КОНТЕЙНЕР-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО СБОРА ТВЕРДЫХ ГОРОДСКИХ ОТХОДОВ И РАЗЛИЧНЫЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ КАЖДОГО ИЗ РАЗНЫХ ТИПОВ ОТХОДОВ, ВКЛЮЧАЯ КОНТЕЙНЕР-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ДЛЯ ДОМАШНЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
CRUSHER CONTAINER FOR SELECTIVE COLLECTION OF MUNICIPAL SOLID WASTES AND VARIOUS SPECIAL-PURPOSE APPLIANCES FOR EVERY TYPE OF WASTES INCLUDING CRUSHER CONTAINER FOR HOUSEHOLD APPLICATION

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к технической сфере измельчения ("В02С" по международной классификации патентов - 8-е издание, январь 2006 г.) и претендует на то, чтобы дополнить современные способы переработки отходов посредством внедрения механической системы для существующих общественных мусорных контейнеров, что позволит уменьшить объем различных видов городских твердых отходов, являющихся продуктами ежедневной жизнедеятельности человека, с целью избежания видоизменения прочих натуральных ресурсов и уменьшения таким образом недобросовестного и чрезмерного потребления исходного сырья, чьи запасы с каждым разом все более ограничены.
Данная система базируется на простом ручном механизме, основанном на системе зубчатых колес, которая позволяет трансформировать простое открытие верхней выдвижной крышки контейнера во вращательные движения ножевых осей с целью уменьшить объем твердых отходов различного типа: упаковка, жестяные консервные банки, бумага, органические материалы, неперерабатываемые отходы и даже стекло, в зависимости от применяемой разнообразной системы ножей, приспособленных каждый для своего типа отходов (для работы со стеклом ножи заменяются на дисковую систему, снабженную молоточками). Для приведения системы в действие достаточно простого волеизъявления и последующего нажатия на педаль с помощью веса нашего собственного тела мы придаем силу оборотам дробящих и измельчающих ножей (кроме того, использование педали необходимо в случае работы с упаковочными материалами из металла, поскольку они являются наиболее жесткими).
Настоящее изобретение в его версии с ручным приводом в отличие от механического является абсолютно экологичным в своем использовании, не нуждаясь в источниках любых видов энергии, поскольку его принцип действия является механическо-ручным, что отвечает требованиям различных органов управления (административные ведомства государств, автономий, местное управление) в соответствии с исполнением Директивы 2004/12/ЕС, которая предписывает странам-членам Европейского Союза обязательное принятие мер для выполнения на настоящем, втором переходном этапе, следующих задач:
a) не позднее 31 декабря 2008 года должно быть переработано (в качестве вторичного сырья) от 55% до 80% (по массе) упаковочных отходов.
b) не позднее 31 декабря 2008 года должны быть достигнуты следующие минимальные показатели по переработке (в качестве вторичного сырья) для материалов, содержащихся в упаковочных отходах:
i) 60% (по массе) - для стекла;
ii) 60% (по массе) - для бумаги и картона;
iii) 50% (по массе) - для металлов;
iv) 22,5% (по массе) - для пластмасс, учитывая исключительно материалы, которые могут быть снова переработаны в пластмассы;
v) 15% (по массе) - для древесины.
Уровень техники
Ближайшим аналогом предложенного технического решения являтся патент GB 2407282. Однако изобретение, описываемое в настоящей патентной заявке, отличается от описанного в патенте GB 2407282 тем, что в нем система зубчатых колес ее конструкции приводится в действие при перемещении открываемой вручную раздвижной крышки, расположенной в верхней части контейнера. Так как данная крышка не указана в патенте GB 2407282, то цель изобретения, содержащегося в формуле, считается новой. Таким образом проблема, которую призвано решить данное изобретение, может рассматриваться как предложение другого решения по приведению в движение зубчатых колес, что согласно ст.33 (3) Договора о патентной кооперации рассматривается как изобретательская деятельность, так как не входит в уровень техники и не может быть очевидным способом логически выведено, по меньшей мере, до даты приоритета.
Описание изобретения
В отличие от современной системы селективного сбора твердых городских отходов, распространенной во всей Европе и основанной на установке в зонах общественного пользования схожих контейнеров, различающихся только по цвету и форме, настоящая система является абсолютно новаторской, поскольку она внедряет блок, уменьшающий объем упомянутых отходов, что позволит сократить в 5-10 раз объем существующих систем сбора мусора благодаря тому, что в конструкцию контейнера входит блок ножей, которые приводятся в действие несколькими зубчатыми колесами с приводом от зубчатых барабанов, которые приводятся в действие от перемещаемой вручную раздвижной крышки, расположенной в верхней части контейнера, что обеспечивает измельчение отходов благодаря блоку режущих ножей, обладающих колючесплющивающим действием, а также молоточками для биться стекла, с возможностью установки в общественных местах в случае если Органы государственного управления потребуют от служб коммунального хозяйства дифференцированного подхода при селективном сборе различных видов материалов посредством установки специальных контейнеров, при котором потребуются следующие виды контейнеров:
- специальный контейнер для пластиковых упаковок из высокоплотного и низкоплотного полиэтилена, полиэстирена, полипропилена и полиэтилентерефталата (например, желтого цвета);
- другой тип контейнера - для сбора консервных банок (к примеру, серого цвета);
- другой тип контейнера - для сбора упаковок «тетрабрик» (к примеру, серебристого цвета);
- другой тип контейнера - для бумаги и картона (к примеру, синего цвета);
- другой тип контейнера - для стекла (к примеру, светло-зеленого цвета);
- другой тип контейнера - для органических материй (к примеру, коричневого цвета);
- и другой тип контейнера для неперерабатываемых отходов (к примеру, традиционный темно-зеленый цвет).
