然而，这不应理解成是对本发明刮刀片的限制，这一点将在下述实施例中加以强调。
此外，PC材料板41基本从刮刀的基部延伸至刮刀的尖端，并且PC材料板41被设置成在最初磨损后，在刮刀使用过程中PC材料板41将构成与输送带接靠的表面42的一部分。PC材料板41基本上接靠下面的支撑梁10，以便在使用过程中提供沿刮刀纵向的支撑。
此外，刮刀14包括磨损指示器49，它向使用者显示刮刀的磨损程度有多深，同时还指示刮刀是否正确地安装在其支座内。在所示的实施例中，磨损指示器49包括总共七个槽43-46，它们设置在刮刀14在使用位置时背离输送带的那侧，以允许容易地在使用位置读取指示器49。槽43-46在从离开刮刀基部向其尖端15的方向上延伸。中间槽43一直延伸到尖端，其它槽44-46围绕该中间槽成对地对称设置，并且延伸量随着距中间槽43的距离增大而减小。如果刮刀正确安装，那么从刮刀尖端看时能在使用中看到第一个槽。在使用一段时间后，磨损到达第一对相邻的槽44，这意味着将能看到三个槽，然后是五个、七个，依此类推。如果刮刀14正确安装，那么在刮刀的尖端总能看到奇数个槽。然而，如果刮刀歪斜安装，那么磨损将是不均匀的，这导致将看到偶数个槽。因此在使用时磨损指示器49将有助于使用者，还能有效地表明磨损进展的程度。本申请人预期根据这些原理起作用的磨损指示器通常能用于多个领域，特别是能用于多种类型的刮刀。
在本发明的刮刀片中，使用更硬和更刚性的PC层41作为增强和加固层，以便当处于使用位置的刮刀片枢转靠到输送带上时维持接触压力。某种程度上而言，PC层41也作为刮铲层，因为它比例如具有相应硬度的PU层更耐磨。
层40是实际上的主刮铲层，它构成靠在输送带上的接触面42的主要部分，从而形成刮刀片14的有效刮刀尖端。该层的硬度优选为约50°肖氏硬度A至约95°肖氏硬度A，或更优选为约65°肖氏硬度A至约95°肖氏硬度A。
通过用比加固层41的材料有更高柔软度和更高耐磨性的材料来制成刮刀尖端，加固层41将承受有意的“过度磨损”，即它比层40磨损得更快。已经发现这将导致明显更好的铲刮效果，刮刀片的使用寿命也更长。
图4表示本发明的第二实施例。在此，刮刀片的芯40和安装底座由连续的PU材料构成，而PU增强/加固层41设置在刮刀片的上侧和下侧，并从刮刀的尖端向下延伸至安装底座。这种夹层结构再结合材料的良好特性就可以使用较少量的材料来制造具有良好铲刮性能的刮刀片14。
图5表示本发明的第三实施例。在该实施例中，安装底座16和使用时面向输送带的长侧边都由相同的PC材料部件41制成。PU材料的主刮铲层40设置在刮刀片14的相对长侧边上。在这种结构中，PC材料部件41是自承式的，因此，可使用更柔软和更耐磨的PU材料用于刮铲层40。比上述的50°肖氏硬度A更柔软的层也是可以的。
图6表示根据本发明第四实施例的刮刀片。该实施例是使用了在弹性方面具有良好性能的聚碳酸酯塑料的结果。该实施例在某种程度上类似第一和第二实施例的结合。预弯曲的PC材料嵌件41从刮刀片14的实际尖端15沿着在使用时面对输送带24的刮刀片长侧边延伸。在刮刀片基部，板41在安装底座16内向下延伸，并基本上终止在安装底座的最底部，以便在使用中受益于支撑梁10及其带有向内凸缘13的侧凹安装槽11的稳定作用。主刮铲层40以及安装底座16都和之前的一样由聚氨酯制成。使用时，刮刀片14被设置成偏压在输送带24上。由于PC材料板41的这种设计，不需要其它夹紧装置(参见图2的24)将刮刀片压在输送带上。结果，和现有技术的系统相比，包括根据该实施例的刮刀的刮铲系统减小了重量，更容易安装并且节省空间。
图7表示根据本发明第五实施例的刮刀片。在该实施例中，刮刀是已知的具有传统外观的精细刮刀，它接纳有聚碳酸酯塑料的加固嵌件41。该精细刮刀的功能是清除留在带上的残余微粒材料。该刮刀具有基本上由聚氨酯制成的刮刀主体40，它包括与上述相似的安装底座16，并且该刮刀在横截面上沿输送带的纵向朝着尖端15对称地向上减薄，该尖端15构成了靠在要被刮铲的基底上的接触面42。聚碳酸酯塑料的加固板41从刮刀的尖端15向下延伸至安装底座16。与通常具有硬质合金嵌件的现有技术类型的刮刀相比，本发明的刮刀更有弹性，对输送带更有益。当刮铲湿产品时，刮刀的作用更像刮铲(spatula)，能有效和顺利地从输送带上清除湿产品。
如前面的专利申请所述，层的向外侧可以被不同地设计，以在使用方面获得所需的优点。例如，可以使用图3a和图6所示的阶梯形状。不必说，所述的磨损指示器可以形成有更多或更少的槽，这不偏离本发明的构思，并且所述槽不必像附图所示那样是直线式的。
