CN109963661A - 耐磨筛分介质 - Google Patents

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托马斯·弗兰松
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Abstract

一种用以筛分尺寸过大的材料的筛分介质，该筛分介质具有主体和多个开口，所述多个开口在面向上的接触面和面向下的底面之间延伸穿过主体。在接触面处设置纹理图案，以提供用于部分地截留材料细粒的粗糙化表面。这样的构造保护筛分介质不与待筛分的材料侵蚀性接触，并提供垫层，该垫层在散装材料在介质上流动的期间通过材料与材料的磨耗来维持。

Description

耐磨筛分介质
技术领域
本发明涉及用以筛分具有尺寸分布的材料的筛分介质，并且特别地是但不排他地是，涉及具有纹理图案的筛分介质，该纹理图案被设置在面向上的接触面处，以减少介质的摩擦磨损。
背景技术
诸如振动筛板、旋转或静止筛的筛分设备被用于各种应用，并且可以包括可更换的正方形或矩形筛元件，这些筛元件提供筛表面，可以将具有不均匀尺寸(尺寸分布)的散装材料沉积在该筛表面上并进行尺寸分级。可替代地是，筛(通常称为筛分介质)可以是具有在纵向延伸的板侧之间延伸的片状结构的交叉张紧、长度张紧或预张紧的介质类型。特别地是，张紧的筛分介质可以由丝网、金属片或加强聚氨酯/橡胶形成。丝网介质是有利的，因为它易于安装，成本相对较低，并且包括大的开口结构，以有助于筛分较大范围的石头或砾石块。
交叉张紧和长度张紧的筛分介质使用附接到筛板的侧壁或端壁的钩子或紧固件来安装在振动筛中，而预张紧的介质通常通过也安装在侧壁上的邻接支架来被向下压到下支撑框架上。筛分介质由间隔开的并且被布置成与侧壁平行的支撑梁从下方支撑。支撑梁通常被布置在不同高度处，以便在固定就位时以冠状轮廓或一个倾斜角度将介质支撑在侧壁之间。
筛板还可以包括模块化筛元件，其中筛分介质包括可更换的面板，所述面板在筛板壁之间镶嵌在一起。US 2016/0038976中描述了一种示例性筛材料(或筛布)，其中大致刚性的金属板包括延伸穿过筛布本体的多个开口。金属板在冲击表面处被弹性体涂层或衬垫覆盖，其中耐磨材料至少部分地嵌入所述弹性体中。在CA 2524540；US 2012/0273397；和GB1,154,100中描述了筛分材料的其它示例。
US 5,330,057公开了一种多层复合筛布，其中表示最上接触面的丝网由伸长的丝元件形成，所述伸长的丝元件被加工有随机纵向划痕，以便为接触面提供总体粗糙度，这旨在改善输送并降低被散装材料堵塞的可能性。然而，这样的筛分介质在筛分相对精细等级的材料方面的应用受到限制。另外，这样的介质由于其复杂的制造和构造而是不利的。因此，需要的是一种解决上述问题的耐磨筛分介质，该耐磨筛分介质适合于筛分范围广泛的(具有不同颗粒等级的)材料类型。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种筛分介质，该筛分介质对于由与在介质上流动的材料的连续磨蚀接触产生的磨损具有耐抗性。另一个目的是提供一种方便制造以及在筛分设备(即筛板)处安装和更换的筛分介质。另一个具体目的是提供一种筛分介质，该筛分介质被构造成自我保护以免受磨蚀磨损，而不需要通常由诸如金属网等的高硬度材料形成的一个或多个耐磨蚀层。因此，另一个具体目的是提供一种筛分介质，该筛分介质具有减轻的重量，以便有助于运输以及在筛板处的安装和移除，同时结构上坚固耐用，以承受与散装材料的磨蚀接触。
这些目的通过提供一种筛分介质来实现，该筛分介质具有特别构造的接触面，该接触面适应于在使用中自我保护。特别地是，本发明的筛分介质在面向上的接触表面处包括纹理图案，该纹理图案被构造成至少部分地截留待筛分的材料的“细粒”或较小的颗粒，以便在接触面上构建保护床或层。有利地是，纹理接触面适应于响应于与待筛分的材料的磨蚀接触的程度，因为随着在床上流动的材料的量增加，保护材料床被材料流连续补充、重建和增强。
