專利名稱：微粒去除設備及其相關方法/系統(tǒng)的制作方法
相關申請的交叉引用本申請要求2004年8月13日提交的申請?zhí)枮?0/917,941的美國專利申請的優(yōu)先權，在此引入其全部內(nèi)容作為參考。
背景技術：
本發(fā)明涉及用于加工物體(例如，含鐵球粒、藥片、粗巖石以及集料、煤等)的系統(tǒng)、設備和/或方法。更具體地說，本發(fā)明涉及從進行加工的物體(例如，這種微粒和物體的混合物，比如包括了圓形的整個含鐵球粒、球粒碎片和球?；覊m的供料混合物)中分離微粒。
在各種工業(yè)中，用于去除微粒的材料篩選是比較普通的做法。例如，這種篩選或分離操作普遍應用于比如采礦、食物產(chǎn)品制造、木材產(chǎn)品制造、藥物產(chǎn)品制造等。
已經(jīng)描述了篩分球粒、礦石、團塊或其他粗料的不同技術。例如，通常所用的分離方法是使用振動和/或篩分裝置從粗料中分離微粒。
在鐵礦石和鐵燧巖采礦工業(yè)中，全世界生產(chǎn)超過20億噸鐵礦石球粒，并且大部分需要在裝入制鐵鼓風爐之前進行篩選。一般來說，通過使用振動篩選裝置已經(jīng)實現(xiàn)了現(xiàn)有球粒篩選。然而，這種振動篩選裝置的資金成本和操作成本(例如，與這種裝置有關的維護成本)非常高，這使得從供料混合物(例如，包括這種球粒、灰塵、球粒碎片等的供料混合物)中分離微粒不經(jīng)濟。此外，這種振動篩選裝置可能引起與微粒分離的整體球粒的物理破損和磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)、設備和/或方法克服了在這里所述的涉及以前使用或描述的其他分離系統(tǒng)或方法的一個或多個問題。本發(fā)明用于從供料混合物中(例如，供料混合物包括物體和微粒，比如帶有球?；覊m和球粒碎片的圓形含鐵球粒)分離物體的微粒去除設備的一個實施例包括環(huán)形帶。至少部分環(huán)形帶可以沿著相對于水平面的斜面向上移動(即，所述斜面相對于水平面的角度大于物體的靜止角而小于微粒的靜止角)。所述環(huán)形帶包括具有預定長度的環(huán)形基部和從所述環(huán)形基部延伸的第一和第的第一和第二側(cè)壁。所述環(huán)形基部和第一和第二側(cè)壁形成用于在其中接收供料混合物的環(huán)形帶通道。所述環(huán)形帶還包括多個障礙元件，其中每個障礙元件包括在環(huán)形基部的第一位置與第二位置之間延伸的至少一個表面部分，使得當向所述通道中提供所述供料混合物并且部分環(huán)形帶沿著斜面向上移動時，所述至少一個表面部分阻礙微粒沿著斜面向下流動。所述微粒去除設備還包括與環(huán)形帶連接的驅(qū)動設備，用于使部分環(huán)形帶沿著斜面向上移動。
在所述設備的一個或多個實施例中，每個障礙元件的至少一個表面部分可以與所述環(huán)形基部的長度非正交，并且/或者每個障礙元件其厚度為所述供料混合物的物體最大橫截面尺寸的50％或更小。
在另一個實施例中，所述斜面相對于水平面的角度可以大于所述物體的靜止角而小于比所述物體的靜止角大5°的角度。
在所述設備的另一個實施例中，每個障礙元件的至少一個表面部分包括這樣的表面，即該表面相對于跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形基部長度正交的平面成角度地進行定位。此外，與跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形帶長度正交的平面所成的該角度可以大于將要加工的物體的靜止角而小于微粒的靜止角。
在所述設備的再一個實施例中，多個障礙元件包括相對于第一側(cè)壁成角度地(例如，大于將要加工的物體的靜止角而小于微粒的靜止角的角度)向下延伸并部分地跨越環(huán)形帶的寬度的第一組延長障礙元件，和沿著相對于第二側(cè)壁成角度地(例如，大于將要加工的物體的靜止角而小于微粒的靜止角的角度)向下延伸并部分地跨越環(huán)形帶的寬度的第二組延長障礙元件。按照交替的排列方式提供第一組和第二組延長障礙元件，從而形成連續(xù)的“S”形流動圖案。
在所述設備的另一個實施例中，將可以沿著相對于水平面的斜面向上移動的至少部分環(huán)形帶的環(huán)形基部維持成大致平面的結(jié)構(例如，使用一個或多個輥子)。
更進一步地說，在一個實施例中，所述可以沿著相對于水平面的斜面向上移動的至少部分環(huán)形帶的環(huán)形基部包括用于與所述供料混合物接觸的有紋理表面(例如，與平滑表面相反)。
在另一個實施例中，所述環(huán)形帶的第一和第二側(cè)壁從所述環(huán)形帶的基部延伸出從所述基部到第一和第二側(cè)壁的遠端垂直測量的預定距離。所述預定距離比所述供料混合物的物體的最大橫截面尺寸大3倍。
再進一步地說，在一個實施例中，第一和第二側(cè)壁的每個側(cè)壁包括撓性側(cè)壁(例如，波紋形側(cè)壁)。所述撓性側(cè)壁包括形成一個或多個接近所述環(huán)形帶通道的開口的一個或多個表面。一個或多個撓曲元件(例如，塞子元件、一體成型的塞子、裙邊元件等)在相對于一個或多個開口的位置，從而形成基本上平面的接近所述通道的側(cè)壁。所述設備還可以包括監(jiān)控設備，可操作監(jiān)控從所述供料混合物中去除的微粒的一種或多種特性并且提供代表這種監(jiān)控的輸出?；谒鲚敵觯梢哉{(diào)節(jié)所述環(huán)形帶速度和/或斜面角度。
此外，所述設備還可以包括一個或多個用于輔助從所述供料混合物的物體中去除微粒和/或分離的機械輔助裝置(例如，至少包括傳送帶敲擊器(belt rapper)、傳送帶振動器、傳送帶擦拭器、傳送帶刷子、偏心輥子和傳送帶噴水器之一)。此外，可以使用分配設備以便基本上跨越環(huán)形帶全部寬度分配物體。
本發(fā)明的一種用于從供料混合物中分離物體的方法(例如，包括物體和微粒的供料混合物)包括使至少一部分環(huán)形帶沿著第一位置與第二位置之間的斜面向上移動(即，第二位置高于第一位置)。所述斜面相對于水平面的角度大于物體的靜止角而小于微粒的靜止角。所述環(huán)形帶包括具有預定長度的環(huán)形基部和從所述環(huán)形基部延伸的第一和第二側(cè)壁。所述環(huán)形基部和第一和第二側(cè)壁形成用于在其中接收供料混合物的環(huán)形帶的通道。所述環(huán)形帶還包括多個障礙元件，其中每個障礙元件包括在環(huán)形基部的第一位置與第二位置之間延伸的至少一個表面部分，使得當向所述通道中提供所述供料混合物并且部分環(huán)形帶沿著斜面向上移動時，所述至少一個表面部分阻礙微粒沿著斜面向下流動。所述方法還包括在所述通道內(nèi)接收所述供料混合物。當至少一部分環(huán)形帶沿著斜面向上移動時，所述供料混合物的物體向下朝第一位置流動，并且微粒向上朝第二位置移動。
在所述方法的一個或多個實施例中，每個障礙元件的至少一個表面部分可以與環(huán)形基部的長度非正交和/或每個障礙元件具有的厚度可以為供料混合物的物體最大橫截面尺寸的50％或更小。
在另一個實施例中，所述斜面相對于水平面的角度可以大于物體的靜止角而小于比所述物體的靜止角大5°的角度。
如上文所述，本發(fā)明方法的各個實施例包括所述微粒去除設備的一個或多個特征。此外，描述了一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括單獨的微粒去除設備或者與一個或多個其他分離設備和/或搬運微粒的傳送裝置(例如，至少與環(huán)形帶的主要部分對齊并且至少位于環(huán)形帶的主要部分之下的傳送裝置)結(jié)合。
本發(fā)明上述內(nèi)容不是用來描述本發(fā)明每個實施例或全部實施方式。通過結(jié)合附圖并參考下面詳細描述的說明書和權利要求書，將清楚和察覺本發(fā)明的優(yōu)點與更多全面理解。


圖1是包括本發(fā)明微粒去除設備的微粒去除系統(tǒng)的概括性側(cè)視圖。
圖2是圖1概括顯示設備的環(huán)形帶沿圖3顯示2-2線的概括性剖視圖。
圖3是本發(fā)明圖1和圖2概括顯示的微粒去除設備環(huán)形帶的概括性俯視圖。
圖4顯示了圖2部分剖視圖的更詳細視圖。
圖5顯示了圖3部分俯視圖的更詳細視圖。
圖6是另一環(huán)形帶實施例的概括性俯視圖，該環(huán)形帶可以用于本發(fā)明圖1概括顯示的微粒去除設備。
圖7A-圖7B分別顯示了部分輥子支撐的環(huán)形帶的俯視圖及其側(cè)視圖，該環(huán)形帶可以用于本發(fā)明圖1概括顯示的微粒去除設備。
圖8顯示了除一個或多個其他分離設備以外還使用比如圖1-圖7所示設備用于分離微粒的回收系統(tǒng)的圖解視圖。
圖9A-9B分別顯示了供料分配系統(tǒng)的一個概括性實施例的側(cè)視圖和俯視圖，該供料分配系統(tǒng)與本發(fā)明圖1概括顯示的微粒去除設備一起使用。
圖10A顯示了本發(fā)明用于產(chǎn)生大致平面?zhèn)缺诘沫h(huán)形帶的部分撓性側(cè)壁的立體圖，該環(huán)形帶包括與之相關位置的撓曲元件。
圖10B-圖10C顯示了與比如圖10A概括顯示的撓性側(cè)壁位置相對的撓曲元件的兩個可選擇示例性實施例的俯視圖。
