УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ВСКРЫТИЯ КОНТЕЙНЕРОВ, СОДЕРЖАЩИХ НЕОДНОРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
DEVICE AND METHOD OF OPENING CONTAINERS FOR NONUNIFORM MATERIALS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к общей области техники переработки бытовых отходов любого типа, например, необработанным или остаточным отходам, и, в частности, к устройствам и способам рассеивания формирований неоднородных материалов типа бытовых отходов, причем упомянутые формирования изначально содержатся в оболочках, например пластиковых мешках.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству вскрытия контейнеров, содержащих неоднородные материалы типа бытовых отходов, с целью высвобождения упомянутых материалов из контейнеров, при этом упомянутое устройство содержит:
- корпус, имеющий входное отверстие для приема контейнеров и выходное отверстие для высвобожденных материалов, при этом входное отверстие расположено над выходным отверстием;
- разрезающий инструмент, установленный с возможностью вращения вокруг оси вращения внутри корпуса, причем разрезающий инструмент выполнен с возможностью при вращении вскрывать контейнеры, проходящие через корпус, при вхождении в контакт с упомянутыми контейнерами, причем упомянутый разрезающий инструмент проходит вдоль оси вращения между нижним концом и верхним концом разрезающего инструмента, причем упомянутый разрезающий инструмент установлен с возможностью вращения своим верхним концом на направляющей опоре, при этом нижний конец разрезающего инструмента является свободным внутри упомянутого корпуса; и
- приводные средства для приведения во вращение упомянутого разрезающего инструмента.
Настоящее изобретение также относится к способу вскрытия контейнеров, содержащих неоднородные материалы типа бытовых отходов, обеспечивающему высвобождение упомянутых материалов из контейнеров, причем способ включает следующие этапы, на которых:
- вводят упомянутые контейнеры внутрь корпуса, имеющего входное отверстие для приема контейнеров и выходное отверстие для высвобожденных материалов, при этом входное отверстие расположено над выходным отверстием;
- обеспечивают вскрытие проходящих через корпус контейнеров посредством приведения их в контакт с разрезающим инструментом, установленным внутри корпуса с возможностью вращения вокруг оси вращения, при этом упомянутый разрезающий инструмент проходит вдоль оси вращения между нижним концом и верхним концом разрезающего инструмента, установленного с возможностью вращения своим верхним концом на направляющей опоре, при этом нижний конец разрезающего инструмента является свободным внутри упомянутого корпуса таким образом, что вокруг упомянутого разрезающего инструмента образовано периферийное пространство для прохождения контейнеров, при этом периферийное пространство образует разрезающий канал, через который пропускают контейнеры для их вскрытия.
Уровень техники
В устройствах, известных из уровня техники, обычно применяют горизонтальный конвейер, по которому материалы типа бытовых отходов, включая формации материалов, в бумажных или пластиковых мусорных мешках транспортируют для обеспечения вскрытия или разрезания упомянутых мешков посредством этого устройства. Для этого в устройстве, как и в известных дробилках для мусора, применяют расположенный над конвейером горизонтальный вращающийся барабан, ось вращения которого перпендикулярна направлению транспортировки упомянутого конвейера. Упомянутый барабан обеспечивает разрезание мешков при прохождении формаций материалов под ним (например, посредством разрезающих зубьев), высвобождая тем самым материалы, содержащиеся первоначально в мешках.
Тем не менее, как показывает опыт, такое устройство обладает многочисленными недостатками.
В частности, такие устройства подвержены частым поломкам, поскольку помещаемые на конвейерную ленту материалы обычно весьма неоднородны по форме, консистенции и механической прочности. Некоторые материалы, транспортируемые конвейером в направлении вращающегося барабана, обладают настолько высокой сопротивляемостью дроблению (например, утилизируемые предметы типа выброшенных электроприборов или крупногабаритные отходы), что их невозможно раздробить посредством такого устройства, причем присутствует вероятность повреждения ими упомянутого вращающегося барабана или других компонентов устройства, что, следовательно, приводит к частым остановкам и неисправностям устройства. В частности, часто случается поломка вращающегося барабана или приводных элементов барабана. Обычно стоимость покупки и установки упомянутых деталей является высокой, поэтому стоимость технического обслуживания устройства такого типа также является относительно высокой. Поломка деталей устройства может привести к угрозе безопасности людей, проходящих вблизи упомянутого устройства.
Кроме того, некоторые волокнистые материалы и материалы с высокой прочностью на разрыв (например, ленты видеокассет, фольга или пластиковые волокна) способны наматываться вокруг вращающегося барабана и его опор, тем самым препятствуя его вращению, поскольку упомянутый вращающийся барабан обычно установлен с возможностью вращения двумя своими концами на станине устройства. В таком случае приводное средство вращающегося барабана, обычно представляющее собой электрический двигатель, может перегреваться или работать в режиме повышенной нагрузки, что представляет собой дополнительный источник неисправностей. Волокнистые материалы подобным образом способны повредить опоры (в частности, если эти опоры содержат шарикоподшипники), например, когда при вращении они попадают в зазоры узла вращения, необходимые для обеспечения вращения вращающегося барабана относительно станины устройства.
Кроме того, некоторые материалы способны наматываться вокруг горизонтального барабана или накапливаться на нем таким образом, что покрывают разрезающие зубья, необходимые для вскрытия мешков. Горизонтальный барабан с покрытыми таким образом зубьями больше не обеспечивает вскрытие мешков и требует операцию очистки (что обычно требует остановку устройства на некоторый промежуток времени), что, разумеется, представляет собой существенную потерю времени.
Кроме того, материалы, или по меньшей мере те из них, что имеют размеры, сопоставимые с размерами пространства для перемещаемых материалов между вращающимся барабаном и конвейером, зачастую оказываются раздробленными упомянутым вращающимся барабаном при перемещении его под барабаном. Следовательно, работа такого устройства может препятствовать повторному использованию или утилизации некоторых материалов, которые могли бы таким образом обеспечить эффективное применение, поскольку упомянутые материалы уничтожают посредством устройства, делая их непригодными к применению.
И наоборот, такое устройство не обеспечивает вскрытие мешков, размеры которых слишком малы относительно размеров фиксированного пространства между барабаном и конвейером, через которое упомянутые мешки проходят. Расстояние между барабаном и конвейером обычно выбирается так, чтобы ограничить повреждения барабана, к которым может привести пропускание материалов больших размеров, и ограничить дробление этих материалов устройством так, чтобы материалы в упаковках меньших размеров могли пройти вращающийся барабан, не соприкоснувшись с ним, то есть, не будучи вскрытыми. Таким образом, такое устройство имеет главный недостаток, заключающийся в том, что зачастую значительное количество мешков остается не вскрытым и не разорванным.
Таким образом, применение такого устройства может дополнительно потребовать предварительной сортировки мешков с материалами, предназначенных для вскрытия упомянутым устройством, что представляет собой значительную потерю времени.
Другое известное устройство содержит вертикальный корпус, внутри которого разрезающий инструмент приводится во вращение вокруг вертикальной оси, при этом мешки с материалами перемещаются сверху вниз. Разрезающий инструмент в верхней части содержит отклоняющий конус, а в нижней части - боковые режущие лезвия для того, чтобы при контакте с упомянутым разрезающим инструментом мешки с материалами под действием центробежной силы отбрасывало на внутреннюю стенку корпуса и происходило их разрезание лопастями упомянутого разрезающего инструмента.
