專利名稱：裝填導(dǎo)電樹脂基材料的低價(jià)食品加工傳動(dòng)帶及其它傳送件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳送帶，更具體地說，本發(fā)明涉及食品加工傳送帶及其它傳送件，這些傳送帶及傳送件是用裝填導(dǎo)電的樹脂基(conductive loadedresin-based)材料模塑的，這些材料包括微米導(dǎo)電粉末，微米導(dǎo)電纖維，或其組合物，這些材料在模塑時(shí)被均勻分布在基體樹脂內(nèi)。
背景技術(shù)：
眾所周知，在該技術(shù)領(lǐng)域中，可以使用傳送帶，滑槽，滑板，導(dǎo)向件及滑道來傳送制造的材料和物品。在食品加工工業(yè)中，傳送帶用于加熱和冷卻食品、切片和裝袋、進(jìn)料和卸貨。傳送帶通常由可塑樹脂比如聚丙烯、聚乙烯、乙縮醛或其它類似的材料構(gòu)成，或者可以由帶有一種覆模(over-molded)的可塑樹脂的金屬絲框架構(gòu)成。傳送帶使加工原料可以在保持平直的情況下進(jìn)行傳送。傳送件、滑槽、滑板、導(dǎo)向件和滑道可以制成導(dǎo)電元件以去除靜電，可以制成耐熱元件以用于食品的高溫處理過程中，可以制成耐潮元件以適用于潮濕的環(huán)境，可以制成耐撞擊元件以防止破壞玻璃食品包裝件，而且可以制成阻燃元件以阻止火焰產(chǎn)生。
可塑樹脂傳送帶或者覆蓋了可塑樹脂的金屬絲框架傳送帶存在的一個(gè)問題是，傳送帶的磨損會(huì)引起污染現(xiàn)象。當(dāng)可塑樹脂材料磨損時(shí)，來自可塑樹脂的微粒物質(zhì)就會(huì)從傳送帶上脫離。結(jié)果，這種物質(zhì)可能污染在傳送帶上進(jìn)行加工的食品。這種污染現(xiàn)象從食品安全角度和消費(fèi)者接受方面來講，都是不希望發(fā)生的。
有幾種現(xiàn)有技術(shù)發(fā)明涉及傳送件、滑槽、滑板、導(dǎo)向件和滑道，并且涉及由導(dǎo)電塑料組成的產(chǎn)品。Murata等人的美國專利US6,368,704提供了一種傳導(dǎo)性原料，該原料在粘附和硬化后表現(xiàn)出一種很高的導(dǎo)熱性(一種低阻熱性)，所述的這種粘附和硬化過程可以使形成的粘附層很薄，而且該專利還提供了一種具有極好散熱能力的電子零件，該電子零件可以減小薄膜的厚度。Foulger的美國專利US6,277,303描述了傳導(dǎo)性聚合體復(fù)合材料。傳導(dǎo)性聚合體復(fù)合材料包括一種小相位(phase)材料，該材料具有半晶質(zhì)的聚合體。這種復(fù)合材料還包括一種分散在小相位材料中的傳導(dǎo)性填充材料，其數(shù)量等于或大于在小相位材料中產(chǎn)生連續(xù)導(dǎo)電網(wǎng)所需要的數(shù)量。McKaveney的美國專利US4,197,218描述了導(dǎo)電物件。這種物件是由不導(dǎo)電基體形成的，該基體包含導(dǎo)電的分散體，即鐵合金粉末、硅合金粉末或其混合物。Ushijima的美國專利6,602,446提供了一種由導(dǎo)電填充料制成的導(dǎo)電膠，并且提供了一種適于通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生熱量的傳送帶，該傳送帶混合有樹脂。
INTRALOX Inc.USA，201 Laitram Lane，Harahan，Louisiana 70123，Ammeraal Beltech，75011 N.St.Louis Ave.，Skokie、I160076，和SieglingAmerica，Inc.，12201 Vanstory Road，Huntersville，NC 28078都是傳送帶的制造商。每一個(gè)制造商都描述了一種由嵌有導(dǎo)體的可塑樹脂制成的傳送帶。德國Cassel Messtechnik GmbH，Carl-Giesecke-Str.3,37079 Gttingen制造了一種適用于食品工業(yè)的金屬探測(cè)器。這種金屬探測(cè)器基于感應(yīng)測(cè)量原理工作。通過一個(gè)發(fā)射機(jī)線圈可以產(chǎn)生一個(gè)高頻電磁交變場(chǎng)。如果一個(gè)金屬片通過金屬探測(cè)器，該高頻電磁交變場(chǎng)將產(chǎn)生一種相應(yīng)于金屬片的磁性和電性的變化。1998年的關(guān)于電子制造業(yè)中的粘接和涂層技術(shù)的第三次世界大會(huì)的會(huì)議錄中，在第282-286頁的由McCluskey等人寫的文章《毫微合成物提供更高的導(dǎo)電性和柔軟性》(Nanocomposite Materials Offer Higher Conductivity andFlexibility)中，描述了一種導(dǎo)電聚合體的機(jī)械和電特性，該導(dǎo)電聚合體是用導(dǎo)電銀片的微粒填充料制成的。2002年的第52次電子元件及技術(shù)大會(huì)的會(huì)議錄中，在第1154-1157頁的由Fan等人寫的文章《對(duì)導(dǎo)電粘接劑的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的基本理解》(Fundamental Understanding of Conductivity Establishment forElectrically Conductive Adhesives)中，描述了幾種以環(huán)氧樹脂為基礎(chǔ)的固化系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供有效的食品加工傳送帶及其它傳送件。
本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種制造食品加工傳送帶和其它傳送件的方法。
