专利名称：处理医疗废料的设备的制作方法
本申请要求2000年9月12日申请的美国专利申请系列号No.09/659,368的优先权。
此申请涉及一种新的和改进的用于处理医疗废料的设备，这是在1997年10月7日公开的美国专利US5,673,861基础上的改进。
本申请涉及医疗废料处理和清除领域。特别是，本申请是关于一种新的和改进的设备，用于使医疗废料通过与灭菌剂反应成为不可辨认的(non-recognizable)，和通过磨碎设备、撕碎和切碎废料而不可辨认。医院和其它机构必须处理医疗废料，它们含有大量的有害的材料，包括注射器、皮下注射针头、绷带、金属物品、以及医院的大褂、床单和毯子。由于被放置在医疗废料中等待处理的这些物品的性质不同，该设备必须具有将所有的废料减小到足够小的尺寸的能力，以便将废料清除，该清除方式是使医疗废料成为一种无害的医疗废渣，适合于存放，或者其它处理。美国专利US5,673,861中提到的现有技术总体地公开了本发明的现有技术，本发明是美国专利US5,673,861中公开的设备的改进。
本发明提供一种新的改进的装置，用于将未固结的医疗废料转化成减小的不可辨认的尺寸的医疗废渣，以便在掩埋场或类似地方处理。
通过一个转动轴上的转动齿，与箱中的固定齿相互作用，使得废料被切碎、被撕碎和磨碎。一个或多个转动齿被特别地构造和设置，从而相对于固定齿在同一平面内，以一个斜交角移动，以得到对转动齿与固定齿之间的废料的增加的切碎、撕碎、和磨碎作用。在这样描述的机械处理过程中，废料同时被转动，并且通过混合以及与专有的刺激物反应使得该废料变得无害。
图1是一个正面图，局部剖视地表示本发明的两级设备；
图2是
图1的设备的端视图，表示一个螺旋推运器，其可以用于从该设备中排出处理过的废料；图3是
图1的设备的一部分的放大的视图，更详细地表示该设备的上预磨腔中的齿的关系；图4是沿图3中的线4-4的剖视图，表示改进的设备在上预磨腔中的细节；图5是图4的放大的视图，表示该设备中转动齿中的一个与固定齿中的一个的相互作用；图6是主磨腔的剖视图，其从其上方的预磨腔接受废料，对废料进行最后的处理；图7是沿图6的线7-7的剖视图，表示图6的主磨装置上的齿的相互作用；和图8是图7的放大的视图，表示主磨腔中设备的转动齿与固定齿的相互作用。
在图中，字母A总体表示本发明的设备，其具有一个预磨箱10，预磨箱10结合一个与其邻近的主磨箱12。该预磨箱10具有一个入口14，未固结的(松散的unconsolidated)医疗废物能够从任何来源进入该入口14。一个纵向轴15延伸穿过箱10，并且被连接到一个驱动装置16，如一个重型的60马力电机。在剖面线4-4处，轴15具有一个套15a，由键槽15f和15g中的键15e连接到轴15上。套15a在轴15的左端，如
图1和3所示。因此，套15a由键槽15f和15g中的键15e固定在轴15的左端，与轴一起转动。一个螺旋推运器15b被焊接到套15a上，与轴15一起转动，以将在箱中的未固结的医疗废物从右供给到左，如
图1的上箱10所示。在箱10的左端，一个或多个固定的磨齿F被固定在箱10的周向间隔开的位置上，如图4所示。该固定齿F与一个或多个转动的齿R相互作用，这些将更详细地描述。轴15的各端被安装在适合的轴承15c中，这是本领域技术人员能够明白的。
被过滤的水从过滤源通过一个喷头20a引入到箱10中。而且，一种灭菌剂从源21被供给，并且由重力从料斗21被喷射或者供给到箱10中，与从入口14进入到箱10中的废料接触。医疗废料由螺旋推运器15b被挤压在固定的齿F与转动的齿R之间，使得该废料在箱10中被磨碎、撕碎和/或切碎成较小的废料，这将被更充分地描述。废料从箱10排出，通过一个中间开口22进入到主磨装置的下箱24的内部，该主磨装置也具有一个轴25，延伸穿过箱24，由另一驱动装置26驱动，如一个60马力电机。废料在箱24中的移动方向优选是与在箱10中的移动方向相反，如
图1所示。一个套25a由一个传统的键和槽结构被固定在轴25上，如键槽26a和26b中的键26(图7)。一个螺旋推运器25b被焊接或者以其它方式固定到套25a上，用于对废料进行纵向挤压，与固定到箱12上的固定齿F和固定到套25a上的转动齿R相互作用。处理过的废料优选从箱24的下侧右手端的箱24的下部的一个适宜的开口24a排放(以虚线示出)。而且，优选箱24向着出口24b倾斜向下，以利于处理过的废料从那里的排放。轴25在各端被支承在传统的轴承25c中。而且，一个适宜的框架H或者外壳(未示出)被设置，以支承和优选地封闭该设备A。
