CN109640764A - 用于获取蛋液的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于从禽蛋中获取蛋液的装置,包括:‑蛋保持器,用于沿着蛋的主轴线大致竖直地固定地保持和定位所述蛋;‑开蛋装置,用于在将蛋竖直定位之后在两端处去除所述蛋的头部,从而使蛋液下落并流入布置在蛋保持器下方的至少一个液体收集容器中;以及‑控制装置,用于控制所述蛋的定位并驱动所述开口装置和所述蛋保持器,而本发明还包括用于从禽蛋中收集蛋液的方法,对于每个蛋,该方法均包括以下后续步骤:‑大致在蛋的与其主轴线平行的两侧处夹持所述蛋,其中,蛋沿其主轴线大致竖直定位;‑在两端部处去除蛋的头部;以及‑从上方吹气至所述端部中以促使蛋液向下流动并落入至少一个液体收集容器中。该装置和方法设计成用于构建从禽蛋中收集蛋液的系统。已经表明,通过应用本发明,在收集蛋液时获得良好的结果,给出了非常有益的蛋液处理参数和合适的卫生条件。
Description
本发明涉及用于从家禽中获取蛋液的装置。此外,本发明涉及从禽蛋中获取蛋液的方法,以及用于实施这种方法的相应系统。
这种装置在工业应用这个领域中是普遍且众所周知的,在工业应用领域中,常见的用途是在打蛋机装置中打碎禽蛋,使得在第一步中收集蛋白和蛋黄,并在第二步中进行单独。
例如,存在一种将蛋打碎的打蛋机装置,其中,该打蛋机装置设置有单独的蛋黄收集杯和蛋白收集杯,例如EP1988805中所公开的。
NL1010910中示出了收集蛋黄和蛋白的另一示例。在该文件中,公开了以将蛋黄和蛋白同时收集在沟槽中的方式将蛋打碎,该沟槽倾斜地布置以使得液体略微向下移动。这种组件通常称为斜槽。为了后续分离蛋白和蛋黄,沟槽壁略微分开,从而在其间插置套管,蛋白通过该套管向下流动并向下滴落,而蛋黄则移动到沟槽的远端并由此落入大容器中。
显然,收集液体成分的两种方式,打碎和分离几乎同时进行的第一种方式以及打碎之后再进行分离的第二种方式被示出为给出了合适的结果。
在上文中,具体地说明了用于获取和收集蛋黄和蛋白的途径。值得关注的另一问题是将蛋打开的方式。从以上文件中可以看出,蛋被用刀切开,从该蛋的下方以向上的运动进行粉碎。主要产生的两个半个的蛋壳保留在侧面的保持部分中,而液体向下坠落、流动并滴下。
虽然这种方法已经应用了很多年,但很明显按平均而言该方法总会丢失一些液体,而蛋壳部分通常会混入液体中。
例如在DE102009052976、US5285750、DE12004021315、DD291471或WO0219881中给出了将蛋打开的另一方式,公开了使用激光来对该蛋壳进行激光切割。
在US5285750中,出于接种(inoculation)的目的,使用CO2激光或Nd-YAG激光在蛋壳中产生非常小的孔(0.5mm-1mm)。
在DD291471和WO0219881中,激光在蛋的主轴线(即,长轴线)的大约一半的通常位置处切割蛋壳。
在DE102004021315中,公开了一种用于从禽蛋中分离蛋白和蛋黄的机器。在两侧开口之后,将液体吹出并随后收集。明确地解释并要求保护了以下配方和步骤顺序,
-在将蛋布置在加速器中之后,该蛋被加速,使得该蛋内的蛋黄移动至蛋的钝圆侧;
-在这样加速之后,将蛋大致竖直地放置在凹槽中,从而静置在锥形座中并且尖部位于下侧处而钝圆部位于上侧处;
-用刀尖或用激光去除所述下侧的头部,
-在上侧的至少一个位置处刺穿蛋壳,从而形成相应的针孔,
-通过所述针孔吹送例如空气以推动所述蛋中的所有液体,以及
-在从蛋中吹出所有所述液体之后收集所有所述液体。
在这种设置中,装置的性能高度依赖于如下特征的组合,
-对蛋的定位和取向,
-成功布置适当的吹气孔,以及
-通过这些孔吹气,例如吹气的时间。
虽然这种打蛋机设置提供了定义明确的液体收集,但仍出现了很大的改进空间。
例如,关于蛋的定位方面,该设置中留有太多自由度。此外,为具有明确确定的液体提取孔,还应改进蛋壳处理。
本发明旨在解决已知系统的这些缺点。根据本发明的方面,针对该目的,提供了一种装置,该装置包括:
-蛋保持器,用于沿着蛋的主轴线大致竖直地、固定地保持和定位该蛋,
