CN104411410A - 利用离心法的食物垃圾的破碎和脱水设备 - Google Patents

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Abstract

本发明一种利用离心法的破碎和脱水设备，其用于高度选择性区分的食物垃圾收集，所述设备在支撑结构(10)中包括：漏斗(11)，该漏斗用于将垃圾产物引入到破碎腔(12)中并且随后引入到离心分离机(22)中，该离心分离机包括内部本体(23)和具有与其同轴的细微穿孔侧壁的外部本体(24)；经过滤的水的减速腔(26)；用于驱动所述破碎装置(21)和与所述破碎装置形成一体的所述离心分离机(22)的马达(15)，其中所述马达(15)一体地致动所述破碎装置(21)和所述离心分离机(22)并且处于与这二者(21，22)重叠的位置；和用于排空已破碎的垃圾产物的排出装置。破碎装置(21)和所述离心分离机(22)的所述内部和外部本体(23，24)位于所述减速腔(26)中并且与转盘(18)布置成一体，并且所述排出装置是可动排出装置(27)，该可动排出装置可以选择性地定位在位于布置在下方以关闭所述离心分离机(22)的凸缘延伸部(25)中的开口(29)下方，用于将破碎的垃圾产物排出到收集篮(34)中。刮板(38)可以选择性地运动而与所述离心分离机(22)的外部本体(24)的所述细微穿孔壁接合，以使离心的垃圾产物脱离。

Description

利用离心法的食物垃圾的破碎和脱水设备
技术领域
本发明涉及利用离心法的破碎和脱水设备，用于高度选择区分的食物垃圾收集。
背景技术
垃圾的区分收集及其新形式的再利用长久以来是世界上许多动议的目的，其中环境承受能力是用于确保地球的未来及其可能发展的最大挑战之一。
在形成所谓的城市固体废物(USW)的部分的各种组分中，涉及食物垃圾的占较大百分比(在20％与30％之间)。这种垃圾当然是处理最复杂的其中一种，这是因为其特征(液体和固体经常在一起)和自然腐烂现象，这迅速使其难闻并且是市民生活相当不便的源头。
区分收集以直接比例方式响应于再利用垃圾产物的逻辑：换言之，收集的选择性越高，越能对其进行高效利用。
食物垃圾的情况在某些方面由于以下各种原因是最典型的：(用于堆肥/肥料的好氧或用于沼气和消化的厌氧)生物发酵过程对于收集物的质量尤其敏感。获得的产物由于其质量而可以或不可以循环利用，通常与食物链相关。实际上仅高质量的堆肥才具有农业应用，而标准堆肥则用于填充垃圾填埋的技术舱室或用于环境恢复。
已有各种湿区分收集技术：从在特定的生物可降解的袋或桶中的手工方法到用机械装置实现的方法。其中，利用食物垃圾的离心法的垃圾处置单元或消散器在尤其具有盎格鲁撒克逊人文化的许多国家广泛使用，由于特定的切碎技术(通过离心磨损破损)和接近垃圾产生时刻的最佳收集(厨房)，其允许垃圾收集的选择性的较高质量。
但这些装置经常由于各种技术、司法或组织的原因而被限制使用(在前者中，在破损的垃圾产物所送达的污水系统中过度沉积的风险)。这主要是在用于专业应用的消散器的情况下，其处理相对于通常在家庭食物供给中存在的那些更容易沉积的垃圾产物并且大量聚集在特定的污水出口中。
这种限制的解决方案之一是所谓的离心式脱水器，其由一个(或多个)消散器或粉碎机构成，连接至来自消散器的废水的压榨或离心装置，其将工艺用水与破碎的垃圾的固体颗粒分离。
目前市场上最常见的这种装置包括：由马达驱动的消散器或粉碎机和也机动化的压榨机。压榨机由与过滤篮同轴的耳蜗件构成，水和较细颗粒穿过所述过滤篮，然后流到排水系统中并且随后进入公共污水系统。
该过程设想垃圾产物由足够的水流携带开始进入漏斗中并且随后由此进入粉碎机。垃圾产物继而输送到上述压榨机中，偶尔被输送器泵推压。一些装置设有水回收和再循环系统，以便限制其使用。
专利EP 1360013公开了另一种方案，其中消散器/粉碎机和离心分离机定位成与当工作时笨重且复杂的相应马达或传动装置相邻，或者同轴地布置，不仅不需要双机动装置而且宽度上也没有太多妨碍。
这些已知的复合装置因此产生各种问题。
首先，实际上，它们具有一定的累赘，这是因为马达和各种部件的存在，所述部件使其难以定位在专业厨房内。在这些厨房中，实际上空间的量总是有限的并且目前专门用于垃圾产物的收集和存储的面积是很小且受限制的，经常被限制成用于容纳袋子的简单垃圾箱所必须的面积。
这种布置也产生对于维护和维修的各种相关问题。
它们的尺寸还经常设计成用于处理大量的垃圾产物并且它们具有较高成本。
