Измельчитель медицинских и бытовых отходов

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области медицины и предназначена для измельчения медицинских отходов классов Б и В после проведения их обязательного термического обеззараживания в автоклаве. Модель может найти широкое применение в различных областях и сферах деятельности для целей измельчения различных материалов или твердых бытовых отходов.
Уровень техники
Известно устройство для измельчения обеззараженных медицинских и бытовых отходов (патент РФ на полезную модель №171293, кл. МПК В02С 18/06, опубл. 29.05.2017), содержащее загрузочный люк, разгрузочное окно для измельченного сырья, корпус, внутри которого установлен горизонтально ориентированный подающий шнек, приводимый во вращательное движение электрическим приводом, и приспособление для измельчения сырья, причем над верхней прямоугольной частью корпуса устройства расположены элементы гидропресса, в том числе его рабочий орган, установленный с возможностью его ввода в рабочее пространство корпуса, при этом передняя и задняя стенки нижней части корпуса выполнены с образованием конуса со скругленным основанием в вертикальном поперечном сечении и расположенной внизу шнековой нагнетательной камеры, повторяющей цилиндрический контур нижней части подающего шнека по всей его длине, при этом задняя стенка по линии излома переходит в верхнюю прямоугольную часть корпуса, а в центре передней стенки корпуса выполнен загрузочный люк, кроме того, в боковой стенке нижней части корпуса, образующей шнековую нагнетательную камеру, выполнен снабженный режущей кромкой круглый вырез, соединяющий рабочее пространство устройства с приспособлением для измельчения сырья, жестко закрепленным снаружи корпуса и установленным соосно с подающим шнеком, при этом приспособление для измельчения сырья выполнено в виде ножевого стакана, дно которого снабжено двумя лезвиями, выполненными в виде вертикально ориентированных и жестко установленных пластин с вогнутыми краями, образующими двухсторонние режущие кромки с углами заточки 30-40°, причем режущие кромки лезвий и кромки внутренней поверхности ножевого стакана образуют в дне ножевого стакана два разгрузочных окна, а в боковой стенке ножевого стакана по всей ее длине выполнено дополнительное разгрузочное окно, нижняя часть которого снабжена режущей кромкой, угол заточки которой также составляет 30-40°, при этом выходную часть подающего шнека, располагают в ножевом стакане, а конец этой части шнека закреплен подвижно в опорной втулке, жестко установленной в центре дна ножевого стакана, при этом выходная часть подающего шнека, равная 1/7 общей длины подающего шнека, снабжена шнековой навивкой, равной 1/2 диаметра шнековой навивки основной части подающего шнека, а шаг навивки выходной части шнека в два раза больше шага навивки подающего шнека.
Недостатком известного устройства является неоправданная сложность аппаратной механической части, при одновременном использовании как электрической, так и гидравлической части. Налицо высокая экономическая затратность при обслуживании и дальнейшей эксплуатации устройства. Устройство работает на принципе продавливания отходов при помощи шнека через статичные режущие ножи, что не гарантирует в достаточной мере изменения внешнего вида отходов, исключающего возможность их повторного применения. Отходы в основном механически сминаются и что-то, возможно, режется проходя через ножи. В устройстве отсутствует функция дробления отходов, как самого эффективного и гарантированного способа измельчения отходов.
