EP3075453B1

EP3075453B1 - Vorrichtung zum zerkleinern von material, insbesondere von medizinischem abfallmaterial

Info

Publication number: EP3075453B1
Application number: EP16000664.9A
Authority: EP
Inventors: Martin Friz
Original assignee: Weima Maschinenbau GmbH
Current assignee: Weima Maschinenbau GmbH
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2036-03-18
Also published as: US20160288133A1; EP3075453A1; DE102015003991A1; US10695771B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Material, insbesondere von medizinischem Abfallmaterial, mit

a) einem Zerkleinerungsrotor, der um eine Drehachse umläuft und mindestens ein Messer trägt, und mit
b) einem ersten Gegenmesser, das mit dem Messer des Zerkleinerungsrotors zusammenarbeitet.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Derartige Vorrichtungen zum Zerkleinern sind als großvolumige Zerkleinerungsmaschinen mit leistungsstarken Antrieben für den Zerkleinerungsrotor bekannt und werden beispielsweise in der Holzindustrie oder der Abfallwirtschaft eingesetzt.
Für diese Zerkleinerungsmaschinen haben sich verschiedene Methoden entwickelt, wie das zu zerkleinernde Material an den Zerkleinerungsrotor herangeführt bzw. zwischen die Messer und die Gegenmesser gebracht wird.
So ist beispielsweise aus der DE 200 11 402 U1 eine Zerkleinerungsmaschine bekannt, bei der ein Schieber über einem zylindrisch gebogenen Boden verschiebbar ist und das zu zerkleinernde Material gegen den Rotor drückt
Eine derartige Zerkleinerungsvorrichtung ist auch von JPH08290075 A bekannt.
Aus der EP 1 048 353 A1 ist ferner eine Zerkleinerungsmaschine mit einer ortsfest in einem Gehäuse angebrachte Zuführwand offenbart, die mit ihrem oberen Rand an einem Beschickungsfenster am Gehäuse angrenzt. Die Zuführwand ist derart geneigt angestellt, dass durch das Beschickungsfenster zugeführtes zu zerkleinerndes Material auf ihrer Oberfläche hinunterrutscht. Am unteren Rand der Zuführwand wird das zu zerkleinernde Material einem Stopfer zugeführt, welcher es gegen die Umfangsfläche eines Zerkleinerungsrotors drückt.
Nachteilig an bisher bekannten Zerkleinerungsmaschinen ist, dass sich die Zufuhr des zu zerkleinernden Materials zum Rotor nur schlecht dosieren lässt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Zerkleinerungsvorrichtung zu schaffen, die hinsichtlich der Zufuhr des zu zerkleinernden Materials flexibler ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß dem Anspruch gelöst.
Die Erfinder haben erkannt, dass insbesondere bei kleineren Zerkleinerungsmaschinen, die für Antriebsmotoren mit kleineren Nennleistungen ausgelegt sind, eine gegenüber den bisherigen Zufuhrmethoden bessere Dosierung der Materialzufuhr notwendig ist. Ansonsten gerät zu viel Material auf einmal zwischen die Messer und die Gegenmesser, wodurch sich Leistungsaufnahme des Antriebsmotors des Zerkleinerungsrotors erhöht. Zudem besteht bei kleineren Zerkleinerungsmaschinen eine erhöhte Gefahr, dass der Zerkleinerungsrotor blockiert, wenn zu viel Material auf einmal zugeführt wird.
Dies stellt insbesondere dann ein Problem dar, wenn die Zerkleinerungsmaschine wie in den weiter unten erläuterten Ausführungsbeispielen eine Zerkleinerungsmaschine ist, mit der medizinischer Abfall in Krankenhäusern in unmittelbarer Nähe zu den Patientenzimmern und Operationsbereichen zerkleinert werden soll. Denn dort steht generell nur eine 230 Volt Einphasenstromversorgung zur Verfügung, sodass die Maximalleistung des Antriebsmotors bei etwa 3,5 kW liegt. Alternativ kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit 400 V versorgt werden und eine Antriebsleistung von 5,5 kW aufweisen. Als Antriebsmotoren sind hierbei sowohl reine Elektromotoren als auch Hydraulikmotoren denkbar. Weitere Einsatzgebiete, die für die erfindungsgemäße Vorrichtung in Betracht kommen, sind beispielsweise das Zerkleinern von Lebensmittelresten oder von Informationsträgern (Papierakten, elektronische Datenträger usw.).