本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種可以通過普通金屬探測(cè)裝置進(jìn)行探測(cè)的食品加工傳送帶和其它傳送件。
本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種用裝填導(dǎo)電的樹脂基材料模塑的食品加工傳送帶和其它傳送件，其中這種傳送帶的特征及視覺特征可以通過在裝填導(dǎo)電的樹脂基材料上形成一個(gè)金屬層而進(jìn)行改變。
本發(fā)明又一個(gè)目的是提供由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制造食品加工傳送帶和其它傳送件的方法，其中樹脂基材料包含各種形式的材料。
本發(fā)明又一個(gè)目的是提供一種由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制造食品加工傳送帶和其它傳送件的方法，其中樹脂基材料呈纖維的形式。
根據(jù)本發(fā)明的這些目的，本發(fā)明獲得一種傳送帶裝置。該裝置包含一個(gè)由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料組成的環(huán)形結(jié)構(gòu)，該樹脂基材料在基體樹脂主體中包含有導(dǎo)電材料。這種傳送帶或傳送帶的碎片可以通過金屬探測(cè)裝置進(jìn)行探測(cè)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的這些目的，本發(fā)明獲得一種食品加工傳送裝置。該裝置包括一個(gè)由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料組成的傳送帶，該樹脂基材料在基體樹脂主體中包含導(dǎo)電材料。該裝置包含一個(gè)金屬探測(cè)器，以便于通過該金屬探測(cè)裝置可以對(duì)傳送帶或傳送帶的碎片進(jìn)行探測(cè)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的這些目的，本發(fā)明獲得一種制造傳送帶裝置的方法。該方法包括提供一種裝填導(dǎo)電的樹脂基材料，該樹脂基材料在樹脂基主體中包含導(dǎo)電材料。將這種裝填導(dǎo)電的樹脂基材料模塑成一種傳送帶裝置，該裝置包含一個(gè)由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料組成的環(huán)形結(jié)構(gòu)，該樹脂基材料在基體樹脂主體中包含導(dǎo)電材料。這種傳送帶或傳送帶的碎片可以通過金屬探測(cè)裝置進(jìn)行探測(cè)。
在構(gòu)成該說明書一部分的附圖中圖1a和1b顯示了本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例，并顯示了一條食品加工線，該加工線上具有用裝填導(dǎo)電的樹脂基材料組成的傳送帶和其它傳送件；圖2顯示了裝填導(dǎo)電的樹脂基材料的第一優(yōu)選實(shí)施例，其中導(dǎo)電材料包含粉末；圖3顯示了裝填導(dǎo)電的樹脂基材料的第二優(yōu)選實(shí)施例，其中導(dǎo)電材料包含微米導(dǎo)電纖維；圖4顯示了裝填導(dǎo)電的樹脂基材料的第三優(yōu)選實(shí)施例，其中導(dǎo)電材料包含導(dǎo)電粉末和微米導(dǎo)電纖維；圖5a和5b顯示了第四優(yōu)選實(shí)施例，其中導(dǎo)電的象纖維一樣的材料由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制成；圖6a和6b以簡化示意圖的形式顯示了一個(gè)注模模具和一個(gè)擠壓成形裝置，這些裝置可用于由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料模塑食品加工傳送帶和其它傳送件；圖7顯示了本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例，并進(jìn)一步顯示了具有正向驅(qū)動(dòng)的一種裝填導(dǎo)電的樹脂基食品加工傳送帶；圖8顯示了本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例，并進(jìn)一步顯示了具有磨擦滾動(dòng)驅(qū)動(dòng)的一種裝填導(dǎo)電的樹脂基食品加工傳送帶。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及食品加工傳送帶和其它的傳送件，這些傳送帶和傳送件是用裝填導(dǎo)電的樹脂基材料模塑的，這種材料包括微米導(dǎo)電粉末(micronconductive powders)、微米導(dǎo)電纖維、或是其組合物，而且在模塑時(shí)，這些材料被均勻分布在基體樹脂內(nèi)。
本發(fā)明的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料是填充有導(dǎo)電材料的基體樹脂，由于基體樹脂中填充有導(dǎo)電材料，所以基體樹脂形成導(dǎo)體而不是形成絕緣體。這種樹脂為模塑部件提供了結(jié)構(gòu)的整體性。在模塑過程中，微米導(dǎo)電粉末、微米導(dǎo)電纖維、或是其組合物被均勻分布在樹脂內(nèi)，從而為模塑品提供了導(dǎo)電連續(xù)性。
