注塑成型的筛分装置及方法

文档序号:1077790 发布日期:2020-10-16 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 注塑成型的筛分装置及方法 (Injection molding screening device and method ) 是由 基斯·霍夫斯基 于 2018-07-06 设计创作,主要内容包括:提供了用于振动筛分机的筛分构件(16)、筛分组件(10)、制造筛分构件和组件的方法以及筛分物料的方法,振动筛分机包含注塑成型材料的利用。提供了注塑成型筛网元件的应用,尤其用于:改变筛分表面(11)的构造;加快以及简化筛网组件的制造;以及结合筛网组件的突出的机械性能和电学性能,包括韧性、耐磨和耐化学性能。本发明实施例使用热塑性注塑成型材料。(Screen members (16), screen assemblies (10), methods of making screen members and assemblies, and methods of screening materials for vibratory screening machines that incorporate the use of injection molded materials are provided. There is provided the use of an injection moulded screen element, particularly for: -modifying the configuration of the screening surface (11); expedite and simplified manufacture of screen assemblies; and outstanding mechanical and electrical properties, including toughness, abrasion and chemical resistance properties, combined with screen assemblies. Embodiments of the present invention use thermoplastic injection molding materials.)

注塑成型的筛分装置及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年4月27日提交的申请号为15/965,195的美国专利申请的优先权,该申请要求了2018年3月27日提交的申请号为62/648,771的美国临时专利申请的优先权,同时也是2017年12月21日提交的申请号为15/851,099的美国专利申请的部分继续申请。申请号为15/851,099的美国专利申请是2016年7月5日提交的申请号为15/201,865、专利号为9,884,344的美国专利申请的分案申请。申请号为15/201,865、专利号为9,884,344的美国专利申请为2014年5月2日提交的申请号为14/268,101、专利号为9,409,209的美国专利申请的继续申请。2014年5月2日提交的申请号为14/268,101、专利号为9,409,209的美国专利申请为2013年3月13日提交的申请号为13/800,826的美国专利申请的部分继续申请。2013年3月13日提交的申请号为13/800,826的美国专利申请要求2012年10月17日提交的申请号为61/714,882的美国临时专利申请和2012年5月25日提交的申请号为61/652,039的美国临时专利申请的优先权。以上专利的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开大致涉及物料筛分。更为具体地,本公开涉及筛分构件、筛分组件、制造筛分构件和组件的方法以及筛分物料的方法。

背景技术

物料筛分包括振动筛分机的使用。振动筛分机提供激活已安装筛网的动力,从而将放置在筛网上的物料分离至所需要的程度。过大的物料与过小的物料分开。随时间的推移,筛网会磨损,需要更换。因此,将筛网设计为可替换的。

替换筛网组件必须牢固地固定在振动筛分机上,并且要求承受较大的振动力。可将替换筛网通过张紧构件、压缩构件或夹紧构件附接于振动筛分机上。

替换筛网组件通常由金属或热固性聚合物制成。替换筛网的材料及结构针对于筛分应用。例如,由于他们相对耐用性和精细筛分能力,金属筛常用于油气工业的湿法应用。然而,常规的热固性聚合物型筛网(例如,模制聚氨酯筛)不那么耐用,可能不能经受这种湿法应用的恶劣条件,因此常用于干式应用中,例如采矿业的应用中。

热固性聚合物型筛网的制造相对复杂、耗时且容易出错。与振动筛分机一起使用的典型热固性聚合物型筛网是通过将分离的液体(例如,聚酯、聚醚和固化剂)进行化学反应,然后将混合物在模具中固化一段时间来制造的。当制造具有细小筛孔的筛时,例如约43微米到约100微米,这个过程可能非常困难且耗时。事实上,为了在筛面上形成出细小的开口,液体流经模具的通道必须非常小(例如43微米左右),而且通常情况下,液体无法到达模具的所有孔洞。因此,实施复杂的程序往往需要密切注意压力和温度。由于一个相对较大的单筛(例如,2英尺乘3英尺或更大)是用模具制造的,一个缺陷(例如,一个孔,即液体没有到达的地方)将破坏整个筛。热固性聚合物筛通常是通过将整个筛网组件结构模制成一个大的筛网组件来制造的,筛网组件的筛孔大小约在43微米到4000微米之间。常规热固性聚合物筛网的筛分表面通常具有均匀平坦的结构。

热固性聚合物型筛网是相对灵活的,通常使用张紧构件固定至振动筛分机上,张紧构件将热固性聚合物筛网的侧边沿相互拉开,并将热固性聚合物筛的底部表面抵靠在振动筛分机表面上。为了防止张紧时变形,热固性聚合物组件可以用处于张紧方向的芳纶纤维模制成型(参见专利号为4,819,809的美国专利)。如果在特定的热固性聚合物筛的侧边沿施加压缩力,它就会弯曲或卷曲,从而使筛分表面相对无效。

与热固性聚合物筛网不同,金属筛网是刚性的,可以在振动筛分机上压缩或张紧。金属筛网组件通常是由多个金属组件制成。金属筛网组件的制造通常包括:制造筛分材料,通常是三层编织钢丝网;制造有孔的金属底板;以及将筛分材料粘接到穿孔的金属底板上。金属丝布层可精细编织在约30微米至4000微米范围的孔。常规金属组件的整个筛分表面通常是相对均匀的平坦结构或相对均匀的波纹结构。

筛网组件(热固性聚合物组件和金属型组件)用于振动筛分机的筛分性能的关键为筛分表面上孔的尺寸、结构稳定性和筛分表面的耐用性、整个单元的结构稳定性、在不同的温度环境中单元组件表现处的化学性能以及能力。常规金属组件的缺点包括缺乏结构稳定性以及缺乏编织网形成的筛分表面的耐用性、筛分表面的堵塞(颗粒堵塞筛孔)、整个结构的重量、制造或购买相关每个组件构件的时间和成本、以及装配时间和成本。由于金属丝布经常被丝网制造商外包,并且经常从职工或批发商那里购买,质量控制可能极度困难,而且金属丝布经常出现问题。有缺陷的金属丝布可能造成筛分性能问题,并需要持续的控制以及检测。

常规金属组件最大问题之一是堵塞。新金属筛网最初可具有相对较大的开口筛分面积(open screening area),但随时间推移,由于筛网暴露于颗粒中,筛分开口堵住(即,堵塞)并且开口筛分面积以及筛本身的效能,都相对较快地降低了。例如,140目的筛网组件(具有三层筛布)可具有20%-40%的初始开口筛分面积。然而,随着筛网的使用,开口筛分面积可能会降低50%或更多。

常规金属筛网组件由于其构造,也会降低大量的开口筛分面积,所述构造包括粘合剂、垫板、金属丝布层粘合的塑料片等。

常规金属组件的另一主要问题是筛网寿命。常规金属组件通常不会因为磨碎而失效,而是由于疲劳而失效。也就是说,编织丝布的金属丝实际上由于在受到振动载荷期间上下运动而断裂。

常规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。其他缺点包括不能承受压缩型载荷和不能承受高温(例如,热固性聚合物型筛网在温度高于130华氏度时,通常会开始失效或出现性能问题,特别是具有细小孔的筛,例如,孔约为43至100微米)。另外,如上所述,制造过程复杂、耗时且容易出错。此外,用于制造热固性聚合物筛网的模具昂贵,任何缺陷或最轻微的损坏都将破坏整个模具并需要更换,这可能会导致在制造过程中昂贵的停机时间。

常规金属和热固性聚合物筛网的另一个缺点是筛面配置的局限性。无论筛分表面是平的还是起伏的,现有的筛分表面都是用相对均匀的筛孔尺寸和相对均匀的表面结构制造的。

申请号为61/652,039的美国临时申请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单聚合物筛网)是指申请号为61/714,882的美国临时专利申请中描述的常规热固性聚合物筛网,本文的常规热固性聚合物筛网(在本文和申请号为61/714,882的美国临时专利申请中也称为传统热固性聚合物筛网、现有热固性聚合物筛网、典型热固性聚合物筛网或简单热固性筛网)。因此,在申请号为61/652,039的美国临时申请中引用的常规聚合物型筛网与本文中和在申请号为61/714882的美国临时专利申请中引用的常规热固性聚合物筛网相同,并且可以制造成极小的筛孔(如本文和申请号为61/714,882的美国临时专利申请中),但是具有常规热固性聚合物筛网的所有缺点(如本文和申请号为61/714,882的美国临时专利申请中),包括缺乏结构稳定性和耐久性、无法承受压缩型载荷、无法承受高温和复杂、耗时、易出错的制造方法。

有必要多功能化和改进筛分构件、筛分组件、制造筛分构件和组件的方法以及用于振动筛分机的筛分物料的方法,这些方法结合了提高了机械和化学性能的注塑材料(如热塑性塑料)的使用。

发明内容

本公开是对现有筛网组件及其筛分和制造筛网组件的方法的改进。本发明提供极度多功能的以及改进了的筛分构件、筛分组件、制造筛分构件和组件的方法以及用于振动筛分机筛分物料的方法,这些方法结合了具有改进性能的注塑材料的使用,改进的性能包括机械和化学性能。在本发明特定实施例中,将热塑性塑料作为注塑成型的材料。本发明不仅限于热塑性注塑成型材料,而且在本发明的实施例中可以使用具有类似机械和/或化学性能的其他材料。在本发明的实施例中,多个注塑成型的筛网元件牢固地附接在子栅格结构上。将子栅格紧固在一起以形成筛网组件结构,筛网组件结构具有包括多个筛网元件的筛分表面。通过本文的各种实施例使用注塑成型的筛网元件,除其他外,提供用于:改变筛分表面配置;快速且相对简单的筛网组件制造;及出色的筛网组件的机械、化学和电学性能,包括韧性、耐磨性和耐化学性。

本发明实施例包括筛网组件,其被配置为具有相对大的开口筛分面积,同时具有用于细小振动筛分应用的结构稳定的小筛孔。在本发明实施例中,筛孔非常小(例如,小到约43微米)以及筛网元件足够大(例如,一英寸乘一英寸,一英寸乘两英寸,两英寸乘三英寸,等)使其实际组装成完整的筛网组件筛分表面(例如,两英尺乘三英尺,三英尺乘四英尺,等)。制造用于细小筛分应用的小筛孔需要注塑成型非常小的结构构件,这些构件实际上形成筛孔。这些结构构件注塑成型以与筛网元件结构一体成型。重要地,结构性的构件是足够小的(例如,在特定应用中它们筛分表面宽度约43微米)以提供有效的整体开口筛分面积以及形成整个筛网元件结构的一部分,筛网元件结构足够大(例如,两英寸乘三英寸)使其实际组装成相对较大的完整的筛分表面(例如,两英尺乘三英尺)。

在本发明一个实施例中,将热塑性材料注塑成型以形成筛分元件。之前,没有将热塑材料用于制造具有细小尺寸筛孔(例如,约43微米至约1000微米)的振动筛网中,因为如果不是不可能,热塑材料注塑成型很难制造出具有细小孔的单个相对较大的振动筛分结构,并获得在振动筛分应用中具有竞争性能所必需的开口筛分面积。

根据本公开实施例,所提供的筛网组件是:结构性稳定的以及能够承受包括压缩、张紧和夹紧的各种载荷;能够承受较大振动力;包括多个注塑成型筛网元件,由于他们相对小的尺寸,其能够被制造成极小的筛孔尺寸(具有直径小至约43微米);消除对金属丝布的需求;重量轻;可循环;组装简易;能够制造多种不同配置,包括在筛网中具有多种筛孔尺寸,具有多种筛分表面配置,例如,多种平坦和起伏部分的接合;以及能够根据特定应用材料和纳米材料进行制造。此外,每个筛网组件可以定制至特定的应用中,可以简易地制造根据终端用户提供的规格不同的筛孔尺寸和配置。本发明的实施例可应用于各种应用中,包括湿应用和干应用,并可应用于各种行业。本发明不仅限于石油和天然气工业和采矿工业。本公开实施例还可用于需要使用振动筛分机分离物料的任何行业,包括纸浆和纸张、化学、制药及其他行业。

在本发明示例性实施例中,提供一种筛网组件,其大致利用热塑性注塑成型的筛网元件大致改进了物料的筛分。多个热塑性聚合物注塑成型的筛网元件牢固地附接于子栅格结构上。子栅格固定在一起形成筛网组件结构,筛网组件结构具有包括多个筛网元件的筛分表面。每个筛网元件和每个子栅格可具有不同形状和构造。热塑性注塑成型的单个筛网元件允许筛孔的精确制造,筛孔可具有小至约43微米的直径。栅格框架可大致是刚性的并当固定至振动筛分机时,可在其承受实质性振动载荷下提供抵抗损坏或变形的耐久性。另外,当组装成完整筛网组件时,子栅格的强度不仅足以承受振动载荷,而且还足以承受将筛网组件固定在振动筛分机上所需的力,包括大的压缩载荷、张紧载荷和/或夹紧载荷。此外,子栅格中的孔在结构上支撑筛网元件,并将振动从振动筛分机传递至形成筛孔的元件,从而优化筛分性能。筛网组件、子栅格和/或筛网组件的任何其他组件可包括纳米材料和/或玻璃纤维,除了其他益处外,还可提供耐用性和强度。

根据本发明示例性实施例,提供了一种筛网组件,该筛网组件具有包括具有一系列筛孔的筛网元件筛分表面的筛网元件,以及包括多个细长结构构件的子栅格,细长结构构件形成具有栅格孔的栅格框架。筛网元件跨越至少一个栅格孔并附接于子栅格的顶面。多个独立的子栅格固定在一起形成筛网组件,并且筛网组件具有连续的具有多个筛网元件筛分表面的筛网组件筛分表面。筛网元件包括大致平行的端部和大致垂直于端部的大致平行的侧边沿部。筛网元件还包括第一筛网元件支撑构件和正交于第一筛网元件支撑构件的第二筛网元件支撑构件。第一筛网元件支撑构件在端部之间延伸,大致平行于侧边沿部。第二筛网元件支撑构件在侧边沿部之间延伸,大致平行于端部。筛网元件包括大致平行于侧边沿部的第一系列加固构件,以及大致平行于端部的第二系列加固构件。筛网元件筛分表面包括形成筛孔的筛网表面元件。端部、侧边沿部、第一和第二支撑构件以及第一和第二系列加固构件结构性地使筛网表面元件和筛孔稳定。筛网元件由单个热塑性注塑成型件形成。

筛孔可以是矩形、正方形、圆形、椭圆形或任何其他形状。筛网表面元件可平行于端部并形成筛孔。筛网表面元件也可以垂直于端部并形成筛孔。矩形、正方形、圆形和椭圆形筛孔(或其它形状)的不同组合可以组合在一起,根据所使用的形状,可以平行和/或垂直于端部。

筛网表面元件可以平行于端部运行,并且可以是形成筛孔的细长构件。筛孔可以是细长槽,在相邻筛网表面元件的内表面之间具有约为43微米至约4000微米的距离。在某些实施例中,筛孔在相邻的筛面元件的内表面之间可具有约70微米到约180微米的距离。在其他实施例中,在相邻的筛分表面元件的内表面之间,筛孔可具有约43微米到约106微米的距离。在本发明的实施例中,筛孔可以具有宽度和长度,宽度可以为约0.043毫米到约4毫米,长度可以为约0.086毫米到约43毫米。在某些实施例中,宽度与长度的比率可以约为1:2至约1:1000。

不同尺寸的多个子栅格可组合形成用于筛网元件的筛网组件支撑结构。或者,可以用热塑性注塑或其他方式构建单个子栅格,以形成用于多个独立筛网元件的整个筛网组件支撑结构。

在使用多个子栅格的实施例中,第一子栅格可包括具有第一紧固件的第一基底构件,第一紧固件与第二子栅格的第二基底构件的第二紧固件相配合,第一和第二紧固件将第一和第二子栅格固定在一起。第一紧固件可以是夹子,第二紧固件可以是夹孔,其中夹子卡入夹孔并牢固地将第一和第二子栅格附接在一起。

第一和第二筛网元件支撑构件和筛网元件端部可包括配置为与子栅格附接装置相匹配的筛网元件附接装置。子栅格附接装置可包括细长附接构件,筛网元件附接装置可包括与细长附接构件相配合的附接孔,该附接孔将筛网元件牢固地附接至子栅格。细长附接构件的一部分可配置为延伸通过筛网元件附接孔,并延伸略高于筛网元件筛分表面。附接孔可以包括锥形孔,也可以简单地包括不带任何锥形的孔。在筛网元件筛分表面上方的细长附接构件可以熔化并填充锥形孔,将筛网元件紧固至子栅格上。或者,延伸通过在筛分元件筛分表面的孔,并延伸高于筛分元件筛分表面的孔的细长附接构件的部分可以被熔化,以便在筛分元件筛分表面上形成珠,并将筛网元件紧固至子栅格上。

细长结构构件可包括大致平行的子栅格端构件和大致垂直于子栅格端构件的大致上平行的子栅格侧构件。细长结构构件可进一步包括第一子栅格支撑构件和正交于第一子栅格支撑构件的第二子栅格支撑构件。第一个子栅格支撑构件可以在子栅格端构件之间扩展,并且可以大致平行于子栅格端构件。第二子栅格支撑构件可以在子栅格的侧边沿构件之间延伸,并且可以大致平行于子栅格的端构件,并且大致垂直于子栅格的侧边沿构件。

栅格框架可包括形成第一栅格孔和第二栅格孔的第一栅格框架和第二栅格框架。筛网元件可以包括第一筛网元件和第二筛网元件。子栅格可以具有脊部和基底部。第一和第二栅格框架可包括在脊部形成峰并从峰部向下延伸至基底部的第一和第二角面。第一和第二筛网元件可以分别跨越第一和第二角面。

根据本发明的示例性实施例,提供了一种筛网组件,其具有包括具有一系列筛孔的筛网元件筛分表面和包括形成具有栅格孔的栅格框架的多个细长结构构件的子栅格。筛网元件跨越至少一个栅格孔,并被固定在子栅格的顶部表面。多个子栅格固定在一起形成筛网组件,筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面组成的连续筛网组件筛分表面。该筛网元件是单个热塑性注塑件。

筛网元件可以包括大致平行的端部和大致垂直于端部、大致平行的侧边沿部。筛网元件还可包括第一筛网元件支撑构件和与第一筛网元件支撑构件正交的第二筛网元件支撑构件。第一筛网元件支撑构件可以在端部之间延伸,并且可以大致平行于侧边沿部。第二筛网元件支撑构件可以在侧边沿部之间延伸,并且可以大致平行于端部。筛网元件可包括与侧边沿部基本平行的第一系列加固构件和与端部基本平行的第二系列加固构件。筛网元件可包括与端部平行运行并形成筛孔的细长筛网表面元件。端部、侧边沿部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加固构件可在结构上稳定筛网表面元件和筛孔。

第一系列和第二系列加固构件的厚度可以小于端部、侧边沿部和第一和第二筛网元件支撑构件的厚度。端部和侧边沿部以及第一和第二筛网元件支撑构件可形成四个矩形区域。第一系列加固构件和第二系列加固构件可在四个矩形区域内形成多个矩形支撑栅格。筛孔在每个筛网表面元件的内表面之间的宽度约为43微米至4000微米。在某些实施例中,在每个筛面元件的内表面之间,筛孔可以具有约70微米到约180微米的宽度。在其他实施例中,筛孔在每个筛面元件的内表面之间可具有约43微米至约106微米的宽度。在本发明的实施例中,筛孔可以具有约为0.043毫米至约4毫米的宽度和约为0.086毫米至约43毫米的长度。在某些实施例中,宽度与长度的比率可以约为1:2到约1:1000。

筛网元件可以是灵活的。

子栅格端构件、子栅格侧构件和第一、第二子栅格支撑构件可形成八个矩形栅格孔。第一筛网元件可以跨越四个栅格孔,第二筛网元件可以跨越其他四个孔。

筛网元件筛分表面的中心部分在受到载荷时可能会轻微弯曲。子栅格可以是基本刚性的。子栅格也可以是单个热塑性注塑成型件。子栅格端构件和子栅格侧构件中的至少一个可以包括配置为与其他子栅格的紧固件相匹配的紧固件,这些紧固件可以是卡到位并牢固地将子栅格连接在一起的夹子和夹孔。

子栅格可包括:大致平行的三角形端件,大致平行于三角形端件的三角形中间件,大致垂直于三角形端件并在三角形端件之间延伸的第一和第二中间支撑,大致垂直于三角形端件并在三角形端件之间延伸的第一和第二基底支撑,以及大致垂直于三角形端件并在三角形端件之间延伸的中心脊。三角形端件的第一边沿、三角形中间件和第一中间支撑、第一基底支撑和中央脊可形成具有第一系列栅格孔的子栅格的第一顶面。三角形端块的第二边沿、三角形中间件和第二中间支撑、第二基底支撑和中央脊可形成子栅格的第二顶面,子栅格具有第二系列栅格孔。第一顶面可从中心脊向第一基底支撑倾斜,第二顶面可从中心脊向第二基底支撑倾斜。第一筛网元件和第二筛网元件可以分别跨越第一系列和第二系列栅格孔。三角形端件的第一边沿、三角形中间件、第一中间支撑、第一基底支撑和中央脊可包括第一子栅格附接装置,其被配置为与第一筛网元件的第一筛网元件附接装置牢固配合。三角形端件的第二边沿、三角形中间件、第二中间支撑、第二基底支撑和中央脊可包括第二子栅格附接装置,其被配置为与第二筛网元件的第二筛网元件附接装置牢固地配合。第一和第二子栅格附接装置可包括细长附接构件,第一和第二筛网元件附接设置可包括与细长的附接构件相配合从而分别将第一和第二筛网元件牢固地附接到第一和第二子栅格的附接孔。细长附接构件的一部分可延伸通过筛网元件附接孔并延伸略高于第一和第二筛网元件筛分表面。