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass dann, wenn die Zuführplatte einer Zerkleinerungsvorrichtung drehbar gelagert ist und ihre Position steuerbar ist, diese mehrere Funktionen innerhalb der Zerkleinerungsvorrichtung übernehmen kann.
Zum einen kann die Zuführplatte als Rutsche mit variabler Steigung verwendet werden, wodurch sich die Materialzufuhr in Richtung zum Zerkleinerungsrotor hin steuern lässt. Zum anderen, kann die Zuführplatte als Andrücker verwendet werden, so dass das zu zerkleinernde Material schnellst möglich von dem Zerkleinerungsrotor erfasst werden kann. Auf diese Weise kann durch die Integration beider Funktionen in einer einzigen Komponente ein kostengünstiger Aufbau und Betrieb der Vorrichtung erreicht werden.
Entscheidend kommt es also darauf an, dass ein Überschwenken der Zuführplatte über deren Schwenkachse hinweg bezüglich des Zerkleinerungsrotors möglich ist.
Unter dem Begriff einer Zuführplatte soll dabei nicht zwangsweise eine planparallele Platte verstanden werden. Vielmehr handelt es sich um ein Bauteil, das zumindest eine Hauptfläche aufweist, auf der das zu zerkleinernde Material in Richtung des Zerkleinerungsrotors rutschen kann. Insbesondere kann die Zuführplatte in ihrer Geometrie auch an den Umfang des Zerkleinerungsrotors angepasst sein.
Im Allgemeinen werden die Drehachse des Zerkleinerungsrotors und die Schwenkachse der Zuführplatte parallel zueinander angeordnet sein.
Vorteilhaft ist, wenn in der Zuführstellung die Steigung der ersten Hauptfläche der Zuführplatte gegenüber der Horizontalen zumindest im Bereich von circa 15° bis 25°, vorzugsweise 10° bis 45°, nochmals vorzugsweise 5° bis 85°, variierbar ist. Dadurch ist der Vorschub, mit welchem das zu zerkleinernde Material dem Zerkleinerungsrotor zugeführt wird, auf eine einfache Weise stufenlos und bedarfsgerecht steuerbar. Insbesondere kann durch die Wahl kleinerer Steigungen, die Zufuhr von Material zum Zerkleinerungsrotor vollständig gestoppt werden.
Um das Material in möglichst kurzer Zeit energieeffizient zu zerkleinern oder um Blockaden des Zerkleinerungsrotors zu lösen, kann vorgesehen sein, dass der Zerkleinerungsrotor in beiden Drehrichtungen betreibbar ist.
Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Drehachse des Zerkleinerungsrotors und die Schwenkachse der Zuführplatte eine Ebene definieren, die die Vorrichtung in zwei Teilbereiche aufteilt und dass sich in dem ersten Teilbereich das erste Gegenmesser und in dem zweiten Teilbereich ein zweites Gegenmesser befindet. Insbesondere kann es von Vorteil sein, wenn die Ebene einen spitzen Winkel mit der Vertikalen schließt. Durch die asymmetrische Schneidraumgeometrie ist ein unterschiedliches Schneidverhalten der Vorrichtung in den zwei Drehrichtungen gegeben.
Ferner ist die Zuführplatte an einem Ende um die Schwenkachse drehbar gelagert. Dadurch ergibt sich eine größere Wirklänge der Hauptfläche der Zuführplatte, mit welcher diese das zu zerkleinernde Material an den Zerkleinerungsrotor andrückt. In der Ebene der Zuführplatte entsteht zudem auf diese Weise zwischen der Schwenkachse und dem Gehäuse der Vorrichtung ein größtmöglicher Durchgangsraum für das medizinische Abfallmaterial.