而且在已知的设备中，用于其正常工作的水和能量消耗较大。
而且，必须设计双重机动化装置或笨重且复杂的传动装置，具有工作问题。
JP 2068152示出了垃圾产物的脱水单元，其中有马达，该马达通过三个复杂的链和锥齿轮传动装置确定离心和破碎叶片内的转子的三个独立运动，其借助固定至框架的叶片、离心分离机的外转子和从侧面漏斗的最终供给装置而操作。
如上所述，破碎装置位于离心分离机外侧，在其上方，在设备的支撑结构与内部转子的上部延伸部之间。内部转子还在其外壁上承载螺旋叶片，其去除沉积在外部转子的内壁上的垃圾。下部中心开口允许垃圾产物在不含其液体成分的情况下排出。
即使这种设备也不能解决与笨重和功能复杂性或上述复杂传动装置相关的问题，并且其不具有所设想的破碎技术中高度选择性区分垃圾收集的技术特征。
发明内容
本发明的一般目的是以非常简单、经济且尤其有效的方式解决上述现有技术的缺点。
本发明的另一个目的是提供一种利用离心法的破碎和脱水设备，用于高度选择区分的食物垃圾收集，其是尤其简单和有效的，组件和马达的数量减小到最小。
本发明的另一个目的是提供一种利用离心法的破碎和脱水设备，用于高度选择区分的食物垃圾收集，其具有减小的空间，在该空间中，便于用于其功能和维护以及简单清洁的每种相关需求。
本发明的另一个目的是提供一种利用离心法的破碎和脱水设备，用于高度选择区分的食物垃圾收集，其具有悠闲的水和动力消耗。
鉴于上述目的，根据本发明，提供了一种利用离心法的破碎和脱水设备，用于高度选择区分的食物垃圾收集，其具有所附权利要求中限定的特征。
附图说明
本发明的结构和功能特征机器相对于现有技术的优点将从参照附图的以下说明而变得更明显，所述附图尤其示出利用离心法的破碎和脱水设备的实施例的示意图，其根据本发明用于高度选择区分的食物垃圾收集。
在附图中：
-图1示出根据本发明的设备的第一是数量的上侧剖视图；
-图2示出根据图1的设备的部分剖视前部透视图；
-图3示出根据图1的设备从后面看到的部分剖视透视图；
-图4示出根据本发明的设备从后面看到的上侧剖视图；
-图5示出根据图1的设备的部件的分解透视图；
-图6示出根据本发明的设备的另有杀伤力的上侧剖视图；和
-图7示出根据图6的设备的部分剖视前部透视图。
具体实施方式
参照图1，该图总体上示出根据本发明的用于高度选择性区分食物垃圾收集的利用离心法的破碎和脱水设备。
用于高度选择性区分食物垃圾收集的利用离心法的所述破碎和脱水设备包括支撑结构10，实际设备容纳在所述支撑结构10上。
尤其可以观察到，所述设备包括连接至破碎腔12的漏斗11，其用于通过上部铰接保护盖9的开口引入垃圾。漏斗11相对于破碎腔12切向地倾斜，以允许径向进入并且减少障碍，由此便于所述引入。
破碎腔12限定在截头圆锥体13内，该截头圆锥体容纳连接至马达15的轴14。马达15位于截头圆锥体13上方，其具有竖向轴线并且所述马达15的轴14通过位于特定壳体17中的轴承16旋转支撑，所述壳体17形成破碎腔的截头圆锥体13的一部分。
转盘18与轴14的下部自由端相对应地定位，当其旋转时朝向固定的齿环19投掷垃圾，使其破损。齿环19是固定的，其借助截头圆锥体13下方的螺栓20被约束(图5)。
而且，在截头圆锥体13或转盘18下方，设有与转盘18形成一体的离心装置。转盘18与轴14的端部相连并且在其上方承载捶打质量块21，在破碎期间所述捶打质量块与齿环19接合且相互作用。
尤其在所示的示例中，位于破碎腔中的捶打质量块21和齿环19的布置形成破碎装置。齿环19包括具有不同直径的径向面向内部的重叠的多行齿(在图5的示例中用30和31示出)，以便与面向捶打质量块21外侧的径向表面合作，所述径向表面也具有不同直径32和33，并且其尺寸与齿环19的齿30和31的行的直径尺寸互补。
离心装置或离心分离机22由筒体23构成，该筒体在转盘18下方延伸并且固定在轴14上。在该筒体23外侧设有与其同轴的额外筒体24，其具有较大直径和细微穿孔的侧壁，以便于所分离的水排出而保持破碎的固体垃圾产物。
离心装置中具有较小直径的内部筒体23在上部包括一系列凹槽39和凸脊40，其使得破碎的产物朝向外部筒体24的细微穿孔壁被投掷并且使其非常均匀地沉积。而且，内部筒体23在下部具有凸缘延伸部25，该凸缘延伸部设有宽开口29并且径向地延伸得与外部筒体24一样远。这些开口29允许离心的垃圾产物向下排出到特定的收集篮34中。离心机因此是环面形的。
凸缘延伸部25中的开口29当与下部排出管道27(图2和4)相对应时允许排出从离心分离机的外部筒体24的细微穿孔壁脱离的固体垃圾产物。
