Подземное мусоросборное устройство

Полезная модель относится к жилищно-коммунальному хозяйству и предназначена для накопления твердых бытовых отходов (ТБО) в условиях городской застройки.
Известно, что сбор и накопление твердых бытовых отходов перед их транспортировкой для переработки или захоронения сопряжен с рядом проблем, таких как необходимость предварительной сортировки ТБО по категориям, соблюдение экологических норм при их накоплении и временном хранении в условиях городской застройки, недопустимость переполнения контейнеров, минимизация занимаемого пространства, исключение вандализма и неправильного использования накопителей, соблюдение эстетических требований и др.
На сегодняшний день известны системы сбора ТБО, использующие способ подземного хранения контейнеров. К таким системам относятся устройства, описанные в патенте Португалии №101968 и патенте Испании №2138480. Устройства представляют собой точки накопления городского мусора, содержащие несколько независимых приемных контейнеров, которые предназначены для накопления мусора одинакового или различающегося типа. Каждый из отсеков имеет на входе приемную урну, установленную на соответствующей откидной крышке, расположенной над контейнером. На своей откидной крышке каждый из отсеков снабжен по меньшей мере одним люком для выгрузки, в который можно установить выводящий мусоропровод. Посредством вакуума или любого другого подобного воздействия через указанный мусоропровод мусор выгружают в транспортное средство-мусоросборщик.
Патент Португалии №102748, а также патенты Испании №2228225 и №2228226 относятся к устройству для открывания откидной крышки подземных точек накопления твердого городского мусора. Крышка имеет одну или более петель, которые позволяют откидывать ее на угол примерно 90°, один или более запоров, фиксирующих ее в закрытом положении, и, для облегчения открывания, один или более гидроцилиндров, пневмоцилиндров или электроцилиндров, соединяющих крышку с хранилищем. Указанный контейнер, представляющий собой цельный корпус, открытый на верхней стороне, предназначен для применения в системах, использующих опоражнивание посредством опрокидывания, и на своих противоположных боковых сторонах оборудован парой запоров. В другом варианте контейнер представляет собой двойной корпус, предназначен для применения в системах, использующих опоражнивание снизу, и имеет, кроме того, двойную крышку, верхняя часть которой представляет собой поддон с одним отверстием или с множеством отверстий для стекания жидкостей из мусора в сторону закрытого основания.
Известна также конструкция устройства для сбора ТБО, предлагаемое компанией Molok (Финляндия), и анонсированное ООО «ПКФ "Петро-Васт"» (г. Санкт-Петербург) на форуме WASMA '2008 «Мусор: экология и бизнес. Инновационные технологии для сборки и переработки отходов», который проходил в ноябре 2008 г. в КВЦ «Сокольники» (см. Еженедельник «Снабженец», http://www.snab.ru/). Данное устройство представляет собой представляют собой стационарные колодцеобразные конструкции, на 2/3 заглубленные в землю. Внутри находится мешок из высокопрочной полипропиленовой ткани, верхняя часть которого состоит из алюминиевого подъемного кольца и четырех петель.
Патент RU 2408516 описывает устройство подземного хранения с одним контейнером, поднимаемым на поверхность при помощи мотор-редуктора и сложной ременной или цепной передачи. На крышке контейнера расположена приемная урна для ТБО.
Несмотря на эффективность перечисленных устройств, конструкция систем, описанных в патентах Португалии №101968 и Испании №2138480, не обеспечивают контроля перегрузки или переполнения контейнеров, требуют сложного обслуживающего оборудования, в частности, вакуумных транспортеров. Кроме того, технические решения, описанные в патентах Португалии №102748 и Испании №№2228225 и 2228226, предполагают в своей конструкции наличие гидравлических или электрических подъемников, что в первом случае требует стационарной гидросистемы в каждом накопительном устройстве, наличие которой сопряжено с экологическими рисками и пожароопасностью устройства, а в случае электропривода подъема лишает устройство автономности и снижает общий уровень его надежности.
Устройство, описанное в патенте RU 2408516, имеет те же недостатки - сложность конструкции и отсутствие автономности. Кроме того, данное решение предполагает наличие единственного контейнера, что исключает возможность сортировки отходов на данном этапе.
Наиболее близким по своей сути к предложенной полезной модели является устройство, описанное в патенте ЕР 0858960 В1.
Устройство представляет собой смонтированную в заглубленном в шахте корпусе платформу на вертикальных направляющих с возможностью вертикального перемещения. На платформе устанавливается стандартный контейнер на колесах. На крышке платформы располагается приемная урна. Для подъема и опускания платформы используется ременная или цепная передача, соединенная с нереверсивным редуктором. Редуктор приводится в движение переносным аккумуляторным электроинструментом, который подключается к соединительной муфте на входном валу редуктора. Реверс редуктора осуществляется путем переключения направления вращения вала электроинструмента.