Известен измельчитель для медицинских и бытовых отходов (патент РФ на полезную модель №168606, кл. МПК В02С 18/14, опубл. 13.02.2017), содержащий корпус, внутри которого между нижней и верхними колосниковыми решетками горизонтально расположен зубчатый валок, выполненный из набора дисковых ножей и приводимый во вращательное движение электрическим приводом. Причем на валу через распорные диски установлены дисковые ножи большего и меньшего диаметра при соотношении диаметров друг к другу, равном 1:3. Дисковые ножи снабжены зубьями с двухсторонней заточкой. Дисковые ножи меньшего диаметра установлены на валу группой по 4-6 штук, а в пределах группы эти ножи установлены на оси валка со смещением относительно друг друга таким образом, что их зубья в количестве от 6 до 12 одинаковой высоты и несимметричной формы образуют шахматный порядок. Между группами дисковых ножей меньшего диаметра установлены также со смещением относительно друг друга 3-4 дисковых ножа большего диаметра, каждый из которых снабжен тремя одинаковыми по высоте зубьями. Зубья этих дисковых ножей имеют в вертикальном сечении несимметричную форму с уклоном вершин в сторону вращения и разнесены по окружности диска на 120°. При этом ребра нижней колосниковой решетки выполнены в виде полуколец, внутренняя рабочая поверхность которых имеет геометрическую форму равнобедренной трапеции и взаимодействует с режущей кромкой зубьев дисковых ножей большего диаметра, поперечный угол заточки β которых равен от 45° до 60°. Геометрические параметры рабочей поверхности ребер нижней колосковой решетки соответствуют углу α, расположенному при большом основании трапеции, который равен от 65° до 70°. Причем рабочая поверхность верхней колосниковой решетки выполнена с возможностью взаимодействия с режущими кромками зубьев обоих видов дисковых ножей. Электрический привод в свою очередь выполнен в виде мотор-редуктора, на хвостовой высокооборотной части вала которого установлен маховик с крыльчаткой, а выходной вал мотор-редуктора соединен соосно с валом зубчатого валка.
Недостатком известного измельчителя является высокая техническая опасность при использовании устройства для оператора. При таком устройстве, когда имеются зубья разного вертикального профиля (в соотношении 1:3), установленные на одном быстро вращающемся валу, соответственно имеются различные углы отражения от поверхностей, что будет приводить к неконтролируемому разлету фрагментов отходов. Возможен вылет фрагментов отходов и через верхние и нижние колосниковые решетки. При одновальном устройстве шредерной машины отходы не затягиваются внутрь, а разлетаются в стороны. При такой конструкции устройства высока вероятность того, что, например, иглы от медицинских шприцов, возможно, просто проскочат между зубьями и решетками, без повреждения. Загрузка производится на выключенном устройстве, затем устанавливается вручную верхняя колосниковая решетка. Измельчитель включается, и пока не переработает загруженную порцию отходов, новую порцию загрузить невозможно, то есть непрерывная работа, с дозагрузкой невозможна в принципе. Устройством неудобно и небезопасно пользоваться, так как оператору для того чтобы узнать, что порция отходов переработалась полностью, необходимо заглянуть сверху и что-то увидеть через колосниковые решетки.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели - создание простого и надежного устройства, позволяющего эффективно и качественно измельчать различные материалы, в том числе, медицинские отходы классов Б и В и твердые бытовые отходы.
Техническим результатом является повышение производительности измельчителя путем использования особой конструкции дисковых ножей, которые эффективно захватывают, дробят и измельчают отходы, а также применения высокого крутящего момента валов, вращающихся навстречу друг другу, что позволяет измельчать практически любые отходы и разнородные материалы до фракции 20 мм.
Указанный технический результат достигается тем, что измельчитель медицинских и бытовых отходов включает раму, рабочую камеру с загрузочной горловиной, дисковые ножи и очищающие накладки, установленные на приводном валу и ведомом валу и приводимые в движение асинхронным электродвигателем через червячный редуктор, ведомый вал приводится во вращение приводным валом через шестеренчатую пару, ведомый и приводной валы вращаются навстречу друг другу, окно выгрузки, причем каждый дисковый нож содержит, по меньшей мере, два захватывающих крюка, расположенных на кромке диска симметрично друг напротив друга, и по всей окружности между ними выполнена двухсторонняя заточка, образующая режущие кромки диска.
Дисковые ножи могут быть установлены на приводном и ведомом валах, таким образом, что крюки соседних дисков сдвинуты относительно друг друга в диапазоне от 15 до 25 град.
Загрузочная горловина измельчителя может быть дополнительно оборудована смотровым окном.