排出管道27具有与减速腔26的底部形成一体的具体特征，以便当不使用时，其容纳在所述腔的底部中，而当其工作时，即，当进行排放时，其通过由致动器37驱动的杆36的机械致动而从底部升起。该升起确保了管道27处于靠近离心分离机的开口29的位置，以便于在分离阶段收集由于通过致动器41驱动的刮板38的作用而从离心分离机的细微穿孔壁分离的垃圾产物。图2示出不带细微穿孔壁24的离心分离机22，以允许看到内部部件和刮板38。垃圾产物借助刮板38而分离并且落入位于舱室28中的可去除的容器34中，所述舱室位于水的减速腔26下方，与用于收集破碎的垃圾产物的离心分离机对准。
在优选实施例中，可动排出装置27和刮板38二者都通过液压致动器致动，该液压致动器被具有足够压力的自来水供给。
在图6和7所示的另一实施例中，所提供的的设备能实现额外的功能，其中相同部件用相同附图标记指示。
借助该可替代实施例，根据本发明针还对以下事实找到了解决方案，即，在某些情况下，垃圾产物的尺寸或形式与来自通向破碎腔12的漏斗的供给管道的尺寸不兼容，这导致机器的阻塞。从使用的简单功能性的角度来看，这种缺点可以通过以下方式来解决，即，打开保护盖9(图6和7中未示出)并且然后在机器停止的情况下手动地作用或借助适当的手动工具将物料块推到破碎腔12中。该操作是麻烦的并且如果随后形成另外的阻碍因而需要手动干预则无论任何是非决定性的。
一种可行的方案是在漏斗11的盆部中插入垃圾产物的耳蜗进给装置。该装置包括具有径向突出的螺旋轮廓或耳蜗43的轴42，其可以被手动地致动或者通过借助传动装置45与其连接的电动机44致动。耳蜗装置有利于垃圾产物到破碎腔12中的入口管道46中的安全引入。管道46优选地相对于破碎腔12切向地倾斜。
实际上，在该构造中，引入到漏斗11中的垃圾产物通过具有足够长度进给螺距的螺旋面43的相同运动推入到破碎腔12中。
除了提高机器的使用效率，设有螺旋入口装置的漏斗11还便于确定机器每单个装载可处理的垃圾产物的量。实际上，该限制是由可以附着至形成离心分离机22的穿孔体24的竖向壁的破碎垃圾产物的量限定的。通过螺旋面的转数，能以良好的近似值简历附着至所述壁而不与机器中的其他机构干涉、尤其不与刮板38干涉的破碎垃圾产物的最大量。
最后，螺旋装置可以允许所述设备的任何连续使用，而与没有螺旋装置的版本不同。实际上当打开盖9时，装置42的运动可以停止，而马达15的活动和因此破碎和脱水可以继续。耳蜗装置因此可以施加破碎腔12的填充的阻塞功能，另一方面允许填充装载漏斗11。该功能通过所述设备中的电子控制面板来管理。
在这些非限制性示例中可以找到形成本发明的一部分的所有重要特征。
本发明是考虑上述问题而做出的。
可以看到，该新方案满足以下目的：
-选择性破碎通过磨损破碎系统来确保，所述磨损破损系统由将破碎产物送至离心分离机的固定齿环和捶打质量块构成；
-仅有一个马达，并且因此对于具有相同性能的机器减小了装机功率；
-大大减小了所占据的空间，这是因为由于旋转板和离心分离机由单个部件构成，约束至位于离心分离机上方的马达的轴，因此破碎和离心操作实际上必然发生；
-大大减少了水消耗，这是因为与类似设备不同，通常用于将垃圾产物携带之破碎腔并且由此携带之单独的离心分离机的水流的功能在此减小到仅填充到破碎腔中，垃圾产物从该破碎腔排出，直接到达离心分离机；
-维护和清洁操作非常迅速，这是因为离心分离机可以通过位于减速腔的壁上的舱口盖拆除。
上述发明构造来自将用于破碎和离心的驱动马达定位在与破碎腔重叠的位置中的选择。
这样，所述设备减小了尺寸，这是因为离心分离机不必具有与例如专利EP 1360013中所述的致动马达的尺寸一致的直径。
而且，所述设备的所有供电部件都容纳在受水流影响的区域上方的位置，并且因此被保护免于水流浸透，还有利于且确保由与电流意外接触引起的安全方面。
本发明的设备将垃圾产物的液体成分和处理水与破碎固体分离，允许会产生污水系统中沉积问题的垃圾产物的成分被分离和收集。垃圾产物可以变成用于各种生态用途的回收和再利用的一部分。
本发明因此实现了以下各目的：垃圾产物的内在选择能力、机器尺寸减小、生产成本降低、节省处理水、能量/装机功率消耗减小、便于维护和清洁。
第一目的是专门用于垃圾产物的高质量区分回收和随后再利用的目的。
第二目的来自这样的事实，即，专业厨房内可用的空间总是非常有限的并且目前用于垃圾产物的收集和存储的面积是很小且受限制的，经常被限制于用于容纳袋的简单垃圾桶所必须的面积。