Тем не менее, упомянутое устройство не позволяет решить вышеупомянутые проблемы, поскольку некоторые крупногабаритные материалы или материалы с высокой прочностью относительно габаритов устройства, также способны повредить разрезающий инструмент или быть в какой-то степени раздробленными им. И наоборот, мешки небольших размеров могут пройти через устройство без вхождения в контакт с разрезающим инструментом и, тем самым, не будучи вскрытыми, так же как и в вышеупомянутом устройстве с горизонтальным вращающимся барабаном. Кроме того, волокнистые материалы способны наматываться на разрезающий инструмент и препятствовать его вращению, поскольку разрезающий инструмент установлен с возможностью вращения на горизонтальной перекладине, присоединенной к корпусу, причем перекладина расположена между верхним концом и нижним концом разрезающего инструмента.
В результате, ни одно из известных устройств не способно устранить упомянутые выше недостатки.
Раскрытие изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является предложение нового способа вскрытия контейнеров и нового устройства, способных устранить упомянутые недостатки, в частности, посредством обеспечения эффективного вскрытия контейнеров весьма неоднородных по прочности и размеру.
Другой задачей настоящего изобретения является предложение нового способа вскрытия контейнеров и нового устройства, обеспечивающих возможность обработки контейнеров и материалов больших размеров.
Другой задачей настоящего изобретения является предложение нового способа вскрытия контейнеров и нового устройства, работающего надежно и безопасно.
Другой задачей настоящего изобретения является предложение нового способа вскрытия контейнеров и нового устройства, расходы на эксплуатацию, содержание, техническое обслуживание и ремонт которого являются относительно низкими.
Другой задачей настоящего изобретения является предложение нового способа вскрытия контейнеров и нового устройства, конструкция которого является простой и надежной.
Другой задачей настоящего изобретения является предложение нового способа вскрытия контейнеров и нового устройства, имеющих высокий коэффициент полезного действия и, в частности, обеспечивающих эффективное вскрытие контейнеров даже небольших размеров.
Другой задачей настоящего изобретения является предложение нового устройства и нового способа выполнения вскрытия контейнеров, обеспечивающих низкий риск заедания или повреждения устройства в результате наличия в контейнерах волокнистых элементов.
Другой задачей настоящего изобретения является предложение нового способа вскрытия контейнеров и нового устройства, обладающих низким энергопотреблением.
Другой задачей настоящего изобретения является предложение нового способа вскрытия контейнеров и нового устройства, обеспечивающих вскрытие контейнеров в промышленных условиях.
Задачи, настоящего изобретения, решаются посредством устройства для вскрытия контейнеров, содержащих неоднородные материалы типа бытовых отходов, обеспечивающее высвобождение упомянутых материалов из контейнеров, при этом упомянутое устройство содержит:
- корпус, имеющий входное отверстие для приема контейнеров и выходное отверстие для высвобожденных материалов, при этом входное отверстие расположено над выходным отверстием;
- разрезающий инструмент, установленный внутри корпуса с возможностью вращения вокруг оси вращения, причем разрезающий инструмент выполнен с возможностью при вращении вскрывать перемещающиеся в корпусе контейнеры при вхождении в контакт с упомянутыми контейнерами, причем упомянутый разрезающий инструмент проходит вдоль оси вращения между нижним концом и верхним концом разрезающего инструмента, причем упомянутый разрезающий инструмент установлен с возможностью вращения его верхним концом на направляющей опоре, при этом нижний конец разрезающего инструмента является свободным внутри упомянутого корпуса; и
- приводные средства для приведения во вращение упомянутого разрезающего инструмента,
причем упомянутое устройство отличается тем, что упомянутый разрезающий инструмент имеет исходное положение, которое он занимает самопроизвольно при отсутствии контейнеров внутри корпуса, при этом упомянутый разрезающий инструмент выполнен с возможностью смещаться из своего исходного положения при прохождении контейнеров через упомянутый корпус, продолжая при этом выполнять функцию вскрытия контейнеров, проходящих через упомянутый корпус, причем упомянутый разрезающий инструмент стремится самопроизвольно вернуться в свое исходное положение под действием возвратных средств.
Задачи, настоящего изобретения, решаются посредством способа вскрытия контейнеров, содержащих неоднородные материалы типа бытовых отходов, для высвобождения упомянутых материалов из контейнеров, при этом способ содержит следующие этапы, на которых:
- вводят упомянутые контейнеры внутрь корпуса, имеющего входное отверстие для приема контейнеров и выходное отверстие для высвобожденных материалов, при этом входное отверстие расположено над выходным отверстием;
- обеспечивают вскрытие проходящих через корпус контейнеров посредством приведения их в контакт с разрезающим инструментом, установленным внутри корпуса с возможностью вращения вокруг оси вращения, при этом упомянутый разрезающий инструмент проходит вдоль оси вращения между нижним концом и верхним концом разрезающего инструмента, установленного с возможностью вращения своим верхним концом на направляющей опоре, при этом нижний конец разрезающего инструмента является свободным внутри упомянутого корпуса таким образом, что вокруг упомянутого разрезающего инструмента образовано периферийное пространство для прохождения контейнеров, при этом периферийное пространство образует разрезающий канал, через который пропускают контейнеры для их вскрытия;
причем упомянутый способ отличается тем, что он содержит этап саморегулирования размера упомянутого разрезающего канала в зависимости от проходящих через него контейнеров.
Краткое описание чертежей
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут представлены и станут понятны при чтении нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи, приведенные исключительно в качестве наглядного примера, не имеющего ограничительного характера, и на которых:
- фиг. 1 представляет собой общий вид в перспективе и продольное сечение устройства вскрытия контейнеров согласно настоящему изобретению;
- фиг. 2 представляет собой общий вид сбоку (частично в продольном сечении) устройства вскрытия контейнеров с фиг. 1.
- фиг. 3 представляет собой вид сбоку варианта осуществления детали устройства вскрытия контейнеров с фиг. 1, в частности, возвратных средств направляющей опоры упомянутого устройства с фиг. 1.
- фиг. 4 представляет собой вид сбоку в продольном сечении варианта осуществления детали устройства вскрытия контейнеров с фиг. 1, в частности, разрезающего инструмента упомянутого устройства с фиг. 1 и его приводных средств.
- фиг. 5 представляет собой схематический вид сбоку в продольном разрезе варианта осуществления устройства согласно настоящему изобретению, содержащего разрезающий инструмент, образующий первый и второй конусы.
- фиг. 6 представляет собой вид сверху устройства с фиг. 1, показывающий, в частности, расположение возвратных средств с фиг. 3 внутри упомянутого устройства с фиг. 1.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения
В первом аспекте изобретение относится к устройству 1 вскрытия контейнеров К, содержащих неоднородные материалы М типа бытовых отходов, для высвобождения упомянутых материалов М из контейнеров К.
Согласно настоящему изобретению контейнеры К представляют собой закрытые или полузакрытые оболочки, выполненные с возможностью содержать материалы М. Таким образом, каждый контейнер К представляет собой пакет, мешок или сетку, содержащий материалы М. Не выходя за объем патентной защиты настоящего изобретения, контейнеры К также могут быть в форме коробок, корзин, ящиков или упаковок любого типа, выполненные с возможностью содержать упомянутые материалы М. В любом случае контейнеры К могут быть вскрыты согласно изобретению посредством разрезания, абразивного воздействия или прокалывания так, чтобы образовывалось по меньшей мере одно отверстие, через которое материалы М могут высвободиться из упомянутых контейнеров К. В связи с этим, контейнеры К являются как достаточно тонкими и хрупкими для того, чтобы быть вскрытыми устройством 1 или пользователем (например, посредством ножа или вскрытия руками), так и достаточно прочными, чтобы содержать материалы М. Контейнеры К предпочтительно менее устойчивы к разрезанию или к прокалыванию, чем материалы М, которые они содержат.