第一筛网元件和第二筛网元件均可包括大致平行的端部和大致平行于端部的侧边沿部。第一和第二筛网元件可每个包括第一筛网元件支撑构件和正交于第一筛网元件支撑构件的第二筛网元件支撑构件,第一筛网元件支撑构件在端部和近似平行于侧边沿部之间延伸,第二筛网元件支撑构件在侧边沿部之间延伸,可大致平行于端部。第一和第二筛网元件可分别包括与侧边沿部大致平行的第一系列加固构件和与端部大致平行的第二系列加固构件。第一和第二筛网元件可分别包括与端部平行运行并形成筛孔的细长筛分表面元件。端部、侧边沿部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加固构件可在结构上稳定筛网表面元件和筛孔。

第一和第二基底支撑中的一个可以包括将多个子栅格固定在一起的紧固件,紧固件可以是卡到位并牢固地将子栅格固定在一起的夹子和夹孔。

筛网组件可以包括第一、第二、第三和第四筛网元件。第一系列栅格孔可由三角形端件的第一边沿、三角形中间件、第一中间支撑、第一基底支撑和中央脊形成的八个孔。第二系列栅格孔可是由三角形端件的第二边沿、三角形中间件、第二中间支撑、第二基底支撑和中央脊所构成的八个孔。第一筛网元件可以跨越第一系列栅格孔的四个栅格孔,第二筛网元件可以跨越第一系列栅格孔的其他四个栅格孔。第三筛网元件可以跨越第二系列栅格孔的四个栅格孔,第四筛网元件可以跨越第二系列栅格孔的其他四个栅格孔。第一、第二、第三和第四筛网元件的中心部分筛分表面在受到载荷时可轻微弯曲。子栅格可以是大致刚性的,并且可以是单个热塑性注塑成型件。

根据本发明的示例性实施例,提供了一种筛网组件,其具有包括带有筛孔的筛网元件筛分表面和包括带有栅格孔的栅格框架的子栅格的筛网元件。筛分元件跨越栅格孔,并附接于子栅格的表面。多个子栅格固定在一起形成筛网组件,筛网组件具有连续的筛网组件筛分表面,其包含多个筛网元件筛分表面。筛网元件为热塑性注塑成型件。

筛网组件还可包括第一热塑性注塑成型筛网元件和第二热塑性注塑成型筛网元件,栅格框架可包括形成第一栅格孔和第二栅格孔的第一和第二栅格框架。子栅格可包括脊部和基底部,第一和第二栅格框架,第一和第二栅格框架包括在脊部形成峰并从峰部向下延伸至基底部的第一和第二角面。第一筛网元件和第二筛网元件可以分别跨越第一和第二角面。第一和第二角面可包括子栅格附接装置,该子栅格附接装置被配置为与筛网元件附接装置固定配合。子栅格附接装置可包括细长附接构件,筛网元件附接装置可包括与细长附接构件相配合从而将筛网元件牢固地连接至子栅格上的孔。

子栅格可以是大致刚性的,并且可以是单个热塑性注塑成型件。基底部的一部分可包括第一和第二紧固件,第一和第二紧固件将子栅格固定到另一子栅格的第三和第四紧固件。第一和第三紧固件可以是夹子,第二和第四紧固件可以是夹孔。夹子可卡入夹孔,并将子栅格和随后的另一子栅格牢固地附接在一起。

子栅格可形成凹形结构,连续筛网组件的筛分表面可为凹形。子栅格可以形成平坦结构,连续筛网组件的筛分表面可以是平坦的。子栅格可形成凸状结构,连续筛网组件的筛分表面可为凸状。

当筛网组件放置在振动筛分机上,承受振动筛分机的压缩组件抵抗振动筛网组件的至少一个侧构件施加的压缩力时,筛网组件可被配置为形成预制的凹形。可根据振动筛分机的表面形状确定预制的凹形。筛网组件可以具有配合面,其与振动筛分机的表面配合,配合面可以是橡胶、金属(如钢、铝等)、复合材料、塑料材料或任何其他合适的材料。筛网组件可包括被配置为与振动筛分机的配合面相连接的配合面,以便将筛网组件引导至振动筛分机上的固定位置。配合面可形成于至少一个子栅格的一部分中。筛网组件配合面可以是在筛网组件的角上形成的凹槽,也可以是在筛网组件侧边沿的中间形成的凹槽。筛网组件可以具有拱形表面,该拱形表面被配置为与振动筛分机的凹面相匹配。筛网组件可以具有大致刚性的结构,当固定在振动筛分机上时,大致不会偏转。筛网组件可包括配置的筛网组件配合面,从而在受到振动筛分机构件的压缩力时形成预制的凹形。筛网组件配合面的形状可以使其与振动筛分机的配合面相附接,从而使筛网组件可以引导至振动筛分机上的预制位置。筛网组件可以包括附接到筛网组件的子栅格的边沿表面的载荷条。该载荷条可以被配置为以将载荷分布在筛网组件的表面上。当筛网组件受到振动筛分机的压缩构件抵抗振动筛网组件的载荷条施加的压缩力时,筛网组件可被配置为形成预制的凹形。筛网组件可以具有凹形,并且在受到振动筛分机构件的压缩力时可被配置为偏转并形成预制的凹形。

第一组子栅格可以形成具有第一紧固件装置的中心支撑框架组件。第二组子栅格可形成具有第二紧固件装置的第一端支撑框架组件。第三组子栅格可形成具有第三紧固件装置的第二端支撑框架组件。第一、第二和第三紧固件装置可将第一和第二端支撑框架固定到中心支撑组件。第一端支撑架组件的侧边沿表面可形成筛网组件的第一端。第二端支撑架装置的侧边沿表面可形成筛网组件的第二端。第一、第二端支撑框架组件和中心支撑框架组件的每个端面可以累积形成完整筛网组件的第一侧面和第二侧面。筛网组件的第一和第二侧面可以大致平行,筛组件的第一和第二端面可以大致平行并大致垂直于筛网组件的侧面。筛网组件的侧面可包括被配置为接合粘结条和载荷分散条中的至少一个的紧固件。子栅格可包括侧面,当单个子栅格被固定在一起形成第一和第二端支撑框架组件以及中心支撑框架组件时,第一和第二端支撑框架组件以及中心支撑框架组件均形成凹形。子栅格可包括侧表面形状,当单个子栅格固定在一起形成第一和第二端支撑框架组件和中心支持框架组件,第一和第二支撑架组件和中心支撑架组件均形成凸形。

筛网元件可以通过机械装置、粘合剂、热熔和超声波焊接中的至少一种方式附着在子栅格上。

根据本发明的示例性实施例,提供一种筛网元件,其具有:带有形成一系列筛孔的筛网元件筛分表面;一对大致平行的端部;一对大致平行的、大致垂直于端部的侧边沿部;第一筛网元件支撑构件;正交于第一筛网元件支撑构件的第二筛网元件支撑构件,在端部之间延伸、并大致平行于侧边沿部的第一筛网元件支撑构件,在侧边沿部之间延伸、大致平行于端部,并大致平行垂直于侧边沿部的第二筛网元件支撑构件;大致平行于侧边沿部的第一系列加固构件;以及大致与端部平行的第二系列加固构件。筛分表面元件与端部平行运行。端部、侧边沿部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加固构件在结构上稳定筛网表面构件和筛孔,筛网元件为单个热塑性注塑成型件。

根据本发明的示例性实施例,提供一种筛网元件,其具有带有形成一系列筛孔的筛网表面元件的筛网元件筛分表面;一对大致平行的端部;以及大致平行的、大致垂直于端部的一对侧边沿部。筛网元件为热塑性注塑成型件。

筛网元件还可以具有第一筛网元件支撑构件;正交于第一筛网元件支撑构件的第二筛网元件支撑构件,第一筛网元件支撑构件在端部之间延伸,大致平行于侧边沿部,第二筛网元件支撑构件在侧边沿部之间延伸并大致平行于端部;大致平行于侧边沿部的第一系列加固构件;以及大致与端部平行的第二系列加固构件。筛网表面元件可以平行于端部运行。在某些实施例中,筛网表面元件被配置为垂直于端部运行。端部、侧边沿部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加固构件可在结构上稳定筛网表面构件和筛孔。

筛网元件还可以具有与筛网元件一体成型并被配置为与子栅格附接装置相匹配的筛网元件附接装置。多个子栅格可形成筛网组件,且该筛网组件可具有包含多个筛网元件筛分表面的连续筛网组件筛分表面。

根据本发明的示例性实施例,提供了用于筛分物料的筛网组件的制造方法,包括:确定筛网组件的筛网组件性能规范;根据筛网组件性能规范确定筛网元件的筛孔要求,筛网元件包括具有筛孔的筛网元件筛分表面;根据筛网组件性能规范确定筛网配置,筛网配置包括设置为平坦配置和非平坦配置中的至少一种的筛网元件;用热塑性材料注塑成型筛网元件;制造被配置为支撑筛网元件的子栅格,子栅格具有带有栅格孔的栅格框架,其中,至少一个筛网元件跨越至少一个栅格孔,并固定至子栅格顶面,每个子栅格的顶面包括平坦表面和非平坦表面中的至少一个,其接收筛网元件;将筛网元件附接至子栅格上;将多个子栅格组件附接在一起,以形成端筛网框架和中间筛网框架;将端筛网框架附接至中间筛网框架上,以形成筛网框架结构;将第一粘结条附接至筛网框架结构的第一端;以及将第二粘结条附接至筛网框架结构的第二端以形成筛网组件,该筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面组成的连续筛网组件筛分表面。

筛网组件性能规范可包括尺寸、材料要求、开口筛分面积、切割点和筛分应用的能力要求中的至少一个。手柄可以附接在粘结条上。标签可附接在粘结条上,该标签可包括筛网组件的性能说明。筛网元件和子栅格中的至少一个可以是单个热塑性注塑成型件。热塑性材料可包括纳米材料。子栅格可包括至少一个基底构件,其具有与其他子栅格的其他基底构件的紧固件相配合并将子栅格固定在一起的紧固件。紧固件可以是夹子和夹孔,卡到位,并牢固地将子栅格连接到一起。

根据本发明的示例性实施例,提供了一种制造用于筛分物料的筛网组件的方法,该方法通过注塑成型具有热塑性材料的筛网元件,该筛网元件包括具有筛孔的筛网元件筛分表面;制造支撑筛网元件的子栅格,子栅格具有带有栅格孔的栅格框架,筛网元件跨越至少一个栅格孔;将筛网元件固定在子栅格的顶表面上;将多个子栅格组件附接在一起形成筛网组件,筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面组成的连续筛网组件筛分表面。方法还可包括将第一粘结条附接到筛网组件的第一端,以及将第二粘结条附接至筛网组件的第二端。第一和第二粘结条可将子栅格结合在一起。粘结条可被配置为将载荷分散到筛网组件的第一端和第二端。热塑性材料可包括纳米材料。

根据本公开示例性实施例,提供一种筛分物料的方法,通过将筛网组件附接至振动筛分机,筛网组件包括具有一系列筛孔形成筛网元件筛分表面的筛网元件,以及包括形成具有栅格孔的栅格框架的多个细长结构构件的子栅格。筛网元件跨越栅格孔,并固定在子栅格的顶面。多个子栅格被固定在一起形成筛网组件。该筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面组成的连续筛网组件筛分表面。该筛网元件是单个热塑性注塑成型件。使用筛网组件筛分物料。

根据本发明的示例性实施例,提供了一种筛分物料的方法,包括将筛网组件附接至振动筛分机上,并将筛网组件的顶部筛分表面形成凹形。筛网组件包括具有形成筛网组件筛分表面的一系列筛孔的筛网元件和包括形成具有栅格孔的栅格框架的多个细长结构构件的子栅格。筛网元件跨越栅格孔,并固定在子栅格的顶面。多个子栅格固定在一起形成筛网组件,筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面组成的连续筛网组件筛分表面。该筛网元件是单个热塑性注塑成型件。使用筛网组件筛分物料。

根据本发明的示例性实施例,提供了一种筛网组件,包括:具有第一粘附装置的筛网元件;以及具有第二粘附装置的子栅格单元。第一粘附装置和第二粘附装置可以是不同的材料。第一粘附装置和第二粘附装置中的至少一个是可激发的,以便筛网元件和子栅格可以固定在一起。该筛网元件是单个热塑性注塑成型件。

第一粘附装置可以是筛网元件底部表面上的多个腔袋,第二粘附装置可以是子栅格的顶部表面上的多个熔合棒。筛网元件是微模塑的,筛孔在约40微米到约1000微米之间。腔袋可以是细长袋。熔合棒的高度可略大于腔袋的深度。腔袋的深度可为约0.05英寸,熔合棒的高度为约0.056英寸。熔合棒的宽度可以略小于腔袋的宽度。

筛网元件可以包括热塑性聚氨酯。子栅格可包括尼龙。该筛网组件可包括附加的筛网元件和固定在一起的子栅格,其中多个子栅格固定在一起。筛网元件可具有多个筛孔,这些筛孔是带有宽度和长度的细长槽构成,筛孔在每个筛网表面元件的内表面之间具有为约43微米至约1000微米的宽度。筛网元件可通过激光焊接附接至子栅格上。筛网元件和子栅格之间的焊接可包括来自筛网元件和子栅格的材料混合物。

根据本发明的示例性实施例,提供一种筛网组件,包括:筛网元件,包括具有一系列筛孔的筛网元件筛分表面;以及子栅格,包括形成具有栅格孔的栅格框架的多个细长结构构件。筛网元件跨越栅格孔中的至少一个,并附接于子栅格的顶面。多个独立的子栅格固定在一起形成筛网组件,该筛网组件具有带有多个筛网元件筛分表面的连续筛网组件筛分表面。筛网元件包括大致平行的端部和大致垂直于端部的大致平行的侧边沿部。筛网元件还包括第一筛网元件支撑构件和正交于第一筛网元件支撑构件的第二筛网元件支撑构件,第一筛网元件支撑构件在端部之间延伸,大致平行于侧边沿部,第二筛网元件支撑构件在侧边沿部之间延伸,大致平行端部。筛网元件包括与侧边沿部大致平行的第一系列加固构件,与端部大致平行的第二系列加固构件。筛网元件筛分表面包括形成筛孔的筛网表面元件。端部、侧边沿部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加固构件在结构上稳定筛网表面元件和筛孔。该筛网元件是单个热塑性注塑成型件。筛网元件包括筛网元件的底面上的多个腔袋。子栅格包括在子栅格的顶表面上的多个熔合棒。多个熔合棒被配置为与多个腔袋相匹配。

筛孔可以是具有宽度和长度的细长槽,筛孔在每个筛网表面元件的内表面之间的宽度大致为约43微米至约1000微米。多个熔合棒的高度可略大于多个腔袋的深度。多个熔合棒的高度可约为0.056英寸。多个腔袋的深度可约为0.050英寸。多个腔袋中的每个腔袋的宽度可以略大于多个熔合棒中的每个的宽度。多个熔合棒可被配置为在熔化时,多个熔合棒的一部分填充多个腔袋的宽度。筛网元件的材料可以与子栅格的材料相融合。筛网元件可被配置为允许激光通过筛网元件并触及多个熔合棒。激光可以熔化多个熔合棒,将筛网元件熔合到子栅格。

子栅格可以是单个热塑性注塑成型件。筛网元件可以包括热塑性聚氨酯材料。热塑性聚氨酯可以是聚醚基热塑性聚氨酯和聚酯基热塑性聚氨酯中的至少一种。子栅格可包括尼龙材料。熔合棒可包括碳和石墨材料中的至少一种。子栅格可以包括被配置为位于在子栅格上的筛网元件定位装置。筛网元件可包括多个锥形沉头孔和端部,锥形沉头孔沿侧边沿部位于筛网元件的顶表面上,,端部在定位装置的定位孔之间。熔合棒和腔袋可以是不同的材料。

栅格框架可包括形成第一和第二栅格孔的第一和第二栅格框架,筛网元件包括第一和第二筛网元件。子栅格可包括脊部和基底部,第一和第二栅格框架包括第一和第二角面,其在脊部达到峰顶并从峰部延伸向下至基底部,其中第一和第二筛网元件分别跨越第一和第二角面。该筛网组件可以包括跨越每个栅格孔的至少一部分的次支撑框架。

根据本发明的示例性实施例,提供了一种筛网组件,包括:筛网元件以及子栅格,包括具有一系列筛孔的筛网元件筛分表面和位于筛网元件底面上的多个腔袋;子栅格包括形成具有栅格孔的栅格框架的多个细长结构构件和位于子栅格的顶表面上的多个熔合棒。筛网元件跨越至少一个栅格孔,并通过将多个熔合棒熔合到多个腔袋从而固定在子栅格的顶表面。多个子栅格固定在一起形成筛网组件,筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面组成的连续筛网组件筛分表面。该筛网元件是单个热塑性注塑成型件。筛网元件被配置为允许激光通过筛网元件并触及多个熔合棒。

筛孔可以是具有宽度和长度的细长槽,筛孔在每个筛分表面元件的内表面之间的宽度约43微米至约1000微米。筛孔可以是具有宽度和长度的细长槽,筛孔在每个筛分表面元件的内表面之间的宽度约70微米至约180微米。筛孔可以是具有宽度和长度的细长槽,筛孔在每个筛分表面元件的内表面之间的宽度约43微米至约106微米。筛孔可以是有宽度和长度的细长槽,宽度为约0.044毫米至约4毫米,长度为约0.088毫米至约60毫米。

子栅格可以包括大致平行的三角形端件、大致平行于三角形端件的三角形中间件、大致垂直于三角形端件并在三角形端件之间延伸的第一和第二中间支撑,大致垂直于三角形端件、并在三角形端件和中心脊之间延伸的第一和第二基底支撑,中间脊大致垂直于三角形端件且在三角形端件之间延伸,三角形端件的第一边沿、三角形中间件、,第一中间支撑、第一基底支撑和中心脊形成具有第一系列栅格孔的子栅格的第一顶面,三角形端件第二边沿、三角形中间件、第二中间支撑、第二基底支撑和中心脊形成具有第二系列栅格孔的子栅格的第二顶面,第一顶面从中心脊向第一基底支撑倾斜,第二顶面从中心脊向第二基底支撑倾斜。第一和第二筛网元件可以分别跨越第一系列和第二系列栅格孔。

在本发明的示例性实施例中,提供了一种制造筛网组件的方法,包括:将第一材料的筛网元件激光焊接到第二材料的子栅格;并将多个子栅格附接在一起形成筛网组件。第一材料和第二材料是不同的材料。第一材料和第二材料在激光焊接位置熔接在一起。

筛网组件可以在筛网元件的底表面上具有第一粘附装置,子栅格在子栅格的顶表面具有第二粘附装置。第一粘附装置可以是多个腔袋,第二粘附装置可以是多个熔合棒。多个腔袋可被配置为与多个熔合棒相匹配。

用于制造筛网组件的方法可包括通过筛网元件中的定位孔和子栅格的顶表面上的定位延伸将筛网元件定位在子栅格上。用于制造筛网组件的方法可包括使激光通过筛网元件,使其与多个熔合棒接触。用于制造筛网组件的方法可包括用该激光熔化多个熔合棒的一部分。用于制造筛网组件的方法可包括用激光产生的热量和从多个熔合棒的熔化部分传导的热量中的一种热量熔化第一材料的一部分。用于制造筛网组件的方法可包括移除激光,使第一材料的熔化部分和熔合棒的熔化部分混合并回到固体状态。

下面参照附图更详细地描述了本公开的示例实施例。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的筛网组件的轴侧图。

