ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ПИЩЕВЫХ ОТХОДОВ
FOOD WASTES GRINDER

Изобретение относится к области экологии, в частности предназначено для переработки пищевых отходов и удаления их из мест образования, и может быть использовано в сфере общепита, пищевой промышленности и сельском хозяйстве.
Из уровня техники известно устройство для измельчения пищевых отходов (диспоузер) по патенту на изобретение (US 6439487 B1, В02С 18/00, опубликованное 14.03.2000), предназначенное для измельчения пищевых отходов, в частности бытовых. Это устройство, установленное непосредственно под кухонной раковиной, содержит корпус с внутренними измельчающими ножами, выполненными из нержавеющей стали и установленными в 3 яруса под углом 120° друг к другу над диском с отверстиями для выхода измельченных пищевых отходов в домашнюю канализационную сеть. Данная модель включает в себя электрический привод с клапаном для подачи воды из магистрали.
К недостаткам этого решения можно отнести невозможность переработки волокнистых и пленочных компонентов пищевых отходов из-за наматывания их на ножи и, как следствие, выход их из строя, а также хрупкость конструкции лезвий. Все усилие, развиваемое измельчителем пищевых отходов, будет восприниматься лезвиями аппарата, что приведет к их разрушению.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является измельчитель бытовых отходов (диспоузер) по патенту на изобретение (US 7963469 B2, В02С 23/18, опубликованное 13.02.2007), который принят за прототип. Измельчитель бытовых отходов устанавливается непосредственно под кухонной раковиной. Данная конструкция состоит из корпуса и размещенного в нем измельчающего органа выполненного в виде металлического диска, вращающегося со скоростью до 1450 об/мин, на котором установлены специальные свободно вращающиеся кулачки, внутри рабочей камеры со специальными терками. Измельченные отходы сквозь отверстия в диске смываются водой в канализационную трубу.
К недостаткам этого решения можно отнести образование настылей из волокнистых и пленочных компонентов пищевых отходов на стенках диспоузера, а также заклинивание шредера при размалывании твердых фракций (костей), что было установлено в ходе ряда испытаний.
Задачей изобретения является повышение производительности устройства путем создания новой конструкции измельчающего механизма, позволяющей измельчать более широкий перечень видов перерабатываемых пищевых отходов, и расширение области применения данного измельчителя в таких областях, как пищевая промышленность, сельское хозяйство.
Сущность изобретения состоит в том, что измельчитель пищевых отходов содержит загрузочный люк, рабочую камеру, в которой размещен измельчающий орган, приводимый в движение приводом через вал, разгрузочное отверстие, соединенное с канализацией для удаления измельченных пищевых отходов, отличие согласно изобретению состоит в том, что рабочая камера снабжена неподвижной дробящей поверхностью, выполненной в виде полого конуса и установленной с зазором относительно измельчающего органа, выполненного в виде подвижной измельчающей шарошки, представляющей собой усеченный конус, на конической поверхности которой в шахматном порядке в три яруса размещены резьбовые гнезда, в которые ввинчены пирамидальные штифты для интенсификации процесса дробления, при этом подвижная измельчающая шарошка, размещенная в рабочей камере, установлена на валу и прикреплена к основанию чаши посредством болта с верхним закреплением, а неподвижная дробящая поверхность расположена по периферии верхней части рабочей камеры и перевернута полым конусом вниз.
Кроме того, отличия еще состоят в том, что:
- резьбовые гнезда на конической поверхности подвижной измельчающей шарошки размещены с определенной глубиной и шагом по ярусам;
- глубина резьбовых гнезд подвижной измельчающей шарошки по ярусам является величиной постоянной и равна 5,5 мм;
- величина шага резьбовых гнезд на конической поверхности подвижной измельчающей шарошки линейно увеличивается от яруса к ярусу на 5 мм;
- шаг размещения резьбовых гнезд подвижной измельчающей шарошки первого яруса равен 19 мм;
- шаг размещения резьбовых гнезд подвижной измельчающей шарошки второго яруса равен 24 мм;
- шаг размещения резьбовых гнезд подвижной измельчающей шарошки третьего яруса равен 29 мм;
- пирамидальные штифты, ввинченные в резьбовые гнезда на упорную резьбу подвижной измельчающей шарошки, выполнены с прямоугольным основанием для монтажа;
- величина зазора между неподвижной дробящей поверхностью конуса и подвижной конической поверхностью измельчающей шарошки линейно уменьшается от первого к третьему ярусу шарошки;
- снабжен дебалансом, установленным на валу и выполненным с возможностью саморегулирования угла наклона подвижной измельчающей шарошки относительно чаши;
- основание чаши, к которой прикреплена шарошка, выполнено неподвижным.