Устройство 1 предпочтительно обеспечивает возможность обработки контейнеров К, представляющих собой оболочки из гибкого материала и/или выполненные с возможностью разрезания, разрывания или прокалывания. Контейнеры К предпочтительно представляют собой мешки типа мусорного мешка из пластиковых материалов или бумаги и предварительно закрыты или завернуты пользователями.
Согласно настоящему изобретению, устройство 1 обеспечивает вскрытие контейнеров К, содержащих материалы М с высокой неоднородностью, причем в настоящем изобретении под «материалами» понимается множество предметов, разнообразных по природе и происхождению в жидкой, твердой или даже газообразной формах, а также по содержанию, структуре, размеру, массе, механические свойства которых различны и непредсказуемы. В частности, некоторые материалы М, содержащиеся в контейнерах К, могут быть подвергнуты механическому дроблению, так как обладают для этого соответствующими механическими свойствами, например определенной степенью хрупкости, и/или малой жесткостью, и/или достаточно небольшими размерами. Некоторые другие материалы М, также содержащиеся в контейнерах К, напротив, могут оказаться более устойчивыми, и в частности устойчивыми к дроблению, и способны повредить известную дробильную машину, например, дробилку отходов вследствие ее заклинивания. Согласно настоящему изобретению некоторые материалы М и некоторые контейнеры К также могут иметь волокнистый или нитеобразный вид и, например, содержать бечевку, магнитофонные пленки, кабели или же ленты для завязывания мусорных мешков, которые способны переплетаться между собой или наматываться на вращающиеся элементы или закручиваться вокруг них.
Материалы М предпочтительно являются отходами и/или бытовыми отходами, предназначенными для переработки или утилизации, и которые помещены в контейнеры К пользователями (например, жителями домов, квалифицированными рабочими или работниками завода), которые сочли их отходами и/или материалами М, которые они не могут использовать лично, и которые должны быть переработаны.
Согласно настоящему изобретению, бытовые отходы, содержащиеся в контейнерах, представляют собой необработанный бытовой мусор, то есть не подвергнутый никакой обработке или сортировке до того, как он был помещен в мешок, или остаточные бытовые отходы, подвергнутые предварительной сортировке (но грубой), например, посредством отделения бумаги и/или картона, различных пластмассовых или металлических элементов из остатков первоначальных формаций отходов или бытовых отходов.
Устройство 1 согласно настоящему изобретению может быть выполнено в виде вскрывателя мешков с бытовым мусором, как показано на фиг. 1 и 2, и предназначено для применения в промышленных масштабах. Устройство 1 предпочтительно предназначено для использования на установке по переработке отходов или вскрытия контейнеров К в широких масштабах.
Согласно настоящему изобретению, устройство 1 содержит корпус 2, имеющий входное отверстие 3 для приема контейнеров К и выходное отверстие 4 для высвобожденных материалов М, при этом входное отверстие 3 расположено над выходным отверстием 4.
Согласно настоящему изобретению, корпус 2 образует кожух устройства 1, внутри которого осуществляется вскрытие контейнеров К и освобождение материалов М из контейнеров К. Для этого корпус 2, например, содержит боковую стенку 8, соединяющую входное отверстие 3 с выходным отверстием 4, при этом упомянутая боковая стенка 8 обеспечивает направление движения контейнеров К и материалов М через корпус 2 от входного отверстия 3 к выходному отверстию 4. Боковая стенка 8 образует, например, туннель.
Устройство 1, в соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг. 1 и 2, имеет вертикальный корпус 2, имеющий входное отверстие 3 в своей верхней части, обслуживаемое входным конвейером 5, и выходное отверстие 4 в своей нижней части, при этом упомянутое выходное отверстие 4 обслуживается выходным конвейером 6. Входной конвейер 5 обеспечивает транспортирование к входному отверстию 4 наполненных контейнеров К, при этом выходной конвейер 6 обеспечивает удаление материалов М, высвобожденных из контейнеров К, а также остатков вскрытых контейнеров К. Корпус 2, показанный на фиг. 1 и 2, в своей верхней части образован воронкой 7 для направления контейнеров К, причем эта воронка проходит от входного отверстия 3, а в нижней части образована зоной вскрытия контейнеров К, проходящей между воронкой 7 и выходным отверстием 4. Воронка 7, показанная на фиг. 1 и 2, снабжена смотровым люком 9, через который пользователь может полностью или частично проникнуть в корпус 2 устройства 1, например, для проведения технического обслуживания или чистки внутри упомянутого устройства 1.
Согласно настоящему изобретению, входное отверстие 3 расположено над выходным отверстием 4 так, что контейнеры К и материалы М перемещаются через корпус от входного отверстия 3 к выходному отверстию 4 в направлении вниз, в частности, посредством силы тяжести. Форма корпуса 2 и, в частности, его боковой стенки 8, а также расположение входного отверстия 3 относительно выходного отверстия 4, обеспечивает возможность падения контейнеров К и материалов М внутри корпуса 2.
Согласно настоящему изобретению, контейнеры К, содержащие материалы М, возможно соединенные или смешанные с высвобожденными материалами М вне контейнеров К, предназначены для ввода в устройство 1 через входное отверстие 3, предпочтительно таким образом, чтобы контейнеры К подавались в упомянутое устройство 1 по существу непрерывно или группами, для обеспечения вскрытия контейнеров К с производственной скоростью.
Согласно настоящему изобретению, устройство 1 содержит разрезающий инструмент 10, выполненный с возможностью вращения вокруг оси вращения внутри корпуса 2, причем разрезающий инструмент 10 обеспечивает вскрытие контейнеров К, перемещающихся через корпус 2, когда разрезающий инструмент 10 приведен во вращение и входит в контакт с упомянутыми контейнерами К, причем упомянутый разрезающий инструмент 10 проходит вдоль оси Х-Х' вращения между нижним концом 11 и верхним концом 12 разрезающего инструмента 10.
Согласно настоящему изобретению, разрезающий инструмент 10 предназначен для вращения вокруг своей продольной оси, образующей ось Х-Х' вращения, и предпочтительно имеет вес, сбалансированный относительно упомянутой оси Х-Х' вращения, соединяющей верхний конец 12 с нижним концом 11. Согласно настоящему изобретению разрезающий инструмент 10 ориентирован таким образом, чтобы верхний конец 12 располагался выше нижнего конца 11 по абсолютной высоте. Ось Х-Х' вращения предпочтительно ориентирована в осевом направлении корпуса 2 и, в частности, его боковой стенки 8 или в осевом направлении перемещения вниз контейнеров К. Ось Х-Х' вращения предпочтительно является по существу вертикальной, как показано на фиг. 1, 2, 4 и 5. Устройство 1, согласно настоящему изобретению, как показано на фиг. 1 и 2, содержит разрезающий инструмент 10, верхний конец 12 которого расположен рядом с входным отверстием 3, а нижний конец расположен рядом с выходным отверстием 4.
Согласно настоящему изобретению, разрезающий инструмент 10 может быть полностью расположен внутри корпуса 2 или иметь нижний конец 11 и/или верхний конец 12, соответственно выступающий снизу и/или сверху за пределы корпуса 2, например, через выходное отверстие 4 и/или через входное отверстие 3 соответственно.
Согласно настоящему изобретению, разрезающий инструмент 10 может представлять собой вращающуюся фрезу, дробилку или режущий аппарат и предназначен для разрезания, разрывания, нарезания, распарывания или прокалывания контейнеров К для высвобождения содержащихся в них материалов М. Разрезающий инструмент 10, согласно настоящему изобретению, также может быть предназначен для отбрасывания контейнеров К к боковой стенке 8 внутри корпуса 2 под действием центробежной силы, образующейся в результате вращения упомянутого разрезающего инструмента 10 так, чтобы удары контейнеров К о боковую стенку приводили к вскрытию упомянутых контейнеров К. Разрезающий инструмент 10, показанный на фиг. 1, 2, 4 и 5, обеспечивает как разрезание контейнеров К, так и отбрасывание их к боковой стенке 8 корпуса 2 для их вскрытия и извлечения их содержимого.
