DE60003914T2

DE60003914T2 - Verfahren und vorrichtung zur selektiven klassifizierung von hühnereiern

Info

Publication number: DE60003914T2
Application number: DE60003914T
Authority: DE
Inventors: H. John HEBRANK
Original assignee: Embrex LLC
Current assignee: Embrex LLC
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: JP2002543804A; CA2372157A1; KR100444779B1; KR100493205B1; AU4834600A; CN1173624C; CN1600086A; DE60036492T2; EP1302102A2; DE60003914D1; BR0010439A; ATE373418T1; AU748144B2; JP3718433B2; ES2294207T3; ATE244984T1; WO2000067566A1; EP1176868A1; EP1302102B1; EP1302102A3

Description

Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Bewertung und Behandlung von Geflügeleiern und betrifft insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum nicht-invasiven Durchleuchten von Geflügeleiern, um den Zustand der Eier zu bestimmen, und die Eier gemäß einer derartigen Bestimmung zu handhaben und zu behandeln.
Hintergrund der Erfindung
Unterscheidung zwischen Geflügeleiern auf der Basis einiger beobachtbarer Eigenschaften ist eine wohlbekannte und schon lange verwendete Praxis in der Geflügelindustrie. "Durchleuchten" oder "Schieren" (engl.: candling) ist ein üblicher Name für eine derartige Technik, eine Bezeichnung, die im Englischen ihre Wurzeln in der ursprünglichen Praxis der Untersuchung eines Eis unter Verwendung des Lichts einer Kerze hat. Wie den mit Geflügeleiern Vertrauten bekannt ist, sind diese in der Realität etwas lichtdurchlässig, obwohl Eierschalen unter den meisten Lichtverhältnissen undurchsichtig erscheinen, und wenn sie vor einem direkten Licht platziert werden, kann der Inhalt des Eis beobachtet werden.
In den meisten Anwendungen liegt der Zweck der Überprüfung von Eiern, insbesondere von "Tafeleiern" für den menschlichen Verzehr, in der Identifikation und der anschließenden Absonderung derartiger Eier, welche eine deutliche Menge von vorhandenem Blut aufweisen, wobei derartige Eier selbst manchmal als "Blutige" oder "blutige Eier" bezeichnet werden. Diese Eier sind vom Standpunkt des Verbrauchers weniger als erwünscht, so daß eine Entfernung dieser von jeder gegebenen Eiergruppe ökonomisch wünschenswert ist.
U.S. Patente Nr. 4,955,728 und 4,914,672 , beide von Hebrank, beschreiben eine Durchleuchtungsvorrichtung, welche Infrarotdetektoren und die von einem Ei emittierte Infrarotstrahlung verwendet, um lebende von unfruchtbaren Eiern zu unterscheiden.
U.S. Patent Nr. 4,671,652 von van Asselt et al. beschreibt eine Durchleuchtungsvorrichtung, in der eine Vielzahl von Lichtquellen und entsprechender Lichtdetektoren in Form einer regelmäßigen Anordnung zusammengesetzt sind, und die Eier auf einer Palette zwischen den Lichtquellen und den Lichtdetektoren passieren.
In vielen Fällen ist es vor dem Schlüpfen wünschenswert, über eine in ovo-Injektion in lebende Eier eine Substanz einzubringen. Injektionen verschiedener Substanzen in Vogeleier werden in der gewerblichen Geflügelindustrie verwendet, um Sterberaten nach dem Schlüpfen zu verringern oder die Wachstumsrate geschlüpfter Vögel zu erhöhen. In ähnlicher Weise wird die Injektion von Viren in lebende Eier verwendet zur Vermehrung von Viren für die Verwendung in Impfstoffen. Beispiele von Substanzen, welche für die in ovo-Injektion verwendet oder vorgeschlagen wurden, beinhalten Impfstoffe, Antibiotika und Vitamine. Beispiele von in ovo-Behandlungssubstanzen und Verfahren der in ovo-Injektion sind beschrieben in US Patent Nr. 4,458,630 von Sharma et al. und US-Patent Nr. 5,028,421 von Fredericksen et al. Die Auswahl sowohl des Ortes als auch des Zeitpunkts der Injektionsbehandlung kann sowohl die Effektivität der injizierten Substanz als auch die Sterblichkeitsrate der injizierten Eier oder behandelten Embryonen beeinflussen. Siehe z.B. US-Patent Nr. 4,458,630 von Sharma et al., US-Patent Nr. 4,681,063 von Hebrank und US-Patent Nr. 5,158,038 von Sheeks et al.
In ovo-Injektionen von Substanzen erfolgen typischerweise durch Durchstecken der Eierschale, um ein Loch durch die Eierschale zu erzeugen (z.B. unter Verwendung eines Dorns oder Bohrers), Erstreckung einer Injektionsnadel durch das Loch und in das Innere des Eis (und in einigen Fällen in den darin befindlichen Vogelembryo) und Injektion der Behandlungssubstanz durch die Nadel. Ein Beispiel einer Injektionsvorrichtung, welche zur Injektion durch das breite Ende eines Vogeleis hindurch ausgebildet ist, ist in US-Patent Nr. 4,681,063 von Hebrank offenbart; diese Vorrichtung positioniert ein Ei und eine Injektionsnadel in einer zueinander festen Beziehung und ist für die automatische Hochgeschwindigkeitsinjektion einer Vielzahl von Eiern ausgebildet. Alternativ beschreibt US-Patent Nr. 4,458,630 von Sharma et al. eine Injektionsmaschine für die Unterseite (schmales Ende) des Eis In der gewerblichen Geflügelproduktion schlüpfen nur ca. 60 bis 90% der gewerblichen Hähncheneier. Eier, welche nicht schlüpfen, umfassen sowohl Eier, welche nicht befruchtet worden sind (die faule Eier umfassen können) als auch befruchtete Eier, welche gestorben sind (oftmals klassifiziert in früh-tote, mittelfrüh-tote, faule und spät-tote). Unfruchtbare Eier können ca. 5% bis zu 25% aller gelegten Eier umfassen. Aufgrund der Anzahl der in der gewerblichen Geflügelproduktion anzutreffenden toten und unfruchtbaren Eier, der zunehmenden Verwendung von automatischen Verfahren für in ovo-Injektion und den Kosten von Behandlungssubstanzen, ist ein automatisches Verfahren wünschenswert zur Identifikation derartiger Eier, aus einer Vielzahl von Eiern, die für die Injektion geeignet sind, und zur selektiven Injektion nur derartiger Eier, welche als geeignet identifiziert worden sind.