现在参见图2，图2表示一个排放螺旋推运器32，其在圆筒32b中具有一个传统的螺旋推运器叶片32a，这样的螺旋推运器32适于接受来自于出口24a进入到螺旋推运器32的下端32c的处理过的废料的排放，并且这样的废料被移动或者向上螺旋推进到排放出口32d，以将废料输送到任何适当的地方，最终输送到废料场。换一种方法，螺旋推运器32可以在右侧，如点划线32f所示。
在图4-6中，具体地，以放大的视图示出了改进。如图4所示，多个支承块30，优选是4个，被周向等间隔地安装在轴套15a上，并且通过焊接或者其它方式将内端31固定在套15a上，而使支承块30被固定在轴套15a上。最好如图3所示，块30优选布置成纵向排，并且在图3中，每一排被示出为四个块30，相邻的块的接靠边30a相互接合。而且，优选一排转动齿R在各支承块上，能够在图3中看出，使得齿R的个数对应于箱10中的固定齿F的齿数，该固定齿也优选与块40形成为一个单元，在块40之间有接靠的边40a。齿R和F相互配合，在转动齿R和固定齿F之间有足够的径向间隙或空间，废料被挤压进入到该间隙或空间中，使得废料，如布或类似物的撕碎、磨碎、和/或切碎成小颗粒或者小块，进行包装处理，如前面描述的。
如图3和5，在50处的各齿R基本上是V形，各齿R的总的是尖的端部50x配合进入，但是稍稍在径向与相邻的固定齿F之间的基本上V形的槽或者沟槽间隔开，这将被说明。同样地，各齿F的各尖端部52配合进入，但是稍稍在径向与相邻的转动齿R之间的槽或者沟槽间隔开一选定的量。
各齿R，优选是六个形成在一起在一排中的一个，如图3所示，该齿用几个螺栓55可取下地固定在块30中的一个上，螺栓55具有螺纹部分55a，和一个比螺栓55的本体较大的直径头部55b。具有形成在其上的齿50的各杆55c(图3)的长度与各支承块30的长度相同，并且优选的是，优选具有六个齿50的各杆55c由螺栓55分开地保持，该螺栓55被拧入到支承块30中，螺纹30b在各块30中(图5)。各螺栓55穿过一个孔55d，该孔在55e处被加大，以接受加大的螺栓头部55b。
在美国专利US5,673,861中，各排齿R形成一个与固定齿F平行的转动切碎组件，与US5673861中的不同，在本发明中，它们被安装成一个斜交的角度，正如图5所示，并且这将在下面说明，使得当齿R相对于静止切碎组件上的固定齿F转动时，它们挤压在齿F和R之间的废料，进行撕碎、切碎和磨碎，使废料的物理结构如医疗废料中的布毯、床单、衣物和类似的医疗废料被逐渐地减小到小块的或者颗粒的医疗残渣，并且停机时间最少。实现这样的结果，由齿R和F之间的纤维材料造成的齿R的缠绕或者堵塞而引起的停机没有或者最少，这在过去一直是一个问题。
而且，如已经说明过的，套15a具有螺旋推运器15b焊接在其上，各半个螺旋推运器部分优选延伸与支承块30中的一个的长度相同的纵向距离，正如图3所示。螺旋推运器15b与可移动的齿R共同起作用，当它们与固定齿相互作用时，在箱中向前挤压废料在齿R和F之间通过。
转动齿R和固定齿F之间的径向空间或间隙，如图5所示，可以在齿的全长上相同，如图3所示，或者可以变化，当如图3所示向左移动时，从右到左增加废料的尺寸减小，以得到在预磨腔或者箱10中初始的撕碎、切碎和磨碎作用，下面进行说明。而且，优选通过使齿R的各部分接近相对的齿F的部分，当废料在箱24中从左到右移动时，使在箱24中的齿50和52之间的间隙(图5)被减小，下面更充分地说明。
而且，各齿R的斜交角Φ可以改变，并且优选在从齿的移动路径50y到其尖的下表面50x在约10°到约45°之间，使得各齿50的尾边50a进入两个相邻齿52a之间的径向间隙，如图5所示。
因此各齿R这样的移动是在一个圆的路径上(如图5所示)，当各齿R在一对相邻的齿F之间移动时，对废料产生强大的咬、拉和撕的作用，特别是，这大大加强了纤维素废料的撕碎。
优选在各块40上的两端40a之间具有六个齿52的齿F的各部分，由螺栓60被固定在箱10上，该螺栓60具有螺纹60a，其拧入到螺纹52d中。一个密封环63被定位在箱和齿F之间。各转动齿部和固定齿部可选择地从箱10上取下，以进行更换。螺栓55被拧出，以从各支承块30上取下齿R，并且各螺栓60被拧下，以从箱10上取下。
现在参见图6-8，主箱24的细节以放大的比例示出，但是箱24及其件的件号与