圖11A-圖11B分別顯示了帶有與環(huán)形帶側(cè)壁位置相對的裙邊撓曲元件的圖1和圖2概括顯示的微粒去除設備環(huán)形帶的概括性俯視圖，和與環(huán)形帶側(cè)壁位置相對的部分裙邊撓曲元件的立體圖。
具體實施例方式
參考圖1將概括性描述本發(fā)明。參考圖2-圖11將描述本發(fā)明的各種實施例，包括圖8所示的除了一個或多個其他分離設備以外還使用比如圖1-圖7和/或圖9-圖11所示設備用于分離微粒的回收系統(tǒng)。
對于本領域所屬技術人員將會清楚，可以將一個實施例的元件與另一個實施例的元件組合使用，即使在組合裝置中沒有顯示或者具體描述，并且本發(fā)明不限于在此描述的具體實施例，而是僅在于所附權利要求書中所述的限定。此外，將會認識到在此描述的本發(fā)明實施例將包括許多不必顯示比例的元件，并且各特征可以為了商業(yè)用途成比例顯示。
在此使用的術語“物體”指的是部分供料混合物并且將要與混合物微粒分離的物體。在一個實施例中，被加工的物體具有相似的尺寸和形狀(例如，均勻的尺寸和形狀)。例如，可以根據(jù)本發(fā)明加工的物體包括但顯然不限于含鐵物體(例如，圓形完整鐵礦石球粒)，含有礦石、粗巖石和集料礦物(例如，鐵燧巖球粒、銅、鎳礦或第5級集料)，金屬物體(例如，氧化鋁球粒)，煤，食物產(chǎn)品(例如，豌豆、豆子、玉米等)，塑料物體(例如，再生塑料或塑料球粒)，木材產(chǎn)品(例如，木屑、木材球粒或木材碎片)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品(例如，小麥、玉米等)，藥物產(chǎn)品(例如，藥片或藥丸)，化學產(chǎn)品(例如，粉末、珠子或成塊化學制品)等。
在一個實施例中，物體具有圓形形狀。當在此使用圓形作為物體形狀時，物體外表面不必完全為圓形。例如，術語“圓形的”包括基本上全部外表面(即，大于75％)是非平面彎曲的物體。例如，外表面可以是橢圓形的。
將會認識到，本發(fā)明也可以用于小于基本上全部外表面是非平面彎曲的物體。例如，可以根據(jù)本發(fā)明加工大于全部外表的50％是非平面彎曲的物體，以及大于全部外表的25％是非平面彎曲的物體。盡管可以根據(jù)本發(fā)明加工基本上平面的物體，但是本發(fā)明對于具有彎曲外表面的物體是特別有利的。
相對于被加工的物體定義在此使用的術語“微粒”。微粒指的是在供料混合物與物體存在的并且將被從中分離的材料(例如，包括一種或多種成分的材料)。一般來說，所述微粒具有小于大約物體一半尺寸的成分的尺寸(即，微粒成分的尺寸)(即，占據(jù)小于物體占據(jù)的一半空間體積)。
例如，在一個實施例中，根據(jù)本發(fā)明加工的供料混合物包括完整的含鐵球粒(例如，圓形的含鐵球粒)、球粒碎片和灰塵。根據(jù)對術語“微?！钡亩x，在本實施例中，微?？赡馨ㄋ行∮诖蠹s整個含鐵球粒一半尺寸的供料混合物成分(例如，1/2英寸的球粒)。換句話說，微粒可能包括球粒碎片和球?；覊m。
在此使用的術語“靜止角”指的是相對于水平面最陡的角度，在該角度下物體將在表面上以堆積的方式保持固定而不是滑動或坍塌。靜止角有時稱為休止角，并且根據(jù)物體的大小、形狀、比重和成分變化。
由該描述將在此清楚的是，本發(fā)明至少一個實施例是基于利用不同材料的靜止角。如圖1概括所示，基于靜止角理論，提供有作用、有效率的微粒去除系統(tǒng)10。本領域所屬技術人員將認識到，通過測量在化學、藥物、食品、集料以及其他工業(yè)中生產(chǎn)的各種產(chǎn)品(帶有微粒)的各種不同靜止角可以實現(xiàn)這種分離系統(tǒng)的許多應用，從而將不需要的微粒從也包括最終所需產(chǎn)品(例如，與這種微粒分離的供料混合物物體，或微粒)的供料混合物中分離。
盡管本發(fā)明不限于任何特殊應用或行業(yè)(例如，如在此所述，可以實現(xiàn)各種類型物體的分離)，但是本發(fā)明對于從包括含鐵球粒(例如，圓形鐵礦石球粒)的供料混合物中去除球粒微粒是特別有利的。例如，對于確定具有1/2英寸大小的鐵燧巖球粒所測量的靜止角測定為約32°，并且該球粒微粒的靜止角測定為約34°。這種物體(例如，含鐵球粒)與微粒之間的靜止角差異允許根據(jù)本發(fā)明將球粒與微粒分離。換句話說，至少在一個實施例中，如果向上移動的具有角度的表面處于大于32°而小于34°的角度，并且向這種移動的具有角度的表面上提供作為部分供料混合物的含鐵球粒(包括這種球粒與微粒)，那么圓形含鐵球粒將從傾斜表面滾下，而球粒微粒一般不從傾斜表面滾下并可以通過移動傾斜表面累積、運走。
一般來說，通過帶走微粒并允許球粒從表面滾下的移動傾斜表面提供分離。在一個實施例中，傳送帶作為移動表面。例如，傳送帶角度設為約33°或33.5°，并用適當?shù)那蛄＿M料速率填入含鐵球粒。一般來說，傳送帶具有用于使球粒從傳送帶向下流動而不會從傳送帶側(cè)面損失的側(cè)壁。
此外，相同靜止角理論可以用于設計障礙元件模型(例如，固定在平面?zhèn)魉蛶П砻嫔系牡透叨染哂薪嵌鹊南鹉z突起的模型)，該障礙元件可以進一步有利地用于將含鐵球粒從供料混合物微粒中分離。例如，障礙元件(例如，突起或楔子)可以成33°，從而阻擋微粒并允許含鐵球粒從由具有角度的障礙元件模型和/或該障礙元件建立的通道滾下。
圖1顯示了包括本發(fā)明微粒去除設備12的微粒去除系統(tǒng)10的概括性側(cè)視圖。提供圖1概括圖用來表明微粒去除系統(tǒng)10可以在一種或多種組合(參見，例如，驅(qū)動設備90、調(diào)節(jié)元件92、機械輔助裝置195等的概括圖)中包括本發(fā)明的一種或多種特征。例如，在此進一步討論的微粒去除設備可以包括可變速驅(qū)動帶發(fā)動機，允許在傳送帶速度上的裝載變化來優(yōu)化系統(tǒng)10；在傳送帶框架裝置中的液壓氣缸，允許在傳送帶角度上的裝載可變性；下面的傳送帶殼和/或振動器，有助于提高微粒與物體(例如，完整球粒)的分離；可選的傳送帶擦拭器和/或刷子，用于擦掉粘在位于傳送帶頂端的系統(tǒng)頂部排放滑輪的傳送帶上和傳送帶下面或返回行程上的剩余微粒；傳送帶噴水裝置，可以用于在傳送帶返回行程上將微粒沖洗掉；位于該傳送帶系統(tǒng)適當位置上的傳送帶蓋子和灰塵收集器的外罩，用于減少流動灰塵的排放；以各種方式和適當角度固定在傳送帶上的橡膠、聚氨酯或其他耐磨突起等障礙元件，起到將微粒運到傳送帶頂部的微粒去除主部件的作用；進料位置的可變性，允許物體(例如，完整球粒)向下滾動并且微粒運送到傳送帶頂端；操作控制反饋子系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)各種系統(tǒng)參數(shù)比如角度調(diào)節(jié)或速度調(diào)節(jié)；位于去除微粒傳送帶下面的取走傳送器等。本領域所屬技術人員將認識到，由該描述將在此清楚這些特征中的一種或多種特征可以用于本發(fā)明的一個或多個實施例。
微粒去除系統(tǒng)10包括用于從裝到環(huán)形帶30上的供料混合物18中分離物體31的微粒去除設備12。供料混合物18至少包括根據(jù)本發(fā)明所述將被分離的物體31和微粒32(參見圖2和圖4)。經(jīng)過將物體31與供料混合物18的分離(例如，物體31沿傾斜環(huán)形帶30向上移動)，物體收集裝置14收集這種物體31。同樣，供料混合物18的微粒32累積在移動的傾斜環(huán)形帶30上并排放到微粒收集裝置16中。
物體收集裝置14可以是任何適當?shù)挠糜谑占⑷コ?、移動或其他處理與供料混合物18分離的物體31的收集裝置。本發(fā)明不限于任何具體的物體收集裝置14，而是可以包括傳送器、搬運車、裝載機、送料斗等設備。
微粒收集裝置16可以是任何適當?shù)挠糜谑占?、去除、移動或其他處理與供料混合物18分離的微粒32的收集裝置。本發(fā)明不限于任何具體的微粒收集裝置16，而是可以包括傳送器、搬運車、裝載機、送料斗等設備。
在一個實施例中，如圖1所示，微粒收集裝置可以包括具有一定傳送器長度的取走傳送器710。傳送器710至少與環(huán)形帶30主要部分(即，大于50％的部分)對齊并位于其下面。優(yōu)選的是，該傳送器基本上與全部環(huán)形帶30(即，大于75％)對齊并位于其下面。
取走傳送器710可以在第一端712與第二端714之間延伸。第二端714位于環(huán)形帶30下端54下面并且第一端712位于環(huán)形帶30上端52外面，因此運走沿斜面向上移動并與物體分離的微粒(例如，從上端52上排放)和/或在環(huán)形帶30返回到下端54時無需與環(huán)形帶30聯(lián)系的微粒沿著側(cè)行程35落到傳送器710上。
在一個實施例中，傳送器710可以包括可運行地設置在第一端712上的第一輥子722和可運行地設置在第二端714上的第二輥子724。設置環(huán)形帶726用于將微粒從第二端714移動到第一端712以便向一個或多個其他收集裝置(例如，這些在此描述的收集裝置)排放。
取走傳送器710是可移動單元，它可以在環(huán)形帶30(例如，微粒去除主傳送器)升高到合適的運行角度后放置到適當?shù)奈恢没虼_定位置。取走傳送器710可以是在惰輪上運行的標準傳送器。此外，傳送器710可以包括使傳送器710滑動到環(huán)形帶30支撐結(jié)構79(例如，液壓提升裝置)之間位置的設備。
