ДРОБИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
CRUSHING DEVICE

Настоящее изобретение относится к устройству, предназначенному для дробления стекол старых окон, соответствующему способу дробления, а также к дробленому стеклу, полученному этим способом.
В настоящее время повторная переработка использованных оконных стекол является задачей первостепенной важности, поскольку ее решение подразумевает сокращение затрат на исходные стеклуемые материалы и уменьшение влияния на окружающую среду при производстве новых оконных стекол. Для такой повторной переработки требуется отделение стекол окон от рамы.
Из предшествующего уровня техники, а именно, из документа ЕР 0618011, известны устройства дробления стекла, предназначенные для этой цели, которые включают конвейер для транспортировки плашмя старых окон и узел дробления, находящийся над конвейером и предназначенный для дробления стекла во время его перемещения на конвейере. Более конкретно, как показано на фиг. 1, которая относится к документу ЕР 0618011, узел дробления включает множество ножей, установленных на вращающемся диске, приводимом во вращение двигателем. Каждый нож смещен относительно центра диска. Когда диск приведен во вращение, лезвия ударяют по поверхности оконного стекла, расположенного на конвейере, вызывая его дробление.
Такому узлу дробления свойственен, по меньшей мере, недостаток, заключающийся в возникновении значительного механического усилия как в лезвиях, так и их соединении с вращающимся диском. Действительно, во время удара лезвий по стеклу и/или оконной раме значительная доля силы противодействия стекла, рамы и, в известных случаях, опоры, на которой расположено окно, воздействует на всю длину лезвия, а именно, в форме напряжения изгиба, а также на его соединение с диском. Таким образом, имеется риск преждевременного износа лезвия и/или вращающегося диска. Для ослабления этого недостатка и как описано в документе ЕР 0618011, предусматривается адаптация конвейера так, чтобы под зоной удара лезвий находились отверстия, через которые дробленое стекло может проходить сквозь конвейер и накапливаться в предназначенном для этого резервуаре.
Однако это техническое решение остается неудовлетворительным, по меньшей мере, потому, что связано с особой переделкой конвейера, исключающей, например, использование конвейерной ленты, и не позволяет избежать преждевременного износа узла дробления, так как ножи, в известных случаях, могут ударять по оконной раме, которая тогда оказывает значительное сопротивление.
Изобретение направлено на преодоление описанных выше недостатков. Более конкретно, по меньшей мере, в одном варианте осуществления предлагаемое техническое решение относится к дробильному устройству, предназначенному для дробления стекла старых окон и включающему, по меньшей мере:
- конвейер, предназначенный для перемещения плашмя указанного окна в направлении продольной оси, и
- по меньшей мере, один узел дробления, расположенный над конвейером и предназначенный для дробления стекла указанного окна во время его перемещения на указанном конвейере, при этом, указанное устройство отличается тем, что узел дробления включает барабан, размещенный над указанным конвейером так, что его ось вращения поперечна указанной продольной оси, при этом, указанный барабан соединен, по меньшей мере, одной цепью, по меньшей мере, с одним ударным узлом, включающим, по меньшей мере, одну ударную головку, предназначенную для нанесения удара по конвейеру при каждом обороте указанного барабана.
В контексте настоящего описания дробильное устройство, соответствующее изобретению, предназначено для дробления стекла старого окна с тем, чтобы отделить стекло от рамы окна с целью его повторной переработки. «Дробление стекла» означает действие разбивания, измельчения, разделения на осколки, получение стеклянного боя оконного стекла с целью его отделения от рамы и обеспечения возможности его повторной переработки. Конвейер представляет собой механическое устройство, предназначенное для перемещения старого окна от одного до другого конца устройства. Такой конвейер, предпочтительно, может представлять собой ленту или лоток. Цепь представляет собой последовательность металлических колец, сцепленных друг с другом. «Барабан» означает деревянный или металлический цилиндр, на который наматывается цепь. Барабан предназначен для вращения, то есть кругового движения вокруг своей оси вращения. Наконец, глагол «соединять» следует интерпретировать в механическом смысле, в качестве альтернативы, он может относиться к непосредственному или косвенному соединению.
