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Die
Systeme, die derzeit zur Mikrowellenbehandlung von Produkten allgemein
und von Abfall insbesondere verwendet werden, gehören normalerweise
zu dem Typ des kontinuierlichen arbeitenden Systems und benötigen eine
kontinuierliche Zuführung
des Abfalls zu einer Behandlungskammer, in der der Abfall zeitweilig
gehalten wird oder durch Beförderungsmittel
bewegt werden kann und in der der Abfall durch Mikrowellen auf die
gewünschte
Temperatur und für
den gewünschten
Zeitraum erwärmt
wird und dann kontinuierlich durch Ausstoßmittel ausgestoßen wird.
Diese Systeme sind teuer und schwierig zu betreiben und sind für die zyklische
Behandlung von unterschiedlichen Mengen von festem Abfall, der beispielsweise
in einer Krankenhausumgebung erzeugt wird und der derzeit in geeigneten
Pappkartons oder Wellplastikboxen gesammelt wird und für die Entsorgung
in autorisierten Verbrennungsanlagen vorgesehen ist, ungeeignet.
Es gibt ferner auch periodisch betreibbare Mikrowellenbehandlungssysteme,
die typisch für
den Gebrauch in Labors sind und nicht auf der Basis automatischer
Zuführung
und Entfernung des Abfalls in und aus der Behandlungskammer organisiert
sind.
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Die
EP-A-0 410 306 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Behandlung von Krankenhausabfall, wobei ein abgedichteter Behälter, der
den Abfall enthält,
in eine Sterilisationskammer befördert wird,
in der der Abfall einer Mikrowellenbestrahlung unterzogen und danach
aus der Sterilisationskammer entfernt wird.
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Hinsichtlich
des spezifischen Problems der Sterilisation von Krankenhausabfall
oder ähnlichen Problemen,
um sicherzustellen, dass der Abfall in einem begrenzten Zeitraum
nach seiner Bildung mit Vorteilen bei der Eindämmung der Fortpflanzung irgendwelcher
Bakterien des Abfalls neutralisiert werden kann, und um sicherzustellen,
dass nach der Behandlung der Abfall kostengünstig in der gleichen Weise
wie normaler Abfall entsorgt werden kann, schlägt die Erfindung eine einfach
steuerbare zyklische Betriebsvorrichtung vor, die eine hoch zuverlässige Technologie
nutzt, die im wesentlichen auf der folgenden vorgeschlagenen Lösung basiert.
Die Maschine umfasst eine Mehrzahl von identischen Behältern einer
geeigneten Form und Kapazität,
die vorzugsweise nach außen
sich erweiternde Öffnungen und
einen runden Querschnitt aufweisen und die durch ein Karussell oder
beliebige geeignete Fördermittel
zyklisch mit den folgenden Betriebsstationen zusammenwirken: a)
eine erste Station, die die Boxen (Papierkartons) mit Abfall zerkleinert,
um ein fein zerkleinertes Produkt zu erzeugen, das durch geeignete
Mittel in jeden Behälter
mit einer vorbestimmten, konstanten Menge gefüllt und zusammengedrückt und
geeignet befeuchtet wird, wobei die Öffnung des Behälters durch
geeignete Mittel geschützt
und rein gehalten wird, b) eine zweite Station, in der die Öffnung der
Behälters
geschlossen wird, um eine Abdichtung mittels eines Kolbens zu bilden,
der über
einen Wellenleiter mit dem Magnetron in Verbindung steht, das die
Mikrowellen, die zur Sterilisation des Abfalls in dem Behälter notwendig
sind, erzeugt. Geeignete Mittel steuern den Druck und, wenn notwendig,
die Temperatur in dem Behälter
derart, dass der Abfall bei der spezifischen Temperatur und für den Zeitraum,
der zur Neutralisation irgend welcher Bakterien, die in dem Abfall
enthalten sind, notwendig sind, behandelt wird, während nach
Beendigung der Sterilisation der Behandlungsbehälter auf Atmosphärendruck
gebracht und von dem Kolben entfernt wird, c) falls notwendig eine
Station zum Ent fernen jeglicher überschüssiger Flüssigkeit,
die in dem sterilisierten Abfall enthalten ist, wobei die Öffnung des
Behälters
in geeigneter Weise geschützt
und reingehalten wird, und d) eine Station, die den behandelten Abfall
aus dem Behälter
ausstößt, wobei
die Öffnung des
Behandlungsbehälters
durch geeignete Mittel geschützt
und reingehalten wird, so dass er mit dem Kolben der Sterilisationsstation
zusammenwirken und eine Dichtung bilden kann.
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Weitere
Charakteristika der vorliegenden Erfindung und die damit verbundenen
Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung deutlicher, die nur beispielhaft und ohne einschränkende Absicht
in den Figuren der angehängten
Zeichnungsblätter
dargestellt ist, wobei
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1 und 2 im
Längsschnitt
einen der Behandlungsbehälter,
die bei der Maschine verwendet werden, wobei Teile in Ansicht und,
mit verschiedenen Konstruktionsdetails dargestellt sind,
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3 weitere
Details des Behälters
von 1 im Schnitt entlang der Schnittlinie III-III
darstellt,
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4 in
einer Seitenansicht und mit Abschnitten im Schnitt das Karussell,
auf dem die Behälter,
die in den vorangehenden Zeichnungen gezeigt sind, montiert sind,
und insbesondere die Abfallsterilisationsstation zeigt,
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5 und 6 jeweils
in einer Vorderansicht und einer Seitenansicht abschnittsweise geschnitten,
die Anfangs- und Endabschnitte der Station zum Zerkleinern des Abfalls
und Zuführen
desselben in die Behandlungsbehälter
mit geeigneter Befeuchtung darstellen,
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7 in
einer Seitenansicht teilweise geschnitten, die Station zum Trockenen
des behandelten Abfalls darstellt,
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8 und 9 jeweils
in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht die Station zum Ausstoßen des
Abfalls aus den Behandlungsbehältern
und zum Reinigen der Behälter,
wenn notwendig, vor deren Rückkehr
in den Behandlungszyklus darstellen.
