CN117682286A - 传送带刮刀及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种被构造为从传送带表面(24)刮除材料的传送带刮刀(100)，所述传送带刮刀(100)包括：支撑壳结构(110)，具有位于第一端(111)处的刮刀尖端(112)以及位于相对的第二端(113)处的安装基座(114)，且至少在第一端(111)处朝向刮刀尖端(112)呈渐缩形；以及一个或多个刮刀元件(120a‑120c)，被设置在支撑壳结构(110)内，以便在第一端(111)处至少部分地填充该支撑壳结构的内部，其中，支撑壳结构(110)由第一材料制成，且一个或多个刮刀元件(120a‑120c)由第二材料制成，而且其中，第一材料与第二材料是不同的。本公开还涉及一种用于制造传送带刮刀的方法。

Description

传送带刮刀及其制造方法

技术领域

本公开涉及一种传送带刮刀以及用于制造该传送带刮刀的方法。

背景技术

传送带的刮刀用于清除传送带上所粘附、且因此在被输送的材料离开传送带后仍留在传送带上的材料。对刮刀的功能而言，许多参数是重要的。刮刀需要有稳定的结构，以在使用期间施加应力时保持其形状。刮刀还需要具有良好的磨损特性，以减少因更换刮刀而导致的停机时间。如果需要过于频繁地更换刮刀，由于会浪费资源，这会在经济上和环境上造成问题。当传送带的刮刀操作时，刮刀因可移动传送带施加在其上的摩擦力而会逐渐磨损。在刮刀的使用寿命结束时，大部分刮刀将因磨损而脱落，因此需更换刮刀以保持所需的传送带清洁。更换之后，必须处理旧刮刀的剩余部分。现有技术的刮刀的一个问题是，一旦其使用寿命结束，其剩余部分即会造成相当大的浪费。因此，在本技术领域中需要一种改进的刮刀，以在更换期间减少废弃材料量。

发明内容

本公开的一目的是单独或以任何组合方式来减轻、缓解或消除现有技术中的上述一个或多个缺陷和缺点。这些和其它的目的至少部分地通过本公开的实施例，特别是优先实施例来实现。

根据第一方案，所提供的是一种传送带刮刀，其具有沿刮刀轴线的延伸部，且被构造为沿平行于刮刀轴线延伸的刮擦区域从传送带表面刮除材料，

该传送带刮刀包括：

支撑壳结构，具有位于第一端处的刮刀尖端以及位于相对的第二端处的安装基座，且至少在第一端朝向刮刀尖端呈渐缩形(tapered，锥形)，以及

一个或多个刮刀元件，被设置在支撑壳结构内，以便在第一端处至少部分地填充该支撑壳结构的内部，

其中，传送带刮刀被构造和设置为在使用期间磨损，且一个或多个刮刀元件相对于支撑壳结构被设置为使得一个或多个刮刀元件在传送带刮刀的使用寿命结束时完全或部分地磨损，

其中，支撑壳结构由第一材料制成，且一个或多个刮刀元件由第二材料制成，而且其中，第一材料和第二材料是不同的。

上述传送带刮刀可以具有优点，因为其支撑壳结构允许选择支撑壳结构的哪些部分可以填充有刮刀元件。通过选择性地填充支撑壳结构的那些部分(被磨损直至传送带刮刀的使用寿命结束)，将会减少制造传送带刮刀所需的材料的总需求量，且在传送带刮刀的剩余部分被作为废物处理之前，能够利用传送带刮刀的更大部分。使用两种不同材料，还允许彼此独立地选择材料特性。这样能够使具有一个优选特征的支撑壳结构有助于实施传送带刮刀的一个功能，而具有其它特征的刮刀元件有助于实施另一功能。

支撑壳结构应被解释为是具有有限厚度的外层。因此，支撑壳结构将是中空的。支撑壳结构的一个目的是限定传送带刮刀的形状且支撑一个或多个刮刀元件。支撑壳结构的另一目的是为传送带刮刀提供结构的完整性。壳结构的一个优点是，使用于保持传送带刮刀的结构形状的材料量最小化。这样能够使用于支撑壳结构和用于一个或多个刮刀元件两者的材料量最小化。由于这个原因，传送带刮刀可能具有较小的环境足迹(footpoint，空间占用)且具有较高经济效益。

在使用期间，传送带刮刀将在刮刀与传送带之间的接触点处受到磨损。磨损将发生在刮板接触传送带的位置。新更换的传送带刮刀因此将首先受到支撑壳结构的磨损，直到这一外壳层被磨去、且传送带表面到达刮刀的刮刀元件为止。因此，支撑壳结构既能单独、也能与刮刀元件一起受到磨损。在传送带刮刀的使用寿命结束时，一个或多个刮刀元件完全或部分地磨损。因此，当更换传送带刮刀时，废料将主要或仅仅包括支撑壳结构的剩余部分。由于支撑壳结构的剩余部分并不用于执行任何刮擦，所以支撑壳结构的剩余部分可以被构造和设置为仅提供结构的完整性，与现有技术的刮刀相比，减少了允许这种设计的材料量。