Для смены контейнера требуется подсоединить переносной аккумуляторный электроинструмент к муфте редуктора и вращать вал до тех пор, пока платформа с контейнером не поднимется до уровня грунта, после чего требуется выкатить контейнер с платформы, выгрузить его и поместить обратно на платформу. После этого необходимо вращать вал редуктора в обратную сторону до тех пор, пока крышка платформы не опустится на грунт. При этом подъем и опускание платформы происходит за счет передачи, связывающей платформу с выходным валом редуктора.
Данное устройство отличается своей автономностью и простотой, не содержит стационарных электрических и гидравлических приводов, не несет угрозы пожара или загрязнения окружающей среды гидравлической жидкостью, удовлетворяет гигиеническим и эстетическим требованиям.
Тем не менее, устройство также имеет ряд конструктивных и эксплуатационных недостатков. Во-первых, для подъема заполненного контейнера и самой платформы на поверхность требуется значительная мощность привода, что делает переносные аккумуляторные приводы менее эффективными. Во-вторых, контейнер может быть перегружен до такой степени, что поднять его на поверхность штатным способом окажется невозможно. В-третьих, в устройстве отсутствуют средства, препятствующие переполнению контейнера. В-четвертых, в патенте представлено решение для индивидуального контейнера, что не позволяет производить сортировку отходов непосредственно на месте.
В основу разработки настоящей полезной модели поставлена задача максимального устранения создаваемых устройством внешних препятствий, обеспечения эстетических и гигиенических требований и удобства эксплуатации, масштабируемости конструктивного решения, а также индивидуальной блокировки контейнеров при их перегрузке или переполнении ТБО, накапливающимися и временно хранящимися в закрытых подземных контейнерах.
Поставленная задача решается предлагаемым подземным мусоросборным устройством, состоящим из корпуса, вертикальных направляющих, платформы, контейнеров, крышки и урн, причем платформа установлена на вертикальных направляющих посредством роликовых опор. В свою очередь, на вертикальных направляющих установлен приводимый переносным электроинструментом через переходник и ведущую шестерню вал с ведомой шестерней и звездочками, на которых установлены цепи, соединяющие противовес с платформой, на которой на пружинах размещены грузовые площадки. Крышка закреплена на корпусе посредством петель с возможностью открытия вокруг оси петель, а в урнах установлены мусороприемники. Кроме того, на крышке установлены датчики уровня, присоединенные к тяге, связанной с установленным на стенке урны затвором. На платформе установлен клин, кинематически связанный с рычагом подъема крышки, помимо этого, на крышке симметрично расположены кронштейны противовесов, соединенные с тягами противовеса, на конце которых установлены противовесы крышки, а пазы тяг противовеса проходят через оси рычагов, закрепленные на корпусе. Грузовые площадки устройство соединены с рычагами, связанными с толкателями, соединенными с датчиком уровня. Вал может приводится в движение реверсивным пневмоприводом. Кроме того, днище корпуса устройства имеет уклон, а к нижней точке корпуса подведен трубопровод для откачки грунтовых и сточных вод.
Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик устройства, а именно в возможности блокировки доступ к содержимому контейнеров, тем самым исключая переполнение контейнеров по объему и по массе.
В дальнейшем заявляемая полезная модель поясняется примером ее выполнения, схематически изображенным на прилагаемых рисунках, на которых:
фиг. 1 - поперечный разрез подземного мусоросборного устройства в рабочем положении (контейнеры опущены);
фиг. 2 - схема устройства блокировки дверцы мусороприемника;
фиг. 3 - кинематическая схема механизма подъема контейнеров;
фиг. 4 - схема механизма подъема крышки;
фиг. 5 - схема противовеса крышки.
Состав устройства следующий.
Устройство состоит из полностью погруженного в грунт корпуса 1, вертикальных направляющих 2, на которых с возможностью вертикального перемещения установлена платформа 3, опирающаяся на вертикальные направляющие установленными на ней роликовыми опорами 4. На платформе 3 симметрично по отношению к вертикальным направляющим 2 установлены на пружинах 5 грузовые площадки 6, на которых размещаются контейнеры 7. На вертикальных направляющих установлен вал 8, на котором установлены звездочки 9. На звездочках 9 размещены цепи 10, связывающие между собой платформу 3 и противовес платформы 11. На валу 8 также установлена ведомая шестерня 12, приводимая в движение ведущей шестерней 13, получающей крутящий момент от переходника 14. Вал 8 также может быть соединен с реверсивным пневмоприводом 15. На корпусе 1 посредством петель 16 установлена крышка 17, на которой над каждым контейнером 7 смонтированы урны 18. В урнах 18 установлены поворотные мусороприемники 19. С внутренней стороны крышки 17 установлен рычаг подъема крышки 20. На платформе 3 установлен клин 21, входящий в зацепление с рычагом подъема крышки 20. На крышке 17 также симметрично установлены кронштейны противовесов 22, соединенные с тягами противовесов 23, на концах которых размещены противовесы крышки 24. Тяга противовеса имеет паз, в котором находится закрепленная на корпусе 1 ось тяги противовеса 25. На корпусе 1 также закреплены оси рычагов 26, на которых симметрично установлены рычаги 27, соединенные с грузовыми площадками 6. Противоположной стороной рычаг 27 соединен с толкателем 28, установленным с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальном направлении. На крышке 17 над каждым контейнером шарнирно установлены датчики уровня 29, закрепленные на кронштейне датчика уровня 30 и шарнирно связанные с толкателями затвора 31. На боковой поверхности мусороприемника 19 расположен упор 32. На боковой поверхности урны 18 параллельно оси поворота мусороприемника закреплен с возможностью поворота затвор 33, шарнирно связанный с толкателем затвора 31. В переходник 14 вставляется переносной электроинструмент 34.