图1A是图1所示的筛网组件的放大***图。

图1B是图1所示的筛网组件的仰视轴侧图。

图2是根据本发明的示例性实施例的筛网元件的俯视轴侧图。

图2A是图2所示的筛网元件的俯视图。

图2B是图2所示的筛网元件的仰视轴侧图。

图2C是图2所示的筛网元件的仰视图。

图2D是图2所示的筛网元件的放大***图。

图3是根据本发明的示例性实施例的末端子栅格的俯视轴侧图。

图3A是图3中所示的末端子栅格的仰视轴侧图。

图4是根据本发明的示例性实施例的中心子栅格的俯视轴侧图。

图4A是图4所示的中心子栅格的仰视轴侧图。

图5是根据本发明的示例性实施例的粘结条的俯视轴侧图。

图5A是如图5所示的粘结条的仰视轴侧图。

图6是根据本发明的示例性实施例的筛网子组件的轴侧图。

图6A是如图6所示的子组件的***图。

图7是如图1所示的筛网组件的俯视图。

图7A是图7所示的筛网组件A-A截面的放大截面。

图8是根据本发明的示例性实施例,部分覆盖有筛网元件的筛网组件的俯视轴侧图。

图9是图1所示的筛网组件的轴侧***图。

图10是根据本发明的示例性实施例的末端子栅格的轴侧***图,示出了附接至末端子栅格之前的筛网元件。

图10A是图10所示的末端子栅格的轴侧图,该子栅格具有附接至该子栅格的筛网元件。

图10B是图10A中所示的末端子栅格的俯视图。

图10C是图10A所示末端子栅格B-B截面的横截面。

图11是根据本发明的示例性实施例的中心子栅格的轴侧***图,示出了附接至中心子栅格之前的筛网元件。

图11A是图11所示的中心子栅格的轴侧图,该子栅格具有附接至该子栅格的筛网元件。

图12是根据本发明的示例性实施例的振动筛分机的轴侧图,该振动筛分机具有带有安装在其上的凹筛分表面的筛网组件。

图12A是图12所示的振动筛分机的出料端的放大轴侧图。

图12B是图12所示的振动筛分机的前视图。

图13是根据本发明的示例性实施例的带有单个筛分表面的振动筛分机的轴侧图,该单个筛分表面具有带有在其上安装的凹筛分表面的筛网组件。

图13A是图13所示的振动筛分机的前视图。

图14是根据本发明的示例性实施例的振动筛分机的前视图,该振动筛分机具有两个单独的凹筛分表面,两个单独的凹筛分表面具有安装在振动筛分机上的预制筛网组件。

图15是根据本发明的示例性实施例的振动筛分机的前视图,该振动筛分机具有带有安装在振动筛分机上的预制筛网组件的单个筛分表面。

图16是根据本发明的示例性实施例的末端支撑框架子组件的轴侧图。

图16A是图16所示的末端支撑框架子组件的轴侧***图。

图17是根据本发明的示例性实施例的中心支撑框架子组件的轴侧图。

图17A是图17所示的中心支撑框架子组件的轴侧***图。

图18是根据本发明的示例性实施例的筛网组件的轴侧***图。

图19是根据本发明的示例性实施例的平坦筛网组件的俯视轴侧图。

图20是根据本发明的示例性实施例的凸筛网组件的俯视轴侧图。

图21是根据本发明的示例性实施例的具有锥形(pyramidal)子栅格的筛网组件的轴侧图。

图21A是图21所示的筛网组件的D部分的放大图。

图22是根据本发明的示例性实施例的金字塔形末端子栅格的俯视轴侧图。

图22A是图22所示的金字塔形末端子栅格的仰视轴侧图。

图23是根据本发明的示例性实施例的金字塔形中心子栅格的俯视轴侧图。

图23A是图23所示的金字塔形中心子栅格的仰视轴侧图。

图24是根据本发明的示例性实施例的金字塔形子组件的轴侧图。

图24A是图24所示的金字塔形子组件的轴侧***图。

图24B是金字塔形末端子栅格的轴侧***图,示出了附接至金字塔形末端子栅格之前的筛网元件。

图24C是图24B所示的金字塔形末端子栅格的轴侧图,其具有附接在其上的筛网元件。

图24D是根据本发明的示例性实施例的锥形中心子栅格的轴侧***图,示出了附接在锥形中心子栅格之前的筛网元件。

图24E是图24D所示的金字塔形中心子栅格的轴侧图,该子栅格具有附接在其上的筛网元件。

图25是根据本发明的示例性实施例的具有金字塔形子栅格的筛网组件的俯视图。

图25A是图25所示的筛网组件的C-C部分的截面图。

图25B是图25A所示的C-C部分的放大图。

图26是根据本发明的示例性实施例的具有金字塔形和平坦子组件的筛网组件的轴侧***图。

图27是根据本发明的示例性实施例的带有两个筛分表面的振动筛分机的轴侧图,该两个筛分表面具有带有安装在其上的凹筛分表面组件的组件,其中,筛网组件包括金字塔形和平坦子组件。

图28是根据本发明的示例性实施例的具有金字塔形和平坦子栅格、但无筛网元件的筛网组件的俯视轴侧图。

图29是图28所示的筛网组件的俯视轴侧图,其中子栅格部分被筛网元件覆盖。

图30是根据本发明的示例性实施例的带有两个筛分表面的振动筛分机的前视图,该两个筛分表面具有带有安装在其上的凹筛分表面组件的筛分表面,其中筛网组件包括金字塔形和平坦子栅格。

图31是根据本发明的示例性实施例的具有单个筛网表面的振动筛分机的前视图,该单个筛网表面具有带有安装在其上的凹筛分表面的组件,其中,该筛网组件包括金字塔形和平坦子栅格。

图32是根据本发明的示例性实施例的带有两个筛分表面的振动筛分机的前视图,该两个筛分表面具有带有安装在其上的平坦筛分表面的预制筛网组件,其中,筛网组件包括金字塔形和平坦子栅格。

图33是根据本发明的示例性实施例的带有单个筛分表面的振动筛分机的前视图,该单个筛分表面具有带有安装在其上的平坦筛分表面的预制筛网组件,其中,筛网组件包括金字塔形和平坦子栅格。

图34是根据本发明的示例性实施例的图3所示的末端子栅格的轴侧图,该末端子栅格具有部分附接在其上的单个筛网元件。

图35是如图34所示的末端子栅格的断开部分E的放大图。

图36是根据本发明的示例性实施例的筛网组件的轴侧图,其具有位于筛网组件的一部分中的锥形子栅格。

图37是根据本发明的示例性实施例的筛网组件制造流程图。

图38是根据本发明的示例性实施例的筛网组件制造流程图。

图39根据本发明的示例性实施例的具有单个筛网组件的振动筛分机的轴侧图,该单个筛网组件带有安装在其上的平坦筛分表面,振动筛分机的一部分切去示出了筛网组件。

图40是根据本发明的示例性实施例的单个筛网元件的轴侧俯视图。

图40A是根据本发明的示例性实施例的筛网元件锥的轴侧俯视图。

图40B是图40A所示的四个筛网元件锥的轴侧俯视图。

图40C是根据本发明的示例性实施例的倒筛网元件锥的轴侧俯视图。

图40D是图40C所示的筛网元件的前视图。

图40E是根据本发明的示例性实施例的筛网元件结构的轴侧俯视图。

图40F是图40E所示的筛网元件结构的前视图。

图41至43是根据本发明的示例性实施例的筛网元件的横截面前剖面图。

图44是根据本发明的示例性实施例的具有预筛组件的预筛结构的轴侧俯视图。

图44A是根据本发明的示例性实施例的图44所示的预筛组件的轴侧俯视图。

图45是根据本发明的示例性实施例的位于子栅格部分上方的筛网元件的俯视图。

图45A是横切面A-A的剖面图,示出了图45的子栅格部分上方的筛网元件。图45B是根据本发明的示例性实施例的在将筛网元件附接至子栅格之前的图45所示的子栅格部分和筛网元件的横截面A-A的侧视图。

图45C为图45B所示的A部分的放大图。

图45D是根据本发明的示例性实施例的在将筛网元件附接至子栅格后,图45所示的子栅格部分和筛网元件的横截面A-A的侧视图。

图45E是图45D所示的B部分的放大图。

图46是根据本发明的示例性实施例的筛网元件的一部分和子栅格的一部分的横切面侧视图。

图47是根据本发明的示例性实施例的筛网组件的一部分的俯视轴侧图。

图48是根据本发明的示例性实施例的筛网元件的轴侧俯视图。

图48A是图48所示的筛网元件的俯视图。

图48B是图48所示的筛网元件的仰视轴侧图。

图48C是图48所示的筛网元件的仰视图。

图49是根据本发明的示例性实施例的末端子栅格的俯视轴侧图。

图49A是图49所示的末端子栅格的仰视轴侧图。

图50是根据本发明的示例性实施例的中心子栅格的俯视轴侧图。

图50A是图50所示的中心子栅格的仰视轴侧图。

图51是根据本发明的示例性实施例的末端子栅格的轴侧***图,示出了附接至末端子栅格之前的筛网元件。

图51A是图51所示的末端子栅格的轴侧图,其具有附接在其上的筛网元件。

图52是根据本发明的示例性实施例的中心子栅格的轴侧***图,示出了附接至中心子栅格之前的筛网元件。

图52A是图52所示的中心子栅格的轴侧图,其具有附接在其上的筛网元件。

图53是根据本发明的示例性实施例的金字塔形末端子栅格的俯视轴侧图。

图53A是图53所示的金字塔形末端子栅格的底部轴侧图。

图54是根据本发明的示例性实施例的锥形中心子栅格的俯视轴侧图。

图54A是图54所示的金字塔形中心子栅格的仰视轴侧图。

图55是根据本发明的示例性实施例的金字塔形末端子栅格的轴侧***图,示出了附接在金字塔形末端子栅格之前的筛网元件。

图55A是图55所示的具有筛网元件的金字塔形末端子栅格的轴侧图。

图56是根据本发明的示例性实施例,锥体中心子栅格的轴侧***图,该金字塔形中心子栅格示出了附接在金字塔形中心子栅格之前的筛网元件。

图56A是图56所示的金字塔形中心子栅格的轴侧图,其具有附接在其上的筛网元件。

图57是根据本发明的示例性实施例的图50所示的末端子栅格的轴侧图,其具有部分附接在其上的单个筛网元件。

图57A是图57所示的末端子栅格的A部分的放大图。

图58是根据示例性实施例的筛网组件的一部分的俯视轴侧图。

图59是根据示例性实施例的末端子栅格的俯视轴侧图。

图59A是图59所示的末端子栅格的仰视轴侧图。

图60是根据示例性实施例的中心子栅格的俯视轴侧图。

图60A是图60所示的中心子栅格的仰视轴侧图。

图61是根据示例性实施例的末端子栅格的轴侧***图,示出了附接至末端子栅格之前的筛网元件。

图61A是根据示例性实施例的图61所示末端子栅格的轴侧图,其具有附接在其上的筛网元件。

图62是根据示例性实施例的中心子栅格的轴侧***图,示出了附接至中心子栅格之前的筛网元件。

图62A是根据示例性实施例的图62所示的中心子栅格的轴侧图,其具有附接在其上的筛网元件。

图63是根据示例性实施例的金字塔形末端子栅格的俯视轴侧图。

图63A是图63所示的金字塔形末端子栅格的仰视轴侧图。

图63B根据实施例示出了图3和图3A中夹子42的轴侧图。

图63C根据实施例示出了图59-62A中夹子142的轴侧图。

图63D根据实施例示出了图63和63A中夹子242的轴侧图。

图64是根据示例性实施例的末端子栅格的俯视轴侧图。

图64A是图64所示的末端子栅格的仰视轴侧图。

图65是根据示例性实施例的中心子栅格的俯视轴侧图。

图65A是图65所示的中心子栅格的仰视轴侧图。

图66是根据本发明的示例性实施例的筛网元件的轴侧俯视图。

图66A是图66所示的筛网元件的俯视图。

图66B是图66所示的筛网元件的仰视轴侧图。

图66C是图66所示的筛网元件的仰视图。

图67是根据示例性实施例的末端子栅格的轴侧***图,示出了附接至末端子栅格之前的筛网元件。

图67A是根据示例性实施例的图67所示的末端子栅格的轴侧图,其具有附接在其上的筛网元件。

图68是根据示例性实施例的中心子栅格的轴侧***图,示出了附接至中心子栅格之前的筛网元件。

图68A是根据示例性实施例的图68所示的中心子栅格的轴侧图,其具有附接在其上的筛网元件。

图69是根据本发明的示例性实施例的具有金字塔形子栅格的筛网组件的轴侧图。

图69A是图69所示的筛网组件的D部分的放大图。

图70是图66C的复制,示出了筛网元件的仰视图,用于与图70A的筛网元件进行对比。

图70A是筛网元件的仰视图,其具有比图70和图66的筛网元件更小的特征。

图71是图65的复制,示出了中心子栅格的俯视轴侧图,用于与图71A的中心子栅格进行对比。

图71A是根据实施例的中心子栅格的侧视轴侧图。

图71B是根据实施例的图71A的区域“A”的放大图。

图71C是根据实施例的图71A的中心子栅格的俯视图。

图71D是根据实施例的图71A的中心子栅格的侧视图。

图71E根据实施例示出了筛网元件与末端子栅格的支撑特征的对比特征。

图71F根据实施例示出了另外的筛网元件与另外的末端子栅格的支撑特征的对比特征。

图72示出了为与图63所示的金字塔形末端子栅格相似的锥形末端子栅格,用于与图72A的金字塔形末端子栅格进行对比。

图72A根据实施例示出了具有比72更高的结构特征线性密度的金字塔形末端子栅格。

图72B根据实施例示出了筛网元件与金字塔形末端子栅格的支撑特征的对比特征。

图72C根据实施例示出了另外的筛网元件与另外的金字塔形末端子栅格的支撑特征的对比特征。

图73根据实施例示出了筛网元件的俯视图,之前在图70A、71F和72C中示出,其中限定了第一横截面方向A-A和第二横截面方向C-C。

图73A根据实施例示出了图73所示的第一横截面方向A-A限定的第一横截面。

图73B根据实施例示出了图73A所示的第一横截面的放大图。

图73C根据实施例示出了图73的第二横截面方向C-C限定的图73的筛网元件的第二横截面。

图73D根据实施例示出了图73C所示的第二横截面的放大图。

图74根据实施例示出了与图68A的中心筛网子组件类似的中心筛网子组件的俯视图,其中限定了横截面方向A-A。

图74A根据实施例示出了图74的中心筛网子组件的侧视图。

图74B根据实施例示出了图74的横截面方向A-A限定的横截面。

图74C根据实施例示出了图74B的中心筛网子组件横截面的第一部分的第一放大图。

图74D根据实施例示出了图74C的中心筛网子组件横截面的第二部分的第二放大图。

图75根据实施例示出了已附接至由栅格框架形成的矩形区域的筛网子组件,栅格框架由第一和第二多个轨道形成。

图76根据实施例示出了无需先将筛网元件附接至子栅格上而直接附接至板结构上的筛网元件。

图76A根据实施例示出了被配置为直接附接至穿孔板的筛网元件。

图76B根据实施例示出了被配置为直接附接至波形穿孔板的筛网元件。

图76C根据实施例示出了具有容纳筛网元件的袋的框架。

图77A根据实施例示出了可作为定位构件的示例性熔合棒。

图77B根据实施例示出了可作为定位孔的示例性腔袋。

图77C示出了图77A的熔合棒与图77B的腔袋对齐。

具体实施方式

在一些附图中,相同的附图标记代表形同的部分。

本发明的实施例提供一种筛网组件,该筛网组件包括与子栅格配对的注塑成型筛网元件。多个子栅格彼此牢固地固定在一起形成振动筛网组件,该振动筛网组件具有连续的筛分表面,并被配置用于振动筛分机上。在振动筛分机上安装和操作时,整个筛网组件结构能够承受严格的载荷条件。注塑成型筛网元件在筛网组件制造和振动筛分应用中提供了许多益处。在本发明的特定实施例中,筛网元件使用热塑性材料注塑成型。在本发明的某些实施例中,筛网元件可以具有被配置为与子栅格上的第二粘附装置相匹配的第一粘附装置。第一和第二粘附装置可包括不同的材料,并可被配置,从而筛网元件可经由激光焊接熔接至子栅格。第一粘附装置可为多个腔袋,第二粘附装置可为多个熔合棒,熔合棒可配置为在受到激光时熔化。筛网元件可包括热塑性聚氨酯,其可为聚酯基或聚醚基。本发明的实施例包括筛网元件,通过分离物料的硬化混合物将筛网元件固定在子栅格上。本发明的实施例包括通过激光焊接将筛网元件熔接到子栅格并将多个子栅格连接在一起以形成筛网组件的方法来制造筛网组件的方法。

本发明的实施例提供了注塑成型筛网组件,具有用于制造振动筛网组件以及用于振动筛分应用的实际尺寸和配置。在配置单个筛网元件时,已考虑了几个重要的考虑因素。筛网组件提供:具有最佳尺寸(足够大以有效地装配完整的筛网组件结构,同时又足够小以注塑成型(某些实施例中的微模具)形成筛孔的极小结构,同时避免冻结(即,在模具完全填充前,材料在模具内硬化));具有最佳的开口筛分面积(形成孔和支撑孔的结构具有最小的尺寸,以增加用于筛分的整体开口面积,同时在某些实施例中,保持非常小的筛孔,以适当地将物料分离到指定的标准);具有耐久性和强度,可在各种温度范围内工作;耐化学;结构稳定;在筛网组件制造过程中具有很高的通用性;并且可以根据特定应用的可定制配置进行配置。

本发明的实施例提供了使用极度精确的注塑成型制造的筛网组件。筛网元件越大,就越容易装配成完整的振动筛网组件。简单地说,需要组合的构件越少,系统就越容易组合。然而,筛网元件越大,就越难以注塑成型极小的结构,即形成筛孔的结构。重要的是要减小形成筛孔的结构的尺寸,从而使单个筛网元件上的筛孔数量最大化,从而优化筛分元件的开口筛分面积,从而优化整个筛网组件。在特定的实施例中,筛网元件足够大(例如,一英寸乘一英寸,一英寸乘两英寸,两英寸乘三英寸,等等),使其能组装成完整的筛网组件筛分表面(例如,三英尺乘两英尺,三英尺乘四英尺,等等)。相对“小尺寸”(如一英寸乘一英寸、一英寸乘两英寸、两英寸乘三英寸等)在微成型极小的结构构件(如小至43微米的结构构件)时是相当大的。整体筛网组件的尺寸越大,形成筛孔的单个结构构件的尺寸越小,注塑成型过程就越容易出现如冻结等差错。因此,筛网元件的尺寸必须适合于筛网组件的制造,同时要足够小,以消除微型成型时的冻结问题。筛网元件的尺寸可能会因注塑材料、所需筛孔的尺寸和所需的整体开口筛分面积而有所不同。

开口筛分面积是振动筛网组件的重要特征。传统100目至200目金属丝筛网组件的平均可用的开口筛分面积(即(考虑到支撑构件的结构钢以及粘结物料)可在16%的范围内。本发明的具体实施例(例如,具有本文结构并具有100目至200目筛孔的筛网组件)提供了具有相同范围的类似实际开口筛分面积的筛网组件。而传统的筛网在现场堵塞较快,导致实际开口筛分面积很快减少。传统的金属筛网在使用的24小时内堵塞并使实际开口筛分面积减少50%的情况并不少见。传统的金属丝组件也经常失效,因为金属丝受到振动力,而振动力使金属丝弯曲。相反,根据本发明的实施例,注塑成型的筛网组件由于筛网组件(包括筛网元件和子栅格结构)的结构稳定性和配置,不会受到大规模的堵塞(从而保持相对恒定的实际开口筛分面积),而且极少失效。事实上,根据本发明实施例的筛网组件具有极长的寿命,并可在重载荷下持续很长时间。根据本发明的筛网组件已经在严格的条件下进行了数月的测试,没有失效或堵塞,而传统的金属丝筛网组件在相同的条件下进行了测试,在几天内堵塞并失效。正如这里更充分地讨论的那样,传统的热固性组件不能在这种应用中使用。

在本发明的实施例中,使用热塑性塑料注塑模具筛网元件。热固性聚合物通常包括在温度下发生化学反应和固化的液体材料,与热固性聚合物相反,热塑性塑料的使用通常更简单,并可通过熔融均匀的材料(通常以固体球的形式)然后注塑成型熔融的材料来提供。热塑性塑料的物理特征不仅对振动筛分应用是最佳的,使用热塑性液体也更容易制造,特别是本文描述的微模塑部件时。本发明中热塑性材料的使用提供了优异的弯曲和弯曲疲劳强度,并且对于振动筛分机上使用的振动筛所承受的间断重载荷或持续重载荷部件是理想的。由于振动筛分机是运动的,热塑注塑成型材料的低摩擦系数提供了最佳的耐磨特征。的确,某些热塑性塑料的耐磨性比许多金属要好。此外,由于热塑性塑料的韧性和细长特征,本文所描述的热塑性塑料的使用为制造“卡扣”提供了最佳材料。热塑性塑料在本发明实施例中的使用还提供了抗应力开裂、抗老化和抗极端风化。热塑性塑料的变形温度在200℃F范围内。随着玻璃纤维的加入,其将增加到约250℉到约300℉甚至更高,并且硬度(通过弯曲模量测量)将从约400000PSI增加到约1000000PSI以上。在振动筛分机上使用振动筛时,在现场所遇到的苛刻条件下,这些性能都是理想的。

本发明的实施例可以根据实施例所需的属性将各种材料合并到子栅格单元和/或筛网元件中。热塑性聚氨酯(TPU)可以集成到本发明的实施例中(例如,筛网元件),提供弹性、透明度和耐油、润滑脂和耐磨性能。TPU还具有较高的剪切强度。当应用于本发明的实施例时,TPU的这些特征是有益的,这些实施例受到高振动力、磨料和高载荷要求。根据所筛分的物料,可以将不同类型的TPU合并到实施例中。例如,聚酯基TPUs可以并入用于油和/或气体筛分的筛网组件中,因为酯提供优异的耐磨性、耐油性、机械完整性、化学抗性和附着力。在采矿应用中耐水解性(醚基TPUs的一种特征)是很重要的,可以采用聚醚基TPUs。可以将对苯二氰酸酯(PPDI)合并到本发明的实施例中。PPDI可在各种筛分应用中提供高性能特征。本发明实施例的材料可以根据各种因素选择或确定,包括每种材料的性能和与使用该材料有关的成本。

在本发明的实施例中,可选择具有耐高温、耐化学性、耐水解性和/或耐磨性的筛网元件材料。筛网元件可以包含材料,比如TPUs,为筛网元件提供清晰的外观(clearappearance)。清晰的筛网元件可使激光通过筛网元件件进行激光焊接。子栅格材料可不同于筛网元件材料。在本发明的实施例中,子栅格可以是尼龙的。子栅格可以加入碳或石墨。通过激光焊接可将筛网元件和子栅之间的不同材料固定在一起,与其它连接方法相比,这种方法可使筛网件和子栅之间具有更强的附接力。当受到振动筛分机的高振动力和物料筛分过程中筛网元件表面产生的磨料力时,筛网元件与子栅格的更强附接力可提高筛网组件的性能。