Позже этот список может быть расширен за счет других специальных контейнеров, таких, которые могут быть установлены в существующих сегодня так называемых Пунктах чистоты, принадлежащих административным (муниципальным) органам власти с целью селективного, еще более специализированного сбора отходов. Это, к примеру, сбор использованных батареек, домашних электроприборов, мебели из древесины, досок и прочего объемного мусора, включая текстиль; либо других отходов домашнего происхождения, потенциально загрязняющих окружающую среду, таких как использованные масла или химические продукты, не поддающиеся биологическому разложению, например чистяще-моющие средства, лаки, краски, медикаменты и прочее.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется чертежами, где
на фиг.1.1 изображен вид закрытого контейнера спереди;
на фиг.1.2 изображен вид закрытого контейнера сбоку;
на фиг.2.1 изображен вид контейнера снаружи сбоку;
на фиг.2.2 изображен вид контейнера изнутри сбоку через правую стенку;
на фиг.2.3 изображен вид изнутри правой стороны контейнера, закрытого крышкой с местоположением рамы;
на фиг.3.1 изображено общее основание боковых барабанов с областями направляющих хода, расположенными поперечно четырем осям ножей перед открытием раздвижной крышки;
на фиг.3.2 изображено общее основание боковых барабанов с областями направляющих хода, расположенными поперечно четырем ося с ножами после закрытия раздвижной крышки;
на фиг.4.1 изображен вид закрытого крышкой левого бокового барабана с верхней раздвижной крышкой в положении перед началом хода;
на фиг.4.2 изображен вид левого бокового барабана изнутри с верхней раздвижной крышкой в положении упора;
на фиг.5.1 изображен вид бокового правого барабана снаружи с закрытой верхней раздвижной крышкой в положении начала хода с указанием расположения осевых цепей;
на фиг.5.2 изображен вид бокового правого барабана снаружи с верхней раздвижной крышкой в положении упора;
на фиг.6 изображена рама крепления барабанов и осей с ножами;
на фиг.7.1 изображен вид контейнера сбоку изнутри с основанием для двух барабанов и указанием положения осей с ножами;
на фиг.7.2 изображен вид спереди изнутри контейнера с боковым профилем барабанов и осей ножей, находящихся в поперечном положении;
на фиг.7.3 изображен вид рамы сбоку с верхними осями Е-1 и Е-3, нижними осями Е-2 и Е-4, подшипниками защелки и колесиками 5 и 6;
на фиг.8.1 изображен вид рамы сверху с указанием гнезд четырех осей с ножами и двух приводных барабанов, расположенных по бокам рамы;
на фиг.8.2 изображен вид контейнера для сбора (фиг.8.4) в вертикальном положении под углом 90 градусов;
на фиг.8.3 изображен фронтально-поперечный вертикальный разрез контейнера с обозначением анкерных устройств рамы в резервуаре и осей барабанов на боковых частях рамы;
на фиг.8.4 изображен вид контейнера для сбора отходов (фиг.8.3), повернутого в бок на 90° относительно первоначального положения;
на фиг.9.1 изображен нож в обычном положении;
на фиг.9.2 изображен нож в принудительном положении;
на фиг.9.3.1 изображена крышка пружинного блока;
на фиг.9.3.2 изображено положение подачи ножей на оси через отверстие рычага;
на фиг.9.4.1 изображена пружинная коробка в обычном рабочем положении без крышки;
на фиг.9.4.2 изображена закрытая пружинная коробка ножа;
на фиг.10.1 изображен нож в обычном (вертикальном) положении;
на фиг.10.2 изображен нож в положении наклона верхней части влево;
на фиг.10.3 изображен нож в положении наклона верхней части вправо;
на фиг.10.4 изображен нож в обычном положении с ограничителем вращения;
на фиг.10.5 изображен нож в вертикальном положении с пружиной в обычном положении;
на фиг.10.6 изображен нож в положении наклона влево с пружинами ограничителя давления;
на фиг.10.7 изображен нож в положении наклона вправо с пружинами ограничителя давления;
на фиг.11.1 изображены положения наклона ножей относительно вертикальной плоскости в различных фазах и при различных величинах бокового прижима;
на фиг.11.2 изображены различные положения внутреннего кулачка привода ножа при различных положениях ножей при боковом прижиме;
на фиг.12.1 изображен кулачок в центральном положении;
на фиг.12.2 изображен кулачок в левом положении (наклон влево);
на фиг.12.3 изображен кулачок в правом положении (наклон вправо);
на фиг.13.1 изображен вид контейнера сбоку с указанием местоположения ножей.
на фиг.13.2 изображен продольный вид осей ножей с боковых барабанов;
на фиг.13.3 изображена деталь схемы размещения осей с ножами на боковой части рамы;
на фиг.13.4 изображен вид сбоку ножей для металлических упаковок (верхние ножи с шестью зубцами и нижние ножи с 4 зубцами или кулачками, расположенными в специальных лопастях);
на фиг.14 изображен вариант выполнения с ножами для пластиковых упаковок;
на фиг.15 изображен вариант выполнения с ножами для картонных упаковок с покрытием из пластифицированного алюминия;
на фиг.16 изображен вариант выполнения с ножами для бумаги и картона;.
на фиг.17 изображен вариант выполнения с ножами для органических материалов;
на фиг.18 изображен вариант выполнения с ножом и молоточками для битья стекла;
на фиг.19 изображен вариант выполнения с ножами для необработанных отходов;
на фиг.20 проиллюстрирована операция открытия рамы (трехфазная) для выгрузки отходов из резервуара;
на фиг.21.1 изображено местоположение блока ограничителя (боковой и вертикальный разрез);
на фиг.21.2 изображен вид сверху блока ограничителя;
на фиг.21.3 изображен блок ограничителя сверху сбоку в боковом вертикальном разрезе;
на фиг.21.4 изображен блок ограничителя в вертикальном фронтальном разрезе;
на фиг.21.5 изображен более детальный вид блока ограничителя;
на фиг.21.6 изображены оси 3 и 4 в устойчивом положении;
на фиг.21.7 изображено положение принудительного хода оси;
на фиг.22.1 изображен вид домашнего контейнера с ручным приводом сбоку снаружи;
на фиг.22.2 изображен вид изнутри сбоку варианта домашнего контейнера с ручным приводом;
на фиг.22.3 изображен вид сверху варианта домашнего контейнера с ручным приводом;
на фиг.22.4 изображен вид спереди варианта домашнего контейнера с ручным приводом;
на фиг.23.1 изображен вид рамы сверху с указанием гнезд 4 осей с ножами и двух барабанов с приводом от боковых моторов;
на фиг.23.2 изображен вид контейнера для сбора (фиг.23.4), повернутого на 90 градусов относительно вертикальной оси;
на фиг.23.3 изображен фронтально-поперечный вид сверху контейнера с указанием анкерного механизма крепления рамы;
на фиг.23.4 изображен вид контейнера для сбора (фиг.23.3), повернутого на 90 градусов относительно начального положения;
на фиг.24.1 изображен вид варианта домашнего контейнера-измельчителя с механическим приводом сбоку снаружи;
на фиг.24.2 изображен вид варианта домашнего контейнера-измельчителя с механическим приводом сбоку снаружи;
на фиг.24.3 изображен вид варианта домашнего контейнера-измельчителя с механическим приводом сверху;
на фиг.24.4 изображен вид варианта домашнего контейнера-измельчителя с механическим приводом спереди;
на фиг.25 изображен вид спереди варианта домашнего контейнера-измельчителя со смешанным механическо-ручным приводом.