根据本发明的第一方面，提供了用以筛分材料的筛分介质，该介质包括：主体，所述主体具有接触面和底面，该接触面旨在面向上以接触待筛分的材料，该底面旨在面向下，所述主体具有被限定在接触面和底面之间的厚度；多个开口，所述多个开口在接触面和底面之间延伸穿过主体的厚度；其特征在于：包括在接触面处设置的重复的纹理图案。
本说明书中对于“重复的纹理图案”的提及涵盖包括凸起部分和凹陷部分的、具有不同高度的区域的轮廓化表面。该术语涵盖由脊、肋、块、突起、隆起、凹槽、空腔、圆丘或通道中的任一个或上述的组合在表面处提供的纹理。该术语还涵盖作为规则的重复图案的图案而不是凸起区域或凹陷区域的随机集合，以便在接触面上大致一致且均匀。
可任选地是，主体包括单块材料。可任选地是，主体可以至少包括第一层和第二层，该第一层和第二层被结合或附接在一起，以形成复合结构，所述第一层限定接触面，所述第二层限定底面。包括多层结构的主体有利于有助于制造。特别地是，所述多层可以由不同的材料或材料组分形成，这些材料或材料组分可以通过热结合或诸如销、螺钉、铆钉、螺栓等的机械附接装置来结合或附接在一起。在所述材料层中的一层包括橡胶或聚合物材料的情况下，可以通过热处理、热压或硫化来结合这些层。
优选地是，第一层包括第一材料，并且第二层包括第二材料，所述第一材料的硬度小于所述第二材料的硬度。这样的构造有利于有助于制造，因为接触面处的纹理图案可以通过在接触面处的“烙印”工艺来方便地形成，所述“烙印”工艺涉及加热主体并将网(或其它合适的基材)压入第一层中，以便在将网(或基材)从第一层移除时根据网(或基材)的形状轮廓来压印由峰部和沟壑(凹谷)形成的粗糙化轮廓。可任选地是，该工艺可以涉及加热主体以及/或者网或基材。然后，可以通过另一个热压阶段将第一层结合到第二层。可任选地是，第一层的第一材料可以由聚合材料形成，包括橡胶、聚氨酯等。可任选地是，第二层的第二材料可以包括聚酯、聚酰胺、尼龙、碳纤维等。在第一层的第一材料是橡胶的情况下，第一层和第二层可以通过硫化来结合。优选地是，如上所述，烙印工艺可以形成用于复合(多层)结构(即多个层的结合)的硫化工艺的一部分，以避免额外的加热和压制阶段。可任选地是，第一层和第二层可以通过热结合或化学结合(例如，通过粘合剂)或者机械附接(例如通过销、螺栓、铆钉、螺钉等)而附接在一起。
优选地是，图案由接触面处的峰部和凹谷表示，图案的深度被定义为在平行于介质的厚度延伸的平面中的峰部和凹谷之间的间隔距离。可任选地是，图案的深度在0.05mm至10mm的范围内。可任选地是，图案深度在0.1mm至8mm或0.2mm至5mm的范围内。这样的构造在纹理接触面处提供了所期望的凹穴或空腔尺寸，以构建出覆盖筛分介质的材料保护床，并因此有助于材料与材料的磨蚀接触。这样的构造进一步有利于连续重建保护层，因为随着散装材料在保护床上流动，由于材料与材料的磨蚀磨耗而产生了细粒或小颗粒(它们能够被截留在峰部和凹谷之间)。这种效果确保筛分介质受到连续保护，并提供所期望的耐磨性。
优选地是，第一层的厚度大于第二层的厚度。可任选地是，第二(加强)层的厚度是第一层的5％至50％。可任选地是，介质在接触面的最上部与底面之间的厚度在1mm至20mm、1mm至10mm、2mm至4mm、4mm至6mm或6mm至8mm的范围内。可任选地是，在筛分介质包括上部第一层和下部第二层的情况下，第二层(该第二层具有比第一层高的硬度)可以包括在0.4mm至1.0mm；1.0mm至2.0mm或1.5mm至2.5mm的范围内的厚度。这样的构造可以分别包括单个第二层、两个第二层或三个第二层。多个第二层可以通过热结合或化学结合(例如通过粘合剂)或者机械附接(例如通过销、螺栓、铆钉、螺钉等)而附接在一起。