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1 zeigt,
wie die Maschine wenigstens vier oder drei (siehe nachfolgend) zylindrische
Stahlbehälter 1 mit
geeigneten Dimensionen, beispielsweise einem Innendurchmesser von
ungefähr
130 mm und einer Höhe
von ungefähr
190 mm und mit geeignet abgerundeten unteren inneren Winkeln und einer
inneren trichterförmigen
Erweiterung 101 der oberen Kante, verwendet, und die vorzugsweise
eine äußere Ummantelung 2 zur
Wärmedämmung (siehe ferner 2)
aufweisen und wenn erwünscht,
wenigstens an dem Boden ein Gehäuse
für eine
Temperatursonde 3 aufweisen, die beispielsweise ein geeigneten
Stecker 103 aufweist, der von der Ummantelung 2 (siehe
unten) vorragt. Um die Art der Behandlung, für die sie bei dem vorliegenden
Beispiel vorgesehen sind, zu ermöglichen,
weist jeder der Behälter 1 einen
externen Axialschaft 201 an seinem Boden mit einem seitlichen
Keil 4 und mit einer darunter angeordneten Medianöffnung 5 in
C-Form auf, die um 90° gedreht
ist und ein gebogenes Profil in der Draufsicht (3)
aufweist, auf und weist im Zentrum seines gebogenen Aufbaus eine
runde Ausnehmung 6 auf, die durch eine lineare Längsmittelausnehmung 106 diametral
geschnitten wird. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Behälter 1 ohne
ihre Ummantelungen 2 in den weiteren Zeichnungsfiguren
darstellt. Die Behälter 1 sind
beispielsweise vertikal und mit gleichen Winkelabständen an
einem Karussell 7 mit einer vertikalen Achse, wie in 4 dargestellt,
montiert, das durch sein intermittierend arbeitendes Rotationssystem 207 mit
einer Winkelamplitude, die gleich der zwischen den darauf angeordneten
Behältern 1 ist,
auf Befehl in Drehung versetzt wird. Das Karussell 7 umfasst
eine Plattform 107 mit Bohrungen 8, die für das Hindurchtreten
des Schafts 201 geeignet ausgebildet sind, und mit Vergrößerungen 108 (siehe
ferner 9) zum Hindurchtreten der Keile 4 der
Behälter 1,
die mit ihrer Basis auf der Plattform 107 ruhen, ausgebildet
ist und wobei ihre Öffnungen 5 in
vertikalen Radialebenen bezüglich
des Karussells 7 angeordnet sind und daher immer bezüglich der
stationären
Mittel korrekt ausgerichtet sind, die erforderlich sind, um mit
diesen zyklisch in Eingriff zu kommen und dann von diesen (siehe
nachfolgend) gelöst
zu werden. Für
diesen Zweck ist das Zentrum dieser Krümmung in der Draufsicht auf
die Öffnung 5 auf
der Achse des Karussells 5 angeordnet. Vertikale Stäbe 9,
die mit gleichen Winkelabständen
angeordnet sind und frei-rotierende Rollen 109 mit horizontalen
Achsen aufweisen, sind an der Plattform 107 befestigt,
wobei mindestens drei dieser Stäbe
jeweils für
einen Behälter 1 vorgesehen
sind, um Ausrichtführungskäfige für die Behälter zu
bilden. Das Karussell 7 kann ferner mit einem geeigneten
Gehäuse 307 und
weiteren Mitteln versehen sein, um, wenn erwünscht, zu ermöglichen, dass
die verschiedenen Komponenten des Karussells in geeigneter Weise
vor jeder Wartung, beispielsweise durch Einleiten von Wasserdampf und/oder
weiterer Produkte in das Gehäuse,
die für diesen
Zweck geeignet sind, gereinigt werden können, wobei die gesamte Anordnung
für Personen,
die auf diesem Gebiet erfahren und zur Ausführung durch diese in verschiedener
Weise geeignet sind, offensichtlich ist. Aus den 5 und 6 ist
erkennbar, dass die erste Station, mit der die Behälter 1 zusammenwirken,
zum Abfüllen
des zu behandelnden Abfalls in die Behälter ausgelegt ist. Diese Station
kann mit Mitteln, die die Abfallboxen der Zerkleinerungsvorrichtung
automatisch zuführen,
verbunden sein. Die Boxen (Papierkartons) B, die mit Abfall gefüllt sind,
werden beispielsweise hintereinander auf einer Fördervorrichtung 10 platziert,
die die erste Box einem letzten Beschleunigungsförderer 110 zuführt, die
diese Box von den folgenden trennt und diese auf den zwei ein Paar
bildenden parallelen horizontalen Zinken 111 einer Anhebevorrichtung 11 positioniert.
Es ist verständlich,
dass in Wirklichkeit das Fördersystem 10, 110 um
90° aus
der Position, die in 5 dargestellt ist, gedreht werden
kann, wobei die letzte Fördervorrichtung 110 weiterhin
zwischen den Zinken der Anhebevorrichtung 11, jedoch rechtwinklig
zu diesen, angeordnet ist. Die Hubvorrichtung 11 ist mit
einem Schieber 211 verbunden, der auf vertikalen Führungen 12 gleitet
und beispielsweise durch ein Gewindesystem 13, das durch
einen drehrichtungsumkehrbaren Motor 15 angetrieben wird,
unterstützt
durch Endmikroschalter, die nicht dargestellt sind, bewegt wird.