微粒取走傳送器710可以向后推向微粒去除主環(huán)形帶30的下端54，并且可以伸出超過在上端52的環(huán)形帶30頂端。在之下或之內(nèi)并且與環(huán)形帶30對齊的位置上，微粒取走傳送器710將收集從環(huán)形帶30上端52掉落或排放的、從沿著向下行程35的環(huán)形帶30中間部分掉落的，和從沿著更接近下端54的向下行程35的環(huán)形帶30較低部分掉落的微粒。換句話說，從環(huán)形帶脫落的微粒將被收集并且通過位于微粒去除主環(huán)形帶30下面的這種附加微粒取走傳送器710運走。這樣可以減少主環(huán)形帶30下面的微粒的積累。如果允許出現(xiàn)這種積累就可能成為需要停運并進行清潔的操作和維護問題。
一般來說，本發(fā)明微粒去除設備12包括環(huán)形帶30。如圖1中環(huán)形帶30向上的向上行程34所示，至少一部分環(huán)形帶30沿相對于水平面15的斜面是可移動的。此外，一般來說，環(huán)形帶30包括從限定了環(huán)形帶30通道42的基部40延伸的側(cè)壁36和38(如圖3所示)。
通道42通過出口44接收來自進料源28的供料混合物18(例如，至少包括物體和微粒，比如鐵礦石球粒、球粒碎片、球?；覊m)。換句話說，在通道42中接收的供料混合物18可以是任何包含將要與供料混合物18的微粒進行分離的物體的供料混合物。
圖9A-圖9B分別顯示了本發(fā)明可以作為部分進料源28或部分微粒去除設備12(例如，裝有外殼130)的分配設備520的一個實施例的側(cè)視圖或俯視平面圖。如圖所示，進料分配設備520確保當物體(例如，球粒)放置在傳送帶表面(例如，圖3所示的傳送帶表面140)上時這些物體基本上覆蓋傳送帶30的全部寬度(例如，傳送帶30的基部40)。例如，一些進料流的寬度可以小于去除微粒傳送帶的寬度。為了使去除微粒達到最大，至少在一個實施例中，應當在物體裝到傳送帶30上時通過提供跨越傳送帶30的基本上全部寬度的物體分配來利用去除微粒傳送帶30全部寬度。術語“基本上全部寬度”指的是至少傳送帶寬度的75％，然而，至少在一個或多個其他實施例中，分配物體跨越大于傳送帶寬度的90％。至少在一個實施例中，分配物體跨越傳送帶30全部寬度。
此外，如圖9A-圖9B所示，在一個實施例中，進料分配設備520包括送料斗522或任何其他用于接收物體并將它們提供(例如，分配)到傳送帶30上的進料接收容器，和用于引導物體以便將它們裝到跨越傳送帶30的基本上全部寬度上的分配設備524。分配設備524包括多個或一系列按照適合引導物體的方式排列以便將它們裝到跨越傳送帶30的基本上全部寬度上的元件528。
如圖9A和圖9B所示，在一個實施例中，多個元件528包括多個柱狀的楔子。多個楔子528按照在送料斗522內(nèi)表面上一定方式排列，因此即使在傳送帶寬度中心裝入物體，物體也向外(即，向傳送帶30的壁)并向下(向箭頭530的方向)分配到傳送帶30寬度的全部寬度上。在圖9B中，楔子528按照沿著傾斜表面526開始變大的錐形形狀排列。然而，可以使用引導物體以便將它們裝到跨越傳送帶30的基本上全部寬度上的多個元件528的任何排列。
將供料混合物18提供到通道42的混合物進料點可以在沿著環(huán)形帶30向上行程34的任何位置，因此當環(huán)形帶30沿著相對于水平面15的斜面向上移動時供料混合物18的物體31沿著環(huán)形帶30的上升向上行程34向下移動。此外，當物體31沿著環(huán)形帶30的傾斜部分向下移動時，供料混合物18的微粒32沿著環(huán)形帶30的傾斜向上行程34相對于物體31的流動在超過混合物進料點處被運走。當環(huán)形帶30沿著它的向下行程35下降(例如，到達環(huán)形帶30的下端區(qū)域54)時，在環(huán)形帶30的上端52排放微粒31，比如通過重力。
例如，排放可以在微粒收集裝置16中進行和/或可以在環(huán)形帶30的上端52與下端54之間沿著向下行程35進行。如圖2所示，當物體31沿著向上行程34向下移動時，它們在環(huán)形帶30的下端54上從微粒去除設備12中排出。物體31可以排入物體收集裝置14或者以任何其他適當方式從微粒去除設備12中去除。
至少基于部分靜止角理論，微粒32從供料混合物18中去除，并且供料混合物1 8的物體31從中分離。換句話說，選擇相對于水平面15的傾斜角度60為大于物體31具有的靜止角而小于微粒32具有的靜止角。至少在一個實施例中，相對于水平面15的傾斜角度60為大于物體31具有的靜止角而小于比這種物體31具有的靜止角大5°的角度。在這種方式中，當為了排放而使用固定在移動環(huán)形帶30表面的障礙元件沿著到達上端區(qū)域52的斜面向上運送微粒32時(即，沿著箭頭17的方向移動的傳送帶)，允許物體31沿著環(huán)形帶30的向上行程34向下滾動。如在此將進一步地描述，根據(jù)本發(fā)明，障礙元件70(例如，圖2-圖5中所示的元件)也可以用于促進微粒32與物體31的分離。
根據(jù)本發(fā)明，微粒去除設備12提供了較大進料容量用的物體31的有效分離。例如，基本上打開的通道42允許物體31沿著傾斜環(huán)形帶30的向上行程34向下自由流動。此外，例如，由于使用較高的側(cè)壁，供料混合物18的體積流速和由此的機械能力可以是200噸含鐵球粒供料混合物/小時。
例如，在一個實施例中，環(huán)形帶30的寬度(W)可以橫跨4英尺，并且包括8英寸高的側(cè)壁。這種設備可以提供200噸包含圓形含鐵球粒和微粒的供料混合物18/小時的分離。例如，在這種寬度(W)相當大的實施例中(例如，圖6所示)，在環(huán)形帶側(cè)壁之間延伸(即，跨越傳送帶寬度)的障礙元件模型可以包括多個并排橫跨寬度的元件，在其通道中形成多重S形的流動圖案。
本發(fā)明還利用設計特別簡單的設備提供十分有效的分離。因為這種簡易性，所以與許多常規(guī)機器相比可以在更低的成本下構造本發(fā)明的微粒去除設備12。此外，當按照比例增加微粒去除設備12的尺寸并達到更大的商業(yè)尺寸時，這種更低的成本是可適用的。
如前文所述，圖1是包括微粒去除設備12的微粒去除系統(tǒng)10的概括性側(cè)視圖。圖2是微粒去除設備12的環(huán)形帶30的一個實施例沿著圖3的2-2線的概括性剖視圖，而圖3是環(huán)形帶30的概括性俯視平面圖。此外，圖4和圖5分別顯示了部分環(huán)形帶30的更詳細視圖。
如圖1所示，微粒去除設備12包括用于支撐環(huán)形帶30的支撐結(jié)構79。環(huán)形帶30包括可以在微粒去除設備12的下端區(qū)域54與上端區(qū)域52之間沿著相對于水平面15的斜面向上移動的向上行程34。環(huán)形帶30的向下行程35在微粒去除設備12的上端區(qū)域52與下端區(qū)域54之間以下降的方式移動。
此外，如圖1和圖2所示，圍繞著兩個主要輥子72和74安裝環(huán)形帶30，以便在經(jīng)支撐結(jié)構79的通道排放微粒32之后通過環(huán)形帶30的向下行程35返回從而連續(xù)操作。一般來說，本發(fā)明的支撐結(jié)構79包括用于安裝可以沿著相對于水平面15具有一定角度的斜面向上移動的至少一部分環(huán)形帶30的元件；所述角度大于物體31具有的靜止角而小于微粒32具有的靜止角。在此如前文所述，對于尺寸約1/2英寸的含鐵球粒，其靜止角約32°，球粒微粒的靜止角約34°。照此，利用這種靜止角，可以適當?shù)卦O置斜面角度以便將這種含鐵球粒從包含這種組分的供料混合物的球粒微粒中分離。
在一個實施例中，傾斜角度60選擇為小于比物體的靜止角大5°的角度。在這種方式中，在為了在環(huán)形帶30的上端區(qū)域52進行排出而向上搬運大量微粒時實現(xiàn)物體31的滾動。在其他實施例中，傾斜角度60可以選擇為小于比物體的靜止角大3°的角度，甚至小于比物體的靜止角大2°的角度。在另一個實施例中，傾斜角度60選擇為1°或者大于物體的靜止角。
在圖1-圖5所示的示例性實施例中，由支撐結(jié)構79支撐兩個主要輥子(上部輥子74和下部輥子72)用于其旋轉(zhuǎn)。上部輥子74和下部輥子72是固定的并且間隔預定距離。如圖1-圖2所示，上部輥子74固定在具有縱向軸線84穿過的輪軸80上。輪軸80在允許上部輥子74圍繞縱向軸線84旋轉(zhuǎn)的接合區(qū)域100與支撐結(jié)構79連接。為了旋轉(zhuǎn)，用驅(qū)動設備90連接輪軸80的末端。
驅(qū)動設備90控制輪軸80的旋轉(zhuǎn)，由此控制使環(huán)形帶30沿著相對于水平面15的斜面向上移動的輥子74的旋轉(zhuǎn)?？梢允褂萌魏芜m當?shù)臋C械裝置，本發(fā)明不限于任何具體的驅(qū)動元件。
優(yōu)選的是，環(huán)形帶30在大約150-300英尺/分鐘的速度下移動。然而，這種速度將至少部分地取決于斜面的角度，并且當然取決于使用微粒去除設備12的應用。使用控制系統(tǒng)26來控制包括控制驅(qū)動設備90的微粒去除設備12的一種或多種功能。
如圖1-圖2所示，下部輥子72包括沿著其縱向軸線86延伸的輪軸82。輪軸82通過允許其圍繞縱向軸線86旋轉(zhuǎn)的適當結(jié)構在區(qū)域102與支撐結(jié)構79連接。
