注塑成型的筛分装置和方法与流程

本申请是2013年3月13日提交的美国专利申请号13/800826的部分继续申请，所述美国申请要求了2012年5月25日提交的申请号为61/652039和2012年10月17日提交的申请号为61/714882的美国临时专利申请的权益。

技术领域

本申请一般涉及材料筛分(screening)。更具体地，本申请涉及筛分构件，筛网组件，用于制造筛网元件和组件(装置)的方法以及用于筛分材料的方法。

背景技术：

材料筛分包括使用振动筛分机。振动筛分机可振动嵌入的筛网，使得筛网上的材料分离到需求的水平。大的材料可以从小的材料中分离出来。时间久了，筛网磨损需要替换。因此，筛网设计为可替换的。

替换筛网组件必须将其切实地固定到振动筛分机上，并且使其承受较大的振动力。替换筛网可通过张紧构件、压缩构件或夹紧构件连接到振动筛分机上。

替换筛网组件通常由金属或热固性聚合物制成。所述替换筛网的材料和结构是筛分应用特有的。例如，对于细筛来说，由于它们的相对耐用性和容量的因素，金属筛网通常用于石油和天然气工业中的湿法应用中。然而，传统的热固性聚合物型筛网(例如，模塑聚氨酯筛网)，不耐用，并且可能不能承受这种湿法应用的苛刻条件，其经常使用于干法应用中，例如在采矿业中的应用。

制造热固性聚合物型筛网相对复杂、耗时及制造时易产生错误。典型的用于振动筛分机的热固性聚合物型筛网是通过组合单独的液体(例如聚酯、聚醚和固化剂)，然后使混合物在模具中固化一段时间来制造的，其中所述液体会发生化学反应。制造具有细开口的筛网时，如细开口为大约43微米到大约100微米，制造过程是极度困难并且耗时的。实际上，为了在筛网上形成细开口，模具中允许液体流过的通道(channel)必须非常小(如43微米的量级)，并且很常见的，液体不会进入模具中所有的空腔。因此，要实现如此复杂的过程，需要密切关注压力和温度。由于相对较大的单个的筛网(如2英尺×3英尺或更大)是在模具中制造，一个瑕疵(如液体没有流入一个开口等位置)会毁掉整个筛网。通常热固性聚合物筛网要通过将整个筛网组件结构模制成一个完整的筛网元件来制造，并且筛网组件可具有尺寸为约43微米至约4000微米的开口。常规热固性聚合物筛网的筛分表面通常具有均匀的平面结构。

热固性聚合物筛网是相对柔性的，并且通常使用张紧构件(tensioning members)固定到振动筛分机，所述张紧构件拉动热固性聚合物筛网的侧边缘使彼此远离，并且将热固性聚合物筛网的底面紧靠振动筛分机的表面固定。为了防止张紧时的变形，热固性聚合物组件可以用沿张紧方向延伸的芳族聚酰胺纤维模制(参见例如美国专利No.4,819,809)。如果将压缩力(compression force)施加到典型的热固性聚合物筛网的侧边缘，则其会弯曲或卷曲，从而使筛分表面相对失效。

与热固性聚合物筛网相反，金属筛网是刚性的，并且其可被压缩或张紧到振动筛分机上。金属筛网组件通常由多个金属构件制成。金属筛网组件的制造通常包括：制造筛分材料，其通常为三层编织金属丝网(woven wire mesh)；制造带开口的金属背板；以及将所属筛分材料接合到所述带开口的金属背板。金属丝布(wire cloth)层为精细编织的，具有约30微米至约4000微米范围内的开口。常规的金属组件的整个筛分表面通常为相对均匀的平面结构(flat configuration)或相对均匀的波纹结构(corrugated configuration)。

决定用于振动筛分机的筛网组件(热固性聚合物组件和金属型组件)的筛分性能的关键在于筛分表面中的开口的尺寸、筛分表面的结构稳定性和耐久性、整个单元的结构稳定性、单元部件(components)的化学性质和单元在各种温度和环境中工作的能力。常规的金属组件的缺陷包括：由编织金属丝网层形成的筛分表面缺乏结构稳定性和耐久性、筛分表面的塞住(筛分开口被颗粒堵塞)、整体结构的重量、用于制造或购买每个相关部件的时间和成本、组装时间和成本。由于金属丝布通常由筛分制造商外包，并且经常从编织者或批发商处购买，因此质量控制可能会非常困难，并且金属丝布通常会存在问题。有缺陷的金属丝布可能会导致筛分的性能问题，需要持续监控和测试。

常规金属组件的最大问题之一是堵塞。新的金属筛网最初可以具有相对大的开口筛分面积(open screening area)，但是随着时间推移，由于筛网受颗粒作用，筛分开口塞住(即，堵塞)，使得开口筛分面积减小以及筛网本身的有效性相对较快地变差。例如，140目筛网组件(具有三层筛分布)可具有20-24％的初始开口筛分面积。然而，随着筛网的使用，开口筛分面积可以减少50％或更多。

由于常规金属丝网组件的结构的原因，而使常规的金属丝网组件失去大量的开口筛分面积，其结构包括粘合剂、背板及用于将金属丝布粘结在一起的塑料片等。

常规的金属丝网组件的另一个主要问题是网寿命。常规的金属丝网组件通常不会因为它们磨损而失效，而是由于疲劳而失效。也就是说，在振动加载期间，实际上编织金属丝布的金属丝通常是由于其上下运动而断裂。

常规的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。另外的缺点包括不能承受压缩型负载和不能耐受高温(例如，通常热固性聚合物型筛网在高于130°F的温度下开始失效或出现性能问题，特别是具有细开口的筛网，例如开口为约43微米到约100微米)。此外，如上所述，制造复杂、耗时并且易于出错。此外，用于制造热固性聚合物筛网的模具是昂贵的，并且模具的任何缺陷或其最轻微的损坏将破坏整个模具，则需要更换模具，这可能导致制造过程中的昂贵的停机时间。

常规的金属和热固性聚合物筛网的另一个缺点是可用的筛分表面构造的限制。现有的筛分表面被制造成具有遍布整个筛分表面的相对均匀尺寸开口和相对均匀的表面结构，无论筛分表面是平面的还是波动的。

在美国临时申请号61/652,039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称聚合物筛网)参考了在美国临时专利申请号61/714,882中描述的常规的热固性聚合物筛网和本文中描述的常规的热固性聚合物筛网(在本文中和美国临时专利申请号61/714,882中也称为传统的聚合物筛网、现有的热固性聚合物筛网、典型的热固性聚合物筛网或简称热固性筛网)。因此，在美国临时申请号61/652,039中引用的常规聚合物型筛网与本文和美国临时专利申请号61/714,882中涉及的常规热固性聚合物筛网是相同的，并且可以制造有极小的筛开口(screening openings)(如本文以及美国临时专利申请号61/714,882中所述)，但具有常规热固性聚合物筛网的所有缺点(如本文和美国临时专利申请号61/714,882中所述)，包括：缺乏结构稳定性和耐久性，不能承受压缩型负载，不能耐受高温和制造方法复杂、耗时、容易出错。

现在人们需要对于通用的和改进的筛分构件、筛分组件、用于制造筛分构件和组件的方法以及使用振动筛分机进行筛分材料的方法，这些都包括使用具有改进的机械和化学性质的注塑成型材料(例如，热塑性塑料)。

技术实现要素：

本发明是对现有筛网组件以及用于筛分和制造筛网组件及其部件的方法的改进。本发明提供了非常通用和改进的筛分构件、筛网组件、用于制造筛分构件和组件的方法以及使用振动筛分机进行筛分材料的方法，这些都包括使用具有改进性能(包括机械和化学性质)的注塑成型材料。在本发明的某些实施例中，使用热塑性塑料作为注塑成型材料。本发明不限于热塑性注塑成型材料，并且在本发明的实施例中，可以使用具有类似机械和/或化学性能的其它材料。在本发明的实施例中，多个注塑成型筛网元件(injection molded screen elements)牢固地连接到子栅格结构。子栅格紧固在一起以形成筛网组件结构，其具有包括多个筛网元件的筛分表面。在本文所述的各实施例中使用的注塑成型筛网元件还能够：改变筛分表面构造；快速和相对简单地制造筛网组件；以及组合优异的筛网组件机械、化学和电性能(包括韧性，耐磨性和耐化学性)。

本发明的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，同时具有用于精细振动筛分应用的结构上稳定的小筛分开口。在本发明的实施例中，筛分开口非常小(例如，小至约43微米)，并且筛网元件足够大(例如，1英寸×1英寸、1英寸×2英寸、2英寸×3英寸等等)，以使得可以实际组装完整的筛网组件的筛分表面(例如，2英尺×3英尺，3英尺×4英尺等)。制造用于精细筛分应用的小筛分开口需要注塑成型成非常小的结构构件，其实际形成筛分开口。这些结构构件被注塑成型为与筛网元件结构一体形成。重要的是，结构构件足够小(例如，在某些应用中，它们在筛分表面宽度上可以是大约43微米的量级)，以提供有效的总体开口筛分面积，并且形成整个筛网元件结构的一部分，所述筛网元件足够大(例如，2英寸×3英寸)，以使得能够实际用其组装成相对较大的完整的筛分表面(例如，2英尺×3英尺)。

在本发明的一个实施例中，将热塑性材料注塑成型以形成筛网元件。因为即使可能的话，将热塑性塑料模塑成单个的相对大的、具有细小开口的振动筛分结构，并在振动筛分应用中获得竞争性能所需的开口筛分面积，将是非常困难的，所以以前热塑性塑料没有用于制造具有细小尺寸开口(例如，大约43微米至大约1000微米)的振动筛网。

根据本发明的实施例，提供了一种筛网组件：其在结构上是稳定的，并且可以经受各种加载条件，包括压缩、张紧和夹紧；能承受大的振动力；包括多个注塑成型的筛网元件，由于其相对小的尺寸，所以其可以制造为具有非常小的开口的尺寸(具有小至约43微米的尺寸规格)；消除了对金属网布的需要；其为轻量级；是可回收的；简单并易于组装；可以以多种不同的构造制造，包括在整个筛网上具有各种筛开口尺寸并具有各种筛分表面构造，例如平面和波浪形部分的各种组合；并且可以用特定应用材料和纳米材料制造。更进一步地，每个筛网组件可以根据特定应用定制，并且可以根据最终用户提供的规格简单和容易地制造具有各种开口的尺寸和构造。本发明的实施例可以应用于各种场合，包括湿法和干法应用，并且可以应用于各种行业。本发明不限于油气工业和采矿工业，其可用于任何需要使用振动筛分机进行分离材料(包括纸浆和纸张，化学品，药物等)的工业中。

在本发明的示例性实施例中，提供了一种筛网组件，其使用热塑性注塑成型的筛网元件根本上改善材料的筛分。多个热塑性聚合物注塑成型的筛网元件牢固地连接到子栅格结构。子栅格紧固在一起形成筛网组件结构，其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以具有不同的形状和配置。热塑性注塑模制的单独的筛网元件可精确地制造筛分开口，筛分开口的尺寸可以小至约43微米。栅格框架大体上为刚性，并且在固定到振动筛分机时，其可以提供耐久性，以抵抗在承受实质振动负荷下的损坏或变形。此外，在组装形成完整的筛网组件时，子栅格足够坚固，不仅能够承受振动载荷，而且还能承受将筛网组件固定到振动筛分机上所需的力，包括大的压缩载荷、张力载荷和/或夹紧负载。更进一步，子栅格中的开口在结构上支撑筛网元件，并将振动从振动筛分机传递到形成筛分开口的元件，从而优化筛分性能。筛网组件的筛网元件、子栅格和/或任何其它部件可以包括纳米材料和/或玻璃纤维，除了其他益处之外，其还提供耐久性和强度。

根据本发明的示例实施例，提供一种筛网组件，其具有筛网元件以及子栅格，所述筛网元件包括具有一系列筛分开口的筛网元件筛分表面，所述子栅格包括多个细长结构构件，以形成具有栅格开口的栅格框架。所述筛网元件跨越至少一个栅格开口，并且连接到子栅格的上表面(top surface)。多个独立的子栅格固定在一起形成筛网组件，并且筛网组件具有带有多个筛网元件筛分表面(screen element screening surfaces)的连续的筛网组件筛分表面(screen assembly screening surface)。筛网元件包括基本平行的端部和基本上平行的侧边缘部，其大体上垂直于端部。筛网元件进一步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在端部之间延伸，并且大致平行于侧边缘部。第二筛网元件支撑构件在侧边缘部之间延伸并且大致平行于端部。筛网元件包括基本上平行于侧边缘部的第一系列加强构件和基本上平行于端部的第二系列加强构件。筛网元件筛分表面包括形成筛分开口的筛分表面元件。端部、侧边缘部、第一和第二支撑构件以及第一和第二系列加强构件使得筛分表面元件和筛分开口在结构上稳定。筛网元件是单个热塑性注塑件。

筛分开口可以是矩形、正方形、圆形和椭圆形或任何其它形状。筛分表面元件可以在平行于端部的方向延伸，并且形成筛分开口。筛分表面元件也可以在垂直于端部的方向延伸，并且形成筛分开口。矩形、正方形、圆形和椭圆形(或其它形状)筛分开口的不同组合可以结合在一起，并且取决于所使用的形状，所述组合可以在平行和/或垂直于端部的方向延伸。

筛分表面元件可以在平行于端部的方向延伸，并且可以是形成筛分开口的细长构件。筛分开口可以是在相邻筛分表面元件的内表面之间，距离为约43微米至约4000微米的细长槽。在某些实施例中，筛分开口在相邻筛分表面元件的内表面之间，距离为约70微米到约180微米。在其它实施例中，筛分开口在相邻筛分表面元件的内表面之间，距离为约43微米至约106微米。在本发明的实施例中，筛分开口可以具有宽度和长度，宽度为约0.043mm至约4mm，长度为约0.086mm至约43mm。在某些实施例中，宽长比为约1:2至约1:1000。

多个不同尺寸的子栅格可以组合，以形成用于筛网元件的筛网组件支撑结构。可选地，单个子栅格可以是热塑性注塑成型的或以其他方式构造，以形成用于多个单独的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，第一子栅格包括第一基部构件，其具有与第二子栅格的第二基部构件的第二紧固件配合的第一紧固件，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，并且第二紧固件可以是夹子孔，其中夹子卡入夹子孔中，并将第一和第二子栅格牢固地连接在一起。