裝填導(dǎo)電的樹脂基材料可以以模塑、擠壓或類似方式進(jìn)行加工，從而幾乎可以形成任何理想形狀或尺寸。模塑的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料也可以進(jìn)行切割、沖壓、或由注?；驍D壓成形的板料或棒料形成真空、覆模、層壓、碾磨或以類似方式進(jìn)行處理，從而可以提供理想的形狀和尺寸。用裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制造的食品加工傳送帶和其它傳送件的導(dǎo)熱或?qū)щ娞匦?，取決于裝填導(dǎo)電的樹脂基材料的成分，其中裝填物或摻雜量可以調(diào)整，從而有助于材料獲得理想的結(jié)構(gòu)特性、電力特性或其它物理特性。所選擇的用于制造食品加工傳送帶和其它傳送裝置的材料，可以通過使用模塑技術(shù)和/或方法，比如注模、覆模、熱固、推進(jìn)、擠壓成形、壓延或類似的方法，得以均勻分布。與2D、3D、4D和5D設(shè)計(jì)有關(guān)的特征、模塑特征和電力特征具有物理和電力上的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)可以在實(shí)際零件的模塑過程以及聚合體結(jié)合到導(dǎo)體網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的物理過程中獲得，所述的導(dǎo)體網(wǎng)絡(luò)位于注模零件或成型材料中。
將裝填導(dǎo)電的樹脂基材料用在食品加工傳送帶及其它傳送件的制造過程中，可以大大降低材料的費(fèi)用，并可以大大降低設(shè)計(jì)和制造過程的費(fèi)用，所述的這些設(shè)計(jì)和制造過程用于通過使這些材料形成理想的形狀和尺寸，而容易保持緊公差。通過使用傳統(tǒng)的成型方法如注模、覆模、推進(jìn)、擠壓成形、壓延或類似的方法，可以將這種食品加工傳送帶及其它傳送件制造成無數(shù)的形狀和尺寸。在模塑時(shí)，這種裝填導(dǎo)電的樹脂基材料，一般地而不是唯一地產(chǎn)生一個(gè)理想的便于使用的電阻系數(shù)范圍，這個(gè)范圍是在每平方大約5歐和25歐之間，但是通過改變摻雜參數(shù)和/或樹脂的選擇情況，可以獲得其它的電阻系數(shù)。
裝填導(dǎo)電的樹脂基材料包括微米導(dǎo)電粉末、微米導(dǎo)電纖維、或是其組合物，并在模塑過程中，使它們均勻分布在基體樹脂內(nèi)，從而很容易制造出低成本、導(dǎo)電、緊公差的制品或電路。微米導(dǎo)電粉末可以是碳、石墨、胺或類似的物質(zhì)，和/或是金屬粉末，比如鎳、銅、銀，或者鍍金屬的物質(zhì)或是類似的物質(zhì)。碳或其它形式粉末比如石墨粉等的使用可以產(chǎn)生額外的低能級(jí)的電子交換，而且當(dāng)這些粉末和微米導(dǎo)電纖維結(jié)合使用時(shí)，可以在纖維的微米導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生一種微米填充元素，這種微米填充元素可以產(chǎn)生進(jìn)一步的電導(dǎo)率，同時(shí)還可以作為模塑設(shè)備的潤滑劑。這種微米導(dǎo)電纖維可以是鍍鎳的碳纖維、不銹鋼纖維、銅纖維、銀纖維或類似的纖維、或者是其組合物。這種結(jié)構(gòu)材料是一種像任何聚合體樹脂一樣的材料。結(jié)構(gòu)材料可以是GEPLASTICS，Pittsfield，MA生產(chǎn)的聚合體樹脂和一系列其它塑料，由其它制造商制造的一系列其它塑料，由GE SILICONES，Waterford，NY生產(chǎn)的硅樹脂，或由其它制造商生產(chǎn)的其它柔性樹脂基橡膠化合物，這里給出的結(jié)構(gòu)材料只是一些例子而不是全部名單。
裝填有微米導(dǎo)電粉末、微米導(dǎo)電纖維、或是其組合物的樹脂基結(jié)構(gòu)材料，可以應(yīng)用傳統(tǒng)的模塑方法如注?；蚋材；驍D壓成形或壓延等方法進(jìn)行模塑，從而形成理想的形狀和尺寸。這種模塑的裝填有導(dǎo)體的樹脂基材料也可以像人們希望的那樣進(jìn)行沖壓、切割、碾磨，以使吸熱設(shè)備具有理想的形狀系數(shù)。在填充基體樹脂內(nèi)與微米導(dǎo)電在一起的摻雜成分及方向性可以影響食品加工傳送帶及其它傳送件的電力特性和結(jié)構(gòu)特性，并且可以通過模具設(shè)計(jì)、澆口和/或突出部設(shè)計(jì)，以及/或者在模塑過程本身中來進(jìn)行精確地控制。另外，可以通過選擇樹脂基體來獲得理想的熱特性，比如非常高的熔點(diǎn)或特定的導(dǎo)熱性。
樹脂基夾層板可以用無規(guī)則或連續(xù)交織的微米不銹鋼纖維或其它導(dǎo)電纖維來制造，這些纖維可以形成一種像布的材料。交織的導(dǎo)體纖維可以用疊置或類似的方法疊置到像聚四氟乙烯、聚酯或任何柔軟或堅(jiān)固的樹脂基材料上，當(dāng)纖維的含量、方向和形狀設(shè)計(jì)得不連續(xù)時(shí)，這將產(chǎn)生一種導(dǎo)電性非常高、而且很柔軟的像布一樣的材料。這種像布一樣的材料也可以用于制成食品加工傳送帶和其它傳送件。當(dāng)采用交織導(dǎo)體的導(dǎo)體纖維用作夾層材料或像布一樣的材料的一部分時(shí)，纖維直徑介于大約3微米到12微米之間，通常介于大約8到12微米之間，或在大約10微米范圍內(nèi)，而且纖維在其長度上是無縫的或是彼此搭接的。
通過選擇抗腐蝕和/或抗金屬電解的微米導(dǎo)電纖維和/或微米導(dǎo)電粉末和基體樹脂，本發(fā)明的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料可以抗腐蝕和/或抗金屬電解。例如，如果抗腐蝕/抗電解的基體樹脂與不銹鋼纖維和碳纖維/粉末結(jié)合在一起，則得到一種抗腐蝕和/或抗電解的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料。本發(fā)明的另一個(gè)附加和重要特征是，本發(fā)明的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料可以用來制造阻燃劑。用來制造阻燃劑(FR)的樹脂基材料的選擇，可以使產(chǎn)生的產(chǎn)品具有阻燃能力。這一點(diǎn)在該說明書中所述的食品加工傳送帶和其它傳送件應(yīng)用中特別重要。
