CN1221334C - 袋包垃圾破袋及垃圾筛选的装置 - Google Patents

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Abstract

一种袋包垃圾破袋及垃圾筛选的装置，可使装有垃圾的垃圾袋经由本发明的可旋转的滚筒筛装置内的成排破袋刀及刮针予以自动破袋后，并自动将破袋后的垃圾予以分类，再经一冲洗打散装置的顶面向下伸设多根破袋针，并于冲洗箱的前端及两侧各设置可喷出强力水柱的喷水装置，以此利用水的浮力及冲洗力来承载并转动袋包垃圾，而使袋包垃圾在通过破袋针的同时，由破袋针撕破垃圾袋，并由强力水柱打散、冲洗，达到方便进行下一步垃圾分类的目的，以将有用的物质重新利用，化垃圾为可用物资，大幅削减焚化炉的负担，并大幅度改善地球生态环境。

Description

袋包垃圾破袋及垃圾筛选的装置
技术领域：
本发明涉及一种袋包垃圾破袋及垃圾筛选的装置。
背景技术：
工业的高速发展，给人们带来了喜悦和便利，塑料制品不断地被应用到人们的生活中，让人们感到了日常生活用品日益丰富和其带来的种种方便，但伴随而来的是大量塑料产品成为垃圾后不能随时间降解，成为人类生存环境的一大威胁，例如，废旧塑料袋满天飞，泡沫饭盒遍地跑的恼人局面时常出现在人们的眼前，各种各样的塑料类垃圾袋不但污染了环境，埋入地下，几百年不能分解，使土地失去透气性而无法耕种，且占用大量土地。焚烧后也会变成一缕缕黑烟严重污染着我们的环境，造成二次污染。
因此，如何解决塑料袋和泡沫垃圾的问题，如何使这些正在污染我们地球生态环境的垃圾变废物为“宝物”，成为都市生活垃圾分类的一个重要课题。虽然目前政府要求市民在家中将垃圾分类分装，然后再集中分类处理，但效果不明显。随着地球资源的日渐消耗，人们开始重视及爱惜有限的地球资源，垃圾中可用的物质再回收利用，不但可有效的减少垃圾的处理量，减缓垃圾填埋场的使用年限压力；更可缓减人们对地球资源的消耗，因此，资源回收，成为暂时缓减垃圾处理压力的较好方法。
然而目前垃圾回收的成效并不理想，经常可见袋包垃圾中仍混杂着可回收物，清洁人员为了要充分达到垃圾回收的目的，经常要将袋包垃圾拆开，一一捡拾内部的可回收物；而事实上这些混杂的垃圾中，可回收物经常是具有污垢、油垢或具有感染危险的污染物或化学药剂，要一一检拾这些可回收物，着实造成清洁人员的辛劳及危险；因此，提供一种高效率的自动分类装置来处理垃圾，又能自动将袋包垃圾拆解并冲洗的装置，除了能有效减少人力支出及危险，也有助于垃圾分类的效果，实刻不容缓。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种袋包垃圾破袋及垃圾筛选的装置，使未分类完全的垃圾袋经由一可旋转的滚筒筛装置内的成排破袋刀及钩针予以自动破袋后，自动将破袋后的垃圾予以分类，以将有用的物质重新利用，化垃圾为可用物资，大幅消减焚化炉的负担，以大幅改善地球生态环境。
本发明的另一目的在于提供一种袋包垃圾破袋及垃圾筛选的装置，使垃圾袋破袋及破袋后垃圾得到筛选的装置，其可进一步自动将袋装垃圾拆解、破袋、分散及冲洗打散。
本发明的又一目的在于提供一种袋包垃圾破袋及垃圾筛选的装置，可在袋包垃圾破袋拆解、打散袋装垃圾的同时，兼具将垃圾作初步冲洗、清洁和打散的作用。
本发明的再一目的在于提供一种垃圾袋破袋及破袋后垃圾筛选装置，其构造简单，造价低廉，易于维修。
本发明为了达成上述目的及功效，所采用的技术手段包括：
一支持架20；
一设在支持架20上的驱动装置50；