Согласно настоящему изобретению, устройство 1 содержит приводные средства 14 для приведения во вращение упомянутого разрезающего инструмента 10. Приводные средства 14 обеспечивают вращение разрезающего инструмента 10 посредством передачи ему достаточного момента вращения для обеспечения его вращения и последующего вскрытия контейнеров К. Приводные средства 14 могут быть выполнены в виде любых известных приводных средств и содержать, например, двигатель 15 (например, электрический) и привод 16, посредством которого двигатель 15 приводит в движение разрезающий инструмент 10, как показано на фиг. 1, 2, 4 и 5.
Согласно настоящему изобретению, разрезающий инструмент 10 установлен на направляющей опоре 17 своим верхним концом 12 так, чтобы было обеспечено его вращение, при этом нижний конец 11 разрезающего инструмента 10 является свободным внутри упомянутого корпуса 2. Таким образом, согласно настоящему изобретению, разрезающий инструмент 10 выступает из направляющей опоры 17 таким образом, что проходит внутри корпуса 2, выступая из упомянутой направляющей опоры 17 по меньшей мере на большую часть своей длины, и направлен к земле 50. Такое расположение обеспечивает свободу нижней части разрезающего инструмента 10, в частности, вокруг его нижнего конца 11. В частности, вокруг разрезающего инструмента 10 расположена полностью свободная область. Таким образом обеспечивается возможность вхождения в контакт со всей нижней частью разрезающего инструмента 10 контейнеров К.
Направляющая опора 17 обеспечивает опору разрезающего инструмента 10 сверху, при этом располагаясь над ним так, что упомянутый разрезающий инструмент 10 подвешен на упомянутой направляющей опоре 17. Направляющая опора содержит как вращающийся контакт, в котором разрезающий инструмент 10 может свободно вращаться вокруг своей оси X-X' вращения, так и осевой стопор, обеспечивающий опору упомянутого разрезающего инструмента 10 посредством направляющей опоры 17, не препятствуя его вращению. Таким образом, разрезающий инструмент 10 и, в частности, ось Х-Х' вращения упомянутого разрезающего инструмента 10 выступает вниз из направляющей опоры 17 упомянутой направляющей опоры 17, причем упомянутый разрезающий инструмент 10 ориентирован «вниз головой».
Разрезающий инструмент 10 предпочтительно опирается только на направляющую опору 17 и механически не связан с какой-либо другой опорой, за исключением приводных средств 14.
Согласно настоящему изобретению, разрезающий инструмент 10 имеет свободный нижний конец 11, то есть он расположен на расстоянии от любой части устройства 1 и в частности корпуса 2 так, что обеспечена возможность беспрепятственного прохождения (за исключением контакта с самим разрезающим инструментом 10) контейнеров К через пространство между упомянутым разрезающим инструментом 10 и боковой стенкой 8 упомянутого корпуса 2. Таким образом, по периферии разрезающего инструмента 10, подвешенного по типу маятника в центре корпуса 2, расположено свободное пространство для прохождения контейнеров К.
Такая конструкция предпочтительно обеспечивает в частности ограничение закручивания волокнистых или нитеобразных элементов и обматывания их вокруг разрезающего инструмента 10, которые могут содержать контейнеры К или материалы М, так, что упомянутый разрезающий инструмент 10 при его вращении предпочтительно имеет меньшую склонность тормозиться волокнистыми или нитеобразными элементами. Если же происходит накопление волокнистых или нитеобразных элементов на разрезающем инструменте 10, такая конструкция обеспечивает возможность его очистки посредством пропускания упомянутых скопившихся элементов через свободный нижний конец 11 разрезающего инструмента 10, тем самым обеспечивая легкое отделение упомянутых элементов от упомянутого разрезающего инструмента 10. Такая очистка предпочтительно может быть выполнена во время остановки устройства 1, например, через смотровой люк 9, как показано на фиг. 2. Кроме того, во время работы устройства 1 удары контейнеров К о разрезающий инструмент 10 уже обеспечивают по меньшей мере частично отделение возможных остатков материалов М, которые могли скопиться на упомянутом разрезающем инструменте 10, таким образом устройство 1 является самоочищающимся.
Предпочтительно, чтобы разрезающий инструмент 10 содержал ведущий вал 23, проходящий от верхнего конца 12 разрезающего инструмента 10 и приводимый во вращение посредством приводных средств 14, как показано на фиг. 1, 2, 4 и 5. Разрезающий инструмент 10 подвешен к направляющей опоре 17 посредством ведущего вала 23, который также предназначен для восприятия и передачи момента вращения, создаваемого приводными средствами 14, упомянутому разрезающему инструменту 10. Предпочтительно, чтобы ведущий вал 23 находился на оси Х-Х' вращения упомянутого разрезающего инструмента 10. Верхний конец 12 разрезающего инструмента 10 предпочтительно совпадает с верхним концом ведущего вала 23.
Как показано на фиг. 4, направляющая опора 17 предпочтительно содержит осевой упорный шарикоподшипник 18, содержащий подвижную часть 18А и неподвижную часть 18В и шарики 18С между верхней подвижной частью 18А и нижней неподвижной частью 18В, обеспечивающие возможность вращения одной части относительно другой. Разрезающий инструмент 10 подвешен на подвижной части 18А посредством, по меньшей мере, одной зубчатой гайки 19, прикрепленной к верхнему концу 12 разрезающего инструмента 10 (в частности, навинченной на резьбу ведущего вала 23), и образующей опорный выступ разрезающего инструмента 10, причем упомянутая по меньшей мере одна зубчатая гайка 19 прилегает к упомянутой подвижной части 18А так, что опирается на упомянутую подвижную часть 18А, например, через верхнюю проставку 20 соответствующего размера. Как показано на фиг. 4, неподвижная часть 18В опирается на направляющую опору 17 через нижнюю проставку 21, опирающуюся на внутренний выступ кожуха 22, прикрепленного к упомянутой направляющей опоре 17.
Разумеется, также возможно применение (не выходя за рамки настоящего изобретения) любой другой известной из уровня техники обеспечивающей возможность вращения конструкции для установки разрезающего инструмента 10 на направляющей опоре 17, при которой упомянутый разрезающий инструмент 10 установлен с возможностью вращения своим верхним концом 12 на направляющей опоре 17. Например, обеспечивающая возможность вращения конструкция может содержать подшипник скольжения, шариковый или роликовый подшипник и так далее. Также, обеспечивающая возможность вращения конструкция при необходимости может быть герметизирована посредством средств герметизации (как например прокладок), обеспечивающих защиту упомянутой конструкции от возможных выбросов вскрытых в корпусе контейнеров К или материалов М, или выбросов влаги.