第一和第二筛网元件支撑构件和筛网元件端部包括配置为与子栅格连接装置配合的筛网元件连接装置。子栅格连接装置包括细长连接构件，并且筛网元件连接装置包括与细长连接构件配合的连接开口，将筛网元件牢固地连接到子栅格。细长连接构件的一部分配置为穿过筛网元件连接开口，并略微在筛网元件筛分表面的上方。连接开口包括锥形开口或者简单地包括没有任何锥度的开口。熔化在筛网元件筛分表面上方的细长连接构件的一部分，并且填充锥形开口，将筛网元件紧固到子栅格。可选地，细长连接构件穿过筛网元件筛分表面中的开口，并处于筛网元件筛分表面中的开口的上方，熔化细长连接构件的一部分，使得其在筛网元件筛分表面上形成有焊珠(bead)，并将筛网元件紧固到子栅格。

细长结构构件包括基本上平行的子栅格端部构件和基本上平行的子栅格侧部构件，子栅格侧部构件基本上垂直于子栅格端部构件。细长结构构件进一步包括第一子栅格支撑构件和与第一子栅格支撑构件正交的第二子栅格支撑构件。第一子栅格支撑构件可在子栅格端部构件之间延伸，并且大致平行于子栅格侧部构件。第二子栅格支撑构件可以在子栅格侧部构件之间延伸，并且大致平行于子栅格端部构件，并且其基本上垂直于子栅格边缘构件。

栅格框架可以包括形成第一和第二栅格开口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。子栅格具有脊部和基部。第一和第二栅格框架包括第一和第二角表面，所述第一和第二角表面在脊部处成峰，并从峰部分向下延伸到基部。第一和第二筛网元件分别跨越第一和第二角表面。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种筛网组件，其具有筛网元件和子栅格，所述筛网元件包括具有一系列筛分开口的筛网元件筛分表面，所述子栅格包括多个细长结构构件，这些细长结构构件形成具有栅格开口的栅格框架。筛网元件跨越至少一个栅格开口，并且固定到子栅格的上表面。多个子栅格固定在一起形成筛网组件，并且筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面组成的连续的筛网组件筛分表面。筛网元件是单个热塑性注塑件。

筛网元件包括基本上平行的端部和基本上垂直于端部的基本平行的侧边缘部。筛网元件进一步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在端部之间延伸，并且大致平行于侧边缘部。第二筛网元件支撑构件在侧边缘部之间延伸，并且大致平行于端部。筛网元件包括基本上平行于侧边缘部的第一系列加强构件和基本上平行于端部的第二系列加强构件。筛网元件包括在平行于端部的方向延伸、并形成筛分开口的细长筛分表面元件。端部、侧边缘部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加强构件使得筛分表面元件和筛分开口在结构上稳定。

第一和第二系列加强构件的厚度小于端部、侧边缘部和第一及第二筛网元件支撑构件的厚度，端部和侧边缘部以及第一和第二筛网元件支撑构件可以形成四个矩形面积。第一系列加强构件和第二系列加强构件在四个矩形面积中的每一个内形成多个矩形支撑栅格。筛分开口在每个筛分表面元件的内表面之间宽度为大约43微米至大约4000微米。在某些实施例中，筛分开口在每个筛分表面元件的内表面之间宽度为大约70微米至大约180微米。在其他实施例中，筛分开口在每个筛分表面元件的内表面之间宽度为大约43微米至大约106微米。在本发明的实施例中，筛分开口的宽度为约0.043mm至约4mm，长度为约0.086mm至约43mm。在某些实施例中，宽长比为约1:2至约1:1000。

筛网元件是柔性的。

子栅格端部构件、子栅格侧部构件以及第一子栅格支撑构件和第二子栅格支撑构件形成八个矩形栅格开口。第一筛网元件跨越四个栅格开口，并且第二筛网元件跨越其他四个开口。

当承受负载时，筛网元件筛分表面的中央部分可以稍微弯曲。子栅格基本上是刚性的。子栅格也可以是单个热塑性注塑件。至少子栅格端部构件和子栅格侧部构件之一包括紧固件，所述紧固件被配置为与其它子栅格的紧固件配合，所述紧固件可以是夹子和夹子孔，其卡入到位，并将子栅格牢固地连接在一起。

子栅格包括：基本平行的三角形端部构件，基本平行于三角形端部构件的三角形中间件，基本垂直于三角形端部构件、并在三角形端部构件之间延伸的第一和第二中间支撑构件，大体上垂直于三角形端部构件、并且在三角形端部构件之间延伸的第一和第二基部支撑构件，以及基本上垂直于三角形端部构件、并在三角形端部构件之间延伸的中央脊部。三角形端部构件的第一边缘、三角形中间件和第一中间支撑构件、第一基部支撑构件和中央脊形成具有第一系列栅格开口的子栅格的第一上表面。三角形端部构件的第二边缘、三角形中间件和第二中间支撑构件、第二基部支撑构件和中央脊部形成具有第二系列栅格开口的子栅格的第二上表面。第一上表面从中央脊部向下倾斜到第一基部支撑构件，且第二上表面从中央脊部向下倾斜到第二基部支撑构件。第一和第二筛网元件分别跨越第一系列栅格开口和第二系列栅格开口。三角形端部件的第一边缘、三角形中间件、第一中间支撑构件、第一基部支撑构件和中央脊部包括第一子栅格连接装置，其被配置为与第一筛网元件的第一筛网元件连接装置牢固地配合。三角形端部构件的第二边缘、三角形中间件、第二中间支撑构件、第二基部支撑构件和中央脊部包括第二子栅格连接装置，其被配置为与第二筛网元件的第二筛网元件连接装置牢固地配合。第一和第二子栅格连接装置包括细长连接构件，并且第一和第二筛网元件连接装置包括与细长连接构件配合的连接开口，从而将第一和第二筛网元件分别牢固地连接到第一和第二子栅格。细长连接构件的一部分可延伸穿过筛网元件连接开口，并略处于第一和第二筛网元件筛分表面的上方。

第一和第二筛网元件各自包括基本平行的端部，以及基本垂直于端部的基本平行的侧边缘部。第一和第二筛网元件各自包括第一筛网元件支撑构件和垂直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，并且大体平行于侧边缘部，所述第二筛网元件支撑构件在所述侧边缘部之间延伸，并且大致平行于所述端部。第一和第二筛网元件各自包括基本上平行于侧边缘部的第一系列加强构件，以及基本上平行于端部的第二系列加强构件。第一和第二筛网元件各自包括在平行于端部的方向延伸、并形成筛分开口的细长筛分表面元件。端部、侧边缘部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加强构件使得筛分表面元件和筛分开口在结构上稳定。

第一和第二基部支撑构件之一包括将多个子栅格固定在一起的紧固件，所属紧固件可以是夹子和夹子孔，其卡入到位，并且将子栅格牢固地连接在一起。

筛网组件包括第一、第二、第三和第四筛网元件。第一系列栅格开口是八个开口，其由三角形端部构件的第一边缘、三角形中间件和第一中间支撑构件、第一基部支撑构件和中央脊部形成。第二系列栅格开口是八个开口，其由三角形端部构件的第二边缘、三角形中间件、第二中间支撑构件、第二基部支撑构件和中央脊部形成。第一筛网元件跨越第一系列栅格开口的四个栅格开口，并且第二筛网元件跨越第一系列栅格开口的其他四个开口。第三筛网元件跨越第二系列栅格开口的四个栅格开口，并且第四筛网元件跨越第二系列栅格开口的其他四个开口。当承受负载时，第一、第二、第三和第四筛网元件筛分表面的中央部分可以稍微弯曲。子栅格基本是刚性的，其可以是单个的热塑性注塑件。

根据本申请的示例性实施例，提供一种筛网组件，其具有筛网元件和子栅格，筛网元件包括具有筛分开口的筛网元件筛分表面，子栅格包括具有栅格开口的栅格框架。筛网元件跨越栅格开口，并连接到子栅格的表面。多个子栅格固定在一起形成筛网组件，并且筛网组件具有包括多个筛网元件筛分表面的连续筛网组件筛分表面。筛网元件是热塑性注塑件。

筛网组件还包括第一热塑性注塑成型的筛网元件和第二热塑性注塑成型的筛网元件，并且栅格框架包括形成第一栅格开口和第二栅格开口的第一和第二栅格框架。子栅格包括脊部和基部，第一和第二栅格框架包括在脊部处成峰的、并且从峰部向下延伸到基部的第一和第二角表面。第一和第二筛网元件分别跨越第一和第二角表面。第一和第二角表面包括用于与筛网元件连接装置牢固配合的子栅格连接装置。子栅格连接装置包括细长连接构件，并且筛网元件连接装置包括与细长连接构件配合的开口，从而将筛网元件牢固地连接到子栅格。

子栅格基本是刚性的，并且可以是单个热塑性注塑件。基部的一部分包括将一个子栅格固定到另一子栅格的第三和第四紧固件的第一和第二紧固件。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子孔。夹子可以卡入夹子孔中，并将一个子栅格和另一个子栅格牢固地连接在一起。

子栅格可形成凹形结构，并且连续的筛网组件筛分表面也是凹形的。子栅格可形成平面结构，并且连续筛网组件筛分表面也是平面的。子栅格可形成凸起结构，并且连续筛网组件筛分表面也是凸起的。

在将振动筛网组件放置在振动筛分机中时，振动筛分机的压缩组件抵住振动筛网组件的至少一个侧部构件，当受到压缩组件的压缩力时，筛网组件可形成预设的凹形。预设的凹形可以根据振动筛分机的表面的形状来确定。筛网组件可以具有将筛网组件配合到振动筛分机的表面的配合表面，所述配合表面可以是橡胶、金属(例如钢，铝等)、复合材料、塑料材料或任何其它合适的材料。筛网组件包括被配置为与振动筛分机的配合表面接合的配合表面，使得将筛网组件引导到振动筛分机上的固定位置中。配合表面形成在至少一个子栅格的一部分中。筛网组件配合表面为凹形，其形成在筛网组件的角部中或大致形成在筛网组件的侧边缘的中间。筛网组件具有用于与振动筛分机的凹表面配合的拱形表面。筛网组件大体上具有刚性结构，当固定到振动筛分机时，其基本上不弯曲。筛网组件包括筛网组件配合表面，所述配合表面使得当受到振动筛分机的构件的压缩力时，其形成预设的凹形。筛网组件配合表面是可塑形的，使得其与振动筛分机的配合表面相接，以将筛网组件引导到振动筛分机上的预设位置。筛网组件包括负载杆，其连接到筛网组件的子栅格的边缘表面，负载杆用于将负载分布在筛网组件的表面上。当受到振动筛分机的压缩构件对振动筛网组件的负载杆的压缩力时，筛网组件用于形成预设的凹形。筛网组件可以是凹形形状，并且当受到振动筛分机的构件的压缩力时，其发生弯曲，并形成预设的凹形。

第一组子栅格形成具有第一紧固件装置的中央支撑框架组件。第二组子栅格形成具有第二紧固件装置的第一端部支撑框架组件。第三组子栅格形成具有第三紧固件装置的第二端部支撑框架组件。第一、第二和第三紧固件装置将第一和第二端部支撑框架固定到中央支撑组件。第一端部支撑框架组件的侧边缘表面形成筛网组件的第一端部。第二端部支撑框架装置的侧边缘表面形成筛网组件的第二端部。第一和第二端部支撑框架组件以及中央支撑框架组件中的每一个的端表面，积累地形成完整筛网组件的第一和第二侧表面。筛网组件的第一和第二侧表面基本上平行，并且筛网组件的第一和第二端表面基本平行，并且基本上垂直于筛网组件的侧表面。筛网组件的侧表面包括紧固件，所述紧固件用于接合粘结杆(binder bar)和负载分布杆(load distribution bar)中的至少一个。子栅格包括侧表面，其使得在将单个子栅格固定在一起以形成第一和第二端部支撑框架组件和中央支撑框架组件时，第一和第二端部支撑框架组件和中央支撑框架组件各自形成凹形。子栅格包括可变形的侧表面，其使得当将单个子栅格固定在一起，以形成第一和第二端部支撑框架组件和中央支撑框架组件时，第一和第二端部支撑框架组件和中央支撑框架组件各自形成凸形。

筛网元件可通过机械装置、粘合剂、热铆接和超声波焊接中的至少一种固定到子栅格。

根据本发明的示例性实施例，提供一种筛网元件，其具有：筛网元件筛分表面，其具有形成一系列筛分开口的筛分表面元件；一对基本平行的端部；一对基本平行的侧边缘部，其基本上垂直于所述端部；第一筛网元件支撑构件；与所述第一筛网元件支撑构件正交的第二筛网元件支撑构件，所述第一筛网元件支撑构件在所述端部之间延伸，并且大致平行于所述侧边缘部，所述第二筛网元件支撑构件在所述侧部边缘部分之间延伸，大致平行于所述端部，并且基本垂直于所述侧边缘部；基本平行于所述侧边缘部的第一系列加强构件；以及基本平行于所述端部的第二系列加强构件。筛分表面元件在平行于端部的方向延伸。端部、侧边缘部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加强构件使得筛分表面元件和筛分开口在结构上稳定，并且筛网元件是单个热塑注塑件。

根据本发明的一个示例性实施例，提供一种筛网元件，其具有：筛网元件筛分表面，该筛分表面具有筛分表面元件形成一系列筛分开口；一对基本平行的端部；以及基本垂直于所述端部的一对基本平行的侧边缘部。筛网元件是热塑性注塑件。

筛网元件还具有第一筛网元件支撑构件；与所述第一筛网元件支撑构件正交的第二筛网元件支撑构件，所述第一筛网元件支撑构件在所述端部之间延伸，并且大致平行于所述侧边缘部，所述第二筛网元件支撑构件在所述侧边缘部之间延伸，并且大致平行于所述端部；基本平行于所述侧边缘部的第一系列加强构件；以及基本平行于所述端部的第二系列加强构件。筛分表面元件在平行于端部的方向延伸。在某些实施例中，筛分表面元件也可构造成垂直于端部延伸。端部、侧边缘部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加强构件，使得筛分表面元件和筛分开口在结构上稳定。

筛网元件还具有与筛网元件一体模制、并且用于与子栅格连接装置配合的筛网元件连接装置。多个子栅格可形成筛网组件，并且筛网组件具有包括多个筛网元件筛分表面的连续筛网组件筛分表面。

根据本申请的示例实施例，提供一种制造用于筛分材料的筛网组件的方法，其包括：确定筛网组件的筛网组件性能规格；基于所述筛网组件性能规格确定筛网元件的筛分开口需求，所述筛网元件包括具有筛分开口的筛网元件筛分表面；基于所述筛网组件性能规格确定筛分配置，所述筛分配置包括使所述筛网元件以平面配置和非平面配置中的至少一种配置；使所述筛网元件由热塑性材料注塑成型；制造用于支撑所述筛网元件的子栅格，所述子栅格具有带栅格开口的栅格框架，其中至少一个筛网元件跨越至少一个栅格开口，并固定到所述子栅格的上表面，每个子栅格的上表面包括接收所述筛网元件的平面表面和非平面表面中的至少一个；将所述筛网元件连接到所述子栅格；将多个子栅格组件连接在一起，以形成端部筛分框架和中央筛分框架；将所述端部筛分框架连接到所述中央筛分框架，以形成筛分框架结构；将第一粘结杆连接到所述筛分框架结构的第一端；以及将第二粘结杆连接到所述筛分框架结构的第二端，以形成所述筛网组件，所述筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面构成的连续筛网组件筛分表面。

