ИЗНОСОУСТОЙЧИВОЕ ПРОСЕИВАЮЩЕЕ СРЕДСТВО
WEAR-RESISTANT SIEVING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к просеивающему средству для сортировки имеющего распределение по размеру материала, и в частности, хотя не исключительно, к просеивающему средству, имеющему текстурированный рисунок, предусмотренный на обращенной вверх контактной поверхности, для уменьшения износа средства от трения.
Уровень техники
Сортировочное устройство, такое как деки с вибрирующими ситами, вращающиеся или неподвижные сита, используют во многих вариантах применения, и оно может содержать съемные квадратные или прямоугольные элементы сита, которые обеспечивают поверхность сита, на которой можно размещать и классифицировать по размеру сыпучий материал, имеющий неравномерный размер (распределение по размеру). Альтернативно, сито (обычно называемое просеивающее средство) может относиться к типу средства для поперечного натяжения, натяжения по длине или предварительного натяжения, имеющего листовую конструкцию, которая проходит между проходящими по длине сторонами деки. В частности, натяжное просеивающее средство может быть образовано из проволочной сетки, металлического листа или армировано полиэтиленом/резиной. Средство из проволочной сетки является предпочтительным, так как его легко устанавливать, оно имеет относительно низкую стоимость и содержит большую открытую конструкцию для облегчения сортировки большого диапазона фракций камней или гравия.
Просеивающее средство поперечного натяжения и продольного натяжения устанавливают в вибрирующее сито, используя крюки или крепежные приспособления, прикрепленные к боковым или торцевым стенкам деки сита, тогда как заранее натянутое средство обычно прижимают вниз к нижней опорной раме опорными кронштейнами, также установленными на боковых стенках. Просеивающее средство опирается снизу на опорные балки, разнесенные и расположенные параллельно боковым стенкам. Опорные балки обычно располагают на разной высоте для того, чтобы поддерживать средство при закреплении на своем месте между боковыми стенками с выступающим профилем или под наклонным углом.
Деки сит могут также содержать модульные просеивающие элементы, причем просеивающее средство содержит съемные панели, которые установлены в шахматном порядке вместе между стенками деки. Иллюстративный ситовый материал (или ситовая ткань) описан в US 2016/0038976, в котором в общем жесткая металлическая пластина содержит множество отверстий, проходящих через ткань. Металлическая пластина покрыта упругим покрытием или подкладкой на ударной поверхности с износостойким материалом, по меньшей мере частично встроенным в эластомер. Дополнительные примеры просеивающего материала описаны в CA 2524540; US 2012/0273397; и GB 1,154,100.
В US 5,330,057 раскрыта многослойная композитная ситовая ткань, в которой проволока сетки, которая представляет собой самую верхнюю контактную поверхность, образована из вытянутых проволочных элементов, изготовленных со случайными продольными зазубринами для того, чтобы обеспечить общую шероховатость контактной поверхности, которая предназначена для улучшения перемещения и уменьшения вероятности забивания сыпучим материалом. Однако такое просеивающее средство имеет ограниченное применение для сортировки относительно мелких материалов. Кроме того, недостаток такого средства обусловлен сложностью его изготовления и сооружения. Соответственно, требуется износоустойчивое просеивающее средство, подходящее для просеивания широкого диапазона типов материалов (разного класса частиц), которое решает указанные выше проблемы.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является предоставление просеивающего средства, которое является устойчивым к износу за счет постоянного абразивного контакта с потоком материала через средство. Дополнительной целью является предоставление просеивающего средства, которое является удобным в изготовлении, в установке и замене на сортировочном устройстве (т.е. деках сит). Дополнительной конкретной целью является предоставление просеивающего средства, выполненного с возможностью самозащиты от вызываемого трением износа без необходимости в одном или множестве износостойких слоев, обычно получаемых из очень твердого материала, такого как металлическая сетка и тому подобное. Соответственно, дополнительной конкретной целью является предоставление просеивающего средства уменьшенной массы для того, чтобы облегчить транспортировку и установку и снятие с деки сита, являющегося в то же время конструктивно прочным для того, чтобы противостоять абразивному контакту с сыпучим материалом.