На практике, согласно изобретению барабан узла дробления приводят во вращение, предпочтительно, при помощи двигателя вокруг оси вращения, поперечной продольной оси конвейера, или, другими словами, направления его продвижения вперед. При каждом повороте барабана ударная головка сначала переходит в положения нависания над конвейером, после чего ударяет по конвейерной ленте под действием силы тяжести.
Гибкость цепи позволяет уменьшить механические усилия в местах прикрепления цепи к барабану, с одной стороны, и к узлу дробления, с другой стороны.
Кроме этого, такая цепь не препятствует вертикальному ускорению каждой ударной головки в момент ее падения, благодаря чему достигается максимальная сила удара головки по стеклу и, следовательно, достаточное дробление стекла.
Кроме этого, нужно отметить, что приведение ударного узла в рабочее положение намного проще, принимая во внимание благоприятное распределение веса ударного узла и цепи по всей поверхности контакта с барабаном.
Согласно одному из конкретных вариантов осуществления, ударный узел соединен с указанным барабаном во множестве мест прикрепления, предпочтительно, выровненных по поперечной оси.
Множество точек прикрепления позволяет распределить вес ударного узла и цепи между всеми точками прикрепления и, таким образом, уменьшить соответствующие усилия.
Согласно одному из конкретных вариантов осуществления, указанный ударный узел соединен с указанным барабаном множеством цепей, предпочтительно, параллельных друг другу.
Большое число цепей позволяет распределить вес ударного узла между ними и, таким образом, уменьшить соответствующие усилия. Кроме этого, применение множества цепей позволяет упростить уравновешивание ударного узла, в частности, во время стадии дробления.
Согласно одному из конкретных вариантов осуществления, указанный ударный узел включает множество ударных головок, размещенных в поперечном направлении.
Одновременное соударение множества головок со стеклом обеспечивает максимальную одновременную силу удара, распределенную по большой поверхности стекла. Таким образом, возможно эффективное раздробление стекла старого окна на множество осколков.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, указанный ударный узел включает, по меньшей мере, один поперечный балластировочный стержень.
Применение поперечного балластировочного стержня позволяет увеличить силу удара ударного узла.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, указанный поперечный стержень соединяет между собой множество ударных головок.
В такой конфигурации благодаря наличию стержня упрощается поперечное выравнивание головок и, следовательно, их синхронизация в момент удара.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, каждая ударная головка соединена с барабаном соответствующей цепью.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, по меньшей мере, одна ударная головка соединена с указанным барабаном посредством указанного поперечного стержня.
Таким образом, можно устанавливать на поперечном стержне переменное число ударных головок независимо от числа используемых цепей и расположения места их прикрепления к стержню.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, по меньшей мере, одна головка соединена с указанным поперечным стержнем посредством цепи.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, указанный ударный узел соединен с указанным барабаном М цепями, предпочтительно, параллельными друг другу, указанный ударный узел включает N ударных головок, и N строго больше М.
Таким образом, возможно увеличение числа точек удара по стеклу независимо от числа используемых цепей.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, узел, образованный указанной цепью и ударным узлом, имеет длину, меньшую или равную расстоянию по теоретической вертикальной оси, касательной к задней части барабана, от задней части барабана до конвейера.
В настоящем контексте передняя и задняя части устройства определены относительно продольной оси конвейера, при этом, лента конвейера предназначена для перемещения старого окна от задней к передней части устройства. При применении цепи, длина которой меньше или равна указанному расстоянию D, исключается, что цепь будет слишком долго оставаться на конвейерной ленте, благодаря чему уменьшается абразивный износ ударных головок измельченным стеклом, находящимся на конвейере.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, дробильное устройство включает множество ударных узлов, соединенных, соответственно, с барабаном, по меньшей мере, одной цепью.
Таким образом, возможно многократное дробление стекла старого окна при каждом новом обороте барабана.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, указанный конвейер включает ленту, предпочтительно, ребристую, при этом, указанный барабан и средства протягивания указанной ленты могут быть приведены во вращение в противоположных направлениях.