US-Patent Nr. 3,616,262 von Coady et al. offenbart eine Fördervorrichtung für Eier, welche eine Durchleuchtungsstation und eine Impfstation aufweist. An der Durchleuchtungsstation wird Licht durch die Eier projiziert und von einem menschlichen Bediener beurteilt, der jedes als nicht brauchbar erachtete Eier markiert. Nicht brauchbare Eier werden manuell entfernt, bevor die Eier zu der Impfstation befördert werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Klassifizieren von Geflügeleiern, die Bereitstellung einer Vielzahl von Eiern mit jeweils einem entsprechenden physischen Eierort, Messen der Eieropazitäten, Messen der Eiertemperaturen, und Klassifizieren der Eier als Funktion der Opazitäten und Temperaturen der Eier. Der Schritt der Klassifizierung umfaßt Identifizieren klarer Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Eieropazitäten, Bestimmen eines räumlichen Temperaturtrends aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Identifikation der klaren Eier, und Identifizieren lebender Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung des räumlichen Temperaturtrends.
Vorzugsweise umfaßt der Schritt des Bestimmens eines räumlichen Temperaturtrends das Erzeugen einer Temperaturtrendkarte, die für jeden Ort des Eis eine vorhergesagte Eiertemperatur aufweist. Der Schritt des Identifizierens lebender Eier kann das Vergleichen der gemessenen Temperaturen und der vorhergesagten Temperaturen umfassen.
Der Schritt des Klassifizierens kann das Korrigieren der Eiertemperaturen für entsprechende Eierorte unter Verwendung der Identifikation der klaren Eier, und das Identifizieren lebender Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der korrigierten Eiertemperaturen umfassen. Der Schritt des Identifizierens lebender Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der korrigierten Eiertemperaturen kann das Bestimmen einer Schwellentemperatur, Vergleichen der korrigierten Eiertemperaturen mit der Schwellentemperatur, und Klassifizieren der Eier als lebend umfassen, die eine größere korrigierte Eiertemperatur aufweisen als die Schwellentemperatur.
Das Verfahren kann das Identifizieren der auf dem Kopf stehenden Eier und Ausschließen der Temperaturen der auf dem Kopf stehenden Eier von der Temperaturtrendbestimmung umfassen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, umfasst ein Verfahren zum Klassifizieren von Geflügeleiern Messen der Eieropazitäten, Messen der Eiertemperaturen, und Klassifizieren der Eier als Funktion der Opazitäten und Temperaturen der Eier. Der Schritt des Klassifizierens umfaßt das Identifizieren klarer Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Eieropazitäten, und das Identifizieren lebender Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Eiertemperaturen. Der Schritt des Identifizierens lebender Eier aus der Vielzahl der Eier wird durch die Identifikation der klaren Eier vereinfacht.
Der Schritt des Klassifizierens kann das Identifizieren einer verbleibenden Gruppe der Eier, wobei die verbleibende Gruppe keine klaren Eier aufweist, und Identifizieren lebender Eier in der verbleibenden Gruppe unter Verwendung der Eiertemperaturen der verbleibenden Gruppe und nicht der Temperaturen der klaren Eier umfassen. Das Verfahren kann ferner das Identifizieren mindestens einer anderen Klasse von nicht-lebenden Eiern, vorzugsweise von früh-toten Eiern umfassen. Die Eier können physisch in mindestens drei Gruppen getrennt werden, umfassend eine Gruppe lebender Eier, eine Gruppe klarer Eier, und eine Gruppe nicht-lebender und nicht-klarer Eier.
Gemäß anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zum Klassifizieren einer Vielzahl von Geflügeleiern, von denen jedes eine Opazität und eine Temperatur aufweist, Mittel zur Ermittlung der Eieropazitäten, Mittel zur Ermittlung der Eiertemperaturen, und Mittel zum Klassifizieren der Eier unter Verwendung der Opazitäten und Temperaturen der Eier. Das Mittel zum Klassifizieren identifiziert klare Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Eieropazitäten, und identifiziert lebende Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Eiertemperaturen. Die Identifikation lebender Eier wird durch die Identifikation der klaren Eier erleichtert.
Das Mittel zum Klassifizieren kann die Eiertemperaturen für die entsprechenden Eierorte unter Verwendung der Identifikation der klaren Eier korrigieren, und lebende Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der korrigierten Eiertemperaturen identifizieren. Das Mittel zum Klassifizieren kann eine verbleibende Gruppe der Eier identifizieren, wobei die verbleibende Gruppe keine klaren Eier aufweist, und lebende Eier in der verbleibenden Gruppe unter Verwendung der Eiertemperaturen der verbleibenden Gruppe und nicht der Temperaturen der klaren Eier identifizieren. Das Mittel zum Klassifizieren kann mindestens eine andere Klasse von nicht-lebenden Eiern identifizieren, vorzugsweise früh-tote Eier. Die Vorrichtung kann einen Injektor umfassen, der dazu ausgelegt ist, in lebende Eier eine Behandlungssubstanz zu injizieren.
Vorzugsweise umfaßt das Mittel zur Ermittlung der Eieropazitäten ein Licht-Durchleuchtungssystem, welches die Eieropazitäten ermittelt und Opazitätsignale erzeugt, die den Eieropazitäten entsprechen, wobei das Mittel zur Erfassung der Eiertemperaturen ein thermisches Durchleuchtungssystem (oder thermisches Schiersystem) aufweist, welches die Eiertemperaturen erfaßt und Temperatursignale erzeugt, die den Eiertemperaturen entsprechen, und wobei das Mittel zum Klassifizieren der Eier eine Kontrollvorrichtung aufweist, welche die genannten Opazitäts- und Temperatursignale empfängt und die Eier als Funktion der Opazitäten und Temperaturen der Eier klassifiziert, wobei die Kontrollvorrichtung dazu ausgelegt ist, selektiv ein auf den genannten Eierklassifikationen basierendes Kontrollsignal zu erzeugen. Das Licht-Durchleuchtungssystem kann einen Infrarotstrahler und einen Infrarotdetektor aufweisen, und das thermische Durchleuchtungssystem kann einen Infrarotsensor aufweisen.
Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden von den Fachleuten durch Lesen der Figuren und der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen klar werden, wobei eine derartige Beschreibung für die vorliegende Erfindung lediglich illustrierend ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum selektiven Klassifizieren, Sortieren und Behandeln von Geflügeleiern;
2 ist eine Draufsicht einer Eierpalette in einer Durchleuchtungsstation der Vorrichtung nach 1;
3 ist eine Seiten-Aufrissansicht entlang der Linie 3-3 aus 2;
4 ist eine End-Aufrissansicht entlang der Linie 4-4 aus 2;
5 ist eine detaillierte Ansicht eines Lichtquelle-Montageblocks und eines Lichtdetektor-Montageblocks der Vorrichtung aus 1;
6 ist ein Flußdiagramm, welches ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt zum selektiven Klassifizieren, Sortieren und Behandeln von Geflügeleiern;
7 ist eine Seiten-Aufrissansicht einer Behandlungsstation, welche einen Teil der Vorrichtung aus 1 ausbildet;
8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Injektionskopfes der Behandlungsstation aus 7;
9 ist ein Balkendiagramm der Verteilung der gemessenen Temperaturen einer beispielhaften regelmäßigen Anordnung von Eiern;
10 ist ein Balkendiagramm der Verteilung von korrigierten Temperaturen der regelmäßigen Anordnung von Eiern aus 9, wobei die Temperaturen ohne Verwendung von Licht-Durchleuchtungsdaten korrigiert worden sind;
11 ist ein Balkendiagramm der Verteilung von korrigierten Temperaturen der regelmäßigen Anordnung von Eiern aus 9, wobei die Temperaturen unter Verwendung von Licht-Durchleuchtungsdaten korrigiert wurden; und
12 ist ein Flußdiagramm, welches ein weiteres Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für selektives Klassifizieren, Sortieren und Behandeln von Geflügeleiern repräsentiert.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Die vorliegende Erfindung wird nun im Folgenden ausführlicher in bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich überall auf gleiche Elemente.
Die vorliegende Erfindung kann mit jedem Vogeleiertyp durchgeführt werden, einschließlich Hühnereier, Truthahneier, Enteneier, Gänseeier, Wachteleier, und Fasaneneier. Hühnereier sind besonders bevorzugt.
Typischerweise werden Eier am oder nahe dem achtzehnten Lebenstag geimpft. Zu einem derartigen Zeitpunkt kann das Ei eines von vielen anerkannten üblichen Typen sein. Das Ei kann ein "lebendes" Ei sein, was bedeutet, daß es einen lebenden Embryo aufweist. Das Ei kann ein "klares" oder "unfruchtbares" Ei sein, was bedeutet, daß es keinen Embryo aufweist. Insbesondere ist ein "klares" Ei ein unfruchtbares Ei, das nicht verfault ist. Das Ei kann ein "früh-totes" Ei sein, was bedeutet, daß es einen Embryo aufweist, welcher im Alter von einem bis zu fünf Tagen gestorben ist. Das Ei kann ein "mittelfrüh-totes" Ei sein, was bedeutet, daß es einen Embryo aufweist, welcher im Alter von ca. fünf bis fünfzehn Tagen gestorben ist. Das Ei kann ein "spät-mittelfrüh-totes" Ei sein, was bedeutet, daß es einen Embryo aufweist, welcher im Alter von ca. fünfzehn bis achtzehn Tagen gestorben ist. Das Ei kann ein "faules" Ei sein, was bedeutet, daß das Ei einen verfaulten, unfruchtbaren Eidotter (beispielsweise als Ergebnis eines Bruchs in der Eischale) aufweist, oder, alternativ einen verfaulten, toten Embryo aufweist. Während ein "früh-totes", "mittelfrüh-totes" oder "spät-mittelfrüh-totes" Ei ein verfaultes Ei sein kann, beziehen sich die hier verwendeten Bezeichnungen auf derartige Eier, welche nicht verfault sind. Das Ei kann ein "leeres" Ei sein, was bedeutet, daß ein wesentlicher Anteil des Ei-Inhalts fehlt, beispielsweise dort, wo die Eierschale gebrochen ist und das Eimaterial aus dem Ei ausgelaufen ist. Außerdem kann aus der Perspektive vieler Ei-Detektions- und -Identifikationsvorrichtungen auf einer Eier-Ablage an einer besonderen Stelle ein Ei fehlen, wobei in diesem Fall diese Stelle als "fehlendes" Ei bezeichnet werden kann. Ein Ei kann in eine Eier-Ablage gesetzt werden, derart, daß es ein "auf dem Kopf stehendes" Ei ist, was bedeutet, daß das Ei auf dem Tablett derart in die Eier-Ablage gesetzt wurde, daß die Luftzelle davon falsch liegt, typischerweise mit dem stumpfen Ende unten. Selbstverständlich können früh-tote, mittelfrüh-tote, spät-mittelfrüh-tote und verfaulte Eier auch als "nicht lebende"-Eier kategorisiert werden, weil sie keinen lebenden Embryo beinhalten.
Typischerweise sind die Eier in Ablagen enthalten, welche auf Gestellen in Wagen für die Inkubation in vergleichsweise großen Brutapparaten untergebracht sind. Zu einem gewählten Zeitpunkt, typischerweise am achtzehnten Lebenstag, wird ein Wagen mit Eiern aus dem Brutapparat entfernt, mit dem Ziel ungeeignete Eier auszusortieren (nämlich tote, faule, leere und klare), lebende Eier zu impfen und Eier von den Legebatterien in die Ausbrütkörbe zu überführen. Bestimmte praktische Aspekte der Inkubations-, der Bedienungs,- und der Meßprozesse können wesentlich die Genauigkeit der Verfahren und Vorrichtungen verringern, die thermische Durchleuchtungsvorrichtungen zur Unterscheidung zwischen lebenden und toten Eiern verwenden. Die Temperaturen der Eier können sich, basierend auf ihrer jeweiligen Lage im Brutapparat, unterscheiden, weil in dem Brutapparat an unterschiedlichen Orten unterschiedliche Temperaturen oder Luftströmungen vorhanden sein können. Ferner kann die thermische Umgebung außerhalb des Brutapparats nur dürftig kontrolliert werden. Folglich erfahren unterschiedliche Ablagen und Abschnitte von Ablagen oft unterschiedliche Abkühlraten in Abhängigkeit von ihrer Lage in dem Wagen und der Exposition mit Luftzügen.
Beispielsweise bei dem in US-Patent Nr. 4,914,672 von Hebrank beschriebenen Durchleuchtungsverfahren bzw. der dort beschriebenen Durchleuchtungsvorrichtung mißt ein thermisches Durchleuchtungssystem die Temperatur eines jeden Eis an der Unterseite. Das thermische Durchleuchtungssystem bestimmt eine Schwellentemperatur. Eier oberhalb der Schwellentemperatur werden als lebend erachtet und Eier unterhalb der Schwellentemperatur werden als nicht-lebend erachtet (wobei tote und klare Eier mit einbezogen werden).