Корпус 2 предпочтительно содержит разрезающую внутреннюю стенку 25, окружающую разрезающий инструмент 10 и находящуюся на расстоянии от него таким образом, что вокруг упомянутого разрезающего инструмента 10 образован предпочтительно кольцевой разрезающий канал, при этом обеспечено прохождение контейнеров К через разрезающий канал для их вскрытия. Свободное пространство для движения, расположенное на периферии разрезающего инструмента 10, предпочтительно окружено разрезающей стенкой 25, которая образует часть боковой стенки 8 корпуса 2, и на которую контейнеры К отбрасывают посредством разрезающего инструмента 10 для обеспечения их вскрытия. Контейнеры К также могут быть вскрыты посредством силы трения, если имеют размеры, достаточные для приведения их в контакт одновременно с разрезающей стенкой 25 и с разрезающим инструментом 10, чтобы сжать контейнеры К между ними. Для обеспечения вскрытия контейнеров К посредством силы трения разрезающий инструмент 10 и/или разрезающая стенка 25 выполнены с возможностью по отдельности удерживать контейнеры К посредством зацепления. Для этого корпус 2 предпочтительно содержит множество способствующих трению зубьев 26, обеспечивающих возможность вскрытия контейнеров К, при этом упомянутые зубья спирально расположены на внутренней периферии упомянутого корпуса 2. Способствующие трению зубья 26 предпочтительно прикреплены в частности к разрезающей стенке 25 и ориентированы к центру вращения. Способствующие трению зубья 26 расположены таким образом, чтобы захватывать и/или рвать контейнеры К для их вскрытия, и для этого расположены таким образом, чтобы образовать концентрические спирали из способствующих трению зубьев 26, при этом спирали предпочтительно соосны с осью Х-Х' вращения разрезающего инструмента 10. Разрезающий инструмент 10 предпочтительно отбрасывает контейнеры К на способствующие трению зубья 26 со скоростью достаточной большой для того, чтобы упомянутые способствующие трению зубья 26 вскрывали упомянутые контейнеры К.
Разрезающая стенка 10 предпочтительно обеспечена достаточной растяжимостью и упругостью, чтобы растягиваться для увеличения (или уменьшения) проходного сечения (то есть размера разрезающего канала) для контейнеров К в зависимости от упомянутых контейнеров К, проходящих через разрезающий канал. Таким образом, контейнеры К больших размеров или большой механической прочности могут, например, деформировать разрезающую стенку 10 так, что размер разрезающего канала увеличивается, тем самым существенно снижая риск заклинивания устройства 1 контейнерами К такого типа. После прохождения контейнера К разрезающая стенка 10 предпочтительно возвращается к своей первоначальной форме, чтобы восстановить первоначальное проходное сечение разрезающего канала.
Разрезающая стенка 10, например, может быть обеспечена способностью к деформации посредством поворотных створок 42, как описано ниже.
Корпус 2 предпочтительно разделен на 2 части:
- верхнюю часть, в которую принимают контейнеры и через которую они падают вниз, причем верхняя часть проходит от входного отверстия 3 и предпочтительно образована воронкой 7, и
- нижнюю часть, ограниченную разрезающей стенкой 25.
В дополнение к способствующим трению зубьям 26, разрезающий инструмент 10 предпочтительно содержит множество разрезающих ножей 13, спирально расположенных на периферии упомянутого разрезающего инструмента 10 и ориентированных по направлению действия центробежных сил, как показано на фиг. 1, 2, 4 и 5, причем упомянутые ножи 13 обеспечивают захват, прокалывание и разрывание контейнеров К при вхождение в контакт с ними, точно так же, как и способствующие трению зубья 26. Вращение разрезающего инструмента 10 в сочетании со скоростью перемещения контейнеров К в корпусе 2 предпочтительно обеспечивает контакт упомянутых ножей 13 с контейнерами К со скоростью, достаточной для их вскрытия. Ножи 13 также предпочтительно обеспечивают отбрасывание контейнеров К на боковую стенку 8 корпуса 2 и, в частности, на способствующие трению зубья 26 разрезающей стенки 25, и для этого они расположены так, что образуют ряды ножей 3 по концентрических спиралям вокруг оси Х-Х' вращения разрезающего инструмента. Ножи 13 и способствующие трению зубья 26 каждый по отдельности имеет форму лезвия, шипа или крыла, выступающего соответственно из разрезающего инструмента и из разрезающей стенки 25.
Разрезающий инструмент 10 предпочтительно содержит первый разрезающий модуль 27, проходящий в верхней части оси Х-Х' вращения упомянутого разрезающего инструмента 10, при этом поперечное сечение первого разрезающего модуля 27 увеличивается по направлению движения контейнеров К. Как показано на фиг. 1, 2, 4 и 5, первый разрезающий модуль 27 предпочтительно проходит между нижним концом ведущего вала 23 и нижним концом разрезающего инструмента 10. Первый разрезающий модуль 27 предпочтительно образует перевернутую воронку с ножами 13 на своей периферии. Такая конструкция обеспечивает вхождение контейнеров К, во время их свободного через корпус 2, в контакт с первым разрезающим модулем 27 и отскакивание контейнеров К от него в направлении разрезающей стенки 25.
Как показано на фиг. 1, 2, 4 и 5, разрезающий инструмент 10, и в частности первый разрезающий модуль 27, образует первый конус 29, соосный с осью Х-Х' вращения упомянутого разрезающего инструмента 10, и вершина которого ориентирована по направлению к верхнему концу 12 разрезающего инструмента 10, причем первый конус 29 покрыт ножами 13, выступающими наружу из упомянутого первого конуса 29. Первый конус 29 предпочтительно прикреплен своей вершиной к нижнему концу ведущего вала 23 и образован множеством пластин, проходящих радиально от упомянутого ведущего вала 23, причем пластины соединены друг с другом посредством концентрических внутренних колец 30, обеспечивающих конструктивную прочность упомянутого первого конуса 29, при этом упомянутый первый конус 29 является полым внутри и, следовательно, предпочтительно легким. Такая конструкция обеспечивает вхождение контейнеров К, во время их свободного через корпус 2, в контакт с первым конусом 29 и отскакивание контейнеров К от него в направлении разрезающей стенки 25.
Разрезающая стенка 25 образует первую способствующую трению ступень 28, поперечное сечение которой увеличивается по направление движения контейнеров К, и которая окружает первый разрезающий модуль 27 разрезающего инструмента 10 так, что образуется разрезающий канал, площадь кольцевого сечения которого уменьшается по направлению движения контейнеров К. Таким образом, периферийное кольцевое пространство вокруг разрезающего инструмента 10 образует сужающийся кольцевой канал. Таким образом, содержащие материалы М контейнеры, большинство которых имеют объем, превосходящий объем содержащихся в них материалов М, могут скользить по предпочтительно кольцевому разрезающему каналу между разрезающим инструментом 10 и разрезающей стенкой 25. Затем контейнеры К сталкиваются с сужением разрезающего канала, что требует вскрытия контейнеров для прохождения через упомянутый разрезающий канал уже в виде высвобожденных материалов, размеры которых меньше упомянутого контейнера С.Таким образом обеспечено вскрытие максимального процента введенных в корпус 2 контейнеров К.
Как показано на фиг. 1, 2, 4 и 5, корпус 2 и в частности первая способствующая трению ступень 28 предпочтительно образует юбку в форме усеченного конуса, по существу соосную с первым конусом 29, и имеющую более острый угол конусности, чем упомянутый первый конус 29 для того, чтобы образовывался сужающийся кольцевой разрезающий канал.
Как показано на фиг. 5, упомянутый разрезающий инструмент 10 предпочтительно содержит второй разрезающий модуль 31, проходящий между первым разрезающим модулем 27 и нижним концом 11 разрезающего инструмента 10, при этом поперечное сечение второго разрезающего модуля 31 уменьшается по направлению движения контейнеров К, при этом разрезающая стенка 25 образует вторую способствующую трению ступень 33, поперечное сечение которой уменьшается по направлению движения контейнеров К, и которая окружает второй разрезающий модуль 31 разрезающего инструмента 10 так, что образуется разрезающий канал. Вторая способствующая трению ступень 33 в сочетании со вторым разрезающим модулем 31 продолжают сужающийся кольцевой разрезающий канал, при этом разрезающий инструмент 10 образует разрезающую фрезу, окруженную на некотором расстоянии боковой стенкой 8 корпуса таким образом, что выходное отверстие 4 имеет круглую форму.