筛网组件性能规格包括用于筛分应用的尺寸、材料要求、开口筛分面积、切割点(cut point)和容量要求中的至少一个。手柄连接到粘结杆。标签(tag)连接到粘结杆，所述标签包括筛网组件的性能描述。筛网元件和子栅格中的至少一个是单个热塑注塑件。热塑性材料包括纳米材料。子栅格包括至少一个具有紧固件的基部构件，紧固件与其他子栅格的其他基部构件的紧固件配合，并将子栅格固定在一起。紧固件可以是夹子和夹子孔，其卡入到位，并且将子栅格牢固地连接在一起。

根据本申请的示例性实施例，提供一种制造用于筛分材料的筛网组件的方法，所述方法通过用热塑性材料来注塑成型筛网元件，筛网元件包括具有筛分开口的筛网元件筛分表面；制造支撑所述筛网元件的子栅格，所述子栅格具有带有栅格开口的栅格框架，所述筛网元件跨越至少一个栅格开口；将所述筛网元件固定到所述子栅格的上表面；以及将多个子栅格组件连接在一起，以形成所述筛网组件，所述筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面构成的连续筛网组件筛分表面。所述方法还包括将第一粘结杆连接到筛网组件的第一端，并将第二粘结杆连接到筛网组件的第二端。第一和第二粘结杆将子栅格结合在一起。粘结杆用于将负载分布在筛网组件的第一端和第二端上。热塑性材料包括纳米材料。

根据本发明的示例性实施例，提供一种通过将筛网组件连接到振动筛分机来筛分材料的方法，筛网组件包括具有形成筛网元件筛分表面的一系列筛分开口的筛网元件，以及子栅格，其包括形成具有栅格开口的栅格框架的多个细长结构构件。筛网元件跨越栅格开口，并且固定到子栅格的上表面。多个子栅格固定在一起，以形成筛网组件。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。筛网元件是单个热塑性注塑件。使用筛网组件来筛分材料。

根据本发明的示例性实施例，提供一种用于筛分材料的方法，其包括将筛网组件连接到振动筛分机，并且将筛网组件的顶部筛分表面制成凹形。筛网组件包括筛网元件和子栅格，筛网元件具有形成筛网元件筛分表面的一系列筛分开口，子栅格包括形成具有栅格开口的栅格框架的多个细长结构构件。筛网元件跨越栅格开口，并且固定到子栅格的上表面。多个子栅格固定在一起，以形成筛网组件，并且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。筛网元件是单个热塑性注塑件。使用筛网组件来筛分材料。

根据本发明的示例性实施例，提供一种筛网组件，其包括：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，使得筛网元件和子栅格可以固定在一起。筛网元件是单个热塑性注塑件。

第一粘附装置是多个在筛网元件的底面上的腔袋(cavity pockets)，并且第二粘附装置是多个在子栅格的上表面的熔接棒(fusion bars)。筛网元件是微模塑的，并且具有在约40微米和约1000微米之间的筛分开口。腔袋是细长袋状(elongated pockets)。熔接棒的高度略大于腔袋的深度。腔袋的深度为大约0.05英寸，并且熔接棒的高度是大约0.056英寸。熔接棒的宽度可以略小于腔袋的宽度。

筛网元件包括热塑性聚氨酯。子栅格包括尼龙。筛网组件包括固定在一起的附加的筛网元件和子栅格，其中，多个子栅格固定在一起。筛网元件具有多个筛分开口，筛分开口是具有宽度和长度的细长槽，在每个筛分表面元件的内表面之间，筛分开口的宽度为大约43微米至大约1000微米。筛网元件可以通过激光焊接连接到子栅格。筛网元件和子栅格之间的焊接包括来自筛网元件和子栅格的材料的混合。

根据本发明的示例性实施例，提供一种筛网组件，其包括：筛网元件，筛网元件包括具有一系列筛分开口的筛网元件筛分表面；以及子栅格，该子栅格包括形成具有筛分开口的筛分框架的多个细长结构构件。筛网元件跨越至少一个栅格开口，并且连接到子栅格的上表面。多个独立的子栅格固定在一起，以形成筛网组件，并且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。筛网元件包括基本平行的端部和基本平行的侧边缘部，其基本垂直于端部。筛网元件还包括第一筛网元件支撑构件和垂直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，并且大致平行于侧边缘部，第二筛网元件支撑构件在所述侧边缘部之间延伸，并且大致平行于所述端部。筛网元件包括基本平行于侧边缘部的第一系列加强构件以及基本上平行于端部的第二系列加强构件。筛网元件筛分表面包括形成筛分开口的筛分表面元件。端部、侧边缘部、第一和第二支撑构件、第一和第二系列加强构件使得筛分表面元件和筛分开口在结构上稳定。筛网元件是单个热塑性注塑件。筛网元件包括在筛网元件的底面上的多个腔袋(pocket cavities)。子栅格包括在子栅格的上表面上的多个熔接棒。所述多个熔接棒与所述多个腔袋相匹配。

筛分开口是具有宽度和长度的细长槽，在每个筛分表面元件的内表面之间，筛分开口的宽度为大约43微米至大约1000微米。多个熔接棒的高度略大于多个腔袋的深度。多个熔接棒的高度是大约0.056英寸。多个腔袋的深度是大约0.050英寸。多个腔袋中的每一个的宽度略大于多个熔接棒中的每一个的宽度。多个熔接棒配置为，当其熔化时，使得将多个熔接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熔合。筛网元件可允许激光通过所述筛网元件，并接触多个熔接棒。激光可熔化多个熔接棒的一部分，以将筛网元件熔合到子栅格。

子栅格是单个热塑性注塑件。筛网元件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。子栅格包括尼龙材料。熔接棒包括碳和石墨材料中的至少一种。子栅格包括筛网元件定位器装置，其用于将筛网元件定位在子栅格上。筛网元件包括在筛网元件的上表面上、沿着侧边缘部和端部、在定位器装置的定位孔之间的多个锥形沉孔。熔接杆和腔袋可以是不同的材料。

栅格框架包括形成第一和第二栅格开口的第一和第二栅格框架，所述筛网元件包括第一和第二筛网元件。子栅格包括脊部和基部，第一和第二栅格框架包括在脊部处成峰形、并从峰部向下延伸到基部的第一和第二角表面，其中第一和第二筛网元件分别跨越第一和第二角表面。筛网组件包括第二支撑框架，其跨越每个栅格开口的至少一部分。

根据本发明的示例性实施例，提供一种筛网组件，其包括：筛网元件，该筛网元件包括筛网元件筛分表面，该筛网元件筛分表面具有一系列筛分开口和在筛网元件的底面上的多个腔袋；以及子栅格，该子栅格包括多个细长结构构件，所述多个细长结构构件形成栅格框架，该栅格框架具有栅格开口和在子栅格的上表面上的多个熔接棒。筛网元件跨越至少一个栅格开口，并且通过将多个熔接棒熔合到多个腔袋而固定到子栅格的上表面。多个子栅格固定在一起，以形成筛网组件，并且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。筛网元件是单个热塑性注塑件。筛网元件允许激光通过所述筛网元件，并接触多个熔接棒。

筛分开口是具有宽度和长度的细长槽，在每个筛分表面元件的内表面之间，筛分开口的宽度为大约43微米至大约1000微米。筛分开口是具有宽度和长度的细长槽，在每个筛分表面元件的内表面之间，筛分开口的宽度为大约70微米至大约180微米。筛分开口是具有宽度和长度的细长槽，在每个筛分表面元件的内表面之间，筛分开口的宽度为大约43微米至大约106微米。筛分开口是具有宽度和长度的细长槽，宽度为约0.044mm至约4mm，长度为约0.088mm至约60mm。

子栅格包括基本平行的三角形端部构件，基本平行于三角形端部构件的三角形中间件，基本垂直于三角形端部构件、并在三角形端部构件之间延伸的第一和第二中间支撑件，基本垂直于三角形端部构件、并在三角形端部构件的第一和第二基部支撑件以及基本上垂直于三角形端部构件、并在三角形端部构件之间延伸的中央脊部。三角形端部构件的第一边缘、三角形中间件、第一中间支撑件、第一基部支撑件和中央脊部构成具有第一系列栅格开口的子栅格的第一上表面，而三角形端部件的第二边缘、三角形中间件、第二中间支撑件、第二基部支撑件和中央脊部构成具有第二系列栅格开口的子栅格的第二上表面，第一上表面从中央脊部向第一基部支撑件倾斜，第二上表面从中央脊部向第二基部支撑件倾斜。第一和第二筛网元件分别跨越第一系列和第二系列栅格开口。

在本发明的示例性实施例中，提供一种制造筛网组件的方法，其包括：将第一材料的筛网元件激光焊接到第二材料的子栅格；并将多个子栅格连接在一起，以形成筛网组件。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处熔合在一起。

筛网组件在筛网元件的底面上具有第一粘附装置，并且子栅格在子栅格的上表面上具有第二粘附装置。第一粘附装置是多个腔袋，第二粘附装置是多个熔接棒。所述多个腔袋用于与所述多个熔接棒配合。

用于制造筛网组件的方法包括：通过筛网元件中的定位孔和子栅格上表面上的定位凸起(location extensions)将筛网元件定位在子栅格上。用于制造筛网组件的方法包括：使激光通过筛网元件，使得其与多个熔接棒接触。用于制造筛网组件的方法包括：用激光熔化多个熔接棒的一部分。用于制造筛网组件的方法包括：利用由激光产生的热和来自多个熔接棒的熔化部分的热中的一种，来熔化第一材料的一部分。用于制造筛网组件的方法包括移除激光，使得第一材料的熔融部分和熔接棒的熔化部分混合，并恢复到固体。

下面参照附图更详细地描述本发明的示例实施例。

附图说明

图1是本发明的示例性实施例所述的筛网组件的立体图。

图1A是图1所示的筛网组件的局部剖视部分的放大图。

图1B是图1所示的筛网组件的仰视立体图。

图2是本发明的示例性实施例所述的筛网元件的俯视立体图。

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立体图。

图2C是图2所示的筛网元件的仰视图。

图2D是图2所示的筛网元件的局部剖视部分的放大俯视图。

图3是本发明的示例性实施例所述的端部子栅格的俯视立体图。

图3A是图3所示的端部子栅格的仰视立体图。

图4是本发明的示例性实施例所述的中央子栅格的俯视立体图。

图4A是图4所示的中央子栅格的仰视立体图。

图5是本发明的示例性实施例所述的粘结杆的俯视立体图。

图5A是图5所示的粘结杆的仰视立体图。

图6是本发明的示例性实施例所述的筛网子组件的立体图。

图6A是图6所示的子组件的分解图。

图7是图1所示的筛网组件的俯视图。

图7A是图7所示的筛网组件的横截面A-A的放大剖面图。

图8是本发明的示例性实施例所述的部分覆盖有筛网元件的筛网组件的俯视立体图。

图9是图1所示的筛网组件的分解立体图。

图10是本发明的示例性实施例所述的端部子栅格的分解立体图，其示出了在连接到端部子栅格之前的筛网元件。

图10A是图10所示的具有连接到其上的筛网元件的端部子栅格的立体图。

图10B是图10A所示的端部子栅格的俯视图。

图10C是图10A所示的端部子栅格的横截面B-B的剖面图。

图11是本发明的示例性实施例所述的中央子栅格的分解立体图，其示出了在连接到中央子栅格之前的筛网元件。

图11A是图11所示的具有连接到其上的筛网元件的中央子栅格的立体图。

图12是本发明的示例性实施例所述的安装有具有凹形筛分表面的筛网组件的振动筛分机的立体图。

图12A是图12所示振动筛分机的出料端(discharge end)的放大立体图。

图12B是图12所示振动筛分机的主视图。

图13是本发明的示例性实施例所述的具有单个筛分表面的振动筛分机的立体图，该筛分表面具有筛网组件，其具有安装在其上的凹形筛分表面。

图13A是图13所示的振动筛分机的主视图。

图14是本发明的示例性实施例所述的具有两个分离的凹形筛分表面的振动筛分机的主视图，其中预成形的筛网组件安装在振动筛分机上。

图15是本发明的示例性实施例所述的具有单个筛分表面的振动筛分机的主视图，其中预成形的筛网组件安装在振动筛分机上。

图16是本发明的示例性实施例所述的端部支撑框架子组件的立体图。

图16A是图16所示的端部支撑框架子组件的分解立体图。

图17是本发明的示例性实施例所述的中央支撑框架子组件的立体图。

图17A是图17所示的中央支撑框架子组件的分解立体图。

图18是本发明的示例性实施例所述的筛网组件的分解立体图。

图19是本发明的示例性实施例所述的平面筛网组件的俯视立体图。

图20是本发明的示例性实施例所述的凸型筛网组件的俯视立体图。

图21是本发明的示例性实施例所述的具有锥形子栅格的筛网组件的立体图。

图21A是图21所示的筛网组件的部分D的放大图。

图22是本发明的示例性实施例所述的锥形端部子栅格的俯视立体图。

图22A是图22所示的锥形端部子栅格的仰视立体图。

图23是本发明的示例性实施例所述的锥形中央子栅格的俯视立体图。

图23A是图23所示的锥形中央子栅格的仰视立体图。

图24是本发明的示例性实施例所述的锥形子组件的立体图。

图24A是图24所示的锥形子组件的分解立体图。

图24B是锥形端部子栅格的分解立体图，示出了在连接到锥形端部栅格之前的筛网元件。

图24C是图24B所示的具有连接到其上的筛网元件的锥形端部子栅格的立体图。

图24D是本发明的示例性实施例所述的锥形中央子栅格的分解立体图，其示出在连接到锥形中央子栅格之前的筛网元件。

图24E是图24D所示的具有连接到其上的筛网元件的锥形中央子栅格的立体图。

图25是本发明的示例性实施例所述的具有锥形子栅格的筛网组件的俯视图。

图25A是图25所示的筛网组件的横截面C-C的剖面图。

图25B是图25A中所示的横截面C-C的放大图。

图26是本发明的示例性实施例所述的具有锥形和平面形的子组件的筛网组件的分解立体图。

图27是本发明的示例性实施例所述的具有两个筛分表面的振动筛分机的立体图，所述两个筛分表面具有安装在其上的有凹形筛分表面的组件，其中筛网组件包括锥形和平面形的子组件。