Номера позиций технических элементов устройства согласно изобретению:
(1) Верхняя изогнутая раздвижная крышка.
(2) Опускаемый защитный козырек.
(3) Резервуар контейнера.
(4) Рычаг-педаль вспомогательного открывающего механизма.
(5) Ручки.
(6) Ось раздвижной крышки, закрепленная к резервуару.
(7) Приводная цепь механизма, открывающего крышку.
(8) Блок вспомогательных зубчатых колес механизма ручного открытия крышки.
(9) Зубчатая рейка механизма вращения, расположенная в нижней части раздвижной крышки.
(10) Боковые барабаны.
(11) Цепи привода зубчатых колес, вращающих оси с ножами.
(12) Боковая ручка рычага педали открывающего устройства.
(13) Зубчатый башмак.
(14) Рама крепления боковых барабанов и четырех осей с ножами.
(15) Подшипники механизма защелки, обеспечивающего вращение осей Е-3 и Е-4 в единственном направлении.
(16) Верхняя крышка, педаль и колодка в положении упора хода.
(17) Ось боковых барабанов.
(18) Блок барабана и оси, установленный на раме, и расположение областей направляющих хода четырех осей, расположенных поперечно барабану в положении начала хода.
(19) Размещение барабана на раме с указанием областей направляющих хода четырех осей, расположенных поперечно барабану, он находится в положении упора.
(20) Зубчатое колесо R-1 механизма вращения верхней оси Е-1.
(21) Зубчатое колесо R-2 механизма вращения верхней оси Е-2.
(22) Зубчатое колесо R-3 механизма вращения верхней оси Е-3.
(23) Зубчатое колесо R-4 механизма вращения верхней оси Е-4.
(24) Зубчатое колесо R-5 механизма вращения верхней оси Е-3.
(25) Зубчатое колесико R-6 механизма натяжения цепи, соединяющей верхнюю ось Е-3 с нижней осью Е-4 и обеспечивающей ход оси Е-4 из обычного положения в пределах диапазона ограничителя хода для увеличения объема подачи отходов между нижними осями.
(26) Вид барабанов в разрезе сверху.
(27) Вид изнутри левого бокового барабана, в котором размещаются зубчатые колеса без цепей.
(28) Верхняя ось с ножами Е-3.
(29) Нижняя ось с ножами Е-4.
(30) Нижняя ось с ножами Е-2.
(31) Верхняя ось с ножами Е-1.
(32) Вид изнутри правого бокового барабана, в котором размещаются зубчатые колеса с цепями.
(33) Барабаны в боковом вертикальном разрезе.
(34) Ножи в поперечном разрезе.
(35) Оси с ножами в поперечном разрезе.
(36) Левый барабан.
(37) Правый барабан.
(38) Подшипники оси, механизма, открывающего верхнюю крышку.
(39) Ножи верхних осей.
(40) Ножи нижних осей.
(41) Шарнирное устройство рамы, расположенное на верхней кромке задней части резервуара контейнера.
(42) Задняя часть барабана.
(43) Общий нож.
(44) Рычаг оси с ножами.
(45) Круглая пружина внутри ножа с отверстием для оси.
(46) Крышка пружинного блока ножа.
(47) Крышка для круглой пружины внутри ножа.
(48) Отверстие в ноже для вставки оси и кулачка.
(49) Расположенные между ножами пружины стабилизирующего механизма возврата ножей из положения бокового наклона, в которое его приводит прижимной механизм, в первоначальное положение, при котором их оси параллельны.
(50) Общая ось для ножей с устройством крепления.
(51) Общая ось для ножей с указанием внутренних приводных кулачков.
(52) Верхний подающий нож для металлических отходов.
(53) Нижний нож для измельчения металлических упаковок.
(54) Верхний подающий нож для пластиковых упаковок.
(55) Нижний нож для измельчения пластиковых упаковок.
(56)Верхний подающий нож для картонных упаковок, покрытых пластифицированным алюминием.
(57) Нижний нож для измельчения упаковок типа "тетра брик"
(58) Верхний подающий нож для бумаги и картона.
(59) Нижний нож для измельчения бумаги и картона.
(60) Верхний подающий нож для органических материалов.
(61) Нижний нож для измельчения органических материалов.
(62) Металлические зубчатые колеса ножей для измельчения органических материалов.
(63) Резиновые валики ножей для измельчения органических материалов.
(64) Нож с молоточками для измельчения стекла.
(65) Молоточки для измельчения стекла.
(66) фазовый диск привода молоточков измельчения стекла.
(67) Сравнение рядной и зеркальной компоновок измельчающих дисков.
(68) Верхний подающий нож для непереработанных отходов.
(69) Нижний двойной нож для измельчения непереработанных отходов.
(70) Режущее лезвие двойного ножа для измельчения непереработанных отходов.
(71) Лезвие с двойного ножа с эксцентриковым приводом для измельчения непереработанных отходов для криволинейной резки.
(72) Блок ограничителя хода.
(73) Устойчивое положение осей Е-3 и Е-4 в раме.
(74) Принудительное положение осей Е-3 и Е-4 в раме.