Die oben beschriebene Führung 12 ist
an einem parallelflächigen
Einfülltrichter 16 seitlich
befestigt, der in Draufsicht rechteckig ausgebildet und groß genug
ist, um wenigstens eine Box B aufzunehmen, und eine seitlich Luke 116 aufweist, deren
Höhe größer ist
als die der Box B, und mit einer horizontalen Anordnung verbunden
ist, die aus einer Führung 17 und
einem Schieber 117 besteht, wobei der Schieber beispielsweise
mit einem Schraubtrieb 118, der durch einen reversiblen
elektrischen Motor 18 angetrieben wird und durch Endmikroschalter,
die nicht dargestellt sind, verbunden ist. Ein Arm 119,
der an dem Schieber 211 befestigt ist, tritt in den Einfülltrichter 16 durch
eine Längsöffnung in
der Seitenwand, die der, die durch die Luke 116 verschlossen wird,
gegenüberliegt,
ausgebildet ist, ein und stützt
in dem Einfülltrichter
eine gefederte horizontale Pressvorrichtung 19 mit einem
Sensor 20 ab, der die Belastung der Federn misst und nachfolgend
detaillierter beschrieben ist. Die Enden eines Riemens 21 aus Stahl
oder einem anderen Material, das die Öffnung des Einfülltrichters,
durch die der Arm hindurchtritt, verschließt und der um freilaufende
ortsfeste Riemenscheiben 22, 22' läuft, sind an dem Arm 119 befestigt.
An dem Boden des Einfülltrichters 16 ist
wenigstens eine Zerkleinerungsvorrichtung 123 mit ortsfesten
Klingen vorgesehen, die mit den Umfangsklingen eines Zerkleinerungszylinders 23 zusammenwirken,
der um seine eigene horizontale Achse, normalerweise im Uhrzeigersinn
gemäß 5,
rotiert und der durch einen reversierbaren elektrischen Motor 24 mit
Wärmeschutzvorrichtung
angetrieben wird. Unterhalb des Rotors 23 der Zerkleinerungsvorrichtung ist
ein statisches oder vibrierendes Siebgitter 25 angeordnet,
durch das nur der zerkleinerte Abfall V mit der vorbestimmten Partikelgröße zusammen
mit der Flüssigkeit,
die in dem Abfall vorhanden ist, hindurchtreten kann. Fördermittel 26 eines
beliebigen Typs, die für
diesen Zweck geeignet sind, und die, wenn erforderlich, überschüssige Flüssigkeit
in einen darunter angeordneten Tank 27 abfließen lassen
können, durch
dessen Auslassrohr 127 die Flüssigkeit abfließen kann
und beispielsweise zirkulieren kann, um neuen Abfall zu befeuchten,
sind parallel geschaltet unterhalb des Siebs 25 angeordnet.
Die Fördermittel 26 können aus
einem Band bestehen, das, wenn erforderlich, gelocht oder porös ist, oder
aus einem System mit einem oder mehreren vibrierenden Kanälen mit
einer stufenförmigen
Ausbildung bestehen. Der Boden des Einfülltrichters 16 ist
durch ein Gehäuse 28 mit
dem Tank 27 verbunden, um jegliche Ausbreitung von Staub
aufgrund des Zerkleinerns zu verhindern. Zu diesem Zweck ist es
möglich,
in dem oberen Abschnitt des Einfülltrichters 16 und/oder
an einer beliebigen anderen geeigneten Position Anschlüsse 216,
die mit Absaug-, Filter- und Sterilisationsmitteln verbunden sind,
die einen genauen negativen Druck (Unterdruck) in dem gesamten Zerkleinerungssystem
aufrechterhalten, vorzusehen. Die oben beschriebene Station arbeitet,
wie nachfolgend beschrieben. Wenn die Pressvorrichtung 19 sich
an der unteren Bewegungsposition und an dem Punkt, der zu der Zerkleinerungsvorrichtung 23 am
nächsten angeordnet
ist, befindet, werden die Zinken 111 unterhalb und an den
Seiten der Fördervorrichtung 110 positioniert,
die dann automatisch aktiviert wird, um eine Box B, die Abfall enthält, auf
dieser und den Zinken 111 zu positionieren. Wiege- und Überwachungsmittel
für weitere
Zwecke können
in dem Bereich der Fördervorrichtung 110 vorgesehen
werden, um zu überprüfen, ob
der Inhalt der Box den Sicherheitsbedingungen, die für den korrekten
Betrieb der Vorrichtung festgelegt sind, entspricht oder nicht,
und dafür,
wenn diese Bedingungen nicht vorliegen, sind Mittel (nicht dargestellt)
vorgesehen, um die Box von der Fördervorrichtung 110 zu
entfernen. Die Oberseite der Box, die auf der Fördervorrichtung 110 angeordnet
ist, wird auf einer solchen Höhe
angeordnet, dass sie nicht mit dem unteren Abschnitt der Luke 116 kollidiert,
die oberhalb dieser angeordnet ist und die in dem nächsten Schritt
horizontal in die Position, die in gestrichelten Linien dargestellt
ist, in der die Zerkleinerungsvorrichtung 23 vorher angehalten
wurde, verbracht wird, um den Einfülltrichter 16 zu öffnen. Im
nächsten
Schritt wird der Schieber 119 angehoben, um sowohl die
Pressvorrichtung 19 als auch die Hubvorrichtung 11 anzuheben
und die nach oben gerichtete Bewegung wird unterbrochen, wenn die Pressvorrichtung
sich in dem oberen Abschnitt, der in ausgezogenen Linien dargestellt
ist, befindet und die Zinken 111 sich in einer Position
befinden, die im wesentlichen mit dem Boden des Einfülltrichters 16 ausgerichtet
ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Motor 18 wieder gestartet,
um die Luke 116 zu dem Einfülltrichter 16 zu bewegen
und bei diesem Schritt wirkt die Luke als Schieber und schiebt die
Box B derart in den Einfülltrichter,
dass sie auf den Zinken 111 und dann auf eine Brücke 316 gleitet,
die beispielsweise mit dem Einfülltrichter
einstückig
ausgebildet ist. Wenn die Box B zugeführt ist, wird die Zerkleinerungsvorrichtung 23 gestartet
und der Motor 15 reversiert, um die Pressvorrichtung 19 herunterzulassen,
die ihren Schiebeschritt auf die Box B ausführt, um sie fortschreitend
im Zusammenwirken mit der Zerkleinerungsvorrichtung zuzuführen, die
fortschreitend diese zusammen mit ihrem Inhalt zerkleinert. Das
Herablassen der Pressvorrichtung 19 wird automatisch angehalten,
wenn der Sensor 20 feststellt, dass die Federn, mit denen
die Pressvorrichtung ausgestattet ist, gespannt sind und wird wieder
automatisch gestartet, wenn der Sensor den entgegengesetzten Zustand
feststellt und wobei die Bewegung zu der unteren Endlage, die durch
einen Endmikroschalter festgestellt wird, fortgeführt wird.