图1示出了用于振动筛分机的筛网组件10。所示筛网组件10具有安装在子栅格结构的多个筛网元件16(参见,例如,图2和2A-2D)。子栅格结构包括多个独立的末端子栅格单元14(见图3)和多个独立的中心子栅格单元18(见图4),它们被固定在一起形成具有栅格孔50的栅格框架。每个筛网元件16跨越四个栅格孔50。虽然所示筛网元件16为覆盖四个栅格孔的单元,但筛网元件可以提供较大或较小尺寸的单元。例如,可以提供筛网元件,其尺寸约是筛网元件16的四分之一,这样它就可以跨越单个栅格孔50。或者,也可以提供筛网元件,其尺寸约是筛网元件16的两倍,以便它能够跨越子栅格14或18的所有8个栅格孔。还可以提供不同尺寸的子栅格。例如,可以提供每个单元具有两个栅格孔的子栅格单元,或者可以为整体结构提供一个大的子栅格,即,用于整个筛网组件的单个子栅格结构。在图1中,多个独立的子栅格14和18被固定在一起,形成筛网组件10。筛网组件10具有连续筛网组件筛分表面11,其包括多个筛网元件筛分表面13。每个筛网元件16是单个热塑性注塑成型件。

图1A是筛网组件10的一部分的放大图,筛网组件10具有多个末端子栅格14和中心子栅格18。如下所描述,末端子栅格14和中心子栅格18可以被固定在一起形成筛网组件。如图所示,筛网元件16附接至末端子栅格14和中心子栅格18上。筛网组件的尺寸可以通过将或多或少的子栅格连接在一起以形成筛网组件来改变。当安装在振动筛分机上时,物料可以被送入筛网组件10。参见图12、12A、12B、13、13A、14和15。小于筛网元件16的筛孔的材料,通过筛网元件16的筛孔和栅格孔50,从而将材料与太大而不能通过筛网元件16的筛孔的材料分开。

图1B示出了筛网组件10的仰视图,这样可以在筛网元件下方看到栅格孔50。粘结条12附在栅格框架的两侧。粘结条12可以附接以锁定子组件在一起创建栅格框架。粘结条12可包括附接至子栅格单元(14和18)的侧构件38上的紧固件,或金字塔形子栅格单元(58和60)的基底部构件64上的紧固件。如果将筛网组件安装在振动筛分机用以压缩,例如,使用在专利号为7,578,394的美国专利和申请号为12/460,200的美国专利申请(专利号为8,443,984)中描述的组件,提供的粘结条12可增加刚性栅格框架的稳定性并可分配压缩载荷。提供的粘结条也可包括U形构件或指形接收孔,用于振动筛分机的下悬置或上悬置张紧,例如,参见专利号为5,332,101和6,669,027的美国专利所描述的安装结构。如本文所描述,筛网元件和子栅格牢固地附接在一起,这样,即使在张紧的情况下,筛网组件筛分表面和筛网组件仍能保持其结构的完整性。

图1中示出的筛网组件是略微凹的,例如,筛网组件的底部和顶部表面有轻微的弯曲。将子栅格14和18制造为当他们被组装在一起时,获得这个预定的曲率。或者,筛网组件可以是平坦的或凸的(参见图19和图20)。如图12、12A、13和13A所示,筛网组件10可以安装在具有一个或多个筛分表面的振动筛分机上。在一个实施例中,筛网组件10可以安装在振动筛分机上,通过将筛网组件10放置在振动筛分机上,使粘结条接触振动筛分机上的端部或侧面构件。然后将压缩力施加到粘结条12上。粘结条12将压缩力的载荷分配给筛网组件。筛网组件10可被配置为,当对粘结条12施加压力时,筛网组件10可弯曲和变形成预定的凹形。变形量和凹度的范围可会根据振动筛分机的使用、压力施加和机床支撑的形状而变化。当安装在振动筛分机上时,将筛网组件10压缩成凹形,可以提供许多益处,例如,容易和简单的安装和移除,筛分物料的抓取和定心等。专利号为7,578,394的美国专利列举了更多的益处。在筛网组件10上的物料流的中心防止物料离开筛分表面,可能污染之前分离的物料和/或造成维护问题。对于较大的物料流,筛网组件10可以放置在更大的压缩力,从而增加了筛网组件10的弧度。筛网组件10更大的弧度允许筛网组件10更大的保留能力以及防止物料溢出筛网组件10的边缘。筛网组件10也可配置为在压缩时变形为凸形,或在压缩或夹紧时大致保持平坦。将粘结条12合并到筛网组件10,允许从振动筛分机压缩载荷分布在整个筛网组件10上。筛网组件10可以在粘结条12中包含导向槽,当筛网组件10安装在具有导向的振动筛分机上时,可以帮助引导筛网组件10到位。或者,筛网组件可以安装在无粘结条的振动筛分机上。在该替代实施例中,可在子栅格单元中包括导向槽。申请号为12/460,200的美国专利申请(专利号为8,443,984的美国专利)通过引用纳入本发明,其中公开的任何实施例均可纳入本发明的实施例中。

图2示出了一个筛网元件16,它具有大致平行的筛网元件端部20和大致平行的筛网元件侧部22,筛网元件侧部22大致垂直于筛网元件端部20。筛网元件筛分表面13包括平行于筛网元件端部20运行的表面元件84并形成筛孔86。参见图2D。表面元件84具有厚度T,它可以根据筛分应用和筛孔86的配置而变化。T可为,例如,约43微米至约100微米,这取决于所需的开口筛分面积和筛孔86的宽度。筛孔86是具有长度L和宽度W的细长槽,可根据所选的配置变化。每个筛分表面元件84的内表面之间的宽度可以是约43微米到约2000微米的距离。筛孔不要求是矩形的,但可以是热塑性注塑成型的适合特定筛分应用的任何形状,包括近似方形、圆形和/或椭圆形。为了增加稳定性,筛分表面元件84可以包括整体纤维材料,其大致平行于端部20运行。纤维可以是芳纶纤维(或其单个细丝)、天然纤维或具有相对高拉伸强度的其他材料。专利号为4,819,809的美国专利和申请号为12/763,046的美国专利申请(现专利号为8,584,866)通过引用纳入本文,在适当情况下,其中所公开的实施例可以并入本文所公开的筛网组件中。

筛网元件16可包括附接孔24,其被配置使得子栅格的细长附接构件44可通过附接孔24。该附件孔24可包括锥形孔,该锥形孔可在筛网元件筛分表面上方的细长附接构件44的一部分熔化后填充,将筛网元件16紧固在子栅格上。或者,当筛网元件筛分表面上方的细长附接构件44的一部分熔化时,可以被配置为无锥形孔的附接孔24,使其在筛网元件筛分表面上形成珠。筛网元件16可以是单个热塑性注塑成型件。筛网元件16也可以是多个热塑性注塑成型件,每个被配置成跨越一个或多个栅格孔。利用小型热塑性注塑成型的筛网元件16,该元件附接在本文所描述的栅格框架上,与之前的筛网组件相比具有实质性的益处。热塑性注塑成型筛网元件16允许筛孔86的宽度小于43微米。这允许了精确及有效的筛分。在子栅格(也可以是热塑性注塑成型的)上排列筛网元件16,使具有非常细的筛孔的完整筛网组件易于构造。在子栅格上设置筛网元件16也允许在整体大小和/或筛网组件10的配置上有实质性的变化,这可以通过包含或多或少的子栅格或具有不同形状的子栅格来改变。此外,简单将具有不同尺寸筛孔的筛网元件16合并到子栅格上,并将子栅格按照所需配置附接起来,就可以构造具有各种筛孔孔径或梯度筛孔孔径的筛网组件。

图2B和图2C示出了筛网元件16的底部,具有在末端部分20之间延伸并大致垂直于端部20的第一筛网元件支撑构件28。图2B还示出与第一筛网元件支撑件28正交的第二筛网元件支撑件30,其在侧边沿部22之间延伸,大致平行于端部20,大致垂直于侧边沿部22。筛网元件还可以包括与侧边沿部22大致平行的第一系列加固构件32和与端部20大致平行的第二系列加固构件34。在不同的载荷,包括压缩力的分布和/或振动载荷条件下,端部20、侧边沿部22、第一筛网元件支撑构件28、第二筛网元件支撑构件30、第一系列加固构件32和第二系列加固构件34结构性地稳定了筛分表面元件84和筛孔86。

图3和图3A示出了末端子栅格14单元。末端子栅格单元14包括平行的子栅格端构件36以及大致垂直于子栅格端构件36的平行的子栅格侧构件38。末端子栅格单元14具有沿子栅格端构件36和沿子栅格侧构件38的紧固件。紧固件可以是夹子42和夹孔40,以便多个子栅格单元14可以牢固地附接在一起。通过将夹子42卡入夹孔40,可将子栅格单元沿着其各自的侧构件38固定在一起,直到夹子42的延伸构件延伸到夹孔40和子栅格侧构件38之外。当该夹子42被推入该夹孔40时,该夹的延伸构件将被迫在一起,直到每个延伸构件的夹部分超过子栅格侧构件38,允许夹部分接合子栅格侧构件38的内部部分。当夹部分接合至夹孔时,两个独立子栅格的子栅格侧构件将并排并固定在一起。通过对夹的延伸构件施加力,使延伸构件一起移动以允许夹部分通过夹孔,可以将子栅格分开。或者,可使用夹子42和夹孔40将子栅格端构件36固定到另一个子栅格的子栅格端构件上,例如中心子栅格(图4)。该端子栅格可具有无任何紧固件的子栅格端构件36。虽然图纸上示出的紧固件是夹子和夹孔,但也可以使用其他紧固件以及其他形式的夹子和夹孔,包括其他机械装置、粘合剂等。

从大致刚性的子栅格构建栅格框架,创建坚固耐用的栅格框架和筛网组件10。筛网组件10的构造使其能够承受重载荷而不损坏筛分表面和支撑结构。例如,图22和23所示的金字塔形栅格框架提供了一个非常强大的金字塔基础框架,它支撑具有进行非常细小筛分能力的单个筛网元件,筛孔最小可达43微米。与本发明所描述金字塔筛网组件的实施例不同,现有的起波纹的或金字塔型筛网组件在重载下极易损坏和/或变形。因此,与当前的筛网不同,本发明提供了具有非常小和非常精确的筛孔的筛网组件,同时提供了实质结构稳定性和耐损伤性,从而在各种载荷下保持精确的筛分。通过简单地改变用于构造栅格框架的子栅格的数量和/或类型,从子栅格构造栅格框架还允许来改变筛网组件的大小、形状和/或配置。

末端子栅格单元14包括平行于子栅格侧构件38运行的第一子栅格支撑构件46和正交于第一子栅格支撑构件46并垂直于子栅格侧构件38的第二子栅格支撑构件48。可配置细长附接构件44,使其与筛网元件附接孔24径相匹配。通过将细长的附接构件44与筛网元件附接孔24配合,可以将筛网元件16固定至子栅格14上。当筛网元件16附着在末端子栅格14上时,细长的附接构件44的一部分可以略高于筛网元件筛分表面。筛网元件附接孔24可以包括锥形孔,这样,延伸到筛网元件筛分表面上方的细长附件构件44的一部分可以熔化并填充锥形孔。或者,筛网元件附接孔24可以没有锥形孔,并且延伸至筛网元件16的筛分表面之上的细长附接构件的一部分,可配置为当熔化时在筛分表面形成珠。参见图34和35。一旦附接,筛网元件16将跨越至少一个栅格孔50。通过筛孔86的物料将通过栅格孔50。细长附接构件44和相应的筛网元件附接孔24为筛网元件16附接至子栅格提供了导向,简化了子栅格的装配。细长的附接构件44通过筛网元件附接孔24将筛网元件引导至子栅格表面上的正确位置。通过细长附接构件44和筛网元件附接孔24的附接,进一步提供了子栅格的固定附接以及加强了筛网组件10的筛分表面。

图4示出了中心子栅格18。如图1和图1A所示,中心子栅格18可以合并到筛分组件中。中心子栅格18在两个子栅格端构件36有夹子42和夹孔40。末端子栅格14上只在两个子栅格端构件36中的一个有夹子42和夹孔40。中心子栅格18可以被固定到其每个子栅格端构件以及子栅格侧构件上的其他子栅格上。

图5示出了粘结条12的俯视图。图5A示出了粘结条12的仰视视图。粘结条12包括夹子42、夹孔40,这样粘结条12可卡至筛分板组件的边部(见图9)。与子栅格一样,示出的在粘结条12的紧固件为夹子、夹孔,但其他紧固件可以用于结合子栅格的紧固件。手柄可以附接到粘结条12(见图7),这可以简化筛网组件的运输和安装。签和/或标签也可以附接在粘结条上。如上所描述,如专利号为7,578,394的美国专利和申请号为12/460,200的美国专利申请(现专利号为8,443,984)所示,粘结条12可增加栅格框架的稳定性,并可分配振动筛分机的压缩载荷。

筛分构件、筛网组件及其部件,包括本文中附接构件/紧固件,可包括分散在其中的纳米材料,用于提高强度、耐久性以及与使用特定纳米材料或不同纳米材料组合相关的其他益处。可以使用任何合适的纳米材料,包括但不限于纳米管、纳米纤维和/或弹性纳米复合材料。纳米材料可以以不同的百分比分散在筛分构件和筛网组件及其部件中,这取决于最终产品所需的性能。例如,可以加入特定的百分比以增加构件强度或使筛分表面耐磨损。使用具有分散在其中的纳米材料的热塑性注塑材料,可以在使用较少材料的同时提高强度。因此,结构构件,包括子栅格框架支撑以及筛网元件支撑构件,可以做得更小、更强和/或更轻。当制造相对较小的单个组件时,建立在完整的筛网组件是特别有益的。此外,可以制造具有纳米材料分散在其中的大型栅格结构,而不是制造夹在一起的单个子栅格,这种结构相对轻而强。带有或不带有纳米材料的单个筛网元件可以附接在单个完整的栅格框架结构上。在筛网元件中使用纳米材料将增加强度,同时减少元素的重量和尺寸。当注塑成型筛网组件的孔极小时,这可能特别有用,因为孔是由周围的材料/构件支撑的。将纳米材料纳入筛网元件的另一个益处是改进的筛分表面具有耐久性和耐磨损性。由于大量使用和暴露在研磨性物料中,筛分表面往往会磨损,使用热塑性塑料和/或具有耐磨纳米材料的热塑性塑料,提供长寿命的筛分表面。

图6示出了一行子栅格单元的子组件15。图6A是图6中的子组件的***图,示出了各个子栅格和彼此附接的方向。该子组件包括两个末端子栅格单元14和三个中心子栅格单元18。末端子栅格单元14构成子组件的末端,中心子栅格单元18用于通过夹子42和夹孔40之间的连接结合两个末端子栅格单元14。图6所示的子栅格单元带有附接的筛网元件16。通过从子栅格中制造筛网组件并将其放入子组件中,可以按照选定的规范构造每个子栅格,并且可以从筛选应用所需配置中的多个子栅格来构造筛网组件。筛网组件可以快速和简单地组装,并将具有精确的筛分能力以及在载荷压力下的稳定性。由于栅格框架和筛网元件16的结构配置、形成筛网组件10的筛分表面的多个独立的筛网元件的配置以及,筛网元件16为热塑性注塑的事实、筛网元件16中筛孔相对稳定且在多变载荷(包括压缩载荷和凹面变形和张紧)情况下保持用于最佳筛分的开口尺寸。

图7示出了具有粘结条12的筛网组件10,并且粘结条12上有手柄。筛网组件由相互固定的多个子栅格单元组成。子栅格单元有筛网元件16附接至其顶部表面。图7A是图7的A-A部分的横截面,示出了单独的子栅格,这些子栅格被固定至筛网元件上,形成了筛分表面。如图7A所示,子栅格可配置子栅格支撑构件48,从而当子栅格支撑构件48通过夹子42和夹孔40被固定在一起时,筛网组件具有轻微的凹形。由于筛网组件构造为轻微凹形,因此可将其配置为在施加压缩负荷时变形至所需的凹形,而不必将筛网组件引导为凹形。或者,可以将子栅格配置为创建略微凸出的筛网组件或大致平坦的筛网组件。

图8是筛网元件16部分覆盖筛网组件的俯视轴侧图。该图示出了末端子栅格单元14和中心子栅格单元18固定形成筛网组件。筛分表面可以通过将筛网元件16附接至未覆盖的子栅格单元(如图所示)来完成。筛网元件16可在栅格框架构造前附接在单个子栅格上,或在子栅格彼此固定至栅格框架之后,附接于子栅格。

图9是图1所示的筛网组件的轴侧***图。该图示出了十一个子组件通过每个子组件的子栅格单元的子栅格端构件的夹子和夹孔相互附接。每个子组件有两个末端子栅格单元14和三个中心子栅格单元18。粘结条12卡在组件的每一边。可以利用不同数量的子组件或不同数量的中心子栅格单元在每个子组件中创建不同大小的筛网组件。组合式筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面组成的连续筛网组件筛分表面。

图10和10A示出了根据本发明的示例性实施例,筛网元件16附接到末端子栅格单元14。筛网元件16可通过细长附接构件44和筛网元件附接孔24与末端子栅格单元14对准,使细长的20个附接构件44通过筛网元件附接孔24并稍微延伸到筛网元件筛分表面之外。可将细长附接构件44熔化以填充筛网元件附接孔24的锥形孔,或者在筛网元件筛分表面形成珠,将筛网元件16固定至子栅格单元14上。通过细长附接构件44和筛网元件附接孔24的附接只是本发明的一个实施例。或者,筛网元件16可以通过粘合剂、紧固件和紧固件孔、激光焊接等方式固定在末端子栅格单元14。虽然示出了每个子栅格具有两个筛网元件,但本发明包括每个子栅格一个筛网元件、每个子栅格多个筛网元件、每个子栅格孔一个筛网元件的替代配置,或一个筛网元件覆盖多个子栅格。末端子栅格14可大致是刚性的,并可形成为单个热塑性注塑成型件。

图10B是图10A所示的末端子栅格单元的俯视图,其中筛网元件16被固定到末端子栅格。图10C为图10B末端子栅格单元B-B截面的放大截面。筛网元件16被放置在末端子栅格单元上,使得细长附接构件44通过附接孔并超过筛网元件的筛分表面。通过附接孔并超出筛网元件的筛分表面的细长附接构件44的部分可以熔化以将筛网元件16附接到末端子栅格单元上。

图11和图11A示出了根据本发明的示例性实施例,筛网元件16附接在中心子栅格单元18上。筛网元件16可通过细长附接构件44和筛网元件附接孔24与中心子栅格单元18对准,使细长附接构件44通过筛网元件附接孔24并稍微超出筛网元件的筛分表面。可将细长附接构件44熔化以填充筛网元件附接孔24的锥形孔,或者在筛网元件筛分表面形成珠,将筛网元件16固定到中心子栅格单元18。通过细长附接构件44和筛网元件附接孔24的附接只是本发明的一个实施例。或者,筛网元件16可以通过粘合剂、紧固件和紧固件孔等固定在中心子栅格单元14上。虽然示出了每个子栅格具有两个筛网元件,但本发明包括每个子栅格一个筛网元件、每个子栅格孔一个筛网元件、每个子栅格多个筛网元件或单个筛网元件覆盖多个子栅格单元的替代配置。中心子栅格单元18可以是大致刚性的,可以是单个热塑性注塑成型件。

图12和12A示出了安装在振动筛分机上的筛网组件10,该振动筛分机有两个筛分表面。在振动筛分机的侧构件上可以具有压缩组件,如专利号为7,578,394的美国专利所示。压缩力可施加于粘结条或筛网组件的侧构件,使筛网组件向下偏转成凹形。根据专利号为7,578,394的美国专利以及申请号为12/460,200的美国专利申请(现专利号为8,443,984),筛网组件的底部可以与振动筛分机的筛网组件配合面匹配。振动筛分机可包括中心壁构件,该中心壁构件被配置为接收筛网组件的侧构件的粘结条,该侧构件位于受压缩的筛网组件的侧构件对面。中心壁构件可以成一定角度,以便抵抗筛网组件的压缩力使筛网组件向下偏转。筛网组件可以安装在振动筛分机中,使其被配置为接收用于筛分的物料。筛网组件可包括被配置为与振动筛分机的导轨相匹配的导向槽,以便筛网组件在安装过程中可以导向到位,还可包括申请号为12/460,200号美国专利申请(现专利号为8,443,984)所示的导向组件配置。

图12B是图12所示的振动筛分机的前视图。图12B示出了安装在振动筛分机上的筛网组件10,施加了压缩力使筛网组件向下倾斜成凹形。或者,筛网组件可以在没有压缩力下预制为的预设的凹形。

图13和13A示出了在具有单个筛面的振动筛分机中筛网组件10的安装。振动筛分机可以在振动筛分机的侧构件上具有压缩组件。筛网组件10可放置在振动筛分机中,如图所示。可对筛网组件的粘结条或侧构件施加压缩力,使筛网组件向下偏转成凹形。根据专利号为7,578,394的美国专利和申请号为12/460,200的美国专利申请(现专利号为8,443,984),筛网组件的底部可以与振动筛分机的筛网组件配合面匹配。振动筛分机可以包括压缩组件对面的侧构件壁,被配置为承载粘结条或筛网组件的侧构件。侧构件壁可以成角度,这样,抵抗筛网组件的压缩力使筛网组件向下偏转。筛网组件可以安装在振动筛分机中,使其被配置为接收用于筛分的物料。筛网组件可以包括被配置为与振动筛分机的导轨相匹配的导向槽,以便筛网组件可以在安装期间被导向到位。

