ДИСКОВЫЙ РАЗРЫВАТЕЛЬ Российский патент 2023 года по МПК B09B3/00 B02C18/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к оборудованию подготовки твердых отходов (далее - ТБО) к переработке, в частности к дисковому разрывателю для разрывания пакетов и мешков (далее - пакетов) с этими отходами перед их сепарацией в начале сортировочного процесса.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники известен разрыватель пакетов с ТБО, раскрытый в RU 146335 U1, опубл. 10.10.2014. Разрыватель пакетов с ТБО содержит несколько параллельно расположенных в бункере с возможностью встречного вращения валов при помощи привода с закрепленными на них зубьями. Причем зубья одного вала расположены между зубьями, по меньшей мере, еще одного вала. При этом каждый вал содержит индивидуальный привод, который выполнен с возможностью поворота валов с несколькими скоростями и снабжен элементами управления для обеспечения попеременного поворота валов на угол, меньше 360°.

Недостатками указанного выше разрывателя является: возможное измельчение или разрывание не только пакета-упаковки с ТБО, но и самих отходов, что замедляет дальнейший процесс их сортировки на конвейере, а также снижает количество полезных отходов, так происходит частичное спрессовывание более мелких фракций между собой.

Кроме того, из уровня техники известен разрыватель пакетов ТБО, раскрытый в RU 202649 U1, опубл. 01.03.2021, прототип. Разрыватель пакетов для ТБО с автоматической системой очистки барабана состоит из станины, бункера, гидравлического насоса, электропривода с редуктором, на оси которого закреплен барабан с подающими ножами, гребенки с разрывающими ножами с гидравлическим приводом и демпфирующими устройствами. При этом подающие ножи выполнены составными и включают в себя основание, закрепленное на барабане с помощью четырех болтов, и съемную износостойкую насадку, выполненную из стали HARDOX 500 с номинально твердостью 500 ед. по Бринеллю и закрепленную на основании ножа с помощью трех винтов с потайной головкой.

Недостатками указанного выше разрывателя является: подобное вращение барабана с встречной пластиной для удержания пакета может приводить к бою стеклянных отходов внутри и к нарушению целостности ряда других ТБО, что также осложняет и удлиняет время их сортировки при дальнейшей сепарации по категориям на конвейере, следовательно увеличивает количество действий после разрывателя для получения сопоставимого объема материала.

Оба представленных патента направлены на разрывание пакетов, которые уже подверглись частичному прессованию для уменьшения объема транспортировки при перевозке мусоровывозящих машин. Для этих условий указанные выше патенты наиболее релевантны и выполняют две задачи: разрывание оболочки и разделение на фракции уже поврежденных и частично спрессованных ТБО. Представленный нами дисковый разрыватель, направлен на вскрытие пакетов, но при минимальном воздействии на содержимое, так как ТБО находятся в другом виде по форме и по степени свободного распределения в емкости пакета.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей заявленного изобретения является разработка дискового разрывателя пакетов с ТБО позволяющего вскрыть пакет с бытовыми отходами без прессования и излишних повреждений для содержимого, а также обеспечивающего первичную очистку содержимого от сопутствующих примесей усложняющих дальнейшую сортировку: жидкости, органические остатки, мелкодисперсный мусор и мелкие элементы замедляющие дальнейшую сортировку ТБО на последующем этапе.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение качества первичной сортировки отходов.

Указанный технический результат, достигается за счет того, что дисковый разрыватель пакетов с ТБО содержит станину, на которой закреплены два вращающихся диска с клиновидными лезвиями и емкость, имеющая П-образную форму поперечного сечения и нижнюю сетчатую часть, узел вертикальной загрузки пакетов с ТБО, расположенный в начале указанной емкости, узел горизонтальной выгрузки ТБО, расположенный в конце указанной емкости, при этом емкость выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения, а вращающиеся диски расположены по бокам в проемах нижней сетчатой части емкости под углом к вертикальной оси и выполнены с возможностью с возможностью раздельного возвратно-поступательного движения вдоль их центральных осей, расположенных под углом к вертикальной оси.

Клиновидные лезвия расположены по спирали, проходящей от центра окружности к краю поверхности диска.

В емкости между вращающимися дисками установлены передняя и задняя заслонки.

Вращающиеся диски выполнены с возможностью вращения в одном направлении.

Вращающиеся диски выполнены с возможностью вращения в разных направлениях.

Вращающиеся диски выполнены с возможностью вращения с одинаковой скоростью вращения.

Вращающиеся диски выполнены с возможностью вращения с разной скоростью вращения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение будет более понятно из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

Фиг. 1 - Дисковый разрыватель (общий вид).

Фиг. 2 - Дисковый разрыватель (вид сверху).