可任选地是，开口中的每一个开口在与介质的厚度垂直的平面内的宽度、长度或直径在1mm至50mm的范围内。开口可以包括任何形状轮廓，包括：多边形形状轮廓；正方形、矩形、圆形或椭圆形的形状轮廓。优选地是，开口在与介质的厚度垂直的平面中的截面积是大致均匀的，或者所述截面积穿过主体的在接触面和底面之间的厚度增加。因此，开口的尺寸可以是大致均匀的，或者可以穿过介质的厚度而减小，使得开口在接触面处的截面积可以近似等于或者可以小于开口在底面处的截面积。这样的构造有利于允许具有期望颗粒尺寸的材料不受阻碍地通过介质，并减小开口堵塞(阻塞)的可能性。特别地是，在筛分介质被形成为多层复合材料的情况下，开口的尺寸是均匀的，或者穿过介质的厚度、特别是穿过每一层而增加。
优选地是，至少接触面的第一区域是大致平面的，所述第一区域表示图案的峰部，该峰部相对于表示图案的凹谷的第二区域升高。形成有纹理图案的大致平坦的接触表面有利于为材料流的接触提供大致平面的表面。这在整个接触表面上提供了大致均匀的磨损，并且有助于在与材料流垂直的平面内大致均匀地构建具有大致均匀厚度(对应于筛分介质的厚度)的保护床。纹理图案的峰部可以由相对尖锐的冠部形成，并且沟壑(或凹谷)可以由在冠部之间延伸的大致平滑、弯曲或圆化的沟壑形成。可任选地是，纹理图案通过将网或其它基材压印到接触表面中而形成，其中所述网由编织物(例如金属网)形成，在该编织物中，经线和纬线包括大致圆形的截面轮廓。可任选地是，经线和纬线可以包括正方形或矩形的截面轮廓，以便形成对应的正方形或矩形的沟壑和峰部。优选地是，图案在接触面的全部或大部分上延伸。优选地是，规则重复的图案在整个接触面上以及于开口之间延伸。
可任选地是，由接触面处的图案的峰部和凹谷之间的间隔距离表示的图案的深度在介质的在底面和接触面的峰部之间的总厚度的5％至70％的范围内。
根据本发明的第二方面，提供了一种用以筛分散装材料的筛分设备，该设备包括：多个支撑梁；至少一对侧壁；和本文中所要求保护的筛分介质，该筛分介质被安装在支撑梁上并且在侧壁之间延伸。
附图说明
现在将参照附图仅以示例的方式描述本发明的具体实施方式，在附图中：
图1是根据本发明的具体实施方式的筛板的一部分的透视图，该筛板具有纵向和横向延伸的支撑梁，以将筛分介质安置在相应的侧壁之间；
图2是形成图1的筛板的一部分的筛分介质的透视图；
图3是图2的筛分介质的一部分的放大截面图；
图4是图2的筛分介质的一部分的放大透视图；
图5是根据本发明的具体实施方式的图2的筛分介质的接触面的区域的进一步放大视图，其具有由峰部和凹谷形成的纹理图案；
图6是在图5的接触面处的纹理图案的侧视立面端面视图。
具体实施方式
图1示出了筛分设备(或筛板)10的一部分，其中席状筛分介质11被预张紧，以在一对相应的侧壁12之间纵向和横向延伸。介质11在其下侧由多个纵向延伸的梁13支撑，所述梁13则被安装在下支撑框架14上，该下支撑框架14由在侧壁12之间延伸的一个或多个横梁形成。可以在侧壁12之间沿横向方向和/或在第一端和第二端(未示出)之间沿纵向方向预张紧介质11，其中介质11的长度对应于由箭头15大致指示的待筛分的材料的流动方向。
参考图2和图3，介质11包括大致平面的整体形状轮廓，该整体形状轮廓具有大致平面的接触面16和大致平面的面向下的相反的底面17。在使用中，接触面16旨在与材料流15接触，而底面17旨在经由中间安装靴或附接支架来直接或间接地与支撑梁13接触。接触面16和底面17都是大致平面的。然而，在接触面16处设置纹理图案，因此接触面16包括相对于底面17的表面粗糙度，相比之下，该底面17可以被认为是相对平滑的或未轮廓化的。多个开口18完全延伸穿过介质11的厚度，以便在接触面16和底面17之间延伸。因此，并且在使用中，随着待筛分的散装材料(在侧壁12之间)沿介质11在纵向方向上流动，适当尺寸(相对较小)的颗粒或碎块通过开口18落下，而尺寸过大的碎块被保留在接触面16上。