图14是根据本发明的示例性实施例,安装在具有两个筛分表面的振动筛分机上的筛网组件52的前视图。筛网组件52是可选实施例,其中筛网组件已预制以适应振动筛分机,而无需对筛网组件施加载荷,即,筛网组件52包括底部部分52A,其形成与振动筛分机机床83相配套。底部部分52A可以与筛网组件52一体成型,也可以是单独的件。筛网组件52具有与筛网组件10相似的特征,包括子栅格和筛网元件,但也包括底部部分52A,使其能够适应机床83而不被压缩成凹形。筛网组件52的筛分表面大致可以是平坦的、凹的或凸的。通过对筛网组件52的侧构件施加压缩力,筛网组件52可以被固定到位。筛网组件52的底部部分可以预制以配合振动筛分机的任何类型的配合面。

图15是根据本发明的示例性实施例,安装在具有单一筛面的振动筛分机上的筛网组件53的前视图。筛网组件53具有与上述筛网组件52相似的特征,包括与振动筛分机机床87相匹配的底部部分53A。

图16示出了末端支撑框架子组件,图16A示出了图16所示的末端支撑框架子组件的***图。如图16所示,末端支撑框架子组件,包括11个末端子栅格单元14。可使用具有或多或少末端子栅格单元的可选配置。末端子栅格单元14通过沿着末端子栅格单元14的侧构件的夹子42和夹孔40彼此固定。图16A示出了单个末端子栅格单元的附接件,这样就构成了末端支撑框架子组件。如图所示,末端支撑框架子组件被筛网元件16覆盖。或者,末端支撑框架子组件可以在筛网元件附接之前从末端子栅格构成,或部分由预先覆盖的子栅格单元构成,部分由未覆盖的子栅格单元构成。

图17示出了中心支撑框架组件,图17A示出了图17所示的中心支撑框架子组件的***图。图17所示的中心支撑框架组件包含11个中心子栅格单元18。可使用或多或少具有中心子栅格单元的可选配置。中心子栅格单元18通过夹子42和夹孔40沿着中心子栅格单元18的侧构件相互固定。图17A示出了各个中心子栅格单元的附接件,这样就构成了中心支撑框架子组件。如图所示,中心支撑框架子组件被筛网元件16覆盖。或者,中心支撑框架子组件可以在筛网元件附接之前由中心子栅格构成,或者部分由预覆盖的子栅格单元构成,部分由未覆盖的子栅格单元构成。

图18示出了筛网组件的***图,其具有三个中心支撑框架子组件和两个末端支撑框架子组件。通过子栅格端构件上的夹子42和夹孔40,各支撑框架子组件彼此被固定在一起。每个中心子栅格单元通过端构件附接到其他两个子栅格单元。没有夹子42或夹孔40的末端子栅格单元的端构件36形成了筛网组件的末端边沿。筛网组件可以采用或多或少的中心支撑框架子组件,或大或小框架子组件。可以在筛网组件的侧边沿添加粘结条。如图所示,筛网组件在组装之前将筛网元件安装在子栅格单元上。或者,筛网元件16可以在全部或部分组装之后再安装。

图19示出了本发明的另一实施例,其中筛网组件54大致是平坦的。筛网组件54可以是柔性的,这样它可以变形成凹状或凸状,或者可以是大致刚性的。筛网组件54可与平坦的筛分表面一起使用。参见图39。如图所示,筛网组件54具有附接在筛网组件54的侧部的粘结条12。筛网组件54可被配置为具有本文所描述的栅格结构和筛网元件的各种实施例。

图20示出了本发明的另一实施例,其中筛网组件56是凸的。筛网组件56可以是柔性的,这样它可以变形成更凸出的形状,或者可以是大致刚性的。如图所示,筛网组件56具有附接到筛网组件的侧部的粘接条12。筛网组件56可被配置为具有本文所描述的栅格结构和筛网元件的各种实施例。

在本发明的其他实施例中,提供了筛网组件410,其具有筛网元件416、中心子栅格单元418和末端子栅格单元414。参见图47。筛网元件416可以是热塑性注塑成型的,并可以包含上述筛网元件16的所有特征。筛网元件416可以并入本文所公开的任何筛网组件中(例如,筛网组件10和52-54,分别如图1、14、15和19所示),并且可以与筛网元件16互换。筛网单元416可包括定位孔424,定位孔可位于筛网元件416的中心位置和筛网元件416的四个角中的每个。参见图48和48A。在筛网元件416上可以提供或多或少的定位孔424,并且可以提供多种配置。定位孔424可大致与附接孔24相同,并可用于在子栅格上定位筛网元件416。或者,筛网元件416可以不设置位置孔424。筛网元件416可包括多个金字塔形计数孔470,可便于从模具中取出筛网元件416,该模具可配置注射针用以将筛网元件推出模具。参见图48和48A。

在筛网元件416的底侧,可以包含第一粘附装置,该其可以是多个延伸、空腔或延伸和空腔的组合。筛网元件416的第一粘附装置可被配置为与子栅格单元的顶表面上的互补的第二粘附装置相匹配。例如,在图48B和图48C中,提供了多个腔袋472。多个腔袋472可沿端部20和在定位孔424之间的侧部22设置。其他的腔袋272可以沿着第一支撑筛网元件28的全部或部分以及沿着第二支撑筛网元件30的全部或部分设置。虽然示出为细长的空腔,腔袋472可有各种各样的配置、大小和深度。此外,筛网元件416上的第一粘附装置可是延伸而不是空腔。筛网元件416的第一粘附装置可配置为与在子栅格上的互补的第二粘附装置匹配,以使无论筛网元件416或子栅格单元是否具有延伸部或空腔,筛网元件416的一部分至少覆盖子栅格单元的一部分。

末端子栅格单元414和中心子栅格单元418可并入筛网组件410。参见图49、49A、50和50A。末端子栅格单元414和中心子栅格单元418可采用热塑性注塑成型,并可包含上述末端子栅格单元14和中心子栅格单元18的所有特征。在任何示出末端子栅格单元14和中心子栅格单元18的地方,末端子栅格单元414和中心子栅格单元418可以互换使用。末端子栅格单元414和中心子栅格单元418可具有多个细长定位构件444,其实质上可与附接构件44相同。定位构件444的设置可以对应于筛网元件416的定位孔424,这样筛网元件416可以位于末端子栅格单元414和中心子栅格单元418上用以附接。

末端子栅格单元414和中心子栅格单元418可包括在每个末端子栅格单元414和中心子栅格单元418的顶表面上的第二粘附装置,该第二粘附装置可与筛网元件416的第一粘附装置的互补,筛网元件可以与子栅格单元通过第一和第二粘附装置匹配。在本发明的一个实施例中,第二粘附装置可以是沿子栅格侧构件38和子栅格端件36的顶表面布置的多个熔合棒476。末端子栅格单元414和中心子栅格单元418还可以包括多个熔合棒478,该熔合棒478可以是高度小于熔合棒476高度的缩短熔合棒,沿第一子栅格支撑件46和第二子栅格支撑件48的顶面设置。参见,例如,图49至50A。熔合棒476(和478)虽然示出为细长的延伸,但可以是不同的形状和大小,并可以以不同的配置排列。或者,第二粘附装置可以是空腔、袋或类似的,并且可以被配置为承载来自筛网元件的延伸件。第二粘附装置可以包括延伸部和空腔。

多个腔袋472中的每个被配置为接收熔合棒476和短熔合棒478,这些熔合棒设置在子栅格上(414、418、458和460)。参见,例如,图45A到45E和46。如图45B到45E所示,当筛网元件416被放置在子栅格上时,熔合棒476适于多个腔袋472中。腔袋472的宽度C可略大于熔合棒476的宽度D。腔袋472的深度A可略小于熔合棒476的高度B。参见图47。熔合棒476的高度B为约0.056英寸。在熔化熔合棒476之前,筛网元件416可以放在熔合棒476之上,而不与子栅格的其余部分接触。筛网元件416与子栅格可通过激光焊接焊接在一起。连接可以通过腔袋472和熔合棒(476或478)之间的化学结合来实现,或者熔化每个组件的部分材料,使组分硬化在一起。在一个实施例中,当筛网元件416位于子栅格上时,熔合棒476(或缩短的熔合棒478)可以熔化,允许熔合棒476的熔化部分填充腔袋472的全部或部分宽度C。在某些实施例中,可以熔化约0.006英寸的熔合棒476,并允许填充腔袋472的全部或部分宽度。熔合棒476可通过激光焊接进行,该焊接可将筛网元件416固定在子栅格上。可配置和控制激光器500以达到熔合棒476的特定深度。

熔合棒476(或缩短的熔合棒478)可以包括碳、石墨或其他被配置为响应特定激光波长的材料。熔合棒可进一步被配置为对应于用于激光焊接的激光器。熔合棒可以有特定的长度来对应于激光500。虽然示出为细长的凸起,但根据所选激光的要求,熔合棒可采用其他形状和/或设计。在子栅格上具有熔合棒的实施例中,筛网元件416通常不包括碳或石墨。筛网元件416和熔合棒可以由不同的材料制成,这样所选激光500可以在不熔化筛网元件416的情况下穿过筛网元件416并与熔合棒接触。参见,例如,图45B和45C。筛网元件416可以由TPU或类似材料制成,具有筛分应用所需的性能。筛网元件416可大致透明。子栅格(414和418)可由尼龙或类似材料制成。熔合棒可有比筛网元件416更高的熔点,熔合棒熔化时,筛网元件416的一部分也融化,这可以通过从熔合棒476熔化的部分的热传导完成,该熔化的部分触及腔袋472内的筛网元件416。通过这种方式,筛网元件416被焊接到子栅格上。参见图51、51A、52和52A。

激光焊接通常是将激光束聚焦于接缝或区域,使材料从固体变为液体,在激光束移除后,材料回到固体状态。激光焊接是一种熔焊,可以通过传导或渗透进行。传导焊接依靠被焊接材料的传导能力来产生热量并熔化材料。用激光焊接筛网元件416至含有熔合棒的子栅格,可将两种不同材料激光焊接在一起。一般情况下,激光焊接无法做到这一点;然而,将激光500通过筛网元件416应用到熔合棒上,熔合棒具有传导性能,在使用选定的激光500时产生热量,导致熔合棒(476或478)熔化。类似地,传导和/或熔化的熔合棒材料产生的热量导致部分筛网元件熔化。当激光被移除时,两种液体材料结合在一起,并在子栅格和筛网元件之间形成坚固的固体附着物,复合材料回到固体状态。通过在筛网元件和子栅格之间形成激光焊接键,使组件之间的附接非常牢固,这是振动筛分机筛网组件的必要组成部分。筛网组件可以承受超过8Gs的振动力,研磨物料和化学品,以及非常高的载荷要求。因此,筛网组件必须非常坚固耐用。本发明的实施例提供了由多个固定在一起的部件制成的筛网组件。从较小的子部件制造筛网组件,可以对筛孔非常小的筛网元件进行微注塑成型,例如厚度约为43微米到约100微米。激光焊接的强度增加了筛网组件的整体强度,允许微注塑筛网组件的益处,同时保持筛网组件的耐用性。激光焊接也提供了相比于其他附接工艺更为有效的附接工艺,如热熔(heat staking)。在某些实施例中,激光焊接可在约8至10秒内完成,其中涉及到其他实施例的热熔可能需要约1.5分钟。

末端子栅格单元414(或14)和中心子栅格单元418(或18)可以包括横跨栅格孔50的二级支撑框架488。二级支撑框架488可以跨越全部或部分栅格孔50。二级支撑框架488增加了末端子栅格单元414(或14)和中心子栅格单元418(或18)的强度和耐久性。二级支撑框架488增加了筛网组件410的整体强度,使其能够承受超过8Gs的振动力。

图21和21A示出了本公开可选实施例的包含金字塔形子栅格单元。示出了附接有熔合棒12的筛网组件。筛网组件包含中心和末端子栅格单元14和18(或414和418)以及中心和末端金字塔形子栅格单元58和60(或458和460)。通过将金字塔形子栅格单元58和60合并到筛网组件中,可以实现筛分表面的增加。此外,被筛分的物料可以被控制以及定向。筛网组件可以是凹的、凸的或平的。筛网组件可以是灵活的,在施加压缩力时可以变形为凹或凸形状。筛网组件可以包括能够与振动筛分机上的导向配合面配合的导向槽。可以采用不同配置的子栅格单元和金字塔形子栅格单元,从而增加或减少被加工物料的筛分表面积和流动特征。不像网孔筛网或类似的技术,可以包含波纹或其他操作以增加表面积,示出的筛网组件由栅格框架支撑,它可以大致是刚性的,能够承受大量的载荷而不损坏或破坏。在物料流较重的情况下,具有波纹筛面的传统筛网组件经常因物料的重量而变平或损坏,从而影响其性能,减少筛网组件的筛面面积。由于栅格框架的强度,本公开的筛网组件很难被损坏,并且通过合并金字塔形子栅格所提供的增加表面积的益处可以在较大的载荷下被保持。

图22和图22A示出了金字塔形的末端子栅格58。金字塔形末端子栅格58包括形成第一和第二倾斜表面栅格孔74的第一和第二栅格框架。金字塔形末端子栅格58包括一个脊部66,子栅格侧构件/基底部构件64,和第一和第二角面70和72,分别在脊部66到达峰顶,并向下延伸到侧构件64。金字塔形子栅格58和60具有三角形末端构件62和三角形中间支撑构件76。为第一和第二角面70和72所示的角度仅为示例性。不同的角度可以增加或减少筛分表面的表面积。金字塔形末端子栅格58具有沿侧构件64和至少一个三角形末端构件62的紧固件。紧固件可以是夹子42和夹孔40,以便将多个子栅格单元58固定在一起。或者,夹子42和夹孔40可用于固定金字塔形末端子栅格58至末端子栅格14、中心子栅格18或金字塔形中心子栅格60。细长附接构件44可被配置在第一和第二倾斜表面70和72上,以便它们与筛网元件的附接孔24配合。筛网元件16可以通过与筛网元件附接孔24配合的细长附接构件44固定在金字塔形末端子栅格58上。当筛网元件16附接在金字塔形末端子栅格58上时,细长附接构件44的一部分可以略高于筛网元件筛分表面。筛网元件附接孔24可以包括锥形孔,这样,延伸到筛网元件筛分表面上方的细长附接构件44的一部分可以熔化并填充锥形孔。或者,筛网元件附接孔24可以没有锥形孔,延伸至筛网元件16的筛分表面之上的细长附接构件的一部分可以熔化以在筛分表面上形成珠。一旦附接上,筛网元件16可以跨越第一74和第二倾斜栅格孔。通过筛孔86的物料将通过第一74和第二栅格孔。

金字塔形中心子栅格60如图23和图23A所示。金字塔形中心子栅格60包括形成第一和第二倾斜表面栅格孔74的第一和第二栅格框架。金字塔形中心子栅格60包括脊部66、子栅格侧构件/基底部构件64,和第一和第二角面70和72,第一和第二角面70和72在脊部66到达峰顶,并向下延伸到侧构件64。金字塔形中心子栅格60有三角形末端构件62和三角形中间构件76。为第一和第二角面70和72所示的角度仅为示例性。不同的角度可以增加或减少筛分表面的表面积。金字塔形中心子栅格60在侧构件64和两个三角形末端构件62上都有紧固件。该紧固件可以是夹子42和夹孔40,这样多个金字塔形中心子栅格60可以被固定在一起。或者,该夹子42和夹孔40可用于固定金字塔形中心子栅格60到末端子栅格14、中心子栅格18,或金字塔形末端子栅格58。细长附接构件44可被配置在第一和第二倾斜表面70和72上,以便它们与筛网元件的附接孔24配合。筛网元件16可以通过与筛网元件附接孔24配合的细长附接构件44,固定在金字塔形中心子栅格60上。当筛网元件16附接在金字塔形中心子栅格60上时,细长附接构件44的一部分可以略高于筛网元件筛分表面。筛网元件附接孔24可以包括锥形孔,这样,延伸到筛网元件筛分表面上方的细长附接构件44的部分可以熔化并填充锥形孔。或者,筛网元件附接孔24可以没有锥形孔,并且延伸在筛网元件16的筛分表面之上的细长附接构件的一部分可以熔化以在筛分表面上形成珠。一旦附接,筛网元件16将跨越倾斜栅格孔74。通过筛孔86的物料将通过栅格孔74。虽然所示为金字塔形和扁平形栅格结构,可知根据本发明制作各种形状的子栅格以及相应的筛网元件。

图24示出了一排金字塔形子栅格单元的子组件。图24A是图24中子组件的***视图,示出了单个金字塔形子栅格和附接方向。该子组件包括两个金字塔形末端子栅格58和三个金字塔形中心子栅格60。金字塔形末端子栅格58形成子组件的末端,金字塔形中心子栅格60通过夹子42和夹孔40之间的结合与两个末端子栅格58连接。图24所示的金字塔形子栅格与附接的筛网元件16一并示出。或者,该子组件可以由附接筛网元件之前的子栅格构成,或部分由预先覆盖的金字塔形子栅格单元以及部分由未覆盖的金字塔形子栅格单元构成。

图24B和24C示出了根据本发明的示例性实施例,筛网元件16附接到金字塔形末端子栅格58。筛网元件16可通过细长附接构件44和筛网元件附接孔24与金字塔形末端子栅格58对齐,以便细长附接构件44通过筛网元件附接孔24可稍微延伸到筛网元件筛分表面之外。延伸到筛网元件筛分表面以外的细长附接构件44的部分可以熔化以填充筛网元件附接孔24的锥形孔,或者在筛网元件筛分表面形成珠,将筛网元件16固定在金字塔形子栅格58上。通过细长附接构件44和筛网元件附接孔24的附接只是本发明的一个实施例。或者,筛网元件16可以通过粘合剂、紧固件和紧固件孔等固定在金字塔形末端子栅格58上。虽然所示每个金字塔形末端子栅格58具有有四个筛网元件,本发明包括每个金字塔形中心子栅格60两个筛网元件,每个金字塔形中心子栅格60多个筛网元件,或有单个筛网元件覆盖多个金字塔形子栅格的倾斜的表面的其他配置。金字塔形末端子栅格58可以是大致刚性的,并且可以是单个热塑性注塑成型件。

图24D和24E示出了根据本发明的示例性实施例,筛网元件16附接到金字塔形中心子栅格60。筛网元件16可通过细长附接构件44和筛网元件附接孔24与金字塔形中心子栅格60对齐,这样细长附接构件44可通过筛网元件附接孔24并可稍微延伸到筛网元件的筛分表面之外。延伸到筛网元件筛分表面以外的细长附接构件44的部分可以熔化以填充筛网元件附接孔24的锥形孔,或者,在筛网元件筛分表面上形成珠,固定筛网元件16至金字塔形子栅格单元单元60。通过细长附接构件44和筛网元件附接孔24只是本发明的一个实施例。或者,筛网元件16可以通过粘合剂、紧固件和紧固件孔等固定在金字塔形中心子栅格60上。虽然所示每个金字塔形中心子栅格60具有四个筛网元件,本发明包括每个金字塔形中心子栅格60两个筛网元件,每个金字塔形中心子栅格60多个筛网元件,或有单个筛网元件覆盖多个金字塔形子栅格的倾斜的表面的其他配置。金字塔形中心子栅格60可以是大致刚性的,可以是单个热塑性注塑成型件。虽然示出的是金字塔形和扁平形栅格结构,可知根据本发明可以制作各种形状的子栅格和相应的筛网元件。

图53至56A分别示出了根据本发明的示例性实施例的末端和中心金字塔形子栅格458和460。末端金字塔形和中心金字塔形子栅格458和460可采用热塑性注塑成型,并可具有上述所讨论的末端金字塔形和中心金字塔形子栅格58和60的所有特征。与末端子栅格单元414和中心子栅格单元418,末端和中心金字塔形子栅格458和460可具有定位构件444对应筛网元件416的定位孔424,以使筛网元件416可以定位在末端和中心金字塔形子栅格458和460上用以附接。末端和中心金字塔形子栅格458和460可具有第二粘附装置,如多个熔合棒476和短熔合棒478。第二粘附装置可被配置为与筛网元件416上的互补第一粘附装置相匹配,例如多个腔袋。筛网元件416可以用激光焊接到金字塔形子栅格上。末端和中心金字塔形子栅格458和460可包括二级支撑框架488,其跨越栅格孔74。二级支撑框架488可以跨越全部或部分栅格孔74。二级支撑框架488增加了末端和中心金字塔形子栅格458和460的强度和耐久性。末端和中心金字塔形子栅格458和460可包括平坦的脊部465,并可在脊66中具有夹具定位件(fixture locators)490。参见图53。平坦的脊部465可比圆形或尖型实施例更容易成型,并且可更容易从模具中释放和/或取出子栅格。实施例可包括一个或多个夹具定位件490,该定位件可用于激光焊接期间的对准和/或装配。夹具可在夹具定位件490处固定子栅格,以便激光焊接对准。平坦的脊部465可使夹具定位件490更容易接合。