Die Genauigkeit der gewählten Schwellentemperatur wird gefährdet durch nicht einheitliche Abkühlbedingungen, wie oben diskutiert. Um das Risiko der unsachgemäßen Identifikation eines lebenden Eis als nicht-lebendes Ei zu minimieren, wird die Schwellentemperatur im allgemeinen geringer angesetzt als die vorhergesagte Temperatur eines lebenden Eis. Korrekturfaktoren werden verwendet, um die geeigneten Schwellentemperaturen für unterschiedliche Eier oder Gruppen von Eiern besser anzunähern; jedoch sind diese Korrekturfaktoren nicht so genau wie erwünscht.
Auch wenn es unvorteilhaft ist, lebende Eier zu verwerfen, ist es ebenfalls unvorteilhaft, bestimmte nicht-lebende Eier aufzubewahren. Insbesondere, falls faule oder tote Eier aufbewahrt und geimpft werden, kann die Impfnadel kontaminiert werden, wodurch eine Infektion nachfolgender lebender, gesunder Eier riskiert wird. Ferner wird die Behandlungssubstanz verschwendet, falls sie in ein nicht-lebendes Ei injiziert wird.
In einigen Fällen mag es ferner wünschenswert sein, klare Eier (z.B. unfruchtbare, nicht verfaulte Eier) und früh-tote Eier zu identifizieren. Da nicht geeignet zur Herstellung von Hähnchen, können diese Eier geeignet sein für den gewerblichen Futter-Service oder minderwertige Futterwaren (z.B. Hundefutter). Das Vorhandensein einer bakteriellen Kontamination aufgrund verfaulter Eier vermindert den Wert dieser Futterwaren.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren von Eiertypen gerichtet, welche sowohl ein thermisches Durchleuchtungssystem als auch ein Licht-Durchleuchtungssystem verwenden. Das Licht- Durchleuchtungssystem vergrößert die Genauigkeit des thermischen Durchleuchtungssystems und kann Eiertypen identifizieren, welche das thermische Durchleuchtungssystem nicht effektiv identifizieren kann. Durch Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann jeweils die Anzahl von unzutreffend ausgesonderten lebenden Eiern und die Anzahl von geimpften, verfaulten oder toten Eiern reduziert werden. Zusätzlich können klare und/oder früh-tote Eier positiv identifiziert und von anderen Eier-Typen getrennt werden.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen wird das Licht-Durchleuchtungssystem verwendet, um klare Eier zu identifizieren. Das thermische Durchleuchtungssystem wird verwendet, um lebende Eier von nicht-lebenden Eiern unter Verwendung einer Schwellentemperatur zu unterscheiden. Die Schwellentemperatur wird vorzugsweise dadurch bestimmt, daß die Temperaturen aller oder einzelner ausgewählter Eier in einer Ablage gemessen werden und hieraus die Temperatur abgeleitet wird, oberhalb derer von den Eiern angenommen wird, daß sie leben. Die Genauigkeit dieser Bestimmung wird durch die Verwendung von das durch das Licht-Durchleuchtungssystem gesammelten Daten erleichtert. Auf diesem Weg kann die Identifikation von lebenden Eiern gegenüber nicht-lebenden Eiern (z.B. tote, verfaulte, leere, fehlende und klare Eier) genauer vorgenommen werden, wodurch die Anzahl von unzutreffend aufbewahrten faulen oder toten Eiern reduziert wird, welche anderenfalls Impfnadeln kontaminieren können, und die Möglichkeit des Aussonderns eines lebenden Eis minimiert wird.
Um die Klassifizierungsgenauigkeit weiter zu erhöhen, kann ein räumlicher Temperaturtrend unter den Eiern bestimmt werden, um Temperaturschwankungen über der Palette aufgrund von nicht-einheitlichen Mikro-Umgebungen (beispielsweise resultierend aus nicht-einheitlichen Luftströmungen in Brutapparaten und Korridoren) zu berücksichtigen. Vorzugsweise wird eine Temperatur-Trendkarte für die Eier erzeugt und zum Auswerten der gemessenen Eitemperaturen verwendet. Die Bestimmung der Schwellentemperatur kann durch Korrektur oder Kompensation der gemessenen Eitemperaturen erleichtert werden. Vorzugsweise wird der Korrekturbetrag zumindest teilweise durch Berücksichtigung der Temperaturen aller Eier bestimmt, außer den Temperaturen der nicht-lebenden Eier, welche mittels des Licht-Durchleuchtungssystems als klare Eier identifiziert wurden.
Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen werden die Eier klassifiziert durch Vergleichen ihrer gemessenen Temperaturen mit entsprechenden vorhergesagten Temperaturen einer Temperaturtrendkarte. Vorzugsweise werden die vorhergesagten Temperaturen zumindest teilweise durch Anpassen oder Ausschließen der Temperaturen der Eier bestimmt, welche als klare Eier mittels des Licht-Durchleuchtungssystems identifiziert worden sind.
Die Eier, welche als lebend klassifiziert werden, können durch Impfen mit einer Behandlungssubstanz oder dergleichen behandelt werden. Da das Licht-Durchleuchtungssystem klare Eier und früh-tote Eier identifiziert, können diese Eier von den anderen nicht-lebenden Eiern für andere Zwecke getrennt werden. Das heißt, die nicht-lebenden Eier können weiter klassifiziert werden als klare oder früh-tote und nicht-klare oder früh-tote. Auf diese Weise ergänzt das Licht-Durchleuchtungssystem das thermische Durchleuchtungssystem, welches nicht zuverlässig zwischen klaren oder früh-toten Eiern und anderen nicht-lebenden Eiern unterscheiden kann. Optional können die nicht-lebenden Eier weiter klassifiziert werden in unfruchtbare und früh-tote oder in verschiedene Stufen von mittelfrüh-toten Eiern. Die klassifizierten Eier werden dann physisch abgetrennt und abtransportiert, so daß die lebenden Eier für die Impfung oder eine andere Behandlung weitergeleitet werden, die klaren Eier (und optional, die früh-toten Eier) zur Sammlung für andere Zwecke umgeleitet werden und die verbleibenden nicht-lebenden Eier ausgesondert werden.