传送带刮刀相对于传送带被定位，使得其上端沿刮擦区域与传送带接触。刮擦区域平行于传送带刮刀的延伸部延伸。刮擦区域还大致平行于传送带的旋转轴线延伸。这意味着刮擦区域大致横向于传送带的行进方向延伸。典型地，多个传送带刮刀被设置为彼此相邻，以形成公共传送带刮刀结构，该结构足够长以刮擦传送带的部分的或整个的宽度。

如本领域技术人员易于理解的，在使用期间，传送带刮刀的与传送带抵接的活动部件会随传送带刮刀的磨损而逐渐移动。然而，如在本文中使用的，术语“刮刀尖”、“第一端”等始终指未磨损或未被使用的传送带刮刀。

根据一些实施例，支撑壳结构沿横向于刮刀轴线的方向完全地封闭一个或多个刮刀元件。这意味着支撑壳结构在横向于刮刀轴线的平面内完全地封闭一个或多个刮刀元件。因此，一个或多个刮刀元件将被完全封闭在三维空间的横向于刮刀轴线的两个维度上。

横向于刮刀轴线的方向包括从支撑壳结构的第一端延伸至第二端的第一方向，以及在传送带刮刀之间的连接点处大致沿传送带的移动方向延伸的第二方向。支撑壳结构将从第一方向上的每一侧和从第二方向上的每一侧封闭一个或多个刮刀元件。

借助支撑壳结构在两个方向上完全封闭一个或多个刮刀元件，传送带刮刀可以在其整个使用寿命中保持稳定。始终会保留支撑壳结构的一些部件以保持传送带刮刀的结构形状。这样可以确保传送带刮刀能够在整个使用寿命期间与传送带紧密接触。

要强调的是，这并不意味着支撑壳结构在所有三个维度上完全封闭一个或多个刮刀元件。支撑壳结构可以被构造为沿刮刀轴线不封闭一个或多个刮刀元件。

根据一些实施例，支撑壳结构沿刮刀轴线具有恒定的横截面轮廓。

根据一些实施例，通过挤压工艺、注射成型工艺、或3D打印工艺制造支撑壳结构。

挤压工艺是用于提供具有支撑壳结构的恒定横截面轮廓的产品的可靠工艺。其允许制造具有相对复杂形状、还具有中空空间的元件。此外，其允许制造具有相对较长长度的元件。这可以允许制造长的传送带刮刀，以允许用单个刮刀覆盖整个刮擦宽度。注射成型工艺也被认为是用于制造支撑壳结构的可靠工艺。其是通用技术并允许制造非常复杂的形状。具体地，其可以允许制造沿刮刀轴线具有变化的横截面轮廓的支撑壳结构。3D打印工艺也被认为是用于制造支撑壳结构的可靠工艺。虽然制造时间可能不太快，但这种方法允许制造非常复杂的形状。此外，更易于实施设计的修改，这是因为不需要设计和制造专用元件，例如在挤压工艺和注射成型工艺中使用的定制模具。

根据一些实施例，第二材料包括聚合物。

根据一些实施例，第二材料包括聚氨酯或热塑性弹性体。

聚氨酯可以提供低摩擦、高耐磨性、以及高强度。另一优点是聚氨酯基刮刀元件可以通过模制形成。第二材料可以是聚氨酯复合材料。热塑性弹性体(TPE)展示出橡胶材料和塑料材料的典型优点。使用热塑性弹性体的益处可以是能够拉伸到适度的伸长率且恢复到其接近原始的形状，从而具有比许多其它材料更长的寿命和更好的物理范围。热塑性弹性体的另一优点可能是，尽管大多数弹性体是热固性的，但热塑性弹性体却在制造中，例如通过注射成型和挤压工艺更容易被使用。热塑性弹性体可以是热塑性聚氨酯(TPU)。热塑性弹性体至少包括：苯乙烯嵌段共聚物(TPS(TPE-s))、热塑性聚烯烃弹性体(TPO(TPE-o))、热塑性硫化橡胶(TPV(TPE-v或TPV))、热塑性聚氨酯(TPU(TPU))、热塑性共聚酯(TPC(TPE-E))、以及热塑性聚酰胺(TPA(TPE-A))。来自嵌段共聚物组的TPE材料的实例有CAWITON、THERMOLAST K、THERMOLAST M、Arnitel、Hytrel、Dryflex、Mediprene、Kraton、Pibiflex、Sofprene、以及Laprene。这些苯乙烯嵌段共聚物(TPE-s)中有CAWITON、THERMOLAST K、THERMOLAST M、Sofprene、Dryflex、以及Laprene。Laripur、Desmopan或Elastollan是热塑性聚氨酯(TPU)的实例。Sarlink、Santoprene、Termoton、Solprene、THERMOLAST V、Vegaprene、或Forprene是TPV材料的实例。热塑性烯烃弹性(TPO)化合物的实例是For-TecE或Engage。