1 - вращающийся диск; 2 - привод для управления дисками; 3 - нижняя сетчатая подвижная часть; 4 - привод для управления нижней сетчатой подвижной частью; 5 - вал с эксцентриситетом для создания направленной вибрации; 6 - узел вертикальной загрузки ТБО; 7 - клиновидные лезвия; 8 - центральная ось вращающихся дисков; 9 - передняя заслонка; 10 - задняя заслонка.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Дисковый разрыватель пакетов с ТБО и содержит станину, на которой закреплены два вращающихся диска (1) с клиновидными лезвиями (7) и емкость, имеющая П-образную форму поперечного сечения и нижнюю сетчатую часть (2), узел (6) вертикальной загрузки пакетов с ТБО, расположенный в начале указанной емкости, узел горизонтальной выгрузки ТБО, расположенный в конце указанной емкости, при этом емкость выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения, а вращающиеся диски (7) расположены по бокам в проемах нижней сетчатой части (3) емкости под углом к вертикальной оси и выполнены с возможностью с возможностью раздельного возвратно-поступательного движения вдоль их центральных осей (8), расположенных под углом к вертикальной оси.

Клиновидные лезвия (7) расположены по спирали, проходящей от центра окружности к краю поверхности диска.

Вращающиеся диски (1) выполнены с возможностью вращения в одном направлении.

Вращающиеся диски (1) выполнены с возможностью вращения в разных направлениях.

Вращающиеся диски (1) выполнены с возможностью вращения с одинаковой скоростью вращения.

Вращающиеся диски (1) выполнены с возможностью вращения с разной скоростью вращения.

В емкости между вращающимися дисками (1) с клиновидными лезвиями (7) установлены передняя (9) и задняя (10) заслонки. Передняя заслона (9) установлена после вращающихся дисков (1) с клиновидными лезвиями (7) в направлении узла горизонтальной выгрузки ТБО, а задняя заслонка (10) установлена в торце емкость в районе узла (6) вертикальной загрузки пакетов с ТБО. Емкость содержит нижнюю сетчатую часть (3) и верхнюю часть из листового материала.

Вращающиеся диски расположены под углом к вертикальной 30-40°. Значение угла зависит от объема пакета и его массы и обеспечивает максимальный контакт дисков с поверхностью пакетов с ТБО. Значение угла к вертикальной оси в 30° чаще применим для пакетов с малым объемом и весом, так как они имеют тенденцию подпрыгивать на вращающихся дисках, следовательно, более вертикальное расположение диска позволяет пакету глубже провалиться и обеспечить более плотный контакт материала с диском.

Скорость вращения дисков и количество оборотов встречного и попутного движения относительно друг друга, определяется типом материала пакета с ТБО. Тонкий пакет из полиэтилена рвется достаточно легко даже на высоких скоростях с минимальным прижатием, так как легко уязвим, для пакетов более высокой плотности используется большое прижатие и низкая скорость, что дает увеличение момента силы вращения управляющего привода, для подобных плотных материалов значительно важнее уже алгоритм разнонаправленного и попутного движения дисков описанный в патенте, алгоритм тестировался для обеспечения надежности системы и ее устойчивости к отказу и для предотвращения возможности заклинивания дисков. Таким образом если в систему попадет материал, для которого будет недостаточно момента силы двигателей для полноценного разрыва, то такой пакет пройдет через систему неразорванным до конца, но не приведет к отказу всей системы разрывания, что крайне важно для длительной автономной работы.

Заявленный дисковый разрыватель работает следующим.

Пакеты с ТБО поступают сверху (например, при помощи транспортера) в емкость диского разрывателя в зону узла (6) вертикальной загрузки ТБО, при этом передняя (9) и задняя (10) заслонки в виде откидных дверец закрыты, при этом задняя (10) заслонка предназначена для контроля загрузки в дисковый разрыватель и удержиания пакета в емкости, а емкость, установленная на независимых подвесах, совершает возвратно-поступательное движение (направленная вибрация) за счет привода (4) для управления нижней сетчатой подвижной частью через вал (5) с эксцентриситетом, связанный независимыми подвесами. Пакеты с ТБО попадают на вращающиеся диски (1) с клиновидными лезвиями (7) за счет вращения дисков (1) и соприкосновения пакетов с клиновидными лезвиями (7) происходит разрыв пакетов. Угол наклона вращающихся дисков (1), принцип их работы (скорость вращения, направление вращения, расстояние между дисками до их остановки при встречном движении дисков) зависит от типа материала пакета с ТБО. Для каждого материала определена программа, например, 3 встречных вращения дисков (1) с одинаковой скоростью вращения при движении дисков (1) навстречу друг другу до заданного расстояния между ними, 2 встречных вращения дисков (1) в одном направлении с одинаковой скоростью вращения при движении дисков (1) навстречу друг другу до заданного расстояния между ними, 3 встречных вращения дисков (1) с разной скоростью вращения на каждом диске (1) при движении дисков навстречу друг другу до заданного расстояния между ними. Между указанными встречными вращениями диски (1) возвращаются в исходное положение, т.е. происходит возвратно поступательно движение дисков (1).