第三目的来自这样的认识，即，虽然有国家和国际法规鼓励减小垃圾产物的危险性，但实际上在最好的情况下用于这种垃圾的资源是有限的，并且这是部分地由于质量低而引起的USW的有机质的较低再利用。
设计用于这种收集，尤其如果用于较小量垃圾的产生者，所述装置因此具有有限的制造成本。
第四目的是满足对节约的要求，不仅是环境法规或装机要求，而且也可持续性日益扩散逻辑所希望的。
如上文所述，由于环境原因和资源成本，越来越多的顾客实际上将处理水作为考虑因素。
装机功率和相关电能消耗由于与上述类似的原因而是合理的，并且在本发明的设计中已经考虑。
最后两个特征(维护和清洁的便利性)来自在处理结束时必须处理设备的维护和效率的人的直接需求，由于所处理的物料的类型，其可能是气味和不良排放物的来源，并且会吸引昆虫和被有机物质吸引的其他动物。
可见，本发明实现了全部这些目的。
在本说明书的前序部分中提及的目的因此得以实现。
用于提供本发明的设备的结构的形式作为材料和组装方式自然可以与附图中仅用于示例性和非限制性目的示出的那些不同。
本发明的保护范围因此由所附权利要求限定。

Claims (8)

1.一种利用离心法的破碎和脱水设备，其用于高度选择性区分的食物垃圾收集，所述设备在支撑结构(10)中包括：漏斗(11)，该漏斗用于将垃圾产物引入到破碎腔(12)中并且随后引入到离心分离机(22)中，该离心分离机包括内部本体(23)和具有与其同轴的细微穿孔侧壁的外部本体(24)；经过滤的水的减速腔(26)；用于驱动所述破碎装置(21)和与所述破碎装置形成一体的所述离心分离机(22)的马达(15)，其中所述马达(15)一体地致动所述破碎装置(21)和所述离心分离机(22)并且处于与这二者(21，22)重叠的位置；和用于排空已破碎的垃圾产物的排出装置，其特征在于，所述破碎装置(21)和所述离心分离机(22)的所述内部和外部本体(23，24)位于所述减速腔(26)中并且与转盘(18)布置成一体，并且所述排出装置是可动排出装置(27)，该可动排出装置可以选择性地定位在位于布置在下方以关闭所述离心分离机(22)的凸缘延伸部(25)中的开口(29)下方，用于将破碎的垃圾产物排出到收集篮(34)中，并且刮板(38)可以选择性地运动而与所述离心分离机(22)的外部本体(24)的所述细微穿孔壁接合，以使离心的垃圾产物脱离。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于将垃圾产物引入到破碎腔(12)中的所述漏斗(11)容纳耳蜗装置(42，43)，用于将尺寸或形式与入口管道(46)的尺寸不兼容的垃圾产物进给并引入到所述破碎腔(12)中。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述耳蜗装置(42，43)是手动的或机动化的，并且用于机器的连续或半连续进给。
4.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述可动排出装置(27)由管道(27)构成，该管道可以从在所述离心分离机(22)的开口(29)附近围绕所述离心分离机(22)的减速腔(26)的底部机械地升起，以便于破碎的垃圾产物的传送并且附着至所述收集篮(34)中的外部圆筒体(24)的细微穿孔壁。
5.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述可动排出装置(27)和所述刮板(38)通过液压致动器致动，所述液压致动器被供给有具有足够压力的自来水。
6.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述漏斗(11)中定位有相对于所述破碎腔(12)切向地倾斜的管道(46)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述破碎腔(12)限定在截头圆锥体(13)内，该截头圆锥体容纳连接至所述马达(15)的轴(14)。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述破碎装置由捶打质量块(21)构成，所述捶打质量块位于约束至与所述马达(15)相连的轴(14)的下部自由端的所述转盘(18)上，并且在破碎时与约束在所述截头圆锥体(13)下方的齿环(19)接合。
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