图25是具有金字塔形子栅格的筛网组件80的俯视图,这些子栅格可以是14、18、414和418中的任何一个。如图所示,筛网组件80由相互附接的筛网子组件组成,从平坦子组件到金字塔形子组件交替出现。或者,金字塔形子组件可相互附接,或者可利用或多或少的金字塔形子组件。图25A是图25所示的筛网组件的C-C部分的截面图。如图所示,筛网组件有5行金字塔形子栅格单元和6行平坦子栅格,平坦的子栅格单元位于每一行平坦子栅格之间。熔合棒12附接到筛网组件上。可以使用平坦子栅格行和金字塔形子栅格行的任何组合。图25B是图25A所示截面的放大图。在图25B中,通过夹子和夹孔可以看到每个子栅格与另一个子栅格和/或熔合棒12的附接。

图26是具有金字塔形子栅格单元的筛网组件的轴侧***图。该图示出了11个子组件通过沿着每个子组件的子栅格单元的子栅格侧构件的夹子和夹孔互相固定。每个平坦的子组件有两个末端子栅格(14或414)和三个中心子栅格(18或418)。每个金字塔形子组件有两个金字塔形末端子栅格(58或458)和三个金字塔形中心子栅格(60或460)。熔合棒12被固定在组件的两端。使用不同数量的子组件或不同数量的中心子栅格单元可以构成不同尺寸的筛网组件。筛分表面积可以通过加入更多金字塔形子组件而增加,也可以通过加入更多平坦子组件而减少。组合式筛网组件是由多个筛网元件筛分表面组成的连续筛网组件筛分表面。

图27示出了在具有两个筛分表面的振动筛分机上安装的筛网组件80。图30是图27所示的振动机的前视图。振动筛分机可以在振动筛分机的侧构件上具有压缩组件。筛网组件可按图示放入振动筛分机中。可对筛网组件的侧构件施加压缩力,使筛网组件向下偏转成凹形。如专利号为7,578,394的美国专利和申请号为12/460,200的美国专利申请(现专利号为8,443,984)所示,筛网组件的底部可以与振动筛分机的筛网组件配合面匹配。振动筛分机可包括中心壁构件,该中心壁构件被配置为接收筛网组件的侧构件,该筛网组件的侧构件位于接收压缩的筛网组件的侧构件对面。中心壁构件可以成一定角度,以便抵抗筛网组件的压缩力使筛网组件向下偏转。筛网组件可以安装在振动筛分机中,使其被配置为承载用于筛分的物料。筛网组件可以包括被配置为与振动筛分机的导轨相匹配的导向槽,以便筛网组件可以在安装期间被导向到位。

图28示出了一个具有金字塔形子栅格的筛网组件的轴侧图,其中筛网元件没有被附接。图28中示出的筛网组件是略微凹的,但是,筛网组件可以更凹、凸或平。筛网组件可以由多个子组件组成,这些子组件可以是平坦组件和金字塔形子组件的任意组合。如图所示,包括11个子组件,然而,或多或少的子组件可以被包括在内。示出的筛网组件没有筛网元件16(或416)。子栅格可以在筛网元件附接至子栅格之前或之后组装在一起,或者将任何有附接筛网元件的子栅格与无筛网元件的子栅格组合在一起。图29示出了图28的筛网组件,其中部分包含了筛网元件。金字塔形子组件包括金字塔形末端子栅格58和金字塔形中心子栅格60。平坦子组件包括平坦的末端子栅格14和平坦的中心子栅格18。可以通过夹子和夹孔将子栅格单元固定在一起。

图31示出了根据本发明的示例性实施例,在具有单个筛分表面的振动筛分机中安装筛网组件81。筛网组件81在配置上类似于筛网组件80,但包括附加金字塔和平坦的组件。振动筛分机可以在振动筛分机的侧构件上具有压缩组件。如图所示,可将筛网组件81放入振动筛分机中。可对筛网组件81的侧构件施加压缩力,使筛网组件81向下偏转成凹形。如专利号为7,578,394的美国专利和申请号为12/460,200的美国专利申请(现专利号为8,443,984),筛网组件的底部可以与振动筛分机的筛网组件配合面匹配。振动筛分机可包括压缩组件对面的侧构件壁,其被配置为接收筛网组件的侧构件。侧构件壁可以成角度,这样,抵抗筛网组件的压缩力使筛网组件向下偏转。筛网组件可以安装在振动筛分机中,使其被配置为承载用于筛分的物料。筛网组件可以包括被配置为与振动筛分机的导轨相匹配的导向槽,以便筛网组件可以在安装期间被导向到位。

图32是根据本发明的示例性实施例,安装在具有两个筛分表面的振动筛分机上的筛网组件82的前视图。筛网组件82是一种可选实施例,其中筛网组件已预制以适合于振动筛分机,而无需对筛网组件施加载荷,即,筛网组件82包括底部82A,其被成型为与振动筛分机床83相匹配。底部82A可以与筛网组件82一体成型,也可以是单独件。筛网组件82具有与筛网组件80类似的特征,包括子栅格和筛网元件,但也包括底部82A,使其能够适应机床83而不被压缩成凹形。筛分组件82的筛分表面大致可以是平的、凹的或凸的。筛网组件82可以通过向筛网组件82的侧部施加压缩力来固定到位,也可以简单地固定到位。筛网组件82的底部可以预制以配合振动筛分机的任何类型的配合面。

图33是根据本发明的示例性实施例,安装在具有单个筛分表面的振动筛分机上的筛网组件85的前视图。筛网组件85是一种可选实施例,其中筛网组件已预制以适合于振动筛分机,而无需对筛网组件施加载荷,即,筛网组件85包括与振动筛分机机床87相匹配而成型的底部85A。底部85A可以与筛网组件85一体成型,也可以是单独件。筛网组件85与筛网组件80具有相似的特征,包括子栅格和筛网元件,但也包括底部的85A,使其能够适应机床87而不被压缩成凹形。筛网组件85的筛分表面大致可以是平的、凹的或凸的。筛网组件85可以通过向筛网组件85的侧部施加压缩力来固定到位,也可以简单地固定到位。筛网组件85的底部可以预制以配合振动筛分机的任何类型的配合面。

图34是图3所示的末端子栅格的轴侧图,其具有部分附接在其上的单个筛网元件。图35是图34所示的末端子栅格的断开部分E的放大视图。在图34和35中,筛网元件16部分附接到末端子栅格38。筛网元件16通过细长附接构件44和筛网元件附接孔24对准子栅格38,这样细长附接构件44通过筛网元件附接孔24并稍微延伸到筛网元件筛分表面之外。如图所示,筛网元件16的末端边沿部分,延伸出筛网元件筛分表面的细长附接构件44的部分熔化,以在筛网元件筛分表面形成珠,将筛网元件16固定到末端子栅格单元38。

图36示出了根据本发明的示例性实施例,具有并入筛网组件91一部分的金字塔形子栅格的略微凹的筛网组件91。筛网组件的筛分表面可以大致是平的、凹的或凸的。筛网组件91可以被配置为在压缩力作用下偏转到预制的形状。如图36所示,在安装在振动筛分机上最靠近流入物料的筛网组件部分中,筛网组件91包含金字塔形子栅格。该部分包含金字塔形子栅格,允许增加筛分表面积和有方向性的物料流动。筛网组件的一部分安装在离振动筛分机的出料端最近的地方,其中包含平坦的子栅格。在平坦的部分,可以提供使物料可以在筛网组件上晾干和/或结块的区域。根据所需的配置和/或特定的筛分应用,筛网组件中可包括各种平坦和金字塔形子栅格的组合。此外,使用多个筛网组件的振动筛分机可有不同配置的单个筛网组件,用于在特定的应用中一起使用。例如,筛网组件91可与其他筛网组件一起使用,使其位于振动筛分机的出料端附近,以便使物料结块和/或干燥。

图37是示出了根据本发明的示例性实施例制造筛网组件的步骤的流程图。如图37所示,筛网制造商可能会收到筛网组件的筛网组件性能规范。该规格可包括筛网组件的材料要求、开口筛分面积、容量和切割点中的至少一种。制造商随后可以确定此处的筛网元件的筛孔要求(形状和尺寸)。然后,制造商可以确定筛网的配置(例如,组装的尺寸、筛分表面的形状和配置等)。例如,制造商可以将筛网元件设置为平面结构和非平面结构中的至少一种。平面配置可以由中心子栅格(18或418)和末端子栅格(14或414)构成。非扁平结构可包括至少一部分金字塔形中心子栅格(60或460)和/或金字塔形末端子栅格(58或458)。筛网元件可以注塑成型。子栅格单元也可以注塑成型,但不要求注塑成型。如本文所描述,筛网元件和子栅格可包括分散在其中的纳米材料。在制成了筛网元件和子栅格单元之后,筛网元件可以附接至子栅格单元。筛网元件和子栅格可以使用具有内部分散纳米材料的连接材料附接在一起。筛网元件可以用激光焊接附接在子栅格上。多个子栅格单元可以附接在一起形成支撑框架。中心支撑框架由中心子栅格构成,末端部支撑框架由末端子栅格构成。金字塔形的支撑框架可以由金字塔形的子栅格单元构成。可附接支撑框架,使中心支撑框架位于筛网组件的中心部分,而末端支撑框架位于筛网组件的末端。粘结条可以附接到筛网组件上。不同的筛分面积可以通过改变并入筛网组件的金字塔形子栅格的数量来实现。或者,在多个子栅格附接在一起后,或在多个支撑框架附接在一起后,筛网组件可以附接到子栅格单元上。与多个独立的子栅格附接在一起形成单个单元不同,可以制造一个符合所需筛网组件尺寸的子栅格结构。单个筛网元件然后可以附接到一个子栅格结构。

图38示出了根据本发明的示例性实施例制造筛网组件的步骤的流程图。热塑性筛网元件可以注塑成型。可以制作子栅格,使其被配置为接收筛网元件。筛网元件可以附接到子栅格上,并且可以附接多个子栅格组件,形成筛分表面。或者,子栅格可以在附接筛网元件之前彼此附接。

在另一示例性实施例中,提供一种筛分物料的方法,包括将筛网组件附接至振动筛分机,并将筛网组件的顶筛分表面形成凹状,其中筛网组件包括筛网元件,该筛网元件包括形成筛网元件筛分表面的一系列筛分开口,并包括形成具有栅格孔的筛网框架的多个细长结构构件的子栅格。筛网元件跨越栅格孔,并固定在子栅格的顶部表面。多个子栅格固定在一起形成筛网组件,筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面组成的连续筛网组件筛分表面。该筛网元件是单个热塑性注塑成型件。

图39是振动筛分机的轴侧图,它具有单个筛分组件89,该筛分组件带有安装在其上的平坦的筛分表面,振动筛分机的一部分切掉示出了筛网组件。筛网组件89是单个单元,包括子栅格结构和筛网元件,如本文所描述。子栅格结构可以是一个单个单元,也可以是附接在一起的多个子栅格。当筛网组件89示出为大致平坦的组件时,它可以是凸的或凹的,并且可以被配置成由压缩组件或类似组件变形为凹形。它也可以被配置为从上方或下方张紧,或者可以配置为另一种方式,以附接到不同类型的振动筛分机上。所示筛网组件实施例覆盖振动筛分机的整个筛分机床,但筛网组件89也可以被配置为所需的任何形状或大小,并且可只覆盖筛分机床的一部分。

图40是根据本发明的示例性实施例的筛网元件99的轴侧图。筛网元件99大致是三角形的。筛网元件99是单个热塑性注塑成型件,具有与筛网元件16和416相似的特征(包括筛孔尺寸)。另外,筛网元件可以是矩形、圆形、三角形、正方形等。任何形状都可以用于筛网元件,任何形状都可以用于子栅格,只要子栅格具有对应于筛网元件形状的栅格孔。

图40A和图40B示出了筛网元件结构101,该结构可以是子栅格型结构,筛网元件99附接在其上形成金字塔形。在可选实施例中,筛网元件结构101的完整金字塔结构可被热塑性注塑成型为具有金字塔形的单个筛网元件。在所示配置中,筛网元件结构具有四个三角形筛网元件筛分表面。两个三角形筛分表面的基底始于筛网元件的两个侧构件,另外两个三角形筛分表面的基底始于筛网元件的两个端构件。筛分表面均向上倾斜到中心点,该中心点在筛网元件的端构件和侧构件之上。倾斜的筛分表面的角度可以是不同的。筛网元件结构101(或者单筛网元件金字塔)可以附接至所描述的子栅格结构上。

图40C和40D示出了筛网元件结构105,附接有筛网元件99,并在筛网元件结构105的侧构件和边沿构件下面具有金字塔形。可选地,整个金字塔可以热塑性注塑成型为单个金字塔形的筛网元件。在所示的配置中,单独的筛网元件99形成四个三角形的筛分表面。两个三角形筛分表面的基底始于筛网元件的两个侧构件,另外两个三角形筛分表面的基底开始于筛网元件的两个端构件。筛分表面均向下倾斜至筛网元件端部和侧部下方的中心点。倾斜的筛分表面的角度可以是不同的。筛网元件结构105(或者单筛网元件金字塔)可以附接在所描述的子栅格结构上。

图40E和40F所示为筛网元件结构107,在筛网元件结构107的侧构件和边沿构件的下方和上方有多个金字塔形状。每个金字塔包括四个独立的筛网元件99,但也可以形成单个筛网元件金字塔。在所示的配置中,每个筛网元件具有16个三角形筛分表面,形成4个单独的金字塔筛分表面。金字塔形筛分表面可以在筛网元件端构件和侧构件的上方或下方倾斜。筛网元件结构107(或者单筛网元件金字塔)可以附接在所描述的子栅格结构上。图40到40F只是关于可用于筛网元件和筛网元件支撑结构的变化的示例。

图41至43示出了热塑性注塑成型筛网元件表面结构示例性实施例的横断剖面视图,该示例性实施例可被合并到本文讨论的本发明的各种实施例中。筛网元件并不局限于本文的形状和配置。由于筛网元件是热塑性注塑成型的,因此可以容易地制造并将多种变体合并到本文讨论的各种示例性实施例中。

图44示出了用于振动筛分机的预筛结构200。预筛结构200包括支撑框架300,该支撑框架部分覆盖有单独的预筛组件210。示出的预筛组件210具有安装在预筛子栅格218上的多个预筛元件216预筛子栅格。虽然所示的预筛组件210包括6个预筛子栅格(218),但可以将不同数量和类型的子栅格组合在一起,形成不同形状和大小的预筛组件210。预筛组件210固定在支撑框架300上,形成连续的预筛分表面213。预筛结构200可以安装在主筛分表面上。预筛组件210、预筛元件216和预筛子栅格218可包括上述各种体现筛网组件、筛网元件和子栅格结构的任何特征,并可以被配置为安装在预筛支撑框架300上,该支撑框架可具有各种各样的形式以及适合与筛分应用的配置。预筛结构200、预筛组件210、预筛元件216和预筛子栅格218可被配置并入如申请号为12/0516,58的美国专利申请(现专利号为8,439,203)的预筛分技术(例如,与安装结构和筛网配置兼容)。

图44A示出了预筛组件210的放大图。

图58是筛网组件510的顶部轴侧图。筛网组件510包括筛网元件416、中心子栅格单元518和末端子栅格单元514。参见图48、48A、48B和48C,我们在上面详细描述了筛网元件416。末端子栅格单元514在下面的图59和59A中有更详细的描述,中心子栅格单元518在下面的图60和60A中有更详细的描述。筛网组件510与筛网元件410类似,如图47所示。与筛网组件410类似,筛网组件包括附接到筛网组件末端的粘结条12。

在其他实施例中,可通过混合以及匹配不同的筛网元件(例如,图48-48C的416、图66-66C的516、以及图70A的616)而形成类似于图58的筛网组件510(或图47的筛网组件410)的筛网组件,该筛网元件具有不同的子栅格结构(例如,图3和3A的14、图59和59A的514、图65和65A的818、图71A-71D的918,等等)。正如下面详细描述的,筛网元件516与筛网元件416具有相似的特征,但筛网元件516和416的大小不同。在示例实施例中,筛网元件416可以是2英寸乘3英寸的筛网元件,而筛网元件516和616可以是1英寸乘6英寸的筛网元件。正如下面详细描述的,筛网元件616比筛网元件516具有更小的特征。此外,筛网元件516和616以及相关结构的更小宽度允许制造更小的特征。

图59是末端子栅格514的俯视轴侧图,图59A是图59所示的末端子栅格514的仰视轴侧图。末端子栅格514是图49和49A所示的末端子栅格414的可选实施例。末端子栅格514可以是热塑性(或其他适当地选择的材料)注塑成型,并可以包括末端子栅格单元414的所有特征,但末端子栅格单元414的夹子42除外。如下面更详细的讨论,末端子栅格单元514包括夹子142。

除了夹子142之外,末端子栅格514(例如,参见图59、59A、61和61A)包括与末端子栅格414(例如,参见图49、49A、51和51A)类似的结构特征。例如,末端子栅格514包括多个细长定位构件444、跨越栅格孔50的二级支撑框架488、多个熔合棒476和多个缩短的熔合棒478。此外,末端子栅格514包括平行子栅格端构件36和大致垂直于子栅格端构件36的平行子栅格侧构件38。

筛网元件416(例如,参见图61和61A)可以附接到末端子栅格514上,使用的方法与上述的方法类似,包括如上图51和51A所描述用以将筛网元件416附接至末端子栅格414的方法。例如,如图61所示,两个筛网元件416可以定位在末端子栅格单元514上。熔合棒476和478可以被熔化(例如,使用激光焊接、热熔等),将两个筛网元件416熔合到末端子栅格单元514,形成如图61A所示的末端子组件660。上图51和51A所描述的将筛网元件熔合至子栅格单元的技术的更多细节。在其他实施例中,可使用其他方法将筛网元件熔接到子栅格。例如,可以如上,通过机械装置、粘合剂、热熔和超声波焊接中的至少一种方式将筛网元件附至子栅格上。

图60为中心子栅格518的俯视轴侧图,图60A为图60所示的中心子栅格518的仰视轴侧图。中心子栅格518是图50和50A所示的中心子栅格418的可选实施例。中心子栅格518可以是热塑性(或其他适当选择的材料)注塑成型,并可以包括中心子栅格418单元的所有特征,但中心子栅格418单元的夹子42除外。如下面更详细的讨论,中心子栅格单元518包括夹子142。

类似地,除了夹子142之外,中心子栅格518(例如,见图60、60A、62和62A)的结构特征类似于中心子栅格418(例如,见图50、50A、52和52A)。例如,中心子栅格518包括多个细长定位构件444、跨越栅格孔50的二级支撑框架488、多个熔合棒476和多个缩短的熔合棒478。此外,中心子栅格518包括平行的子栅格端构件36,和大致垂直于子栅格端构件36的平行子栅格侧构件38。

筛网元件416(例如,参见图62和62A)可以附接到中心子栅格518,使用类似于上图52和52A所描述的将筛网元件416附接到中心子栅格418的方法。例如,如图62所示,两个筛网元件416可以放置在中心子栅格单元518上。熔合棒476和478可以将两个筛网元件416熔合到中心子栅格单元518,形成图62A中所示的中心子组件760,正如上文参考图52和52A所详细描述的那样。上面参考图52和52A描述了将筛网元件熔合到子栅格单元的技术的更多细节。

夹子142(例如,参见图59、59A、60、60A和63C)包括与夹子42相似的延伸构件。除了夹子42的两个延伸构件(例如,参见图3、3A、49、49A、50和50A),夹子142还有附加延伸构件,总共有三个延伸构件(例如,参见图63和下面的相关讨论)。3个延伸构件的存在使得夹子142在末端子栅格514之间相对于夹子42提供的在末端子栅格414之间的连接(例如,见图49和49A)更强更坚固。类似地,与夹子42提供的附接相比,夹子142在末端子栅格单元514和中心子栅格518之间和相邻中心子栅格单元518中间提供的连接更强更坚固。

夹子142的使用(例如,参见图59、59A、60、60A和63C)与夹子42的使用类似(例如,参见图3、3A和相关讨论)。在这方面,可将子栅格单元(例如,末端栅格单元514和/或中心子栅格单元518)通过夹子142推入夹孔40直至夹子142的三个延伸构件越过夹孔40以及子栅格侧构件38,沿着它们对应的侧构件38固定在一起。当夹子142被推入夹孔40时,夹子142的延伸构件将被强迫在一起,直到每个延伸构件的夹部分超过子栅格侧构件38,使夹子142的夹部分与子栅格侧构件38的内部部分接合。

如上,参考图3和3A,当夹子142的夹部分接合至夹孔40时,两个独立的末端子栅格514的子栅格侧构件将并排固定在一起(例如,参见图3、3A和相关讨论)。类似地,当夹子142的夹部分接合至夹孔40时,两个独立中心子栅格518的子栅格侧构件将并排并固定在一起。末端子栅格514的端构件36可以类似地固定到中心子栅格518的端构件36上。同样,两个相邻中心子网518的端构件36也可以固定在一起。通过对夹子142的延伸构件施加力,使延伸构件一起移动,允许夹部分通过夹孔40,可以将子栅格分开。

在其他实施例中,可将夹子142配置为在子栅格之间形成永久连接,当没有断开夹子142或子栅格中的一个或多个时,一旦连接就不能断开。具有这样夹子142的实施例,可形成永久性附接,可有利与生成筛网组件,该筛网组件可固定于基于压缩力的振动筛分机上,例如,专利号为7,578,394和9,027,760的美国专利所描述,这两篇专利的公开内容合并于此。在这方面,筛网组件可以承受施加在筛网组件边缘的2000-3000磅的压力。此外,该筛网组件可被配置为在振动加速范围为3–9G的振动筛分机上运行。