图28是本发明的示例性实施例所述的具有锥形和平面形的子栅格而没有筛网元件的筛网组件的俯视立体图。

图29是图28所示的筛网组件的俯视立体图，其中筛网元件部分地覆盖子栅格。

图30是本发明的示例性实施例所述的具有两个筛分表面的振动筛分机的主视图，所述筛分表面具有安装在其上的有凹形筛分表面的组件，其中筛网组件包括锥形和平面形的子栅格。

图31是本发明的示例性实施例所述的具有单个筛分表面的振动筛分机的主视图，所述单个筛分表面具有安装在其上的有凹形筛分表面的组件，其中筛网组件包括锥形和平面形的子栅格。

图32是本发明的示例性实施例所述的具有两个筛分表面的振动筛分机的主视图，所述筛分表面具有安装在其上的有平面筛分表面的预成形的筛网组件，其中筛网组件包括锥形和平面形的子栅格。

图33是本发明的示例性实施例所述的具有单个筛分表面的振动筛分机的主视图，所述筛分表面具有安装在其上的有平面筛分表面的预成形的筛网组件，其中筛网组件包括锥形和平面形的子栅格。

图34是图3所示的本发明的示例性实施例所述的端部子栅格的立体图，所述端部子栅格具有部分连接到其上的单个筛网元件。

图35是图34所示的端部子栅格的局部剖视部分E的放大图。

图36是本发明的示例性实施例所述的在筛网组件的一部分中具有锥形子栅格的筛网组件的立体图。

图37是本发明的示例性实施例所述的制造筛网组件的流程图。

图38是本发明的示例性实施例所述的制造筛网组件的流程图。

图39是本发明的示例性实施例所述的振动筛分机的立体图，所述振动筛分机具有安装在其上的有平面筛分表面的单个筛网组件，其中振动机的一部分被切掉，以示出筛网组件。

图40是本发明的示例性实施例所述的单个筛网元件的俯视立体图。

图40A是本发明的示例性实施例所述的锥形筛网元件的俯视立体图。

图40B是图40A中所示的四个锥形筛网元件的俯视立体图。

图40C是本发明的示例性实施例所述的倒置的锥形筛网元件的俯视立体图。

图40D是图40C所示的筛网元件的主视图。

图40E是本发明的示例性实施例所述的筛网元件结构的俯视立体图。

图40F是图40E所示的筛网元件结构的主视图。

图41至43是本发明的示例性实施例所述的筛网元件的前横截面剖面图。

图44是本发明的示例性实施例所述的具有预筛分组件的预筛分结构的俯视立体图。

图44A是图44所示的本发明的示例性实施例所述的预筛分组件的俯视立体图。

图45是本发明的示例性实施例所述的在子栅格的一部分上方的筛网元件的俯视图。

图45A是图45的横截面A-A的分解侧视图，示出了在图45的子栅格的一部分上方的筛网元件。

图45B是本发明的示例性实施例所述的、在将筛网元件连接到子栅格之前图45的筛网元件和子栅格的一部分的横截面A-A的侧视图。

图45C是图45B的部分A的放大图。

图45D是本发明的示例性实施例所述的、在将筛网元件连接到子栅格之后图45的筛网元件和子栅格的一部分的横截面A-A的侧视图。

图45E是图45D的部分B的放大图。

图46是本发明的示例性实施例所述的筛网元件的一部分和子栅格的一部分的侧视剖面图。

图47是本发明的示例性实施例所述的筛网组件的一部分的俯视立体图。

图48是本发明的示例性实施例所述的筛网元件的俯视立体图。

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立体图。

图48C是图48所示的筛网元件的仰视图。

图49是本发明的示例性实施例所述的端部子栅格的俯视立体图。

图49A是图49所示的端部子栅格的仰视立体图。

图50是本发明的示例性实施例所述的中央子栅格的俯视立体图。

图50A是图50所示的中央子栅格的仰视立体图。

图51是本发明的示例性实施例所述的端部子栅格的分解立体图，其示出在连接到端部子栅格之前的筛网元件。

图51A是图51所示的端部子栅格的立体图，其中，筛网元件连接到端部子栅格上。

图52是本发明的示例性实施例所述的中央子栅格的分解立体图，其示出在连接到中央子栅格之前的筛网元件。

图52A是图52所示的中央子栅格的立体图，其中，筛网元件连接到端部子栅格上。

图53是本发明的示例性实施例所述的锥形端部子栅格的俯视立体图。

图53A是图53所示的锥形端部子栅格的仰视立体图。

图54是本发明的示例性实施例所述的锥形中央子栅格的俯视立体图。

图54A是图54所示的锥形中央子栅格的仰视立体图。

图55是本发明的示例性实施例所述的锥形端部子栅格的分解立体图，其示出了在连接到锥形端部子栅格之前的筛网元件。

图55A是图55所示的锥形端部子栅格的立体图，其中，筛网元件连接到锥形端部子栅格上。

图56是本发明的示例性实施例所述的锥形中央子栅格的分解立体图，其示出了在连接到锥形中央子栅格之前的筛网元件。

图56A是图56所示的锥形中央子栅格的立体图，其中，筛网元件连接到锥形中央子栅格上。

图57是本发明的示例性实施例所述的图50所示的端部子栅格的立体图，端部子栅格具有部分连接到其上的单个筛网元件。

图57A是图57所示的端部子栅格的部分A的放大图。

具体实施方式

在附图中，相同的附图标记表示相同的部件。

本发明的实施例提供了一种筛网组件，其包括与子栅格配合的注塑成型的筛网元件。多个子栅格彼此牢固地紧固在一起，以形成振动筛网组件，振动筛网组件具有连续的筛分表面，并且用在振动筛分机上。当在振动筛分机上进行安装和操作时，整个筛网组件结构用于承受产生的严酷的负载条件。在筛网组件制造和振动筛分应用中，注塑成型的筛网元件具有许多优点。在本发明的某些实施例中，使用热塑性材料注塑成型筛网元件。在本发明的某些实施例中，筛网元件具有第一粘合装置，其与子栅格上的第二粘合装置配合。第一和第二粘附装置包括不同的材料，并且设置为使得筛网元件可以通过激光焊接，熔合到子栅格。第一粘合装置可以是多个腔袋，第二粘合装置可以是多个熔接棒，其在受到激光照射时会熔化。筛网元件包括热塑性聚氨酯，其可以是基于聚酯或基于聚醚的。本发明的实施例包括通过单独材料的硬化混合固定到子栅格的筛网元件。本发明的实施例包括通过激光焊接将筛网元件融合到子栅格和将多个子栅格连接在一起以形成筛网组件来制造筛网组件的方法。

本发明的实施例提供注塑成型筛网元件，其具有实用的尺寸，用于制造振动筛网组件和用于振动筛分应用。在单个筛网元件的配置中已经考虑了几个重要的考虑。本发明提供的筛网元件，具有最佳尺寸(足够大以用于有效地组装完整的筛网组件结构，但足够小以使得注塑模制(在某些实施例中为微模塑)成极小的结构以形成筛分开口同时避免凝固(即，在完全填满模具之前，材料在模具中硬化))；具有最佳的开口筛分面积(形成开口和支撑开口的结构具有最小的尺寸，以增加用于筛分的总开口面积，同时在某些实施例中，保持所需的非常小的筛分开口以适当地将材料分离到特定标准)；具有耐久性和强度，可在各种温度范围内工作；耐化学性；结构稳定；其在筛分组装制造工艺中是高度通用的；并可为特定应用进行可定制配置。

本发明的实施例提供使用极精确的注塑成型制造的筛网元件。筛网元件越大，组装完整的振动筛网组件越容易。简单地说，放在一起的部件数越少。然而，筛网元件越大，注塑模制非常小的结构(即形成筛分开口的结构)越困难。重要的是使形成筛分开口的结构的尺寸最小化，可使单个筛网元件上的筛分开口的数量最大化，并且由此优化筛网元件甚至整个筛网组件的开口筛分面积。在某些实施例中，提供了足够大(例如，1英寸×1英寸，1英寸×2英寸，2英寸×3英寸等)的筛网元件，可以使得组装完整的筛网组件筛分表面(例如，2英尺×3英尺，3英尺×4英尺等)更具实用性。当微模塑非常小的结构构件(例如，小至43微米的结构构件)时，相对“小尺寸”(例如，1英寸×1英寸，1英寸×2英寸，2英寸×3英寸等)是相当大的。整个筛网元件的尺寸越大并且形成筛分开口的单个结构构件的尺寸越小，注塑成型过程越容易出现诸如凝固等错误。因此，筛网元件的尺寸必须对于筛网组件制造是实用的，同时足够小以消除当微模塑非常小的结构时的诸如凝固的问题。筛网元件的尺寸可以基于注塑成型的材料、所需的筛分开口尺寸和期望的总体开口筛分面积而变化。

开口筛分面积是振动筛网组件的关键特征。对于传统的100目至200目的金属丝筛网组件，平均可用的开口筛分面积(即，考虑到支撑构件的结构钢和结合材料之后的实际开口面积)在16％的范围内。本发明的具体实施例(例如，具有本文所述的结构并具有100目至200目筛分开口的筛网组件)提供了具有相似的实际开口筛分面积在相同范围的筛网组件。然而，在现场，传统的筛网会很快被堵塞，这导致实际的开口筛分面积减少得相当快。传统金属筛网在使用的第一个24小时内堵塞并且实际的开口筛分面积减少50％是常见的。由于金属丝受到振动力，振动力施加弯曲载荷到金属丝上，所以传统的金属丝组件也会经常失效。相反地，因为筛网组件的结构稳定性和构造，包括筛网元件和子栅格结构，所以根据本发明的实施例的注塑成型的筛网组件不会出现大范围的堵塞(从而保持相对恒定的实际开口筛分面积)，并且很少失效。事实上，根据本发明实施例的筛网组件具有极长的寿命，并且在加载时可以持续较长时间。根据本发明的筛网组件已经在严格条件下测试了数个月而没有失效或堵塞，而传统的金属丝组件在相同条件下测试，其在几天内就堵塞和失效了。如本文更充分地讨论，传统的热固性型组件不能用于这种应用中。

在本发明的实施例中，热塑性塑料用于注塑模制筛网元件。与热固型聚合物相反(热固型聚合物通常包括在一定温度下相互发生化学反应和固化的液体材料)，热塑性塑料的使用通常更简单，并且可以例如通过熔化均匀材料(通常为固体颗粒的形式)，然后注塑模制熔化的材料。不仅热塑性塑料的物理性能对于振动筛分应用是最佳的，而且热塑性液体的使用使制造工艺更简单，特别是在如本文所述微模塑部件时。在本发明中使用热塑性材料提供了优良的挠曲和弯曲疲劳强度，并且对于经受间歇性重负载或恒定重负载的部件是理想的，如在振动筛分机上使用的振动筛分。由于振动筛分机运动，热塑性注塑材料的低摩擦系数提供了最佳的耐磨特性。事实上，某些热塑性塑料的耐磨性优于许多金属。进一步地，如本文所述的热塑性塑料的使用，由于其韧性和伸长率特性，为制造“卡扣配合”(snap-fits)提供了一种最佳材料。在本发明的实施例中，使用热塑性塑料还提供对于应力开裂，老化和极度气候的耐受性。热塑性塑料的热变形温度在200°F的范围内。通过添加玻璃纤维，这将增加到约250°F至约300°F或更大，同时通过弯曲模量(Flexural Modulus)测量，其刚度从约400,000PSI增加到超过约1,000,000PSI。在现场苛刻条件下，在振动筛分机上使用振动筛分，所有上述性能对于所遇到的环境都是理想的。

根据实施例的期望特性，本发明的实施例可以将各种材料结合到子栅格单元和/或筛网元件中。热塑性聚氨酯(TPU)可以结合到本发明的实施例中(例如，筛网元件)，其可提供弹性，透明性和对油、油脂和磨损的耐受性。TPU还具有高剪切强度。应用于本发明的实施例时，要经受高振动力、研磨材料和高负载需求，TPU的这些性质是有益的。取决于被筛分的材料，不同类型的TPU可以结合到实施例中。例如，因为酯提供优异的耐磨性、耐油性、机械完整性、耐化学性和粘合强度，所以将聚酯基TPU结合到用于油和/或气体筛分的筛网组件中。聚醚基TPU可以结合到采矿应用中，其中耐水解性(醚基TPU的性质)是重要的。对苯二异氰酸酯(PPDI)可以结合到本发明的实施例中。PPDI可在多种筛分应用中提供高性能特性。可以基于各种因素来选择或确定用于本发明的实施例的材料，包括每种材料的性能特性和与使用该材料相关的成本。

在本发明的实施例中，用于筛网元件的材料可选择具有耐高温性、耐化学性、耐水解性和/或耐磨性的。筛网元件可以结合诸如TPU的材料，为筛网元件提供透明(clear)的外观。透明的筛网元件可以允许通过筛网元件的有效的激光传输，以实现激光焊接的目的。子栅格材料可以不同于筛网元件材料。在本发明的实施例中，子栅格可以是尼龙材料。子栅格可包含碳或石墨。筛网元件和子栅格之间的不同材料，可以通过激光焊接将彼此固定，与替代附着方法相比，这使得筛网元件和子栅格之间具有更强的粘附力。在受到振动筛分机的高振动力，以及在收到筛分材料期间筛网元件的表面上出现的摩擦力时，将筛网元件更牢固地连接到子栅格改进了筛网组件的性能。

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上的多个筛网元件16(例如，参见图2和图2A-2D)。子栅格结构包括多个独立的端部子栅格单元14(例如，参见图3)和多个独立的中央子栅格单元18(例如，参见图4)，其固定在一起，形成具有栅格开口50的栅格框架。每个筛网元件16跨越四个栅格开口50。尽管所示筛网元件16为覆盖四个栅格开口的单元，但是筛网元件可以是更大或更小尺寸的单元。例如，一种筛网元件大约为筛网元件16的尺寸的四分之一，因此其将跨越单个栅格开口50。可选地，一种筛网元件大约是筛网元件16的尺寸的两倍，因此其将跨越子栅格14或18的所有八个栅格开口。子栅格也可以有不同的尺寸。例如，子栅格单元可设置为，每个单元具有两个栅格开口，或者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固定在一起，形成筛网组件10。筛网组件10具有连续的筛网组件筛分表面11，其包括多个筛网元件筛分表面13。每个筛网元件16是单个热塑性注塑件。

