PL233089B1 - Urządzenie rozszczelniające i opróżniające do pojemników ciśnieniowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie rozszczelniające i opróżniające do pojemników ciśnieniowych. Pojemniki ciśnieniowe służące do dozowania lub aplikowania różnych substancji (stałych, ciekłych i gazowych) w postaci rozpylonej lub spienionej strugi, popularnie zwane pojemnikami aerozolowymi, stanowią istotny wolumin w całkowitym strumieniu odpadów pojemników.

Obecnie, bardzo niewielki odsetek pojemników podlega procesowi odzysku materiałów, które zostały wykorzystane na etapie produkcji pojemników. Niezwykle ważnym zagadnieniem w procesie odzysku jest rozszczelnienie pojemnika ciśnieniowego i jego opróżnienie w warunkach, które nie spowodują zagrożenia dla ludzi oraz środowiska naturalnego. Zagrożenie to pochodzi od substancji znajdujących się w pojemnikach, które są resztkowymi po zużyciu produktu lub wypełniają znaczącą jego część w przypadku pojemników wadliwych, nie podlegających opróżnieniu w sposób przewidziany dla pojemnika. Substancje te, to zarówno materiały podlegające rozpyleniu, jak i gazy wypełniające, z których głównie używane są propan i butan, a więc substancje, które mogą w odpowiednich warunkach stanowić zagrożenie wybuchowe.

Dlatego też, w celu zapobieżenia ewentualnej eksplozji oraz w celu bezpiecznego zniszczenia, pojemniki te wrzucane są zazwyczaj do urządzeń wyposażonych w zespoły rozdrabniające, z pomocą których są niszczone i opróżniane z pozostałej zawartości.

Urządzenie, w którym pojemniki aerozolowe kruszone są mechanicznie, opisuje zgłoszenie patentowe DE10535554. Proces odbywa się w przestrzeni wypełnionej wodą i gazem obojętnym. Urządzenie wyposażone jest w przewód kominowy do odprowadzania uwolnionych gazów i zbiornik do odbioru rozdrobnionych pojemników.

Patent US6360678 opisuje sposób i urządzenie, w którym pojemniki aerozolowe miażdżone są przez zamocowane na obracających się wałkach koła zębate. Wałki umieszczone są w taki sposób, że każde koło zębate jednego wałka wchodzi do obszaru pomiędzy parą sąsiednich kół zębatych wałka drugiego. Kruszenie odbywa się w atmosferze gazu obojętnego.

Zgłoszenie patentowe WO2016005699 opisuje urządzenie, w którym zespołem niszczącym aerozolowe pojemniki są dwa przeciwbieżne wałki z kołami zębatymi, nie stykające się bezpośrednio ze sobą. Pojemniki aerozolowe wpadają do przestrzeni między walcami, gdzie są kruszone i przebijane. Co najmniej jeden z wałków jest ruchomy, co pozwala na zmianę ich wzajemnej odległości, a przez to ułatwia niszczenie pojemników o różnych rozmiarach.

Z patentu japońskiego nr JPH10263890 znane jest urządzenie do zgniatania butelek z tworzywa sztucznego. W procesie tym konieczne jest zmniejszanie objętości butelek PET dzięki zbieżności gąsienic.

Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie urządzenia, które pozwala na bezpieczne rozszczelnienie i opróżnienie pojemników ciśnieniowych. Proces ten zachodzić może w sposób ciągły w dużym strumieniu pojemników.

Istota wynalazku polega na tym, że wały napędzające i naciągające posiadają gąsienice przebijające podparte rolkami dociskowymi, zgarniacz z osłoną, walec nożowy i przeciwpłytę; przy czym gąsienice przebijające wyposażone są w elementy umożliwiające rozszczelnienie pojemników ciśnieniowych, korzystnie w postaci sworzni, kołków, elementów o kształcie ostrzy pił zębatych; zaś zainstalowane na walcu nożowym zęby mają stałą grubość lub mają podcięcie wykonane promieniem; przy czym kąt zawarty pomiędzy styczną do powierzchni walcowej a prostopadłą do promienia walca w miejscu wierzchołka zęba wynosi co najmniej 90 stopni; a kąt pomiędzy styczną do powierzchni zęba a prostopadłą do promienia walca w miejscu wierzchołka zęba jest ostry.

Korzystnie szerokości noży walca nożowego i przeciwpłyty są tej samej szerokości; przy czym noże walca nożowego są szersze lub węższe niż noże przeciwpłyty.

Korzystnie uwolnione z rozszczelnionych pojemników ciecze ciężkie zbierane w komorze, odsysane są do zewnętrznego zbiornika poprzez kanał odsysania przy dnie komory; zaś uwolnione z rozszczelnionych pojemników ciecze lekkie zbierane w komorze, odsysane są poprzez kanał odsysania, tuż spod powierzchni cieczy wypełniającej komorę.