Разрезающий инструмент 10 и в частности второй разрезающий модуль 31 предпочтительно образует второй конус 32, соосный с осью Х-Х' вращения упомянутого разрезающего инструмента 10, и вершина которого ориентирована по направлению к нижнему концу 11 разрезающего инструмента 10, при этом основание первого конуса 29 совмещено с основанием второго конуса 32, как показано на фиг. 5. Второй конус предпочтительно покрыт ножами 13 таким же образом, как и первый конус 29.
Корпус 2 и в частности вторая способствующая трению ступень 33 предпочтительно образует юбку в форме перевернутого усеченного конуса, по существу соосную со вторым конусом 32, и имеющую менее острый угол конусности, чем упомянутый второй конус 32 для продолжения сужающегося кольцевого разрезающего канала, образованного взаиморасположением первого конуса 29 и юбки в форме усеченного конуса, образованной первой способствующей трению ступенью 28. Нижний край юбки в форме усеченного конуса, образованной первой способствующей трению ступенью 28, предпочтительно соединен с верхним краем юбки в форме перевернутого усеченного конуса, образованной второй способствующей трению ступенью 33, как показано на фиг. 5. Вторая способствующая трению ступень 33 покрыта способствующими трению зубьями 26 таким же образом, как и первая способствующая трению ступень 28.
Разрезающий инструмент 10 предпочтительно содержит неподвижный защитный кожух 24, продольно окружающий ведущий вал 23 разрезающего инструмента 10 по меньшей мере на большей части длины упомянутого ведущего вала 23. Защитный кожух 24 предпочтительно представляет собой цилиндрический кожух, вмещающий в себя ведущий вал 23, например, окружая его, причем защитный кожух 24, например, прикреплен к направляющей опоре 17 так, что обеспечено отсутствие вращения упомянутого кожуха при вращении ведущего вала 23 внутри него. Наличие неподвижного защитного кожуха 24 предпочтительно обеспечивает ограничение наматывания вокруг ведущего вала 23 и разрезающего инструмента 10 нитеобразных или волокнистых элементов, содержащихся в контейнерах К и материалах М, движущихся через корпус 2. Защитный кожух 24 предпочтительно прикреплен к направляющей опоре 17 в ее верхней части (как показано на фиг. 4) и в частности прикреплен к кожуху 22 так, что выступает из упомянутой направляющей опоры 17.
Разрезающий инструмент 10 предпочтительно имеет исходное положение, которое он занимает самопроизвольно при отсутствии контейнеров К внутри корпуса 2, при этом упомянутый разрезающий инструмент 10 выполнен с возможностью смещаться из своего исходного положения при прохождении контейнеров К через упомянутый корпус 2, продолжая выполнять свою функцию вскрытия контейнеров К, проходящих через упомянутый корпус 2, причем упомянутый разрезающий инструмент стремится самопроизвольно вернуться в свое исходное положение под действием возвратных средств 34. Данная техническая особенность устройства 1 может представлять собой сущность отдельного изобретения, не обязательно связанного с разрезающим инструментом 10, установленным с возможностью вращения своим верхним концом 12 на направляющей опоре 17.
При отсутствии любых внешних механических нагрузок, которые могли возникнуть вследствие вхождения контейнеров К в контакт с разрезающим инструментом 10, упомянутый разрезающий инструмент 10 самопроизвольно приходит в состояние устойчивого равновесия в его исходном положении, которое является его рабочим положением по умолчанию. Когда разрезающий инструмент 10 подвергается воздействию нагрузки со стороны контейнеров К, то он может слегка сместиться из своего исходного положения, в частности, когда в контакт с ним входят контейнеры К большого размера или обладающие значительной механической прочностью. Разрезающий инструмент 10 выполнен с возможностью автоматически и немедленного возвращаться после сдвига в свое исходное положение под действием возвратных средств.
Такая конструкция предпочтительно обеспечивает демпфирование прохождения крупных или прочных контейнеров К, что обеспечивает возможность обработки устройством 1 особенно неоднородных контейнеров. Разрезающий инструмент 10 выполнен с возможностью двигаться, что может предотвратить его повреждение или поломку его ведущего вала 23, при этом большие и неравномерные нагрузки, которые он должен передавать, демпфируются и поглощаются возвратными средствами 34. Возможность движения, то есть отклонения, разрезающего инструмента 10 предпочтительно обеспечивает возможность варьирования проходного сечения для прохождения контейнеров К. В частности, форма разрезающего канала может таким образом изменяться автоматически для того, чтобы избежать по существу любого вида заклинивания устройства 1, например, посредством общего или локального изменения его формы.
Поскольку устройство 1 предпочтительно выполнено так, что нижний конец 11 разрезающего инструмента 10 свободен и не прикреплен к корпусу 2, как описано выше, и поскольку разрезающий инструмент 10 предпочтительно установлен с возможностью автоматического перемещения под воздействием больших контейнеров, как описано выше, риски заклинивания устройства и опутывания разрезающего инструмента 10 чрезвычайно низки.
В результате, именно способ установки разрезающего инструмента 10 внутри устройства 1 и, в частности, внутри корпуса 2 обеспечивает возможность эффективной обработки контейнеров К большой неоднородности, с ограниченным риском заклинивания и с редким техническим обслуживанием.
Разрезающий инструмент 10 показан на фиг. 1, 2, 4 и 5 в своем исходном положении, в котором его ось Х-Х' вращения расположена по центру и практически вертикально в корпусе 2 (первый конус 29 предпочтительно сосен с первой способствующей трению ступенью 28). Разрезающий инструмент 10 предпочтительно выполнен с возможностью смещаться из своего исходного положения, сдвигаясь вдоль по меньшей мере одной оси вращения, перпендикулярной оси Х-Х' вращения, или в плоскости, перпендикулярной оси Х-Х' вращения. В альтернативном варианте или дополнительно разрезающий инструмент 10 выполнен с возможностью совершать качательные или маятниковые движения, например, вокруг своего верхнего конца 12.
Разрезающий инструмент 10 предпочтительно выполнен таким образом, что он, продолжая вращаться, может смещаться из своего исходного положения в случае, когда в корпус 2 принимается контейнер К или введенный материал, имеющий размер, превосходящий размеры пространства между разрезающим инструментом 10 и боковой стенкой 8 корпуса 2, или является слишком прочным для вскрытия, разламывания или раздробления упомянутым разрезающим инструментом 10. На такие материалы или контейнеры К в дальнейшем описании ссылаются как на «заклинивающие элементы». При смещении из своего исходного положения, разрезающий инструмент 10 таким образом делает доступным для заклинивающего элемента по существу все пространство, необходимое для прохождения и вывода упомянутого заклинивающего элемента к выходному отверстию 4. Таким образом, эта конструкция обеспечивает возможность предотвращения заклинивания устройства 1 заклинивающими элементами, способными, например, блокировать или повредить упомянутое устройство 1, в частности, когда упомянутый заклинивающий элемент представляет собой крупногабаритные отходы или предмет с пункта приема утиля, устойчивый к дроблению.
Возвратные средства 34 выполнены так, что при отсутствии заклинивающего материала в корпусе 2 разрезающий инструмент 10 остается по существу в своем исходном положении, при этом любой заклинивающий элемент, способный заблокировать устройство 1, автоматически вызывает сдвиг упомянутого разрезающего инструмента 10 от его исходного положения. Заклинивающий элемент предпочтительно самостоятельно сдвигает разрезающий инструмент 10 от его исходного положения, механически толкая его под совместным воздействием силы тяжести и вращения упомянутого разрезающего инструмента 10, противодействуя возвратным средствам 34. Разумеется, также может быть установлена система обнаружения заклинивания устройства 1, которая вызывает сдвиг разрезающего инструмента 10 от его исходного положения, например, посредством сдвигающего привода.
