Strona Główna
logo_utp

button oferty

button patenty

button specjalisci

button dodaj

komercjalizacja badan

Przedsiębiorco - jeśli poszukujesz gotowych pomysłów na nowe produkty, technologie lub usługi zapoznaj się z rozwiązaniami opracowanymi przez naszych naukowców…

Kategoria rozwiązania innowacyjnego - urządzenie

Twórca rozwiązania: Prof. dr hab. inż. Józef Flizikowski; Dr inż. Adam Mroziński; Dr hab. inż. Andrzej Tomporowski; Dr hab. inż. Marek Macko; Wydział Inżynierii Mechanicznej UTP

 

Istota rozwiązania

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do rozdrabniania plastikowych pojemników i butelek napędzane fotowoltaicznie, nadające się również do rozdrabniania innych odpadów i opakowań z materiałów niejednorodnych, wielotworzywowych i biologicznych, zwłaszcza poeksploatacyjnych pojemników z tworzyw sztucznych (popularnie: plastiku) itp. Istota rozwiązania napędu, według wynalazku, polega na zaspokajaniu potrzeby przystosowanie poużytkowych opakowań i butelek plastikowych do współpracy z ciągami logistycznymi śmieci, odpadów i recyklingu, bez udziału urządzeń wartościowych, nie wymagających nakładów energii zewnętrznej z instalacji systemu energetycznego, nie energochłonnych, za pomocą ekologicznego, wyspowego, autonomicznego napędu fotowoltaicznego z akumulatorem i regulatorem parametrów roboczych i zmiennych (procesowych, sterowniczych, informacyjnych, logistycznych) inżynierii rozdrabniania. Istota rozwiązania rozdrabniania według wynalazku polega na tym, że urządzenie do quasi-ścinania bębnowego poużytkowych pojemników i butelek plastikowych stanowią: bębnowy wirnik - z małą liczbą otworów - osadzony na współosiowym wale, bębnowy stojan z jednym otworem – lub małą liczba otworów, natomiast odległość krawędzi ostrza bębna wewnętrznego i zewnętrznego jest szczeliną roboczą mającą wpływ na stopień quasi-ścinania oraz inne charakterystyki użytkowe procesu. Zmienność zarysu tworzącej krawędzi otworu urządzenia, ze względu na zmienność średnicy na wysokości powoduje, że względna obwodowa prędkość liniowa, co do wartości, jest różna w parach dla sąsiednich otworów skrawających urządzenia bębnowego. Zastosowanie autonomicznego, samowystarczalnego energetycznie urządzenia w inżynierii quasi-ścinania, rozdrabniania poużytkowych pojemników i butelek plastikowych powoduje zwiększenie ekologiczności, efektywności ekonomicznej i energetycznej, zwiększenie wydajności procesów, a w dalszej konsekwencji rozwój, przystosowanie poużytkowych opakowań i butelek plastikowych do współpracy z ciągami logistycznymi śmieci, odpadów, recyklingu, ułatwienie wytwarzania, eksploatacji oraz monitorowania aspektów środowiskowych.

 