Для исключения заклинивания ножей и валов при работе в измельчителе имеется режим «РЕВЕРС», который осуществляется оператором нажатием одноименной кнопки на пульте управления.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена схема измельчителя медицинских и бытовых отходов, вид спереди и сбоку.
На фиг. 2 представлена схема блока дисковых ножей измельчителя.
На фиг. 3 представлена конструкция дискового ножа.
На фигурах приняты следующие обозначения: 1 - рама, 2 - крышка шестеренчатой пары, 3 - рабочая камера, 4 - защитная панель, 5-загрузочная горловина, 6 - смотровое окно, 7 - асинхронный электродвигатель, 8 - пульт управления, 9 - окно выгрузки, 10 - поддон, 11 - крышка ведомового вала, 12 - блокировка, 13 - коммутационная коробка, 14 - крышка приводного вала, 15 - червячный редуктор, 16 - шестеренчатая пара, 17 - дисковые ножи, 18 - очищающие накладки, 19 - приводной вал, 20 - ведомый вал, 21 - захватывающие крюки, 22 - двухсторонние режущие кромки.
Осуществление полезной модели
Измельчитель медицинских и бытовых отходов является двухвальной механической машиной шредерного типа. Измельчитель (см. фиг. 1-2) состоит из рамы 1, крышки шестеренчатой пары 2, рабочей камеры 3, защитной панели 4, загрузочной горловины 5, смотрового окна 6, асинхронного электродвигателя 7, пульта управления 8, окна выгрузки 9, поддона 10, крышки ведомого вала 11, блокировки 12, коммутационной коробки 13, крышки приводного вала 14, червячного редуктора 15, шестеренчатой пары 16, дисковых ножей 17, очищающих накладок 18, приводного вала 19, ведомого вала 20.
В конструкции дисковых ножей 17 (см. фиг. 3), имеется по два захватывающих крюка 21, расположенных на кромке диска симметрично друг напротив друга, и по всей окружности между ними выполнена двухсторонняя заточка, образующая режущие кромки 22. Дисковые ножи 17 установлены на приводном 19 и ведомом 20 валах, таким образом, что крюки соседних дисков сдвинуты относительно друг друга в диапазоне от 15 до 25 град.
Для каждого дискового ножа 17 предусмотрена индивидуальная очищающая накладка 18, т.е. количество ножей 17 равно количеству накладок 18. В исполнении измельчителя «Кондор-250», а также измельчителя, поставляемого в составе комплекса по утилизации медицинских отходов «МедКлинер-И», состоящего из двух устройств: автоклава и измельчителя, дисковых ножей 17 и очищающих накладок 18 по 15 штук.
Дисковые ножи 17 изготавливаются из инструментальных легированных сталей марок: 6ХС, 9ХС, 9ХФ, ХВГ по ГОСТ 5950 или аналогичных им по свойствам. Твердость ножей с объемной закалкой не менее 49…57 HRC.
Измельчитель медицинских и бытовых отходов работает следующим образом.
Загрузка медицинских и/или бытовых отходов производится в загрузочную горловину 5 оператором вручную. После попадания отходов в рабочую камеру 3, они захватываются крюками 21 и измельчаются режущими кромками 22, вращающихся дисковых ножей 17. Дисковые ножи 17, установленные на приводном валу 19 и ведомом валу 20, приводятся во вращение асинхронным электродвигателем 7 через червячный редуктор 15. Ведомый вал 20 приводится во вращение приводным валом 19 через шестеренчатую пару 16. Ведомый вал 20 и приводной вал 19 вращаются навстречу друг другу. Боковые накладки 18 очищают дисковые ножи 17, обеспечивая ссыпание измельчаемого материала вниз. Выгрузка измельченного сырья происходит за счет выдавливания вращающимися дисковыми ножами 17 через зазоры между ними в окно выгрузки 9.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели показал, что совокупность существенных признаков заявленного устройства не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного устройства в различных областях и сферах для измельчения различных материалов, медицинских или твердых бытовых отходов, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».