Цели достигают за счет предоставления просеивающего средства, имеющего специально выполненную контактную поверхность, предназначенную для самозащиты при использовании. В частности, настоящее просеивающее средство содержит текстурированный рисунок на обращенной вверх контактной поверхности, выполненный с возможностью по меньшей мере частичного захвата 'мелких фракций' или менее крупных твердых частиц подлежащего сортировке материала для создания защитного слоя или слоя поверх контактной поверхности. Предпочтительно, текстурированная контактная поверхность выполнена с возможностью реакции на величину абразивного контакта с подлежащим сортировке материалом в том, что при увеличении объема проходящего по слою материала слой защитного материала непрерывно пополняется, восстанавливается и усиливается потоком материала.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предоставлено просеивающее средство для сортировки материала, причем средство содержит: главный корпус, имеющий контактную поверхность, предназначенную для обращения вверх для контакта с подлежащим сортировке материалом, и нижнюю поверхность, предназначенную для обращения вниз, причем главный корпус имеет толщину, образованную между контактной и нижней поверхностями; множество отверстий, проходящих по толщине главного корпуса между контактной и нижней поверхностями; отличающееся: повторяющимся текстурированным рисунком, предусмотренным в контактной поверхности.
Согласно этому описанию 'повторяющийся текстурированный рисунок' охватывает профилированную поверхность, имеющую зоны разной высоты, содержащие поднятые и утопленные части. Этот термин охватывает текстурирование, предусмотренное на поверхности за счет любого одного или комбинации гребней, ребер, бугров, выступов, выпуклостей, желобков, полостей, неровностей или каналов. Этот термин также охватывает рисунок, представляющий собой регулярно повторяющийся рисунок, а не случайный набор поднятых и утопленных частей для того, чтобы быть в целом согласованным и равномерным по контактной поверхности.
Необязательно, главный корпус представляет собой цельный материал. Необязательно, главный корпус может содержать по меньшей мере первый слой и второй слой, связанные или соединенные вместе с образованием составной конструкции, причем первый слой образует контактную поверхность, а второй слой образует нижнюю поверхность. Содержащий многослойную конструкцию главный корпус является предпочтительным для облегчения изготовления. В частности, множество слоев может быть образовано из разных материалов или композиций материалов, которые можно связать или соединить вместе с помощью средств термического соединения или механического прикрепления, таких как штифты, винты, заклепки, болты и тому подобное. Когда один из слоев материала представляет собой резиновый или полимерный материал, слои можно соединить посредством термообработки, термопрессования или вулканизация.
Предпочтительно, первый слой содержит первый материал, а второй слой содержит второй материал, причем твердость первого материала меньше чем твердость второго материала. Такая конфигурация является предпочтительной для облегчения изготовления в том, что текстурированный рисунок на контактной поверхности можно удобно образовать за счет процесса 'маркировки' на контактной поверхности, включая нагревание главного корпуса и вдавливание сетки (или другого подходящего субстрата) в первый слой для того, чтобы отпечатать шероховатый профиль, образованный из гребней и впадин (желобков), согласно профилю формы сетки (или субстрата), когда ее удаляют с первого слоя. Необязательно, этот процесс может включать нагревание главного корпуса и/или сетки или субстрата. Затем первый слой можно соединить со вторым слоем посредством дополнительной стадии термопрессования. Необязательно, первый материал первого слоя может быть образован из полимерного материала, включая резину, полиэтилен и тому подобное. Необязательно, второй материал второго слоя может содержать полиэфир, полиамид, нейлон, углеродное волокно и тому подобное. Когда первым материалом первого слоя является резина, первый и второй слои можно соединить посредством вулканизации. Предпочтительно, чтобы избежать дополнительных стадий нагревания и вдавливания, описанный процесс маркировки может составлять часть процесса вулканизации для составной (многослойной) конструкции (т.е. связывания множества слоев). Необязательно, первый слой и второй слой можно соединить вместе посредством термического или химического связывания (например, посредством клея) или механического прикрепления, например, штифтами, болтами, заклепками, винтами и тому подобное.
Предпочтительно, рисунок представлен пиками и желобками на контактной поверхности, причем глубина рисунка образована, как расстояние разделения между пиками и желобками в плоскости, проходящей параллельно толщине средства. Необязательно, глубина рисунка находится в диапазоне от 0,05 мм до 10 мм. Необязательно, диапазон глубины рисунка составляет от 0,1 мм до 8 мм или от 0,2 мм до 5 мм. Такая конфигурация обеспечивает требуемый размер кармана или полости на текстурированной контактной поверхности для создания защитного слоя материала, который закрывает просеивающее средство и, соответственно, облегчает абразивный контакт материала с материалом. Кроме того, такая конфигурация полезна для постоянного восстановления защитного слоя, так как, когда сыпучий материал проходит поверх защитного слоя, за счет абразивного истирания материала по материалу создаются мелкие фракции или небольшие твердые частицы (которые могут быть захвачены между пиком и желобками). Такое действие обеспечивает просеивающему средству постоянную защиту и обеспечивает требуемую износостойкость.