图1A是具有多个端部子栅格14和中央子栅格18的筛网组件10的一部分的放大图。如下所述，端部子栅格14和中央子栅格18固定在一起，以形成筛网组件。所示筛网元件16连接到端部子栅格14和中央子栅格18。可以通过将更多或更少的子栅格连接在一起以形成筛网组件，来改变筛网组件的尺寸。安装在振动筛分机中时，材料进给到筛网组件10上。例如，参见图12、12A、12B、13、13A、14和15。比筛网元件16的筛分开口小的材料通过筛网元件16中的开口，并通过栅格开口50，从而将材料与因尺寸太大而不能通过筛网元件16的筛分开口的材料分离。

图1B示出了筛网组件10的仰视图，使得可以在筛网元件下方看到栅格开口50。粘结杆12连接到栅格框架的侧面。粘结杆12将锁定子组件连接在一起，从而形成栅格框架。粘结杆12包括紧固件，其与子栅格单元14和18的侧部构件38上的紧固件，或锥形子栅格单元58和60的基部构件64上的紧固件相连接。粘结杆12可增加栅格框架的稳定性，并且如果筛网组件通过压缩的方式安装到振动筛分机上，例如使用如美国专利文献No.7,578,394和美国专利申请No.12/460,200所描述的压缩组件，粘结杆12可分布压缩载荷。粘结杆还包括U形构件或指状接收孔，用于在振动筛分机上卸载或装载张紧，例如参见美国专利文献No.5,332,101和No.6,669,027中描述的安装结构。如本文所述，筛网元件和子栅格牢固地连接在一起，使得即使在张紧下，筛网组件筛分表面和筛网组件也可保持其结构完整性。

图1所示的筛网组件是略微凹形的，即筛网组件的底面和上表面具有较小的曲率。制造子栅格14和18使得当它们组装在一起时，实现了该预设的曲率。可选地，筛网组件可以是平面的或凸的(例如，参见图19和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，通过将筛网组件10放置在振动筛分机上进而将筛网组件10安装在振动筛分机上，使得粘结杆接触振动筛分机的端部或侧部构件。然后将压缩力施加到粘结杆12。粘结杆12将压缩力的负载分布到筛网组件。当压缩力施加到粘结杆12时，筛网组件10弯曲和变形为预设的凹形。变形量和凹度范围可以根据使用情况、施加的圧缩力、以及振动筛分机的筛床支撑件(bed support)的形状而变化。将筛网组件10安装在振动筛分机中时，将筛网组件10压制成凹形形状具有许多优点，例如，安装和移除容易、简单，以及待筛分材料的捕获和定中(capturing and centering)等。美国专利文献No.7,578,394中列举了其它优点。筛网组件10上的材料流的定中可防止材料离开筛分表面，并且潜在地污染先前已分离的材料和/或产生维护问题。对于较大的材料流量，可以将筛网组件10进行更大的压缩，从而增加筛网组件10的弧度。筛网组件10中的弧度越大，则筛网组件10对材料的保持能力越大，防止材料从筛网组件10的边缘洒出。筛网组件10在压缩下还可变形为凸形，或在压缩或夹紧下保持基本平面。将粘结杆12结合到筛网组件10中，使得来自振动筛分机的压缩负荷分布在筛网组件10上。筛网组件10包括在粘结杆12中的导向槽(guide notches)，以便将其安装在具有导向装置的振动筛分机上时，帮助将筛网组件10引导到指定位置。可选择地，筛网组件可安装在没有结合杆12的振动筛分机上。在可选实施例中，子栅格单元中包括导向槽。通过引用，将美国专利申请No.12/460,200并入本文，并且其中公开的任何实施例可以并入本文所描述的本发明的实施例中。

图2示出了筛网元件16，其具有基本平行的筛网元件端部20和基本平行的筛网元件侧部22，筛网元件侧部22基本垂直于筛网元件端部20。筛网元件筛分表面13包括表面元件84，其在平行于筛网元件端部20的方向延伸，并形成筛分开口86。参见图2D。表面元件84具有厚度T，其可以根据筛分应用和筛分开口86的构造而变化。根据期望的开口筛分面积和筛分开口86的宽度W，例如T为大约43微米至大约100微米。筛分开口86是具有长度L和宽度W的细长槽，对于所选择的构造，其可以变化。在每个筛分表面元件84的内表面之间，宽度为大约43微米到大约2000微米的距离。筛分开口不需要是矩形的，而是可以热塑性注塑成适于特定筛分应用的任何形状，包括近似正方形、圆形和/或椭圆形。为了增加稳定性，筛分表面元件84包括整体纤维材料，其在基本平行于端部20的方向延伸。纤维可以是具有相对高的拉伸强度的聚芳基酰胺纤维(或其单独的细丝)、天然存在的纤维或其它材料。通过引用将美国专利文献No.4,819,809和美国专利申请No.12/763,046并入本文，并且在适当时，其中公开的实施例可以结合到本文公开的筛网组件中。

筛网元件16包括连接孔24，其使得子栅格的细长连接构件44可以穿过连接孔24。连接孔24包括锥形孔，当在筛网元件筛分表面上方的细长连接构件44的一部分熔化时，填充锥形孔，将筛网元件16紧固到子栅格。可选择地，连接孔24可没有锥形孔，从而当筛网元件筛分表面上方的细长连接构件44的一部分熔化时，可以在筛网元件筛分表面上形成焊珠，以将筛网元件紧固到子栅格。筛网元件16是单个热塑注塑件。筛网元件16也可以是多个热塑性注塑件，每个筛网元件16跨越一个或多个栅格开口。如本文所述的将筛网元件16连接到栅格框架，使用小的热塑性注塑成型的筛网元件16，与现有筛网组件相比，具有实质的优点。热塑性注射成型筛网元件16使得筛分开口86具有小至约43微米的宽度W。这可用于精确和有效的筛分。在子栅格上设置筛网元件16，其也可以是热塑性注塑的，使得构造具有非常精细的筛分开口的完整的筛网组件是很容易的。将筛网元件16设置在子栅格上，还使得筛网组件10的整体尺寸和/或配置产生实质的变化，其中筛网组件10通过包括更多或更少的子栅格或子栅格具有不同形状的方式而变化。此外，简单地通过将具有不同尺寸筛分开口的筛网元件16结合到子栅格上并将子栅格以期望的构造连接，使筛网组件可以构造成具有各种筛分开口尺寸或筛分开口尺寸的梯度。

图2B和图2C示出了筛网元件16的仰视图，筛网元件16具有第一筛网元件支撑构件28，其在端部20之间延伸并且基本垂直于端部20。图2B还示出了与第一筛网元件支撑构件28正交的第二筛网元件支撑构件30，其在侧边缘部22之间延伸，大致平行于端部20并且基本垂直于侧边缘部22。筛网元件还包括基本平行于侧边缘部22的第一系列加强构件32以及基本平行于端部20的第二系列加强构件34。端部20、侧边缘部22、第一筛网元件支撑构件28、第二筛网元件支撑构件30、第一系列加强构件32和第二系列加强构件34在不同的加载(包括压缩力和/或振动加载条件的分布)期间，使得筛分表面元件84和筛分开口86在结构上稳定。

图3和图3A示出了端部子栅格单元14。端部子栅格单元14包括平行的子栅格端部构件36和基本垂直于子栅格端部构件36、且平行的子栅格侧部构件38。端部子栅格单元14具有沿着子栅格端部构件36和沿着子栅格侧部构件38的紧固件。紧固件可以是夹子42和夹子孔40，使得多个子栅格单元14可以牢固地连接在一起。通过使夹子42进入夹子孔40，直到夹子42的延伸构件延伸至超过夹子孔40和子栅格侧部构件38，子栅格单元可以沿着它们各自的侧部构件38固定在一起。当将夹子42推入夹子孔40，迫使夹子的延伸构件在一起，直到每个延伸构件的夹持部分超过子栅格侧部构件38，使得夹持部分与子栅格侧部构件38的内部部分相接合。在夹持部分接合到夹子孔时，两个独立的子栅格的子栅格侧部构件将并排固定在一起。通过向夹子的延伸构件施加力而使子栅格分离，从而使得延伸构件一起移动，夹持部分从夹子孔穿出。可选择地，夹子42和夹子孔40用于将子栅格端部构件36固定到另一子栅格(例如中央子栅格(图4))的子栅格端部构件。端部子栅格可以具有没有任何紧固件的子栅格端部构件36。尽管图中所示的紧固件是夹子和夹子孔，但是可以使用替代性的紧固件和替代形式的夹子和孔，包括其他机械装置、粘合剂等。

将基本为刚性的子栅格构造为栅格框架，可制造出坚固耐用的栅格框架和筛网组件10。筛网组件10的构造使得其能够承受重负载而不损坏筛分表面和支撑结构。例如，图22和23所示的锥形栅格框架具有非常坚固的锥形基部框架，其能够支撑可进行非常精细的筛分的各个筛网元件，所述筛网元件具有小至43微米的筛分开口。与本文所述的本发明的锥形筛网组件的实施例不同，现有的波纹形或锥形金属丝筛网组件在重负载下极易损坏和/或变形。因此，与目前的筛网不同，本发明提供了具有尺寸非常小且非常精确的筛分开口的筛网组件，同时其具有实质的结构稳定性和抗损伤性，从而保持在各种负载下的精确筛分。从子栅格构造栅格框架时，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，使得栅格框架的尺寸、形状和/或配置均有实质的改变。

端部子栅格单元14包括沿平行于子栅格侧部构件38的方向延伸的第一子栅格支撑构件46，以及与第一子栅格支撑构件46正交的并且垂直于子栅格子侧部构件38的第二子栅格支撑构件48。细长连接构件44可与筛网元件连接孔24配合。筛网元件16可以通过将细长连接构件44与筛网元件连接孔24配合而固定到子栅格14。当筛网元件16连接到端部子栅格14时，细长连接构件44的一部分可以略微延伸到筛网元件筛分表面上方。筛网元件连接孔24包括锥形孔，使得在筛网元件筛分表面上方延伸的细长连接构件44的一部分可以被熔化并填充锥形孔。可选地，筛网元件连接孔24可以没有锥形孔，并且细长连接构件在筛网元件16的筛分表面上方延伸的部分，熔化时可在筛分表面上形成焊珠。参见图34和35。一旦连接，筛网元件16将跨越至少一个栅格开口50。穿过筛分开口86的材料将通过栅格开口50。细长连接构件44的布置和筛网元件连接孔24的相应布置，对于将筛网元件16连接到子栅格起到了引导作用，简化了子栅格的组装。细长连接构件44穿过筛网元件连接孔24，将筛网元件引导到子栅格的表面上的正确位置。通过细长连接构件44和筛网元件连接孔24的连接，进一步牢固连接了子栅格，并加强了筛网组件10的筛分表面。

图4示出了中央子栅格18。如图1和图1A所示，中央子栅格18可结合到筛网组件中。中央子栅格18具有夹子42和夹子孔40，其在两个子栅格端部构件36上。端部子栅格14具有夹子42和夹子孔40，其仅在两个子栅格端部构件36中的一个上。中央子栅格18也可固定到其他子栅格的子栅格端部构件和子栅格侧部构件上。

图5示出了粘结杆12的俯视图。图5A示出了粘结杆12的仰视图。粘结杆12包括夹子42和夹子孔40，使得粘结杆12可以夹在筛分面板组件的一侧(参见图9)。与子栅格一样，所示粘结杆12上的紧固件为夹子和夹子孔，但是可以利用其它紧固件来接合子栅格的紧固件。手柄连接到结合杆12(参见例如图7)，这可以简化筛网组件的运输和安装。标签和/或标牌也可粘接到粘结杆。如上所述，如果筛网组件处于压缩下，如美国专利文献No.7,578,394和美国专利申请No.12/460,200中所示，粘结杆12可增加栅格框架的稳定性，并且可分布振动筛分机的压缩载荷。

筛分构件、筛网组件及其部件包括如本文所述的连接构件/紧固件，其包括分散在其中的纳米材料，用于改进与使用特定纳米材料或不同纳米材料组合的相关的强度、耐久性和其它益处。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/或弹性体纳米复合材料。根据最终产品的期望性质，纳米材料可以以不同的百分比分散在筛分构件、筛网组件及其部件中。例如，并入特定百分比以增加构件强度或使筛分表面耐磨。使用有纳米材料分散在其中的热塑性注塑材料可以增加强度，同时使用的材料较少。因此，结构构件，包括子栅格框架支撑件和筛网元件支撑构件，其可以制造得更小和更坚固和/或更轻。在制造相对小的单个部件时，这是特别有利的，其中，部件构建在完整的筛网组件中。此外，代替生产单个子栅格，其可夹在一起，可以制造有纳米材料分散在其中的一个大栅格结构，其相对较轻和坚固。然后将包含或不包含纳米材料的各个筛网元件连接到单个完整的栅格框架结构。在筛网元件中使用纳米材料将增加强度，同时减小元件的重量和尺寸。当具有非常小的开口的注射成型筛网元件由周围的材料/构件支撑时，这是特别有帮助的。将纳米材料结合到筛网元件中的另一个优点是，将筛分表面改进为耐用且耐磨损的。筛分表面通常是由于大量使用和暴露于磨料材料而磨损，并且使用热塑性材料和/或具有耐磨纳米材料的热塑性材料，使得筛分表面具有更长的使用寿命。

图6示出了一排子栅格单元的子组件15。图6A是图6中的子组件的分解图，示出了各个子栅格和彼此的连接方向。子组件包括两个端部子栅格单元14和三个中央子栅格单元18。端部子栅格单元14形成子组件的端部，而通过夹子42和夹子孔40之间的连接，中央子栅格单元18用来连接两个端部子栅格单元14。图6中所示的子栅格单元与筛网元件16相连。从子栅格制造筛网组件，并且形成子组件，每个子栅格可以均为选定的规格，并且筛网组件由多个子栅格构成，形成筛分应用所需的构造。筛网组件可快速和简单地组装，并且在负载压力下，具有精确的筛分能力和基本稳定性。由于栅格框架和筛网元件16的结构配置，形成筛网组件10的筛分表面的多个单独筛网元件的配置以及筛网元件16是热塑性注塑成型的事实，筛网元件16中的开口是相对稳定的，并且在各种负载条件下(包括压缩负载和凹度的变化和张紧)，仍保持其开口尺寸以进行最佳筛分。

图7示出了具有粘结杆12的筛网组件10，所述粘结杆12具有连接到粘结杆12的手柄。筛网组件由彼此固定的多个子栅格单元组成。子栅格单元具有连接到其上表面的筛网元件16。图7A是图7的截面A-A的横剖面图，示出了固定到筛网元件以形成筛分表面的各个子栅格。如图7A所示，子栅格具有子栅格支撑构件48，其使得当子栅格支撑构件48通过夹子42和夹子孔40相互紧固时，筛网组件具有微凹形状。因为筛网组件有微凹形状，所以在施加压缩载荷时，其可变形为期望的凹度，而不必将筛网组件引导成凹形。可选地，子栅格形成可产生微凸的筛网组件或基本平面的筛网组件。