第二材料也可以包括适于刮擦传送带的其它种类的材料，例如橡胶。

还可以将其它化合物混入材料中。作为一示例，碳化物可能适用于传送带刮刀的一些实施例，这是因为它非常耐磨。换言之，刮刀元件可以由包括例如碳化物粉末的材料制成。碳化物粉末可以与诸如聚氨酯的聚合材料混合。还可以提供包括其它陶瓷粉末或石墨烯粉末的刮刀元件。

根据一些实施例，第一材料是可生物降解的和/或生物基的。提供可生物降解和/或生物基的第一材料还允许减少对环境的影响。当更换磨损刮刀的剩余部分时，可以按可持续的方式来处理。例如可被破碎成更小的成分且制成堆肥。因此，提供这些材料可以完全消除或至少减少垃圾填埋场的增加。

根据一些实施例，第一材料的硬度比第二材料高。材料的硬度可以用肖氏硬度计测量。第二材料的硬度可以为50°-95°肖氏A级，且更优选为70°肖氏A级。当第一材料是比第二材料更硬的材料时，在使用过程中，支撑壳结构可以为传送带刮刀提供保持其形状所需的稳定性。

增加支撑壳结构的稳定性可能是有利的，因为允许刮刀元件使用较软的材料，甚至可以使用其硬度在使用期间不能自行保持其形状的材料。较软的材料通常更耐磨，这增加了传送带刮刀的寿命。寿命增加的一优点是因为不需要经常更换传送带刮刀，所以传送带的维护需求减少。

根据一些实施例，第一材料包括聚合物。

根据一些实施例，第一材料包括下列材料中的一种或多种：热塑性弹性体、聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯、和聚乙烯。

第一材料可以为热塑性聚合物。一种合适的热塑性聚合物可以是丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)，也被称为丙烯酸苯乙烯丙烯腈，这是一种作为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的替代物开发的无定形热塑性材料(amorphous thermoplastic)。其为丙烯酸酯橡胶改性苯乙烯-丙烯腈共聚物。其具有高抗紫外线性和机械性能，这使其成为一种适用于挤压工艺的材料。

第一材料可以包括可生物降解热塑性弹性体。第一材料可以为两种或更多种化合物的组合物。这两种或更多种化合物可以选自下列材料：热塑性弹性体、聚氯乙烯、或聚乙烯，但也可以选自其它化合物。

第一材料和第二材料可以分别为包含相同化合物的相应组合物。例如，第一材料和第二材料可以分别包括特定的热塑性弹性体，或可以分别包括聚氨酯。第一材料与第二材料之间的差异将取决于组合物，其中，组合物中的其它化合物成分可以不同。

可选地或附加地，第一材料和第二材料可以包括同一组材料中的不同种类。例如，第一材料可以包括第一热塑性弹性体而第二材料可以包括不同的第二热塑性弹性体。

根据一些实施例，支撑壳结构的内部包括多个部分，每个部分限定相应的内部体积。多个部分可以包括一个或多个刮刀部分以及一个或多个中空部分，每个刮刀部分填充有一个或多个刮刀元件中的相应一个。多个部分有利于实现传送带刮刀的特定结构。例如，有益的是仅填充在使用刮刀元件期间磨损的部分。这将减少废料量。可以根据传送带刮刀与传送带之间的接触倾斜度来决定哪些部分将填充有刮刀元件。也可以根据第一材料和第二材料的选择来决定将被填充的部分。中空部分可能是有利的，因为其会进一步减少传送带刮刀的总体积，且当磨损的传送带刮刀在其使用寿命结束被处理时，允许减少废物的体积。中空部分的另一优点是，其因重量较轻而使得传送带刮刀更易于装卸。一个或多个中空部分可以是沿刮刀轴线延伸穿过支撑结构的贯穿式开口。一个或多个刮刀部分可以是沿刮刀轴线延伸穿过支撑结构的贯穿式开口，这些贯穿式开口中的每一个填充有一个或多个刮刀元件中的相应一个。