-开蛋装置,用于在将该蛋竖直定位之后在两端处去除该蛋的头部,从而使液体下落入并流入布置在蛋保持器下方的至少一个液体收集容器中,以及
-控制装置,用于控制该蛋的定位,并驱动所述开口装置和所述蛋保持器。
已经表明,通过应用本发明,在蛋液的收集中得到了较好的结果,提供了非常有益、高效且可靠的蛋液处理参数并提高了卫生程度。
本发明的装置的另一实施方式的特征在于以下附加的有益特征中的一个或多个:
所述开蛋装置包括切割尖部,所述切割尖部大致沿着直径为d的圆延伸,其中,5<d<20mm;
所述圆布置在大致垂直于所述主轴线的平面中;
所述蛋保持器包括夹紧装置,所述夹紧装置用于在与蛋的主轴线大致平行的两侧处夹紧蛋;
蛋保持器包括可旋转的夹紧装置,具体是可绕大致水平的轴线旋转的夹紧装置;
所述夹紧装置包括两个夹手;
所述切割尖部包括激光束(或由激光束提供);
所述激光束通过透镜系统(以及例如,激光源)而获得;
所述透镜系统至少包括轴棱锥透镜;
所述激光束由CO2激光装置生成;
所述激光束由Nd:YAG激光装置生成;
所述装置还包括蛋壳部分吸嘴;
装置还包括吹气嘴;
蛋壳部分抽吸装置和吹气嘴各自可移动(并远离)至蛋的端部,以便随后移除切割的壳部分,以及将蛋液从所切割的蛋中向外吹出,以促使液体从蛋中向下流动且向下滴落;
所述切割尖部为超声振动发生器(或由超声振动发生器提供);
所述发生器为喇叭件型振动器;以及
所述喇叭件用于通过超声振动以及通过抽吸蛋壳部分进行切割。
已经表明,通过这种紧凑的激光切割装置或超声切割装置,本发明的装置非常适合代替迄今为止所应用的现有技术的刀式打蛋机装置。
为了改进迄今为止可用的对蛋进行切割且用于在如上所述的装置工作的方法,根据本发明的方法包括以下后续步骤,
-大致在蛋的与其主轴线平行的两侧处夹持蛋,
其中,蛋沿其主轴线大致竖直地定位,
-在两端部处去除蛋的头部,以及
-从上方吹气至该端部中,以促使液体向下流动并落入至少一个液体收集容器中。
作为根据本发明的实施方式的装置和方法的另一大优点,卫生得到很大提高,特别是在对这样切割和移除壳部分进行更精确处理的情况下。在一方面,保留在液体中的壳体部分大幅度减少,而在另一方面,完全避免了在一系列蛋上随后多次轮流使用的(在现有技术方法中使用的)切割刀的交叉污染。
此外,因本发明的工作方式而具有了良好边缘的开孔,因此所述吹气将更高效且更合适,从而使得相应地提高了蛋液提取量方面的性能。
本发明的方法的另一实施方式的特征在于,
在蛋的上部处去除蛋的头部,其中,所述蛋在第一次去除头部之后绕蛋的短轴线旋转。
本发明还包括,
用于从禽蛋中收集蛋液的系统,包括:
-蛋供应装置,
-开蛋装置,
-蛋液接收装置,
-相机系统,用于在蛋流动和落下之后,检测相应的整个蛋液收集杯中的蛋液含量,
-蛋黄-蛋白分离装置,
-蛋黄收集容器,
-蛋白收集容器,以及
-液体整蛋收集容器。
具体地,这种系统的特征在于获得了用于使液体从蛋中流出至杯中的吹送装置。
已经表明,本发明的系统在封装、液体产量和最重要的卫生方面以及在液体产品和现已大大减少清洁时间的系统部分方面均具有有益效果。
在下文中,将通过参照附图详细地说明本发明,在附图中,
图1示出了在通过激光切割将蛋打开的第一种情形下本发明的装置的非限制性实施方式,
图2示出了第二种情形下的图1的装置,
图3示出了第三种情形下的图1、图2的装置,
图4示出了在通过超声振动切割将蛋打开的情况下本发明的装置的另一实施方式,
图5示出了根据本发明的系统的实施方式,该系统包括如前面图1、图2、图3或图4中的一个中所示的装置,以及
图6示意性地示出了用于激光切割多个蛋的高功率激光束分支系统。
在相应的附图中,对相同的部分或指示赋以相同的编号或标记。
在图1中,示出了根据本发明的示例的开蛋装置1的第一实施方式的立体图,该图呈现了第一工作情形。装置1包括:
-蛋保持器5a、蛋保持器5b,配置成用于将蛋保持在大致竖直的方向上(即,如图中所示,蛋的主中心轴线处于大致垂直的方向上),
-开蛋装置,用于将由保持器5a、保持器5b保持的蛋在两端处去除头部,
-至少一个液体收集容器14(参见图5),用于收集蛋液,该容器布置在蛋保持器的下方,以及
-控制装置6,用于控制该蛋的定位并驱动所述开蛋装置和所述蛋保持器。