下部輥子72包括調(diào)節(jié)裝置104，用于增加或減少穿過上部輥子74的縱向軸線84與穿過下部輥子72的縱向軸線86之間的距離。由此，調(diào)節(jié)裝置104提供了傳送帶張力的調(diào)節(jié)?？梢杂苫瑒雍玩i定裝置或者由任何其他裝置(比如，平衡配重或者拉緊滑輪)提供這種調(diào)節(jié)裝置104。
上部輥子74(例如，在本具體實施例中的驅(qū)動輥子)距水平面15設置一定高度，該高度大于下部輥子72的高度，從而提供環(huán)形帶30的向上行程34的斜面。本領域所屬技術人員將認識到可以僅一部分環(huán)形帶30需要傾斜，一般它的其他可以平行于水平面15或者具有其他角度。然而，至少一部分環(huán)形帶30的向上行程34的傾斜角必須基于物體靜止角，從而提供物體31與供料混合物18的微粒32的有效分離。例如，環(huán)形帶30下端54附近的較低區(qū)域可以具有與傾斜角度60不同的角度，甚至可以基本上與水平面15平行。
支撐結(jié)構79除了包括用于將環(huán)形帶30支持在傾斜角度60下的適當結(jié)構以外，還包括用于支撐輥子120的元件。安裝輥子120用來使環(huán)形帶30的基部40在沿著斜面向上移動時保持在基本平面的形狀。參考圖7A-圖7B，將在此進一步描述這種支撐輥子120。
一般來說，使用任何類型的用于將至少一部分環(huán)形帶30支撐在傾斜角度60下同時允許環(huán)形帶30沿著斜面向上轉(zhuǎn)動的支撐結(jié)構79，可以以任何方式配置本發(fā)明的微粒去除設備12。通過任何適合將至少一部分環(huán)形帶30保持在傾斜位置并允許環(huán)形帶30沿著斜面向箭頭17的方向向上移動的元件可以提供上部輥子74和下部輥子72的功能。此外，可以設置支撐結(jié)構79使得微粒去除設備12位置到位置的移動容易。例如，支撐結(jié)構79可以包括輪子700或者其他類似轉(zhuǎn)動設備，從而可以使微粒去除設備12更容易地被牽引、裝載到另一車輛等。
在圖1中，箭頭17還給出了輥子74和72的旋轉(zhuǎn)方向。在這里使用的輥子可以包括在下端區(qū)域54和上端區(qū)域52的符合環(huán)形帶30轉(zhuǎn)動的任何彎曲表面。例如，在這里使用的輥子可以是具有彎曲表面并在固定位置上的元件。由此，輥子74和72可以不用來使環(huán)形帶30轉(zhuǎn)動，而是需要使環(huán)形帶30圍繞這種固定元件機械地運動的驅(qū)動裝置。此外，如果該輥子具有固定的彎曲表面，那么縱向軸線84和86將是這種彎曲表面所展開的圓柱體的縱向軸線。本發(fā)明預期使用任何使環(huán)形帶30沿著相對于水平面15的斜面向上移動的部件，并且不限于在此所示和/或所述的示例性部件的方式。
本領域所屬技術人員將認識到，使環(huán)形帶30圍繞其移動的輥子的數(shù)量可以包括除了上部輥子74和下部輥子72以外的輥子。例如，環(huán)形帶30可以圍繞位于上部輥子74之下的附加輥子轉(zhuǎn)動(例如，當傳送帶圍繞這種輥子安裝時形成三角形的環(huán)形帶)。這種附加輥子可以用于進一步提供附加傳送帶的張力，或者可以提供任何其他需要的微粒去除設備12的功能。然而，優(yōu)選的是，設置環(huán)形帶30使其圍繞兩個相隔預定距離的輥子轉(zhuǎn)動，其中一個輥子位于水平面15之上的第一距離的位置，該第一距離大于另一輥子與水平面15之間的距離，從而提供適當?shù)膬A斜。
如圖2-圖5所示，環(huán)形帶30包括具有上部主表面140和下部主表面141的基部40。環(huán)形帶30還包括從基部40的上部主表面140延伸、用于在它們之間限定通道42的側(cè)壁36和38。至少在一個實施例中，在環(huán)形帶30轉(zhuǎn)動時，下部主表面141用于直接與輥子74和72接觸。
一般來說，環(huán)形帶30可以包括任何具有基部和側(cè)壁的結(jié)構，該結(jié)構限定了用于接收供料混合物18的通道42，并且提供具有足以接受來自進料源28供料出口44的供料混合物18的深度的通道。本領域所屬技術人員將認識到，進料源28的任何結(jié)構可以用于使供料混合物進入通道42。
在一個實施例中，側(cè)壁36和38從環(huán)形基部30的上部主表面140基本上垂直延伸。然而，只要在側(cè)壁36和38之間形成通道42，這種側(cè)壁可以不從基部30垂直延伸，而是，例如，可以以與之有關的角度延伸并具有任何結(jié)構。
在一個實施例中，如圖2-圖5所示，每一側(cè)壁36和38包括第一近端133和第二遠端135。第一近端133沿著環(huán)形基部40的預定長度密封基部40的上部主表面140。
在一個實施例中，側(cè)壁36和38是撓性側(cè)壁。在此使用的撓性側(cè)壁是指具有的展開長度比其實際長度更長的側(cè)壁。換句話說，側(cè)壁展開長度(例如，使側(cè)壁變平成為平面材料的側(cè)壁長度)，即沿著遠端135的展開長度，小于由該側(cè)壁占據(jù)的側(cè)壁實際長度(例如，沿著傳送帶30傳播方向的長度)。由此，側(cè)壁的第二遠端135可以折曲成超過環(huán)形基部40的預定長度的長度，該環(huán)形基部的長度基本上與側(cè)壁36和38的實際長度相同，這是因為側(cè)壁沿著基部40的全部長度延伸。由于這種撓性，當環(huán)形帶30在輥子74和72上并圍繞其轉(zhuǎn)動時，側(cè)壁36和38的遠端135可以展開到一定狀態(tài)，因此不會發(fā)生側(cè)壁36和38的損壞。這樣特別有利于需要高側(cè)壁以便在通道42中提供所需大體積材料的情況。例如，在一個實施例中，側(cè)壁具有比供料混合物1 8的物體31的最大橫截面直徑大3倍的高度(Hsw)。從側(cè)壁36和38的遠端135的基部40垂直地測量所述高度(Hsw)。
盡管側(cè)壁36和38可以由能夠圍繞輥子74和72而不損壞的任何撓性側(cè)壁構造，但是如圖3的詳細俯視圖清楚地顯示，在一個實施例中，環(huán)形帶30包括波紋形的側(cè)壁。在這里使用的“波紋形”是指其中具有多層褶皺的結(jié)構。這種褶皺可以是折痕的褶皺，但是在一個實施例中，這種褶皺是卷曲的褶皺(比如，如圖3所示)。例如，這種帶有鼓起的波紋形側(cè)壁的環(huán)形帶可以購自American Bulk Conveying(Murray Hill，New Jersey)，商品名稱為Corra-Trough Belting。
波紋形結(jié)構中的褶皺數(shù)量可以優(yōu)選為大約4個/英尺-24個/英尺。然而，這種褶皺可以具有不同的尺寸，并且單位長度的褶皺數(shù)量可以沿著側(cè)壁變化。例如，在1978年8月29日出版的授予Hartmann的名稱為“Conveyor belt with corrugated sidewalls”的美國專利No.4,109,784中顯示了多種波紋形結(jié)構。
在一個實施例中，盡管圖3的俯視圖中顯示了側(cè)壁36和38是撓性側(cè)壁，具體地說該撓性側(cè)壁是波紋形側(cè)壁，但是，如圖10A-10C所示，可以設置或修改撓性側(cè)壁36和38(例如，波紋形側(cè)壁)以便在形成通道42的環(huán)形帶30內(nèi)部產(chǎn)生大致平面的側(cè)壁，和/或如圖11A-11B所示，可以修改系統(tǒng)以便在形成通道42的環(huán)形帶30內(nèi)部產(chǎn)生這種大致平面的側(cè)壁。換句話說，相對于撓性側(cè)壁形成的開口或腔體設置撓曲元件，以便在形成通道42的環(huán)形帶30內(nèi)部產(chǎn)生大致平面的側(cè)壁。
圖10A顯示了具有設置在和/或相反位于撓性側(cè)壁36的開口602(例如，腔體、通道等)上的撓曲元件600的環(huán)形帶30的部分撓性側(cè)壁36，以便在形成通道42的環(huán)形帶30內(nèi)部產(chǎn)生大致平面的側(cè)壁(例如，沿著通道42的長度，并且至少在一個實施例中沿著環(huán)形帶的全部長度)。
一種或多種不同的結(jié)構或修改可以適合提供這種大致平面的撓性壁的環(huán)形帶。例如，圖10B將要描述，撓性(例如，波紋形)側(cè)壁的內(nèi)部側(cè)壁開口(例如，腔體)可以裝有塞子元件。此外，例如，圖10C將要描述，撓性(例如，波紋形)側(cè)壁的側(cè)壁開口(例如，腔體)可以在制造該側(cè)壁的過程中塞子原料(例如，與側(cè)壁模塑)。
換句話說，環(huán)形帶30與大致平面的垂直側(cè)壁604產(chǎn)生。如在這里所述，當側(cè)壁在輥子74和72上并圍繞其運行時，垂直撓性(例如，波紋形)側(cè)壁允許它們彎曲，因此不會發(fā)生側(cè)壁36和38的損壞。在傳送裝置的常規(guī)用途中，典型的原料預期運輸是從傳送裝置的底部到傳送裝置的頂部。由此，如果當原料需要運離傳送裝置的頂部時這些原料被擋在由波紋形垂直側(cè)壁產(chǎn)生的側(cè)壁開口或腔體中，那么就不需要傳送帶操作者。然而，根據(jù)本發(fā)明，可以預期將要被收集的物體31流動到環(huán)形帶30的底部。由此，利用撓性側(cè)壁(例如，波紋形側(cè)壁的腔體)開口中的撓曲元件600(例如，填充材料)有效阻止了物體被擋在側(cè)壁36和38中以及不預期地運送到環(huán)形帶30的頂部的可能性。在一個或多個實施例中，所述撓曲元件600可以是附著或者相反在側(cè)壁36和38附近的固定位置上的填充材料，因此側(cè)壁(例如，波紋形側(cè)壁)的撓性和伸長不受撓性側(cè)壁36和38在輥子74和72上并圍繞其傳播的影響。