Damit das Material effizient zerkleinert wird, kann ein derartiger Durchgangsraum auch zwischen Schwenkachse und Oberfläche des Zerkleinerungsrotors vorteilhaft sein. Konkret kann vorgesehen sein, dass die Drehachse des Zerkleinerungsrotors und die Schwenkachse der Zuführplatte derart voneinander beabstandet sind, dass bei einer Änderung der Drehrichtung des Zerkleinerungsrotors das zu zerkleinernde Material dem zweiten Gegenmesser zuführbar ist. Dabei gelangt das zu zerkleinernde Material durch den geschaffenen Durchgangsraum in den zweiten Teilbereich der Vorrichtung. Um das Material dabei leichter zu überführen, kann es zudem zweckmäßig sein, dass die Zuführplatte in einer Zwischenstellung gebracht wird, so dass diese zusammen mit dem Zerkleinerungsrotor eine Art Trichter bildet, welcher das zu zerkleinernde Material führt.
Ferner ist bei einer Änderung der Drehrichtung des Zerkleinerungsrotors die Zuführplatte in eine zweite Andrückstellung bringbar, in der das zu zerkleinernde Material mit einer zweiten Hauptfläche der Zuführplatte an den Zerkleinerungsrotor angedrückt und zwischen dem Messer und dem zweiten Gegenmesser zerkleinert wird. Hierzu wird die Zuführplatte ausgehend von der ersten Andrückstellung bzw. von der Zwischenstellung um ihre Schwenkachse in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Die Zuführplatte kann also wie eine Art "Flipper" zum Andrücken bei einer Drehung des Zerkleinerungsrotors in der einen oder der anderen Drehrichtung verwendet werden.
Um die Zerkleinerungsleistung zu vergrößern und verschiedene Schnittgeometrien zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass am zweiten Gegenmesser, insbesondere dadurch, dass das zweite Gegenmesser nicht radial zum Zerkleinerungsrotor angeordnet ist, eine andere Schnittgeometrie vorgesehen ist als an dem ersten Gegenmesser.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Zuführplatte um die Schwenkachse einen Schwenkbereich von mindestens 200°, insbesondere von mindestens 270°, aufweist. Ein großer Schwenkbereich der Zuführplatte geht mit einem großen Abstand der Schwenkachse zu dem Zerkleinerungsrotor einher. Dadurch ist zum einen ein großer Umfangsbereich des Zerkleinerungsrotors nutzbar. Durch den größeren Volumen zwischen Zuführplatte und Zerkleinerungsrotor ist zum anderen eine größere Menge an zu zerkleinerndem Material der Vorrichtung auf einmal zuführbar.
Zur Steuerung der Vorrichtung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche den Aktuator der Zuführplatte und den Zerkleinerungsrotor derart ansteuert, dass die Leistungsaufnahme des Zerkleinerungsrotors die maximale Leistungsvorgabe nicht übersteigt. Dazu kann die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Antriebsmotors des Zerkleinerungsrotors in der Zuführstellung die Steigung der Hauptfläche der Zuführplatte variieren und/oder in der Andrückstellung durch Einstellen unterschiedlicher Winkelstellungen die Anpresskraft des Materials an den Zerkleinerungsrotor variieren. Die Steuerungseinrichtung kann auch die Drehrichtung des Zerkleinerungsrotors und dessen Sollgeschwindigkeit ändern und dabei die Zuführplatte in die zweite Andrückstellung schwenken.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Figur 1: eine Schnittansicht der Vorrichtung zum Zerkleinern von Material in einer Ruhestellung nach der Materialzufuhr durch einen Bediener;
Figur 2: eine Schnittansicht der Vorrichtung zu einem späteren Zeitpunkt in einer Zuführstellung;
Figur 3: eine Schnittansicht der Vorrichtung zu einem späteren Zeitpunkt, in dem die Zuführplatte das zugeführte Material an den Zerkleinerungsrotor andrückt;
Figur 4: eine Schnittansicht der Vorrichtung zu einem späteren Zeitpunkt nach Umkehr der Drehrichtung des Zerkleinerungsrotors;
Figur 5: eine Schnittansicht der Vorrichtung in einer zweiten Andrückstellung;
Figur 6: eine Schnittansicht der Vorrichtung nach zweiter Richtungsumkehr des Zerkleinerungsrotors;
Figur 7: eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung in der Ruhestellung nach Materialzufuhr;
Figur 8: eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung in der Zuführstellung;