Im Falle von auf dem Kopf stehenden Eiern kann das Licht-Durchleuchtungssystem verwendet werden, um zu bestimmen, ob das Ei klar ist, im Gegensatz zu lebend oder tot. Optional kann das thermische Durchleuchtungssystem Sensoren zur Messung der Temperaturen an jedem Ende eines auf dem Kopf stehenden Eis aufweisen, um zu bestimmen, ob das Ei lebend oder nicht-lebend ist.
Das Licht-Durchleuchtungssystem kann verwendet werden, um ferner die Mengen oder Statistiken von frühen mittelfrüh-toten, mittelfrüh-toten, späten mittelfrüh-toten, faulen und leeren Eiern zu bestimmen. Eine derartige Information kann für die Zwecke der Bewertung von Eiergruppen wünschenswert sein.
Detaillierter bezugnehmend auf die bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung identifizieren, klassifizieren, protokollieren, sortieren und impfen das genannte Verfahren und die genannte Vorrichtung oder behandeln anderweitig Eier oder Eiergruppen. Es ist zu erkennen, daß verschiedene Aspekte und Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung ausgelassen oder getrennt von dem beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung verwendet werden können. Das Verfahren und die Vorrichtung verwenden sowohl ein thermischen Durchleuchtungssystem als auch ein Licht-Durchleuchtungssystem, um jedes oder ausgewählte Eier zu identifizieren. Eine Kontrollvorrichtung der Vorrichtung sammelt die Eier betreffende Daten des thermischen Durchleuchtungssystems und des Licht-Durchleuchtungssystem, klassifiziert die Eier, und sortiert oder behandelt die Eier gemäß ihren Klassifikationen und vorbestimmten Standards oder Parametern.
Unter Bezugnahme auf 1, ist hierin eine Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 10 wird verwendet zum Sortieren und Behandeln einer Vielzahl von Eiern 2, welche vorzugsweise auf einer Palette 12 bereitgestellt sind. Die Vorrichtung 10 enthält eine Identifikations- oder Durchleuchtungsstation 8 (nachfolgend "die Durchleuchtungsstation 8"). Die Durchleuchtungsstation 8 wiederum enthält ein Licht-Durchleuchtungssystem 20 und ein thermisches Durchleuchtungssystem 30. Das Licht-Durchleuchtungssystem 20 und das thermische Durchleuchtungssystem 30 dienen jeweils der Bestimmung verschiedener Eigenschaften der Eier, welche zur Auswertung und Klassifizierung der Eier verwendet werden können.
Das Licht-Durchleuchtungssystem 20 und das thermische Durchleuchtungssystem 30 sind mit einer Kontrollvorrichtung 40 verbunden. Die Kontrollvorrichtung 40 kontrolliert die Durchleuchtungsstation 8 und empfängt und verarbeitet Signale von der Durchleuchtungsstation 8. Die Kontrollvorrichtung 40 sammelt und analysiert auch Daten von der Durchleuchtungsstation 8, betreffend jedes oder ausgewählte Eier, und klassifiziert die Eier unter Verwendung dieser Daten nach ihrem Typ. Eine Anzeige 42 und eine Benutzer-kontrollierte Schnittstelle 44 werden bereitgestellt, um dem Bediener zu ermöglichen, mit der Kontrollvorrichtung 40 zu interagieren.
Eine Sortierstation 60 kann stromabwärts der Durchleuchtungsstation 8 vorgesehen sein. Wie unten diskutiert, erzeugt die Kontrollvorrichtung 40 ein selektives Entfern-Signal, basierend auf der Anwesenheit und relativen Position eines jeden geeigneten Eis, um die Sortierstation 60 zu veranlassen, vorgeschriebene Eierklassen zu entfernen. Die vorgeschriebenen Klassen beinhalten vorzugsweise klare Eier und können auch andere nicht lebende Eier beinhalten.
Eine Behandlungsstation 50 ist stromabwärts des Durchleuchtungssystems 8 bereitgestellt. Wie unten diskutiert, erzeugt die Kontrollvorrichtung 40 ein selektives Behandlungssignal basierend auf der Anwesenheit und relativen Position eines jeden geeigneten Eis, um die Behandlungsstation 50 beispielsweise zu veranlassen, vorgeschriebene Klassen von Eiern durch Impfung mit einer Behandlungssubstanz zu behandeln.
Ein Fördersystem 7 dient dem Transport der Eier durch die und optional wahlweise zwischen den Stationen 8, 50 und 60. Das Fördersystem 7 beinhaltet Fördermittel 7A, 7B und 7C, die jeweils den Stationen 8, 60 und 50 zugeordnet sind. Die Fördermittel 7A, 7B, 7C können getrennte Fördermittel oder kontinuierlich gestaltete Fördermittel sein.
Unter Bezugnahme auf die 2–5, sind die Durchleuchtungsstation 8 und das angeschlossene Fördermittel 7A darin dargestellt. Wie oben erörtert, beinhaltet das Durchleuchtungssystem 8 das Licht-Durchleuchtungssystem 20 und das thermische Durchleuchtungssystem 30. Das Fördermittel 7A transportiert die Palette 12 mit Eiern 2 jeweils durch das Licht-Durchleuchtungssystem 20 und das thermische Durchleuchtungssystem 30.
Das Licht-Durchleuchtungssystem 20 ist vorzugsweise ein Licht-Durchleuchtungssystem wie in US-Patent Nr. 5,745,228 von Hebrank et al. beschrieben, in dem Licht mit einer zum Umgebungslicht unterschiedlichen (und vorzugsweise höheren) Frequenz gepulst wird. Geeignete Licht-Durchleuchtungssysteme beinhalten das Licht-Durchleuchtungssystems, welches einen Teil des Vaccine Saver^TM Impfstoff-Fördersystems bildet, erhältlich mit geeigneten Modifikationen von Embrex. Inc. of Research Triangle Park, NC. Im Überblick weist das Licht-Durchleuchtungssystem des US-Patentes Nr. 5,745,228 einen Photodetektor mit angeschlossenem Photodetektor-Verstärker und Filter-Schaltkreis auf, welcher wiederum an eine PC-Analog-Eingangskarte angeschlossen ist, und einem Photoemitter (einem Infrarotstrahler), der an einen Infrarotstrahler-Treiberschaltkreis angeschlossen ist, der wiederum an eine Digital-Ausgangskarte angeschlossen ist. Der Photoemitter und Photodetektor werden an entgegengesetzten Seiten eines Eis positioniert, vorzugsweise mit dem Photodetektor über und dem Photoemitter unter dem Ei, jedoch sind diese Positionen nicht kritisch und können invertiert werden, oder der Emitter und Detektor können in unterschiedlicher Orientierung positioniert werden, so lange das Licht von dem Emitter das Ei für den Detektor erleuchtet. Die Eingangs- und Ausgangskarten können in einem Personalcomputer installiert werden, wobei der Betrieb des Systems auf einem Anzeigeschirm des Personalcomputers überwacht wird.