图1中总地相同。当通过相对于齿F转动齿R而使废料已经被磨碎、撕碎和切碎时，由螺旋推运器15b将废料供给到箱10的左端的开口24a，然后进入主箱24，从左端进入，并且与
图1相反的方向移动，穿过箱24到排放出口24b。除了废料移动的方向相反，齿R和F和螺旋推运器25b是相同的，并且与
图1和3-5中具有同样的字母和数字。
齿R优选由合金制造，其硬度是58-62洛氏硬度，在齿的外表面上有碳化钨或者其它硬的表面材料。
在主箱24中，特别如图6-8所示，用于接受来自
图1中的第一转动齿和固定齿的预磨碎的废料的组件，优选沿着轴25的长度具有逐渐减小的齿间间隙，以进一步减小废料的尺寸。例如优选在箱10中的第一转动齿和固定齿上的齿间间隙是约0.50英寸到0.75英寸的范围内，齿F和R右端有较大的间隙0.75英寸，较小的间隙0.50在齿F和R的左部。箱24中的第二转动齿R′和固定齿F′之间的间隙优选是约0.75英寸到约0.25英寸的范围内，较大的间隙0.75在齿R′和F′的左端部，较小的间隙0.25在齿R′和F′的右部。
应当明白，固定齿F和转动齿R之间的间隙可以是上面示例之间的某处，并且同样地，固定齿F′和转动齿R′之间的间隙可以是上面示例之间的某处。
在箱24中减小的废料残渣最终被螺旋推运器运送或者以其它方式被传送到一个包装点或者设备(未示出)，用于处理或者存放。
前面对本发明的公开和描述是示例性的和说明性的，不离开本发明的精神，所描述的装置和结构的细节和操作的方式可能有各种改变。
权利要求
1.一种把未固结的医疗废料转化成一种灭菌的安全的医疗废渣的设备，包括一个第一转动切碎组件，该切碎组件具有转动的齿，该转动的齿与一个静止的切碎组件上的第一不转动的固定的齿相互配合并且相互作用，所述转动的齿和固定的齿二者之间具有一个径向间隙，用于接受医疗废料，改进之处包括各转动的齿具有一个实质上是尖的切碎表面，该切碎表面位于其转动平面内，并且被设置成与其转动路径成一个斜交角，并且相对于该静止的切碎齿在转动方向上向内向着中心倾斜，以啮合医疗废料，并且当各转动齿进入并且移动通过与各转动齿相邻且相对的各对固定齿之间的沟槽与转动齿之间的径向间隙时，对它们之间的废料施加一个强大的撕碎力。
2.如权利要求1的设备，包括所述转动的切碎组件具有一排齿，齿相互对齐，沿所述轴的长度方向延伸。
3.如权利要求2的设备，其中所述转动的切碎组件具有多排转动的齿，其被安装在一个纵长轴上的间隔开的周向位置，与在周向间隔开的位置上的相对的齿相互配合。
4.如权利要求1的设备，包括一个在所述轴上的套，一个螺旋推运器形成在所述套上，当所述转动齿啮合医疗废料的同时，该螺旋推运器纵向挤压该医疗废料，以在切碎齿上施加压力，产生对医疗废料的磨碎、切碎和撕碎的作用。
5.如权利要求1的设备，包括一个第二转动的切碎组件和静止的切碎组件，其基本上重复所述第一转动的切碎组件和所述静止的组件，以接受预磨碎的废料，但是与第一转动齿和固定齿之间的间隙相比，沿着其长度方向，其在齿之间的间隙逐渐减小，以进一步减小废料颗粒的尺寸。
6.如权利要求5的设备，其中第一转动齿和固定齿之间的间隙是0.50英寸到约0.75英寸的范围内，第二转动齿与固定齿之间的间隙是约0.75英寸到约0.25英寸的范围内。
7.如权利要求1的设备，包括一个在所述轴上的套，与所述轴一起转动，一个径向延伸的支承块固定到所述套上，和所述转动切碎组件中的一个可取下地安装到所述支承块上。
8.如权利要求1的设备，其中所述斜交角是相对于转动齿的移动的圆形路径约10°到约45°。
全文摘要
一种把未固结的医疗废料转化成一种安全的医疗废料残渣的设备(A)，该设备具有一个改进的切碎组件，该改进的切碎组件由一个转动的切碎组件提供，该转动的切碎组件具有转动的齿(R，R′)，该齿相对于转动齿的移动路径和该静止的切碎组件(F，F′)成一个斜交角地被设置，以挤压转动的齿(R，R′)和固定的齿(F，F′)之间的废料。一个螺旋推运器(15b，25)使废料移动，纵向通过箱(10，12)，保持相对的固定齿和转动齿(F，F′，R，R′)上的压力，同时将材料磨碎到一减小的颗粒尺寸，以助于其处理或存放。
文档编号B02C21/00GK1455705SQ01815523
公开日2003年11月12日 申请日期2001年4月18日 优先权日2000年9月12日
发明者比尔·R·赫克斯特 申请人:高效压缩废物技术公司