在本發(fā)明中描述的將微米導(dǎo)電纖維和/或微米導(dǎo)電粉末和基體樹脂均勻混合的過程也可稱摻雜過程。也就是說，這個(gè)均勻混合過程可以把普通的基體樹脂非導(dǎo)電材料轉(zhuǎn)變成一種導(dǎo)電材料。這個(gè)過程與上述半導(dǎo)體摻雜過程類似，因此，半導(dǎo)電材料比如硅，可以通過引進(jìn)離子供體和離子接收體而轉(zhuǎn)變成一種導(dǎo)電材料，這在半導(dǎo)體部件技術(shù)中是眾所周知的。所以，本發(fā)明使用術(shù)語摻雜意指通過將微米導(dǎo)電纖維和/或微米導(dǎo)電粉末均勻混合到基體樹脂中，而使典型的樹脂基非導(dǎo)電材料轉(zhuǎn)變成一種導(dǎo)電材料的過程。
作為本發(fā)明的另一個(gè)附加和重要特征，模塑的裝填導(dǎo)電的樹脂基模塑材料表現(xiàn)出極好的散熱特性。因此，用這種模塑的裝填導(dǎo)電的樹脂基模塑材料制造的食品加工傳送帶及其它傳送件，可以提供附加的散熱能力。例如，熱可以從電力設(shè)備上散發(fā)出去，這些電力設(shè)備在物理上和/或電力上被連接到本發(fā)明的食品加工傳送帶或其它傳送件。
本發(fā)明的另外一個(gè)重要特征是，裝填導(dǎo)電的樹脂基材料能夠符合適用于食品加工和包裝應(yīng)用方面的美國食品及藥物管理局(FDA)規(guī)則，適用于肉類和家禽加工過程的美國農(nóng)業(yè)部食品安全檢驗(yàn)局(USDA-FSIS)規(guī)則，以及適用于奶制品加工過程的美國農(nóng)業(yè)部(USDA)規(guī)則。特別的是，經(jīng)美國食品及藥物管理局(FDA)認(rèn)可，在這里用作導(dǎo)體填充材料的不銹鋼，適用于食品加工傳送件中。
現(xiàn)在參考附圖1a和1b，對(duì)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。下面將說明和論述本發(fā)明的幾個(gè)重要特征?，F(xiàn)在參考附圖1a和1b，這些附圖顯示了一種用于食品加工的傳送系統(tǒng)10。圖中顯示了食品加工傳送系統(tǒng)所包括的幾個(gè)典型成部件。首先，傳送系統(tǒng)10包括一個(gè)傳送帶12，傳送帶12是由本發(fā)明的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料構(gòu)成的。傳送帶12可以包含如附圖7所示的一連串相連接的部件，或可以包含如附圖8所示的一條傳動(dòng)皮帶。再看附圖1a和1b，傳送系統(tǒng)10還可以包括滑槽16和18，滑板，或沿加工路線傳送食品的其它方式。在該優(yōu)選實(shí)施例中，這些滑槽16和18的全部或部分地由本發(fā)明的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料組成。圖中未示的電動(dòng)機(jī)被連接到傳送系統(tǒng)10的鏈輪或滾輪20上。由于鏈輪或滾輪20在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，所以，傳送帶12在一個(gè)連續(xù)的環(huán)形結(jié)構(gòu)中被拖動(dòng)。而運(yùn)動(dòng)的傳送帶12又引起放在傳送帶12上的食品被向前推進(jìn)，從而使食品通過各操作流程，比如對(duì)食品14進(jìn)行加熱或者冷凍或切片和對(duì)食品14進(jìn)行包裝或其它操作。
在加工過程中和/或作為正常磨損的結(jié)果，偶爾傳送帶12的碎片可能會(huì)從傳送帶12上脫離。通常，這些碎片會(huì)掉到地板上，在那里它們可以通過日常的清理工作除去。然而，有時(shí)這些碎片可能會(huì)污染食品14。所以，食品加工者必需在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行包裝28和將產(chǎn)品運(yùn)送給消費(fèi)者之前，探測(cè)出這些受污染的食品14，并且將其從加工裝置10中除去。作為本發(fā)明的一個(gè)特別重要的特征，裝填導(dǎo)電的樹脂基材料的導(dǎo)電裝填材料包括導(dǎo)電材料，比如金屬，它可以在金屬探測(cè)裝置22中探測(cè)到。金屬探測(cè)裝置22在上述技術(shù)中是眾所周知的。此外，在模塑過程中將導(dǎo)電材料均勻混合到基體樹脂中，可以確保從傳送帶12上脫離的任何碎片都包含可探測(cè)出的金屬成分。所以，在優(yōu)選實(shí)施例裝置10中，食品14在進(jìn)行最終包裝28之前先要通過金屬探測(cè)裝置22。在金屬探測(cè)器22處的傳送裝置最好由一個(gè)沒有金屬成分的傳送帶26組成，以便于金屬探測(cè)器22只根據(jù)食品14和與食品14一起沿著傳送帶移動(dòng)的任何污染物而觸發(fā)。如果金屬探測(cè)器22探測(cè)出在食品14中包括金屬成分，則可以使用一個(gè)分類機(jī)構(gòu)24來將食品14及其污染物從最終的包裝28中引開。這種新穎的裝填導(dǎo)電的樹脂基傳送帶的使用，使得金屬探測(cè)器可以探測(cè)出由傳送帶的磨損和破損所產(chǎn)生的污染物并將其除去。另外，在傳送裝置10中的傳送帶12和任何其它傳送件16和18的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料可以接地，從而提供靜電釋放保護(hù)。作為另一個(gè)特征，在保持金屬探測(cè)能力的同時(shí)，傳送帶12具有極好的抗腐蝕和抗電解能力。最后，這種裝填導(dǎo)電的樹脂基材料是一種極好的熱導(dǎo)體，在食品加工過程中，它有利于快速地將熱量傳遞到食品并將熱量從食品中傳遞出來。