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

1. Grundlegender Aufbau der Vorrichtung

In den Figuren ist mit 10 insgesamt eine Vorrichtung bezeichnet, mit der Material, hier medizinisches Abfallmaterial 12, zerkleinert werden kann.
Die Vorrichtung 10 ermöglicht es, in Krankenhäusern den medizinischen Abfall nicht wie bisher üblich durch Reinigungspersonal über Flure und Aufzüge in einen Sammelraum im Keller zu befördern, sondern diesen vor Ort zu zerkleinern. Das zerkleinerte Material kann dann über eine vorhandene Kanalisation in den Keller befördert werden, wo eine Kläranlage das Material aus dem Abwasser entnimmt und zur endgültigen Entsorgung vorbereitet. Dies vermindert die Keimbelastung der Krankenhäuser erheblich.
Die Vorrichtung 10 hat ein Gehäuse 14 mit einer Zuführöffnung 16, die mit einer verriegelbaren Klappe 17 verschließbar ist. Dies erlaubt eine einfache Beladung von vorne oder von der Seite. Zum Verschließen der Zuführöffnung 16 kann alternativ eine nicht eigens gezeigte verschiebbare Tür vorgesehen sein, die beispielsweise zwischen einer Öffnungs- und Schließstellung verschoben werden kann.
Im Inneren des Gehäuses 14 sind eine Bedienerschutzeinrichtung in Form einer Auffangplatte 18, eine schwenkbare Zuführplatte 20 und ein Zerkleinerungsrotor 22 angeordnet, dessen Drehachse 30 senkrecht zur Zeichenebene der Figuren angeordnet ist. Obwohl die Zuführöffnung 16 hier bezüglich der Drehachse 30 des Zerkleinerungsrotors 22 seitlich gezeigt ist, kann diese je nach räumlicher Anforderungen auch an einer Seite des Gehäuses 14 angeordnet sein, die senkrecht zu dem Zerkleinerungsrotor 22 steht.
Der Zerkleinerungsrotor 22 hat im Wesentlichen eine zylindrische Form und wird von einem nur in Figur 1 schematisch dargestellten Antriebsmotor 23 angetrieben.
Der Zerkleinerungsrotor 22 trägt Messer 32, die in radialer Richtung hervorstehen. Diese arbeiten mit einem ersten Gegenmesser 24 zusammen, das hier etwas unterhalb der Drehachse 30 am Umfang des Zerkleinerungsrotors 22 horizontal und damit im Wesentlichen radial zur Drehachse 30 des Zerkleinerungsrotors 22 angeordnet ist.
Ein zweites Gegenmesser 26 ist bezüglich des Umfang um etwa 160° versetzt, d.h. hier etwas oberhalb der Drehachse 30 ebenfalls horizontal angeordnet, wodurch das zweite Gegenmesser 26 nicht radial zur Drehachse 30 ausgerichtet ist. Der Zerkleinerungsrotor 22 wird in einem unteren Umfangsbereich zwischen dem ersten Gegenmesser 24 und dem zweiten Gegenmesser 26 durch ein Lochsieb 28 begrenzt, welches radial von dem Zerkleinerungsrotor 22 beabstandet ist und mit diesem einen Umfangsspalt bildet, in welchem die Messer 32 noch zwischen Zerkleinerungsrotor 22 und Lochsieb 28 hindurch laufen können.
Im oberen, freien Umfangsbereich zwischen den Gegenmessern 24, 26 kann dem Zerkleinerungsrotor 22 das medizinische Abfallmaterial 12 zugeführt werden.
Bei ihrer Drehung um die Drehachse 30 stehen die Messer 32 mit dem ersten Gegenmesser 24 und dem zweiten Gegenmesser 26 im Eingriff und zerkleinern das zugeführte medizinische Abfallmaterial 12 derart, dass dieses durch das Lochsieb 28 hindurchfallen kann.
Oberhalb des Zerkleinerungsrotors 22 ist die Zuführplatte 20 angeordnet. Die Zuführplatte 20 weist eine erste Hauptfläche 34 und eine zweite Hauptfläche 36 auf und ist um eine im Wesentlichen parallel zu den Hauptflächen 34 und 36 verlaufende Schwenkachse 38 drehbar gelagert. Die Schwenkachse 38 ist ferner im Wesentlichen parallel zur Drehachse 30 des Zerkleinerungsrotors 22 angeordnet.
Die Zuführplatte 20 ist in nicht näher dargestellter Weise wirksam mit einem ebenfalls nur in Figur 1 gezeigten Aktuator 25 verbunden, mit dessen Hilfe sich die Winkelstellung der Zuführplatte 20 um die Schwenkachse 38 variieren lässt. Der Schwenkbereich 21 (vgl. Figur 2) der Zuführplatte 20 deckt dabei mindestens 200° oberhalb des Zerkleinerungsrotors 22 ab.
Sowohl der Antriebsmotor 23 als auch der Aktuator 25 sind mit einer Steuerungseinrichtung 27 verbunden, welche die unterschiedlichen Betriebsmodi veranlasst.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist anstelle der Auffangplatte 18 eine zweiteilige Auffangeinrichtung 40 vorgesehen, die zwei Auffangklappen 42 umfasst, wie die Figuren 7 und 8 zeigen.