参考图3至图6，根据具体实施方式的筛分介质11被形成为两件式复合材料，其具有最上的第一层19和最下的第二层20。第一层19由橡胶材料形成，而第二层20由硬度比第一层19的硬度大的聚酯材料形成。第一层19包括相反的面向下的表面21，该表面21被结合到第二层20的面向上的表面22。根据具体实施方式，表面21和22之间的结合通过第一层19在第二层20上的硫化来实现。第一层19在与接触面16和底面17垂直的平面中的厚度B大于第二层20的对应的厚度C，使得介质11(由层19和20表示)的总厚度A被限定在接触面16和底面17之间。根据一个具体实施方式，第一层19的厚度在1mm至6mm的范围内，第二层20的厚度C在0.4mm至1.0mm的范围内。根据其它具体实施方式，筛分介质11可以包括多个第二层20，所述多个第二层20被附接或结合在一起，以形成复合第二层20。第二层20的功能是为相对较软的第一层19提供刚性和支撑。因此，可以通过增加第二层20的数量来实现增强的刚度和强度，并且影响是筛网介质11的总厚度A增加。根据一个具体实施方式，筛分介质11的厚度A可以在2mm至4mm、4mm至6mm或6mm至8mm的范围内，其中第二(加强)层20包括0.5mm至1.0mm；1.0mm至2.0mm或1.5mm至2.5mm的厚度C。应当理解，介质11内的开口18的尺寸可以根据介质11的尺寸或等级而变化。根据具体实施方式，开口18(在接触面16的平面内)包括大致矩形的截面轮廓，并且包括宽度D和在1mm至50mm、典型地是10mm至20mm的范围内的对应长度。因此，接触面16部分地由可以被看作是横梁27的部分限定，该横梁27在开口18之间延伸并且至少部分地限定开口18。横梁27(在接触面16的平面内)的相对宽度在开口18的宽度(直径或长度)D的30％至60％的范围内。开口18的截面形状轮廓穿过介质11的在接触面16和底面17之间的厚度是均匀的。也就是说，开口18的宽度(长度或直径)D在接触面16处和在底面17处相同且均匀。如图4中所示，开口18由侧壁25和26限定，侧壁25和26也部分地限定横梁27。因此，接触面16和底面17在横梁27处被限定在延伸穿过介质11的开口18的相应出口端28之间，其中出口端28被设置在接触面16和底面17处。根据其它实施例，开口18的宽度(长度或直径)D穿过介质11在从接触面16到底面17的方向上增加，使得开口18的对应截面积从接触面16增加到底面17。这样的布置可以有利于减小开口18被材料流堵塞的可能性。
根据具体实施方式，设置在接触面16处的纹理图案在整个接触面16上延伸，所述整个接触面16包括限定在开口18的出口端28之间的横梁27。纹理图案由峰部23和相应的凹谷24形成，所述峰部23和相应的凹谷24在接触面16处共同限定出重复的图案。参考图5和图6，作为硫化工艺的一部分，可以通过将织造网(或其它基材)压入第一层19(当该第一层19由橡胶材料形成时)中来方便地产生纹理图案。一旦将所述网移除，就形成了与织造网的形状轮廓相对应的压印图案，以便限定峰部23和凹谷24。应当理解，接触面16处的纹理图案的形状可以通过选择压印网的经线和纬线的适当尺寸和截面形状轮廓来实现。根据具体实施方式，接触面16处的纹理图案由连续弯曲的凹谷24形成，该凹谷24又由具有大致圆形截面轮廓的纬线和经线形成。
如图3和图6中所示，接触面16处的纹理图案的相对深度E(该相对深度E被定义为在与介质11的平面垂直的平面中的峰部23和凹谷24之间的间隔距离)远小于介质11的总厚度A和第一层19的厚度B。特别地是，根据第一层19的厚度B，距离E可以在0.5mm至5mm的范围内。这样的构造在接触面16处提供了表面粗糙度，同时确保了第一层19包括足够的厚度，以实现能够在侧壁12之间预张紧介质11的所期望的结构强度。特别地是，深度E可以在第一层19的厚度B的5％至50％的范围内延伸。
在使用中，随着待筛分的材料沿着方向15在介质11上流动，材料中的相对较小的颗粒被沉积下来，并且至少部分地被由峰部23和凹谷24限定的纹理图案截留。所述材料颗粒或细粒聚集在纹理图案处，以便构建涂覆并保护接触面16的材料保护床或层。因此，由所输送的材料产生的摩擦接触不直接传递到第一层19，而是涉及材料的主材料流和所构建的材料床之间的材料与材料的接触。为接触面16提供大致均匀的纹理图案(即，由在整个接触表面16上高度和深度大致相同的峰部23和凹谷24形成的纹理图案)确保了对于介质11特别是第一层19的大致均匀的磨损保护。应当理解，保护床的深度可以根据与峰部23和凹谷24之间的纹理图案的深度相对应的距离E的变化而变化。