应当注意，在本发明的上下文中，聚碳酸酯塑料一般涉及聚碳酸酯(PC)和PC合金，例如PC和ABS、PC和PBT、PB和ASA、PC和SMA以及PC和PMMA的组合，还有聚碳酸酯塑料的衍生物。本申请人也预期使用具有高摩尔质量的其它塑料，致使具有最佳的强度以及最佳的热特性，适合用于增强/加固层，例如COC。

Claims (16)

1.一种刮刀片，其用于刮掉输送带表面(24)的物质，该刮刀片在一端具有刮刀尖端(15)，在另一端具有安装底座(16)，并且该刮刀片至少在刮刀片(14)的外端朝着所述刮刀尖端逐渐减薄，从刮刀尖端(15)延伸至邻近安装底座(16)的一点或延伸至安装底座(16)处一点的刮刀片部分被制成为具有沿所述刮刀片部分纵向延伸的至少两层(40，41)，其特征在于，至少一个第一层(40)由聚氨酯制成，它比主要由聚碳酸酯塑料制成的至少一个第二层(41)具有更低的硬度和更高的耐磨性，所述第二层(41)适用于增强和加固所述至少一个第一层(40)，所述至少一个第一层构成靠着所述输送带表面(24)的主接触面(42)。
2.一种刮刀片，其用于刮掉输送带表面(24)的物质，该刮刀片在一端具有刮刀尖端(15)，在另一端具有安装底座(16)，并且该刮刀片至少在刮刀片(14)的外端朝着所述刮刀尖端逐渐减薄，从刮刀尖端(15)延伸至邻近安装底座(16)的一点或延伸至安装底座(16)处一点的刮刀片部分被制成为具有沿所述刮刀片部分纵向延伸的至少两层(40，41)，其特征在于，至少一个第一层(40)由聚氨酯制成，它比由聚碳酸酯塑料制成的至少一个第二层(41)具有更低的硬度和更高的耐磨性，所述第二层(41)适用于增强和加固所述至少一个第一层(40)，所述至少一个第一层构成靠着所述输送带表面(24)的主接触面(42)。
3.如权利要求1或2所述的刮刀片，其中所述第二层(41)基本被聚氨酯制成的第一层(40)包围。
4.如权利要求1或2所述的刮刀片，其中所述第二层(41)沿刮刀片(14)的长侧边(47，48)延伸，所述长侧边背离和/或面对输送带，聚氨酯制成的第一层(40)构成主芯。
5.如权利要求1或2所述的刮刀片，其中所述第二层(41)被预弯曲，以便偏压在要被刮铲的输送带表面上。
6.如权利要求1或2所述的刮刀片，其中刮刀尖端(15)被斜切，以便以倾斜角压在要被刮铲的输送带表面(24)上，主接触面(42)的主要部分由更柔软和更耐磨材料的第一层(40)形成。
7.如权利要求1或2所述的刮刀片，其中所述第一层的更柔软材料的硬度从50°肖氏硬度A到95°肖氏硬度A，同时所述第二层的更硬材料的硬度从75°肖氏硬度D到85°肖氏硬度D。
8.如权利要求7所述的刮刀片，其中所述第一层的更柔软材料的硬度为约70°肖氏硬度A。
9.如权利要求7所述的刮刀片，其中所述第一层的更柔软材料的硬度为约78°肖氏硬度A。
10.如权利要求7所述的刮刀片，其中所述第二层的更硬材料的硬度相当于约80°肖氏硬度D。
11.如权利要求1或2所述的刮刀片，其中所述刮刀片部分制成为具有两层(40，41)，在刮刀片使用时，第一层(40)适用于形成实际的刮刀尖端(15)，并且离开要被刮铲的输送带表面(24)最远，并且具有阶梯状或锯齿状的外表面(47)。
12.如权利要求1或2所述的刮刀片，其中所述刮刀片部分具有三层，在刮刀片使用时适用于形成实际刮刀尖端(15)的第一层(40)夹层在两层之间，在刮刀片使用时适用于面对要被刮铲的输送带表面(24)的第二层(41)是由与适用于形成实际刮刀尖端(15)的第一层(40)的材料相比具有更低耐磨性和更高硬度的材料制成，在刮刀片使用时适合离开要被刮铲的输送带表面(24)最远的第三层(43)是由或者与形成实际刮刀尖端(15)的材料相比具有更低耐磨性和更高硬度的材料制成，或者由脆性并且与形成实际刮刀尖端(15)的材料相比具有更低耐磨性的材料制成。
13.如权利要求1或2所述的刮刀片，还包括磨损和校准指示器(49)。
14.如权利要求13所述的刮刀片，其中所述磨损和校准指示器包括多个槽(43-46)，这些槽沿从安装底座(16)到刮刀尖端(15)的方向上设置在刮刀片(14)上，所述槽与刮刀片的刮刀尖端(15)相邻的至少两个终止点被设置成距所述刮刀尖端(15)的距离相等。
15.一种制造用于刮铲材料幅的刮刀片的方法，它包括以下步骤：
a：在铸造模具中设置聚碳酸酯塑料增强/加固材料，
b：在设置聚碳酸酯塑料之后的任选时间点，向所述铸造模具提供聚氨酯，聚氨酯与聚碳酸酯塑料增强材料粘合，从而形成内聚结构。
16.如权利要求15所述的方法，用于制造如权利要求1-14任一所述的刮刀片。
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