傾斜環(huán)形帶30的至少一個目的是使較大尺寸的物體滾動到下端區(qū)域54，同時將微粒分離并傳遞至上端區(qū)域52然后離開環(huán)形帶30。同樣，不希望使較大物體擋在側(cè)壁中，然后與微粒離開環(huán)形帶30的頂部。為了防止這種情況的發(fā)生而制造大致平面的側(cè)壁604，所以如本發(fā)明所預期，較大物體僅沿著環(huán)形帶30向下流動。在這里使用的大致平面的側(cè)壁是指這樣的側(cè)壁雖然由多種部件形成，但是在沿著環(huán)形帶30向下滾動的物體不會被擋在側(cè)壁中的程度上是平面的。換句話說，如在這里描述的示例性實施例所示，平面的側(cè)壁可以具有小的區(qū)段或開口，雖然它們與平面表面的形成有偏差，但是其大小不妨礙物體沿著延長的傳送帶30向下滾動。
如圖10A所示，將會認識到設置有環(huán)形帶30基部40附近的第一端630的撓曲元件600可以延伸至撓曲元件600的第二端632與側(cè)壁36具有相同高度。然而，撓曲元件600的高度可以是第二端632的高度僅為側(cè)壁36高度的70％。此外，第二端632的高度可以僅為側(cè)壁36高度的50％，甚至與側(cè)壁36高度的20％一樣低，同時仍然有效建立沿著基部40附近的至少一部分通道42的大致平面的側(cè)壁。
如上文所述，圖10B和10C顯示了撓曲元件的兩個示例性實施例。圖10B環(huán)形帶30的部分波紋形側(cè)壁36，該波紋形側(cè)壁包括與限定了部分通道42的內(nèi)表面624相對的外表面620。側(cè)壁36從基部40垂直地延伸。這種波紋形側(cè)壁36包括在其中產(chǎn)生內(nèi)部側(cè)壁開口或腔體637的多層褶皺。
此外，如圖10B所示，在那里固定用來大致填充腔體637的塞子元件640從而形成基本上平面的側(cè)壁604。所述塞子元件640可以由諸如橡膠或聚氨酯等任何適當?shù)牟牧闲纬伞?br> 在一個實施例中，每個塞子元件640可以由一個或多個螺栓644和螺母646(例如，在塞子元件640的頂部和底部的兩個合一的螺栓)固定到腔體637中。螺栓644的頭部置入在每個塞子元件640上形成的凹孔642中，以便減少干擾物體沿著環(huán)形帶30向下滾動的可能性。將會認識到，可以使用任何數(shù)量或類型的固定裝置來將塞子元件640固定在腔體637中，以便在那里固定它們。例如，可用使用粘合劑、機械固定件或任何其它固定結(jié)構。
在一個實施例中，將塞子元件640固定到腔體637中的方法是這樣進行僅將塞子元件640的某一部分固定到形成腔體637的內(nèi)表面624。例如，如圖10B所示，在由波紋產(chǎn)生的腔體637后部區(qū)域649上，塞子640固定在內(nèi)表面624的兩個位置。只將塞子元件640固定到腔體637的后部區(qū)域649(例如，非側(cè)面區(qū)域)，在波紋材料圍繞輥子72和74傳播時仍然允許該波紋材料自由彎曲，同時所述塞子元件640固定在腔體637(例如，U形腔體)中心的位置。塞子元件640和部分側(cè)壁36形成基本上平面的側(cè)壁604，優(yōu)選的是，沿著環(huán)形帶30全部長度形成基本上平面的側(cè)壁604。
圖10C也顯示了環(huán)形帶30的部分波紋形側(cè)壁36，它包括與限定了部分通道42的內(nèi)表面624相對的外表面620。側(cè)壁36從基部40垂直地延伸。這種波紋形側(cè)壁36包括在其中產(chǎn)生內(nèi)部側(cè)壁開口或腔體637的多層褶皺。
此外，如圖10C所示，側(cè)壁36是模塑或者其他方法制造，用于容納大致填充腔體637的塞子材料680。換句話說，與圖10B所示的塞子元件640固定在腔體637中不同，所述塞子材料680可以與側(cè)壁36一體形成基本上平面的側(cè)壁604。塞子材料680可以與形成側(cè)壁36(例如，橡膠)的材料相同也可用不同。
在一個實施例中，塞子材料680僅在由波紋產(chǎn)生的腔體637的后部區(qū)域649與側(cè)壁36連接。在這種方式中，當波紋材料圍繞輥子72和74傳播時仍然允許該波紋材料自由彎曲，同時所述塞子材料680固定在腔體637(例如，U形腔體)中心的位置。
更進一步的說，如圖11A和圖11B所示，大致平面的側(cè)壁可以設置使用一個或多個在側(cè)壁36和38的開口或腔體附近位置的裙邊撓曲元件750。至少在一個實施例中，這種裙邊撓曲元件750支撐在環(huán)形基部40之上，并隔離第一側(cè)壁36和第二側(cè)壁38。
圖11A-圖11B分別顯示了帶有一個或多個在相對于環(huán)形帶30的側(cè)壁36和38位置的裙邊撓曲元件750的、圖1和圖2概括顯示的微粒去除設備環(huán)形帶的概括性俯視平面圖，以及在相對于環(huán)形帶30的側(cè)壁36位置的部分裙邊撓曲元件750的立體圖。如圖11A所示，所述裙邊撓曲元件750在第一端756與第二端758之間延伸。至少在一個實施例中，裙邊撓曲元件750的第一端756在環(huán)形帶30上端52附近的側(cè)壁36和38的位置，裙邊撓曲元件750的第二端758在環(huán)形帶30下端54附近的側(cè)壁36和38的位置。
在一個實施例中，裙邊撓曲元件750通過外部支撐裝置752(例如，與支撐結(jié)構79連接用來支撐環(huán)形帶30)固定在側(cè)壁36和38附近位置。例如，所述外部支撐裝置752可以包括任何適當結(jié)構的元件和連接裝置，比如，夾具、皮帶、角鐵等。借助于固定與側(cè)壁隔離的裙邊撓曲元件750，當撓性側(cè)壁36和38圍繞下端54和上端52的輥子傳播時允許它們自由彎曲。
如圖11A和11B所示，固定的裙邊撓曲元件750沿著第一端756至第二端758的長度從其下邊緣部分762延伸至上邊緣部分764。在一個實施例中，撓曲元件750基本上(即，大于90％)貫穿從環(huán)形帶30下端54至上端52的向上行程的全部長度。裙邊撓曲元件750的高度可以與側(cè)壁36和38的高度相同。然而，撓曲元件750的高度可以是上邊緣部分764高度僅為側(cè)壁36高度的70％。此外，上邊緣部分764高度可以僅為側(cè)壁36高度的50％，甚至與側(cè)壁36高度的20％一樣低，同時仍然有效建立沿著基部40附近的至少一部分通道42的大致平面的側(cè)壁。
此外，在一個實施例中，裙邊撓曲元件750設置為固定下邊緣部分762并且剛好離開環(huán)形帶30的基部40，從而形成縫隙769。所述縫隙769足夠大，以便防止裙邊撓曲元件750妨礙環(huán)形帶30的移動。然而，與被加工的物體相比，縫隙769相對較小，從而避免物體被擋在其中并妨礙物體流動到下端。
固定的裙邊撓曲元件750可以剛好位于側(cè)壁36和38的內(nèi)部，從而形成帶有大致平面的側(cè)壁的通道42。這樣從側(cè)壁36和38的褶皺或開口拔下塞子并且防止球粒擋在褶皺中。裙邊撓曲元件750可以由任何適當?shù)牟牧闲纬?，這些材料包括但不明確限于塑料(比如聚氨酯)、薄金屬板等。此外，撓曲元件750可以由一個或多個部件(例如，幾塊板材對接在一起)形成。
盡管在這里提供了幾種撓曲元件的結(jié)構，但是本領域所屬技術人員將認識到本發(fā)明可以使用多種方法獲得來自側(cè)壁上形成的開口的物體撓曲。
基部40的上部主表面140可以是平滑的或者有紋理的，以便有助于捕獲微粒并將其去除。例如，所述表面是帶有隆起、脊、表面處理、菱形圖案等均勻紋理的。一般來說，這種處理不等于在這里所述的障礙元件，而是具有一定厚度的處理，該厚度小于進行分離物體的約1/4的厚度并且在基部40的基本上全部表面140上延伸(即，基本上全部表面140是指表面140的70％或更多)。
此外，如圖2-圖5所示，環(huán)形帶30包括位于環(huán)形基部40的上部主表面140上的障礙元件70的模型。在一個示例性實施例中，每個障礙元件70包括在第一位置151與第二位置152之間延伸的表面部分71，因此在向通道42中提供供料混合物18并在部分環(huán)形帶30沿著斜面向上移動時，表面部分71妨礙微粒32沿著斜面向下流動。
此外，至少在一個示例性實施例中，表面部分71與預定長度的環(huán)形基部40非正交。至少在一個示例性實施例中，每個障礙元件70的表面部分71包括這樣的表面，即該表面與跨越環(huán)形帶寬度(W)延伸且與環(huán)形基部40的長度正交的平面1 59成角度158。在一個實施例中，與跨越環(huán)形帶30寬度(W)延伸且與環(huán)形帶30的長度正交的平面159所成的角度158大于將要加工的物體31的靜止角，而小于微粒32具有的靜止角。
如圖2-圖5所示的實施例(而最佳由圖3所示)，障礙元件70的模型包括與第一側(cè)壁36成角度地向下延伸且部分跨越環(huán)形帶30寬度的第一組延長障礙元件166，和與第二側(cè)壁38成角度地向下延伸且部分跨越環(huán)形帶30寬度的第二組延長障礙元件167。按照形成連續(xù)S形流動圖案的交替排列方式提供第一、第二組延長障礙元件166和167。在一個實施例中，延長障礙元件70的第一組166和第二組167的每一組具有的角度158是相對于跨越環(huán)形帶30寬度(W)并與環(huán)形基部40的長度正交的平面而言的角度。角度158大于將要加工的物體的靜止角，而小于微粒的靜止角。