(75) Корпус гнезда оси и пружины блока ограничителя хода.
(76) Пружины блока ограничителя и стабилизации хода оси.
(77) Диапазон ограничителя.
(78) Заднее колесо.
(79) Рычажной механизм домашнего контейнера-измельчителя.
(80) Рычажной механизм домашнего контейнера-измельчителя в положении начала хода.
(81) Верхнее загрузочное отверстие домашнего контейнера-измельчителя.
(82) Верхняя крышка загрузочного отверстия домашнего контейнера-измельчителя.
(83) Шарнирное устройство крышки впускного отверстия.
(84) Боковые барабаны домашнего контейнера-измельчителя.
(85) Рама домашнего контейнера-измельчителя.
(86) Подшипники механизма защелки для гнезда осей с ножами домашнего контейнера-измельчителя.
(87) Рычаг домашнего контейнера-измельчителя в положении остановки.
(88) Верхнее крепление шкафа домашнего контейнера-измельчителя.
(89) Винты крепления рамы к домашнему контейнеру-измельчителю.
(90) Зубчатые колеса, вращающие оси ножей, расположенные в подшипниках защелки.
(91) Ножи верхних осей.
(92) Ножи нижних осей.
(93) Коробка для измельченных отходов.
(94) Опора/колесо.
(95) Электрический мотор контейнера-измельчителя.
(96) Аккумулятор.
(97) Кабельная проводка от аккумулятора до моторов.
(98) Штепсель для питания от внешнего источника.
(99) Электрический мотор домашнего контейнера-измельчителя.
(100) Хомут.
(101) Цепь трансмиссии.
(102) Ведущая ось
(103) Верхние оси с ножами.
(104) Нижние оси с ножами.
(105) Рама в фронтальном разрезе.
(106) Пружина ограничителя хода крюка.
(107) Верхняя кромка резервуара во фронтальном разрезе.
(108) Крюк.
(109) Защелка.
(110) Зубец щеточного механизма грузовика для сбора отходов.
(111) Крюк резервуара в положении расцепления с рамой.
Подробное описание реализации изобретения
Для начала описания технической части изобретения необходимо сказать, что первая фаза данной системы механического измельчения основывается на продолжении механического движения, производимого вследствие горизонтального открытия выгнутой выдвижной крышки (1), расположенной в верхней части контейнера, в направлении назад. При этом ход открывающего механизма (16) преобразуется в круговое движение боковых зубчатых барабанов (10) с зубчатыми колесами, расположенными на боковых стенках контейнера (расположенных сверху справа и слева), благодаря системе симметричных зубцов, которые, действуя наподобие раздвижной рейки, вращают барабаны словно бровь (изогнутая крышка) относительно глаза (барабан). Барабаны располагаются в верхних боковых частях контейнера (правой и левой), выдвижная крышка, установленная на собственной оси (6), заставляет зубцы, расположенные слева и справа в ее нижней части, двигать внешние зубцы - «ходовую часть» (9) каждого из боковых барабанов, установленных на независимой раме (14). Так осуществляется круговое движение боковых барабанов (см. фиг.2.1, 2.2 и 2.3).
Таким образом, чтобы обеспечить движение ручного механизма, открывающего раздвижную крышку (5), конструкцией предусмотрена горизонтальная рейка (4) внизу передней части контейнера (согласно фиг.1), которая, придавая большую энергию механизму, открывающему данную верхнюю крышку, преобразует нисходящее движение горизонтальной рейки в круговое нисходящее движение боковых рычагов (12), расположенных слева и справа контейнера, при котором ход (17) зубчатых колодок (13), расположенных в конце каждого рычага, вращает зубчатые колесики, концентрически закрепленные к зубчатым колесам, расположенным на нижней части (8) левой и правой стороны контейнера, а также цепь (7), находящуюся в зацеплении с зубчатыми колесами, расположенными слева и справа, которые напрямую соединены с задними углами левой и правой части раздвижной крышки (фиг.2.2 и 2.3) для привода механизма, открывающего раздвижную крышку за счет нисходящей тяги цепи, находящейся в зацеплении с зубчатыми колесами внизу контейнера. Затем во время второй (синхронной) механической фазы движение, в которое верхняя раздвижная крышка приводит барабаны. расположенные на верхней части обеих боковых стенок (которые синхронно вращаются боковыми барабанами, установленными на осях (согласно фиг.3.1 и 3.2), вращает барабаны зубчатых колес (фиг.20, 21, 22, 23, 24 и 25), расположенных внутри каждого барабана (фиг.4.2 (относительно левого барабана) и фиг.5.1 и 5.2 (относительно правого барабана)); данные барабаны имеют ось в центре барабана для крепления к раме и закреплены на осях, установленных на прямоугольной раме с подшипниками крепления (38) (фиг.6).
В свою очередь, данная рама (14), которая представляет собой некую прямоугольную коробку небольшой высоты без крышки и основания, расположена на верхней внутренней кромке контейнера, имеет форму внутренней полосы и выполнена из материала, обладающего необходимой прочностью к крутящим нагрузкам от закрепленных на ней осей с ножами (28, 29, 30 и 31) (фиг.2 - пример конструкции рамы с четырьмя осями с ножами, количество которых определяется потребностями); при этом оси рамы имеют привод от зубчатых колес меньшего размера, расположенных на краях осей, которые вращают боковые барабаны (фиг.6), так как данные зубчатые колеса осей с ножами находятся внутри боковых барабанов, а устройство крепления данных осей к левой и правой сторонам рамы представляют собой подшипники трещоточного механизма (15), расположенные на равном расстоянии от краев оси (фиг.7 и 8), а данная рама представляет собой конструкцию, независимую от резервуара (3) крепления; при этом рама закреплена к нижней части несколькими шарнирами (41), расположенными на верхней части задней стенки контейнера (фиг.6, 7. 3, 8-20) таким образом, чтобы рама полностью опускалась в резервуар для выгрузки из него отходов (упаковка, жестяные банки…), измельченных ножами (39 40), расположенными перпендикулярно поперечным вращающимся синхронно с барабанами осям, подшипники-защелки которых (фиг.8.1, 8.2, 8.3 и 8.4) закреплены к данной раме; при этом к данной опускающейся раме закреплены оба боковых барабана с помощью осей (17) с подшипниками крепления (15), вставленных в верхнюю центральную область обеих сторон рамы крепления промежуточных подшипников осей.
