УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ СТЕКЛОТАРЫ

Полезная модель относится к техническим устройствам дробления изделий из стекла, снижающим расход энергии для его измельчения на соответствующих основных дробильных средствах (станках).
Из существующего уровня техники известны роторные, молотковые и другие дробилки, имеющие входной загрузочный бункер для измельчаемых материалов, ротор с закрепленными на нем молотками для дробления и выгрузное окно измельченного материала (Зимин А.И., Горелов Ю.В. Повышение эффективности дробильного оборудования в строительном производстве. Екатеринбург: УрГУПС, 2007 г., стр. 173).
К недостаткам известных технических решений следует отнести их высокую энергоемкость, обусловленную отсутствием вариантов использования видов энергии, альтернативных электрической энергии.
Наиболее близким к заявленному техническому решению - прототипом - является устройство для дробления изделий из стекла, содержащее последовательно установленные наклонный ленточный конвейер подачи стеклотары в зону дробления, предназначенную для разбивки стеклотары на осколки вертикальную колонну с элементами дробления, расположенными на ее внутренней поверхности, средство дробления осколков и средство приема стеклянной крошки (Патент РФ №134078 U1, опубл. 10.11.2013).
К достоинствам прототипа можно отнести сравнительно невысокую энергоемкость дробления, обусловленную включением дополнительной стадии дробления, основанной на использовании кинетической энергии падающей стеклотары, перед основной стадией, что в итоге ведет к использованию основного дробильного оборудования с меньшей энергоемкостью.
К недостаткам прототипа следует отнести, тем не менее, все еще высокие энергозатраты вследствие невысокой эффективности использования кинетической энергии падающей стеклотары, обусловленной тем, что кинетическая энергия тем выше, чем выше скорость падающей стеклотары, т.е. чем больше путь, который стеклотара пролетела под действием ускорения свободного падения, а последовательно расположенные на внутренней поверхности колонны элементы дробления «гасят» набираемую скорость стеклотары, будучи расположены сверху донизу колонны. Вследствие этого стеклотара при падении разбивается не вся, велик процент неразбитых «донышек» и «горлышек».
Задачей полезной модели является обеспечение оптимального, с точки зрения эффективности дробления, количества элементов дробления и их размещения в колонне.
Технический результат - снижение энергозатрат.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для дробления стеклотары, содержащем последовательно установленные конвейер подачи стеклотары в зону дробления, предназначенную для разбивки стеклотары на осколки вертикальную колонну с элементами дробления, выполненными в виде расположенных на ее внутренней поверхности наклонных полок с обращенной вверх поверхностью дробления, средство дробления осколков и средство приема стеклянной крошки, элементы дробления выполнены в виде двух наклонных полок, размещенных в нижней части колонны с перекрытием ее поперечного сечения и образованием зазора в вертикальной плоскости, поверхность дробления целесообразно выполнять в виде закрепленных на полках кусков арматуры.
Полезная модель поясняется изображениями, где:
- на фиг. 1 изображено устройство для дробления стеклотары, вид сбоку;
- на фиг. 2 представлено сечение А-А на фиг. 1.
Заявленное техническое решение основано на том, что размещение наклонных полок в нижней части колонны позволяет использовать большую потенциальную энергию падения стеклотары, в отличие от прототипа, что приводит к повышению вероятности разрушения стеклотары при ударе о куски арматуры.
Прикрепленные к поверхности дробления куски арматуры, как пирамидки в техническом решении по прототипу, расположены в шахматном порядке, создавая эффективную площадь для разрушения стеклотары, а промежутки между ними способствуют прохождению (скатыванию) осколков стеклотары по наклонным полкам вниз, при этом изготовление наклонных полок с арматурой технически проще и экономически целесообразнее по сравнению с прототипом.
Устройство для дробления стеклотары 1 включает следующие конструктивные элементы: контейнер 2 для стеклотары 1, конвейер 3 для подачи стеклотары 1 в колонну 4 с расположенными на ее внутренней поверхности наклонными вниз полками 5 с обращенной вверх поверхностью дробления, размещенных в нижней части колонны с перекрытием ее поперечного сечения и образованием зазора в вертикальной плоскости Т, закрепленных на полках кусков арматуры 6 для дробления стеклотары 1, сито 7 для разделения мелких, средних и крупных осколков стеклотары 1, основное дробильное средство (станок) 8, загрузочная горловина 9 основного дробильного средства 8, ударные молотки 10, выгрузное окно 11 стеклянной крошки 12, конвейер 13 для подачи крупных стеклянных осколков в контейнер 2 для стеклотары 1.
Устройство для дробления стеклотары работает следующим образом. Стеклотару 1 подают в контейнер 2, из которого конвейером 3 ее подают в вертикальную колонну 4 с расположенными на ее внутренней поверхности наклонными полками 5 с обращенной вверх поверхностью дробления, размещенных в нижней части колонны с перекрытием ее поперечного сечения и образованием зазора в вертикальной плоскости T. Зазор между двумя наклонными полками подбирается опытным путем из условия прохождения кусков стеклотары.
Поверхность дробления выполнена в виде закрепленных на полках кусков арматуры 6. При падении за счет энергии удара падающей с вершины колонны 4 стеклотары 1 о куски арматуры 6 образуются стеклянные осколки крупного, среднего и мелкого размера. Средние и мелкие осколки, пройдя через сито 7, попадают в основное дробильное средство (станок) 8 через его загрузочную горловину 9. Осколки при падении от ударов об куски арматуры 6 приобретают много трещин и далее, после попадания в рабочую камеру основного дробильного средства (станка) 8, измельчаются ударными молотками 10 более эффективно с меньшими затратами энергии. Далее через выгрузное окно 11 из основного дробильного средства 8 выводится товарная стеклянная крошка 12. Крупные стеклянные осколки конвейером 13 подаются в контейнер 2.
В результате теоретического исследования с применением методов анализа размерностей и теории подобия получено уравнение в неявном виде, которое характеризует высоту в расчете от наклонных полок 5 до точки подачи стеклотары в колонну 4 с конвейера 3 в зависимости от основных параметров стеклотары:
где:
H - высота колонки необходимая, чтобы предварительно раздробить стеклотару, (м);
2
t - комплексный параметр толщины стенки и дна стеклотары, определяемый как произведение значения толщины стенки на значение толщины дна стеклотары, (м);
f - функция в неявном виде, чтобы определить ее явно необходимо провести опыты и знать значение ударной нагрузки для конкретных образцов;
3
V - объем стеклотары, (м);
m - масса стеклотары, (кг);
2
g - ускорение свободного падения, (м/с);
2
KC - сопротивление ударной нагрузке по ГОСТ Р 53209-2008 для данного вида стеклотары, (кг/с).
Испытания показали, что использование заявленного технического решения обеспечивает (при измельчении стеклотары) снижение расхода энергии основных дробильных средств (станков) на 5-7% по сравнению с прототипом, которое достигается за счет увеличения энергии удара падающей с вершины колонны стеклотары о куски арматуры наклонных полок.
Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача - обеспечение оптимального, с точки зрения эффективности дробления, количества элементов дробления и их размещения в колонне - решена, а заявленный технический результат - снижение энергозатрат - достигнут.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Свойства, регламентированные в заявленном устройстве отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к техническим устройствам дробления изделий из стекла, снижающим расход энергии для его измельчения на соответствующих основных дробильных средствах;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.