Технический результат предложенного изобретения осуществляется за счет того, что новая конструкция измельчающего механизма позволяет перерабатывать как твердые компоненты пищевых отходов (кости), так и пленочные и волокнистые компоненты до размеров частиц, соответствующих нормативным требованиям, что позволяет его использовать не только в быту, но и в других областях, например в сфере общепита, пищевой промышленности и сельском хозяйстве, выбрав соответствующий типоразмер измельчителя.
Это происходит потому, что в результате механического воздействия, пищевые отходы, попадающие в зазор между полым конусом и подвижной измельчающей шарошкой, измельчаются до состояния пульпы и под действием силы тяжести и потока жидкости выводятся из устройства через разгрузочное отверстие, тем самым удаляясь из места образования пищевых отходов путем сброса в канализацию.
Процесс смешивания в устройстве производится без потерь, и исключается возможность образования застойных и мертвых зон по всему объему рабочей камеры, а также улучшается качество дробления широкого спектра пищевых отходов, в результате чего повышается производительность процесса.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - схематически изображено предложенное устройство в продольном разрезе;
на фиг. 2 – шарошка, на конической поверхности которой в шахматном порядке в три яруса размещены резьбовые гнезда с определенной глубиной и шагом по ярусам в 3D.
Измельчитель пищевых отходов состоит из: корпуса 1, загрузочного люка 2, рабочей камеры 3, которая снабжена в ее верхней части неподвижной дробящей поверхностью, выполненной в виде полого конуса 4 и установленной с зазором относительно измельчающего органа, выполненного в виде подвижной измельчающей шарошки 5, установленной на валу 6 и прикрепленной к неподвижному основанию чаши 7 посредством болта с верхним закреплением, электродвигателя 8 для приведения в действие измельчающей шарошки 5, соединенной с ним через вал 6, имеющий подшипник качения 9, дебаланса 10, установленного на валу 6, выполненного с возможностью саморегулирования угла наклона подвижной измельчающей шарошки 5 и разгрузочного отверстия 11.
Подвижная измельчающая шарошка 5 представляет собой усеченный конус, на конической поверхности которой в шахматном порядке в три яруса размещены резьбовые гнезда 12, в которые ввинчены пирамидальные штифты 13 для интенсификации процесса дробления. При этом резьбовые гнезда 12 на конической поверхности подвижной измельчающей шарошки 5 размещены с определенной глубиной и шагом по ярусам, соответственно глубина резьбовых гнезд 12 подвижной измельчающей шарошки 5 по ярусам является величиной постоянной и равна 5,5 мм, а величина шага резьбовых гнезд 12 линейно увеличивается от яруса к ярусу на 5 мм, а именно: шаг размещения резьбовых гнезд 12 подвижной измельчающей шарошки первого яруса равен 19 мм; второго яруса равен 24 мм; третьего яруса равен 29 мм.
Пирамидальные штифты 13, ввинченные в резьбовые гнезда 12 на упорную резьбу подвижной измельчающей шарошки 5, выполнены с прямоугольным основанием для монтажа.
Величина зазора между неподвижной дробящей поверхностью полого конуса 4 и подвижной конической поверхностью измельчающей шарошки 5 линейно уменьшается от первого к третьему ярусу шарошки.
Устройство по предложенному изобретению работает следующим образом.
Измельчение осуществляется с подачей воды для всех видов пищевых отходов. Поступающие на измельчение пищевые отходы попадают в загрузочный люк 2. Далее пищевые отходы поступают в рабочую камеру 3, где измельчаются в зазоре (пространстве) между неподвижной наклонной дробящей поверхностью, расположенной в ее верхней части и выполненной в виде полого конуса 4, и подвижной измельчающей шарошки 5, установленной на валу 6 и прикрепленной к неподвижному основанию чаши 7. Шарошка 5 приводится в движение с помощью электродвигателя 8, работающего от стандартной бытовой электросети (220 В). Кроме того, в устройстве установлен дебаланс 10, необходимый при переработке пищевых отходов в зависимости от их размерности и твердости. Выполнен он с возможностью саморегулирования угла наклона подвижной измельчающей шарошки 5.
В результате механического воздействия пищевые отходы, попадающие в зазор между полым конусом 4 и подвижной измельчающей шарошкой 5, измельчаются до состояния пульпы. Под действием силы тяжести и потока жидкости они выводятся из устройства через разгрузочное отверстие 11, тем самым удаляясь из места образования пищевых отходов путем сброса в канализацию.
Таким образом, предложенная конструкция измельчителя пищевых отходов позволяет его использовать не только в быту, но и в других областях, например в сфере общепита, пищевой промышленности и сельском хозяйстве, выбрав соответствующий типоразмер измельчителя.
Однако его компактность и питание от стандартной сети позволяет применять его в ограниченных объемах промышленных площадей различных производств, а также в лабораторных условиях.