由于使用這種形成連續(xù)S形流動圖案190的交替排列的障礙元件70，微粒去除設備12在物理上將振動和S形渦流等稍微活躍的移動轉(zhuǎn)化成沿著環(huán)形帶30(例如，傳送帶)向下移動的一厚層物體(例如，鐵礦石球粒)，從而微粒32分層并促使其沿著環(huán)形帶30的基部的表面140向下。換句話說，促使微粒向下穿過一層物體31中的物體31(例如，鐵礦石球粒)之間的間隙198。固定在傳送帶表面140上的具有角度的障礙元件(例如，楔子)收集微粒32，然后移動至用于排出的第一端部分52。障礙元件70產(chǎn)生搖動、渦旋作用，物體層31在具有角度的障礙元件70之上的向下運動產(chǎn)生作用力。
物體31和微粒32的這種運動與常規(guī)技術完全不同，常規(guī)技術是通過可以形成用于提供分離作用力的搖動臺或一系列搖動臺的物理搖動臂和其他裝置獲得物理搖動作用。本發(fā)明不使用物理搖動設備促使其進行尺寸分層，而是沿著環(huán)形帶30的向上行程34向下并且在障礙元件70之上或圍繞障礙元件70傳遞用于產(chǎn)生搖動作用的物體層31的移動力，從而使供料混合物18的不同尺寸的組分或顆粒分層。換句話說，微粒去除設備12依靠顆粒尺寸、體積密度和顆粒形狀促成物理分離，不依靠特殊重力提供促成顆粒分離所需的分離作用力。
障礙元件70可以具有可變化的寬度和高度，還可以設計為處于可變化的位置。至少在一個實施例中，所述障礙元件70具有由所用微粒去除設備12的應用決定的高度(Hob)。例如，在一個實施例中，從環(huán)形基部40的上部主表面140垂直測量的每個障礙元件70的厚度和高度(Hob)等于或小于進行加工的供料混合物18中物體31的橫截面尺寸最大值的50％。在某種情況中，這種障礙元件70的厚度和高度(Hob)可以等于或小于進行加工的供料混合物18中物體31的橫截面尺寸最大值的25％。
障礙元件可以由任何適當材料形成。在一個或多個實施例中，所述障礙元件70可以由橡膠、聚氨酯或任何其他耐磨材料形成。
至少在一個實施例中，障礙元件模型一般沿著基部40的全部長度設置。利用任何適當技術可以將所述障礙元件70固定在基部40的上部主表面140上。例如，利用粘合、拴接、硫化等可以將這種障礙元件固定在表面140上。
障礙元件70的模型可以采用任何數(shù)量的結(jié)構之一。例如，在這里參見圖2-圖5所述，使用第一組障礙元件166和第二組障礙元件167提供S形流動圖案190。然而，不同的應用和環(huán)形帶的尺寸(例如，其寬度(W))可以使用不同的模型。
例如，圖6是環(huán)形帶200的示例性實施例的概括性俯視平面圖，環(huán)形帶200可以用于圖1-圖2概括顯示的本發(fā)明的微粒去除設備12。所述環(huán)形帶200環(huán)形基部202和側(cè)壁204和206，側(cè)壁204和206形成用于接收供料混合物18的通道208。
障礙元件212的模型210設置在基部202上。如在此所顯，設置多重障礙元件212并排跨越環(huán)形帶200的寬度(W)。每個多重障礙元件212包括在環(huán)形基部202的第一位置220與第二位置221之間延伸的表面213，因此當向通道208中提供供料混合物1 8并且部分環(huán)形帶200沿著斜面向上移動時妨礙微粒沿著斜面向下的流動。此外，表面213與環(huán)形基部202長度非正交。更進一步地說，設置表面213與跨越環(huán)形帶200寬度(W)延伸且與環(huán)形基部202長度正交的平面成角度230。再進一步地說，在本示例性實施例中，所述角度230大于將要被加工物體的靜止角，而小于供料混合物18的微粒的靜止角。如圖6所示，跨越環(huán)形帶200的寬度(W)產(chǎn)生多重S流動圖案240。
本領域所屬技術人員將會認識到，本發(fā)明可以使用許多不同的障礙元件模型結(jié)構來提供微粒32與供料混合物18的物體31的分離，其中這些結(jié)構遵循在此描述的有關靜止角理論的技術。由此，由于多種可用結(jié)構以及簡便的需要，在這里僅提供兩種結(jié)構。然而，本發(fā)明預期多種利用靜止角理論的障礙元件模型。
再次參見圖1，除了控制驅(qū)動設備90以外，控制系統(tǒng)26用于控制微粒去除設備12的一種或多種功能來進行本發(fā)明的分離(例如，控制將供料混合物18裝入環(huán)形帶30形成的通道42用的進料源28)。例如，控制系統(tǒng)26可以用于控制微粒去除設備12的調(diào)節(jié)元件92來調(diào)節(jié)傾斜角度60。例如，支撐結(jié)構79可以包括調(diào)節(jié)元件92(例如，液壓元件、電力元件或其他機械類型元件)，控制系統(tǒng)26可以控制調(diào)節(jié)元件92以便在使用微粒去除設備12之前、之中或之后改變傾斜角度60。
微粒去除設備12還可以包括用于監(jiān)控使用一種或多種適當技術的去除微粒過程的監(jiān)控設備29。例如，監(jiān)控設備29可以包括光學圖形識別相機和/或計算機系統(tǒng)，用于觀察從供料混合物18去除的微粒32。描述微粒特征的反饋數(shù)據(jù)可以提供至控制系統(tǒng)26，用于控制調(diào)節(jié)元件92從而改變傾斜角度60或者通過控制驅(qū)動設備90來控制環(huán)形帶30的速度。換句話說，監(jiān)控設備29與其他系統(tǒng)部件一起可以用于自動獲得連續(xù)設置點的微粒分離。
此外，監(jiān)控設備29可以包括手動相機觀察微粒，以便提供位于控制間的遙控顯示器。然后，通過物理連接在微粒去除設備12上的遠程相機，該遙控顯示器將物理地實時顯示微粒分離。
將會理解，監(jiān)控設備29可以用于監(jiān)控微粒去除設備12的各種參數(shù)。例如，監(jiān)控設備29可以用在微粒去除設備12的上端部分52上以便觀察或監(jiān)控微粒的排放，或者可以用在下端54上以便測定是否有任何微粒排放到物體收集裝置14中。
如上面所述，調(diào)節(jié)元件92可以用于自動控制傾斜角度60。例如，基于微粒去除設備12的一種或多種參數(shù)，這種調(diào)節(jié)元件92可以受到控制系統(tǒng)26的控制。例如，調(diào)節(jié)元件92可以包括用于調(diào)節(jié)傾斜角度60的液壓裝置、氣壓裝置或電子裝置。換句話說，環(huán)形帶30可以自動地圍繞樞軸點87旋轉(zhuǎn)，從而改變傾斜角度60。
更進一步地說，如圖1所示，微粒去除設備12可以包括在微粒去除設備12的一個或多個位置上的一個或多個機械輔助裝置195。例如，所述機械輔助裝置195可以包括下部傳送帶封套和/或振動器，有助于提高從進行加工的供料混合物的物體中分離微粒。此外，例如，機械輔助裝置195可以包括可選的傳送帶擦拭器和/或刷子，以便在進行排放時在微粒去除設備12的上端52擦掉粘在環(huán)形帶30表面上的任何多余微粒，或者在向下行程35上(例如，在環(huán)形帶的返回行程上)擦掉微粒。在進一步地說，機械輔助裝置195可以包括傳送帶噴水裝置，以便在環(huán)形帶30的向下行程35或返回行程等上的一個或多個位置(例如，在微粒去除設備12的排放端52)沖掉微粒。此外，機械輔助裝置195可以包括用于在傳送帶產(chǎn)生碰撞作用的偏離中心的輥子，從而進一步驅(qū)使較小顆粒沿著傳送帶表面向下。
微粒去除設備12可以使用如外殼130概括表示的多種外殼。例如，所述外殼130可以包括位于傳送帶系統(tǒng)的一個或多個適當位置上用于減少漂浮灰塵發(fā)散的傳送帶蓋子和灰塵收集器外罩，或者為了安全性一般包括在一部分或多部分環(huán)形帶30周圍的外殼。此外，例如，進料分配設備520(如圖9A-圖9B所示)可以由部分外殼130提供，或者按照不同方式與之連接或關聯(lián)。
如圖1-圖2所示，并且更多細節(jié)如圖7A-圖7B所示，微粒去除設備12還可以包括多個支撐輥子120或其他適當?shù)闹谓Y(jié)構，用于將基部40維持成大致平面的結(jié)構。在這里使用的大致平面的結(jié)構是指維持基部40，或者換句話說，利用支撐結(jié)構將其上部主表面140維持成大致平面的結(jié)構。在一個實施例中，所述支撐結(jié)構包括用于防止表面140與專用平面偏離的支撐輥子120。由于這種平面的基部40，實現(xiàn)了用于物體31與供料混合物18分離的靜止角概念的有效利用。如圖7A所示(其中，為了簡便去除了障礙元件70)，在環(huán)形帶30的傾斜的向上行程34沿著箭頭17的方向移動時(如圖7B所示)可以使用足夠多的支撐輥子120來將基部40維持成大致平面的結(jié)構。箭頭163顯示了在使用過程中輥子的旋轉(zhuǎn)方向。
圖8顯示了回收系統(tǒng)400的圖解視圖，該回收系統(tǒng)包括與一個或多個其他分離設備450結(jié)合的微粒去除設備402。換句話說，可以使用主要和次要分離設備來進行精細分離過程(例如，使用次要分離設備450進一步加工使用微粒去除設備402去除的微粒)。所述次要分離設備450可以是也可以不是那些參考圖1-圖7所述的微粒去除設備(例如，可用是篩選設備、振動臺設備等)。