根据一些实施例，一个或多个中空部分包括第一中空部分，该第一中空部分位于安装基座内。第一中空部分可以用于安装传送带刮刀。其也可以用于安装传送带刮刀的附接装置。

根据一些实施例，一个或多个中空部分包括第二中空部分，该第二中空部分位于安装基座与一个或多个刮刀部分之间。第二中空部分有助于更有效地利用材料。

根据一些实施例，多个部分的相邻部分通过分隔结构彼此分隔开，该分隔结构将支撑壳结构的相对壁互连。这些相对壁可以是在位于第一端处的刮刀尖端与位于第二端处的安装基座之间延伸、且沿刮刀轴线延伸的壁。分隔结构有利于提高支撑壳结构的稳定性。其还能进一步提高传送带刮刀在使用过程中保持其形状的可能性。分隔结构的另一优点是提供了不同部分的明显分隔。这使得具有所需形状和特性的传送带刮刀易于被制造。如在本文中使用的，术语“分隔结构”的意思是限定两个相邻区域/体积之间的边界的任何结构。分隔结构可以是内壁。

根据第二方案，提供了一种用于从传送带表面刮除材料的传送带刮刀组件。该传送带刮刀组件包括：

根据第一方案的多个传送带刮刀，以及

支撑轴，被构造和设置为支撑多个传送带刮刀，以及

张紧装置，被构造为在支撑轴上施加扭矩或力，以将多个传送带刮刀压向传送带表面。

根据第三方案，提供了一种制造传送带刮刀的方法，包括以下步骤：

a)制造步骤：制造由第一材料制成的支撑壳结构，该支撑壳结构具有位于第一端处的刮刀尖端以及位于相对的第二端处的安装基座，且至少在第一端处朝向刮刀尖端呈渐缩形，以及

b)设置步骤：将由第二材料制成的一个或多个刮刀元件设置在支撑壳结构内，以便在第一端处至少部分地填充该支撑壳结构的内部。

根据一些实施例，通过挤压工艺、注射成型工艺、或3D打印工艺来实现支撑壳结构的制造步骤。

根据一些实施例，将一个或多个刮刀元件设置在支撑壳结构内的步骤包括：

将液体形式的第二材料供应至支撑壳结构内，以便在第一端处至少部分地填充该支撑壳结构的内部，

由此第二材料与支撑壳结构的第一材料结合，以在冷却期间形成粘连结构(coherent structure)。

根据所述方法的一些实施例，第一材料与第二材料是不同的。

支撑壳结构可以在单个步骤中作为整体来制造，但也可以分多个部件(in parts)制造，这些部件随后在第二步骤中彼此附接以形成支撑壳结构。作为一示例，可以通过挤压工艺制造支撑壳结构，即制造两个或更多个单独的部分，这些部分随后彼此附接。这种模块化制造工艺可能有利于较长的传送带刮刀，其中，使用例如挤压工艺来制造可能变得具有挑战性。模块化制造工艺提供了额外的优点，即允许在将模块安装在一起之前，在支撑壳结构内提供不沿刮刀方向延伸的加强结构。当引入用于一个或多个刮刀元件的第二材料时，还允许仅使用即将支撑壳结构的部分作为模具。两个或更多个此类部分已填充有第二材料，且第二材料已随后与第一材料粘合以形成粘连结构，这些部分可以彼此附接以形成完整的传送带刮刀。

第二方案和第三方案的效果和特征很大程度上类似于以上结合第一方案描述的效果和特征。关于第一方案所描述的实施例很大程度上与第二方案和第三方案兼容。还应注意，除非另有明确说明，否则本公开的概念涉及所有可能的特征组合。

下文给出的详细描述将使得本公开进一步的适用范围变得显而易见。然而，应理解的是，详细描述和具体示例虽然表明了本公开的优选实施例，但其仅以说明的方式给出，这是因为通过详细描述，本公开范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员来说将变得显而易见。

因此，应理解，本公开不限于所述装置的特定组成部分或所述方法的步骤，因为这种装置和方法可以变化。还应理解，在此使用的术语仅仅是为了描述特定的实施例，而非为了限制。必须注意，如本说明书和所附权利要求中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”意在表示存在一个或多个元件。因此，例如，提及“一单元”或“该单元”可以包括若干装置等等。此外，词语“包括”、“包含”、“含有”和类似词语也不排除其它元件或步骤。

附图说明

本公开将以示例的方式，参考附图更详细地进行描述，附图示出本公开目前的优选实施例。

图1是根据本公开一示例性实施例的传送带刮刀组件的立体图。

图2是根据本公开一示例性实施例的传送带刮刀的立体图。

图3A是图2中的传送带刮刀的支撑壳结构的立体图。

图3B是图2中的传送带刮刀的刮刀元件的立体图。

图4A是图2中的传送带刮刀的支撑壳结构的剖视图。

图4B是图2中的传送带刮刀的刮刀元件的横截面图。

图5A-图5C是本公开的传送带刮刀的替代示例性实施例的横截面图。

图6是说明根据本公开的用于制造传送带刮刀的方法中的不同步骤的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图更全面地描述本公开，附图示出了本公开目前的优选实施例。然而，本公开可以按许多不同的方式来实施，且不应该被解释为受限于本文所述的实施例；相反，提供这些实施例是为了达到详尽和完整的描述，并向技术人员充分传达本公开的范围。