一由该驱动装置50所驱动而可旋转的滚筒筛装置10，该滚筒筛装置10包括一圆周布满多个细小筛孔110的第一段滚筒筛11及一外周表面一部份设有大于该细小筛孔110的各种大小尺寸筛孔121～123的第二段滚筒筛12；
一固定于滚筒筛装置上的长条形托板装置30，该托板装置30具有一长条托板架32及设在托板架上的多个刮针31；
一固定于滚筒筛装置上的第一排破袋刀装置40，该破袋刀装置40包括一排刀架42及固定在该刀架上的多个破袋刀41；
一设置于滚筒筛装置10下方的冲洗打散装置13，该冲洗打散装置13包括一中空冲洗箱，该冲洗箱的前端设一垃圾入口部131，而冲洗箱的后端设一垃圾出口部138，并使该冲洗箱架设成入口部较高的倾斜状，该冲洗箱内部的顶面向内凸设数排破袋针133，并于冲洗箱的入口部最前端设置可朝冲洗箱破袋针喷出水流的多个前置喷水头134，冲洗箱的两侧面，各设置可喷出强力水柱的多个侧喷水头135；
凭借上述装置，可将垃圾袋在上述第一段及第二段滚筒筛中，以滚动方式被刮针及破袋刀所刮破而在不断的旋转中破袋，该破袋垃圾再经该冲洗打散装置的多个前置喷水头134由上往下喷冲及经两侧向多个喷水头135强力水柱的冲洗，又经数排破袋针133再度进行刮破作业，以达到垃圾的完整分类目的。
此处特别强调说明的是，本发明在于提供一种可旋转的滚筒筛装置，并在滚筒筛内设置一长条形托板装的多个刮针及多排破袋刀装置的多个破袋刀，而将垃圾袋在滚筒筛中，以滚动方式为刮针及破袋刀所刮破而在不断的旋转中予以破袋，再经一冲洗箱的顶面向下伸设多个根破袋针，并于冲洗箱的前端及两侧各设置可喷出强力水柱的喷水装置，以此利用水的浮力及冲洗力来载承并同时转动袋包垃圾，而使袋包垃圾在通过破袋针的同时，由破袋针撕破垃圾袋，并由强力水柱打散、冲洗，达到方便进行下一步垃圾分类的目的，其结构特征及所构成的空间形态，实为本发明创意所独到的处。
此处进一步特别强调说明的是，本发明可旋转的滚筒筛装置，如因实际使用上的需要，其布满小筛孔的第一段滚筒筛及设有大、中、小多段大筛孔的第二段滚筒筛可做成分离式结构，即长条形托板装置上的多个刮针与多排破袋刀装置的多个破袋刀可做成分离式结构，以符合实际，故对本发明可旋转的滚筒筛装置而言，前者的多个筛孔与后者的多个刮针及破袋刀并非以同时存在为必要。
此处再特别强调说明的是，本发明可旋转的滚筒筛装置与该冲洗打散装置，如因实际使用上垃圾分类已部分完成，该可旋转的滚筒筛装置与该冲洗打散装置可任选其一使用，所以两者并非以同时存在为必要。
本发明为一种处理生活垃圾过程中必要的前置装置，尤其在配合生活垃圾的分选或堆肥回收过程等工艺中，特别重要。由于生活垃圾的结构极端复杂，因此垃圾袋的破袋功能及初选精度的优劣，在处理生活垃圾的后续处理过程中，对整个分选过程的精度及处理速度至关紧要。
目前全球的垃圾处理方式，除焚化及填埋外，还有许多已研发成功及正在研究中的垃圾处理工艺，基本上都必须将垃圾中的袋装物W破袋后方能进行后续的工艺处理，由于本发明的创意新颖，除具有破袋功能外，还具垃圾筛选作用，因此，可以完全满足将来垃圾处理工艺的要求。
本发明的袋包垃圾的破袋、冲洗及垃圾筛选装置应用于生活垃圾处理的第一位置，其功能大体上包括：
1.可将生活垃圾中的袋装物W精确破袋。
2.可将生活垃圾破袋前的泥沙及粉尘先行收集处理。
3.可将生活垃圾破袋后的极小颗粒状(小于5mm)的物体精确收集。
4.可将生活垃圾中的大件物分成两类收集：
重物中的大件物：如皮箱、衣服、组装物、大箱、木板等；
轻物的大件物：如大塑料袋，各类纸张，各种泡沫塑料等。
5.可将破袋大于5mm及小于220mm的物质收集为一类，其中包括所有生活垃圾中的物质，种类繁多，无法细数，但主要为有机物，如塑料瓶罐等。