如圖8所示，回收系統(tǒng)402包括微粒去除設備402。所述微粒去除設備402包括球粒進料源404，用于通過入口406提供將要由朝傳送帶方向412并圍繞輥子420和422傳播的環(huán)形帶410進行分離的供料混合物。例如，進行分離的供料混合物包括圓形含鐵球粒與包括例如灰塵和球粒碎片的1/4英寸的微粒。當圓形球粒向下滾動時，微粒沿著環(huán)形帶410的斜面向上被運走，并且如以干凈球粒流490的形式將要從回收系統(tǒng)400去除的經(jīng)清理的球粒480一樣被排出。微粒沿著斜面向上被運走并且排出。在某種情況中，微粒可以包括球粒微粒、球粒碎片以及一些設備402沒有完全分離的完整球粒。一般來說，這種微粒用方框430表示，并且由到達次要分離設備450的輸入451提供。
在本具體實施例中，分離設備450還包括環(huán)形帶452，該環(huán)形帶與朝傳送帶方向454并圍繞輥子456和458移動的主微粒去除設備402的環(huán)形帶類似。微粒混合物430的干凈球粒沿著斜面向下滾動，并且為了從回收系統(tǒng)400排出而將干凈球粒460提供至干凈球粒流490。如方框464一般性表示，提供至次要分離設備450的混合物430的微粒沿著斜面向上移動然后排出。如方框470所示，在從次要分離設備450排出的球粒灰塵和碎片上可以選擇性使用一個或多個附加的第三級去除微粒過程，或者其他篩選類型的系統(tǒng)。
并入在此引用的所有專利、專利文件和引證的全部內(nèi)容，如同分別并入它們中的每一個。參考示例性實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但不能認為具有限制意義。如前文所述，本領域所屬技術人員將會認識到，其他多種示例性應用可以使用在此描述的技術來利用在此描述的概念和特征的有益特性。通過參考本說明，本領域所述技術人員將清楚示例性實施例的各種修改以及本發(fā)明的附加實施例。
權利要求
1.一種用于從供料混合物中分離物體的微粒去除設備，其中所述供料混合物包括物體和微粒，所述設備包括環(huán)形帶，其中至少部分環(huán)形帶可以沿著相對于水平面的斜面向上移動，其中所述斜面相對于水平面的角度大于物體的靜止角而小于微粒的靜止角，其中所述環(huán)形帶包括具有預定長度的環(huán)形基部，從所述環(huán)形基部延伸的第一和第二側(cè)壁，其中所述環(huán)形基部和第一和第二側(cè)壁界定了環(huán)形帶通道，其中將所述通道構造成在其中接收供料混合物，以及多個障礙元件，其中每個障礙元件包括在環(huán)形基部的第一位置與第二位置之間延伸的至少一個表面部分，使得當向所述通道中提供所述供料混合物并且部分環(huán)形帶沿著斜面向上移動時，所述至少一個表面部分阻礙微粒沿著斜面向下流動，其中所述至少一個表面部分與所述環(huán)形基部的長度非正交，以及其中每個障礙元件的厚度為所述供料混合物的物體最大橫截面尺寸的50％或更?。灰约芭c環(huán)形帶連接的驅(qū)動設備，用于使部分環(huán)形帶沿著斜面向上移動。
2.如權利要求1所述的設備，其中每個障礙元件的至少一個表面部分包括這樣的表面，即該表面與跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形基部長度正交的平面成角度地進行定位。
3.如權利要求2所述的設備，其中與跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形帶長度正交的平面所成的角度大于將要加工的物體的靜止角而小于微粒的靜止角。
4.如權利要求1所述的設備，其中多個障礙元件包括相對于第一側(cè)壁有角度地向下延伸且部分跨越環(huán)形帶的寬度延伸的第一組延長障礙元件，和相對于第二側(cè)壁有角度地向下延伸并部分跨越環(huán)形帶的寬度延伸的第二組延長障礙元件，其中按照交替的排列方式提供第一組和第二組延長障礙元件，從而形成連續(xù)的“S”形流動圖案。
5.如權利要求4所述的設備，其中第一組和第二組延長障礙元件中每一個相關的角度是與跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形帶長度正交的平面所成的角度，以及其中所述角度大于將要加工的物體的靜止角而小于微粒的靜止角。
6.如權利要求1所述的設備，其中將可以沿著相對于水平面的斜面向上移動的至少部分環(huán)形帶的環(huán)形基部維持成大致平面的結(jié)構。
7.如權利要求6所述的設備，其中通過使用多個位于環(huán)形帶的第一端部與第二端部之間的輥子將可以沿著相對于水平面的斜面向上移動的至少部分環(huán)形帶的環(huán)形基部維持成大致平面結(jié)構。
8.如權利要求1所述的設備，其中可以沿著相對于水平面的斜面向上移動的至少部分環(huán)形帶的環(huán)形基部包括用于與所述供料混合物接觸的有紋理表面。
9.如權利要求1所述的設備，其中所述驅(qū)動設備還包括彼此之間以固定距離定位的第一和第二輥子，其中第一和第二輥子中的每個具有從中穿過的縱向軸線，其中第一和第二輥子中的一個輥子位于水平面之上的第一距離，第一和第二輥子中的另一個輥子位于水平面之上的高于第一距離的第二距離，以及其中所述環(huán)形帶圍繞第一和第二輥子在與第一和第二輥子縱向軸線垂直的方向上沿著斜面向上移動。
10.如權利要求1所述的設備，其中所述供料混合物包括圓形的含鐵球粒。
11.如權利要求1所述的設備，其中第一和第二側(cè)壁從環(huán)形基部沿著其全部預定長度延伸。
12.如權利要求1所述的設備，其中所述環(huán)形帶的第一和第二側(cè)壁從所述環(huán)形帶的基部延伸出從所述基部到第一和第二側(cè)壁的遠端垂直測量的預定距離，以及其中所述預定距離大于所述供料混合物的物體的最大橫截面尺寸的3倍。
13.如權利要求1所述的設備，其中第一和第二側(cè)壁的每個側(cè)壁包括沿著預定長度密封所述基部的第一近端和第二遠端，以及其中第一和第二側(cè)壁是撓性側(cè)壁，使得第二遠端可以展開的長度超過所述基部的預定長度。
14.如權利要求1所述的設備，其中所述設備還包括監(jiān)控設備，可操作地監(jiān)控從所述供料混合物中去除的微粒的一種或多種特性并且提供代表這種監(jiān)控的輸出；以及用于基于所述輸出調(diào)節(jié)所述環(huán)形帶速度和/或斜面角度的裝置。
15.如權利要求1所述的設備，其中所述驅(qū)動設備還包括用于調(diào)節(jié)所述環(huán)形帶速度的裝置。
16.如權利要求1所述的設備，其中所述設備還包括用于調(diào)節(jié)斜面角度的裝置。
17.如權利要求1所述的設備，其中所述設備還包括一個或多個用于輔助從所述供料混合物的物體中去除微粒和/或分離微粒的機械輔助裝置，其中所述機械輔助裝置至少包括傳送帶敲擊器、傳送帶振動器、傳送帶擦拭器、傳送帶刷子、偏心輥子和傳送帶噴水器之一。
18.如權利要求1所述的設備，其中所述微粒去除設備是回收系統(tǒng)的一部分，其中所述回收系統(tǒng)至少包括一個附加分離設備，用于分離原料且設置成接收使用所述微粒去除設備去除的微粒。
19.如權利要求1所述的設備，其中所述斜面相對于水平面的角度大于所述物體的靜止角而小于比所述物體的靜止角大5°的角度。
20.一種用于從供料混合物中分離物體的方法，其中所述供料混合物包括物體和微粒，所述方法包括使至少一部分環(huán)形帶沿著第一位置與第二位置之間的斜面向上移動，其中第二位置高于第一位置，其中所述斜面相對于水平面的角度大于物體的靜止角而小于微粒的靜止角，其中所述環(huán)形帶包括具有預定長度的環(huán)形基部，從所述環(huán)形基部延伸的第一和第二側(cè)壁，其中所述環(huán)形基部和第一和第二側(cè)壁界定了通道，以及多個障礙元件，其中每個障礙元件包括在環(huán)形基部的第一位置與第二位置之間延伸的至少一個表面部分，使得當向所述通道中提供所述供料混合物并且部分環(huán)形帶沿著斜面向上移動時，所述至少一個表面部分阻礙微粒沿著斜面向下流動，其中所述至少一個表面部分與所述環(huán)形基部的長度非正交，以及其中每個障礙元件的厚度為所述供料混合物的物體最大橫截面尺寸的50％或更小；以及在所述通道內(nèi)接收所述供料混合物，其中當至少一部分環(huán)形帶沿著斜面向上移動時，所述供料混合物的物體向下朝第一位置流動，并且微粒向上朝第二位置移動。
21.如權利要求20所述的方法，其中每個障礙元件的至少一個表面部分包括這樣的表面，即該表面與跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形基部長度正交的平面成角度地進行定位。
22.如權利要求21所述的方法，其中與跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形帶長度正交的平面所成的角度大于將要加工的物體的靜止角而小于微粒的靜止角。
23.如權利要求20所述的方法，其中多個障礙元件包括相對于第一側(cè)壁有角度地向下延伸且部分跨越環(huán)形帶的寬度延伸的第一組延長障礙元件，和相對于第二側(cè)壁有角度地向下延伸并部分跨越環(huán)形帶的寬度延伸的第二組延長障礙元件，其中按照交替的排列方式提供第一組和第二組延長障礙元件，從而形成連續(xù)的“S”形流動圖案。