Предпочтительно, толщина первого слоя больше, чем толщина второго слоя. Необязательно, толщина второго (армированного) слоя составляет 5-50% первого слоя. Необязательно, толщина средства между самой верхней частью контактной поверхности и нижней поверхностью находится в диапазоне от 1 мм до 20 мм, от 1 мм до 10 мм, от 2 мм до 4 мм, от 4 мм до 6 мм или от 6 мм до 8 мм. Необязательно, когда просеивающее средство содержит верхний первый слой и нижний второй слой, второй слой (имеющий более высокую твердость, чем первый слой) может иметь толщину в диапазоне от 0,4 мм до 1,0 мм; от 1,0 до 2,0 мм или от 1,5 до 2,5 мм. Такие конфигурации могут включать единственный второй слой, двойной второй слой или три вторых слоя, соответственно. Множество вторых слоев можно соединить вместе посредством термического или химического связывания (например, посредством клея) или механического прикрепления, например, штифтами, болтами, заклепками, винтами и тому подобное.
Необязательно, ширина, длина или диаметр каждого из отверстий в плоскости, перпендикулярной толщине средства, находится в диапазоне от 1 мм до 50 мм. Отверстия могут иметь любой профиль формы, в том числе многоугольный профиль формы, квадратный, прямоугольный, круглый или овальный профиль формы. Предпочтительно, площадь поперечного сечения отверстий в плоскости, перпендикулярной толщине средства, в общем равномерная или увеличивается по толщине главного корпуса между контактной и нижней поверхностями. Соответственно, размер отверстий может быть в общем равномерным или может уменьшаться по толщине средства, так что площадь поперечного сечения отверстий на контактной поверхности может быть приблизительно равна или может быть меньше чем площадь поперечного сечения отверстий на нижней поверхности. Такая конфигурация является предпочтительной, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение материала с требуемым размером частиц сквозь средство и уменьшить вероятность забивания (блокировки) отверстий. В частности, когда просеивающее средство образовано в виде многослойного композита, размер отверстий является равномерным или увеличивается по толщине средства и в частности через каждый из слоев.
Предпочтительно, по меньшей мере первые зоны контактной поверхности в общем плоские, причем указанные первые зоны представляют собой пики рисунка, поднятые относительно вторых зон, представляющие собой желобки рисунка. В общем плоская контактная поверхность, в которой образован текстурированный рисунок, является предпочтительной для предоставления в общем плоской поверхности для контакта с потоком материала. Это обеспечивает в общем равномерный износ по всей контактной поверхности и облегчает в общем равномерное создание защитного слоя, имеющего в общем равномерную толщину в плоскости, перпендикулярной потоку материала (соответствующую толщине просеивающего средства). Пики текстурированного рисунка могут быть образованы относительно острыми вершинами, а впадины (или желобки) могут быть образованы в общем плавными, изогнутыми или закругленными впадинами, проходящими между вершинами. Необязательно, текстурированный рисунок формируют посредством отпечатывания сетки или другого субстрата на контактной поверхности, причем сетка образована из ткани (например, металлическая сетка), в которой основа и уток имеют в общем круглый профиль поперечного сечения. Необязательно, основа и уток могут содержать квадратный или прямоугольный профиль поперечного сечения, чтобы образовать соответствующие впадины и пики с квадратной или прямоугольной формой. Предпочтительно, рисунок проходит по всей или большей части контактной поверхности. Предпочтительно, правильный повторяющийся рисунок проходит по всей контактной поверхности и между отверстиями.
Необязательно, глубина рисунка, представленная расстоянием разделения между пиками и желобками рисунка на контактной поверхности, находится в диапазоне 5%-70% общей толщины средства между нижней поверхностью и пиками контактной поверхности.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предоставлено сортировочное устройство для сортировки сыпучего материала, причем устройство содержит: множество опорных балок; по меньшей мере пару боковых стенок; и заявленное в настоящем описании просеивающее средство, установленное на опорные балки и проходящее между боковыми стенками.