Im Betrieb benötigt das Licht-Durchleuchtungssystem 20 Zeit, um eine genaue Messung des Lichtes von einem einzelnen Ei zu ermöglichen. Licht wird in kurzen Pulsen von jedem Photoemitter erzeugt (beispielsweise 50 bis 300 Mikrosekunden) und der entsprechende Photodetektor überwacht nur, solange sein entsprechender Photoemitter in Betrieb ist. Um den Effekt des Umgebungslichts zu reduzieren, wird das Ausgangssignal eines Photodetektors, wenn kein Licht eingeschaltet ist, von dem Wert, bei dem das Licht eingeschaltet ist, abgezogen. Vorzugsweise wird das Licht in Form von kurzen Pulsen von einem Photoemitter erzeugt, und der entsprechende Photodetektor überwacht den Lichtpegel bevor, während und unmittelbar nachdem der Lichtpuls erzeugt wird. Während sich eine Palette von Eiern durch den Identifikator bewegt, wird sie kontinuierlich gescannt, wobei jedes der Detektor-Quellen-Paare aktiv ist, während zumindest benachbarte und vorzugsweise alle anderen Paare inaktiv sind.
Detaillierter bezugnehmend auf die Konstruktion des Licht-Durchleuchtungssystems 20 und unter Bezugnahme auf die 2-5, beinhaltet das Licht-Durchleuchtungssystem 20 einen Infrarotlicht-Strahler-Montageblock 11 und einen Infrarotlicht-Detektor-Montageblock 21, die an dem Fördermittel 7A angebracht sind. Der Infrarotlicht-Strahler-Montageblock 11 weist eine lichtundurchlässige Rückenplatte 16 mit den daran befestigten Infrarotstrahlern 17 (Phoonics Detectors, Inc., Teilenummer PDI-E805) auf. Diese Strahler beinhalten eine eingebaute Linse, aber auch ein nicht eingebautes Linsensystem könnte für den Strahler vorgesehen werden. Diese lichtemittierenden Galliumarsenid-Leuchtdioden emittieren Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 880 Nanometern und können mit Einschaltzeiten von ca. einer Mikrosekunde ein- oder ausgeschaltet werden. Ein lichtundurchlässiger Polymerblock 18, der 0,5 Zoll (1,27 cm) dick ist, weist durchgebohrte Löcher 18A mit 0,25 Zoll (0,653 cm) Durchmesser in entsprechender Beziehung zu jedem Strahler auf. Ein 0,040 Zoll (0,102 cm) dicker Polycarbonat-Bogen 19 (lichtundurchlässig, außer für einen 0,25 Zoll (0,635 cm) Kreis über jedem Strahler) überdeckt den Block 18. Die Struktur des Montageblocks stellt somit eine optische Blende zur Verfügung, die zwischen dem Ei und den Lichtstrahlern 17 positioniert ist. In einer Ausführungsform werden gewerblich erhältliche Folien für Overheadprojektor-Transparente verwendet.
Gleichfalls weist auch der Infrarotlicht-Detektor-Montagebock 21 eine lichtundurchlässige Rückenplatte 26 mit den daran befestigten Infrarotdetektoren 27 (Texas Instruments Teil Nummer TSL261) auf. Eingebaute Linsen oder nicht eingebaute Linsensysteme können optional für die Detektoren bereitgestellt werden. Ein lichtundurchlässiger Polymerblock 28 mit einer Dicke von 0,5 Zoll (1,27 cm) weist durchgebohrte Löcher mit 0,75 Zoll (1,905 cm) Durchmesser in entsprechender Beziehung zu jedem Strahler auf. Ein 0,040 Zoll (0,102 cm) dicker Polycarbonatbogen 29 (lichtundurchlässig mit Ausnahme eines 0,25 Zoll (0,635 cm)-Kreises über jedem Detektor) liegt über dem Block 28. Der Polycarbonatbogen kann ein Licht blockierendes, Infrarot-Durchlässiges Polymer sein, welches eine Durchlässigkeit von ca. 90% für Wellenlängen zwischen 750 und 2000 Nanometern aufweist. Das Infrarotlicht von den Strahlern weist eine Wellenlänge nahe 880 Nanometern auf. Somit dienen die Bögen zumindest teilweise dem Blockieren und Filtern von Umgebungslicht. Wiederum schafft der Aufbau des Montageblocks eine optische Blende, positioniert zwischen dem Ei und den Lichtdetektoren 27.
In allen Fällen sind lichtundurchlässige Materialien vorzugsweise schwarz. Die Vorrichtung ist so aufgebaut, daß der Abstand "a" von dem oberen Ende des Eis zum Polymerfilm 29 zwischen 1/2 einem Zoll (1,27 bis 2,54 cm) beträgt, und so daß der Abstand "b" von dem unteren Ende des Eis zum Polymerfilm 19 zwischen 1/2 bis zu einem Zoll (1,27 bis 2,54 cm) beträgt, wobei eine Entfernung von 0,5 Zoll (1,27 cm) bevorzugt ist. Zu bemerken ist, daß einige Eier-Paletten und die Vielfalt von Eiergrößen dazu führen, daß dieser Abstand typischerweise in einem Bereich von 3/8 Zoll bis zu einem Zoll liegt. Die Größe des betrachteten Bereichs auf dem Ei liegt typischerweise in einem Durchmesser-Bereich von ca. 0,1 Zoll (0,245 cm) bis ca. 0,3 Zoll (0,762 cm). Kleinere Bereiche bieten typischerweise eine bessere Unterdrückung des von benachbarten Eiern reflektierten Lichts.
Ein Schaltkreis ist wirksam an die Lichtquelle angeschlossen, um die Intensität des Lichts von den Strahlern 17 mit einer Frequenz größer als 100 Zyklen pro Sekunde und vorzugsweise mit einer Frequenz größer als 200 oder 400 Zyklen pro Sekunde zu takten. Ein elektronischer Filter ist wirksam an die Lichtdetektoren 27 angeschlossen und ist konfiguriert, um von der Lichtquelle emittiertes Licht vom Umgebungslicht zu unterscheiden (z.B. durch Ausfiltern von durch den Detektor aufgenommenen höheren und/oder niedrigeren Frequenz-Lichtsignalen). Alle können konventionelle Schaltkreise sein, und vielfältige Variationen hiervon werden den Fachleuten leicht verständlich sein.