6.破袋垃圾再经一冲洗打散装置的强力水柱的冲洗再经数排破袋针进行刮破作业，以达到垃圾的完整分类目的。
本发明所述的装置构造简单，造价低廉，易于维修，其使用有效的减少了人力支出及可能的危险，显著的提高了垃圾分类的效率。
附图说明：
图1为本发明装置的立体示意图；
图2为本发明装置的正视图；
图3为本发明装置的右视图；
图4为本发明装置的第一纵剖面示意图，显示托板与钩针配置关系位置；
图5为本发明装置的第二纵剖面示意图，显示破袋刀与刀架配置关系位置；
图6为本发明装置的第三纵剖面示意图，显示托板上钩针配置关系位置；
图7为本发明冲洗打散装置的立体示意图；
图8为本发明装置垃圾的筛选状态的部份剖示图，显示垃圾分类与输送带装置及冲洗打散的关系位置剖面示意图；
图9A～9E为本发明装置垃圾袋破袋及破袋后垃圾分类过程的平面示意图；
图10A～10D为本发明装置垃圾袋破袋及破袋后冲洗打散垃圾分类流动时过程的平面示意图。
具体实施方式：
参阅图1至图8，将本发明的垃圾袋破袋及破袋后垃圾筛选装置的实施例结构说明如下，其基本上包括：
一破袋滚筒筛装置10，该装置包括内周布满多个小筛孔110(直径8～10mm)的第一段滚筒筛11及一内周表面一部份(约五分之一圆周长)，设有大、中、小三段或多段大筛孔121、122、123的第二段滚筒筛12；
一用以支持滚筒筛装置10的支架20；
一设置于该破袋滚筒筛装置内周壁上的一排托板装置30，该托板装置30上设置多个刮针31，该刮针31以螺丝(图中未示)固定在托板架32上；
一设置于该破带滚筒筛装置内周壁上的一排破袋刀装置40，该破袋刀装置40包括一排多个的破袋刀41及用以将破袋刀41以螺丝(图中未示)锁固在其上的刀架42上；
一用以驱动该滚筒筛装置10旋转的驱动装置50，该驱动装置50包括：一设在第一段及第二段滚筒筛之间的圆周齿轮57，该齿轮57由一包括马达51的驱动主轴上的皮带轮52、小齿轮座56上的小齿轮55及其传动皮带轮54、以及传动皮带轮52及54间的传动皮带53所构成的传动装置所驱动；
一设于第一段滚筒筛11下方的横向运行的第一输送带60，以将来自第一段滚筒筛11上小筛孔110所筛选出来的小颗粒砂石或细碎物运走；
一设于第二段滚筒筛12下方的纵向运行第二输送带70，以将来自第二段滚筒筛12上的大、中、小筛孔121、122、123所筛选出来的中型垃圾及少数未完全破袋的小包垃圾输送至冲洗打散装置13；
一设在第二段滚筒筛12下方的第二输送带70出料端的冲洗打散装置13，包括一中空冲洗箱，该冲洗箱的前端设一垃圾入口部131，而冲洗箱的后端设一垃圾出口部138，并使该冲洗箱架设成入口部较高的倾斜状，该冲洗箱内部的顶面向内凸设数排破袋针133，并于冲洗箱的入口部最前端设置可朝冲洗箱破袋针喷出水流的多个前置喷水头134，又冲洗箱的两侧面，各设置可喷出强力水柱的多个侧喷水头135；
一设在第二段滚筒筛出料端125下方的横向运行第三输送带80，以将来自第一段及第二段滚筒筛所筛选的较大件垃圾，运至可再进行另一细分类的垃圾处理流程上；
一设在第一段滚筒筛11进料端112外周的第一导引环111；
一设在第二段滚筒筛12出料端125外周的第二导引环124；
一组分别设置在该第一导引环111及第二导引环124下方的一对导引辊轮58-58等。
由图1～图8可知，本发明的装置最主要的目的，在于将家用袋包垃圾由滚筒筛10内周壁上所设置的破袋刀41及刮针31予以破袋或刮袋，使垃圾袋自动在滚筒筛内随滚筒筛10的旋转而被刮破，并将刮破后的垃圾经由第一段滚筒筛的小筛孔110及第二段滚筒筛的大、中、小筛孔121、122、123以及滚筒筛10的出料端125予以粗分类；
