УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЯТИЯ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ПЛАСТИКОВЫХ БУТЫЛОК

Полезная модель относится к области переработки потребительских отходов в виде пластиковых бутылок различных емкостей, выполненных из полимерных материалов, в частности, полиэтиленовых (ПЭТ) бутылок, и предназначена для смятия, сжатия, сплющивания ПЭТ использованных бутылок для дальнейшей их утилизации.
Заявляемое устройство может быть использовано как на специальных площадках по переработке отходов, так и в общественных местах первоначального накопления и сбора отходов, например, местах массовых мероприятий, предприятиях общественного питания, местах длительной остановки или стоянки различных видов транспорта. Заявляемое техническое решение представляет собой устройство компактирования отходов на промежуточной фазе - после сбора отходов до их дальнейшего последующего прессования.
Известна установка для сплющивания использованных ПЭТ бутылок, содержащая корпус, внутри которого расположено устройство для прокалывания и сжатия ПЭТ бутылок, представляющее собой мнущие шестерни, при этом не менее одного зуба на каждой мнущей шестерне отсутствует (Патент на полезную модель RU 50909, В29В 17/00, опубликовано 27.01.2006, «Установка для сплющивания использованных ПЭТ бутылок»).
На известном устройстве загрузка бутылок осуществляется поочередно, последовательно по одной бутылке, что не обеспечивает высокой производительности обработки использованных бутылок, и, следовательно, не позволяет использовать данное устройство в качестве мобильной площадки для сбора и сплющивания вторичного сырья в местах их массового скопления.
Сплющивание ПЭТ бутылок с помощью мнущих шестерней с отсутствующими зубами ведет к сплющиванию как самой емкости бутылки, так и ее крышки, изготовленных, как правило, из разных видов полимерных материалов, что, в результате ведет к смешению этих материалов и усложнению дальнейшей их переработки.
Известно также устройство смятия бутылок, выполненное в виде корпуса с поддоном и размещенных в корпусе с возможностью вращения в противоположных направлениях барабана с расположенными на его поверхности иглами для прокалывания и смятия бутылок и вала с расположенными на его поверхности зубьями для срывания бутылок с игл барабана и сбрасывания их в камеру прессования, при этом иглы барабана и зубья вала расположены в шахматном порядке, иглы установлены под углом к поверхности барабана на приваренных к нему уголках, расположенных по длине барабана и равномерно по всему периметру, а вал установлен с возможностью вращения с частотой, превышающей частоту вращения барабана (патент на изобретение RU №2348530, МПК В30В 9/30, опубликован 10.03.2009, «Пресс пакетировочный для отходов в виде пластмассовых бутылок»).
Недостатком известной конструкции является сложность конструкции и повышенная трудоемкость изготовления барабана и вала. При этом сама конструкция не является достаточно надежной, поскольку иглы барабана подвержены изломам, изгибам и постепенному их затуплению.
В случае попадания в зону смятия таких твердых предметов как камни, стеклянные бутылки и т.д., иглы барабана подвергаются сильным ударным нагрузкам, в результате чего происходит их разрушение или пластическая деформация, кроме того, значительные ударные нагрузки передаются непосредственно на поддон, подшипниковые опоры барабана, снижая их долговечность, что в итоге приводит к трудоемкому ремонту всего устройства.
Задача заявляемого технического решения заключается в упрощении конструкции, повышении надежности и производительности ее работы.
Поставленная задача решается благодаря тому, что устройство для смятия использованных пластиковых бутылок, содержащее корпус, загрузочный бункер и привод, снабжено двумя, размещенными в корпусе, цилиндрическими барабанами, снабженными лопастями, которые выполнены в виде силовых прямоугольных пластин, жестко закрепленных своей длинной стороной по длине барабана, и равномерно размещены на поверхности каждого барабана параллельно его оси; на торцевых поверхностях барабанов закреплены зубчатые венцы, находящиеся попарно в зацеплении друг с другом и кинематически связанные с приводом, с возможностью обеспечения встречного вращения барабанов, при этом минимальное расстояние между лопастями барабанов превышает максимальный размер крышки пластиковой бутылки.
Наличие в устройстве смятия двух барабанов, снабженных лопастями, выполненными в виде силовых прямоугольных пластин, обеспечивает одновременный захват и дальнейшее смятие нескольких ПЭТ бутылок, количество которых зависит от длины барабанов, что значительно повышает производительность переработки ПЭТ бутылок, позволяя использовать данное устройство не только на стационарных площадках по переработке отходов, но и в качестве передвижного пункта для сбора и предварительного сжатия бутылок в местах их массового скопления, до этапа их прессования и компактирования.