传送带用于将大量材料从一个地方运输至另一地方。在特定应用、例如采矿业中，传送带用于运输诸如沙子、矿石、砾石、煤、矿物等材料。对于这类应用，材料易于粘附在传送带表面，因此，需要清洁传送带表面。

保持传送带清洁的一个已知解决方案是机械地移除粘附在传送带表面的材料。在图1中，这种清洁系统的一个示例以传送带刮刀组件10的形式被示出。传送带刮刀组件10包括多个传送带刮刀100，这些刮刀100被设置为彼此相邻以形成公共传送带刮刀结构，该公共传送带刮刀结构足够长以刮擦传送带表面24的整个宽度或至少大部分宽度。传送带刮刀组件10包括支撑轴26，该支撑轴被构造和设置为支撑多个传送带刮刀100。结合图2，将对传送带刮刀100进行更全面地描述。支撑轴26被构造为通过合适的张紧装置34，将多个传送带刮刀100压向传送带表面24。张紧装置34被构造为在支撑轴26上施加扭矩或力，使得支撑轴26将传送带刮刀100压向传送带表面24。如本领域技术人员所知，已有基于例如通过弹簧或重物的偏压的许多此类合适的张紧装置。出于本公开的目的，张紧装置34因此仅在图1中被概念性地示出。当传送带表面24相对于传送带刮刀100移动时，刮刀100将从传送带表面24刮除粘附的材料。传送带刮刀100附接至安装元件28，该安装元件被刚性地紧固至方管27，该方管又附接至支撑轴26。安装元件28与被安装在其上的传送带刮刀100可以作为单个单元被简便快速地安装和拆卸。传送带刮刀100经由相应的安装基座114(参见例如图2)附接至支撑轴26。安装基座114可以被成形为以这种方式使其与支撑轴26形成锁定接合。传送带刮刀100旨在相对于传送带表面24被定位，使得其上端111沿刮擦区域16与传送带表面24接触(参见图1中的虚线)。刮擦区域16与传送带刮刀100的延伸部平行地延伸。刮擦区域16也大致平行于传送带滑轮25的旋转轴线R延伸。

图2、图3A-图3B及图4A-图4B示出根据一示例性实施例的传送带刮刀100。传送带刮刀100包括支撑壳结构110，该支撑壳结构沿刮刀轴线A延伸，且具有位于第一端111处的刮刀尖端112和位于相对的第二端113处的安装基座114。支撑壳结构110至少在第一端112朝向刮刀尖端112呈渐缩形。支撑壳结构110具有有限厚度的外层。因此，支撑壳结构110将是中空的。支撑壳结构110的一个目的是限定传送带刮刀100的形状，且支撑一个或多个刮刀元件120a-120c。

传送带刮刀100的支撑壳结构沿刮刀轴线A具有恒定的横截面轮廓。这为制造传送带刮刀100提供特定的优势，以下将详细说明。

支撑壳结构110的内部包括多个部分133a-133f，每个部分限定相应的内部体积(interior volume)132a-132f(见图3A)。多个部分133a-133f包括三个刮刀部分133a-133c和三个中空部分133d-133f。刮刀部分133a-133c的数量和中空部分133d-133f的数量在各实施例之间可以不同。部分133a-133f的区别在于它们是否填充有刮刀元件120a-120c。如果该部分填充有刮刀元件120a-120c，则在此称为刮刀部分133a-133c。如果该部分是空的且不包括刮刀元件120a-120c，则在此称为中空部分133d-133f。在本示例性实施例中，使用的是三个不同的刮刀元件120a、120b、120c。多个部分133a-133f通过分隔结构140a-140e彼此分隔开，这些分隔结构将支撑壳结构110的相对壁116a、116b互连。分隔结构140a-140e可以是将相邻部分133a-133f彼此完全分隔开的壁。分隔结构140a-140e在每一端处连接至相对壁116a、116b之一。对于本示例性实施例，相对壁116a、116b被定义为从刮刀尖端112延伸至安装基座114的壁。在其它实施例中，分隔结构140a-140e可以在支撑壳结构110的其它壁之间延伸。借助多个部分133a-133f，可以实现传送带刮刀的多个不同设计。也可以使传送带刮刀适配不同的传送带刮刀组件10。中空部分133d-133f会减轻传送带刮刀100的重量，且因此使其更易于装卸。分隔结构140a-140e的另一优点是其可以构成多个部分的明显分隔。这使得制造具有所需形状和特性的传送带刮刀变得容易。图2中的中空部分133d-133f由位于安装基座114内的第一中空部分133f、和位于安装基座114与刮刀部分133a-133c之间的两个中空部分133d、133e组成。为了减少当更换磨损的传送带刮刀时产生的废料量，优选地仅在使用中将会磨损的部分填充有刮刀元件120a-120c。会磨损的部分可能取决于传送带刮刀100与传送带之间的倾斜度。因此，在决定部分133a-133f中的哪些应填充有刮刀元件120a-120c时，倾斜度可以是设计参数。