Im Betrieb wird jeder Strahler 17 typischerweise für ca. 250 Mikrosekunden eingeschaltet. Der Ausgang eines jeden Photodetektors 27 wird mittels eines Bandpaßfilters verstärkt (2 kHz-Tiefpaßfilter kombiniert mit einem 1,0 kHz-Hochpaßfilter). Der Filter maximiert die Detektion der 250 Mikrosekunden Pulse des Lichts von den Photoemittern, während er entweder Rauschen von dem elektronischen Schaltkreis oder Streulicht in der Umgebung minimiert. Der Ausgang eines jeden Filters wird ca. 120 Mikrosekunden abgetastet, nachdem der entsprechende Strahler eingeschaltet ist. Die Abtastwerte werden digitalisiert und von dem Computer gespeichert. Eine zweite Abtastung wird ca. 250 Mikrosekunden nachdem der entsprechende Strahler ausgeschaltet ist vorgenommen. Die Licht- Aus-Abtastung, wenn subtrahiert von der Licht-Ein-Abtastung, verbessert weiter die Unterdrückung von Umgebungslicht in der Nähe des Identifikators.
In einer anderen Ausführungsform des Licht-Strahler-Montageblocks 11 sind die Dioden in einem lichtundurchlässigen Polymerblock 18 aufgenommen, der die Dioden in Stellung bringt und sie vor Wasser und Staub in der Arbeitsumgebung schützt. Ein flaches Saphir-Fenster über jeder Diode ist für das Licht von der Diode lichtdurchlässig. In ähnlicher Weise kann der Lichtdetektor-Montageblock 21 aus einer lichtundurchlässigen schwarzen Platte 26 mit Linsen aufweisenden Infrarotdetektoren bestehen, die an dieser befestigt sind. Ein lichtundurchlässiger Polymerblock 28, der 0,6 Zoll (1,524 cm) dick ist, weist in korrespondierender Beziehung zu jedem Strahler durchgebohrte Löcher mit einem Durchmesser von 0,33 Zoll (0,838 cm) auf. Ein lichtdurchlässiges Saphir-Fenster ermöglicht durch ein Ei durchgehendem Licht den Detektor über ihm zu beleuchten. Einige der Photoemitter können etwas von der Mittellinie der Eier versetzt sein, so daß sie die Förderbänder verfehlen.
In einer anderen Ausführungsform wird während des Betriebs einer oben beschriebenen Vorrichtung jeder Strahler typischerweise für ca. 70 Mikrosekunden eingeschaltet. Der Ausgang eines jeden Detektors wird kurz bevor und ca. 70 Mikrosekunden nachdem der entsprechende Strahler eingeschaltet wird, abgetastet. Eine dritte Abtastung wird ca. 70 Mikrosekunden nachdem der entsprechende Strahler ausgeschaltet wurde vorgenommen. Die Abtastwerte werden digitalisiert und vom Computer gespeichert. Die Licht-Aus-Abtastwerte werden gemittelt und von den Licht-Ein-Abtastwerten subtrahiert, um die Unterdrückung von Umgebungslicht in der Nähe des Identifikators zu verbessern.
Während bevorzugte Lichtdurchleuchtungssysteme beschrieben wurden, kann jede andere geeignete Vorrichtung zur Messung der Eieropazitäten in dem Verfahren und in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Derart andere geeignete Vorrichtungen werden den Fachleuten durch Lesen der hierin vorliegenden Beschreibung verständlich werden.
Die Kontrollvorrichtung 40 ist wirkend mit den Infrarotstrahlern 17 verbunden und betätigt diese, um Licht mit einer zum Umgebungslicht unterschiedlichen (und vorzugsweise größeren) Frequenz, wie oben beschrieben, zu pulsen. Ein Anteil des Lichts von den Strahlern 17 wird durch die Eier 2 durchgeleitet und von den entsprechenden Detektoren 27 aufgenommen. Die Kontrollvorrichtung 40 ist wirkend mit jedem Detektor 27 verbunden und empfängt von diesen erzeugte Signale entsprechend dem Helligkeitsgrad (oder der Strahlungsintensität) des leuchtenden Eis und der resultierenden Intensität des auf den Detektor 27 fallenden Lichts. In dieser Weise werden der Kontrollvorrichtung durch das Lichtdurchleuchtungssystem 20 Beurteilungen der jeweiligen Eieropazitäten zur Verfügung gestellt. Es ist nicht erforderlich, daß die Detektoren 27 kollinear zu ihren zugehörigen Strahlern 17 ausgerichtet sind, weil das in die Eier eintretende Licht durch die Schalen und den Inhalt der Eier gestreut wird.
Das thermische Durchleuchtungssystem 30 ist vorzugsweise ein thermisches Durchleuchtungssystem, wie in den beiden US-Patenten Nr. 4,914,672 und Nr. 4,955,728 von Hebrank beschrieben. Das thermische Durchleuchtungssystem 30 umfaßt einen Montageblock 31 und eine Vielzahl von thermischen Infrarotsensoren 37, die dort an Stellen entsprechend jedem Ei 2 in einer Reihe der Palette 12 montiert sind. Die thermischen Sensoren 37 sind wirksam zur Messung der von jedem hierdurch passiertem Ei emittierten infraroten Strahlung. Die Kontrollvorrichtung 40 ist wirkend mit jedem der thermischen Infrarotsensoren 37 verbunden, um von dem Sensor 37 Signale entsprechend der Temperatur an dem Sensor 37 aufzunehmen. Mittel, die entweder an den Sensoren 37 oder an der Kontrollvorrichtung 40 angeschlossen sind, wandeln die Infrarot-Strahlungsmessung in einen entsprechenden Temperaturwert um, typischerweise durch Verwendung eines Standard-Algorithmus und Verwendung von Eich-Daten. Die Sensoren 37 können Infrarot-Thermometer sein, die ein Ausgangssignal in Grad Celsius oder Fahrenheit erzeugen und keine weitere Umrechnung erfordern. Alternativ können die Temperaturmessungen mittels Kontakt-Temperatursensoren, wie Thermistoren und Thermoelementen (nicht dargestellt), welche gegen Seiten- oder Luftzellen-freien Enden der Eier gesetzt werden oder mittels einer Infrarot-Videokamera vorgenommen werden.