该冲洗打散装置13，由图1、图7-图8及图10可知，实质上为一冲洗箱13，包括一设在顶面的垃圾入口131，整体形态以倾斜方式，由高向低依序横设数排向下凸伸至冲洗箱131约二分之一高度的破袋针133(如图7及图10所示)，并使前、后排的各破袋针133间，形成两两相互交错间隔的方式排列(如图1及图7所示)，由此使经由第二段滚筒筛12筛出的少数未完全破袋的小袋包垃圾在通过冲洗打散装置13时，达到撕破袋包垃圾的目的。
具体而言，本发明冲洗箱13靠近垃圾入口131的端面上，固设数根可朝冲洗箱13破袋针133喷出水流的前置喷水头134(如图1、图7及图10所示)，并使各前置喷水头134的喷水角度，如图所示，略朝冲洗箱13的箱底倾斜设置，以此使各前置喷水头134喷出的水流可先行碰到冲洗箱13的箱底，进而形成波浪状的水流来载动袋包垃圾前进；同时该冲洗箱13相对于水流前进方向的两侧面上，设置数个依序排列的侧向喷水头135，其中，各个侧向喷水头135的位置与破袋针133的位置在水流前进方向上相互错开，并使各侧向喷水头135朝垃圾出口138方向略呈一微小角度(约2～3度)形成喷水(如图10A-D所示)，而各个侧向喷水头135的水柱中心，为相对于破袋针133的末梢位置，通过前置喷水头134及各侧向喷水头135的出水量，来有效控制，使水平面的高度接近各侧向喷水头135的一半，由此使各侧向喷水头135在喷水时，仅可能有一半的水柱位于水面上，而另一半的水柱位于水平面下，借以达到同时推动及打散垃圾的双重效果。
现再配合图8至图9A～图9E，就本发明装置破袋及筛选过程的操作情形简要说明如下：
当滚筒筛10开始运转时，垃圾从进料端112进入破袋滚筒10的第一段滚筒筛11中布满小筛孔110的一部份，此时，垃圾在滚筒筛10中的状态如图9A所示，当滚筒筛10顺时针方向转动时，泥沙、粉尘土等从小筛孔110下落，随着滚筒筛10的不断旋转，泥沙、粉尘土等不断地由小筛孔110下落，而袋装物W、衣物T、较大件物直径大于8～10mm的垃圾会被托板30由底往上托起，如图9B所示，托板30旋转到一定的角度时，如图9C所示，除衣物类T等可挠性物类会被刮针3 1钩着外，其余袋装物W及散物类沿着托板30往下滑落，因托板30上布满了刮针31，袋装物W会在滑落的过程中被刮破或刮损，下落会冲向其下方的破袋刀架42上的破袋刀41刀口上而割破或有一定的裂口，滚筒筛10不断地旋转，如此周而复始，袋装物W会被完全割开而分离出各类散装物，在破袋刀架42上的破袋刀41间隔的间有统一大、中、小的筛孔121、122、123，在破袋刀架42两边也由小到大地布满了各种不同筛孔(直径由135mm～220mm不等)(见图1及图5)，该等大、中、小筛孔121-123的范围约占滚筒筛的五分之一圆周长的圆弧面积，其余为无孔密闭内周壁，在滚筒筛10不断旋转的过程中，散装物由托板30托起下落直接落入筛孔或沿筛筒内周壁回滑再由筛孔121～123下落，当滚筒筛10继续旋转到一定角度时，如图9D所示，衣物T等可挠性物类开始下落，其下落位置正好落在无孔密闭内周壁处，最后，直径大于220mm的大件物F及衣物类T等可挠性物类在滚筒筛10的出料端125上便由导板15(见图1)导向滚筛筒10外(见图9E)，再由第三输送带80运走，进行垃圾的下一分选过程。
此间拟需加以说明的是滚筒筛10是以水平方式微小倾斜角度固定，垃圾能不断地由进料端112一端向出料端125移动，使垃圾下落时会自动朝向出料端的方向移动，直到抵达筛筒出料端125为止。