Краткое описание чертежей
Далее будет описан конкретный вариант осуществления настоящего изобретения, только в качестве примера и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
На фиг. 1 представлен вид в перспективе части деки сита, имеющей проходящие по длине и по ширине опорные балки для установки просеивающего средства между соответствующими боковыми стенками согласно конкретному исполнению настоящего изобретения;
На фиг. 2 представлен вид в перспективе просеивающего средства, образующего часть деки сита фиг. 1;
На фиг. 3 представлен увеличенный вид в разрезе через часть просеивающего средства фиг. 2;
На фиг. 4 представлен увеличенный вид в перспективе части просеивающего средства фиг. 2;
На фиг. 5 представлен дополнительно увеличенный вид зоны контактной поверхности просеивающего средства фиг. 2, имеющего текстурированный рисунок, образованный пиками и желобками согласно конкретному исполнению настоящего изобретения;
На фиг. 6 представлен вид в разрезе со стороны торца текстурированного рисунка на контактной поверхности фиг. 5.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
На фиг. 1 представлена часть сортировочного устройства (или деки сита) 10, в котором матообразное просеивающее средство 11 заранее натянуто с прохождением по длине и по ширине между парой соответствующих боковых стенок 12. Средство 11 опирается на своей нижней стороне на множество проходящих по длине балок 13, которые, в свою очередь, установлены на нижней опорной раме 14, образованной из одной или множестве поперечных балок, проходящих между боковыми стенками 12. Средство 11 может быть заранее натянуто в направлении по ширине между боковыми стенками 12 и/или в направлении по длине между первым концом и вторым концом (не показано), причем длина средства 11 соответствует направлению прохождения подлежащего сортировке материала, указанному в общем стрелкой 15.
Согласно фиг. 2 и 3 средство 11 содержит в общем плоский общий профиль формы, имеющий в общем плоскую контактную поверхность 16 и в общем плоскую противоположную обращенную вниз нижнюю поверхность 17. При использовании контактная поверхность 16 предназначена для контакта с потоком 15 материала, тогда как нижняя поверхность 17 предназначена для контакта с опорными балками 13 либо прямо, либо непрямо через промежуточные установочные башмаки или крепежные скобы. Как контактная, так и нижняя поверхности 16, 17 в общем плоские. Однако текстурированный рисунок предусмотрен на контактной поверхности 16, которая соответственно имеет шероховатость поверхности относительно нижней поверхности 17, которую в сравнении можно считать относительно гладкой или непрофилированной. Множество отверстий 18 полностью проходит по толщине средства 11, так чтобы проходить между контактной и нижней поверхностями 16, 17. Соответственно и при использовании, когда подлежащий сортировке сыпучий материал проходит по средству 11 в направлении по длине (между боковыми стенками 12), имеющие подходящий размер (относительно небольшие) частицы или куски падают через отверстия 18, тогда как имеющие больший размер куски задерживаются на контактной поверхности 16.
Согласно фиг. 3-6 просеивающее средство 11 согласно конкретному исполнению образовано в виде состоящего из двух частей композита, имеющего самый верхний первый слой 19 и самый нижний второй слой 20. Первый слой 19 образован из резинового материала, тогда как второй слой 20 образован из полиэфирного материала, имеющего твердость больше чем твердость первого слоя 19. Первый слой 19 содержит противоположную обращенную вниз поверхность 21, которая соединена с обращенной вверх поверхностью 22 второго слоя 20. Согласно конкретному варианту осуществления соединение между поверхностями 21 и 22 достигается посредством вулканизации первого слоя 19 на втором слое 20. Толщина B в плоскости, перпендикулярной контактной и нижней поверхностям 16, 17 первого слоя 19, больше, чем соответствующая толщина C второго слоя 20, так что между контактной поверхностью 16 и нижней поверхностью 17 образована общая толщина A средства 11 (представленная слоями 19 и 20). Согласно одному конкретному исполнению толщина первого слоя 19 находится в диапазоне от 1 мм до 6 мм, а толщина C второго слоя 20 находится в диапазоне от 0,4 мм до 1,0 мм. Согласно дополнительным конкретным исполнениям просеивающее средство 11 может содержать множество вторых слоев 20, соединенных или связанных вместе с образованием составного второго слоя 20. Функцией второго слоя 20 является обеспечение жесткости и опоры для относительно более мягкого первого слоя 19. Соответственно, повышенной жесткости и прочности можно добиться за счет увеличения количества вторых слоев 20 с увеличением в результате общей толщины A просеивающего средства 11. Согласно одному конкретному исполнению толщина A просеивающего средства 11 может быть в диапазоне от 2 мм до 4 мм, от 4 мм до 6 мм или от 6 мм до 8 мм, при этом второй (армированный) слой 20 имеет толщину C от 0,5 мм до 1,0 мм; от 1,0 до 2,0 мм или от 1,5 до 2,5 мм. Как должно быть понятно, размер