2. Arbeitsweise der Vorrichtung

In der in Figur 1 gezeigten Ruhestellung ist die Auffangplatte 18 der Bedienerschutzeinrichtung zwischen der Zuführöffnung 16 und der Zuführplatte 20 angeordnet und in einer im Wesentlichen horizontalen Stellung arretiert, in der die Auffangplatte 18 sich im Wesentlichen bis an die Gehäusewände erstreckt und so den Zerkleinerungsrotor 22 überdeckt. Eine Sicherheitsschaltung gewährleistet dabei, dass sich die verriegelbare Klappe 17 an der Zuführöffnung 16 der Vorrichtung 10 nur öffnen lässt, wenn die Auffangplatte 18 in dieser überdeckenden Stellung steht. Die Auffangplatte 18 verhindert somit einen Eingriff durch das Bedienpersonal und dient zugleich als Auflage für das durch die Zuführöffnung 16 der Vorrichtung 10 zugeführte medizinische Abfallmaterial 12.
Insbesondere ermöglicht die Auffangplatte 18, die bei bisher bekannten Zerkleinerungsmaschinen nicht vorgesehen ist, darauf zu verzichten, oberhalb des Zerkleinerungsrotors 22 eine umlaufende Schutzwand vorzusehen. Diese weist normalerweise eine Mindesthöhe auf, die größer als eine Armlänge der Bediener ist und somit eine passive Bedienerschutzeinrichtung darstellt. Übliche Zerkleinerungsmaschinen müssen daher immer von oben befüllt werden und bauen hoch, wodurch sie nur in Fabrikhallen eingesetzt werden können. Der Einsatz der Auffangplatte 18 erlaubt somit den Einsatz in normalen Räumlichkeiten wie beispielsweise in den Krankenzimmern.
Die Figur 1 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 in einer Ruhestellung. Durch die Zuführöffnung 16 wurde medizinisches Abfallmaterial 12 der Vorrichtung zugeführt. Dieses liegt auf der Auffangplatte 18, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel oberhalb der Zuführplatte 20 horizontal gelagert ist.
Die Auffangplatte 18 wird mit einer Schwenkbewegung in eine vertikale Aufbewahrungsposition gebracht, in der sie während des Zerkleinerungsprozesses verbleibt. Dabei fällt das medizinische Abfallmaterial 12, wie in der Figur 2 gezeigt, auf die erste Hauptfläche 34 der Zuführplatte 20.
Daraufhin wird der Zerkleinerungsrotor 22 in Rotation versetzt (in Figur 2 im Uhrzeigersinn). Die Zuführplatte 20 wird nach und nach aus ihrer horizontalen Ruhelage im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 38 gedreht. Vorausgesetzt, dass die Auffangplatte 18 ihre Aufbewahrungsposition erreicht hat, gleitet dabei das medizinische Abfallmaterial 12 entlang der ersten Hauptfläche 34 und wird bedarfsgerecht dem Zerkleinerungsrotor 22 zugeführt.
Hierbei kommt das medizinische Abfallmaterial 12 in Kontakt mit den Messern 32 des Zerkleinerungsrotors 22, wird mitgenommen und spätestens am ersten Gegenmesser 24 in kleinere Stücke zerschnitten. Haben die kleineren Stücke eine bestimmte Minimalgröße erreicht, können sie durch das Lochsieb 28 hindurchfallen und entsorgt werden.
Die Steuerungseinrichtung 27 überwacht die Geschwindigkeit und Leistungsaufnahme des Antriebsmotors 23 und sorgt dafür, dass die Steigung der Zuführplatte 20 entsprechend angepasst wird, um eine zu hohe Leistungsaufnahme oder ein Blockieren des Zerkleinerungsrotors 22 zu verhindern.
Eine weitere Dosierungsfunktionalität der Zuführplatte 20 kann auch dadurch erreicht werden, dass das zu zerkleinernde Abfallmaterial 12 zwischen dem Gehäuse 14 und der Zuführplatte 20 gezielt eingeklemmt wird, wie dies die Figur 3 zeigt. Dies kann vor allem dann relevant sein, wenn das Abfallmaterial 12 in Säcken oder ähnlichem zugeführt wird.
Hierzu wird die Zuführplatte 20 ausgehend aus der horizontalen Ruhelage derart umgeschwenkt, sodass das zu zerkleinernde Abfallmaterial 12 auf dem Zerkleinerungsrotors 22 aufliegt. Durch Weiterschwenken der Zuführplatte 20 wird das Abfallmaterial 12, bzw. der Sack in welchem sich dieses befindet, zwischen der Zuführplatte 12 und einer Gehäusewand - oder wie in der Figur 3 - der Auffangplatte 18 eingeklemmt.
Derart eingeklemmtes Material kann durch eine wechselnde Drehrichtungsumkehr der Zuführplatte 20 entlastet und wieder eingeklemmt werden, so dass es bedarfsgerecht dem Zerkleinerungsrotor 22 zugeführt wird.
Sollte beim Zerkleinern des Materials 12 die Gewichtskraft alleine nicht ausreichen, um eine effiziente Zerkleinerung zu erreichen, kann das Material 12 an den Zerkleinerungsrotor 22 angedrückt werden. Wird eine erhöhte Leistungsaufnahme festgestellt, so wird die Andrückkraft reduziert oder entfernt.
Die Figur 4 veranschaulicht, wie die Zuführplatte 20 dazu als Andrückeinrichtung verwendet wird.
Die Steuerungseinrichtung 27 schwenkt zunächst die Zuführplatte 20 aus der Zuführstellung, in welcher das Abfallmaterial 12 im Wesentlichen auf der ersten Hauptfläche 34 aufliegt, in die erste Andrückstellung, in welcher die Zuführplatte 20 mit der ersten Hauptfläche 34 in der Figur 4 im Wesentlichen von oben auf das Abfallmaterial 12 drückt.