Walec nożowy w urządzeniu według wynalazku może być wykonany w wersji symetrycznej albo niesymetrycznej.

Cechy konstrukcyjne i funkcjonalne urządzenia według wynalazku zobrazowano na rysunkach przedstawiających korzystny przykład wykonania, na których fig. 1 przedstawia widok urządzenia według wynalazku w przekroju poprzecznym, fig. 2 - zespół walca nożowego z zębami o stałej grubości

PL 233 089 B1 i przeciwpłytą, fig. 3 - zespół walca nożowego z zębami z podcięciem wykonanym promieniem i przeciwpłytą w wersji symetrycznej, fig. 4 - zespół walca nożowego z zębami z podcięciem wykonanym promieniem i przeciwpłytą w wersji niesymetrycznej, fig. 5 (a, b, c) - warianty wykonania zębów noży walca nożowego.

Pojemniki ciśnieniowe dostarczone do urządzenia według wynalazku komorą zsypową (1) podawane są za pomocą podajnika (2), w szczególności w postaci wału żłobionego z przestrzeniami transportowymi dla pojemników, w postaci podajnika taśmowego lub ślimakowego, poprzez zabierak zębaty (10) do komory rozszczelnienia (3). Komora rozszczelnienia (3) wypełniona jest do poziomu zapewniającego uszczelnienie komory rozszczelnienia (3) i przestrzeni rozdrabniania wstępnego (11), w szczególności do poziomu powyżej górnej linii gąsienicy przebijającej (4), cieczą niepalną, w szczególności wodą, wodą zdejonizowaną, wodą o pH kwaśnym lub zasadowym przyjaznym środowisku. W komorze rozszczelnienia znajdują się gąsienice przebijające górna (4) i dolna (5). Gąsienice przebijające podparte na wałach napędzających (6) i naciągających (7) są dodatkowo podpierane rolkami dociskowymi (8), których zadaniem jest zaciskanie przestrzeni, w której poruszają się pojemniki ciśnieniowe. Gąsienice przebijające wyposażone są w elementy umożliwiające rozszczelnienie pojemników ciśnieniowych, w szczególności w postaci sworzni, kołków, elementów o kształcie ostrzy pił zębatych, itp. Pojemniki zabierane podajnikiem (2) poruszają się w przestrzeni pomiędzy obudową zbiornika (9), podajnikiem (2), zabierakiem zębatym (10) oraz elementem wspomagającym (21), co zapewnia ich transport do przestrzeni pomiędzy gąsienicami przebijającymi. W przestrzeni tej pojemniki ciśnieniowe poruszają się zgodnie z ruchem gąsienic, a elementy przebijające gąsienic rozszczelniają pojemniki ciśnieniowe, uwalniając zawarte w nim gazy i inne substancje. Wały napędzające (6) gąsienic przebijających (4) i (5) poruszają się przeciwbieżnie z jednakową lub różną wartością prędkości. Przy różnej wartości prędkości obrotowej uzyskuje się oprócz przebijania dodatkowe rozrywanie lub rozcinanie mechaniczne pojemników ciśnieniowych. Pojemniki ciśnieniowe mogą być podawane z komory zasypowej (1) do podajnika (2) prostopadle do osi obrotu podajnika lub pod kątem różnym od prostego, a w skrajnym szczególnym przypadku może to być układ równoległy do osi obrotu podajnika. Szerokość podajnika (2) i układu gąsienic przebijających (4) i (5) decyduje o wydajności urządzenia. Geometria gąsienic przebijających, ich kół napędowych, podpierających i naciągających zapewnia transport rozszczelnionych pojemników ciśnieniowych do przestrzeni rozdrabniania wstępnego (11). Pojemniki ciśnieniowe zakleszczone na elementach przebijających gąsienicy górnej (4) są zabierane poprzez zgarniacz (12) i opadają wraz z pozostałymi rozszczelnionymi pojemnikami ciśnieniowymi do przestrzeni walca nożowego (13). Konstrukcja walca nożowego (13) umożliwia zabieranie pojemnika i wymuszenie jego ruchu w kierunku przeciwpłyty (14), która współpracując z walcem nożowym rozcina powierzchnię boczną pojemnika, uwalniając ewentualnie pozostałe zawarte w nim gazy i inne substancje. Rozstaw noży i przeciwnoży pozwala na wstępne rozdrobnienie materiału pojemnika ciśnieniowego, a dalszy transport taśmociągiem (15) o strukturze ażurowej, na opróżnienie pojemnika z substancji w nim pierwotnie zalegających. Odpowiednia droga transportu pojemników ciśnieniowych od gąsienic przebijających zapewniona jest poprzez zgarniacz (12), osłonę (16) oraz walec nożowy (13) i przeciwpłytę (14). Nacinanie pojemników ciśnieniowych następuje w kąpieli cieczy wypełniającej komorę roboczą, co eliminuje możliwość powstania zagrożenia wybuchem. Konstrukcja taśmociągu (15) zbierającego rozdrobniony materiał i komory rozszczelnienia (3), a w szczególności poziom cieczy wypełniającej tę komorę, zapewniają uszczelnienie przed przedostawaniem się gazów do otoczenia. Uwalniające się gazy są transportowane układem odsysającym (17), znajdującym się nad powierzchnią cieczy, do kanału gazów wylotowych (18) i w układzie dopalania katalitycznego, podlegają utylizacji. Ciecze uwolnione z rozszczelnionych pojemników zbierane są w komorze (3) w dwóch warstwach - ciecze ciężkie przy dnie komory, a tam są odsysane do zewnętrznego zbiornika poprzez kanał odsysania cieczy ciężkich (19) i podlegają dalszemu przetwarzaniu, w szczególności jako półprodukty do produkcji paliwa syntetycznego, a ciecze lekkie odsysane są, poprzez kanał odsysania cieczy lekkich (20), tuż spod powierzchni cieczy wypełniającej komorę roboczą i podlegają identycznemu procesowi. Walec nożowy (13) posiada dwa typy kształtów: pierwszy w kształcie koła zębatego, przy czym krawędź tnąca i spływająca wykonane są promieniami zaczepionymi w tym samym punkcie, tworząc ząb o stałej grubości (Fig. 2). Drugi z kształtów (Fig. 3) tworzy także koło zębate, przy czym po stronie atakującej (tnącej) zęby mają podcięcie wykonane promieniem, a powstała powierzchnia walcowa (22) stanowi miejsce (23) na pojemnik ciśnieniowy, co umożliwia jego zabieranie w kierunku przeciwpłyty (14). Kąt zawarty pomiędzy styczną (24) do powierzchni walcowej (22) a prostopadłą (25) do promienia walca (13) w miejscu wierzchołka zęba wynosi co najmniej