Данная схема используется потому, что во время данной третьей (синхронной) механической фазы одновременное вращающие движение обоих боковых барабанов, имеющих привод от крышки, снабжает приводом весь синхронно вращающийся блок из четырех зубчатых колесиков, находящихся в зацеплении и расположенных внутри боковых барабанов, и учитывая, что, с одной стороны, левые концы четырех осей с ножами закреплены к четырем внутренних зубчатым колесам внутри левого барабана, а с другой стороны, правые концы осей с ножами закреплены к четырем внутренним зубчатым колесам, расположенным на правом барабане, данная схема размещения зубчатых колес внутри каждого барабана обеспечивает одновременное вращение всех барабанов (при одновременном срабатывании механизма открытия крышки), синхронное вращение зубчатых колесиков внутри барабанов, которые вращают оси ножей крепления колес, расположенных под барабанами R-1, R-2, R-3 и R-4 (на чертежах приведен пример конструкции барабана с 30 зубьями) и вращающих на 360° четыре оси с ножами, независимо от их крепления к раме, что обеспечивает крепление к данной раме четырех осей с ножами и боковых барабанов, которые расположены поперечно раме и зафиксированы при помощи подшипников крепления (см. фиг.6, 7 и 8), так как барабаны не служат для крепления осей, а только приводят их в движение.
Во время этой механической фазы необходимо учитывать, что в данной любопытной схеме с четырьмя зубчатыми колесиками, расположенными внутри каждого бокового барабана (фиг.6), с одной стороны, зубчатые колеса одинакового радиуса R-1 и R-2 (на чертеже приведен пример конструкции колеса с 30 зубьями, соответствующими по форме зубчатой рейке внутреннего подшипника барабана) (на чертеже приведен пример конструкции с 120 зубьями) вращаются синхронно во время хода раздвижной крышки в направлении задней стены контейнера, которая одновременно вращает боковые барабаны на осях рамы в следующих направлениях: левый барабан в направлении против часовой стрелки (вид снаружи контейнера), а правый - в направлении по часовой стрелке (вид снаружи контейнера), которые снабжают синхронным приводом четыре зубчатых колеса, расположенных внутри барабанов, что обеспечивает следующие эффекты: в первую очередь, (см. фиг.6) колеса R-1 (20) и R-2 (21) левого барабана вращают его по часовой стрелке (вид изнутри контейнера), а внутренние зубчатые колеса R-3 (22) и R-4 (23) (с конструкцией, идентичной R-1 и R-2) при этом вращаются против часовой стрелки (вид изнутри контейнера), так как в передаче имеется промежуточное внутреннее колесо R-5 (24) (фиг.6), изменяющее направление вращения зубатых колес (по часовой стрелке) на обратное тому, в котором его вращает рейка внутреннего кольца подшипника барабана, вращая предыдущее колесо R-3 в обратном направлении (против часовой стрелки), так же как колесо R-2 вращает в обратном направлении колесо R-4, учитывая, что, находясь в зубчатом зацеплении, приводное колесо R-4 вращает колесо R-2 в противоположном направлении, изменяя направление вращения правого барабана.
Чтобы объяснить вращение осей измельчающего блока, представляющее собой четвертый результат первоначального механического движения, необходимо указать, что оси Е-1 (31) и Е-2 (30) вращаются внутри барабана в направлении часовой стрелки (вид изнутри контейнера), а внутри правого барабана против часовой стрелки (вид изнутри контейнера), в то время как оси Е-3 (28) и Е-4 (29) вращаются в направлении, обратном оси Е-1 и Е-2 в правом и в левом барабанах, снабжая приводом синхронно вращающиеся верхние оси (Е-1 и Е-3), а также нижние оси Е-2 и Е-4, вращающиеся в противоположном направлении; при этом оси Е-1 и Е-3, предназначенные для подачи отходов из резервуара в центральную зону контейнера, где происходит их измельчение, вращают две верхние оси Е-1 и Е-3 в противоположном направлении, а также перед этим подталкивают, сдавливают и подают отходы на вращающиеся в противоположных направлениях оси Е-2 и Е-4, где они после измельчения падают на дно резервуара контейнера.
Система измельчения
Система сжатия отходов раздавливанием благодаря сопряжению посредством зацепления или частичного пересечения ножей на осях является универсальной для всех типов отходов (за исключением стекла, которое, как мы позже увидим, обрабатывается при помощи блока молоточков); тем не менее, форма дисковых ножей (43) изменяется в зависимости от типа измельчаемых отходов несмотря на то, что независимо от формы ножа данная система ножей характеризуется не жестким, а подвижным устройством крепления (как в некоторых электрических измельчающих устройствах), которое обеспечивает возможность движения в двух направлениях:
A) В первую очередь, ножи имеют подвижное устройство крепления, которое обеспечивает возможность торможения или останова ножа во время вращения оси при срабатывании устройства внутренней упругой пружины (45) в зоне устройства крепления ножа, расположенного вокруг оси (47); при этом пружина ножа приводится в действие кулачком (44) оси, что позволяет создать зазор относительно ножа, необходимый для подачи в зону устройства измельчения не соответствующих требованиям материалов повышенной жесткости, которые неизбежно входят в состав практически всех отходов; при этом величина зазора ограничена пределом сжатия пружины (расположенной вокруг оси) ограничительным приводным кулачком ножа (см. фиг.9.1, 9.2, 9.3 и 9.4), расположенным внутри оси (44), который при срабатывании создает сильный завершающий режущий толчок ножа, что придает ему высокую эффективность при измельчении различных типов отходов, учитывая что для каждого типа отходов предусмотрена возможность установки пружин разной жесткости и регулировка хода круглой пружины в зависимости от ее длины (например, путем регулировки винта на пружинном блоке круглой формы).