Um einen besseren Kontakt des medizinischen Abfallmaterials 12 mit dem Zerkleinerungsrotor 22 zu gewährleisten, wird dabei von der Zuführplatte 20 eine Andrückkraft auf das medizinische Abfallmaterial 12 ausgeübt, die im Wesentlichen in Richtung senkrecht zu der ersten Hauptfläche 34 gerichtet ist. Je weniger medizinisches Abfallmaterial 12 sich zwischen der Zuführplatte 20 und dem Zerkleinerungsrotor 22 befindet, desto größer ist der Anteil der Kraft, der in radialer Richtung zu dem Zerkleinerungsrotor wirkt. Die Zuführung des medizinischen Abfallmaterials 12 wird dadurch weiter erleichtert, dass das Gehäuse 14 in der Nähe des Zerkleinerungsrotors 22 gekrümmte Wände aufweist, wobei diese im Wesentlichen radial zu dem Zerkleinerungsrotor auslaufen.
Um den Prozess der Zerkleinerung effizienter zu gestalten, sieht das vorliegende Ausführungsbeispiel auch vor, dass der Zerkleinerungsrotor 22 in beiden Richtungen betrieben wird. Dies ist in Figur 5 gezeigt, in welcher der Zerkleinerungsrotors 22 gegen den Uhrzeigersinn laufend dargestellt ist.
Die Messer 32 am Zerkleinerungsrotor 22 sind dafür doppelschneidig ausgeführt. Die Schwenkachse 38 und die Drehachse 30 bilden eine Ebene, die das Gehäuse in zwei Teilbereiche aufteilt. Durch die Richtungsumkehr des Zerkleinerungsrotors 22 gelangt das medizinische Abfallmaterial 12 von dem ersten Teilbereich, in dem sich das erste Gegenmesser 24 befindet, in den zweiten Teilbereich, in dem sich das zweite Gegenmesser 26 befindet.
Der Zerkleinerungsrotor 22 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel außermittig am Gehäuse 14 angeordnet, so dass die Ebene, die durch die Schwenkachse 38 und die Drehachse 30 gebildet wird, einen Winkel α mit der Vertikalen bildet. Dies ermöglicht einen asymmetrischen Aufbau der Vorrichtung 10 bezüglich der Ebene, wodurch die zwei Teilbereiche geometrisch ungleich ausgebildet sind. Dadurch wird ein unterschiedliches Einzugsverhalten des Abfallmaterials 12 in Bezug auf die jeweilige Gehäusewand und Gegenmesser 24, 26 erzeugt, was zu einer effizienteren Zerkleinerung beitragen kann.
Dadurch, dass die Schwenkachse 38 der Zuführplatte 20 und die Drehachse 30 des Zerkleinerungsrotors 22 in einem Abstand die voneinander liegen, welcher größer ist als der Radius des Zerkleinerungsrotors 22, entsteht zwischen dem zylindrischen Zerkleinerungsrotor 22 und der Schwenkachse 38 ein Durchgangsraum. Das medizinische Abfallmaterial 12 wird dann von dem Zerkleinerungsrotor 22 mitgenommen werden und durch den Durchgangsraum dem zweiten Gegenmesser 26 zugeführt werden. Wird die Andrückkraft der Zuführplatte 20 entfernt, und die Zuführplatte 20 in eine Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn geschwenkt und in einer Zwischenstellung arretiert, bildet die Zuführplatte 20 zusammen mit der Oberfläche des Zerkleinerungsrotors 22 einen Trichter. Darin gleitet das medizinische Abfallmaterial 12 entlang der ersten Hauptfläche 34 der Zuführplatte 20. Alternativ kann die Trichterfunktion allerdings auch durch bloßes Entfernen der Andrückkraft in der ersten Andrückstellung der Zuführplatte 20 erreicht werden, ohne dass eine Arretierung in einer definierten Zwischenstellung notwendig ist.
Sobald das medizinische Abfallmaterial 12 in den zweiten Teilbereich der Vorrichtung überführt wurde, wird die Zuführplatte 20 so weit in Richtung entgegengesetzt des Uhrzeigersinns geschwenkt, dass diese mit ihrer zweiten Hauptfläche 36 an das medizinische Abfallmaterial 12 andrücken kann, wie dies die Figur 6 zeigt. Die Andrückkraft wirkt hierbei senkrecht zu der zweiten Hauptfläche 36 der Zuführplatte 20.
Durch die auf das medizinische Abfallmaterial 12 wirkenden Kräfte kann es im Betrieb zu einer unerwünschten Verdichtung des medizinischen Abfallmaterials 12 kommen. Um dieses aufzulockern, ist in einem weiteren Schritt eine erneute Drehrichtungsumkehr des Zerkleinerungsrotors 22 vorgesehen. Die Zuführplatte 20 wirkt zusammen mit der Oberfläche des Zerkleinerungsrotors 22 erneut wie ein Trichter, wobei hier die zweite Hauptfläche 36 als ein Führungselement für das medizinische Abfallmaterial 12 dient.
Dadurch wird das medizinische Abfallmaterial 12 von dem zweiten Teilbereich wieder in den ersten Teilbereich der Vorrichtung 10 überführt. Um den Zerkleinerungsprozess zu beschleunigen, wird die Zuführplatte 20 in ihre erste Andrückstellung gebracht.
Im Betrieb kann die Richtungsumkehr mehrmals erfolgen, wobei der Zeitpunkt, zu dem eine solche eingeleitet wird, von der Steuerungseinrichtung 27 beispielsweise durch einen Lastmomentenanstieg am Antriebsmotor 23 des Zerkleinerungsrotors 22 bestimmt werden kann. Ein derartiger Lastmomentenanstieg kann auf eine Verdichtung des medizinischen Abfallmaterials 12 hindeuten.