Wenn der Überhitzungsschutz,
der den Motor 24 steuert, eine übermäßige Kraft während des
Zerkleinerns der Box B und ihres Inhalts feststellt, sind Mittel
vorgesehen, die sicherstellen, dass dieser Motor angehalten wird,
dass die Pressvorrichtung 19 angemessen angehoben wird
und dass der Motor dann wieder reversiert gestartet wird, um die
Zerkleinerungsvorrichtung freizufahren. Nach einem vorbestimmten
Zeitraum wird die Zerkleinerungsvorrichtung gestartet, um wieder
im Uhrzeigersinn zu rotieren und die Pressvorrichtung 19 startet,
sich abwärts
zu bewegen, um den normalen Betriebszyklus wieder zu starten. Der
Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung wird offensichtlich ferner durch
Mittel (nicht dargestellt) gesteuert, die den Ansammlungszustand
des zerkleinerten Abfalls auf dem Fördermittel 26 überwachen,
wenn beispielsweise dieses Fördermittel
nach dem Befüllungsschritt
eines Behandlungsbehälters 1 erforderlichenfalls
angehalten wird. 6 zeigt, dass, wenn das Karussell 7 einen
Behälter 1 in
der Befüllungsstation positioniert,
der Behälter
unter und in axialer Ausrichtung zu einer Hülse 29 angeordnet
wird, die an einem Schieber 130 montiert ist, der an einer
vertikalen ortsfesten Führung 30 gleitet
und der mit Hub- und Ablassmitteln, die beispielsweise aus einem
Schraubtrieb, einem reversierbaren Motor 31 und Endmikroschaltern
(nicht dargestellt) bestehen, verbunden ist. Auf Befehl wird die
Hülse 29 derart
herabgelassen, dass ihr unteres Ende mit der Öffnung des Behälters 1 in
Eingriff gebracht wird, um diesen vor Verunreinigungen zu schützen und
als Verbindungstrichter zu den Zuführmitteln für den Abfall, der sterilisiert
werden soll, zu dienen. Dies ist so, weil die Hülse 29 mit einer seitlichen Öffnung 32 versehen
ist, die mit dem Fördermittel 26 ausgerichtet
ist, das, wenn die Hülse herabgelassen
wird und unter dem aktiven Zweig diese Fördermittel angeordnet ist,
während
dann, wenn die Hülse
angehoben wird, die Öffnung
angehoben wird und die Hülse
ferner als ein Mittel zum Anhalten des zerkleinerten Abfalls, der
auf dem Fördermittel angeordnet
ist, dient. Wenn die Hülse 29 sich
in der unteren Position befindet, wird der fein zerkleinerte Abfall
V von dem Fördermittel 26 in
den Behälter 1 ausgestoßen. Es
sind geeignete Mittel vorgesehen, die durch den Pfeil 33 schematisch
dargestellt sind, um eine genaue Flüssigkeitsmenge, beispielsweise Wasser,
auf den Abfall V zu sprühen,
der dem Behälter 1 während des
Befüllungsschritts
zugeführt
wurde. In das obere Ende der Hülse 29 ist
normalerweise das untere Ende eines zylindrischen Kolbens 34 in Eingriff,
dessen Durchmesser geringfügig
kleiner als der Innendurchmesser des Behälters 1 ist, und dessen
oberes Ende mit einem Schieber 230 verbunden ist, der beispielsweise
an der Führung 30 gleitet
und der mit Mitteln zum Anheben und Herablassen in Form des Schraubtriebs
verbunden ist, und mit einem reversierbaren elektrischen Motor 35 mit
einer elektronischen Geschwindigkeits-, Phasen und Drehmomentsteuerung,
beispielsweise einem Stromrichtermotor. Die Fördermittel 26 werden
zyklisch angehalten und der Kolben 34 wird herabgelassen,
um den Abfall im Behälter 1 zusammenzupressen,
wobei die Drehmomentsteuerung wenigstens im letzten Schritt derart
vorgesehen ist, dass eine stark komprimierte Lage von Abfall in
dem Behandlungsbehälter, beispielsweise
auf ein konstantes Niveau, das durch L gekennzeichnet ist, durch
beliebige geeignete Betriebslogiken, die einfach implementiert und
experimentell bestimmt werden können,
gebildet wird. Es ist wichtig, dass der Abfall V, der in den Behälter 1 eingefüllt ist,
ausreichend befeuchtet ist und es ist daher notwendig, die Kapazität und Aktivierungszeit
der Zuführmittel 33 zu
beachten. Es ist möglich,
auf den Abfall einzuwirken, während
er noch auf den Fördermitteln 26,
wobei angenommen wird, dass überschüssige Flüssigkeit
aus dem Abfall aufgrund der Erdanziehung abfließt, angeordnet ist oder dass
das Flüssigkeitsniveau
im Behälter 1,
beispielsweise durch Mittel, die in dem Kolben 34 angeordnet
sind, überwacht
und/oder eingestellt werden kann. Für diesen Zweck ist zu beachten,
dass in dem letzten Kompressionszustand des Abfalls im Behälter 1 der
Abfall wie ein Schwamm wirkt, der durch den Kolben 34 zusammengedrückt wird,
wodurch die Flüssigkeit,
die in dem Abfall enthalten ist, zur Oberfläche aufsteigt. Durch Verwenden
von Sensoren (nicht dargestellt), die in dem Kolben 34 angebracht
sind, ist es möglich, die