图63为金字塔形末端子栅格558的俯视轴侧图,图63A为图63所示的金字塔形末端子栅格558的仰视轴侧图。图63和63A中的金字塔形子栅格558是对图53和53A中所示的金字塔形末端子栅格458的可选实施例。金字塔形子栅格558可以是热塑性(或其他适当选择的材料)注塑成型,并可以包括金字塔形末端子栅格458的所有特征,但金字塔形末端子栅格单元458的夹子42除外。金字塔形子栅格558包括夹子242。

同样,除夹子242外,金字塔形子栅格558(例如,参见图63和63A)的结构特征与金字塔形末端子栅格458(例如,参见图53和53A)相似。例如,金字塔形末端子栅格558包括脊部66、子栅格侧构件/基底部构件64、以及在脊部66达到峰顶并向下延伸至侧构件64的角表面70。金字塔形子栅格558也有三角形的端构件62。金字塔形末端子栅格558可具有多个细长定位构件444和第二粘附装置,如多个熔合棒476和短熔合棒478。金字塔形末端子栅格558可包括横跨栅格孔的二级支撑框架488,并可包括平坦的脊部465,并可在脊66中具有夹具***490。

夹子242类似于夹子142,它们均有附加结构,该结构提供了在邻近金字塔形末端子栅格458之间更强且更坚固的连接。例如,夹子242有两个类似的延伸构件,它们在结构上与夹子42和142的两个延伸构件相似。夹子242也有附加的中心延伸构件(例如,参见下面的图63D),它同样与子栅格侧构件64的内部部分相接合。

夹子142和242提供了附加结构,在子栅格单元之间形成了牢固的连接,并且可以承受2000-3000磅的压力。此外,当筛分子组件形成筛分组件时,使用夹子142和242所产生的组件在子组件之间提供了强大的结合力,以便所产生的筛分组件可以承受3G到9G量级的大振动加速度。所公开的筛分组件进一步被设计用于支撑磨料物料(例如,具有几个百分点高达65%磨料固体的流体)以及高载荷要求(例如,具有比重高达每加仑3磅的液体),具体描述如下。

图63B、63C和63D分别比较了夹子42(如图3和3A)、142(如图59-62A)和242(如图63和63A)的结构特征。图63B示出了夹子42的轴侧图。如图63B所示,夹子42具有与夹孔40接合的第一42a和第二42b延伸构件(例如,参见图59)。图63C示出了夹子142的轴侧图,它具有与图63B中夹42对应的第一42a和第二42b延伸构件相似的第一142a和第二142b延伸构件(也参见图3和3A)。然而,夹子142提供了如图63C所示的第三142c延伸构件。夹子142的三个延伸构件142a、142b和142c在子栅格之间提供了更强和更坚固的连接,如上描述。

图63D示出了夹子242的轴侧图。如图63D,夹子142具有第一242a、第二242b延伸构件,类似于夹子42的第一42a和第二42b延伸构件(例如,参见图3、3A、63B),且类似于夹子142的第一142a,第二142b延伸构件(例如,参见图63C)。然而,如上所述,图63D的夹子142也具有与夹孔40的上、下沿接合的中心延伸构件242c(例如,参见图63)。夹子242为子栅格之间的连接提供了附加稳定性,中心延伸构件242c阻止了图63D所示的夹子242束缚的两个子栅格绕轴242d的旋转运动。

上述讨论可以直接概括为,任何具有夹子42的结构都可以概括为具有夹子142或242的类似结构(例如,参见图63C和63D)。例如,图54和54A所示的金字塔形中心子栅格460同样可以概括为具有夹子142或242的金字塔形中心子栅格结构(未示出)。同样,参照图55、55A、56和56A的上述筛分构件416附接至这样的金字塔形子栅格的方法,可以用来附接筛分构件416至大致为金字塔形的中心子栅格,因为夹子42、142、242没有在附接筛分构件416过程中起到任何作用。

图64为末端子栅格718的俯视轴侧图,图64A为图64所示的末端子栅格718的仰视轴侧图。末端子栅格718是图59和59A所示的末端子栅格514的可选实施例。末端子栅格718可以是热塑性塑料(或其他适当选择的材料)注塑成型,并可包含与末端子栅格单元514中所发现的特性类似的特征。例如,末端子栅格718包括多个细长定位构件444、跨越栅格孔50的二级支撑框架488、多个熔合棒476和多个缩短的熔合棒478。此外,末端子栅格718包括平行的子栅格端构件136,以及大致垂直于子栅格端构件136的平行的子栅格侧构件138。末端子栅格718也可能有类似于金字塔形末端子栅格558的夹子的夹子242(例如,参见图63和63A)。或者,在实施例中,末端子栅格718可以使用其他夹子,如末端子栅格514的夹子142(例如,参见图59和59A)或末端子栅格14的夹子42(例如,参见图3和3A)。

然而,与末端子栅格514相反,末端子栅格718的长度与末端子栅格514相同,但宽度只有末端子栅格514的一半。换句话说,沿平行于子栅格侧构件138测量的末端子栅格718的长度大致等于沿平行于子栅格侧构件38测量的末端子栅格514的长度,但是沿平行于子栅格端构件136测量的子栅格718的距离大致等于沿末端子栅格514的子栅格端构件36测量的距离的一半。末端子栅格718较短的宽度提供了可以支撑对应的筛网元件516(如图66、66A、66B和66C)的优势,该对应的筛网元件516的宽度只有筛网元件416(如图48、48A、48B和48C)的宽度一半。筛网元件516具有较短的宽度,可以制造具有较小特征的筛网元件516,如较小的筛孔86和较小的表面元件84(例如,见图2D),如下面的详细描述。

图65是中心子栅格818的俯视轴侧图,图65A是图65所示的中心子栅格818的俯视轴侧图。中心子栅格818是图60和60A所示的中心子栅格518的可选实施例。中心子栅格818可以是热塑性塑料(或其他适当选择的材料)注塑成型,并可包含与中心子栅格单元518相似的特征。例如,中心子栅格818包括多个细长定位构件444、跨越栅格孔50的二级支撑框架488、多个熔合棒476和多个缩短的熔合棒478。此外,中心子栅格818包括平行子栅格端构件136和大致垂直于子栅格端构件136的平行子栅格侧构件138。中心子栅格818也可有类似于金字塔形中心子栅格558的夹子242(例如,见图63和63A)。或者,在实施例中,中心子栅格818可以使用其他夹子,如中心子栅格518的夹子142(例如,见图60和60A)或中心子栅格18的夹子42(例如,见图4和4A)。

与中心子栅格518相反,中心子栅格818的长度与中心子栅格518差不多,宽度只有中心子栅格518(例如,图65和65A与图60和60A比较)的一半。换句话说,沿平行于子栅格侧构件138测量的中心子栅格818的长度大致等于沿平行于子栅格侧构件38测量的中心子栅格518的长度,但沿平行于子栅格端构件136测量的子栅格818的距离大致等于沿子栅格端构件36测量的中心子栅格518距离的一半。中心子栅格818较短的宽度提供可以支撑对应的筛网元件516(如图66、66A、66B和66C)的优势,对应的筛网元件516的宽度只有筛网元件416(如图48、48A、48B和48C)的宽度一半。筛网元件516具有较短的宽度,可以制造具有较小特征的筛网元件516,如较小的筛孔86和较小的表面元件84(例如,见图2D),如下面的详细描述。

如下进行更详细的描述(例如,参照图70-74D),筛网元件(例如,见图70)具有更小的特征,比如更小的筛孔86,更小的表面元件84(例如,见图2D,和下表I-IV)被设计成由具有附加结构特征(例如,见图71-71D、72、以及72A)的相应的子栅格结构支撑,从而支撑相应的筛分元件的加固构件(例如,见图71E、71F、72B、72C)。通过子栅格的附加结构支撑的筛网元件的更小的筛分特征可组装在具有增加的开口筛分面积的筛分组件中。

通过这种方式,筛网元件提供:具有最佳尺寸(大到足以有效地装配完整的筛网组件结构,又小到足以使注塑成型(某些实施例中的微成型)筛孔的极小结构,同时避免冻结(即,在模具完全填充前,材料在模具内硬化));具有最佳的开口筛分面积(形成孔和支撑孔的结构具有最小的尺寸,以增加用于筛分的整体开口面积,同时在某些实施例中,保持非常小的筛孔,以适当地将物料分离到指定的标准);具有耐久性和强度,可在各种温度范围内工作;耐化学;结构稳定;在筛网组件制造过程中具有很高的通用性;并且可以根据特定应用定制配置进行配置。

此外,只要子栅格的结构支撑构件用来支撑相应的筛分元件的加固部件,筛分元件、子栅格、以及筛网组件可具有不同的形状和尺寸。筛网、子栅格和筛网组件可设计为承受高振动力(例如,3-9G范围内的加速度)、磨料物料(例如,具有几个百分点高达65%磨料固体的流体)和高载荷要求(例如,具有比重高达每加仑3磅的流体)。如专利号为7,578,394和9,027,760的美国专利所描述,筛网组件还可以设计为承受高达2000-3000磅的筛网组件的压缩载荷,其完整公开通过引用合并于此。此外,公开的筛网组件的设计使得筛孔的尺寸能够在包括上述压缩载荷、高振动力和存在重液体的使用条件下维持。

图66、66A、66B和66C示出了筛网元件516,它与筛网元件416(例如,参见图48、48A、48B和48C)类似。例如,筛网元件516可以包含定位孔424,定位孔可以位于筛网元件516的四个角上,也可以位于筛网元件516(如图66和66A)的端构件120和侧构件122的各个位置上。在筛网元件516上可以提供较大或较小的定位孔424,并且可以提供多种配置。定位孔424可用于在子栅格上定位筛网元件516(例如,在图64和64A的末端子栅格718上或在图65和65A的中心子栅格818上)。筛网元件516可进一步包括中心定位孔524。或者,在实施例中,筛网元件516可以不设置定位孔424。筛网元件516可包括多个锥形计数孔470,可方便从模具中取出筛网元件516,其中模具可具有被配置为将筛网元件推出模具(例如,见图66和66A)的注射针。

在这个例子中,筛网元件516(例如,参见图66-66C)的长度是筛网元件416的两倍,但宽度是筛网元件416的一半(例如,参见图48-48C)。例如,沿筛网元件516的侧部122的测量的距离大致等于沿筛网元件416的侧部22的测量的距离的两倍(例如,见图48)。然而,沿筛网元件516的端部120测量的距离实质上等于沿筛网元件416的端部20测量的距离的一半(例如,见图48)。选择筛网元件516具有更短的宽度,可以制造具有更小特征的筛网元件516,如更小的筛孔86和更小的表面元件84(例如,见图2D),如下面的详细描述。

筛网元件516在筛网元件516的底部可具有与筛网元件416相似的特征(例如,参见图48B和图48C),如图66B和66C所示。例如,筛网元件516可以具有多个腔袋472,这些腔袋472可以在定位孔424之间沿端部120和侧部122设置。与筛网元件416一样,腔袋472(例如,见图66c)可作为筛网元件516的粘附装置,该筛网元件可被配置为与在子栅格单元(例如,在如图64和64A的末端子栅格718上或在如图65和65A的中心子栅格818上)的顶面上的互补的第二粘附装置相匹配。

作为说明,例如,在图67和67A中,筛网元件516可以附接到末端子栅格718以构成末端筛网子组件860,使用类似上面描述的用于附接筛网元件416至末端子栅格514以构成末端子组件660(例如,见图61和61)的方法。例如,筛网元件516的定位孔424和524(例如,参见图66A)可以与末端子栅格718的定位构件444接合。熔合棒476和478随后可以熔合以熔接筛网元件516至末端子栅格718,如上文参考图51、51A、61和61A的更详细的描述。

如图61所示情况相反,两个筛网元件416跨越末端子栅格514,如图67所示,单个筛网元件516跨越末端子栅格718。出现这种情况是因为筛网元件516的长度是筛网元件416的两倍,宽度是它的一半,而末端子栅格718的长度与端子栅格514相同,宽度是它的一半。筛网元件516较短的宽度和较长的长度允许制造(如通过热塑性注塑成型)较小的特征,如筛孔86和较小的表面元件84(如,见图2D),具体描述如下。

作为说明,例如,在图68和68A中,筛网元件516可附接至中心子栅格818以生成中心筛网子组件960,利用将筛网元件416附接至中心子栅格518以生成中心子组件760(例如,参见图62和62A)类似的方法。例如,熔合棒476和478可熔合以熔接筛网元件516至中心子栅格818,如上文参考图52、52A、62及62A的更详细的描述。

与图62中两个筛分单元416跨越中心子栅格518的情况相反,如图68所示,单个筛网元件516跨越中心子栅格818。出现这种情况是因为筛网元件516的长度是筛网元件416的两倍,宽度是它的一半,而中心子栅格818的长度和宽度是中心子栅格518的一半。更短的宽度和更长的长度的筛网元件516允许制造更小的特征,如筛孔86和更小的表面元件84(例如,见图2D),如下面的详细描述。

作为说明,例如,在图69和69A中,筛网组件80可接合末端筛网子组件860、中心筛网子组件960、以及具有金字塔形子栅格的筛网子组件组合形成,例如,上述的基于金字塔形末端子栅格58的金字塔形末端子组件以及基于金字塔形中心子栅格60的金字塔形中心子组件。金字塔形子组件可以包括筛网元件16(例如,参见图2到2C),416(例如,参见图48到48C),或516(例如,参见图66到66C)。通过使用末端筛网子组件860和中心筛网子组件960,其各子组件具有末端子栅格514和中心子栅格518宽度的一半,相应地,将金字塔形子栅格比其他实施例所示的相似的组件更为靠近地放置在一起,例如在21和21A中示出的筛网组件。

图70和70A比较了筛网元件516(参见图70)与具有比筛网元件516更小的特征的可选实施例筛网元件616(参见图70A)。筛网元件616被设计用于支撑较小的特征,包括较小的筛孔86和较小的表面元件84(例如,参见图2D),如下面的详细描述。

筛网组件616可以是热塑性塑料(或其他适当选择的材料)注塑成型,具有与筛网组件516相似的特性。例如,筛网元件616可以包括定位孔424,定位孔可以位于筛网元件616的四个角上,也可以位于筛网元件616的端部120和侧部122的各个位置上。在筛网元件616上可以提供较大或较小的定位孔424,并且可以提供多种配置。定位孔424可用于在子栅格上定位筛网元件616(例如,在图67和67A的末端子栅格718上或在图68和68A的中心子栅格818上)。筛网元件616可以进一步包括中心定位孔524。或者,在实施例中,筛网元件616可以在没有定位孔424的情况下设置。筛网元件616可包括多个锥形计数孔470,可方便地从模具中取出筛网元件616,其中模具中可具有被配置为将筛网元件推出模具的注射针。

筛网元件616可具有多个腔袋472,该腔袋472可布置在定位孔424之间的端部120和侧部122上。与筛网元件516一样,腔袋472可作为筛网元件616的粘附装置,该粘附装置可被配置为与子栅格单元的上表面的互补的第二粘附装置相匹配。因此,筛网元件616可以使用类似于将筛网元件516附接至子栅格的技术附接至子栅格上。例如,熔合棒476和478(例如,参见图67和图68)可以熔化以熔合筛网元件516至子栅格(例如,图67的末端子栅格718或图68的中心子栅格818)。

筛网元件516(图70的)和筛网616(图70A的)之间的区别与支撑结构有关,如下。筛网元件516具有第一系列加固构件32,筛网616具有第一系列加固构件132。筛网元件616加固构件132的线密度高于筛网元件516的加固构件32的线密度。在本实施例中,对于筛网元件516,共有10个加固构件32跨越平行于端构件120的方向,而对于筛网元件616,共有14个加固构件132跨越平行于端构件120的方向。筛网元件616的加固构件132具有更大的线性密度,使筛网元件616比筛网元件516具有更大的结构强度。进一步,如下面更详细描述的,更多数量的加固构件132允许更多的筛分表面元件84和筛孔86,两者均设定在加固构件132之间。

筛网元件516有第二系列加固构件34。筛网元件616还包括第二系列支撑构件34和附加的第三系列加固构件134。图70示出了筛网元件516中的第二系列支撑构件34中的两个。图71还示出了筛网元件616的第二系列支撑构件34中对应的两个。示出的筛网元件616的附加的第三系列加固构件134位于第二系列加固构件34的相邻加固构件34之间。综上,第二系列加固构件34与筛网元件616的第三系列加固134组合,代表加固构件的线性密度大于筛网元件516的第二系列加固构件34的线性密度。如上,考虑在加固构件132的线性密度情况下,筛网元件616的加固构件34和132的线性密度越大,与筛网元件516相比,筛网元件616提供的结构强度更大。

图71和71A比较了中心子栅格单元818(图71的)与具有附加结构支撑特征的可选实施例中心子栅格单元918(图71A的)。中心子栅格918的附加结构支撑特征与筛网元件616的第三系列加固构件134相对应,并为其提供附加支撑,具体描述如下。

中心子栅格918可以是热塑性塑料(或其他适当选择的材料)注塑成型,并可能包含与中心子栅格单元818中发现的类似的特征。例如,中心子栅格918包括多个细长定位构件444、多个熔合棒476和多个缩短的熔合棒478。此外,中心子栅格918包括平行子栅格端构件136和大致垂直于子栅格端构件136的平行子栅格侧构件138。中心子栅格918也可能有类似于中心子栅格818(例如,见图65)和金字塔形中心子栅格558(例如,见图63和63A)的夹子242。

与中心子栅格818类似,中心子栅格918有横跨栅格孔50的二级支撑框架488(例如,参见图65A中的栅格孔50)。然而,与中心子栅格818相比,中心子栅格918有附加三级支撑框架588,如图71B、71C、71D和71F所示。

图71B示出了图71A的区域“A”的放大图。图71B的视图示出了平行于端构件136的二级支撑框架488的两个构件,和平行于侧构件138的二级支撑框架488的两个构件。附加的三级支撑框架588包括与端构件136平行的构件,其散布在与端构件136平行的二级框架488的相邻构件之间。二级框架488和三级框架588的组合共同产生了一个框架,该框架沿平行于侧构件138的方向增加了支撑构件的线性密度。三级支撑框架588的附加支撑构件与筛网元件616的第三系列加固构件134(例如,见图70A)相对应,并为其提供支撑,具体描述如下。类似地,与端构件136平行的二级支撑框架488的支撑构件支撑筛网元件616相应的第二系列支撑构件34。

图71C示出了中心子栅格918的自顶向下视图,图71D示出了中心子栅格918的侧视图。中心子栅格918包括二级支撑框架488,中心子栅格818也包括二级支撑框架488。然而,与中心子栅格818相比,中心子栅格918包含了上面的三级支撑框架588。图71C和71D都示出了三级支撑框架588的构件散布在与端构件136平行的二级支撑框架488的相邻构件之间。如前,二级框架488和三级框架588的组合共同导致框架中支撑构件沿平行于侧构件138的方向线性密度增加。

图71E和71F分别示出了筛网元件516和616的加固构件与支撑框架488和588的对应构件的对应关系。为了便于比较,在图71E中,筛网516被放在中心子栅格818旁边,筛网616被放在图71F中中心子栅格918旁边。图71E中示出了筛网元件516的两个加固构件34与中心子栅格818的二级支撑网488对应构件空间对齐。同样,在图71F中,筛网元件616的两个加固构件34与中心子栅格918的二次支撑网488对应构件空间对齐。此外,图71F示出了第三系列支撑构件134中的两个构件,它们在空间上与中心子栅格918的三级支撑网络588的对应构件对齐。如上,附加的三级支撑框架588包括与端构件136平行的构件,其散布在与端构件136平行的二级框架488相邻构件之间。因此,二级框架488和三级框架588的组合共同产生了一个框架,该框架的支撑构件沿平行于侧构件138的方向增加了线性密度。

上述关于末端子栅格818和918的讨论可以概括到其他的子栅格结构中,包括末端子栅格及金字塔形中心和末端子栅格。例如,图72示出了金字塔形末端子栅格558具有栅格框架,该栅格框架具有沿平行于侧构件64的方向的第一线性密度的支撑构件。图72和72A中的支撑构件与端构件62平行。图72A示出了可选实施例金字塔形末端子栅格658,其包括相对于图72的金字塔形末端子栅格558,沿平行于侧构件64的方向具有更高的支撑构件线性密度的栅格框架。末端子栅格658的附加支撑构件为筛网元件516的加固构件提供支撑,如下。

图72B示出了末端子栅格558的支撑框架的支撑构件688,其与筛网元件516对应的加固构件34空间对齐。金字塔形末端子栅格558的支撑构件688与筛网元件516的加固件34之间的对齐方式与图71E中中心子栅格818的支撑件488与筛网元件516的加固件34的对齐方式相似。

类似地,如图71F所示的金字塔形末端子栅格658具有支撑构件688,支撑构件688与筛网元件616对应的加固构件34空间对齐。然而,与金字塔形末端子栅格558相比,金字塔形末端子栅格658包含了附加支撑构件788。如图72C所示,金字塔形末端子栅格658的支撑构件788与筛网元件616的加固构件134空间对齐。在这一点上,金字塔形末端子栅格658比金字塔形末端子栅格558为筛网元件516提供了附加结构支撑。

下面的讨论将参考图73至73D和图74至74D提供筛网元件616更多的细节。如上所述,筛网元件616与筛网元件516相似,其长度是筛网元件416的两倍,宽度是其一半(例如,比较图61中的筛网元件416与图67中的筛网元件516的相对尺寸)。更小的宽度允许制造具有更小特征的筛网616,例如更小的筛孔86和更小的表面元件84(例如,见图2D)。