3. Abwandlungen

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Bedienerschutzeinrichtung, wie in den Figuren 7 und 8 gezeigt, aus zwei in ihrer Ruhestellung horizontal angeordneten Auffangklappen 40, 42 gebildet. Die Auffangklappen 40, 42 sind an einer gemeinsamen Achse 44 schwenkbar gelagert, die im Wesentlichen parallel zu der Drehachse 30 und der Schwenkachse 38 verläuft. Hierbei ist der Abstand zwischen der Achse 44 und der Schwenkachse 38 mindestens so groß, wie die Länge der Zuführplatte 20, so dass diese ungehindert zwischen ihrer ersten Andrückstellung und ihrer zweiten Andrückstellung geschwenkt werden kann.
Um die Zufuhr des medizinischen Abfallmaterials 12 zu erlauben, wird eine Auffangklappe 42 geöffnet, in dem diese in Richtung nach unten geschwenkt wird. Wurde die Auffangklappe 42 weiter geschwenkt und aus dem Schwenkbereich der Zuführplatte 20 entfernt, kann das medizinische Abfallmaterial 12 dem Zerkleinerungsrotor 22 zugeführt werden, wie in der Figur 8 gezeigt.
Wenn im nächsten Schritt die Zuführplatte 20 die erste Andrückstellung erreicht hat, kann die offene Auffangklappe 42 wieder in ihre Ruhestellung zurückgeschwenkt werden. Dadurch kann die Auffangeinrichtung auch im Betrieb ihre Sicherheitsfunktion erfüllen.
Bei einer weiteren Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 kann auf eine Auffangplatte 18 oder auf Auffangklappen 40, 42 verzichtet werden. Damit dennoch eine Bedienerschutzfunktion gewährleistet ist, ist in diesem Fall die Öffnungsstellung der verriegelbaren Klappe 17 nur dann erreichbar, wenn der Zerkleinerungsrotor 22 sich nicht bewegt. Hierfür können elektrische und/oder mechanische Überwachungseinrichtungen vorgesehen sein, die in Kombination mit der verriegelbaren Klappe 17 die Bedienerschutzeinrichtung ausbilden. Eine Materialzufuhr während des Betriebs erfolgt bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen vorzugsweise dann, wenn die Zuführplatte 20 sich in ihrer Zuführstellung befindet. Dadurch ist ein Dosieren des zu zerkleinernden medizinischen Abfallmaterials 12 möglich.
Wie ebenfalls in den Figuren 7 und 8 gezeigt ist, kann die Vorrichtung 10 oberhalb der Öffnung 16 eine Zwischendecke 50 aufweisen. In dieser sind im Falle der Anwendung für die Zerkleinerung medizinischen Abfallmaterials 12 Düsen 52 angeordnet, mit welchen Desinfektionsmittel und Reinigungswasser in die Vorrichtung 10 gesprüht werden kann. Auf diese Weise kann die Vorrichtung 10 von Zeit zu Zeit desinfiziert und ausgespült werden.
Im Falle der Informationsträgervernichtung kann in der Zwischendecke 50 eine Kamera 54 angeordnet sein, welche die Vernichtung eines bestimmten Informationsträgers dokumentiert.
Als weitere Abwandlung ist in den Figuren 7 und 8 die Zuführplatte 20 an ihrem von der Schwenkachse 38 abliegenden Ende beidseitig mit Andrückkeilen 56 und 58 versehen. Die Andrückkeile 56 und 58 erlauben es, die beim Andrücken wirksame Fläche der Zuführplatte 20 dichter an den zylinderförmigen Zerkleinerungsrotor 22 heranzuführen.