Корпус 1 имеет симметричный двусторонний уклон дна, облегчающий откачку дождевой или талой воды в случае частичного затопления корпуса при помощи внешней помпы любой конструкции, для чего к нижней точке корпуса подведен трубопровод.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии платформа 3 находится на уровне грунта, а крышка 17 открыта и находится в вертикальном положении. На грузовые площадки 6 закатываются пустые контейнеры 7 и фиксируются за счет стандартного стояночного тормоза на колесах. После этого в переходник 14 вставляется вал переносного электроинструмента 34 и вращается ведущая шестерня 13, передавая вращение через и ведомую шестерню 12 на вал 8 и звездочки 9. При этом платформа 3 с установленными контейнерами 7 опускается вниз по вертикальным направляющим 2. Вращение вала 8 может быть также осуществлено за счет реверсивного пневмопривода 15 от внешнего источника давления, например от штатного компрессора специализированного автотранспорта для перевозки ТБО.
По мере опускания платформы 3 начнет закрываться крышка 17, сбалансированная противовесами крышки 24 через тяги противовесов 23. При достижении нижнего положения платформа 3 остановится, крышка 17 закроется и рычаг подъема крышки зафиксируется выступом на клине 21, препятствуя открытию крышки 17. Переносной электроинструмент или внешний источник давления может быть отсоединен, и устройство переведено в рабочее состояние.
В процессе эксплуатации для выброса ТБО необходимо открыть мусороприемник 19. При этом упор 32 воздействует на затвор 33, вращая его, поднимая вверх толкатель затвора 31 и поворачивая датчик уровня 29 в вертикальное положение таким образом, чтобы он не препятствовал падению ТБО на дно контейнера 7. При закрытии мусороприемника 19 затвор 33 поворачивается, толкатель затвора 31 опускается, и датчик уровня 29 стремится занять горизонтальное положение.
При достижении в контейнере 7 предельного уровня заполнения, во избежание его переполнения, после очередного закрытия мусороприемника 19 датчик уровня 29 не сможет занять горизонтальное положение, поскольку он упрется в содержимое контейнера 7, вследствие чего толкатель затвора 31 повернет затвор 33 в такое положение, при котором он воспрепятствует открытию мусороприемника 19 за счет контакта с упором 32. При этом доступ к переполненному контейнеру 7 блокируется.
При достижении предельного веса одного из контейнеров 7 грузовая площадка 6, установленная на пружинах 5 опускается вниз, поворачивая соответствующий рычаг 27, что приводит к перемещению толкателя 28 вверх. Толкатель 28 упирается в датчик уровня 29, приподнимая его, вследствие чего толкатель затвора 21 ставит затвор 33 в такое же положение, как и при переполнении контейнера 7, блокируя доступ к нему по причине превышения допустимого веса контейнера.
Корпус 1 имеет симметричный двусторонний уклон дна, облегчающий откачку дождевой или талой воды в случае частичного затопления корпуса при помощи внешней помпы любой конструкции.
Пружины 5 могут быть установлены с возможностью регулировки допустимого веса контейнера в процессе эксплуатации устройства.
Применение поворотной крышки и противовесов позволило в несколько раз снизить потребную мощность переносного электроинструмента, обеспечив снижение затрат на его эксплуатацию и увеличив время его работы от аккумуляторов. Реверсивный пневмопривод позволяет обеспечить масштабирование устройства с использованием трех и более контейнеров, где использование переносного электроинструмента затруднено весом перемещаемых грузов. Применение трех-четырех контейнеров позволит более качественно сортировать ТБО непосредственно на месте. При этом в конструкцию устройства добавится дополнительные вертикальные рельсовые направляющие 3, роликовые опоры 4, вал 8 со звездочками 9, соединенными с основным валом цепной или ременной передачей для синхронного вращения.
Таким образом, полезная модель обеспечивает полный контроль над содержимым контейнеров как по объему заполнения, так и по массе, блокирует доступ к содержимому контейнеров, способствует повышению эстетического и санитарно-гигиенического уровня мусоросборного устройства, позволяет масштабировать конструкцию по объему и количеству контейнеров, улучшает условия эксплуатации и сводит к минимуму количество видимых на поверхности частей устройства.