现再配合图7、图8至图10A～图10D，就本发明冲洗打散装置的操作过程简要说明如下：
当本发明于实施时，配合参看图8至图10所示，当前置喷水头134及各侧向喷水头135喷出水后，由出水量来有效控制使冲洗箱13内的水平面高度，接近于各侧向喷水头135的一半，并且形成波浪状的摆动前进(如图8、图10所示)，此时则可将各个袋包垃圾A依序由垃圾入口131丢入于冲洗箱13内(如图8、图10所示)，而各袋包垃圾A于冲洗箱13内由水流承载流动，当袋包垃圾A在碰到破袋针133时，起先会短暂地停留于破袋针133下方，此时由于冲洗箱13两侧的侧向喷头135仍持续喷出水柱，其侧向喷出的水柱，便会带动该袋包垃圾A于破袋针133下形成旋转，而使得破袋针133可快速将该袋包垃圾A予以撕破散开，而使袋包垃圾A内的垃圾散落于水中(事实上此一动作是瞬间完成，前述的文字说明是为便于了解，以分解动作陈述)；
而散开于垃圾袋体的各种垃圾，则仍载浮于水中继续朝垃圾出口138前进，而此时各侧向喷头135也持续喷出水柱，所以在前进的过程中，各侧向喷头135所喷出的水柱，可将垃圾打散(如图10C、图10D所示)，并在打散的同时对垃圾进行初步的冲洗，最后由垃圾出口138随着水流流出于冲洗箱13外，再集中或输送至下一道流程90的入口91，以人工或机械的方式进行分类回收工作。

Claims (11)

1、一种袋包垃圾破袋及垃圾筛选的装置，其特征在于该装置包括：
一支持架(20)；
一设在支持架(20)上的驱动装置(50)；
一由该驱动装置(50)所驱动而并可旋转的滚筒筛装置(10)，该滚筒筛装置(10)包括一内圆周布满多个细小筛孔(110)、刮针(31)及破袋刀(41)的第一段滚筒筛(11)及一内周表面一部份设有大于该细小筛孔(110)的各种大小尺寸筛孔(121)～(123)、刮针(31)及破袋刀(41)的第二段滚筒筛(12)；
一设在第二段滚筒筛(12)下方的冲洗打散装置(13)，其包括一中空冲洗箱(13)，该冲洗箱的前端设一垃圾入口部(131)，而冲洗箱(13)的后端设一垃圾出口部(138)，并使该冲洗箱(13)架设成入口部较高的倾斜状，该冲洗箱(13)内部的顶面向内凸设有数排破袋针(133)，并于冲洗箱(13)的入口部最前端设置可朝冲洗箱破袋针喷出水流的多个前置喷水头(134)，冲洗箱(13)的两侧面，各设置可喷出强力水柱的多个侧喷水头(135)；
凭借上述装置，可将垃圾袋在上述第一段滚筒筛(11)及第二段滚筒筛(12)中，以滚动方式被刮针(31)及破袋刀(41)所刮破而在不断的旋转中予以破袋，破袋垃圾再经该冲洗打散装置(13)的多个前置喷水头(134)由上往下喷冲及两侧向多个喷水头(135)强力水柱的冲洗，又经数排破袋针(133)再度进行刮破作业，以达到垃圾的完整分类目的。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于该装置刮针(31)是通过一长条形托板装置(30)固定于滚筒筛装置(10)内周壁上的，该托板装置(30)具有一长条托板架(32)，所述刮针(31)就固定在此托板架(32)上。
3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于该装置破袋刀(41)是通过：
一破袋刀装置(40)固定在滚筒筛装置(10)内壁上的，该破袋刀装置(40)具有一排刀架(42)，所述破袋刀(41)就固定在该刀架(42)上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于