Flüssigkeitsmenge,
die in dem zusammengedrückten
Abfall vorhanden ist, und durch Verwenden von speziellen Mitteln
in dem Zuführsystem 33 zu
bestimmen, und es ist ferner möglich,
diese Flüssigkeitsmenge
zu regulieren, wobei die gesamte Anordnung für den Fachmann offensichtlich
und einfach anzuwenden ist. Anstelle der Verwendung der oben beschriebenen
Zuführsysteme 33 kann
der Abfall, der sich in dem Behälter 1 befindet,
auf eine andere als die dargestellte Weise, durch Verwenden von
Mitteln, die in dem Kolben 34 angeordnet sind und die die
Flüssigkeit
dem Abfall während
des aktiven Hubs des Kolbens, der den Abfall in dem Behandlungsbehälter zusammendrückt, zuführen, angefeuchtet
werden. Wenn der Behälter 1 gefüllt ist
und nachdem der Kolben 34 wieder in seine obere Ruheposition
zurückgekehrt
ist, wird auch die Hülse 29 angehoben, aus
dem Behälter 1 entfernt
und zum Anfang der Zyklusposition zurückgestellt. Das Gewicht des
Behälters 1 ist
dann, wenn er mit Abfall befüllt
ist, derart, dass der Behälter
durch die Schwerkraft in der unteren Position gehalten wird, sogar
dann, wenn eine geringe Reibung zwischen der Hülse 29 und der Öffnung des
Behälters
vorhanden ist. Falls notwendig können
jedoch geeignete Mittel, die in gestrichelten Linien gezeigt und
durch das Bezugszeichen 136 gekennzeichnet sind, an dem
Boden des Karussells vorgesehen werden, um mit der unteren Öffnung 5 des
Schafts des Behälters 1 in
Eingriff gebracht zu werden, um zu verhindern, dass der Behälter 1 der Hülse 29 beim
Anheben folgt und um ferner dem Druck, der von dem Kolben 34 beim
Schritt des Zusammendrückens
des Abfalls ausgeübt
wird, entgegenzuwirken, um eines anormales Einleiten dieses Drucks
auf die drehende Plattform 107 des Karussells 7 zu
verhindern.
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Aus 4 ist
es ersichtlich, dass, während das
Karussell 7 einen neuen Behälter 1 in der oben beschriebenen
Füllstation
positioniert, der Behälter 1,
der diese Station verlässt
und mit der kompaktierten Abfallmasse V gefüllt ist, zu der Sterilisationsstation
transportiert wird, die insbesondere eine pilzkopfförmige Vorrichtung 36 umfasst,
deren Kopf mit der unteren Öffnung 5 des
Schafts des Behälters 1 in Eingriff
gebracht wird und die durch die Wirkung von Axialbewegungsmitteln,
beispielsweise einem Schraubtrieb mit einem reversierbaren Motor 37,
um einen vorbestimmten notwendigen Weg angehoben wird, um den oberen
Abschnitt des Behälters 1 in eine
Schutz- und Abschirmhülse 38 zu
schieben, die mit einem Abstand einen zylindrischen Kolben 39 umschließt, der
mit einer Dichtung, die durch seine seitlichen Dichtungen 40 gebildet
wird, in die Öffnung des
Behälters 1 eintritt,
bis er sich nah zum Niveau L der Abfallmasse V, die be handelt werden
soll, befindet, wobei diese Baueinheit 38, 39 mit
einer ortsfesten Abstützanordnung 41,
die beispielsweise an dem Boden des Karussells befestigt ist, einteilig
ausgebildet sein kann. Der Kolben 39 weist eine Axialkammer 42 einer
geeigneten Form und Größe auf,
die unterhalb eines vergrößerten Abschnitts
endet, in der unter Zwischenschaltung der entsprechenden seitlichen
Dichtungen 43 zwei ein Paar bildende Membrane 44, 44' aufgenommen
sind, die aus Quarz oder einem anderen geeigneten Werkstoff hergestellt
sind, der für
Mikrowellen jedoch nicht für
Flüssigkeiten durchlässig ist,
und die in einem notwendigen Abstand voneinander durch einen ringförmigen Abstandshalter 45 gehalten
werden, der radiale Durchgangsbohrungen 46 aufweist, die
mit einer äußeren ringförmigen Ausnehmung 47 in
Verbindung stehen, mit der ein ansteigender Kanal 48 verbunden
ist, der in dem Kolbenkörper
ausgebildet und mit einem Druckwandler 49 verbunden ist,
der das elektrische Signal entsprechend seiner Messung an einen
Prozessor 50 übermittelt,
der den Betrieb der Vorrichtung oder der betroffenen Einheit steuert.
Die Quarzteile 44, 44' sind beispielsweise durch einen
Flansch 51, der an dem unteren Flansch des Kolbens 39 befestigt ist,
ortsfest gehalten, aber es ist zu vermerken, dass auch andere geeignete
Mittel hierfür
verwendet werden können.
Ein Druckauslass 152 ist an der unteren Fläche des
Kolbens 39 offen und ist mit einem ansteigenden Kanal 52 verbunden,
der in wenigstens zwei Durchlässe
verzweigt ist, wobei einer mit einem Druckbegrenzungsventil 153 für den maximalen Druck
verbunden ist und parallel dazu ein Druckwandler 53 angeordnet
ist, der das entsprechende elektrische Signal an den Prozessor 50 abgibt.