現(xiàn)在參考附圖7，對(duì)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例100進(jìn)行說明。該附圖顯示所示的裝填導(dǎo)電的樹脂基食品加工傳送帶具有正向驅(qū)動(dòng)裝置。圖中所示的這個(gè)傳送系統(tǒng)100包括一個(gè)鏈節(jié)式傳送帶104。這個(gè)鏈節(jié)式傳送帶由多個(gè)模塑的裝填導(dǎo)電的樹脂基鏈節(jié)104組成，這些鏈節(jié)通過樞軸或銷聯(lián)接件而連接在一起。鏈節(jié)104形成為可與帶齒鏈輪108實(shí)現(xiàn)連鎖或連接的結(jié)構(gòu)。這種正向驅(qū)動(dòng)裝置100與自行車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)類似，可以使傳送帶鏈節(jié)104以非滑動(dòng)形式推進(jìn)。優(yōu)選的是，裝填導(dǎo)電的樹脂基材料通過注模成型的方式而制造出多個(gè)鏈節(jié)104，然后這些鏈節(jié)相互連接而形成傳送帶。作為選擇，這種裝填導(dǎo)電的樹脂基材料也可以通過擠壓成形的方式而制造出一個(gè)很寬的片件，該片件支承鏈節(jié)橫截面。然后，這個(gè)片件可以被切割成多個(gè)具有理想寬度的鏈節(jié)104。另外，盡管該實(shí)施例是任選特征，但是鏈輪108也可以由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料組成。這種裝填導(dǎo)電的樹脂基材料可以通過注模的方式而形成鏈輪108。另外，盡管每個(gè)鏈節(jié)104是任選特征，但是每個(gè)鏈節(jié)104都可以進(jìn)一步包含一個(gè)金屬鉸鏈，該金屬鉸鏈被嵌入或模塑到裝填導(dǎo)電的樹脂基材料中，或者被模塑到模塑的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料中。
現(xiàn)在參考附圖8，對(duì)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。在這種情況下，形成有一條連續(xù)傳送帶124，該傳送帶由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制成。傳送帶124是利用磨擦滾動(dòng)驅(qū)動(dòng)件128來進(jìn)行推進(jìn)的。在這種情況下，旋轉(zhuǎn)滾輪128被保持在一個(gè)緊靠傳送帶124的適當(dāng)位置上。更加優(yōu)選的是，可以使用張力機(jī)構(gòu)來保證滾輪128壓靠著傳送帶124，因此在滾輪128和傳送帶124之間形成充分的摩擦連接。通過將柔軟的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料擠壓模塑成片或條，然后將該樹脂基材料的長度方向的端部連接起來形成傳送帶，從而形成傳送帶124。為得到柔軟的材料，基體樹脂應(yīng)當(dāng)是在模塑后在工作溫度下仍能保持柔軟的一種材料。上述端部可以通過例如超聲波焊接法而結(jié)合在一起。作為另一選擇，可以在模塑和固化之前，使用壓延法將導(dǎo)體填充材料均勻混合到樹脂基體材料中。。
作為選擇，如下所述而且如圖5a和5b所示，裝填導(dǎo)電的樹脂基材料可以形成類似于織物的材料。這種類似于織物的材料具有高強(qiáng)度并能保持金屬的探測(cè)能力。這種類似于織物的材料很容易堆疊或者疊置到其它材料上，也可以使用比如超聲波焊接的方法來結(jié)合到自身，從而形成傳送帶。
作為另一種選擇，可以在傳送帶或任何其它傳送構(gòu)件上形成一個(gè)圖中未示的金屬層，所述的傳送帶或任何其它傳送構(gòu)件是由這里所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料構(gòu)成。。這種傳送帶的特征或視覺特征可以通過在裝填導(dǎo)電的樹脂基材料上形成一個(gè)金屬層而改變。如果使用金屬層，那么可以通過鍍層法或涂覆法而形成該金屬層。如果形成金屬層的方法是鍍金屬法，那么裝填導(dǎo)電的樹脂基材料的樹脂基結(jié)構(gòu)材料就是可以鍍金屬的一種材料。有很多聚合體樹脂可以鍍上金屬層。例如，GE塑料，SUPEC，VALOX，ULTEM，CYCOLAC，UGIKRAL，STYRON，CYCOLOY就是能夠鍍金屬的幾種樹脂基材料。金屬層可以通過比如電鍍或物理蒸鍍的方法而形成。
其它的食品傳送機(jī)構(gòu)，比如附圖1a和1b中所示的滑槽或?qū)蚣?6和18，很容易由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料模塑而成。這樣，由于磨損和/或破損而形成的任何材料離失都會(huì)被金屬探測(cè)器探測(cè)到。
這種裝填導(dǎo)電的樹脂基材料一般包含導(dǎo)體粒子的微米粉末和/或均勻分布在基體樹脂主體上的微米纖維的組合物。附圖2顯示了裝填導(dǎo)電的樹脂基材料32的一個(gè)例子的橫截面視圖，其中裝填導(dǎo)電的樹脂基材料32在一個(gè)基體樹脂主體30中有導(dǎo)電粒子34的粉末。在這個(gè)例子中，粉末中導(dǎo)體粒子34的直徑D介于大約3和12微米之間。