B) Во-вторых, конструкция данного блока ножей (39 и 40) с возможностью отклонения от вертикальной оси благодаря независимому креплению к оси (50 и 51) предусматривает вторую антиблокировочную систему, обеспечивающую изменение угла ножа относительно перпендикулярной плоскости оси, на которой он установлен; при этом каждый нож закреплен к сферической основе, конструкция которой включает ряд осей для каждого ножа (50), и смещается относительно первоначального положения, при котором он расположен параллельно других ножей, что в конечном итоге обеспечивает механизм подачи отходов, которые не могут быть измельчены из-за их чрезмерной твердости или объема, предотвращающий заклинивание осей измельчительного блока (фиг.10-12) благодаря стабилизирующим пружинам (49) между ножей, которые расположены вокруг оси и служат для возврата ножа в первоначальное положение.
В части конструкции всех типов ножей предусматривается, что ножи для жестяных металлических банок должны быть тупыми и прочными (на фиг.13 - пример установленных на верхних осях (52) ножей с шестью зубцами и установленных на нижних осях (53) ножей с четырьмя зубцами); для пластиковых упаковок конструкцией предусмотрены ножи с кулачками, обладающими более высокими режущими свойствами (на фиг.14 пример ножей на верхних осях (54) и нижних осях (55) с двенадцатью зубцами); для картонных упаковок с покрытием из пластифицированного алюминия («тетрабрик») предусмотрены более острые ножи с лезвиями, обладающими еще большими режущими свойствами (на фиг.15 - пример ножей на верхних осях (56) с двенадцатью зубцами и нижних ножей (57) с шестнадцатью зубцами); для отходов бумаги и картона используется схема с располагающимися на меньшем расстоянии друг от друга ножами, разрывающими отходы на полосы с помощью обычных зубьев для пил (59), которые имеются на нижних ножах (на фиг.16 - пример с 40 зубьями).
Таким образом, конструкция осей предусматривает более широкие ножи (61) для измельчения органических материалов, имеющих ширину несколько сантиметров и кромку с зубьями меньшего размера (62), между которыми установлены диски из твердой резины, служащие для максимального уплотнения органических материалов, степень которых определяется плотностью резинового диска, расположенного между дисками с ножами (63) осей (фиг.17).
В свою очередь, предлагаемая система измельчения стекла основана на блоке последовательно вставленных друг в друга дисков (66), характеризуемых тем, что на каждом из них есть несколько молоточков (65), закрепленных на шарнирных рычагах (на фиг.18 - пример конструкции с восемью молоточками (64)), таким образом, чтобы в случае когда конструкция предусматривает несколько молоточков на каждом из круглых расположенных «лесенкой» секторов, из которых состоят диски (66), поворот каждого диска, имеющего форму «винтовой лестницы» (67) или винта, обеспечивал опускание не менее чем двух молоточков, закрепленных на дисковых роликах, на всех рабочих точках, расположенных в центральной зоне контейнера, а в нашем примере (с двумя маленькими молоточками во всех четырехугольных секторах диска и двумя дисковыми роликами, вращающимися в противоположном направлении) механизм должен обеспечивать опускание не менее четырех молоточков в каждой рабочей точке.
Наконец, для сбора необработанных отходов (фиг.19) предусмотрена возможность одновременного использования различных типов ножей (68 и 69), описание которых приводится выше: нож для жестяных банок, для пластиковых упаковок, упаковок «тетрабрик», бумаги и картона (за исключением ножа для органических материалов и молоточков блока для биться стекла) с возможностью одновременного использования ножей четырех типов лезвий, расположенных по кругу в прямоугольных секторах ножей (70); при этом поворотный механизм меняет их (обеспечивая поочередную подачу в рабочую зону всех типов ножей) для того, чтобы при ее постоянном полном вращении ранее описанные виды ножей измельчали отходы благодаря в два раза улучшенной характеристике удельного объема выхода данного типа однородных отходов за счет того, что, с одной стороны, ножи имеют не круглый, а немного овальный вид (или форму яйца) (71), а с другой стороны, что они имеют эксцентрическую ось вращения и синхронизированы с вращающейся в противоположном направлении осью с установленным на ней ножом (также имеющим овальную форму), постоянно сопряженным с предыдущим ножом (несмотря на то, что он также имеет овальную форму) благодаря эксцентричной оси вращения и тому, что он расположен противоположно относительно первого ножа (фиг.19), создавая при обычном вращения осей эффект зигзагообразного движения в зоне сопряжения ножей (при виде сверху).
Однако самой интересной особенностью данного блока механического измельчения является храповой механизм, которым снабжены закрепленные к раме подшипники (15) осей с ножами (аналогично звездочке на заднем колесе велосипеда), который ограничивает вращение осей в единственном направлении непрерывной подачи отходов, что обеспечивает объем максимального объема контейнера; при этом храповой механизм ограничивает вращение осей ножей в обратном направлении при отводе боковых барабанов в обратном направлении (при этом храповой механизм обеспечивает свободное вращение осей в поступательном направлении), препятствуя обратному ходу отходов (аналогично храповому механизму в заднем колесе велосипеда, которое продолжает крутиться без вращения педалей), что обеспечивает его максимальную загрузку (емкость зависит от типа отходов и их состава), а также медленное поступательное уплотнение его содержимого благодаря механизму непрерывной загрузки, обеспечиваемой действием храпового механизма.
Поэтому в случае если хода крышки недостаточна для измельчения и подачи отходов в резервуар, то достаточно вновь привести загрузочную крышку в движение и повторять это действие до тех пор, пока измельченные отходы не поступят в резервуар.
Процесс загрузки в резервуар может быть ограничен только блокировочным устройством, срабатывающим при вращении боковых барабанов, вызванном подъемом рамы, получающей вертикальное усилие от прижима, создаваемого в случае чрезмерного заполнения резервуара отходами до верхней части, при котором механизм перемещает раму из первоначального положения, а фиксированные шарниры, расположенные сбоку внизу рамы, поднимают переднюю заслонку, которая блокирует ход раздвижной крышки, приводящей в движение всю механическую систему.