Der andere Durchlass des Kanals 52 führt zu einem Magnetventil 54,
das durch den oben beschriebenen Prozessor 50 gesteuert
wird und zu einem geschützten
Abschnitt, beispielsweise in den (nicht dargestellten) Behälter ausleitet,
aus dem Wasser zum Anfeuchten des Abfalls V während des Füllens des Behälters 1 entnommen
wird. Die Axialkammer 42 des Kolbens 39 ist durch
einen Wellenleiter 155 mit dem Generator 55 verbunden,
der Mikrowellen, die für
den Sterilisationsschritt notwendig sind, beispielsweise einem herkömmlichen
Hohlkammermagnetron mit geeigneter Leistung, der in dem Frequenzband
von ungefähr
2,45 GHz betrieben wird, erzeugt. Um den Betrieb des Generators 55 zu
optimieren, kann, wenn notwendig, der Generator mit bekannten Mitteln,
die die Wellenmenge, die zu dem Generator zurückgestrahlt wird, messen können, versehen
sein. Der Betrieb des Generators 55 wird ferner durch den
Prozessor 50 gesteuert, der durch einen Schaltkreis, der mit
einer Steckdose 56 verbunden ist, die zur Verbindung mit
dem Stecker 103 des Behälters 1 vorgesehen
sein kann, und, wenn vorgesehen, auch das elektrische Signal, das
sich auf die Temperatur an dem Boden des Behälters 1, der in die
Sterilisationsstation eingeführt
ist, bezieht, empfangen kann. Die Anwesenheit der Temperatursonde 3, 103 kann wahlweise
vorgesehen werden. Diese war bei dem Prototyp der Vorrichtung vorgesehen,
um in einer sicheren Weise den Betrieb der Vorrichtung zu überwachen
und die Sterilisation zu verbessern, da der Graph der Sterilisation
als eine Zeitfunktion nicht linear ist. Bei der Herstellung der
Vorrichtung bei industriellem Standard kann die Temperatursonde
fortgelassen werden, da dies offensichtliche Vorteile bei der Konstruktion
und der Handhabung der Behälter 1 bringt
und da die Temperaturen in den Behältern aus dem Parameter des
Drucks, der zu der Temperatur direkt proportional ist und mit dieser
korreliert, abgeleitet werden können.
Wenn die Temperatur ansteigt, verdampft die Flüssigkeit, die in dem Abfall
enthalten ist, und der Druck steigt an. Die Station, die in 4 dargestellt
ist, arbeitet in der folgenden Weise. Wenn der Behälter 1 mit
dem Kolben 39 verbunden ist, aktiviert der Prozessor 50 die
Quelle 55. Für
den Sterilisationsschritt muss eine vorbestimmte Temperatur in dem
Behälter 1 erreicht
werden und diese Temperatur muss für einen vorbestimmten Zeitraum
aufrechterhalten bleiben. Beispielsweise in einer feuchtigkeitsgesättigten
Umgebung verursacht eine Temperatur von ungefähr 150° C, die für ungefähr 9–10 Sekunden aufrechterhalten
bleibt, die sichere Zerstörung
jeglicher Bakterien, die in der Abfallmasse in dem Behälter 1 enthalten
sind, ohne dass irgend ein Verbrennungsphänomen in dieser Masse auftritt. Wenn
bei Abwesenheit der Temperatursteuerung 56, 103, 3 der
Prozessor 50 mittels des Drucksensors 53 feststellt,
dass ein spezifisches Druckniveau, das mit dem Erreichen der Temperatur,
beispielsweise einem Druck von ungefähr 8 bar im wesentlichen übereinstimmt,
erreicht ist, wird die Quelle 55 für den oben beschriebenen Zeitraum,
wodurch die Temperatur in dem Behälter sich gleichmäßig ausbreiten
kann, zuzüglich
für den
Sterilisationszeitraum für
die spezifische Temperatur aktiviert, während der Druck in dem Behälter 1 auf
dem spezifischen Niveau durch die modulierte Öffnung des Magnetventils 54,
aus dem Wasserdampf austritt, gehalten wird. Wenn jedoch die Temperatursteuerung 56, 103, 3 vorgesehen
ist, die in dem am meisten kritischen Abschnitt des Behälters 1 angeordnet
ist, und wenn der Prozessor 50 das Erreichen der spezifischen
Temperatur in dem Behälter
feststellt, wird die Quelle 55 für den Zeitraum, der für die Sterilisation
im kritischsten Abschnitt, der durch das Temperatursteuerungssystem überwacht
wird, benötigt
wird, angeschaltet, während der
Druck in dem Behälter 1 auf
einem spezifischen Niveau von ungefähr 8 bar mittels der modulierten Öffnung des
Magnetventils 54, aus der Wasserdampf austritt, aufrechterhalten
bleibt. Am Ende des Sterilisationszyklus wird die Quelle 55 ausgeschaltet
und das Magnetventil 54 geöffnet, um den restlichen Druck
abzubauen, und zuletzt wird der Behälter 1 herabgelassen
und von dem Kolben 39 entfernt. Wenn während des aktiven Betriebszustands
der Sterilisationsstation der Druck in dem Behälter 1 die vorbestimmten
Sicherheitsniveaus überschreitet,
wird das Druckbegrenzungsventil 153 für den Maximaldruck geöffnet. Wenn
andererseits der Sensor 49 einen Druck oberhalb von Null
misst, wird der Druck in der Sterilisationseinheit abgelassen und
die Sterilisationseinheit geöffnet
und ein Alarmsignal erzeugt, um auf das Auftreten des Problems hinzuweisen,
das sehr wahrscheinlich durch den Bruch der Dichtung 43 des
unteren Quarzteils 44 oder durch den Bruch des Quarzteils
selber erzeugt wird. Wenn der Behälter 1 herabgelassen
ist, dreht sich das Karussell 7 um 90° und eine Bürste oder andere geeignete
Mittel 57, die an dem Karussell befestigt sind, gelangen
unterhalb des unteren Quarzteils 44 des Sterilisationskolbens 39,
um dieses zu reinigen. Es sollte verstanden werden, dass, um die
Rückstrahlung
der Mikrowellen zu dem Generator 55 zu begrenzen, dieser
in einer beliebigen Weise, die sich von der dargestellten unterscheidet,
angeordnet werden kann, und dass die Böden der Behälter 1 und/oder die
untere Fläche
des Kolbens 39 eine Form aufweisen kann, die nicht eben ist
und die hierfür
geeignet ist, beispielsweise eine Bogenform aufweist, wobei der
gesamte Aufbau für den
Fachmann offensichtlich ist und einfach durch diesen angewendet
werden kann.