24.如權利要求23所述的方法，其中第一組和第二組延長障礙元件中每一個相關的角度是與跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形帶長度正交的平面所成的角度，以及其中所述角度大于將要加工的物體的靜止角而小于微粒的靜止角。
25.如權利要求20所述的方法，其中所述方法還包括將至少一部分沿著斜面向上移動的環(huán)形帶的環(huán)形基部維持成大致平面的結(jié)構。
26.如權利要求25所述的方法，其中所述將至少一部分沿著斜面向上移動的環(huán)形帶的環(huán)形基部維持成大致平面的結(jié)構，包括使用多個位于第一位置與第二位置之間的輥子來維持所述大致平面結(jié)構。
27.如權利要求20所述的方法，其中所述環(huán)形基部還包括用于與所述供料混合物接觸的有紋理表面。
28.如權利要求20所述的方法，其中所述供料混合物包括圓形的含鐵球粒。
29.如權利要求20所述的方法，其中所述環(huán)形帶的第一和第二側(cè)壁從所述環(huán)形帶的基部延伸出從所述基部到第一和第二側(cè)壁的遠端垂直測量的預定距離，以及其中所述預定距離大于所述供料混合物的物體的最大橫截面尺寸的3倍。
30.如權利要求20所述的方法，其中第一和第二側(cè)壁的每個側(cè)壁包括沿著預定長度密封所述基部的第一近端和第二遠端，以及其中第一和第二側(cè)壁是撓性側(cè)壁，使得第二遠端可以展開的長度超過所述基部的預定長度。
31.如權利要求20所述的方法，其中所述方法還包括監(jiān)控從所述供料混合物中去除的微粒的一種或多種特性并且提供代表這種監(jiān)控的輸出；以及基于所述輸出，調(diào)節(jié)環(huán)形帶速度和/或斜面角度。
32.如權利要求20所述的方法，其中所述方法還包括使用一個或多個機械輔助裝置來輔助從所述供料混合物的物體中去除微粒和/或分離微粒。
33.如權利要求20所述的方法，其中所述斜面相對于水平面的角度大于所述物體的靜止角而小于比所述物體的靜止角大5°的角度。
34.如權利要求20所述的方法，其中在所述通道內(nèi)接收所述供料混合物包括基本上跨越所述環(huán)形帶全部寬度分配所述物體，所述寬度與所述預定長度正交。
35.一種用于從供料混合物中分離物體的微粒去除設備，其中所述供料混合物包括物體與微粒，所述設備包括環(huán)形帶，其中至少部分環(huán)形帶可以沿著相對于水平面的斜面向上移動，其中所述斜面相對于水平面的角度大于物體的靜止角而小于微粒的靜止角，其中所述環(huán)形帶包括具有預定長度的環(huán)形基部，從所述環(huán)形基部延伸的第一和第二側(cè)壁，其中所述環(huán)形基部和第一和第二側(cè)壁界定了環(huán)形帶通道，其中將所述通道構造成在其中接收供料混合物，以及多個障礙元件，其中每個障礙元件包括在環(huán)形基部的第一位置與第二位置之間延伸的至少一個表面部分，使得當向所述通道中提供所述供料混合物并且部分環(huán)形帶沿著斜面向上移動時，所述至少一個表面部分阻礙微粒沿著斜面向下流動；以及與所述環(huán)形帶連接的驅(qū)動設備，用于使部分環(huán)形帶沿著斜面向上移動。
36.如權利要求35所述的設備，其中每個障礙元件的至少一個表面部分與所述環(huán)形基部的長度非正交。
37.如權利要求35所述的設備，其中每個障礙元件其厚度為所述供料混合物的物體最大橫截面尺寸的50％或更小。
38.如權利要求35所述的設備，其中每個障礙元件的至少一個表面部分包括這樣的表面，即該表面與跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形基部長度正交的平面成角度地進行定位。
39.如權利要求38所述的設備，其中與跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形帶長度正交的平面所成的角度大于將要加工的物體的靜止角而小于微粒的靜止角。
40.如權利要求35所述的設備，其中多個障礙元件包括相對于第一側(cè)壁有角度地向下延伸且部分跨越環(huán)形帶的寬度延伸的第一組延長障礙元件，和相對于第二側(cè)壁有角度地向下延伸并部分跨越環(huán)形帶的寬度延伸的第二組延長障礙元件，其中按照交替的排列方式提供第一組和第二組延長障礙元件，從而形成連續(xù)的“S”形流動圖案。
41.如權利要求40所述的設備，其中第一組和第二組延長障礙元件中每一個相關的角度是與跨越環(huán)形帶寬度延伸且與環(huán)形帶長度正交的平面所成的角度，以及其中所述角度大于將要加工的物體的靜止角而小于微粒的靜止角。
42.如權利要求35所述的設備，其中將可以沿著相對于水平面的斜面向上移動的至少部分環(huán)形帶的環(huán)形基部維持成大致平面的結(jié)構。
43.如權利要求35所述的設備，其中可以沿著相對于水平面的斜面向上移動的至少部分環(huán)形帶的環(huán)形基部包括用于與所述供料混合物接觸的有紋理表面。
44.如權利要求35所述的設備，其中所述供料混合物包括圓形的含鐵球粒。
45.如權利要求35所述的設備，其中所述環(huán)形帶的第一和第二側(cè)壁從所述環(huán)形帶的基部延伸出從所述基部到第一和第二側(cè)壁的遠端垂直測量的預定距離，以及其中所述預定距離大于所述供料混合物的物體的最大橫截面尺寸的3倍。
46.如權利要求35所述的設備，其中所述設備還包括監(jiān)控設備，可操作地監(jiān)控從所述供料混合物中去除的微粒的一種或多種特性并且提供代表這種監(jiān)控的輸出；以及用于基于所述輸出調(diào)節(jié)所述環(huán)形帶速度和/或斜面角度的裝置。
47.如權利要求35所述的設備，其中所述驅(qū)動設備還包括用于調(diào)節(jié)環(huán)形帶速度的裝置。
48.如權利要求35所述的設備，其中所述設備還包括用于調(diào)節(jié)斜面角度的裝置。
49.如權利要求35所述的設備，其中所述設備還包括一個或多個用于輔助從所述供料混合物的物體中去除微粒和/或分離微粒的機械輔助裝置，其中所述機械輔助裝置至少包括傳送帶敲擊器、傳送帶振動器、傳送帶擦拭器、傳送帶刷子、偏心輥子和傳送帶噴水器之一。
50.如權利要求35所述的設備，其中所述斜面相對于水平面的角度大于所述物體的靜止角而小于比所述物體的靜止角大5°的角度。
51.如權利要求35所述的設備，其中所述設備還包括進料分配設備，所述進料分配設備包括多個分配元件，該多個分配元件布置成在基本上跨越環(huán)形帶全部寬度上分配物體，所述寬度與所述預定長度正交。
52.如權利要求1-51中任一項所述的方法或設備，其中第一和第二側(cè)壁的每個側(cè)壁包括撓性側(cè)壁，其中所述撓性側(cè)壁包括界定臨近于所述環(huán)形帶通道的一個或多個開口的一個或多個表面，并且其中一個或多個撓曲元件相對于一個或多個開口進行定位，從而形成基本上平面的臨近所述通道的側(cè)壁。
53.如權利要求1-51中任一項所述的方法或設備，其中第一和第二側(cè)壁的每個側(cè)壁包括波紋形側(cè)壁，其中所述波紋形側(cè)壁包括多層褶皺，該多層褶皺界定臨界于所述環(huán)形帶通道的腔體，并且其中一個或多個撓曲元件相對于一個或多個腔體進行位置，從而形成基本上平面的臨近所述通道的側(cè)壁。
54.如權利要求52-53中任一項所述的方法或設備，其中所述一個或多個撓曲元件包括固定在一個或多個開口中的塞子元件，從而形成基本上平面的臨近所述通道的側(cè)壁。
55.如權利要求52-53中任一項所述的方法或設備，其中所述一個或多個撓曲元件包括與第一和第二側(cè)壁一體成型的塞子材料，從而形成基本上平面的臨近所述通道的側(cè)壁。
56.如權利要求52-53中任一項所述的方法或設備，其中所述一個或多個撓曲元件包括臨近所述開口定位的裙邊元件，從而形成基本上平面的側(cè)壁，其中所述裙邊元件支撐在所述環(huán)形基部上并且與第一和第二側(cè)壁分離。
57.如權利要求1-51中任一項所述的方法或設備，其中提供具有一定傳送長度的傳送裝置，其中所述傳送裝置與所述環(huán)形帶的至少主要部分對齊，且位于所述環(huán)形帶的至少主要部分之下并從所述環(huán)形帶上端向外，使得沿著斜面向上移動并與物體分離的微粒被運走，并且當所述環(huán)形帶從上端返回其下端時，所述環(huán)形帶不需要的微粒沉積在所述傳送裝置上以便被運走。
全文摘要
用于從加工的供料混合物(例如，含鐵球粒，碎片和灰塵)的物體中分離微粒的設備、方法和系統(tǒng)。例如，至少界定通道的部分環(huán)形帶可以沿著相對于水平面的斜面(例如，斜面相對于水平面的角度大于物體的靜止角而小于去除的微粒的靜止角)向上移動。此外，障礙元件可以用在環(huán)形帶上以阻礙微粒沿著斜面向下流動。
文檔編號B07B13/18GK101087663SQ200580027594
公開日2007年12月12日 申請日期2005年8月11日 優(yōu)先權日2004年8月13日
發(fā)明者D·W·亨德里克森, R·F·基塞爾, R·L·布萊福斯 申請人:明尼蘇達大學評議會