图8是部分地覆盖有筛网元件16的筛网组件的俯视立体图。该图示出了端部子栅格单元14和中央子栅格单元18固定在一起形成筛网组件。可以通过将筛网元件16连接到图中所示的未覆盖的子栅格单元来形成完整的筛分表面。筛网元件16可以在构造栅格框架之前，连接单独的子栅格，或者在子栅格已经互相紧固到一起成为栅格框架之后，连接子栅格。

图9是图1所示的筛网组件的分解立体图。该图示出了十一个子组件，其通过沿着每个子组件中的子栅格单元的子栅格端部构件的夹子和夹子孔互相固定。每个子组件具有两个端部子栅格单元14和三个中央子栅格单元18。粘结杆12被夹在组件的每一侧。使用每个子组件中不同数量的子组件或不同数量的中央子栅格单元可创建不同尺寸的筛网组件。组装的筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面构成的连续筛网组件筛分表面。

图10和10A示出本发明的示例性实施例所述的筛网元件16到端部子栅格单元14的连接。筛网元件16通过细长连接构件44和筛网元件连接孔24与端部子栅格单元14对准，使得细长连接构件44穿过筛网元件连接孔24，并延伸至略超过筛网元件筛分表面。细长连接构件44可熔化，以填充筛网元件连接孔24的锥形孔，或者，可选地，在筛网元件筛分表面上形成焊珠，将筛网元件16固定到子栅格单元14。经由细长连接构件44和筛网元件连接孔24的连接，仅是本发明的一个实施例。可选地，筛网元件16可以通过粘合剂、紧固件和紧固件孔、激光焊接等固定到端部子栅格单元14。尽管所示的每个子栅格具有两个筛网元件，但是本发明包括可选地构造，如每个子栅格具有一个筛网元件，每个子栅格具有多个筛网元件，每个子栅格开口具有一个筛网元件，或单个筛网元件覆盖多个子栅格。端部子栅格14基本是刚性的，其可以是单个热塑性注塑件。

图10B是图10A所示的端部子栅格单元的俯视图，其中筛网元件16固定到端部子栅格。图10C是图10B中的端部子栅格单元的横截面B-B的放大剖面图。筛网元件16放置在端部子栅格单元上，使得细长连接构件44穿过连接孔并越过筛网元件的筛分表面。如上所述，细长连接构件44穿过连接孔并越过筛网元件的筛分表面的部分，可熔化，以将筛网元件16连接到端部子栅格单元。

图11和图11A示出根据本发明的示例性实施例中筛网元件16到中央子栅格单元18的连接。筛网元件16可经由细长连接构件44和筛网元件连接孔24与中央子栅格单元18对准，使得细长连接构件44穿过筛网元件连接孔24，并延伸至略超过筛网元件筛分表面。细长连接构件44可熔化，以填充筛网元件连接孔24的锥形孔，或者，可选地，在筛网元件筛分表面上形成焊珠，将筛网元件16固定到中央子栅格单元18。经由细长连接构件44和筛网元件连接孔24的连接，仅是本发明的一个实施例。可选地，筛网元件16可通过粘合剂、紧固件和紧固件孔等固定到中央子栅格单元18。尽管示出的每个子栅格具有两个筛网元件，但是本发明可选配置，如每个子栅格具有一个筛网元件，每个子栅格开口具有一个筛网元件，每个子栅格具有多个筛网元件，或单个筛网元件覆盖多个子栅格单元。中央子栅格单元18基本是刚性的，并且其可以是单个热塑性注塑件。

图12和12A示出了筛网组件10，其安装在具有两个筛分表面的振动筛分机上。振动筛分机在振动筛分机的侧构件上具有压缩组件，如美国专利文献No.7,578,394所示。施加压缩力到筛网组件的粘结杆或侧部构件，使得筛网组件向下变形成凹形。筛网组件的下侧可与振动筛分机的筛网组件配合表面相配合，如美国专利文献No.7,578,394和美国专利申请No.12/460,200所示。振动筛分机包括中央壁构件，该中央壁构件用于接收筛网组件的侧部构件的粘结杆，其与接收压缩的筛网组件的侧部构件相对。中央壁构件可具有角度，这样，施加在筛网组件的压缩力使筛网组件向下变形。筛网组件安装在振动筛分机中，使得筛网组件接收用于筛分的材料。筛网组件可包括导向槽，其用于与振动筛分机的导向件配合，使得筛网组件可在安装期间被引导到指定位置，并且筛网组件还可包括如美国专利申请No.12/460,200中所示的导向组件构造。

图12B是图12所示的振动筛分机的主视图。图12B示出了安装在振动筛分机上的筛网组件10，施加压缩以将筛网组件向下变形成凹形。可选地，在没有压缩力的情况下筛网组件可以以预设的凹形预成形。

图13和13A示出了振动筛分机中筛网组件10的安装，振动筛分机具有单个筛分表面。振动筛分机在振动筛分机的侧部构件上具有压缩组件。如图所示，将筛网组件10放入振动筛分机中。可施加压缩力到筛网组件的粘结杆或侧部构件，使得筛网组件向下变形成凹形。筛网组件的下侧可与振动筛分机的筛网组件配合表面相配合，如美国专利文献No.7,578,394和美国专利申请No.12/460,200所示。振动筛分机包括与压缩组件相对的侧部构件壁，其用于接收筛网组件的粘结杆或侧部构件。侧部构件壁具有角度，这样，施加在筛网组件的压缩力使筛网组件向下变形。筛网组件安装在振动筛分机中，使得筛网组件可接收用于筛分的材料。筛网组件可包括导向槽，其与振动筛分机的导向件相配合，使得筛网组件在安装期间被引导到指定位置。

图14是本发明的示例性实施例所述的安装在振动筛分机上的筛网组件52的主视图，振动筛分机具有两个筛分表面。筛网组件52是可选实施例，其中筛网组件已经预成形，以装配到振动筛分机中，而不对筛网组件施加负载，即筛网组件52包括底部52A，该底部52A使得其与振动筛分机的筛床83配合。底部52A可以与筛网组件52一体地形成，或者也可以是单独的部件。筛网组件52包括与筛网组件10类似的特征，其包括子栅格和筛网元件，但是还包括底部52A，将其装配到筛床83上，而不是压缩成凹形。筛网组件52的筛分表面是基本平面的、凹形或凸形的。筛网组件52可通过向筛网组件52的侧部构件施加压缩力而保持位置。为与振动筛分机的任何类型的配合表面配合，筛网组件52的底部可预成形。

图15是本发明的示例性实施例所述的安装在振动筛分机上的筛网组件53的主视图，振动筛分机具有单个筛分表面。筛网组件53具有与上述筛网组件52类似的特征，其包括底部53A，使其与振动筛分机的筛床87配合。

图16示出了端部支撑框架子组件，图16A示出了图16所示的端部支撑框架子组件的分解图。图16所示的端部支撑框架子组件包括十一个端部子栅格单元14。可选结构为，其具有更多或更少的端部子栅格单元。端部子栅格单元14沿着端部子栅格单元14的侧部构件通过夹子42和夹子孔40相互固定。图16A示出了各个端部子栅格单元的连接，创建了端部支撑框架子组件。如图所示，在筛网元件16中，端部支撑框架子组件是被覆盖着的。可选地，在连接筛网元件之前，端部支撑框架子组件由端部子栅格构成，或者部分地由预覆盖的子栅格单元并且部分地由未覆盖的子栅格单元构造。

图17示出了中央支撑框架组件，图17A示出了图17所示的中央支撑框架子组件的分解图。图17所示的中央支撑框架组件包括十一个中央子栅格单元18。可选地，其具有更多或更少中央子栅格单元。中央子栅格单元18沿中央子栅格单元18的侧部构件通过夹子42和夹子孔40彼此固定。图17A示出各个中央子栅格单元的连接，从而形成中央支撑框架子组件。如图所示，中央支撑框架子组件被覆盖在筛网元件16中。可选地，在连接筛网元件之前，中央支撑框架子组件由中央子栅格构成，或者部分地由预覆盖的子栅格单元并且部分地由未覆盖的子栅格单元构造。

图18示出了筛网组件的分解图，其具有三个中央支撑框架子组件和两个端部支撑框架子组件。支撑框架组件通过子栅格端部构件上的夹子42和夹子孔40相互固定。每个中央子栅格单元经由端部构件连接到两个其他子栅格单元。没有夹子42或夹子孔40的端部子栅格单元的端部构件36形成筛网组件的端部边缘。筛网组件可以由更多或更少的中央支撑框架子组件或更大或更小的框架子组件制成。粘结杆可以添加到筛网组件的侧部边缘。如图所示，在组装之前，筛网组件具有安装在子栅格单元上的筛网元件。可选地，筛网元件16可在全部或部分组装之后安装。

图19示出了本发明的一个可选实施例，其中，筛网组件52是基本平面的。筛网组件54可以是柔性的，使得其可变为凹形或凸形，或者，其也可是基本刚性的。筛网组件54用于平面的筛分表面。如图39。如图所示，筛网组件54具有粘结杆12，其连接到筛网组件54的侧部。筛网组件54由本文所述的栅格结构和筛网元件的各种实施例构成。

图20示出了本发明的一个可选实施例，其中，筛网组件56是凸形的。筛网组件56可以是柔性的，使得其可变为更凸的形状，或者，其也可以是基本上刚性的。如图所示，筛网组件56具有粘结杆12，其连接到筛网组件的侧部。筛网组件56由本文所述的栅格结构和筛网元件的各种实施例构成。

在本发明的可选实施例中，提供一种筛网组件410，其具有筛网元件416，中央子栅格单元418和端部子栅格单元414。例如，参见图47。筛网元件416可以是热塑性注塑的，并且其包括上面提供的筛网元件16的所有特征。筛网元件416可结合到本文公开的任何筛网组件(例如，10和52-54)中，并且可与筛网元件16互换。筛网元件416可包括定位孔424，定位孔424可位于筛网元件416的中心和筛网元件416的四个角中的每一个角。例如，参见图48和48A。可以在筛网元件416上设置更多或更少的定位孔424，并且可以提供多种配置。定位孔424可以基本上与连接孔24相同，并且用于将筛网元件416定位在子栅格上。可选地，筛网元件416可以没有定位孔424而进行定位。筛网元件416可以包括多个锥形沉孔470，这便于将筛网元件416从模具中抽出，该模具具有注塑引脚(injector pin)，以便将筛网元件从模具中推出。例如，参见图48和48A。

在筛网元件416的底部上，结合有第一粘附装置，其可以是多个延伸部、空腔或延伸部和空腔的组合。筛网元件416的第一粘附装置与互补的第二粘附装置配合，第二粘附装置在子栅格单元的上表面上。例如，在图48B和48C中，提供了多个腔袋472。多个腔袋472沿着位于定位孔424之间的端部20和侧部22布置。附加腔袋272沿着第一筛网元件支撑构件28的全部或一部分以及沿着第二筛网元件支撑构件30的全部或一部分布置。虽然示出的是细长空腔，但腔袋472可具有各种构造、尺寸和深度。此外，筛网元件416上的第一粘附装置可以是延伸部而不是空腔。筛网元件416的第一粘附布置用于与子栅格单元上的互补的第二粘附装置配合，使得不论筛网元件416或子栅格单元是否具有延伸部或空腔，筛网元件416的一部分与子栅格单元的至少一部分重叠。

端部子栅格单元414和中央子栅格单元418可结合到筛网组件410中。例如，参见图49、49A、50和50A。端部子栅格单元414和中央子栅格单元418可以是热塑性注射成型的，并且包括上述端部子栅格单元14和中央子栅格单元18的所有特征。在指示端部子栅格单元14和中央子栅格单元18的任何地方，端部子栅格单元414和中央子栅格单元418可与其互换使用。端部子栅格单元414和中央子栅格单元418可具有多个细长定位构件444，其与连接构件44基本相同。定位构件444的布置对应于筛网元件416的定位孔424，使得筛网元件416设置在端部子栅格单元414和中央子栅格单元418上，以用于连接。

端部子栅格单元414和中央子栅格单元418可包括第二粘附装置，其在每一个端部子栅格单元414和中央子栅格单元418的上表面上，该第二粘附装置与筛网元件416的第一粘附装置互补，使得筛网元件通过第一和第二粘附装置的配合而与子栅格单元配合。在本发明的一个实施例中，第二粘附装置可以是多个熔接棒476，其沿着子栅格侧部构件38和子栅格端部构件36的上表面布置。端部子栅格单元414和中央子栅格单元418还可包括多个熔接棒478，其为高度小于熔合棒476的缩短熔接棒，其沿着第一子栅格支撑构件46和第二子栅格支撑构件48的上表面布置。例如，参见图49至50A。虽然示出的是细长延伸部，但是熔接棒476(和478)可以是各种形状和尺寸，并且以各种构造布置。可选地，第二粘附装置可以是空腔，袋或类似物，并且用于接收来自筛网元件的延伸部。第二粘附装置可以同时包括延伸部和空腔。

多个腔袋472中的每一个用于接收布置在子栅格414、418、458和460上的熔接棒476和缩短熔接棒478。例如，参见图45A至45E和图46。如图45B至45E所示，当筛网元件416放置在子栅格上时，熔接棒476装入多个腔袋472内。腔袋472的宽度C略大于熔接棒476的宽度D。腔袋472的深度A略小于熔接棒476的高度B。例如，参见图47。熔接棒476的高度B是约0.056英寸。在熔接棒476熔化之前，筛网元件416可搁置在熔接棒476上，而不接触子栅格的其余部分。筛网元件416和子栅格可通过激光焊接结合在一起。粘合可以通过腔袋472和熔接棒(476或478)之间的化学粘合或每个部件的材料的熔化部分来实现，使得部件硬化在一起。在一个实施例中，当筛网元件416位于子栅格上时，熔化熔接棒476(或缩短熔接棒478)，使得熔接棒476的熔化部分填充腔袋472的宽度C的全部或一部分。在某些实施例中，熔化约0.006英寸的熔接棒476，并且其填充腔袋472的宽度的全部或一部分。熔化熔接棒476可以通过激光焊接来执行，其可以将筛网元件416固定到子栅格。可配置和控制激光500以达到熔接棒476的特定深度。