PL 233 089 B1 stopni. Część po stronie spływu także wykonana jest promieniem, przy czym kąt pomiędzy styczną (24) do powierzchni zęba a prostopadłą (25) do promienia walca (13) w miejscu wierzchołka zęba jest ostry i wynosi poniżej 30 stopni. Przeciwpłyta (14) posiada nacięcia umożliwiające ruch noży walca nożowego i realizację operacji rozcinania pojemników ciśnieniowych.

Obydwie wersje walca nożowego (13) współpracujące z przeciwpłytą (14) mogą być wykonane w wersji symetrycznej, tzn. szerokości noży walca nożowego i noży przeciwpłyty są tej samej szerokości, a także w wersji niesymetrycznej, dla której noże walca nożowego są szersze niż noże przeciwpłyty lub odwrotnie. Umożliwia to uzyskanie fragmentów wstępnie rozdrobnionych pojemników ciśnieniowych o podobnych wymiarach lub wymiarach różnych.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie rozszczelniąjące i opróżniające do pojemników ciśnieniowych zawierające zespół rozdrabniający, wały napędzające, gąsienice, komorę zsypową, komorę rozszczelniającą wypełnioną niepalną cieczą, układ odsysania gazów odlotowych, komorę odbierającą rozdrobnione pojemniki, zespół rozdrabniający, znamienne tym, że wały napędzające (6) i naciągające (7) posiadają gąsienice przebijające (4 i 5) podparte rolkami dociskowymi (8), zgarniacz (12) z osłoną (16), walec nożowy (13) i przeciwpłytę (14).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że gąsienice przebijające (4 i 5) wyposażone są w elementy umożliwiające rozszczelnienie pojemników ciśnieniowych, korzystnie w postaci sworzni, kołków, elementów o kształcie ostrzy pił zębatych.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zainstalowane na walcu nożowym (13) zęby mają stałą grubość.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zainstalowane na walcu nożowym (13) zęby mają podcięcie wykonane promieniem.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 4, znamienne tym, że kąt zawarty pomiędzy styczną (24) do powierzchni walcowej (22) a prostopadłą (25) do promienia walca (13) w miejscu wierzchołka zęba wynosi co najmniej 90 stopni.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1 albo 4, znamienne tym, że kąt pomiędzy styczną (24) do powierzchni zęba a prostopadłą (25) do promienia walca (13) w miejscu wierzchołka zęba jest ostry.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że szerokości noży walca nożowego (13) i przeciwpłyty (14) są tej samej szerokości.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że noże walca nożowego (13) są szersze niż noże przeciwpłyty (14).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że noże walca nożowego (13) są węższe niż noże przeciwpłyty (14).
10. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że uwolnione z rozszczelnionych pojemników ciecze ciężkie zbierane w komorze (3), odsysane są do zewnętrznego zbiornika poprzez kanał odsysania (19) przy dnie komory (3).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że uwolnione z rozszczelnionych pojemników ciecze lekkie zbierane w komorze (3), odsysane są poprzez kanał odsysania (20), tuż spod powierzchni cieczy wypełniającej komorę (3).