Claims

Vorrichtung (10) zum Zerkleinern von Material (12), insbesondere von medizinischem Abfallmaterial, mit
a) einem Zerkleinerungsrotor (22), der um eine Drehachse (30) umläuft und mindestens ein Messer (32) trägt, und mit

b) einem ersten Gegenmesser (24), das mit dem Messer (32) des Zerkleinerungsrotor (22) zusammenarbeitet, wobei

c) eine Zuführplatte (20) vorgesehen ist, die um eine Schwenkachse (38) drehbar gelagert ist und die mit einem Aktuator, insbesondere mit einem Elektromotor, derart verbunden ist, dass die Stellung der Zuführplatte (20) um die Schwenkachse (38) mit Hilfe des Aktuators variiert werden kann,

d) die Schwenkachse (38) der Zuführplatte (20) so bezüglich der Drehachse (30) des Zerkleinerungsrotors (22) angeordnet ist, dass
- die Zuführplatte (20) mit Hilfe des Aktuators in eine Zuführstellung bringbar ist, in der das zu zerkleinernde Material (12) auf einer ersten Hauptfläche (34) der Zuführplatte (20) aufliegen und entlang dieser in Richtung zu dem Zerkleinerungsrotor (22) entlanggleiten kann, und dass

- die Zuführplatte (20) mit Hilfe des Aktuators in eine erste Andrückstellung bringbar ist, in der das zu zerkleinernde Material (12) ebenfalls mit der ersten Hauptfläche (34) der Zuführplatte (20) an den Zerkleinerungsrotor (22) angedrückt und zwischen dem Messer (32) und dem ersten Gegenmesser (24) zerkleinert wird, und wobei

e) die Zuführplatte (20) an einem Ende um die Schwenkachse (38) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass

f) bei einer Änderung der Drehrichtung des Zerkleinerungsrotors (22) die Zuführplatte (20) in eine zweite Andrückstellung bringbar ist, in der das zu zerkleinernde Material (12) mit einer zweiten Hauptfläche (36) der Zuführplatte (20) an den Zerkleinerungsrotor (22) angedrückt und zwischen dem Messer (32) und dem zweiten Gegenmesser (26) zerkleinert wird, und

g) eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche den Aktuator der Zuführplatte (20) und den Zerkleinerungsrotor (22) derart ansteuert, dass die Leistungsaufnahme des Zerkleinerungsrotors 3,5 kW nicht übersteigt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuführstellung die Steigung der ersten Hauptfläche (34) der Zuführplatte (20) gegenüber der Horizontalen zumindest im Bereich von circa 15° bis 25°, vorzugsweise 10° bis 45°, nochmals vorzugsweise 5° bis 85°, variierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (30) des Zerkleinerungsrotors (22) und die Schwenkachse (38) der Zuführplatte (20) eine Ebene definieren, die die Vorrichtung in zwei Teilbereiche aufteilt und dass sich in dem ersten Teilbereich das erste Gegenmesser (24) und in dem zweiten Teilbereich das zweite Gegenmesser (26) befindet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (30) des Zerkleinerungsrotors (22) und die Schwenkachse (38) der Zuführplatte (20) derart voneinander beabstandet sind, dass bei einer Änderung der Drehrichtung des Zerkleinerungsrotors (22) das zu zerkleinernde Material (12) dem zweiten Gegenmesser (26) zuführbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Gegenmesser (26), insbesondere dadurch, dass das zweite Gegenmesser (26) nicht radial zum Zerkleinerungsrotor (22) angeordnet ist, eine andere Schnittgeometrie vorgesehen ist als an dem ersten Gegenmesser (24).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführplatte (20) um die Schwenkachse (38) einen Schwenkbereich von mindestens 200° aufweist.