Другой характерной чертой данной системы измельчения является то, что передача движения, перемещающего верхнюю раздвижную крышку (вращающего боковые барабаны контейнера), осуществляется не тогда, когда она совершает открывающее движение к задней стенке, а наоборот, данные барабаны начинают вращаться при закрытии верхней крышки контейнера, во время ее принудительного поступательного хода, что позволяет выполнять относительно опасные операции по измельчению данных отходов при закрытой или почти закрытой крышке и исключать возможные риски, которые могут возникнуть при захвате галстука во время вращения роликов ножей при открытой крышке; при этом данная схема изобретения устраняет данные риски благодаря храповому устройству, ограничивающему обратный ход, действие которого дополняет кромка или козырьковая крышка (2), закрепленная к раздвижной крышке при помощи соединения, обеспечивающего полное вращение, которая вертикально свисает или опускается в виде юбки, когда крышка закрыта, одновременно выполняя функцию верхней защитной крышки (на уровне резервуара для измельченных отходов), когда закрытая раздвижная крышка находится в положении упора; при этом для выгрузки отходов достаточно поднять данную крышку и дать ей вернуться в положение над рабочей зоной после выгрузки отходов, а измельчительный блок может быть приведен в действие после начала возвратного хода верхней раздвижной крышки контейнера, что обеспечивает безопасный процесс измельчения, так как входное отверстие или резервуар для подачи отходов закрыт.
Наконец, в части проблем, которые могут возникнуть в результате заклинивания осей, вызванного забиванием входного отверстия отходами, размеры которых превышают зазор между нижними осями (помимо допустимых зазоров ранее описанных пружинных блоков, расположенных в ножах), а также крутящими и изгибающими нагрузками оказываемыми ножами на ось, конструкцией предусмотрены ограничительные устройства (фиг.21), позволяющие преодолеть сопротивление, вызванное фиксированным креплением нижних измельчительных осей к раме, включающие блок пружин-ограничителей или ограничительный блок (72), расположенный на обоих краях оси, с установкой пружин (76) перпендикулярно направлению оси в корпусах (75) по бокам рамы (пример схемы установки справа на фиг.21.1, 21.2 и 21.3), в которых размещены края нижних осей, создающие угол наклона для необходимого зазора (77) и отклонения относительно вертикальных плоскостей двух нижних осей с ножами (73), позволяющего избежать застревания отходов (наподобие открытых ножниц (74)), что в конечном итоге обеспечивает систему контроля вращения краев нижних осей в барабане благодаря соединительной защитной металлической цепи (11), находящейся в зацеплении с зубчатыми колесами R-3 и R-4 внутри барабана (фиг.21.2 и 21.3), несмотря на то, что колесо R-4 перемещается из начального положения, сдвигаясь внутрь относительно корпуса-гнезда, его вращение обеспечивается благодаря равномерному натяжению, создаваемому в цепи зубчатым колесом меньшего размера R-6 (25), независимо от изменения первоначального положения колеса R-4.
Наконец, принудительный ход оси Е-2 происходит при сдвиге ее края в пределах другого пружинного блока, расположенного в раме; независимо от этого, ось будет находится в положении наклона и не войдет в зацепление с цепью, если направление хода будет восходяще-наклонным, а данный край постоянно находится в положении сопряжения с зубчатой рейкой внутреннего подшипника кольца правого барабана, образуя привод.
Таким образом, для постоянной очистки четырех ножей предусмотрена металлическая гребенка, расположенная под каждой осью с возможностью вращения зубцов гребенки относительно продольной оси для непрерывной очистки и удаления засоров отходов, образовавшихся между ножами, с возможностью жесткого крепления к раме в случае, если конструкцией предусмотрены верхние оси, несмотря на то, что для очистки нижних осей (в случае если конструкция обеспечивает в допустимых пределах ход правых краев осей) предусмотрен вариант крепления зубцов не к раме, а с помощью параллельной сопроводительной шпильки, непосредственно закрепленной к нижним осям.
Таким образом, для выгрузки контейнера конструкцией предусмотрена пара изогнутых запорных крюков (108) закрывающего/открывающего механизма, расположенной внизу боковой части рамы (105) таким образом, что несмотря на то, что они, как правило, закреплены к верхней кромке передней части контейнера (107) на пружинах (106), имеется возможность их расцепления за счет зубца щеточного механизма (110) от подъемного рычага грузовика на защелки (109), расположенного в нижнем промежутке передней верхней кромки резервуара, которые расцепляют крюки рамы (111).
Также по выбору конструкция может предусматривать внизу резервуара контейнера домашние весы с электронным индикатором, на который крепится поддон датчика веса, расположенный между дном контейнера и хранилища, учитывая его небольшую стоимость, с питанием от простой батарейки или самозарядной динамо-машины (фонарики, заряжаемые от динамо-машины, имеющиеся в продаже), которая может быть установлена под любым краем осей с возможностью установки других дополнительных динамо-машин на осях обоих боковых барабанов с возможностью установки электронного индикатора весов в верхней части передней стороны контейнера таким образом, чтобы его обычные запоминающие устройства позволяли отображать также вес отходов в килограммах, который заносится в них после каждого использования контейнера-измельчителя путем передачи в предполагаемый оперативный муниципальный центр контроля за сбором данных сведений о фактическом весе или уведомление о заполнении контейнера, для чего достаточно включить в указанную электрическую цепь систему рассылки SMS-сообщений с обычного мобильного телефона (также запитываемого от батарейки или от блока зарядных динамо-машин) таким образом, чтобы при подъеме рамы относительно боковой стороны при прижимном усилии, создаваемом при чрезмерном наполнении резервуара, генерировался постоянный сигнал датчика замыкания цепи, содержащий данные об объеме загрузки в килограммах, который передается только в случае фактического переполнения, обеспечивая дополнительную выгоду передачи данной информации в режиме реального времени, и обеспечивает постоянное информирование о заполнении контейнера, что позволяет создать систему прокладки маршрутов при помощи простого GPS-навигатора, прокладывающего более короткие маршруты для сбора аналогично некоторым поисковым Internet-программам.