图73示出了筛网元件616的从上至下的俯视图,例如,在图70A、71F和72C中已经示出了的。图73限定了从A至A的第一横截面方向和从C至C的第二横截面方向。图73A示出了由图73的第一横截面方向A至A所限定的图73的筛网元件616的第一横截面。图73A的视图是按2:1的比例绘制的。图73A的A至A截面示出平行于筛网元件616的边沿122的多个加固构件132(例如,参见与图70A有关的讨论)。图73B示出了图73A所示的第一横截面的部分“B”的放大图。图73B也示出了加固构件132。

图73C示出了图73筛网元件616的第二横截面,由图73的C至C第二横截面方向限定。图73C的视图是以2:1的比例绘制的,并示出了加固构件34和134(例如,参见与图70A、71F和72C有关的讨论),其与筛网元件616的端部120平行。图73D示出了图73C所示的筛网元件616的第二横截面的放大图。图73D示出了多个筛孔86和表面元件84,以及图73C所示的加固构件34和134。下面将参照图74C和74D更详细地描述筛孔86和表面元件84。

图74示出了通过将筛网元件616附接至末端子栅格单元818而形成的中央筛网子组件的自顶向下视图,类似于图68A中示出的筛网子组件960。图74限定了从A至A的横截面方向,用于限定图74B、74C和74D中的视图。图74A示出了图74所示的筛网元件616和末端子栅格单元818的中心筛网子组件960的侧视图。为了说明,筛网元件616被示出在略微高于末端子栅格单元818的位置。

图74B示出了图74的中心筛网子组件的横截面,它是由图74的横截面方向A至A限定的。图74B还示出了在图74C和74D中放大的细节“B”区域。还示出了支撑框架488和558的元件。如上,支撑框架488和588的元件分别在空间上对齐并为筛网元件516的加固构件34和134提供支撑。

图74C为图74B的中心筛网子组件的横截面“B”部分的放大图。图74C示出的细节与图10C类似。在这方面,图74C示出了子栅格端构件36、二级子栅格支撑构件488和三级子栅格支撑框架588(例如,参见图71、71A、71B、71C、71D和71F)。图74C还示出了图73D所示的加固构件34和134。在图74C中标记为“C”的细节区域在图74D中放大后示出。

图74D示出由一系列筛孔86分隔的多个表面元件84的横断面图。如上,表面元件84的厚度为T,根据筛分应用和筛孔86的配置而不同。T的选择取决于所需的开口筛分面积和筛孔86的宽度。筛孔86是长L、宽W的细长槽(例如,见图2D),可根据所选的配置变化。长度为L的槽(例如L的限定见图2D,没有在图74D中示出)大致延伸到图74D的平面中,在图2D中水平地示出。

表1(下)示出了示例性实施例的包含筛网元件616筛网组件的开口面积百分比,作为参数W、T、以及L的函数,W为筛孔86的宽度、T为表面元件84的宽度,L为筛孔86的长度。。如上描述,下面示出的开口面积百分比通过生成示例性筛网组件以及示例性子栅格结构(例如,子栅格818和918)获得,该筛网组件包括元件616,子栅格结构具有相应的结构元件以支撑筛网元件616。这样,适当设计的筛网单元616和子栅格结构(例如子栅格818和918)共同发挥作用,最大限度地扩大开口筛分面积。

在本实施例中,表面元件84具有固定的厚度T=0.014英寸。筛孔86具有固定的长度L=0.076英寸和可变的宽度W。正如预期的那样,对于固定数量的筛孔86,开口面积百分比随着每个筛孔86的宽度W而减小。在本实施例中,开口面积百分比从最小宽度W=0.0017英寸的6.2%开口面积到最大宽度W=0.0071英寸的23.3%开口面积不等。

表1

目数 W(英寸) T(英寸) L(英寸) %开口面积
80 0.0071 0.014 0.076 23.3
100 0.0059 0.014 0.076 20.3
120 0.0049 0.014 0.076 17.6
140 0.0041 0.014 0.076 13.4
170 0.0035 0.014 0.076 12.2
200 0.0029 0.014 0.076 10.3
230 0.0025 0.014 0.076 9.1
270 0.0021 0.014 0.076 7.9
325 0.0017 0.014 0.076 6.2

表2(下)示出了另外的示例性实施例的包含筛网元件616筛网组件的开口面积百分比,作为参数W、T、以及L的函数。如上描述,下面示出的开口面积百分比通过生成示例性筛网组件以及示例性子栅格结构(例如,子栅格818和918)获得,该筛网组件包括元件616,子栅格结构具有相应的结构元件以支撑筛网元件616。

表2示出了减小筛孔86的长度L和减小表面元件84的宽度T,使筛网元件616可以包含更多筛网元件的效果。在本实施例中,表面元件84具有固定的厚度T=0.007英寸。筛孔86具有固定长度L=0.046英寸和可变宽度W。由此产生的开口面积百分比从最小宽度W=0.0017英寸时的最小开口面积10.1%,到最大宽度W=0.0071英寸时的最大开口面积27.3%。因此,将T从0.014英寸降低到0.007英寸,L从0.076英寸降低到0.046英寸,最大开口面积百分比从23.3%提高到27.3%。如上,最大开口面积百分比的增加是因为当筛孔86和表面特征尺寸减小时,筛网元件516可能包含更多的筛孔。

表2

目数 W(英寸) T(英寸) L(英寸) %开口面积
80 0.0071 0.007 0.046 27.3
100 0.0059 0.007 0.046 25.2
120 0.0049 0.007 0.046 23.1
140 0.0041 0.007 0.046 20.5
170 0.0035 0.007 0.046 18.5
200 0.0029 0.007 0.046 16.5
230 0.0025 0.007 0.046 14.9
270 0.0021 0.007 0.046 12.8
325 0.0017 0.007 0.046 10.1

表3(下)示出了另外的示例性实施例的包含筛网元件616筛网组件的开口面积百分比,作为参数W、T、以及L的函数。如上描述,下面示出的开口面积百分比通过生成示例性筛网组件以及示例性子栅格结构(例如,子栅格818和918)获得,该筛网组件包括元件616,子栅格结构具有相应的结构元件以支撑筛网元件616。

表3示出,这一趋势可能会继续下去。在本实施例中,表面元件84具有固定的厚度T=0.005英寸。筛孔86具有固定长度L=0.032英寸和可变宽度W。其开口面积百分比从最小宽度W=0.0017英寸时的最小开口面积12.1%,到最大宽度W=0.0071英寸时的最大开口面积31.4%。因此,将T从0.007英寸降低到0.005英寸,L从0.046英寸降低到0.032英寸,最大百分比开口面积从27.3%提高到31.4%。

表3

目数 W(英寸) T(英寸) L(英寸) %开口面积
80 0.0071 0.005 0.032 31.4
100 0.0059 0.005 0.032 29.3
120 0.0049 0.005 0.032 27.0
140 0.0041 0.005 0.032 24.1
170 0.0035 0.005 0.032 22.0
200 0.0029 0.005 0.032 19.7
230 0.0025 0.005 0.032 16.4
270 0.0021 0.005 0.032 14.7
325 0.0017 0.005 0.032 12.1

表4(下)示出了另外的示例性实施例的包含筛网元件616筛网组件的开口面积百分比,作为参数W、T、以及L的函数。如上描述,下面示出的开口面积百分比通过生成示例性筛网组件以及示例性子栅格结构(例如,子栅格818和918)获得,该筛网组件包括元件616,子栅格结构具有相应的结构元件以支撑筛网元件616。

表4示出,随着T和L的减少,开口面积百分比进一步增加。在本实施例中,表面元件84具有固定的厚度T=0.003英寸。筛孔86具有固定长度L=0.028英寸和可变宽度W。由此产生的开口面积百分比从最小宽度W=0.0017英寸时的最小开口面积13.2%到最大宽度W=0.0071英寸时的最大开口面积32.2%。因此,T从0.005英寸减少到0.003英寸,L从0.032英寸减少到0.028英寸,最大开口面积百分比从31.4%增加到32.2%。

表4

目数 W(英寸) T(英寸) L(英寸) %开口面积
80 0.0071 0.003 0.028 32.2
100 0.0059 0.003 0.028 30.1
120 0.0049 0.003 0.028 27.8
140 0.0041 0.003 0.028 25.2
170 0.0035 0.003 0.028 23.1
200 0.0029 0.003 0.028 20.1
230 0.0025 0.003 0.028 17.2
270 0.0021 0.003 0.028 15.3
325 0.0017 0.003 0.028 13.2

根据实施例,多个组件可以被固定在一起以形成具有所需的总筛分面积的筛网组件。例如,多个子栅格固定在一起,形成具有筛分表面的筛网组件,筛分表面的总筛分面积约为0.4m2至6.0m2。在各种实施例中,可以构造总筛分面积为:0.41m2、0.68m2、0.94m2、3.75m2、4.08m2、4.89m2和5.44m2的筛网组件。在其他的示例实施例中,通过适当选择筛分子组件的大小和筛分子组件的总数,可以构造具有几乎任何总筛分面积的筛网组件。

图75和图76示出了可用于组合筛网元件以形成筛分组件的可选策略的不同实施例。例如,图75示出了如包括第一702和第二704多个轨道的系统。第一多个轨道702可被配置为大致彼此平行。同样地,第二多个轨道704可配置为大致彼此平行。此外,第一多个轨道可被配置为大致垂直于第二多个704轨道。这样,第一702和第二704多个轨道形成矩形栅格框架。

并非使用夹子(例如,图3的夹子42,图60的夹子142,图63的夹子242,等)将筛网子组件(例如,图62的子组件760,图67的子组件860,等)连接在一起,以形成筛网组件(例如,图1的筛网组件10,图47的筛网组件410,图58的筛网组件510,等等),筛网组件可能由附接轨道702和704至筛网子组件形成。在本实施例中,图75示出了筛网子组件706a、706b、706c、706d和706e,这些子组件被附接至由第一702和第二704多个轨道形成的栅格框架形成的矩形区域。附加筛网子组件可以进一步附接至图75的栅格框架的其他开口区域,如开口区域708a、708b等。

图76示出了另外的实施例,其中筛网元件可以直接附接在板结构752上,而不需要先将筛网元件附接在子栅格上。在本实施例中,可以提供板752,该板具有多个窗孔753a、753b、753c和753d。通过去除板752的部分,将窗孔753a至753d形成板结构752,从而使窗孔753a至753d包括各自的栅格框架754a、754b、754c和754d。栅格框架754a、754b、754c和754d可作为可为可附接在其上的筛网元件提供支撑的结构。这样,栅格框架754a、754b、754c和754d可以以与其他实施例的上述子栅格相同的方式起作用。窗孔753a到753d示出为概念型示例性实施例。在其他实施例中,板结构752可具有更多的可紧密间隔的窗孔,以便形成具有如上的参照其他实施例的大开口面积的筛网组件。

图76A示出了根据实施例被配置为直接附接到穿孔板780的筛网元件786。在本实施例中,板780可以是金属板,该金属板经过机械打孔以去除材料,从而创建孔782a、782b、782c等。在本实施例中,孔782a、782b和782c等都是矩形孔。在其他实施例中,可以提供不同形状的孔。板780可配置为附加在支撑结构783上。支撑结构783可以是金属或塑料框架,具有多个孔784a、784b、784c等。孔782a、782b和782c可被配置为容纳多个大小相似的筛网元件786。

在本实施例中,筛网元件786可能是1乘6的筛网元件,可能类似于筛网元件516和616。通过将多个筛网元件786附加到板780,可以生成筛网组件。在这方面,多个筛网元件786可附加在孔782a、782b和782c上,如箭头788a、788b和788c所示。筛网元件786可通过将筛网元件786的边沿粘接到孔782a、782b、782c的对应边沿上,从而附接至板780上。或者,筛网元件786可以通过将其放入孔782a、782b、782c等孔中,并在其周围浇铸热固性材料而模制成板780。在其他实施例中,筛网元件786可具有专门设计的尺寸,以便筛网元件786可被扣入孔782a、782b和782c内,并由孔782a、782b、782c等孔的边沿施加的压力固定到位。

图76B示出了根据实施例被配置为直接附接到波形穿孔板的筛网元件。在这个例子中,板880可能具有波纹形状。板880可被配置为附接至支撑结构783上(例如,参见图76A)。在这方面,板880可以有多个平面882a、882b、882c等。平面882a、882b、882c等可以被凸起的特征884a、884b等分割。凸起884a、884b等,可以包括各自的平面886a、886b等,以及各自的角面888a、888b、888c、888d等。每个平面882a、882b、882c等平面都可以包括穿孔,如上,参考图76A。同样,凸起的特征884a、884b等可以包括在各自的平面上的穿孔886a、886b等。同样,凸起的特征884a、884b等可以包括在各自角面888a、888b、888c、888d等上的穿孔。

平面882a、882b、882c等,平面886a、886b等,以及角面888a、888b、888c、888d等上的孔中的每一个都可以被配置为容纳筛网元件,例如图76A中所示的筛网元件786。如上所述,筛网元件786可以通过胶合附着在波纹板880的孔上。类似地,通过将筛网元件786放置在孔中并在其周长周围浇注热固性材料,可以将其模制成波纹板880。类似地,筛网元件786可以被扣入孔并通过压缩力固定到位。

图76C示出了根据实施例具有容纳筛网元件的袋的框架980。在本实施例中,支撑结构980可以是热塑性模塑框架。支撑结构可以是具有厚度981的单个注塑件,并且可以被配置为包含多个孔或袋982。在其他实施例中,支撑结构980可以是金属框架。厚度981可为约0.125英寸到约2英寸厚。在这个例子中,袋982是矩形的孔。在其他实施例中,可以提供其他形状的袋。袋982可包括边沿984,该边沿可被配置为容纳筛网元件786的边沿。如图76C所示,筛网元件可以放置在袋982上,也可以通过胶合附接在边沿984上。同样,如上所述,参照图76A和76B,可通过将筛网元件786放置进袋982并在筛网元件周边倒入热固性材料以在筛网元件786和袋982的边沿984之间形成连接,将筛网元件786被模制为支撑结构980。类似地,筛网元件786可以被扣入孔,并通过压缩力固定到位。

图75和76至76C的实施例说明,可提供许多不同的支撑结构给筛网元件,附加于如前述参照图3至4A、10、10A、11、11A、22、22A、23至24D、34、35、49至57A、59至63A、64至65A、67至68A、以及71至72C的子栅格结构。支撑结构只需要提供足够的机械和热稳定性给筛网元件。图75和76A至76C的实施例还可允许在生成筛分构件时使用更广泛的材料选择。在某些实施例中,如上文更详细地描述的,使用激光焊接将筛网元件附接至子栅格结构上可以是有利的。在这方面,特定子栅格结构(例如,在图3至4A、10、10A、11、11A、22、22A、23至24D、34、35、49至57A、59至63A、64至65A、67至68A、以及71至72C中示出的一些实施例)可具有用以补偿筛网元件材料特性的材料特性。

对于使用激光焊接将筛网元件附接到子栅格结构的实施例,筛网元件应是光学透明的,而子栅格结构应具有吸收电磁辐射的光学特性。通过这种方式,激光可以通过筛网元件,并且可以被子栅格结构的光学吸收材料所吸收。子栅格结构吸收的电磁辐射产生热量,使子栅格结构的材料局部熔化。冷却后,筛网元件与子栅格结构之间形成连接。对光学透明筛网元件的需要限制了用于生成筛网元件的材料组成。在这方面,透明的玻璃纤维可以用作增强填充材料。然而,其他的填充材料,如碳纤维,不应该使用,因为他们不是透明的。

图75至76C的实施例可以使用除激光焊接以外的附接方法,例如如上的胶粘。因此,使用不依赖激光焊接的附接技术,消除了筛网元件应是光学透明的限制。在这方面,可以使用更广泛的材料来生产筛网元件,如上面提到的碳纤维。填充材料一般用于增强材料的性能,但填充材料和其他添加剂的存在往往会降低材料的切削、磨损和撕裂性能。因此,根据支撑结构的不同,筛网元件可能需要或多或少的填充材料。因此,某些材料的性能,如切割、磨损和抗撕裂性,可以在需要较少填充材料的情况下得到改善。例如,较高的温度(例如采矿作业>54℃,石油和天然气作业>90℃)通常需要更多的填充材料来提高材料强度。然而,对于涉及较低温度和较强支撑结构的情况,可能需要较少的填充材料需要。在这种情况下,材料的性能,如切割,磨损和抗撕裂性,可得到改善。

在图75至76C所示的实施例中,有许多方法使用支撑结构生成筛分组件。例如,筛网元件786可以通过自动化过程附接在图75到76C所示的支撑结构上,例如使用机器人设备生成筛分组件。进一步地,尽管利用子栅格结构(例如,图3至4A、10、10A、11、11A、22、22A、23至24D、34、35、49至5A、59至63A、64至65A、67至68A、以及71至72C中所示)生成的筛分组件可替换或移除,一些筛分组件可以是永久或半永久附接至筛分机上。例如,用图75-76C所示的支撑结构构造的筛分组件可以作为半永久性或永久性结构,用螺栓固定或焊接到筛分机中。或者,图75至76C中所示的实施例也可配置为筛分机的可移动和可更换部件。

上述许多实施例子栅格具有定位构件444和熔合棒476和478(例如,参见图49、59、51、52-55、57、59-65、68和71-71B)。类似地,许多上述筛网元件有定位孔424和524,和腔袋472(例如,参见图45A-45E、46、48B、48C、66B、66C和70A)。根据上述实施例,通过将定位元件444(子栅格的)***定位孔424和524(筛网元件的)中,筛网元件与子栅格对齐,从而使熔合棒476和478位于(筛网元件的)腔袋472中。然后,可以通过熔化(例如,使用激光焊接、热熔等)熔合棒476和478将筛网元件附接到子栅格上,与腔袋472熔合形成连接。

然而,当使用涉及热塑性注塑成型的技术制造筛网元件时,筛网元件中定位孔424和525的存在可能会带来问题。在这方面,定位孔424和524的存在,可以减少在注塑成型过程中的热塑性材料的流动。

图77A、77B和77C说明了从筛网元件中消除定位孔(例如,图45A-45E、46、48B、48C、66B、66C和70A中的424和525)的新实施例。例如,根据所示的新实施例,在图77A、77B和77C中,可重新设计腔袋和熔合棒,以分别发挥原先由定位孔和定位构件发挥的作用,从而消除了在筛网元件中分离定位孔以及在子栅格中分离定位构件的需要。图77A示出了具有锐角546a和546b的实施例熔合棒544。图77B示出了具有第一574a和第二574b近似平坦的内表面的实施例腔袋。腔袋572被设计为比熔合棒544稍微大一些,因此当具有腔袋572的筛网元件放置在具有熔合棒544的子栅格上时,熔合棒544可以适合于腔袋572的形状,如图77C所示。

图77C所示实施例,其中腔袋572作为定位孔,熔合棒544作为定位构件。在这方面,熔合棒572的锐角546a和546b分别与腔袋572的大致平坦的内表面574a和574b接触。熔合棒544的尺寸和形状允许熔合棒544与腔袋572的内表面546a和546b紧密接触。根据这种设计,腔袋572与熔合棒544之间的相对运动自由度很小。因此,如图77C所示,通过熔合棒544和腔袋572之间的对齐的紧公差,筛网元件可以在子栅格上正确对齐。在这方面,分离定位构件和定位孔的需要被消除。

在此描述的本发明实施例,包括筛分构件和筛分组件,可以被配置为与不同振动筛分机及其部分一起使用,包括设计为干和湿应用的机器,有多层平台和/或多个筛分篮的机器,以及具有各种筛分附接装置的机器,例如张紧机构(下面安装和上面安装)、压缩机构、弯曲机构、磁性机构,等。例如,本发明所描述的筛网组件可被配置为安装在如专利号为7,578,394、5,332,101、6,669,027、6,431,366、以及6,820,748的美国专利所述的振动筛分机中。进一步地,在此描述的筛网组件可包括:包括被配置为接收上面安装型的张紧构件的U型构件的侧部分或粘结条,例如,专利号为5,332,101的美国专利所述;包括被配置为接收下面安装张紧构件的指形接收孔的侧部分或粘结条,例如,专利号为6,669,027的美国专利所述;用于压缩载荷的侧部分或粘结条,例如,专利号为7,578,394的美国专所述;或可被配置为附接和负载在多层平台机器上,例如,专利号为6,431,366的美国专利中所述的机器。筛网组件和/或筛分元件也可以被配置为包括在申请号为12/460,200的美国专利申请(现专利号为8,443,984)中所述的特征,特征包括其中所述的导向组件技术以及预制板技术。更进一步地,筛网组和筛分元件可被配置为包括预筛分技术(例如,与安装结构和筛分配置兼容),预筛分技术如申请号为12/051,658的美国专利申请(现专利号为8,439,203)、专利号为7,578,394、5,332,101、4,882,0544,857,176、6,669,027、7,228,971、6,431,366、以及6,820,748的美国专利,以及申请号为12/460,200的美国专利申请(现专利号为8,443,984)以及申请号为12/051,658的美国专利申请(现专利号为8,439,203)这些文件中所述,其相关的专利族和应用,以及专利和专利申请,通过引用合并于此。

在上文中,描述了示例实施例。但是,显然可以在不悖离本申请更广泛的精神和范围的情况下对其进行各种修改和变更。因此,说明书和附图应被视为说明而不是限制性的意义。

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