отверстий 18 внутри средства 11 может меняться в зависимости от размера или марки средства 11. Согласно конкретному варианту осуществления отверстия 18 имеют в общем прямоугольный профиль поперечного сечения (в плоскости контактной поверхности 16) и имеют ширину D и соответствующую длину в диапазоне от 1 мм до 50 мм, обычно от 10 мм до 20 мм. Соответственно, контактная поверхность 16 частично определяется тем, что можно рассматривать, как поперечные балки 27, которые проходят между и по меньшей мере частично образуют отверстия 18. Относительная ширина поперечных балок 27 (в плоскости контактной поверхности 16) находится в диапазоне 30%-60% ширины (диаметра или длины) D отверстий 18. Профиль формы поперечного сечения отверстий 18 является равномерным по толщине средства 11 между контактной поверхностью 16 и нижней поверхностью 17. То есть, ширина (длина или диаметр) D отверстий 18 является одинаковой и равномерной на контактной поверхности 16 и на нижней поверхности 17. Как показано на фиг. 4, отверстия 18 образованы боковыми стенками 25 и 26, которые также частично образуют поперечные балки 27. Соответственно, контактная поверхность 16 и нижняя поверхность 17 на поперечных балках 27 образованы между соответствующими выходными концами 28 отверстий 18, проходящих через средство 11, при этом выходные концы 28 предусмотрены как в контактной, так и в нижней поверхности 16, 17. Согласно дополнительным вариантам осуществления ширина (длина или диаметр) D отверстий 18 увеличивается через средство 11 в направлении от контактной поверхности 16 к нижней поверхности 17, так что соответствующая площадь поперечного сечения отверстий 18 увеличивается от контактной поверхности 16 к нижней поверхности 17. Такие конфигурация может быть полезной для уменьшения вероятности забивания отверстий 18 потоком материала.
Согласно конкретному варианту осуществления текстурированный рисунок, предусмотренный на контактной поверхности 16, проходит по всей контактной поверхности 16, включая поперечные балки 27, образованные между выходными концами 28 отверстий 18. Текстурированный рисунок образован из пиков 23 и соответствующих желобков 24, которые совместно образуют повторяющийся рисунок на контактной поверхности 16. Согласно фиг. 5 и 6 текстурированный рисунок можно удобно создавать путем вдавливания тканой сетки (или другого субстрата) в первый слой 19 (при образовании из резинового материала) в качестве части процесса вулканизации. После удаления сетки образуется отпечатанный рисунок, соответствующий профилю формы тканой сетки, для того, чтобы образовать пики 23 и желобки 24. Как должно быть понятно, форму текстурированного рисунка на контактной поверхности 16 можно получать путем выбора подходящих размеров и профиля формы поперечного сечения основы и утка отпечатанной сетки. Согласно конкретному варианту осуществления текстурированный рисунок на контактной поверхности 16 образован непрерывно изгибающимися желобками 24, которые, в свою очередь, образованы основой и утком, имеющими в общем круглый профиль поперечного сечения.
Как показано на фиг. 3 и 6, относительная глубина E текстурированного рисунка на контактной поверхности 16 (образованная как расстояние разделения между пиками 23 и желобками 24 в плоскости, перпендикулярной плоскости средства 11) значительно меньше, чем общая толщина A средства 11 и толщина B первого слоя 19. В частности, расстояние E может быть в диапазоне от 0,5 мм до 5 мм в зависимости от толщины B первого слоя 19. Такая конфигурация обеспечивает шероховатость поверхности на контактной поверхности 16, обеспечения в то же время, что первый слой 19 имеет достаточную толщину для получения требуемой конструктивной прочности средства 11, допуская предварительное натяжение между боковыми стенками 12. В частности, глубина E может проходить в диапазоне 5%-50% толщины B первого слоя 19.
При использовании, когда подлежащий сортировке материал проходит по средству 11 в направлении 15, относительно небольшие твердые частицы материала оседают и по меньшей мере частично захватываются в текстурированном рисунке, образованном пиками и желобками 23, 24. частицы материала или мелкие фракции скапливаются в текстурированном рисунке для того, чтобы создавать защитный слой или слой материала, покрывающий и защищающий контактную поверхность 16. Соответственно, обусловленный перемещаемым материалом фрикционный контакт не передается непосредственно на первый слой 19, но вместо этого создает контакт материала по материалу между основным потоком материала и наращиваемым слоем материала. Обеспечивая в общем равномерный текстурированный рисунок контактная поверхность 16 (т.е. образованная пиками и желобками 23, 24 в общем с одинаковой высотой и глубиной по всей контактной поверхности 16) обеспечивает в общем равномерную защиту от износа для средства 11 и в частности первого слоя 19. Как должно быть понятно, глубина защитного слоя может меняться согласно изменению расстояния E, соответствующего глубине текстурированного рисунка между пиками и желобками 23, 24.