支撑壳结构110以将三个刮刀元件120a-120c完全封闭在三维空间的横向于刮刀轴线A两个维度上的方式，完全封闭刮刀元件120a-120c。而在刮刀轴线A的方向上没有封闭三个刮刀元件120a-120c。横向于刮刀轴线的方向包括从支撑壳结构110的第二端113延伸至第一端113的第一方向L1，以及正交于第一方向和刮刀轴线A、亦即在两个相对壁112a、112b之间延伸的第二方向L2。支撑壳结构110将从第一方向L1上的每一侧和从第二方向L2上的每一侧封闭一个或多个刮刀元件120a-120c。

支撑壳结构110可在从刮刀尖端112延伸至安装基座114的多个壁之一处设有多个翅片160，以提供阶梯状或锯齿状表面。每个翅片160沿刮刀轴线延伸，且覆盖传送带刮刀100的整个延伸范围E。

转至图5A-图5C，公开的是传送带刮刀的四个替代实施例。如本领域技术人员在查看视图时易于理解的，这些替代实施例中的每一个均与上述传送带刮刀100共有若干特征。为更加清楚，与第一实施例共有的特征将被分配相同的附图标记，而属于特定示例性实施例独有的特征将具有更高级别的附图标记。

图5A公开的示例性实施例具有三个分隔结构140c-140f和三个中空部分133d-133f，但仅一个刮刀部分233。该单个刮刀部分233填充有单个刮刀元件220。如本领域技术人员易于理解的，刮刀元件220的体积可以类似于或等于图2-图4中的传送带刮刀100的刮刀元件120a-120c的总体积。

图5B示出根据又一示例性实施例的传送带刮刀300。传送带刮刀300与传送带刮刀100的不同之处在于，分隔结构340a、340b被设置在更大的倾斜度处。结果，部分333a-333c与被容纳在其中的刮刀元件320a-320c的几何形状将不同于传送带刮刀100的部分133a-133c及相应刮刀元件120a-120c的几何形状。对于某些应用，倾斜的分隔结构340a、340b有利于增强传送带刮刀300的结构完整性。

图5C示出根据又一示例实施例的传送带刮刀400。传送带刮刀400类似于传送带刮刀200，但不同之处在于其在刮刀的下部缺少分隔结构。因此，传送带刮刀400具有两个分隔结构140c、140e和两个中空部分433、133f以及一个刮刀部分233。

现将详细描述本公开的传送带刮刀的材料特性。这将参考第一示例性实施例即传送带刮刀100来进行，但其描述对于在此描述的其它示例性实施例以及落入权利要求范围内的其他示例性实施例同等有效。在设计传送带刮刀100时，一个重要因素是材料。支撑壳结构110由第一材料制成，而刮刀元件120由第二材料制成。第一材料和第二材料是不同的。使用两种不同材料允许彼此独立地选择材料特性。这样可以允许提供具有一个优选特征的支撑壳结构110以有助于实施传送带刮刀100的一功能，以及具有其它特征的刮刀元件120a-120c以有助于实施另一功能。

支撑壳结构110的目的是为传送带刮刀100提供结构的完整性。支撑壳结构110的优点在于，其允许将用于保持传送带刮刀100的结构形状的材料量最小化。这样可以允许将支撑壳结构110所用的材料量与一个或多个刮刀元件120a-120c所用的材料量两者最小化。制成支撑壳结构的第一材料可以是可生物降解的和/或生物基的。提供可生物降解和/或生物基的第一材料以进一步减少对环境的影响。当更换磨损刮刀的剩余部分时，其可以按可持续的方式来处理。例如其可以被破碎成更小的成分并被制成堆肥。因此，提供这些材料可以完全消除或至少减少垃圾填埋场的增加。第一材料可以包括下列材料中的一种或多种：热塑性弹性体、聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯、以及聚乙烯。第一材料可以是热塑性聚合物。一种合适的热塑性聚合物可以是丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)，也被称为丙烯酸苯乙烯丙烯腈，其是作为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的替代物而开发的无定形热塑性材料。其为丙烯酸酯橡胶改性苯乙烯-丙烯腈共聚物。其具有高抗紫外线性和机械性能，这使其成为一种适用于挤压工艺的材料。

第一材料可以包括可生物降解材料，例如可生物降解热塑性弹性体。第一材料可以为两种或更多种化合物的组合物。这两种或更多种化合物可以选自下列材料：热塑性弹性体、聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)、以及聚乙烯，但也可选自其它化合物。