Благодаря противоположности направлений вращения барабана и конвейерной ленты может быть ограничен риск увлечения узлом дробления, в частности, его ударной(ыми) головкой(ами), оконной рамы в обратном направлении.
Наличие ребер на поверхности конвейерной ленты позволяет ограничить зоны контакта ленты и старого окна, при этом, силы противодействия ленты, возникающие в момент удара, концентрируются только на уровне этих зон.
Изобретение также относится к способу дробления оконного стекла, отличающемуся применением дробильного устройства, предназначенного для дробления стекла старого окна, включающего, по меньшей мере:
- конвейер, предназначенный для перемещения плашмя указанного окна в направлении продольной оси, и
- узел дробления, расположенный над конвейером и предназначенный для дробления стекла указанного окна во время его перемещения на указанном конвейере, при этом, узел дробления включает барабан, размещенный над указанным конвейером так, что его ось вращения поперечна указанной продольной оси, при этом, указанный барабан соединен, по меньшей мере, одной цепью с ударным узлом, включающим, по меньшей мере, одну ударную головку, предназначенную для нанесения удара по конвейеру при каждом обороте указанного барабана.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, указанный барабан и средства протягивания указанного конвейера приводятся во вращение в противоположных направлениях.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, соотношение между скоростью перемещения конвейерной ленты и скоростью вращения барабана выбрано так, что по указанному окну во время его перемещения плашмя на указанном конвейере удары наносятся указанным узлом дробления, по меньшей мере, два раза, предпочтительно, по меньшей мере, три раза, предпочтительно, по меньшей мере, четыре раза, предпочтительно, по меньшей мере, пять раз.
Увеличение частоты ударов позволяет уменьшить размер осколков стекла и, следовательно, упростить их сортировку и/или последующую повторную переработку.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, способ дробления включает последующую стадию раздельного сбора раздробленного стекла, с одной стороны, и рам указанных окон, с другой стороны.
Стекло и рамы имеют разный состав, поэтому их раздельный сбор, например, в разные приемники или баки, позволяет упростить повторную переработку.
Изобретение также относится к раздробленному стеклу, получаемому способом дробления.
Другие отличительные особенности и преимущества изобретения станут понятны по прочтении последующего описания конкретных вариантов его осуществления, приведенных в качестве простых пояснительных примеров, не имеющих ограничительного характера, и из фигур, на которых:
Фиг. 1 представляет собой схематичный вид в сечении узла дробления известного уровня техники;
Фиг. 2 представляет собой схематичный вид в сечении дробильного устройства, соответствующего одному из вариантов осуществления изобретения;
Фиг. 3 и 4 представляют собой вид в перспективе со стороны задней части узла дробления находящегося над конвейером дробильного устройства согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
Различные элементы, показанные на фигурах, не обязательно представлены в реальном масштабе, при этом, акцент сделан на том, чтобы отобразить общий принцип функционирования изобретения.
На разных фигурах, если не указано иное, одинаковыми номерами позиций обозначены подобные или идентичные элементы.
Как показано на фиг. 2, дробильное устройство 1, соответствующее одному из частных вариантов осуществления изобретения, предназначено для дробления стекла старого окна 2 и включает:
- конвейер 3, предназначенный для перемещения плашмя окна 2 в направлении продольной оси L, и
- узел 4 дробления, расположенный над конвейером 3 и предназначенный для дробления стекла окна 2 во время его перемещения на конвейере 3.
Более конкретно, узел 4 дробления включает барабан 5, установленный над конвейером 3 так, что ось R вращения поперечна продольной оси L.
1
2
1
Барабан 5 соединен с двумя ударными узлами (7, 7) двумя группами цепей 6ау, при этом, каждый ударный узел 7 включает множество ударных головок (7а1, 7а2, …, 7аz), предназначенных для нанесения удара по конвейеру 3 при каждом повороте барабана 5.
В каждом ударном узле 7 ударные головки (7а1, 7а2, …, 7аz) расположены вдоль поперечного направления Rz. Для ясности изображения и принимая во внимание, что фиг. 2 является схематичным видом в сечении, выполненным в плоскости, перпендикулярной указанному поперечному направлению, для ударного узла 7 показана только одна цепь 6ау и одна ударная головка 7аz.