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Die
Betriebsstation, die der Sterilisationsstation folgt, kann Mittel
zum Entfernen des Wassers aus dem sterilisierten Abfall V umfassen,
wobei dieses Wasser für
die Befeuchtungsschritte des nachfolgenden Abfalls, der behandelt
werden soll, möglicherweise
wiederverwendet werden kann. Diese Mittel sind in 7 dargestellt
und umfassen einen Kolben 58 mit Dichtungen 158,
die an einem Schieber 159 befestigt sind, der an einer
vertikalen ortsfesten Führung 59 gleitet
und der durch einen Schraubtrieb und einen reversierbaren Elektromotor 60 angehoben
und herabgelassen werden kann, wobei dieser Motor zu dem Typ mit
elektronischer Geschwindigkeits- und, wenn notwendig, Phasensteuerung
gehört,
so dass er mit einem geeigneten Beschleunigungs- und Bremsgradienten
betrieben werden kann. Der Kolben 58 ist gasdurchlässig und
mit einer Vakuumpumpe, die durch den Pfeil 61 schematisch dargestellt
ist, und mit Ventilmitteln (nicht dargestellt) verbunden, durch
die dann, wenn der Kolben 58 in die Öffnung des Behälters 1 eingeführt ist,
die Flüssigkeit,
die in dem Abfall enthalten ist, abfließen kann und durch die der
Behälter
vor dem Schritt des Herausziehens des Kolbens 58 und des
Rückbewegens desselben
auf den atmosphärischen
Druck zurückgeführt werden
kann. In die Öffnung 5 des
Schafts 201 des Behälters
kann vorteilhafterweise der Kopf einer pilzförmigen Vorrichtung 62,
die an dem Boden des Karussell montiert ist, in Eingriff gebracht
werden, um den Behälter
im Gegensatz zu der Axialbewegung, die durch das Einführen und
Herausziehen des Kolbens 58 und durch das Kavitationsphänomen, das
durch die Vakuumpumpe 61 verursacht wird, hervorgerufen
wird, axial stationär
zu halten. Um den Trocknungsschritt, der durch die Vakuumpumpe bereitgestellt
wird, zu verbessern und eine effiziente Kühlung des behandelten Abfalls
si cherzustellen, kann jeder Behandlungsbehälter in seinem Boden mit wenigstens
einem Einwegventil (nicht dargestellt) versehen sein, das nur in
diesem Schritt automatisch öffnet,
wobei die gesamte Anordnung dem Fachmann offensichtlich ist und
einfach durch diesen angewendet werden kann. Der Station von 7 folgt
die Station des Ausstoßens
des sterilisierten Abfalls V aus dem Behälter 1, wie nachfolgend
unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben
wird. 9 zeigt, dass die Plattform 107 des Karussells 7 Schlitze 63 aufweist,
die an seinem Umfang offen sind und deren anderen Enden zu den Sitzen 8 zum Aufnehmen
der Schäfte 201 der
Behälter 1 tangential offen
sind. Wenn der Behälter 1 diese
Station erreicht, tritt in die Öffnung 5 seines
Schafts 201 ein vertikaler Stift 164 ein, der
ein gebogenes Kreuzstück 264 trägt, das
sich über
sein Ende erstreckt, wobei diese Komponenten mit den Ausnehmungen 6 und 106 jeweils
an der Oberseite der Öffnung 5 (3) ausgerichtet
sind. Der Stift 164 ist mit einem kleinen Arm 64,
der mit dem Schlitz 63 vertikal ausgerichtet ist und bei 65 auf
einem Fahrgestell 166 quer schwenkt, das auf einer vertikalen
ortsfesten Führung 66 gleitet
und das mit Hebe- und Herablassmitteln, beispielsweise einer vertikalen
Abzweigung eines verzahnten Förderbands 67,
verbunden ist, das um die Riemenscheiben 167 läuft, die
durch die Anordnung 68 drehbar abgestützt wird, die ferner die Führung 66 abstützt, einstückig ausgebildet,
wobei eine dieser Riemenscheiben durch einen reversierbaren Elektromotor 69,
vorzugsweise des Typs mit elektronischer Geschwindigkeits- und Phasensteuerung,
verbunden ist und von diesem angetrieben wird. Von der Seite gemäß 8 aus
betrachtet ist der Arm 64 L-förmig, wobei ein Abschnitt 364 nach oben
gerichtet ist und der ein Kreuzstück 464 aufweist, das
an seinem oberen Ende befestigt ist, das T-förmig in der Draufsicht ausgebildet
ist, dessen Fuß eine
drehbare Rolle 70 mit einer horizontalen Achse trägt, die
in einer geradlinigen ortsfesten Führung 71 mit einem
Ansatz 168 läuft,
der an dem Rahmen 68 befestigt ist. Die Führung 70 weist
einen großen
unteren vertikalen geradlinigen Abschnitt auf, an den ein Abschnitt,
der von dem Karussell weg gebogen ist, und ein kurzer letzter Abschnitt
folgt, der sich geradlinig und praktisch horizontal erstreckt. Das
Ende des Kreuzstücks 464 trägt Führungssitze
an seinem vergrößerten Abschnitt
oberhalb des Arms 64 und entsprechende Führungssitze
sind in einer Eckversteifung 564, die an dem Arm befestigt
ist, vorgesehen, und zwei ein Paar bildende vertikale Stäbe 72 gleiten
in diesen Sitzen, wobei die oberen Enden dieser Stäbe an dem
Ansatz 173 eines kleinen Trichters 73 befestigt
sind, der mit einem kleinen Abstand zu dem Behälter 1, der geleert
werden soll, beispielsweise durch das Zusammenwirken des unteren
Endes wenigstens eines der Stäbe 72 mit
einem ortsfesten Ansatz 268 oder durch eine beliebige geeignete
Methode gehalten ist. Der Trichter 73 ist mit einem zylindrischen
unteren Abschnitt versehen, der zum Einführen mit einer guten Dichtheit
in die Öffnung
des Behälters 1,
der geleert werden soll, ausgelegt ist, und sein oberes Ende endet
in einem konischen und nach außen
sich erweiternden Abschnitt. Rohre 74 einer adäquaten Höhe, die
als Abstandshalter, wie nachfolgend beschrieben, dienen, sind an
den Abschnitten der Stäbe 72,
die zwischen dem Ansatz 173 und dem Kreuzstück 464 angeordnet
sind, montiert. Das Bezugszeichen 75 kennzeichnet wenigstens eine
zylindrische Schraubenfeder, deren eines Ende an dem Ansatz 173 und
deren anderes Ende an dem Kreuzstück 464 derart befestigt
sind, dass der Trichter 73 zu dem Arm 64 gescho ben
gehalten wird. Wenn ein Behälter 1 die
Entleerungsstation erreicht, veranlasst der Prozessor der Vorrichtung,
dass der Motor 69 gestartet wird, um das Fahrgestell 166 anzuheben.