Направляющая опора 17 разрезающего инструмента 10 предпочтительно прикреплена к корпусу 2 посредством, по меньшей мере, одного гибкого соединения 35, образующего возвратное средство 34, при этом упомянутая направляющая опора 17 образует поворотное соединение с упомянутым разрезающим инструментом 10.
Таким образом, в этой конструкции направляющая опора 17 и разрезающий инструмент 10 совместно сдвигаются от исходного положения и предпочтительно прикреплены друг к другу, без учета вращения упомянутого разрезающего инструмента 10.
Направляющая опора 17 предпочтительно прикреплена к корпусу 2 посредством четырех гибких соединений 35, располагающихся прямоугольником в горизонтальной плоскости, как показано на фиг. 1-4 и 6. Направляющая опора 17 предпочтительно содержит средства опоры 36, предпочтительно по существу горизонтальные, на концах которых упомянутая направляющая опора 17 соединена с корпусом 2 посредством гибких соединений 35 (как показано на фиг. 1,3 и 6). Гибкие соединения 35 прикреплены к корпусу 2 посредством опорных стоек 37 предпочтительно посредством четырех опорных стоек 37, которые проходят от верхней части устройства 1 до земли, на которой оно стоит, причем опорные стойки 37 образуют каркас, поддерживающий устройство 1 в целом.
Как показано на фиг. 3, каждое гибкое соединение предпочтительно содержит:
- первый демпферный элемент 38А, например резиновый демпфер, помещенный под опорную балку 35, обеспечивая гибкую опору для нее и опираясь на первую опорную плиту 39А опорной стойки 37, для создания вертикальной возвратной силы, вызывающей перемещение направляющей опоры вверх;
- второй демпферный элемент 38В, например резиновый демпфер, помещенный над опорной балкой 36, гибко надавливая на нее и надавливая на вторую опорную плиту 39В опорной стойки 37, для создания вертикальной возвращающей силы, вызывающей перемещение направляющей опоры вниз, при этом опорная балка 36 гибко установлена вертикально между первым и вторым демпферными элементами 38А и 38В;
- третий демпфирующий элемент 38С например резиновый демпфер, помещенный с одной из сторон опорной балки 36, обеспечивая гибкую боковую опору и опираясь на опорную стойку 37, для создания горизонтальной возвратной силы, вызывающей перемещение направляющей опоры вбок, при этом опорная балка 36 гибко установлена сбоку, сначала у первого конца посредством третьего демпфирующего элемента 38С первого из четырех гибких соединений 35, а после у второго конца посредством третьего демпфирующего элемента 38С второго из четырех гибких соединений 35.
Степень гибкости каждого гибкого соединения 35 предпочтительно может регулироваться посредством средств регулирования 40 типа прижимного винта (как показано на фиг. 3), для регулирования величины возвратной силы, передаваемой возвратными средствами 34, и, тем самым проводимости устройства 1, то есть степени, в которой обеспечена возможность пропускания заклинивающие элементы через корпус 2 без дробления разрезающим инструментом 10.
Гибкие соединения 35 предпочтительно выполнены таким образом, чтобы разрушаться, если в корпус 2 попадет слишком прочный заклинивающий элемент, для того, чтобы ведущий вал 23 не повреждался.
Приводные средства 14 предпочтительно содержат двигатель 15, прикрепленный к направляющей опоре 17. В такой конструкции двигатель 15, так же как и привод 16 выполнены так, что следуют за любыми перемещениями разрезающего инструмента 10, тем самым обеспечивая простоту конструкции приводных средств 14 и повышая надежность устройства 1.
Относительное положение разрезающего инструмента 10 и корпуса 2 предпочтительно является регулируемым посредством применения средств 41 изменения длины для изменения длины упомянутого разрезающего инструмента 10, в частности, как показано на фиг. 4. Средства 41 изменения длины обеспечивают возможность изменения длины разрезающего инструмента 10, например так, чтобы расположить первый конус 29 на желаемой высоте в корпусе 2, и чтобы приближать или отдалять его от разрезающей стенки 25 (которая, в частности, содержит первую и вторую способствующие трению ступени 28, 33). Таким образом, посредством применения средства изменения длины 41 обеспечена возможность, например, регулирования:
- способности разрезающего канала пропускать заклинивающие элементы через корпус 2 без дробления их разрезающим инструментом;
- способности устройства 1 вскрывать контейнеры К небольших размеров.
В частности, изменение длины разрезающего инструмента 10 обеспечивает увеличение или уменьшение разрезающего канала настолько, чтобы соответственно облегчить или затормозить прохождение контейнеров К через корпус 2.
Разрезающая стенка 25 (которая в частности содержит первую и вторую способствующие трению ступени 28, 33) предпочтительно может быть отрегулирована по высоте относительно разрезающего инструмента 10, например, снаружи устройства 1 так, чтобы регулировать проводимость разрезающего канала в зависимости, например, от размеров и твердости вскрываемых контейнеров К.
Выходное отверстие 4 предпочтительно имеет регулируемую площадь сечения, при этом корпус 2 содержит группу продольно проходящих поворотных створок 42, выполненных с возможностью плавно перемещаться между раздвинутым положением и сомкнутым положением с обеспечением изменения площади сечения упомянутого выходного отверстия 4, как показано на фиг. 1 и 2. Верхняя часть каждой поворотной створки 42 предпочтительно соединена с корпусом 2 с возможностью поворота так, что нижняя часть разрезающей стенки 25 имеет переменный периметр, например, чтобы изменять коническую форму разрезающей стенки 25, пока ей придана форма кольцевой юбки. Регулирование поворотных створок 42 обеспечивает регулирование проходимости разрезающего канала, например, в зависимости от размеров и твердости вскрываемых контейнеров К, при этом подразумевается, что раздвинутое положение соответствует большей проходимости, чем сомкнутое положение.
Поворотные створки 42 предпочтительно выполнены с возможностью регулирования так, что они занимают установленное положение, соответствующее сомкнутому положению или промежуточному положению между раздвинутым и сомкнутым положением. Поворотные створки 42 выполнены с возможностью самопроизвольно занимать установленное положение при отсутствии контейнеров К в корпусе 2 и с возможностью раздвигаться от установленного положения до раздвинутого положения при прохождении контейнеров К через упомянутый корпус 2, причем упомянутые поворотные створки 42 стремятся самопроизвольно вернуться в упомянутое установленное положение. Для этого поворотные створки 42 могут быть окружены окружающими пружинами. Таким образом, поворотные створки 42 предпочтительно выполнены с возможностью автоматически вызывать изменение сечения разрезающего канала под действием контейнеров К, в частности, для снижения риска заклинивания, обеспечивая при этом вскрытие большинства или даже всех контейнеров К.
Вышеописанное устройство 1 предпочтительно работает следующим образом:
- множество предназначенных для вскрытия контейнеров К вводят через входное отверстие 3 устройства 1, например, применяя входной конвейера 4, причем контейнеры К полностью или частично наполнены материалами М типа бытовых отходов.
- контейнеры под действием силы тяжести падают через воронку 7 у входного отверстия 3 и достигают кольцевого разрезающего канала. Контейнеры К с некой вероятностью ударяются о боковую стенку 8 корпуса 2, что уже само по себе может обеспечить их по меньшей мере частичное вскрытие. Падение контейнеров К обеспечивает необходимую скорость до вхождения в контакт с разрезающим инструментом 10.