附圖3顯示了裝填導(dǎo)電的樹脂基材料36的一個(gè)例子的橫截面視圖，其中裝填導(dǎo)電的樹脂基材料36在一個(gè)基體樹脂主體30中有導(dǎo)體纖維38。導(dǎo)體纖維38的直徑介于大約3和12微米之間，通常介于10微米范圍內(nèi)，或介于大約8和12微米之間，而其長度介于大約2和14毫米之間?？梢杂米鲞@些導(dǎo)體粒子34或?qū)w纖維38的導(dǎo)體可以是不銹鋼、鎳、銅、銀、或其它適合的金屬或?qū)w纖維，或是其混合物。這些導(dǎo)體粒子和/或纖維均勻分布在基體樹脂內(nèi)。如前所述，裝填導(dǎo)電的樹脂基材料的電阻系數(shù)介于大約每平方5到25歐姆之間，可以通過改變摻雜參數(shù)和/或樹脂的選擇情況來獲得其它的電阻系數(shù)。為了獲得這個(gè)電阻系數(shù)，導(dǎo)電材料的重量即在該例子中是導(dǎo)體粒子34或?qū)w纖維38的重量，與基體樹脂主體30的重量的比值介于大約0.20和0.40之間，并且優(yōu)選為大約0.30。直徑在8-11微米、長度在4-6毫米、纖維重量與基體樹脂的重量比值是0.3的不銹鋼纖維，將產(chǎn)生非常高的導(dǎo)電參數(shù)，這個(gè)參數(shù)在任何EMF光譜中都有效?，F(xiàn)在參考附圖4，對(duì)本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，其中，導(dǎo)電材料包括在模塑過程中，均勻分布在樹脂基體30中的導(dǎo)電粉末34和微米導(dǎo)電纖維38的組合物。
現(xiàn)在參考附圖5a和5b，對(duì)裝填導(dǎo)電的樹脂基材料的優(yōu)選成分進(jìn)行說明。裝填導(dǎo)電的樹脂基材料可以成形為纖維或織品，然后這些纖維或織品可以編織或精細(xì)交織成導(dǎo)電纖維。裝填導(dǎo)電的樹脂基材料可以形成為繩，如圖所示，這些繩可以進(jìn)行編織。附圖5a顯示了一種導(dǎo)電織物42，其中纖維通過二維纖維或織品46和50而編織起來。附圖5b顯示了一種導(dǎo)電織物42’，其中纖維以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成。在該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，一股或多股連續(xù)的導(dǎo)電纖維以隨機(jī)的方式相互嵌套在一起。由此產(chǎn)生的導(dǎo)電纖維織物或織品42，見附圖5a，和附圖5b的42’，它們可以制造得非常薄，非常厚、非常堅(jiān)硬、非常柔軟或者制造成固體形態(tài)。
類似地，可以使用編織或精細(xì)交織的微米不銹鋼纖維，或者其它微米導(dǎo)電纖維來形成一種導(dǎo)電的，但象布一樣的材料。這些編織或精細(xì)交織的導(dǎo)電織物也可以是層狀結(jié)構(gòu)，該層狀結(jié)構(gòu)疊置到一層或多層材料上，比如聚酯、聚四氟乙烯、纖維B或者任何其它的理想樹脂基材料上。然后這種導(dǎo)電纖維可以被切割成理想的形狀和尺寸。
由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制成的食品加工傳送帶及其它傳送件可以以許多不同的方式進(jìn)行成形或模塑，所述方式包括注模法、擠壓成形法或化學(xué)感應(yīng)模塑或成型法。附圖6a顯示了一個(gè)注模模具的簡化示意圖，該圖顯示了模具50的下部54和上部58。裝填導(dǎo)電的混合的樹脂基材料通過注射口60注入模腔64中，然后均勻分布的導(dǎo)電材料通過熱反應(yīng)固化。然后將模具的上部58和下部54分離或分開，并且取出食品加工傳送帶或其它傳送件。
附圖6b顯示了一種通過擠壓法制造食品加工傳送帶及其它傳送件的擠壓機(jī)70的簡化示意圖。裝填導(dǎo)電的樹脂基材料被放置到擠壓單元74的裝料斗80中。然后使用一個(gè)活塞、螺桿、壓具或其它裝置78，來迫使熱熔化物或者化學(xué)感應(yīng)的固化的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料通過一個(gè)擠壓成形口82，該擠壓成形口可以使熱熔化的固化的或化學(xué)感應(yīng)的凝固的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料成形為理想的形狀。然后，裝填導(dǎo)電的樹脂基材料就通過化學(xué)反應(yīng)或熱反應(yīng)而充分凝固成堅(jiān)硬或柔韌的狀態(tài)并以備使用。
現(xiàn)在可以總結(jié)一下本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明可以獲得有效的食品加工傳送帶及其它傳送件。也可以獲得制造食品加工傳送帶和其它傳送件的方法。本發(fā)明獲得的食品加工傳送帶和其它傳送件可以通過普通的金屬探測(cè)裝置進(jìn)行探測(cè)。這種傳送帶的特征或其視覺特征能夠通過在裝填導(dǎo)電的樹脂基材料上形成一個(gè)金屬層而進(jìn)行改變。本發(fā)明可以獲得制造食品加工傳送帶及其它傳送件的方法，其中，這些傳送帶或其它傳送件是由包含各種形式的材料的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制成。本發(fā)明也可以獲得一種由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料來制造食品加工傳送帶和其它傳送件的方法，其中，樹脂基材料呈織物的形式。
如優(yōu)選實(shí)施例所述，本發(fā)明的新穎的方法和裝置為現(xiàn)有技術(shù)提供了一個(gè)有效而且可制造的替換物。