刮刀元件120a-120c的目的是对传送带表面24执行刮擦动作。对于刮刀元件120，重要特征可以是耐磨和柔性，以降低刮刀元件120a-120c损坏传送带表面24的风险。制成刮刀元件120a-120c的第二材料可以包括聚合物，例如聚氨酯或热塑性弹性体。第二材料可以包括碳化物材料，例如呈混合在诸如聚合材料的另一种材料中的碳化物粉末的形式。聚氨酯可以提供低摩擦、高耐磨性、以及高强度。另一优点是聚氨酯基刮刀元件可以通过模制形成。第二材料可以是聚氨酯复合材料。热塑性弹性体(TPE)展示出橡胶材料和塑料材料的典型优点。使用热塑性弹性体的益处可以是能够拉伸到适度的伸长率且恢复到其接近原始的形状，从而具有比许多其它材料更长的寿命和更好的物理范围。热塑性弹性体的另一优点是，尽管大多数弹性体是热固性的，但热塑性弹性体却在制造中例如通过注射成型和挤压工艺，被更容易使用。热塑性弹性体可以是热塑性聚氨酯(TPU)。碳化物可能适用于传送带刮刀的一些实施例，这是因为其非常耐磨。第二材料也可以包括适于刮擦传送带的其它种类的材料，例如橡胶。

第一材料的硬度可以比第二材料更高。材料的硬度可以用肖氏硬度计测量。第二材料的硬度可以为50°-95°肖氏A级(Shore A)，且更优选为70°肖氏A级。当第一材料是比第二材料更硬的材料时，支撑壳结构可以在使用过程中为传送带刮刀提供保持其形状所需的稳定性。

可以通过挤压工艺制造本公开的传送带刮刀的支撑壳结构。在本领域中，挤压工艺是公知的，因此在此不再详细描述。挤压工艺是一种可靠工艺，用于提供具有恒定的横截面轮廓的产品。这种产品可以是本公开的支撑壳结构和/或一个或多个刮刀元件。借助挤压工艺，制造支撑壳结构可能很容易，这从经济角度看是有益的。

现将参考图5描述一种制造传送带刮刀的方法。该方法包括以下步骤：

a)制造步骤S502：制造由第一材料制成的支撑壳结构110，该支撑壳结构具有位于第一端111处的刮刀尖端112和位于相对的第二端113处的安装基座114，且至少在第一端111处朝向刮刀尖端112呈渐缩形，以及

b)设置步骤S504：将由第二材料制成的一个或多个刮刀元件120a-120c设置在支撑壳结构110内，以便在第一端111处至少部分地填充该支撑壳结构的内部。

制造支撑壳结构110的步骤S502可以通过挤压工艺、注射成型工艺、或3D打印工艺来实现。

将一个或多个刮刀元件120a-120c设置在支撑壳结构110内的步骤可以包括：

将液体形式的第二材料供应至支撑壳结构110内，以便在第一端111处至少部分地填充该支撑壳结构的内部，由此第二材料与支撑壳结构110的第一材料结合，以在冷却期间形成粘连结构。

如前所述，第一材料与第二材料是不同的。但这并不排除第一材料和第二材料可以包括相同的化合物，例如聚乙烯。第一材料和第二材料可以分别是两种或更多种化合物的相应组合物，其中，该两种或更多种化合物中的一种对于两种材料是共有的。

附图示出使用前的传送带刮刀100。然而，传送带刮刀100被构造和设置为在使用期间磨损，且一个或多个刮刀元件120a-120c相对于支撑壳结构110被设置为使得一个或多个刮刀元件120a-120c在传送带刮刀100的使用寿命结束时完全或部分地磨损。在使用期间，传送带刮刀100将在传送带刮刀100与传送带表面24之间的接触点处受到磨损。磨损将发生在传送带刮刀100接触传送带表面24的位置、即在刮擦区域16处。新更换的传送带刮刀100因此将首先受到支撑壳结构110的磨损，直到这一外壳层被磨去、且传送带表面24到达传送带刮刀100的顶部刮刀元件120a为止。因此，刮刀元件120a和支撑壳结构110既会单独、也会一起受到磨损。一旦磨损，传送带表面24到达传送带刮刀100的从顶部算起的第二个刮刀元件120b并开始磨损该刮刀元件120b。在传送带刮刀100的使用寿命结束时，一个或多个刮刀元件120a-120c完全或部分地被磨损。因此，当更换传送带刮刀100时，废料将主要或仅仅包括支撑壳结构110的剩余部分。因此，使用过的传送带刮刀100的外观可能与附图中传送带刮刀的外观非常不同。

本领域技术人员意识到，本公开绝不局限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，可能有许多修改和变化。此外，通过研究附图、本公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实施所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的各种变例。

Claims (17)