Такой тип вращения позволяет предотвращать заклинивание системы и обеспечивает самоочистку дисков. Подобное вращение предотвращает наматывание пленок, на валы дисков и на сами диски. Пространство, ограниченное передней (9) и задней (10) заслонками, в котором происходит процесс разрывания пакета, обеспечивает предотвращение прохода неразорванного пакета с содержимым в середине цикла разрывания.

После завершения процесса разрывания пакетов с ТБО, заданного программой, происходит срабатывание электрозамка передней (9) заслонкам ТБО за счет возвратно-поступательного движения емкости и наклонной поверхности сетчатой части (3) покидает емкость дискового разрывателя и поступает на конвейер для дальнейшей сортировки. Возвратно-поступательного движения емкости и ее нижняя сетчатая часть (3) позволяет отделять мелкодисперсное содержимое и жидкости еще до полного завершения процесса разрывания пакета с ТБО.

Как показали эксперименты выполнение вращающихся дисков (1) под углом к вертикальной оси, вращающихся с различной или одинаковой скоростью, в одинаковых или разных направлениях и выполненных с возможностью раздельного возвратно-поступательного движения вдоль их центральных осей, расположенных под углом к вертикальной оси, а также выполнение клиновидных лезвий (7) способствует разрыву пакета с ТБО при минимальном прижатии пакета дисками, которое не способствует спрессовыванию, разрыву оболочки или измельчению содержимого ТБО, которые замедляют дальнейшую сортировку ТБО на последующем этапе. Таким образом заявленное изобретения является повышение качества первичной сортировки отходов за счет минимального воздействия на содержимое в пакетах, что не приводит к снижению размеров отходов или их измельчению, замедляющие дальнейшую сортировку ТБО на последующем этапе, а также первичную очистку содержимого пакета от сопутствующих примесей усложняющих дальнейшую сортировку: жидкости, органические остатки, мелкодисперсный мусор и мелкие элементы замедляющие дальнейшую сортировку ТБО на последующем этапе.

Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как оно раскрыто в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только ниже следующей формулой изобретения.

Изобретение относится к оборудованию подготовки твердых отходов к переработке, в частности к дисковому разрывателю для разрывания пакетов и мешков (далее – пакетов) с отходами перед их сепарацией в начале сортировочного процесса. Дисковый разрыватель пакетов с твердыми бытовыми отходами содержит станину, на которой закреплены два вращающихся диска с клиновидными лезвиями и емкость, имеющая П-образную форму поперечного сечения и нижнюю сетчатую часть, узел вертикальной загрузки пакетов с твердыми бытовыми отходами, расположенный в начале указанной емкости, узел горизонтальной выгрузки твердых бытовых отходов, расположенный в конце указанной емкости. Емкость выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения, а вращающиеся диски расположены по бокам в проемах нижней сетчатой части емкости под углом к вертикальной оси и выполнены с возможностью раздельного возвратно-поступательного движения вдоль их центральных осей, расположенных под углом к вертикальной оси. Техническим результатом изобретения является повышение качества первичной сортировки отходов. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Дисковый разрыватель пакетов с твердыми бытовыми отходами, содержащий станину, на которой закреплены два вращающихся диска с клиновидными лезвиями и емкость, имеющая П-образную форму поперечного сечения и нижнюю сетчатую часть, узел вертикальной загрузки пакетов с твердыми бытовыми отходами, расположенный в начале указанной емкости, узел горизонтальной выгрузки твердых бытовых отходов, расположенный в конце указанной емкости, при этом емкость выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения, а вращающиеся диски расположены по бокам в проемах нижней сетчатой части емкости под углом к вертикальной оси и выполнены с возможностью раздельного возвратно-поступательного движения вдоль их центральных осей, расположенных под углом к вертикальной оси.

2. Дисковый разрыватель по п.1, отличающийся тем, что клиновидные лезвия расположены по спирали, проходящей от центра окружности к краю поверхности диска.

3. Дисковый разрыватель по п.1, отличающийся тем, что в емкости между вращающимися дисками установлены передняя и задняя заслонки.

4. Дисковый разрыватель по п.1, отличающийся тем, что вращающиеся диски выполнены с возможностью вращения в одном направлении.

5. Дисковый разрыватель по п.1, отличающийся тем, что вращающиеся диски выполнены с возможностью вращения с одинаковой скоростью вращения.