Zalety rozwiązania

Celem wynalazku jest usunięcie znanych wad i niedogodności poprzez zaprojektowanie ekologicznego, autonomicznego energetycznie fotowoltaicznego napędowego urządzenia do quasi-ścinania bębnowego poużytkowych pojemników i butelek plastikowych i innych surowców biologicznych, materiałów niejednorodnych i wielotworzywowych zwłaszcza poeksploatacyjnych z tworzyw polimerowych, itp. który zapewnia ciągły kontakt wirujących ostrzy narzędzia skrawającego złożonego z minimalnej liczby powtarzalnych krawędzi wykonanych w bębnie wirnika i nieruchomych krawędzi otworu – stojana jako przeciwostrza, a jednocześnie napęd fotowoltaiczny z akumulatorem i regulatorem zapewnia kognitywistyczne sterowanie parametrów roboczych i zmiennych procesowych, sterowniczych, informacyjnych, logistycznych inżynierii rozdrabniania, a układ umożliwia szybkie wyjście produktu poza rozdrabniacz (po osiągnięciu pożądanego kształtu i wymiaru). Wprowadzenie napędu fotowoltaicznego, a w budowie urządzenia do quasi-ścinania bębnowego poużytkowych pojemników i butelek plastikowych i innych surowców biologicznych, materiałów niejednorodnych i wielotworzywowych zwłaszcza poeksploatacyjnych z tworzyw polimerowych, małej liczby ostrzy i przeciwostrzy, z dużym zakresem zmienności cech geometrycznych krawędzi rozdrabniających oraz innych parametrów procesu technologicznego, spowoduje wyeliminowanie energii zewnętrznej, rozszerzenie wiedzy i możliwości obserwacji pojedynczych zjawisk, w tym również obciążeń i odkształceń elementów  zespołu roboczego, a przede wszystkim przystosowanie produktu rozdrabniania do ciągów logistycznych śmieci, odpadów i recyklingu. Istota rozwiązania napędu, według wynalazku, polega na zaspokajaniu potrzeby przystosowanie poużytkowych opakowań i butelek plastikowych do współpracy z ciągami logistycznymi śmieci, odpadów i recyklingu, bez udziału urządzeń wartościowych, nie wymagających nakładów energii zewnętrznej z instalacji systemu energetycznego, nie energochłonnych, za pomocą ekologicznego, wyspowego, autonomicznego napędu fotowoltaicznego z akumulatorem i regulatorem parametrów roboczych i zmiennych (procesowych, sterowniczych, informacyjnych, logistycznych) inżynierii rozdrabniania. Istota rozwiązania rozdrabniania według wynalazku polega na tym, że urządzenie do quasi-ścinania bębnowego poużytkowych pojemników i butelek plastikowych stanowią: bębnowy wirnik - z małą liczbą otworów - osadzony na współosiowym wale, bębnowy stojan z jednym otworem – lub małą liczba otworów, natomiast odległość krawędzi ostrza bębna wewnętrznego i zewnętrznego jest szczeliną roboczą mającą wpływ na stopień quasi-ścinania oraz inne charakterystyki użytkowe procesu. Zmienność zarysu tworzącej krawędzi otworu urządzenia, ze względu na zmienność średnicy na wysokości powoduje, że względna obwodowa prędkość liniowa, co do wartości, jest różna w parach dla sąsiednich otworów skrawających urządzenia bębnowego. Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunkach schematycznych jako fig.1, pokazująca schemat blokowy systemu technicznego autonomicznego energetycznie przez zastosowanie napędu zasilanego z ogniwa fotowoltaicznego, akumulatora energii elektrycznej i podsystemów procesowych oraz logistycznych; fig.2, przedstawiająca samo urządzenie bębnowe do rozdrabniania poużytkowych pojemników i butelek plastikowych, fig.3 – przekroje bębna wirnika, fig.4 – przekroje bębna stojana i fig.5 - koncepcję sposobu podawania poużytkowych pojemników, butelek i zabezpieczenia układu zasilania wsadem. Na podstawie analizy wstępnych założeń autonomicznego energetycznie, kognitywnego systemu rozdrabniania odpadów plastikowych, przyjęto ustalenia (fig.1): - Napęd fotowoltaiczny z akumulatorem i silnikiem elektrycznym prądu zmiennego steruje, zasila wejścia energetyczne systemu rozdrabniania; - Napęd fotowoltaiczny stanowi ekologiczną i ekonomiczną alternatywę zaopatrzenia w energię elektryczną, należy rozważyć opcję ładowania ogniw akumulatorów wpiętych w linię zasilania, siec elektryczną; - Zasilanie energią elektryczną z sieci jako awaryjne (pogodowo) źródło energii z okresowym poborem energii z akumulatorów; - Projekt modułu informacyjnego (monitor dotykowy) - ekologiczno - edukacyjnego, „co ile cykli” – wyświetlana liczba lub procent, informująca o poziomie wspomagania zasilania rozdrabniacza energią z ogniwa/akumulatora; urządzenie nabiera charakteru edukacyjnego i podnoszącego świadomość ekologiczną; - Bezpieczeństwo - należy zwrócić szczególną uwagę na bezpieczeństwo, ponieważ publicznie, bez wstępnego przeszkolenia udostępniamy urządzenie o wirującym ostrzu (fig.3); niezbędny system blokad wykluczających włożenie kończyn i uruchomienie rozdrabniacza, podawanie popychaczem/dźwignią, Fig.1 Fig.2 Fig.3 Fig.4; - Obsługa – serwis okresowy, przegląd stanu ostrzy, opróżnienie/osuszenie zbiornika, kontrola napędu, napięcia paska zębatego, ogniw, akumulatorów, stały dozór kamery; - Rozmiar, postać i wymiary rozdrabnianych poużytkowych pojemników i butelek plastikowych – rozdrabnianie uniwersalne – zakłada się, że wsad będą stanowiły butelki pochodzące z automatów usytuowanych na korytarzu uczelni; - Należy zapewnić wstępną kontrolę jakości wsadu: np. butelka pełna, pusta, częściowo wypełniona, szklana, z zakrętką, puszka, kamień, gałąź, itp., układ do wstępnej identyfikacji – w przypadku nieodpowiednich cech wsadu – zwrot elementu lub wyrzucenie poza przestrzeń rozdrabniania; -  Należy zapewnić dzienny dostęp słońca do ogniwa fotowoltaicznego, potencjalne miejsca posadowienia opisane szczegółowo, położenie, kierunek zwrócenia panelu, oddzielenie panelu od części głównej urządzenia i przeniesienie na dach budynku; - Ochrona komponentów przed kradzieżą, po udostępnieniu publicznym; - Zmiany we wstępnej koncepcji konstrukcyjnej; - Obustronne łożyskowanie bębna rozdrabniacza; - Konstrukcja ze stali czarnej, lakierowanej; - Obudowa aluminiowa, lakierowana; - Zbiornik na recyklat z sitem na odciek; - W dolnej części urządzenia niska wanna na zatrzymanie przypadkowych wycieków i zachowanie czystości miejsca posadowienia; - Zachowanie wysokiego poziomu bezpieczeństwa (fig.5); - Po rozdrobnieniu butelki programowa kontynuacja procesu - wykonanie kilku obrotów ruchu jałowego w celu opróżnienia komory rozdrabniacza; - Opcjonalne pochylenie osi obrotu dla ułatwienia opróżnienia komory rozdrabniacza; - Podawanie butelki kanałem do komory rozdrabniania (koncepcja). Na podstawie o konstrukcji ramowej 5 zamocowany jest quasi-ścinający zespół rozdrabniający urządzenia 1, w którym na wale 2 osadzony jest bęben wirnika z otworami posiadającymi krawędzie quasi-ścinające, stojan z otworami i przeciwostrzem, ustalany jest względem obudowy łożysk, zamykany jest pokrywą, przy czym gotowy produkt przechodzi przez sito do pojemnika 3, wirnik ułożyskowany i uszczelniany napędzany jest z silnika  przez przekładnię pasową, całość osadzona jest w konsoli 4.  Fig. 5 Zaletą techniczną wynalazku jest to, że ukształtowanie wzajemne oraz postać współosiowych bębnów - walców z otworami o krawędziach ze zmiennymi cechami geometrycznymi krawędzi quasi-ścinających, utworzonych z cienkich bębnów, w stanie ruchu względnego zapewniają, w sposób ciągły, kontakt ostrzy krawędzi skrawających z tworzywem plastikowego pojemnika i/lub butelki lub rozdrabnianym materiałem, a przez to efektywne przebiegi odkształceń i ich przemieszczeń w czasie. Zjawiska te wpływają na zwiększenie wydajności procesów rozdrabniania, przez zastosowanie autonomicznych, fotowoltaicznych systemów napędu - zmniejszenie, „zerowe” zapotrzebowanie energii, a w dalszej konsekwencji rozwój, przystosowanie poużytkowych opakowań i butelek plastikowych do współpracy z ciągami logistycznymi śmieci, odpadów, recyklingu, ułatwienie wytwarzania, eksploatacji oraz monitorowania aspektów środowiskowych.