熔接棒476(或缩短熔接棒478)可以包括碳、石墨或为响应于特定激光波长的其它材料。熔接棒可以进一步配置为对应于用于激光焊接的激光。熔接棒具有对应于激光500的特定长度。虽然示出的是细长突起，但是可以根据所选择的激光的要求，其他形状和/或设计也可结合用于熔接棒。在子栅格上具有熔接棒的实施例中，筛网元件416通常不包括碳或石墨。筛网元件416和熔接棒由不同的材料制成，使得所选择的激光500可以穿过筛网元件416而不熔化筛网元件416，并接触熔接棒。例如，参见图45B和图5C。筛网元件416可以由具有筛分应用所需性能特性的TPU或类似材料制成。筛网元件416是基本透明的。子栅格414和418由尼龙或类似材料制成。熔接棒具有比筛网元件416的材料更高的熔点，使得当熔接棒熔化时，筛网元件416的一部分也熔化，这可以通过熔接棒的熔化部分的热传递实现，熔化部分与腔袋472中的筛网元件416接触。以这种方式，筛网元件416焊接到子栅格。例如，参见图51、51A、52和52A。

激光焊接通常通过将激光束朝向接缝或区域聚焦来执行，以将材料从固体转变为液体，并且在移除激光束之后，材料恢复到固体。激光焊接是熔焊的一种类型，并且其可以通过传导或穿透来执行。传导焊接依赖于被焊接的材料的导电性，以产生热量并熔化材料。将筛网元件416激光焊接到具有熔接棒的子栅格，将两种不同材料激光焊接在一起。通常，这不能通过激光焊接来实现；然而，使激光500通过筛网元件416到达熔接棒，熔接棒具有导电性能，使得在施加所选择的激光500时产生热量，使熔接棒476或478熔化。类似地，由传导和/或熔化熔接棒的材料产生的热量使得筛网元件的一部分熔化。当移除激光，并且组合的材料恢复到固体时，两种液体材料相结合，并在子栅格和筛网元件之间产生牢固的固体连接。通过在筛网元件和子栅格之间形成激光焊接结合，部件之间的连接是非常牢固的，这对用于振动筛分机的筛网组件的部件是必要的。筛网组件可承受超过8Gs的振动力、研磨材料和化学品以及非常高的负载要求。因此，筛网组件必须要非常坚固耐用。本发明的实施例提供了由固定在一起的多个部件构成的筛网组件。从较小的子部件构造筛网组件，其可使用微型注塑成型具有非常小的开口的筛网元件，例如，具有约43微米至约100微米的厚度。激光焊接的强度为筛网组件增加了整体强度，其显示了微型注塑成型筛网元件的优点，同时其可使筛网组件保持耐用。激光焊接还是比其它连接工艺(例如热铆接)更有效的连接工艺。在某些实施例中，激光焊接可在约8至10秒内完成，而涉及其它实施例的热铆接可能需要大约1.5分钟。

端部子栅格单元414(或14)和中央子栅格单元418(或18)包括跨越栅格开口50的次级支撑框架488。次级支撑框架488跨越全部或仅一部分的栅格开口50。次级支撑框架488增加了端部子栅格单元414(或14)和中央子栅格单元418(或18)的强度和耐久性。次级支撑框架488增加了筛网组件410的整体强度，其使筛网组件410可承受超过8Gs的振动力。

图21和21A示出了本发明的可选实施例，其包括锥形子栅格单元。所示的筛网组件连接有粘结杆12。筛网组件包括中央和端部子栅格单元14和18(或414和418)以及中央和端部锥形子栅格单元58和60(或458和460)。通过将锥形子栅格单元58和60结合到筛网组件中，可以增加筛分表面。此外，还可以控制和引导被筛分的材料。筛网组件可以是凹形的，凸形的或平面的。筛网组件可以是柔性的，并且在施加压缩力时，可以变成凹形或凸形。筛网组件包括能够与振动筛分机上的导向配合表面配合的导向槽。子栅格单元和椎体子栅格单元可以采用不同的配置，其可以增加或减少筛分表面面积和被处理的材料的流动量。与网筛或类似技术不同，其通过结合波纹或其他操作以增加表面面积，而所示的筛网组件由栅格框架支撑，栅格框架可以是基本刚性的，并且能够承受大量载荷而不会被损坏或破坏。在较大材料流动量下，具有波纹筛分表面的传统筛网组件经常被材料压平或损坏，从而影响性能，并减小这种筛网组件的筛分表面面积。由于栅格框架的强度，本文公开的筛网组件难以损坏，并且通过结合锥形子栅格而使表面面积增加的益处在于，其可在大载荷下保持强度。

在图22和图22A中示出了锥形端部子栅格58。锥形端部子栅格58包括第一和第二栅格框架，第一和第二栅格框架形成第一和第二倾斜表面栅格开口74。锥形端部子栅格58包括脊部66、子栅格侧部构件/基部构件64以及第一和第二角表面70和72，第一和第二角表面70和72分别在脊部66处成峰并向下延伸至侧部构件64。锥形子栅格58和60具有三角形端部构件62和三角形中间支撑构件76。所示的第一和第二角表面70和72的角度仅仅是示例性的。可以采用不同的角度来增加或减小筛分表面的表面积。锥形端部子栅格58具有紧固件，其沿着侧部构件64和至少一个三角形端部构件62设置。紧固件可以是夹子42和夹子孔40，使得多个子栅格单元58可以固定在一起。可选地，夹子42和夹子孔40可用于将锥形端部子栅格58固定到端部子栅格14、中央子栅格18或锥形中央子栅格60。细长连接构件44可设置在第一和第二倾斜表面70上，使其与筛网元件连接孔24配合。筛网元件16可以通过细长连接构件44与筛网元件连接孔24的配合，固定到锥形端部子栅格58上。在筛网元件16连接到锥形端部子栅格58时，细长连接构件44的一部分可以略延伸于筛网元件筛分表面的上方。筛网元件连接孔24可以包括锥形孔，使得细长连接构件44在筛网元件筛分表面上方延伸的一部分可熔化，并填充锥形孔。可选地，筛网元件连接孔24可以没有锥形孔，并且细长连接构件的在筛网元件16的筛分表面上方延伸的部分可熔化，以在筛分表面上形成焊珠。一旦连接，筛网元件16跨越第一倾斜栅格开口和第二倾斜栅格开口74。穿过筛分开口86的材料将穿过第一倾斜栅格开口和第二倾斜栅格开口74。

在图23和图23A中示出了锥形中央子栅格60。锥形中央子栅格60包括第一和第二栅格框架，其形成了第一和第二倾斜表面栅格开口74。锥形中央子栅格60包括脊部66、子栅格侧部构件/基部构件64、以及第一和第二角表面70和72，第一和第二角表面70和72在脊部66处形成峰，并向下延伸到侧部构件64。锥形中央子栅格60具有三角形端部构件62和三角形中间构件76。所示的第一和第二角表面70和72的角度仅是示例性的。可以采用不同的角度来增加或减小筛分表面的表面积。锥形中央子栅格60具有紧固件，其沿侧部构件64和两个三角形端部构件62设置。紧固件可以是夹子42和夹子孔40，使多个锥形中央子栅格60可以固定在一起。可选地，夹子42和夹子孔40可以用于将锥形中央子栅格60固定到端部子栅格14、中央子栅格18或锥形端部子栅格58。细长连接构件44设置在第一和第二倾斜表面70和72上，使其与筛网元件连接孔24配合。筛网元件16可以通过细长连接构件44与筛元件连接孔24的配合，固定到锥形中央子栅格60上。当筛网元件16连接到锥形中央子栅格60时，细长连接构件44的一部分可以略延伸于筛网元件筛分表面的上方。筛网元件连接孔24包括锥形孔，使得细长连接构件44在筛网元件筛分表面上方延伸的部分可熔化，并填充锥形孔。可选地，筛网元件连接孔24没有锥形孔，并且细长连接构件的在筛网元件16的筛分表面上方延伸的部分可以熔化，以在筛分表面上形成焊珠。一旦连接，筛网元件16将跨越倾斜栅格开口74。穿过筛分开口86的材料将穿过栅格开口74。虽然本发明示出了锥形和平面形栅格结构，但是应当理解为，各种形状的子栅格和相应的筛网元件都可以根据本发明制造。

图24示出了一排锥形子栅格单元的子组件。图24A是图24中的子组件的分解图，其示出了各个锥形子栅格和连接方向。子组件包括两个锥形端部子栅格58和三个锥形中央子栅格60。锥形端部子栅格58形成子组件的端部，而锥形中心子栅格60通过夹子42和夹子孔40之间的连接，与两个端部子栅格58结合在一起。图24所示的锥形子栅格显示为连接有筛网元件16。可选地，在连接筛网元件之前，子组件可以由子栅格构成，或者部分地由预覆盖的锥形子栅格单元、并且部分地由未覆盖的锥形子栅格单元构成。

图24B和24C示出了本发明的示例性实施例所述的筛网元件16与锥形端部子栅格58的连接。筛网元件16通过细长连接构件44和筛网元件连接孔24，与锥形端部子栅格58对准，使得细长连接构件44穿过筛网元件连接孔24，可以延伸至略超过筛网元件筛分表面。细长连接构件44延伸至超出筛网元件筛分表面的部分可熔化，以填充筛网元件连接孔24的锥形孔，或者可选地，在筛网元件筛分表面上形成焊珠，将筛网元件16固定到锥形子栅格58。经由细长连接构件44和筛网元件连接孔24的连接仅是本发明的一个实施例。可选地，筛网元件16可通过粘合剂、紧固件和紧固件孔等固定到锥形端部子栅格58。尽管示出的每个锥形端部子栅格58具有四个筛网元件，但是本发明包括其他可选构造，如每个锥形端部子格栅58具有两个筛网元件，每个锥形端部子格栅58具有多个筛网元件，或单个筛网元件覆盖多个锥形子栅格单元的倾斜表面。锥形端部子格栅58可以是基本刚性的，并且可以是单个热塑性注塑件。

图24D和24E示出了本发明的示例性实施例所述的筛网元件16到锥形中央子格栅60的连接。筛网元件16可以通过细长连接构件44和筛网元件连接孔24，与锥形中心子栅格60对准，使得细长连接构件44可以穿过筛网元件连接孔24，并且可以延伸至略超过筛网元件筛分表面。细长连接构件44延伸至超过筛元件筛分表面的部分可熔化，以填充筛网元件连接孔24的锥形孔，或者可选地，在筛网元件筛分表面上形成焊珠，以将筛网元件16固定到锥形子栅格单元60。通过细长连接构件44和筛网元件连接孔24的连接仅是本发明的一个实施例。可选地，筛网元件16可以通过粘合剂、紧固件和紧固件孔等固定到锥形中央子栅格60。虽然示出的每个锥形中央子栅格60具有四个筛网元件，但是本发明包括其他可选构造，如每个锥形中央子栅格60具有两个筛网元件，每个锥形中央子栅格60具有多个筛网元件，或者单个筛网元件覆盖多个锥形子栅格的倾斜表面。锥形中央子栅格60可以是基本刚性的，并且可以是单个热塑性注模件。虽然示出的是锥形和平面的栅格结构，但是应当理解为，各种形状的子栅格和相应的筛网元件都可以根据本发明制造。

图53至56A分别示出了本发明的示例性实施例所述的端部和中央锥形子栅格458和460。端部和中央锥形子栅格458和460可以是热塑性注塑成型的，并且具有上文讨论的端部和中央锥形子栅格58和60的所有特征。与端部子栅格单元414和中央子栅格单元418一样，端部和中央锥形子栅格458和460具有与筛网元件416的定位孔424相对应的定位构件444，使得筛网元件416定位于用于连接的端部和中央锥形子栅格458和460上。端部和中央锥形子栅格458和460可具有第二粘附装置，例如多个熔接棒476和缩短熔接棒478。第二粘附装置用于与筛网元件416上的互补的第一粘附装置(例如多个的腔袋)匹配。筛网元件416可激光焊接到锥形子栅格。端部和中央锥形子栅格458和460可包括跨越栅格开口74的次级支撑框架488。次级支撑框架488可以跨越栅格开口74的全部或仅一部分。次级支撑框架488增加了端部和中央锥形子栅格458和460的强度和耐久性。端部和中央锥形子栅格458和460可包括整平的脊部465，并且在脊部66中具有固定定位器490。例如，参见图53。与圆形或尖形的实施例相比，整平的脊部465更容易模制，并且更容易从模具中放入和/或提取子栅格。实施例还包括一个或多个固定件定位器490，其可以在激光焊接期间用于对准和/或组装。固定件可以在固定定位器490处接合子栅格，固定件定位器490用于激光焊接的对准。整平的脊部465更容易使固定件定位器490接合。

图25是具有锥形子栅格的筛网组件80的俯视图，所述子栅格可以是子栅格14、18、414和418中的任意一个。如图所示，筛网组件80由相互连接的筛网子组件构成，平面子组件与锥形子组件交替设置。可选地，锥形子组件可以相互连接，或者使用更少或更多的锥形子组件。图25A是图25所示的筛网组件的横截面C-C的剖面图。如图所示，筛网组件具有五排锥形子栅格单元和六排平面子栅格，其中各排平面子栅格单元在每排锥形子栅格之间。粘结杆12连接到筛网组件。可以使用平面子栅格各排与锥形子栅格各排的任意组合。图25B是图25A所示的横截面的放大视图。在图25B中，通过夹子和夹子孔，将每个子栅格连接到另一个子栅格和/或粘结杆12都是可见的。

图26是筛网组件的分解立体图，其具有锥形子栅格单元。该图示出了通过夹子和夹子孔彼此固定的十一个子组件，夹子和夹子孔沿着每个子组件中的子栅格单元的子栅格侧部构件设置。每个平面子组件具有两个端部子栅格14或414和三个中央子栅格18或418。每个锥形子组件具有两个锥形端部子栅格58或458和三个锥形中央子栅格60或460。粘结杆12紧固在组件的每个端部。可以使用不同数量的子组件或不同数量的中央子栅格单元来构造不同尺寸的筛网组件。筛分表面面积可以通过结合更多的锥形子组件来增加，或者通过并入更多的平面组件来减少。组装的筛网组件具有由多个筛网元件筛分表面构成的连续筛网组件筛分表面。

图27示出了筛网组件80在振动筛分机上的安装，振动筛分机具有两个筛分表面。图30是图27所示的振动筛分机的主视图。振动筛分机具有压缩组件，其位于振动筛分机的侧部构件上。筛网组件可以放入如图所示的振动筛分机中。将压缩力施加到筛网组件的侧部构件，使得筛网组件向下变形成凹形。筛网组件的底面可与振动筛分机的筛网组件配合表面相配合，如美国专利文献No.7,578,394和美国专利申请No.12/460,200中所示。振动筛分机还包括中央壁构件，该中央壁构件用于接收筛网组件的侧部构件，该侧部构件与接收压缩的筛网组件的侧部构件相对。中央壁构件具有角度，这样，施加在筛网组件的压缩力使筛网组件向下变形。筛网组件安装在振动筛分机中，使得筛网组件用于接收被筛分的材料。筛网组件可包括导向槽，其与振动筛分机的导向件配合，使得筛网组件可以在安装期间被引导到指定位置。