更具体地,第一实施方式的该装置是用于通过激光在两端处去除蛋E的头部的激光切割装置1。在这第一种情形下,这种激光提供为大致水平的入射光束2a,该入射光束2a随后被镜子或分束器3弯曲,通过透镜系统4进行处理,作为切割光束2b暴露于所述蛋。
如图1中所示,装置1还包括具有蛋夹持器或蛋保持器、具有供气导管81的液体吹送单元和具有抽吸引导件71的蛋壳部分抽吸单元7,其中,蛋夹持器或蛋保持器具有夹持器控制器6、安装在夹持器旋转单元上的夹持器半部5a、夹持器半部5b。
从图1中可以看出,夹持器半部5a的设计不同于半部5b的设计。如http://www.moba.net/page/nl/Packing/Moba-Farmpackers/Mopack-100中所述,对于拥有MOPACK100产品的申请人,已表明该设计非常合适,更具体地,该设计具有非常合适且一定的夹持和保持方式。然而,不同的设计也可能是合适的。在其大致竖直的长轴线上夹持蛋E。
技术人员可能清楚的是,透镜系统4可应用多种设置,例如包括轴棱锥透镜系统(例如,配置成用于将入射激光束转换成环(即,所述蛋壳切割尖)的透镜或光学元件)。对于光、可选的吹入气体(例如,空气或氮气)以及工作温度、气压和吹送时间而言亦是如此,例如光为上述频率范围内的光,工作温度大约为室温,气压最高1.5bar,而吹送时间最长2秒。
图2示出了在随后的工作情形下相同的装置1,其中,随后的工作情形即为在蛋E的一端已被切割、光束停止或中断而蛋壳部分抽吸单元的吸嘴71定位在待被吸走的切割部分上之后。
从图3中可以看出,蛋E被旋转,目前使得夹持器半部5b处于可视方向上。这是通过使夹持器旋转61(其是夹持器控制器6的一部分)旋转180°的角度再次使其长轴线大致竖直而实现的。
在光束停止之后,重复如针对图2描述的抽吸,从而形成第二开口,此后带有吹嘴端的吹送单元8定位在所述第二开口上以向下吹送被吹送的气体,从而使几乎全部的蛋液流出。
因此,从上文可知,装置1可配置成以合适的顺序执行以下步骤:
-将蛋E定位在第一大致竖直的方向上;
-去除蛋的一端的头部,具体为蛋朝上的一端的头部;
-将蛋E从第一大致竖直的方向旋转到第二大致竖直的方向(即,旋转角度约为180度);
-去除蛋的另一端(例如,因蛋的旋转而朝上的另一端)的头部;
-从被去除头部的蛋E中收集蛋液。
本文中,优选地,在去除头部之后通过引流器(例如,通过所述吹气剂(例如,气体或空气))来增强或诱导蛋液的流动。此外,优选地,每个切下的蛋的端部均通过例如所述吸嘴71从蛋上主动移除。
图4示出了本发明的装置100的用于在两侧处去除蛋E的头部的另一实施方式,即具有超声振动控制的超声切割单元100。以与上文所描述的相同的方式,通过所述夹持器半部5a、夹持器半部5b来定位蛋E。
为了开始去除头部的过程,通过气动驱动器将所述单元平稳地压在蛋E上,并随后将该单元切换至其超声振动模式,在作为该单元100的超声喇叭件(horn)103的端部的斜面切割边缘1031处产生超声振动。在关闭振动模式之后,相同的喇叭件103通过吸管104用作抽吸引导件。随后,如前所述地使用夹持器旋转单元61使蛋E旋转,从而将蛋E的另一端暴露于超声切割单元100。
在JP2003266388中以及Hikaru MIURA在Jpn.J.Appl.Phys.的第42卷(2003年)的第2996-2999页中的“Eggshell Cutter Using Ultrasonic Vibration(使用超声振动的蛋壳切割器)”中详细解释并描述了这种超声振动单元的其它细节。
本领域技术人员可能清楚的是,控制气动驱动器对于获取合适的切割至关重要。例如,安装有弹簧的边缘可能有利于这种切割。此外,所述控制可基于同时进行的蛋壳特征检测,例如根据EP738888。
在图5中示意性地示出了包括本文中所阐明的多个装置1、装置100的系统。为了便于说明,仅示出了一个装置1应用于沿着蛋保持器输送机或蛋供应输送机11的一个通道供应的蛋上。通过所述供应输送机11从蛋拾取站10拾取蛋,其中,该输送机11是将蛋以一排蛋的形式一个接一个地输送的环形输送机。