该装置刮针(31)是通过一长条形托板装置(30)固定于滚筒筛装置(10)内周壁上的，该托板装置(30)具有一长条托板架(32)，所述刮针(31)就固定在此托板架(32)上；
该装置破袋刀(41)是通过一破袋刀装置(40)固定在滚筒筛装置(10)内壁上的，该破袋刀装置(40)具有一排刀架(42)，所述破袋刀(41)就固定在该刀架(42)上。
5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于该装置包括：
一设在该第一段滚筒筛(11)下方的第一输送带装置(60)，以将来自第一段滚筒筛上多个小筛孔(110)所筛选出来的小颗粒砂石或细碎物运走；
一设在该第二段滚筒筛(12)下方的第二输送带装置(70)，以将来自第二段滚筒筛(12)上的筛孔(121)、(122)、(123)所筛选出来的小对象垃圾运走；及
一设在该第二段滚筒筛(12)出料端上的第三输送带(80)，以将未被筛选的较大件垃圾由出料端排出而运至下一段垃圾分类流程；
当垃圾袋由第一段滚筒筛(11)的进料口进入时，垃圾袋在滚筒筛装置第一段(11)内一面被旋转而破袋，一面令垃圾中的细小砂石、粉尘由细小筛孔(110)被筛出而掉入第一输送带(60)而被运走；当垃圾袋随滚筒筛装置不断旋转而由第一段滚筒筛(11)进入第二段滚筒筛(12)时，较大件垃圾会被托板装置(30)托起，当托板装置(30)旋转至第一角度时，除可挠性物被刮针钩着外，其余垃圾将往下滑落，袋装物W会在滑落过程中被刮破而落至冲向其下方的破袋刀架(42)上的破袋刀(41)上而被割破，如此周而复始，袋装物W可被完全割开，而分离出各类散装垃圾物，经由上述设在第二段滚筒筛(12)上的大中小筛孔落入第二输送带(70)中，余者垃圾物则由第二段滚筒筛(12)的出料端(125)落入第三输送带(80)中，因而达成垃圾袋破袋和垃圾粗分类的目的。
6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的驱动装置(50)包括：一驱动马达(51)；一由该马达所带动的变速皮带轮(52)；一由该皮带轮(52)所驱动的小齿轮(55)；一由该小齿轮带动且设在第一段及第二段滚筒筛间的外周表面的大齿轮(57)。
7、根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于该驱动装置(50)进一步包括：一设在第一段滚筒筛进料端口外周的第一导引环(111)；及一设在第二段滚筒筛出料端口外周的第二导引环(124)；以及一组设在第一及第二导引环下方用以辊动支撑滚筒筛的导引辊轮(58)。
8、根据权利要求5所述的装置，其特征在于所述的破袋刀装置的多个破袋刀(41)分别设于大、中、小筛孔区域之间。
9、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的打散装置冲洗箱(131)的各破袋针(133)向下凸伸至冲洗箱(131)内部约二分之一的高度。
10、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的打散装置冲洗箱(131)的各前置喷水头(134)的喷水角度略朝冲洗箱的箱底倾斜。
11、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的打散装置冲洗箱(131)的各侧喷水头(135)的位置为错开于破袋针，并使各侧喷水头(135)朝垃圾出口(138)方向略呈一微小角度形成喷水。
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