雖然本發(fā)明已結(jié)合其優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了具體的顯示和描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解的是，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，在形式和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明作出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種傳送帶裝置，該裝置包括一由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料組成的環(huán)形結(jié)構(gòu)，該樹脂基材料在基體樹脂主體中包含有導(dǎo)電材料，其中所述傳送帶或所述傳送帶的碎片可以通過金屬探測(cè)裝置進(jìn)行探測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電材料與所述樹脂主體的重量比介于大約0.20和大約0.40之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電材料包含金屬粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述金屬粉末是鎳、銅或銀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述金屬粉末是帶有金屬鍍層的非導(dǎo)電材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述金屬鍍層是鎳、銅、銀或其合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述金屬粉末的直徑介于大約3微米到大約12微米之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電材料包含金屬粉末和非金屬粉末的組合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電材料包含微米導(dǎo)電纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述微米導(dǎo)電纖維是鍍鎳的碳纖維、不銹鋼纖維、銅纖維、銀纖維或其組合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述微米導(dǎo)電纖維的直徑介于大約3微米和大約12微米之間，長度介于大約2毫米和大約14毫米之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電材料包含導(dǎo)電粉末和導(dǎo)電纖維的組合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝填導(dǎo)電的樹脂基材料是織物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置包括多個(gè)連接起來的鏈節(jié)，這些鏈節(jié)由所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，還包括一種金屬鉸鏈，該金屬鉸鏈被嵌入每個(gè)所述的鏈節(jié)中。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述基體樹脂包含一種阻燃材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一金屬層，該金屬層覆蓋在所述裝填導(dǎo)電的樹脂基材料上。
18.一種食品加工傳送裝置，包括一由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制成的傳送帶，該樹脂基材料在基體樹脂主體中包含有導(dǎo)電材料；和一金屬探測(cè)器，其中所述傳送帶或所述傳送帶的碎片可以通過所述金屬探測(cè)器進(jìn)行探測(cè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述導(dǎo)電材料與所述樹脂主體的重量比介于大約0.20和大約0.40之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述導(dǎo)電材料包含金屬粉末。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述金屬粉末是帶有金屬鍍層的非導(dǎo)電材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述導(dǎo)電材料包含金屬粉末和非金屬粉末的組合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述導(dǎo)電材料包含微米導(dǎo)電纖維。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述導(dǎo)電材料包含導(dǎo)電粉末和導(dǎo)電纖維的組合物。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述裝填導(dǎo)電的樹脂基材料是織物。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述傳送帶包括多個(gè)鏈節(jié)，這些鏈節(jié)由所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制成。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，還包括一種金屬鉸鏈，該金屬鉸鏈被嵌入每個(gè)所述的鏈節(jié)中。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，還包括一主動(dòng)鏈輪，該主動(dòng)鏈輪被連接到所述傳送帶，其中所述主動(dòng)鏈輪包含所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述傳送帶包含一由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制成的連續(xù)件，該連續(xù)件是通過把所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料的對(duì)應(yīng)端部連接起來而形成的。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的裝置，其中所述連接是通過超聲波焊接。