Выполнение лопастей в виде силовых прямоугольных пластин, которые способны воспринимать большие силовые и ударные нагрузки, в том числе от посторонних твердых предметов, обеспечивает эффективное смятие и сжатие загружаемых в бункер бутылок, попадающих между лопастями двух барабанов при их встречном движении, что обеспечивает повышение надежности конструкции.
Зубчатые венцы, закрепленные на торцах барабанов и кинематически связанные с приводом, обеспечивают не только равномерное встречное вращение барабанов, но и являются предохранительными элементами привода, которые принимают на себя возможные экстремальные нагрузки, тем самым защищают от перегрузок остальные элементы устройства и могут быть легко заменены при их повреждении, не подвергая капитальному ремонту все устройство.
Размещение барабанов таким образом, что минимальное расстояние между лопастями барабанов превышает максимальный размер крышки бутылки, исключает необходимость смятия крышек, которые в данном устройстве свободно проходят между лопастями, сохраняясь в целостности, благодаря чему крышки в дальнейшем могут быть легко отделены от смятых и сжатых емкостей, исключая нежелательное смешивание разных видов пластических материалов при дальнейшей обработке использованных бутылок.
Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.
Сущность нового технического решения поясняется представленными изображениями и техническими рисунками:
на фиг.1 - общий вид устройства;
на фиг.2 - общий вид взаимного положения двух цилиндрических барабанов.
Устройство для смятия использованных пластиковых бутылок состоит из опорной рамы 1, с закрепленными на ней силовым приводом 2 и корпусом 3, в верхней части которого находится загрузочный бункер 4, а под его сужающейся горловиной горизонтально размещены два цилиндрических барабана 5, опирающихся на опоры вращения 6. Барабаны 5 снабжены лопастями 7, которые выполнены в виде силовых прямоугольных пластин, жестко закрепленных своей длинной стороной по длине L барабана 5. Лопасти 7 размещены на поверхности каждого из барабанов 5 параллельно его продольной оси А-А на равном расстоянии друг от друга. На торцевых поверхностях барабанов 5 закреплены зубчатые венцы 8, находящиеся попарно в зацеплении друг с другом и кинематически связанные с приводом 2, с возможностью обеспечения встречного вращения барабанов 5, при этом расстояние В между ближайшими лопастями 7 барабанов 5 превышает максимальный размер крышки пластиковой бутылки.
Привод 2 снабжен двигателем 9 и редуктором 10.
Устройство смятия использованных пластиковых бутылок работает следующим образом.
Для начала работы включают закрепленный на раме 1 привод 2, двигатель 9 которого через редуктор 10 передает вращение на ведущие зубчатые венцы 8 барабанов 5, входящие в зацепление с ведомыми зубчатыми венцами 8, обеспечивая тем самым встречное вращение барабанов 5, размещенных на опорах 6 и снабженных лопастями 7 в виде силовых пластин. В загрузочный бункер 4, размещенный в корпусе 3, из подающей емкости загружаются использованные пластиковые бутылки, как с завинченной крышкой, так и без нее, для подачи бутылок может быть использован конвейерный транспортер. Затем пластиковые бутылки из загрузочного бункера 4 опускаются вниз и, независимо от их пространственной ориентации, захватываются вращающимися лопастями 7, попадая в зазор «В» между вращающимися лопастями 7 и цилиндрическими поверхностями обоих барабанов 5.
В процессе вращения барабанов 5, под воздействием вращающихся силовых лопастей 7 осуществляется смятие бутылок, в процессе которого происходит многоступенчатый изгиб пластиковых емкостей, при этом крышки бутылок, свободно проходящие в зазор «В» между лопастями 7, остаются недеформированными и сохраняют свою целостность.
Если крышка закручена плотно в бутылке, то она потенциально является своеобразной пневматической пружиной и при ее сжатии может произойти разрыв наиболее «слабого» участка тела бутылки.
В результате прохождения пластиковых бутылок между силовыми пластинами лопастей 7 барабанов 5 бутылки сминаются, с разрывом бутылки или без разрыва, за счет чего их объем уменьшается, как минимум, в два раза от первоначального объема собранных использованных пластиковых бутылок.
Таким образом, заявляемое устройство представляет собой простую, быстродействующую и надежную конструкцию, которая обеспечивает эффективное сжатие в несколько раз большого объема пластиковых бутылок и может быть использована как в стационарных установках, так и в передвижных мобильных устройствах для очистки территорий массового скопления использованных бутылок, с целью дальнейшего брикетирования этого вида потребительских отходов.