1.一种传送带刮刀(100)，其沿刮刀轴线(A)具有延伸部，且被构造为沿平行于所述刮刀轴线(A)延伸的刮擦区域(16)从传送带表面(24)上刮除材料，

所述传送带刮刀(100)包括：

支撑壳结构(110)，具有位于第一端(111)处的刮刀尖端(112)以及位于相对的第二端(113)处的安装基座(114)，且至少在所述第一端(111)处朝向所述刮刀尖端(112)呈渐缩形，以及

一个或多个刮刀元件(120a-120c)，被设置在所述支撑壳结构(110)内，以便在所述第一端(111)处至少部分地填充该支撑壳结构的内部，其中，所述传送带刮刀(100)被构造和设置为在使用期间磨损，且

所述一个或多个刮刀元件(120a-120c)相对于所述支撑壳结构(110)

被设置为使得所述一个或多个刮刀元件(120a-120c)在所述传送带刮刀(100)的使用寿命结束时完全或部分地磨损，

其中，所述支撑壳结构(110)由第一材料制成，且所述一个或多个刮刀元件(120a-120c)由第二材料制成，而且其中，所述第一材料和所述第二材料是不同的。

2.根据权利要求1所述的传送带刮刀(100)，其中，所述支撑壳结构(110)沿横向于所述刮刀轴线(A)的方向(L1、L2)完全地封闭所述一个或多个刮刀元件(120a-120c)。

3.根据权利要求2所述的传送带刮刀(100)，其中，所述支撑壳结构(110)沿所述刮刀轴线(A)具有恒定的横截面轮廓(P)。

4.根据权利要求3所述的传送带刮刀(100)，其中，通过挤压工艺、注射成型工艺、或3D打印工艺制造所述支撑壳结构(110)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传送带刮刀(100)，其中，所述第二材料包括聚氨酯或热塑性弹性体。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的传送带刮刀(100)，其中，所述第一材料是能够生物降解的和/或生物基的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的传送带刮刀(100)，其中，所述第一材料的硬度比所述第二材料高。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的传送带刮刀(100)，其中，所述第一材料包括下列材料中的一种或多种：热塑性弹性体、聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯、以及聚乙烯。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的传送带刮刀(100)，其中，所述支撑壳结构(110)的内部包括多个部分(133a-133f)，每个部分限定相应的内部体积(132a-132f)，所述多个部分(133a-133f)包括：

一个或多个刮刀部分(133a-133c)，每个刮刀部分均填充有所述一个或多个刮刀元件(120a-120c)中的相应一个，以及

一个或多个中空部分(133d-133f)。

10.根据权利要求9所述的传送带刮刀(100)，其中，所述一个或多个中空部分(133d-133f)包括第一中空部分(133f)，该第一中空部分位于所述安装基座(114)内。

11.根据权利要求9或10所述的传送带刮刀(100)，其中，所述一个或多个中空部分(133d-133f)包括第二中空部分(133d、133e)，该第二中空部分位于所述安装基座(114)与所述一个或多个刮刀部分(132a-132c)之间。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的传送带刮刀(100)，其中，所述多个部分(133a-133f)中的相邻部分通过分隔结构(140a-140e)彼此分隔开，该分隔结构将所述支撑壳结构(110)的相对壁(116a、116b)互连。

13.一种用于从传送带表面(24)刮除材料的传送带刮刀组件(10)，包括：

多个根据权利要求1至12中任一项所述的传送带刮刀(100)，以及

支撑轴(26)，被构造和设置为支撑多个所述传送带刮刀(100)，以及

张紧装置(34)，被构造为在所述支撑轴(26)上施加扭矩或力，以将多个所述传送带刮刀(100)压向所述传送带表面(24)。

14.一种制造传送带刮刀的方法，包括以下步骤：

a)制造步骤(S502)：制造由第一材料制成的支撑壳结构(110)，该支撑壳结构具有位于第一端(111)处的刮刀尖端(112)以及位于相对的第二端(113)处的安装基座(114)，且至少在所述第一端(111)处朝向所述刮刀尖端(112)呈渐缩形，以及

b)设置步骤(S504)：将由第二材料制成的一个或多个刮刀元件(100)设置在所述支撑壳结构(110)内，以便在所述第一端(112)处至少部分地填充该支撑壳结构的内部。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述支撑壳结构(110)的所述制造步骤(S502)通过挤压工艺、注射成型工艺、或3D打印工艺来实现。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，将所述一个或多个刮刀元件(120a-120c)设置在所述支撑壳结构(110)内的所述设置步骤(S504)包括：

将液体形式的所述第二材料供应至所述支撑壳结构(110)内，以便在所述第一端(112)处至少部分地填充该支撑壳结构的内部，

由此所述第二材料与所述支撑壳结构(110)的所述第一材料结合，以在冷却期间形成粘连结构。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，所述第一材料和所述第二材料是不同的。