图28示出了具有锥形子栅格的筛网组件的立体图，其中未连接筛网元件。图28中所示的筛网组件是略凹形的，然而，筛网组件也可以是更凹的、凸的或平面的。筛网组件由多个子组件制成，其可以是平面子组件和锥形子组件的任意组合。如图所示，其包括十一个子组件，然而，其可以包括更多或更少的子组件。所示的筛网组件没有筛网元件16(或416)。可以在将筛网元件连接到子栅格之前或之后，将子栅格组装在一起，或者以子栅格的任何组合紧固在一起，该子栅格连接有筛网元件和无筛网元件。图29示出了图28的筛网组件，其部分地覆盖在筛网元件中。锥形子组件包括锥形端部子栅格58(或458)和锥形中央子栅格60(或460)。平面子组件包括平面端部子栅格14(或414)和平面中央子栅格18(或418)。子栅格单元可以通过夹子和夹子孔互相固定。

图31示出了本发明的示例性实施例所述的筛网组件81在振动筛分机中的安装，振动筛分机具有单个筛分表面。筛网组件81在构造上与筛网组件80类似，但其包括附加的锥形和平面组件。振动筛分机具有压缩组件，其位于振动筛分机的侧部构件上。如图所示，可以将筛网组件81放入振动筛分机中。施加压缩力到筛网组件81的侧部构件，使得筛网组件81向下变形成凹形。筛网组件的底部可与振动筛分机的筛网组件配合表面相配合，如美国专利文献No.7,578,394和美国专利申请No.12/460,200中所示。振动筛分机可包括与压缩组件相对的侧部构件壁，其用于接收筛网组件的侧部构件。侧部构件壁具有角度，这样，施加在筛网组件的压缩力使筛网组件向下变形。筛网组件可以安装在振动筛分机中，使得筛网组件用于接收被筛分的材料。筛网组件还包括导向槽，其与振动筛分机的导向件配合，使得筛网组件可以在安装期间被引导到指定位置。

图32是本发明的示例性实施例所述的筛网组件82的主视图，其安装在具有两个筛分表面的振动筛选机上。筛网组件82是可替代的实施例，其中筛网组件已经预成形以装配到振动筛分机中，但不向筛网组件施加负载，即筛网组件82包括底部82A，这样，底部82A可与振动筛分机的筛床83配合。底部82A可以与筛网组件82一体形成，或者其可以是单独的部件。筛网组件82包括与筛网组件80类似的特征，其包括子栅格和筛网元件，其还包括底部82A，底部82A使得将筛网组件82装配到筛床83上，而不被压缩成凹形。筛网组件82的筛分表面可以是基本平面的、凹形的或凸形的。筛网组件82可以通过向筛网组件82的侧部构件施加压缩力而保持在相应位置，或者可以简单地保持在相应位置。筛网组件82的底部可以预成形，以便与振动筛分机的任何类型的配合表面相配合。

图33是本发明的示例性实施例所述的筛网组件85的主视图，其安装在具有单个筛分表面的振动筛选机上。筛网组件85是一个可替代实施例，其中筛网组件已经预成形以装配到振动筛分机中，但不是向筛网组件施加负载，即筛网组件85包括底部85A，这样，底部85A可与振动筛分机的筛床87配合。底部85A可以与筛网组件85一体地形成，或者其可以是单独的部件。筛网组件85包括与筛网组件80类似的特征，其包括子栅格和筛网元件，其还包括底部85A，底部85A使得将筛网组件85装配到筛床87上时不用被压缩成凹形。筛网组件85的筛分表面可以是基本平面的，凹形的或凸形的。筛网组件85可以通过向筛网组件85的侧部构件施加压缩力而保持在相应位置，或者可以简单地保持在相应位置。筛网组件85的底部可以预成形，以便与振动筛分机的任何类型的配合表面相配合。

图34是图3所示的端部子格栅的立体图，单个筛网元件部分连接到其上。图35是图34所示的端部子栅格的局部剖视部分E的放大图。在图34和35中，筛网元件16部分连接端部子栅格38。筛网元件16通过细长连接构件44和筛网元件连接孔24与子栅格38对准，使得细长连接构件44穿过筛网元件连接孔24，并延伸至略超过筛网元件筛分表面。如沿着筛网元件16的端部边缘部分所示，细长连接构件44延伸超过筛元件筛分表面的部分熔化，在筛网元件筛分表面上形成焊珠，将筛网元件16固定到端部子栅格单元38上。

图36示出了本发明的示例性实施例所述的略微凹形的筛网组件91，其具有并入到筛网组件91的一部分中的锥形子栅格。筛网组件筛分表面可以是基本平面的，凹形的或凸形的。筛网组件91在压缩力下会变形到预设形状。如图36所示，筛网组件91包含在筛网组件的部分中的锥形子栅格，筛网组件安装在最接近振动筛分机上的材料流入端处。包含锥形子栅格的部分增加了筛分表面面积和引导了材料流动。筛网组件的部分包含了平面子栅格，该筛网组件安装在最接近振动筛分机的排出端处。在平面部分上，提供了使得材料可以在筛网组件上干燥和/或结块的区域。根据所需的构造和/或特定的筛分应用，筛网组件可包括平面和锥形子格栅的各种组合。进一步地，使用多个筛网组件的振动筛分机具有单独的筛网组件，该单独的筛分组件是为在特定应用中一起使用而设计的，其具有不同配置。例如，筛网组件91可以与其它筛网组件一起使用，这样，筛网组件91设置在振动筛分机的排出端附近，使得其可用于材料的结块和/或干燥。

图37是本发明的示例性实施例所述的制造筛网组件的步骤的流程图。如图37所示，筛分制造者接收用于筛网组件的筛网组件性能规格。该规格可以包括用于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个。然后，制造者可以确定如本文所述的筛网元件的筛分开口要求(形状和尺寸)。然后，制造者确定筛分配置(例如，组件的尺寸、筛分表面的形状和配置等)。例如，制造者可将筛网元件布置为平面结构和非平面结构中的至少一种。可以通过中央子栅格18或418和端部子栅格14或414构造平面结构。非平面结构包括锥形中央子栅格60或460和/或锥形端部子栅格58或458的至少一部分。筛网元件可以是注塑成型的。子栅格单元也可以是注塑成型的，但不要求一定注塑成型。如本文所述，筛网元件和子格栅可以包括分散在其中的纳米材料。在创建了筛网元件和子栅格单元之后，将筛网元件连接到子栅格单元。筛网元件和子栅格可通过使用具有分散在其中的纳米材料的连接材料连接在一起。筛网元件可以使用激光焊接连接到子栅格。多个子栅格单元连接在一起形成支撑框架。中央支撑框架由中央子栅格构成，端部支撑框架由端部子栅格构成。锥形支撑框架由锥形子栅格单元构成。支撑框架布置为使得中央支撑框架在筛网组件的中部，并且端部支撑框架在筛网组件的端部。粘结杆可连接到筛网组件。可以通过改变结合到筛网组件中的锥形子栅格网格的数量，来实现不同的筛分表面面积。可选地，在多个子栅格连接在一起之后或在多个支撑框架连接在一起之后，将筛网元件连接到子栅格单元。代替多个独立子栅格，其连接在一起以形成单个单元，可以制造一个子栅格结构，其为筛网组件的期望尺寸。然后将单个筛网元件连接到该一个子栅格结构。

图38是本发明的示例性实施例的制造筛网组件的步骤的流程图。热塑性筛网元件可以是注塑成型的。子栅格用于接收筛网元件。筛网元件连接到子栅格，并且多个子栅格组件连接，形成筛分表面。可选地，子栅格可以在连接筛网元件之前相互连接。

在另一个示例性实施例中，提供了一种用于筛分材料的方法，其包括将筛网组件连接到振动筛分机，并且将筛网组件的上部筛分表面设为凹形，其中筛网组件包括筛网元件以及子栅格，该筛网元件具有一系列筛分开口，形成筛网元件筛分表面，该子栅格包括多个细长结构构件，其形成具有栅格开口的栅格框架。筛网元件跨越栅格开口，并且固定到子栅格的上表面。多个子网格固定在一起，形成筛网组件，并且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。筛网元件是单个热塑性注塑件。

图39是振动筛分机的立体图，其具有单个筛网组件89，其中平面筛分表面安装在筛网组件89上，剖开振动筛分机的一部分以示出筛网组件。如本文所述，筛网组件89是单独的单元，其包括子栅格结构和筛网元件。子栅格结构可以是一个单独的单元或者是连接在一起的多个子栅格。虽然所示的筛网组件89为大致平面类型的组件，但是其还可以是凸形的或凹形的，并且其可以配置为由压缩组件或类似组件等变形为凹形。其还可以被构造成从上方或下方张紧，或者以另一种方式构造，用于振动筛选机不同类型的连接。虽然所示的筛网组件的实施例覆盖了振动筛分机的整个筛床，但是筛网组件89也可以构造成任何期望的形状或尺寸，并且可以仅覆盖筛床的一部分。

图40是本发明的示例性实施例所述的筛网元件99的立体图。筛网元件99的形状基本为三角形。如本文所述，筛网元件99是单个热塑性注塑件，并且具有与筛网元件16和416相似的特征(包括筛分开口尺寸)。可选地，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，并且任何形状也可以用于子栅格，只要子栅格具有对应于筛网元件形状的栅格开口。

图40A和40B示出了筛网元件结构101，其可以是子栅格类型结构，其中筛网元件99连接到其上以形成锥形。在可替代实施例中，筛网元件结构101的完全锥形结构可以是热塑性注塑成型的具有锥形形状的单个筛网元件。在所示的结构中，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部从筛网元件的两个侧部构件开始，而另外两个三角形筛分表面的基部从筛网元件的两个端部构件开始。筛分表面都向上倾斜到筛网元件端部构件和侧部构件上方的中心点。倾斜筛分表面的角度可以变化。筛网元件结构101(或者单个筛网元件锥形)可以连接到如本文所述的子栅格结构。

图40C和40D示出了筛网元件结构105，其与筛网元件99连接，并且具有落在筛网元件结构105的侧部构件和边缘构件下方的锥形。可选地，整个锥形可热塑性材料注塑成型为单个的锥形筛网元件。在所示的构造中，各个筛网元件99形成四个三角形筛分表面。其中两个三角形筛分表面的基部从筛网元件的两个侧部构件开始，而另外两个三角形筛分表面的基部从筛网元件的两个端部构件开始。筛分表面都向下倾斜到筛网元件端部构件和侧部构件下方的中央点。倾斜筛分表面的角度可以变化。筛网元件结构105(或者单筛网元件锥形)可以结合到如本文所述的子栅格结构。

图40E和40F示出了筛网元件结构107，其具有落在筛网元件结构107的侧部构件和边缘构件下方并且升高到其上的多个锥形。每个锥形包括四个单独的筛网元件99，但是也可以形成单个筛网元件锥形。在所示的构造中，每个筛网元件具有十六个三角形筛分表面，其形成四个分离的锥形筛分表面。锥形筛分表面在筛网元件端部构件和侧部构件的上方或下方倾斜。筛网元件结构107(或者可选地，单个筛网元件锥形)可以连接到如本文所述的子栅格结构。图40至40F仅仅是可用于筛网元件和筛网元件支撑结构的变型的示例。

图41至43示出了热塑性注塑成型的筛网元件表面结构的示例性实施例的横截面剖面图，其结合到本文所讨论的本发明的各种实施例中。筛网元件不限于本文中确定的形状和配置。因为筛网元件是热塑性注塑成型的，所以可以容易地制造出多种变化，并且将其结合到本文所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分结构200。预筛分结构200包括支撑框架300，其被单独的预筛分组件210部分覆盖。所示的预筛分组件210具有多个预筛分元件216，其安装在预筛分子栅格218上。尽管所示的预筛分组件210包括固定在一起的六个预筛分子栅格218，各种数量和类型的子栅格可以固定在一起以形成各种形状和尺寸的预筛分组件210。预筛分组件210紧固到支撑框架300，并形成连续预筛分表面213。预筛分结构200可以安装在主筛分表面上方。预筛分组件210、预筛分元件216和预筛分子栅格218可以包括本文所述的筛网组件、筛网元件和子栅格结构的各种实施例中的任何特征，并且可以安装在预筛分支撑框架300上，其具有适用于预筛分应用的各种形式和配置。预筛分结构200、预筛分组件210、预筛分元件216和预筛分子栅格218可以并入到美国专利申请No.12/051,658中描述的预筛分技术(例如，与安装结构和筛分配置兼容)中。

图44A示出了预筛分组件210的放大图。

本文所述的本发明的实施例，包括筛分构件和筛网组件，这些实施例可用于各种不同的振动筛分机及其部件，包括设计用于湿法和干法应用的机器，具有多层平台和/或多个筛分篮的机器以及具有各种筛分连接装置的机器，例如张紧机构(卸载和加载)、压缩机构、夹紧机构、磁性机构等。例如，本发明所述的筛网组件可安装在振动筛分机上，如美国专利文献No.7,578,394、No.5,332,101、No.6,669,027、No.6,431,366和No.6,820,748中所述。实际上，本文所述的筛网组件可包括：侧部或粘结杆，其包括用于接收重载式张紧构件的U形构件，例如，如美国专利文献No.5,332,101中所述；侧部或粘结杆，其包括用于接收固定类型张紧的指状接收孔，例如，如美国专利文献No.6,669,027中所述；用于压缩加载的侧部构件或粘结杆，例如，如美国专利文献7,578,394中所述；或者可以被配置为在多层机器上连接和装载，例如，在美国专利文献No.6,431,366中描述的机器。筛网组件和/或筛网元件还可以构造成包括在美国专利申请No.12/460,200中描述的特征，包括其中描述的导向组件技术和其中描述的预成型面板技术。此外，筛网组件和筛网元件可以设置为将其结合到美国专利申请No.12/051,658中描述的预筛分技术(例如，与安装结构和筛分配置兼容)中。美国专利文献No.7,578,394、No.5,332,101、No.4,882,054、No.4,857,176、No.6,669,027、No.7,228,971、No.6,431,366和No.6,820,748以及美国专利申请No.12/460,200和No.12/051,658，连同它们的相关同族专利和申请，以及这些文献中引用的专利文献和专利申请，通过引用均明确地并入本文。

在前文中描述了示例实施例。然而，显而易见的是，在不脱离本发明的更宽的精神和范围的情况下，可以对其进行多种修改和改变。因此，说明书和附图是说明性的而不是限制性的。