- затем контейнеры К входят в контакт с вращающимся разрезающим инструментом 10 для их вскрытия, в частности, разрезающий инструмент 10 улавливает контейнеры К посредством разрезающих ножей 13, которыми он снабжен, что обеспечивает вскрытие упомянутых контейнеров К посредством их разрывания. Уловленные разрезающим инструментом 10 контейнеры К также отбрасываются под действием центробежной силы, вызванной вращением упомянутого разрезающего инструмента 10, и таким образом входят в контакт с разрезающей стенкой 20, способствующие трению зубья которой также обеспечивают вскрытие контейнеров К посредством их надрезания. Контейнеры К больших размеров зажимаются в контакте одновременно с разрезающей стенкой 25 и разрезающим инструментом 10 и разрываются посредством сил трения или растяжения. Контейнеры К с высокой механической прочностью прикладывают усилие к разрезающему инструменту 10 и/или к разрезающей стенке 25, чтобы образовать путь к выходному отверстию 4, перемещая упомянутый разрезающий инструмент 10 от его исходного положения и/или перемещая разрезающую стенку 25 и, в частности, один или несколько ее поворотных створок 42 от его/их исходного положения.
- материалы М, высвобожденные из контейнеров К, во время прохождения через корпус 2, падают под действием силы тяжести к выходному отверстию 4, откуда их выпускают, например, посредством выходного конвейера 6.
Изобретение также относится к способу вскрытия контейнеров К, который предпочтительно выполняется при применении описанного выше устройства 1.
Изобретение также относится к способу вскрытия контейнеров К, содержащих неоднородные материалы М типа бытовых отходов, обеспечивающему высвобождение упомянутых материалов М из контейнеров К, при этом способ включает следующие этапы:
- вводят упомянутые контейнеры К внутрь корпуса 2, имеющего входное отверстие 3 для приема контейнеров К и выходным отверстием 4 для выпуска высвобожденных материалов М, при этом входное отверстие 3 расположено над выходным отверстием 4 таким образом, чтобы контейнеры К перемещались через корпус 2 посредством силы тяжести;
- обеспечивают вскрытие перемещающихся в корпусе 2 контейнеров К посредством приведения их в контакт с разрезающим инструментом 10, установленным внутри корпуса 2 с возможностью вращения вокруг оси Х-Х' вращения, при этом упомянутый разрезающий инструмент 10 проходит вдоль оси Х-Х' вращения между нижним концом 11 и верхним концом 12 разрезающего инструмента 10.
В способе согласно настоящему изобретению контейнеры К вскрывают посредством упомянутого разрезающего инструмента 10, установленного с возможностью вращения на направляющей опоре 17 посредством своего верхнего конца 12, при этом нижний конец 11 разрезающего инструмента 10 является свободным внутри упомянутого корпуса 2 для образования кольцевого пространства для прохождения контейнеров К вокруг упомянутого разрезающего инструмента 10.
Периферийное пространство для прохождения контейнеров К образовано по периферии разрезающего инструмента 10, подвешенного в центре корпуса 2, например, по типу маятника. Такая конструкция обеспечивает, в частности, ограничение закручивания и обматывания вокруг разрезающего инструмента 10 волокнистых или нитеобразных элементов, которые могут содержать контейнеры К или материалы М, так, что упомянутый разрезающий инструмент 10 предпочтительно при его вращении имеет меньшую склонность тормозиться волокнистыми или нитеобразными элементами. Если же происходит накопление волокнистых или нитеобразных элементов на разрезающем инструменте 10, такая конструкция обеспечивает возможность его очистки посредством пропускания упомянутых скопившиеся элементы через свободный нижний конец 11 разрезающего инструмента 10, тем самым обеспечивая легкое отделение упомянутых элементов от упомянутого разрезающего инструмента 10. Такая очистка предпочтительно может быть выполнена во время остановки устройства 1, например, через смотровой люк 9, как показано на фиг. 2.
Корпус 2 и разрезающий инструмент 10 предпочтительно образуют разрезающий канал, предпочтительно кольцевой, через который пропускают контейнеры для их вскрытия. Периферийное пространство предпочтительно образует упомянутый разрезающий канал. Таким образом, периферийное проходное пространство, то есть разрезающий канал, расположенный на периферии разрезающего инструмента 10, окружено разрезающей стенкой 25, которая образует часть боковой стенки 8 корпуса 2 и к которой разрезающий инструмент 10 отбрасывает контейнеры К для обеспечения их вскрытия. Контейнеры К также могут быть вскрыты посредством силы трения, если имеют размеры, достаточные для приведения их в контакт одновременно с разрезающей стенкой 25 и с разрезающим инструментом 10, чтобы сжать контейнеры К между ними. Для обеспечения вскрытия контейнеров К посредством силы трения разрезающий инструмент 10 и/или разрезающая стенка 25 выполнены с возможностью по отдельности удерживать контейнеры К посредством их зацепления.
Контейнеры К предпочтительно вводят в корпус 2 по существу непрерывно или группами контейнеров К, образуя непрерывный или прерывистый поток контейнеров К, тем самым обеспечивая вскрытие контейнеров К промышленным способом, как например, на мусороперерабатывающей фабрике или в центре утилизации.
Упомянутый способ предпочтительно включает этап автоматического увеличения площади кольцевого сечения разрезающего канала при увеличении размеров материалов М, проходящих через упомянутый разрезающий канал, и автоматического уменьшения площади кольцевого сечения разрезающего канала при уменьшении размеров материалов М, проходящих через упомянутый разрезающий канал. Эта техническая особенность способа может стать сущностью отдельного целого изобретения, не обязательно связанного с разрезающим инструментом 10, установленного с возможностью вращения на направляющей опоре 17 посредством своего верхнего конца 12
Таким образом, способ предпочтительно содержит этап саморегулирования размера разрезающего канала (без вмешательства пользователя) в зависимости от проходящих через него контейнеров К. Это обеспечивает возможность применения упомянутого способа вскрытия для вскрытия весьма неоднородных контейнеров К, имеющих, например, различающиеся размеры, форму или механическую прочность. Другими словами, разрезающий канал имеет проходное сечение для контейнеров К, саморегулирующееся в зависимости от качества и физических свойств упомянутых контейнеров К. Таким образом, способ согласно настоящему изобретению обеспечивает вскрытие контейнеров К, содержащих не только волокнистые материалы М, но также материалы больших размеров, маленьких размеров, с высокой или низкой механической прочностью так, что никакой из этих типов материалов предпочтительно не способен прервать выполнение способа вследствие заклинивания, блокирования или наматывания в разрезающем пространстве и, в частности, на разрезающем инструменте 10 или на разрезающей стенке 25.
Таким образом, способ согласно настоящему изобретению особенно подходит для вскрытия контейнеров (К), представляющих собой мешки из пластиковых материалов или бумаги, содержащих материалы (М), представляющие собой отходы и/или бытовые отходы, подлежащие обработке или утилизации.
Увеличение или уменьшение площади кольцевого сечения разрезающего канала осуществляется автоматически, например, при прохождении заклинивающих элементов (согласно вышеприведенному определению), посредством применения любых доступных средств и предпочтительно посредством применения совместно или в отдельности:
- разрезающего инструмента 10, подвижного относительно его исходного положения под действием возвратных средств 34, образованных гибкими соединениями 35, соединяющими направляющую опору 17 с корпусом 2, что в более общем смысле при необходимости обеспечивает для разрезающего инструмента 10 возможность смещаться из исходного положения под действием упомянутых контейнеров К, и/или
- поворотных створок 42, выполненных с возможностью плавно перемещаться между раздвинутым положением и сомкнутым положением с обеспечением изменения площади сечения упомянутого выходного отверстия 4, так что разрезающая стенка 25 при необходимости расширяется под действием контейнеров К, проходящих через корпус 2.
Возможность промышленного применения
Изобретение находит промышленное применение в проектировании, изготовлении и воплощении средств вскрытия контейнеров, содержащих неоднородные материалы, такие как бытовые отходы.