31.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述基體樹脂包含一種阻燃材料。
32.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，還包括一金屬層，該金屬層覆蓋在所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料上。
33.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，還包括一滑槽或?qū)蚣?，滑槽或?qū)蚣伤龅难b填導(dǎo)電的樹脂基材料制成。
34.一種制造傳送帶裝置的方法，所述方法包括提供一種裝填導(dǎo)電的樹脂基材料，該樹脂基材料在樹脂基主體中包含有導(dǎo)電材料；并且將所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料模塑成傳送帶裝置，該傳送帶裝置包括一環(huán)形結(jié)構(gòu)，該環(huán)形結(jié)構(gòu)由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制成，該樹脂基材料在基體樹脂主體中包含有導(dǎo)電材料，其中所述傳送帶或所述傳送帶的碎片可以通過金屬探測(cè)裝置進(jìn)行探測(cè)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述導(dǎo)電材料與所述樹脂主體的重量比介于大約0.20和大約0.40之間。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中導(dǎo)電材料包含導(dǎo)電粉末。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述導(dǎo)電材料包含微米導(dǎo)電纖維。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述導(dǎo)電材料包含導(dǎo)電粉末和導(dǎo)電纖維的組合物。
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述模塑過程包括將所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料注入一模具中；使所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料固化；和從所述模具中取出所述傳送帶裝置。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述傳送帶裝置包括多個(gè)鏈節(jié)，這些鏈節(jié)被連接起來而且其中所述模塑步驟包括模塑所述的鏈節(jié)。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，還包括以下步驟，即在將所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料注入模具的所述步驟之前，將一金屬鉸鏈放在所述模具中。
42.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述模塑過程包括將所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料裝填到一腔室中；通過一成形出口，將所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料從所述腔室中擠壓出去；和使所述的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料固化，從而形成所述傳送帶裝置。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，還包括以下步驟，即利用超聲波焊接法將所述的模塑的裝填導(dǎo)電的樹脂基材料的兩端連接起來。
全文摘要
用于傳送材料的傳送件、滑槽、滑板、導(dǎo)向件及其它滑道都是由裝填導(dǎo)電的樹脂基材料制成，這些結(jié)構(gòu)的碎片可由金屬探測(cè)器檢測(cè)。裝填導(dǎo)電的樹脂基材料在基體樹脂主體中包含微米導(dǎo)電粉末、導(dǎo)電纖維、或?qū)щ姺勰┖蛯?dǎo)電纖維的組合物，這些材料的重量與基體樹脂主體的重量比介于大約0.20和大約0.40之間。微米導(dǎo)電粉末由鍍金屬的非金屬如碳、石墨制成，或由鍍金屬的金屬如不銹鋼、鎳、銅、銀制成，或者由鍍金屬或混有金屬粉末的非金屬組合物制成。微米導(dǎo)電纖維是鍍鎳的碳纖維、不銹鋼纖維、銅纖維、銀纖維等。裝填導(dǎo)電的樹脂基結(jié)構(gòu)可利用注模、壓?；驍D壓方法形成。裝填導(dǎo)電的樹脂基材料也可呈薄柔織物的形式，這些薄柔織物很容易被切割成理想形狀。
文檔編號(hào)B65G21/20GK1550427SQ20041004511
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月15日
發(fā)明者托馬斯·艾森布雷, 托馬斯 艾森布雷 申請(qǐng)人:整體技術(shù)公司