这种拾取部分从例如在前文提及的Moba网站上公布和描述的MOPACK 100蛋打包机中而被公知。
在通过装置1、装置100去除该蛋的头部之后,优选地将包含蛋黄和蛋白的液体向下吹入至例如在所述装置1、装置100下方通过的杯(或不同的容器)中,并且在该示例中,杯(或不同的容器)为相应的一个通道收集杯输送机13的一部分。输送机13例如也是环形输送机,将杯以一排杯的形式一个接一个地输送。
各个输送机11、输送机13的输送方向被标记为TE(蛋输送机输送方向)和TL(蛋液输送输送机)(参见图5)。
输送机11、输送机13的定位使得它们的竖直环形输送机平面大致为竖直,而在这些输送机平面的交叉处布置有切割装置1、切割装置100。
在已接收并收集来自该蛋的液体之后,优选利用相机系统12针对例如破碎的蛋黄、蛋壳部分、颜色偏差对液体进行观察和检查,从而获取在中央处理单元(CPU)处理的信号和相应的数据。
处理含有液体的杯子可程序化成使得:
-在蛋黄完整或几乎完整且没有壳部分的情况下,液体被释放至蛋黄-蛋白(YA)分离装置,以及
-在所有其他情况下,液体被释放至所谓的液体-整蛋(LWE)容器15中以进行进一步处理。
更具体地,这种YA和LWE处理例如在上文引用的NL1010910中所描述的那样执行。
本领域技术人员将清楚的是,通常所述输送机可各自包括超过一个的通道,例如4个或6个或9个或者甚至更多个通道。
在该图中还有空壳收集容器16。
为了尽可能地组织、简化和保护多蛋切割器系统,优选地应用单个高功率激光器L。传统的高功率激光器具有在1和10kW之间的功率性能。
图6中示出了这种系统的实施方式。对于待应用至所谓的16通道打蛋机装置上的这种特定系统,单激光束L0(来自激光源L)被细分成16个激光切割光束C1-C2-......-C16。对于C1-C16光束中的每个,使用4个分束器S。由于某些路径在拆分后必须改变光束,因此也应用另外的镜子M。技术人员将理解的是,多通道打蛋机装置还可与多于或少于16个的通道以及相应的激光切割光束相关联,并且可存在各种光学器件或光学元件以细分或切换激光束L0,使得在期望的蛋切割期间在期望的蛋切割器处呈现合适的激光切割光束。
在图6中,出于简化的原因,仅针对一些路径示出了分路器S和镜子M。对于该图6,所选择的路径的树状物(切割光束C1-……-C16)的平面垂直于具有如参照图5所描述的输送方向TE和输送方向TL的蛋输送机的通道的平面和液体输送机的平面。在该图6中,仅示出了液体输送机的一个通道。技术人员可能清楚的是,在‘液体’方向上也可以有多个通道。
以这种方式,可以以可靠、高效和非常卫生的方式处理(具体为清空)相对大量的蛋。
本领域技术人员应清楚,本发明不限于上述实施方式。在所附权利要求中公开的保护范围内可以有许多替代方案。
例如,装置可布置成使得当蛋具有一个大致竖直的取向时(例如,在此期间没有对蛋进行旋转)开蛋装置在两端处去除蛋的头部,或者使得在将蛋旋转之前或之后去除蛋的头部。
此外,如技术人员将理解的,例如,控制装置可以以各种方式配置,并且可包括适于执行将由控制装置采取的相应控制步骤的一个或多个控制器件。
图例
T-E 蛋输送机的输送方向
T-L 液体输送机的输送方向
E 蛋
L 激光源
L0 高功率激光束
C1...C16 激光切割光束
S 分束器
M 镜子
10 蛋拾取站
11 蛋保持器输送机
12 相机系统
13 收集杯输送机
14 AY分离单元
15 LWE容器
16 空壳收集容器
1 光切割单元
2a 入射光束
2b 切割光束
3 镜子、分束器
4 透镜系统
5a、5b 夹持器半部
6 夹持器控制器
61 夹持器旋转单元
7 蛋壳部分抽吸单元
71 抽吸引导件
72 吸嘴
8 蛋液吹送单元
81 供气导管
100 超声切割单元
101 气动驱动器
102 超声振动控制器
103 超声喇叭件
1031 斜面切割边缘
104 吸管
Claims (20)
1.用于从禽蛋中获取蛋液的装置,包括:
-蛋保持器,用于沿着蛋的主轴线大致竖直地、固定地保持和定位所述蛋,
-开蛋装置,用于在将所述蛋竖直定位之后,在两端处去除所述蛋的头部,从而使所述蛋液下落并流入布置在所述蛋保持器下方的至少一个液体收集容器中,以及