Вариант с электрическим приводом (см. фиг.24)
Для первого варианта (менее экологичного) достаточно заменить источник механической движущей силы, создаваемой при при ручном сдвиге верхней раздвижной крышки контейнера на электрический мотор (95), т.е. приводом является электрический мотор (95), размещенный отдельно от резервуара в раме контейнера и запитываемый электроэнергией от внешней сети (98) или входящего в конструкцию переносного аккумулятора (96), характеризуемого приводом барабанов не от верхней крышки, а от мотора, установленного на раме, с приводной осью, расположенной рядом с одним или обеими боковыми барабанами, и снабжающего барабаны приводом через блок зубчатых колес.
Вариант размещения указанного мотора предусматривает возможность его установки продольно дну контейнера вдоль центральной зоны основания таким образом, чтобы выступающие из боковых краев контейнера оси, расположенные в центре внизу передавали движение одному из боковых барабанов посредством привода от зубчатых конических осей трансмиссии (включая возможность передачи посредством привода от ременного шкива и трансмиссионных приводных цепей для зубчатых колес, которые расположены изолированно относительно контейнера с отходами и защищены боковым независимым корпусом, с возможностью его открытия для технического обслуживания и ремонта при помощи внешней крышки на шарнирах, предусматривая кроме этого (для конструкции с ремнями и цепями) установку снаружи вверху контейнера и под корпусом блока переключения звездочек (наподобие переключателя скоростей в велосипеде) для перемещения данных трансмиссионных ремней и цепей со звездочки оси барабана на другое такое же параллельное зубчатое колесо, расположенное рядом с ним, а также позволяющего (после включения блока переключения звездочек при помощи внешнего рычага) перемещать цепь со звездочки барабана на параллельную звездочку и выводить из зацепления боковые барабаны и раму крепления данных трансмиссионных цепей с целью изменения ее обычного положения и выгрузки контейнера благодаря выходу из зацепления боковых барабанов с их приводными цепями, учитывая что для смещения приводной цепи при помощи системы переключения зубчатых колес натяжение цепи должно находиться в пределах величин допуска, обеспечиваемых дополнительным натяжным колесом, установленным на вертикальном отрезке ремня/цепи.
Вариант домашнего контейнера-измельчителя (см. фиг.22 и 25.1)
Также предусмотрен домашний вариант контейнера-измельчителя, имеющий меньший размер и одинаковые варианты приводов измельчительного блока (ручной и электрический, а также комбинированный вариант), который характеризуется тем, что контейнер-измельчитель домашнего типа сочетает подвижный вариант контейнера-измельчителя с колесами (94) меньших размеров и предназначенный для коммунального использования на улицах; также предусмотрен вариант «фиксированного» контейнера-измельчителя, также имеющего малые уменьшенные размеры, который располагается в шкафу-модуле, расположенном, например, на кухонной плите (88), на коридоре или аналогичных местах, с возможностью установки ножей любых типов, приведенных в описании базового блока ножей (тем не менее, наиболее подходящей является смешанный блок ножей для неизмельченных отходов), и включает все характеристики базовой или общей модели, указанные в формуле изобретения.
В свою очередь, все данные варианты домашнего контейнера-измельчителя характеризуются тем, что защитная крышка блокирует привод измельчительного блока при отсутствии гарантий безопасной эксплуатации, которая может быть обеспечена в случае, если во время работы ножей крышка входного отверстия закрыта (в варианте с ручным и электрическим приводом), или при наличии защитной решетки между крышкой и ножами, через которую могут проходить только небольшие элементы отходов, что позволяет исключить захват частей тела оператора, дополненной выключателем, расположенным снаружи на верхней части рядом с загрузочным отверстием контейнера-измельчителя, который позволяет оператору выключить мотор и включить задний ход для удаления засоров (в варианте с электрическим приводом) или ручной тормозной рычаг (для варианта с ручным приводом), который блокирует вращение осей крепления ножей при помощи механизма пальца подвижного рычага, расположенного под приводным колесом R-2 перед зоной сопряжения с внутренней рейкой поворотного устройства барабана, приводящего в движение обе нижние оси крепления ножей.
Вариант с измельчающими ножами двойного действия
В случае если операции механического подъема крышки будет недостаточно для измельчения какого-либо конкретного типа отходов и будет признано целесообразным, чтобы оси с ножами совершали более одного оборота при подъеме крышки, достаточно вставить промежуточное зубчатое колесо с двойным количеством зубьев между боковыми зубчамыми рейками поворотного механизма, которые находятся в сопряжении с левой и правой нижней частью крышки, а также зубчатыми рейками поворотного механизма правового и левого барабанов таким образом, чтобы приводное зубчатое колесо, сопряженное с крышкой, одновременно приводило в движение другое концентрическое зубчатое колесо, имеющее двойное (тройное, четверное и т.д.) количество зубьев и приводящее в движение рейку поворотного механизма каждого бокового барабана.
Описание формы, в которой изобретение может иметь промышленное применение
Без ущерба толкованию, приведенному в начале данного описания по технической проблеме, которую стремится решить данное изобретение (в котором указаны предполагаемые им преимущества относительно предыдущему уровню техники) и в том, что касается способа реализации технических элементов, содержащихся в требованиях настоящей патентной заявки с учетом того, что функционирование данных технических элементов в достаточной мере изложено в предыдущем разделе «Толкование» настоящего Описания (иногда детально в форме прямых ссылок на более чем 70 рисунков, а иногда в более косвенной, но с тем же четком и сжатом виде в форме очевидных примеров для специалиста, обладающего знаниями на «уровне техники»), необходимо отметить, что в том, что касается материалов, при помощи которых можно построить данный контейнер-измельчитель, необходимо упомянуть, что все детали могут быть произведены из самых распространенных на рынке материалов, например пластика, из которого изготовлен контейнер, и металлы для остальных механизмов системы (например, сталь для осей крепления ножей, зубчатых колес, барабанов, ножей и даже высокопрочные сорта пластмассы и резины для некоторых ножей и других деталей, для которых данный материал может оказаться подходящим, включая возможность или целесообразность использования высокожестких сортов алюминия для рамы (учитывая сильные крутящие нагрузки на нее, вызванные усилием от боковых барабанов и осями крепления ножей), что позволит снизить вес данного блока контейнера-измельчителя без потери прочности, без необходимости приводить в данном описании точный состав материалов для каждой детали исключительно из соображений целесообразности для оформления патента.