Согласно альтернативным вариантам осуществления изобретения, узел 4 дробления может включать только один или, напротив, более двух ударных узлов 7, при этом, каждый ударный узел 7 может включать одну или множество ударных головок 7аz.
На практике использованное (старое) окно 2 сначала помещают на конвейерную ленту 3а в задней части устройства 1. Затем старое окно 2 на конвейере 3 перемещается до уровня узла 4 дробления, то есть примерно под барабан 5. Барабан 5 приводится во вращение, предпочтительно, при помощи двигателя вокруг оси R вращения, поперечной продольной оси L конвейера 3 или, другими словами, направлению его поступательного движения. Это направление поступательного движения показано на фиг. 2 пунктирной стрелкой.
Согласно конкретному варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 2, барабан 5 и средства протягивания конвейера 3 приводятся во вращение в противоположных направлениях, при этом, каждое из этих направлений показано пунктирными стрелками. Так, при каждом обороте барабана 5, по меньшей мере, одна ударная головка 7аz сначала поднимается над конвейером 3, а затем ударяет по конвейерной ленте 3а под действием силы тяжести. Во время дробления стекло 2а старого окна 2 отделяется от рамы 2b, чтобы затем быть подвергнутым сортировке/переработке.
1
Как показано на фиг. 2, узел, образованный цепью 6ау и ударным узлом 7, имеет длину, равную расстоянию D по теоретической вертикальной оси, касательной к задней части барабана 5, от задней части барабана 5 до конвейера 3. Это позволяет избежать того, что цепь 6ау будет слишком долго оставаться на конвейерной ленте 3а, благодаря чему уменьшается абразивный износ ударных головок 7аz измельченным стеклом, находящимся на конвейере.
Благодаря гибкости цепи 6ау возможно уменьшение механических усилий в местах прикрепления 5ах цепи 6ау к барабану 5, с одной стороны, и к ударному узлу 7, с другой стороны. Кроме этого, цепь 6ау не препятствует вертикальному ускорению ударной головки 7аz в момент ее падения, поэтому можно достичь максимальной силы удара головки по стеклу 8b старого окна 2 и, следовательно, надлежащего дробления стекла 8b.
Также нужно отметить, что приведение ударного узла 7 в рабочее положение намного проще, принимая во внимание благоприятное распределение веса ударного узла 7 и цепи 6ау по всей поверхности контакта с барабаном 5.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, соотношение между скоростью перемещения конвейерной ленты 3 и скоростью вращения барабана 5 выбрано так, что по указанному окну 2 во время его перемещения плашмя на указанном конвейере 3 наносятся удары указанным узлом 4 дробления, по меньшей мере, пять раз.
Фиг. 3 и 4 представляют собой вид в перспективе со стороны задней части узла 4 дробления находящегося над конвейером 3 дробильного устройства 1 согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
1
2
3
1
2
3
Узел 4 дробления включает три ударных узла (7, 7, 7). Каждый ударный узел (7, 7, 7) включает множество ударных головок (7а1, 7а2, …, 7аz), которые соединены с барабаном 5 посредством множества мест прикрепления (5а1, 5а2, …, 5ах). Ударные головки (7а1, 7а2, …, 7аz) и места прикрепления (5а1, 5а2, …, 5ах) расположены на соответствующих поперечных осях (Rz, Rx).
1
2
3
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, ударные головки (7а1, 7а2, …, 7аz) и цепи (6а1, 6а2, …, 6ау) соединены друг с другом поперечным балластировочным стержнем 8. Нужно отметить, что каждый из ударных узлов (7, 7, 7), показанных на фиг. 3 и 4, соединен с барабаном 5 четырьмя цепями (6а1, 6а2, …, 6ау) и включает семь ударных головок (7а1, 7а2, …, 7аz), при этом, каждая вторая головка соединена с барабаном 5 посредством поперечного стержня 8. Таким образом, число точек удара по стеклу значительно увеличено независимо от числа используемых цепей.