 

Informacje dodatkowe

Dysponujemy wykonanymi przez podmiot zewnętrzny ekspertyzami obejmującymi wycenę praw własności przemysłowej metodą opłat licencyjnych oraz metodą wartości bieżącej netto skorygowanej czynnikami ryzyka.

Analiza gotowości wdrożeniowej wykazała, że rozwiązanie znajduje się na 4 poziomie dojrzałości technologicznej (zgodnie z wytycznymi opracowanymi przez Narodowe Centrum Badan i Rozwoju). Na tym poziomie zweryfikowano komponenty technologii lub jej podstawowe  podsystemy w warunkach laboratoryjnych. Poziom ten oznacza, że podstawowe komponenty technologii zostały zintegrowane w celu sprawdzenia, czy mogą funkcjonować wspólnie.

Zaproponowany wynalazek wpisuje się w światowy nurt reverse vendingu, który od jakiegoś czasu zdobywa popularność na całym świecie.

 

 

formularz

zgloszenie rozwiazania

 

kontakt

Dział Współpracy z Gospodarką
ul. Kaliskiego 7, 85-789 Bydgoszcz
Regionalne Centrum Innowacyjności,
pokój B1, B11, B12, B13
tel. 52 374 92 85 lub (94 83) lub(92 96)

 

zobacz na mapie

mapka mini

licznik odwiedzin

Portal odwiedziło:

Dzisiaj 25

Od początku 27728

Obecnie na portalu jest 33 odwiedzających

logo innowacyjna

logo inkubator

logo ministerstwo

logo unia