Der Arm 64 steigt an und greift zusammen mit dem Stift 164 und
dem Keil 264 in die entsprechenden Ausnehmungsabschnitte
des Bodens des Behälters 1 ein
und hebt den Behälter
an, der auf seinen externen Führungen 9 gleitet.
Der Trichter 73 verbleibt stationär und wird in die obere Öffnung des Behälters 1,
wenn dieser angehoben wird, eingeführt. Wenn das Kreuzstück 464 die
unteren Enden der Rohre 74 berührt, hat der Trichter 73 seinen
Einführweg
in den Behälter 1 vollendet
und folgt diesem bei dem Anhebeschritt. Der Behälter 1, der durch
den Trichter 73 und durch die untere Einheit 164, 264 sicher
gehalten wird, verlässt
die entsprechenden Führungen 9 des
Karussells und in dem nachfolgenden Schritt steht die Rolle 70 mit
dem gebogenen Abschnitt der Führung 71 in
Wechselwirkung, wodurch jegliches weiteres Anheben des Schiebers 166 die Drehung
des Behälters
1 um den Schwenkpunkt 65 hervorruft, wobei diese Drehung
beendet wird, wenn der Behälter
die horizontale Position, die durch K und in gestrichelten Linien
dargestellt ist, erreicht und der Trichter 73 die Öffnung einer
vertikalen ortsfesten Schutzvorrichtung 76 berührt, die
mit Mitteln zum Sammeln und Ausstoßen des sterilisierten Abfalls verbunden
ist, wobei diese Mittel nicht dargestellt sind, da sie für das Verständnis der
Erfindung irrelevant sind. Wenn der Behälter 1 die horizontale
Position erreicht hat, ist er zu einer Schraube 77, die
von einen Motor 177 angetrieben wird und mit einem ortsfesten
und nach unten geöffneten
Gehäuse 277 versehen
ist, axial ausgerichtet, wobei diese Baueinheit an einem Schieber 178 montiert
ist, der an einer horizontalen Führung 78 gleitet,
die zu der Achse der Schraube ausgerichtet ist und die mit Einführungs- und
Ausziehmitteln, die beispielsweise aus einem Schraubtrieb und einem
Motor 79, der vorzugsweise zum Typ mit einer elektronischen
Geschwindigkeits- und Phasensteuerung gehört, besteht, verbunden ist. Zum
korrekten Zeitpunkt werden erst der Motor 177 und dann
der Motor 79 aktiviert, um die Schraube 77 zu
drehen und um diese in den Behälter 1 einzuführen, um
den sterilisierten Abfall aus dem Behälter zu entfernen. Der Arbeitszyklus
der Schraube kann so ausgelegt sein, dass er für den Zweck besonders geeignet
ist. Nach Vollendung des Ausstoßens
ist es möglich,
einen Reinigungsschritt für
den Behälter 1 mit
einer Drehbürste
mit Saugmitteln und/oder beliebig geeigneten Mitteln, die nicht
dargestellt sind, vorzusehen. Nach Vollendung des Ausstoßens des
Abfalls aus dem Behälter 1 dreht
der Motor 69 in einer Richtung, die zu der vorhergehenden
Richtung umgekehrt ist, um den Behälter zu den entsprechenden Führungen 9 des
Karussells 7 zurückzuführen und um
die Greifabschnitte 73, 164, 265 auch
in die Ruheposition, die in 8 in durchgezogenen
Linien dargestellt ist, derart zurückzuführen, dass das Karussell 7
um 90° drehen
kann, um den Zyklus zu wiederholen. Es ist verständlich, dass der Aufbau der Vorrichtung,
wie er beschrieben ist, viele Änderungen und
Modifikationen unterworfen werden kann, die sich beispielsweise
auf die Verwendung von anderen Mitteln als ein Karussell zum Transport
der Behandlungsbehälter
zu den verschiedenen Betriebsstationen, nämlich beispielsweise Mittel
des Transfertyps, beziehen. Die Verwendung dieser Mittel könnte beispielsweise
für eine
Vereinfachung der Vorrichtung günstig
sein, da die Behälter
natürlich
in einer horizontalen Position und sogar mit einer umgekehrten Orientierung
angeordnet sein könnten,
während
sie um die Riemenscheiben der Transportvorrichtung und während des
Transports entlang des unteren Zweigs der Transportvorrichtung laufen,
wo es möglich
wäre, zusammen
mit Mitteln zum Leeren der Behälter 1,
Mittel zum Reinigen der Behälter
und zum Testen des Betriebs jeglicher Temperatursonden 3, die
in diesen befestigt sind, vorzusehen.