-控制装置,用于控制所述蛋的定位,并驱动所述开蛋装置和所述蛋保持器。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述开蛋装置包括切割尖部,所述切割尖部大致沿着直径为d的圆延伸,其中,5mm<d<20mm。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,
所述圆布置在大致垂直于所述主轴线的平面中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,
所述蛋保持器包括夹紧装置,所述夹紧装置用于在与蛋的主轴线大致平行的两侧处夹紧所述蛋,所述夹紧装置能够绕大致水平的轴线旋转。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,
所述夹紧装置包括两个夹手。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,
所述开蛋装置配置成使用包括激光束的切割尖部。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述装置包括用于提供所述激光束的透镜系统。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,
所述透镜系统至少包括轴棱锥透镜。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置,其特征在于,
所述激光束由CO2激光装置生成。
10.根据权利要求6至8所述的装置,其特征在于,
所述激光束由Nd:YAG激光装置生成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,
所述装置还包括蛋壳部分吸嘴和吹气嘴,所述蛋壳部分吸嘴和吹气嘴各自能够移动至所述蛋的端部,以便随后移除切割的壳部分,以及将蛋液从所切割的蛋中向外吹出,以促使所述蛋液从所述蛋中向下流动且向下滴落。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,
所述装置包括用于提供蛋切割尖部的超声振动发生器。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,
所述发生器为喇叭件型振动器。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,
所述喇叭件用于通过超声振动以及通过抽吸蛋壳部分进行切割。
15.用于从禽蛋中收集蛋液的方法,对于每个蛋,所述方法均包括以下后续步骤:
-大致在所述蛋的与其主轴线平行的两侧处夹持所述蛋,
其中,所述蛋沿其主轴线大致竖直地定位,
-在两端部处去除所述蛋的头部,以及
-从上方吹气至所述端部中,以促使所述蛋液向下流动并落入至少一个液体收集容器中。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,
在所述蛋的上部处去除所述蛋的头部,其中,所述蛋在第一次去除所述蛋的头部之后,绕所述蛋的短轴线旋转,具体地旋转大致180度。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的方法,所述方法通过使用权利要求1至14中任一项所述的装置来执行。
18.用于从禽蛋中收集蛋液的系统,包括,
-蛋供应装置,
-开蛋装置,
-蛋液接收装置,
-相机系统,用于在蛋流动和落下之后,检测相应的整个蛋液收集杯中的蛋液含量,
-蛋黄-蛋白分离装置,
-蛋黄收集容器,
-蛋白收集容器,以及
-液体整蛋收集容器。
19.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,
获得用于使液体从蛋中流出至杯中的吹送装置。
20.根据权利要求18或19所述的系统,其特征在于,
所述系统还包括权利要求1至14中任一项所述的装置中的一个或多个。
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