Claims (15)

1.用以筛分材料的筛分介质(11)，所述介质(11)包括：
主体，所述主体具有接触面(16)和底面(17)，所述接触面(16)旨在面向上以接触待筛分的材料，所述底面(17)旨在面向下，所述主体具有被限定在所述接触面(16)和所述底面(17)之间的厚度；
多个开口(18)，所述多个开口(18)在所述接触面(16)和所述底面(17)之间延伸穿过所述主体的所述厚度；
其特征在于：
包括在所述接触面(16)处设置的重复的纹理图案。
2.根据权利要求1所述的介质，其中所述主体包括单块材料。
3.根据权利要求1所述的介质，其中所述主体至少包括第一层(19)和第二层(20)，所述第一层(19)和所述第二层(20)被结合或附接在一起，以形成复合结构，所述第一层(19)限定所述接触面(16)，并且所述第二层(20)限定所述底面(17)。
4.根据权利要求3所述的介质，其中所述第一层(19)包括第一材料，并且所述第二层(20)包括第二材料，所述第一材料的硬度小于所述第二材料的硬度。
5.根据权利要求3或4所述的介质，其中所述第一层(19)的厚度大于所述第二层(20)的厚度。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的介质，其中所述图案由在所述接触面(16)处的峰部(23)和凹谷(24)表示，所述图案的深度被定义为在平行于所述介质(11)的所述厚度延伸的平面中的所述峰部(23)和所述凹谷(24)之间的间隔距离(E)，其中所述图案的所述深度在0.05mm至10mm的范围内。
7.根据权利要求6所述的介质，其中，所述范围是0.1mm至8mm。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的介质，其中所述介质(11)在所述接触面(16)的最上部(23)与所述底面(17)之间的厚度在1mm至20mm的范围内。
9.根据权利要求8所述的介质，其中，所述范围是1mm至10mm。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的介质，其中所述开口(18)中的每一个开口在与所述介质(11)的所述厚度垂直的平面中的宽度(D)、长度或直径在1mm至50mm的范围内。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的介质，其中所述开口(18)在与所述介质(11)的所述厚度垂直的平面中的截面积穿过所述主体的在所述接触面(16)和所述底面(17)之间的所述厚度是大致均匀的或者增加。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的介质，其中至少所述接触面(16)的第一区域是大致平面的，所述第一区域表示所述图案的峰部(23)，所述峰部相对于表示所述图案的凹谷(24)的第二区域是升高的。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的介质，其中所述图案在所述接触面(16)的全部或大部分上延伸。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的介质，其中由所述接触面(16)处的所述图案的峰部(23)与凹谷(24)之间的间隔距离(E)表示的所述图案的深度在所述介质(11)的在所述底面(17)与所述接触面(16)的所述峰部(23)之间的总厚度(A)的5％至70％的范围内。
15.用于筛分散装材料的筛分设备(10)，所述设备(10)包括：
多个支撑梁(13)；
至少一对侧壁(12)；和
根据前述权利要求中的任一项所述的筛分介质(11)，所述筛分介质(11)被安装在所述支撑梁(13)上并且在所述侧壁(12)之间延伸。
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