Die hierin verwendete Bezeichnung "Infrarot-Strahlung" bezieht sich auf elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen ca. 2,5 und ca. 50 Mikrometern (oder anders ausgedrückt, welche eine Frequenz zwischen ca. 200 und ca. 4000 inversen Zentimetern (cm^–1) oder "Wellenzahlen" aufweist). Wie von denen, die mit Infrarot (IR) – Strahlung und dem IR-Spektrum vertraut sind, zu verstehen, werden die im allgemeinen als infrarot charakterisierten Frequenzen der elektromagnetischen Strahlung, von vibrierenden Molekülen emittiert oder absorbiert, und derartige Vibrationen korrespondieren im allgemeinen mit dem thermischen Status eines Materials in Bezug zu seiner Umgebung. Alle Festkörper, deren Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt liegen, strahlen infrarote Energie aus, und für Temperaturen bis zu ca. 3500 K (3227°Celsius, 5840° Fahrenheit) fällt derartige thermische Strahlung hauptsächlich in den infraroten Anteils des elektro magnetischen Spektrums. Dort existiert somit eine ziemlich direkte Beziehung zwischen der Temperatur eines Körpers und der Infrarotstrahlung, welche er emittiert. In der vorliegenden Erfindung ist gegenwärtig die Überwachung der Strahlung im Bereich von 8–14 Mikrometern bevorzugt.
Wie ferner von denen mit elektromagnetischer Strahlung Vertrauten zu ver stehen, werden Wellenlängen unter 2,5 Mikrometern (üblicherweise 0,8 bis 2,5 Mikrometer oder 4000–12.500 cm^–1) als der "Nah-IR"-Anteil des elektromagnetischen Spektrums betrachtet und repräsentieren vibrative "Obertöne" und niederenergetische elektronische Übergänge. In ähnlicher Weise werden Wellenlängen über 50 Mikrometern (üblicherweise 50 bis ca. 1000 Mikrometer oder 10–200 cm^–1) als "Fern-IR"-Anteil des elektromagnetischen Spektrums betrachtet und repräsentieren Energien in Verbindung mit molekularen Rotationen.
Es ist daher zu verstehen, daß die Bezeichnung "infrarot" eher in einem beschreibenden als in begrenzendem Sinne verwendet wird, und daß die Messung von außerhalb dieser speziellen Frequenzen fallenden thermischen Strahlung von Eiern, von dem Umfang der vorliegenden Erfindung umfaßt wird.
Optional kann das thermische Durchleuchtungssystem 30 thermische Sensoren 37 enthalten, die an beiden Enden jedes Eis zur Ermittlung der Temperatur positioniert sind. In dieser Weise kann ein genaues Ablesen der Temperaturen von auf dem Kopf stehend positionierten Eiern in der Palette vorgenommen werden. Die Kontrollvorrichtung 40 sollte programmiert werden, um die Anwesenheit eines auf dem Kopf stehenden Eis aus dem Temperaturunterschied zwischen den zugeordneten, gegenüberliegenden thermischen Sensoren 37 zu erkennen, und um das Ei gemäß der gemessenen Temperatur an dem Luftzellen-freien Ende zu klassifizieren. Ferner kann die Kontrollvorrichtung 40 wirksam sein, um die Anwesenheit und Lage des auf dem Kopf stehenden Eis mittels der Anzeige 44 zu melden.
Vorzugsweise werden die Eier, wie hierin beschrieben, in Eierpaletten 12 getragen; jedoch können, wie von Fachleuten zu verstehen, jegliche Mittel zur Präsentation einer Vielzahl von Eiern in einem Zeitabschnitt an der Durchleuchtungsstation 8 zur Identifikation geeigneter Eier in den vorliegenden Verfahren verwendet werden. Die Eier können eins nach dem anderen unterhalb der Durchleuchtungsstation 8 passieren, oder die Durchleuchtungsstation 8 kann, wie hierin beschrieben, so gestaltet sein, daß eine Anzahl von Eiern unterhalb der Durchleuchtungsstation 8 gleichzeitig passieren kann.
Jede Palette von Eiern mit Eierreihen darin kann verwendet werden, und während fünf Reihen in der Palette 12 dargestellt sind, die schematisch in 2 gezeigt ist, kann die Palette jede Anzahl von Reihen enthalten, wie etwa sieben Eierreihen, wobei sechs und sieben Reihen am üblichsten sind. Eier in benachbarten Reihen können parallel zueinander sein, wie in einer "rechtwinkligen" Ebene, oder können in einer zueinander versetzten Anordnung sein, wie in einer "Versatz" Palette (nicht dargestellt).
Beispiele geeigneter gewerblicher Paletten umfassen, sind aber nicht beschränkt auf die "CHICKMASTER 54"-Palette, die "JAMESWAY 42"-Palette und die "JAMESWAY 84"-Palette (in jedem Fall bezeichnet hierbei die Nummer die Anzahl der von der Palette getragenen Eier). Wie in den 2 und 3 dargestellt, ist die Palette 12 eine unten offene Setz-Palette und trägt fünfundzwanzig Eier in einer festen Anordnung von fünf Reihen mit jeweils fünf Eiern.
Die Palette 12 wird von dem Fördermittel 7A getragen. Wie dargestellt, enthält das Fördermittel 7A Antriebsketten 13, Kettenantriebsmotor 14 und Ketten-Antrieb-Mitnehmer 15, die die Palette entlang der zu dem Weg der Kette 13 benachbarten Führungsschienen 22 bewegen. Bei einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform werden die Antriebskette und Mitnehmer ersetzt durch ein Paar von polymeren Förderbändern, die auf Tragschienen laufen, wobei die Förderbänder einen Durchmesser von 3/8 Zoll (0,9525 cm) aufweisen und auf 0,5 Zoll (1,27 cm)-Rahmen laufen. Derartige Bänder befinden sich ebenfalls auf Ei-Injektionsausstattungen, insbesondere bei der EMBREX INOVOJECT^®-Ei-Injektionsvorrichtung, und sind erwünscht wegen ihrer Eignung bezüglich Bediener-Sicherheit und Korrosionswiderstand. Eierpaletten werden typischerweise mit Raten von 10 bis 20 zoll (25,4 bis 50,8 cm) pro Sekunde bewegt. Die Eier werden vorzugsweise in der Palette derart angeordnet, daß ihre Luftzellen-Enden nicht die benachbarten thermischen Sensoren 37 passieren.
Wie oben diskutiert, sind die Infrarotstrahler 17, die Infrarotdetektoren 27 und die Infrarot-Thermosensoren 37 jeweils wirkend mit der Kontrollvorrichtung 40 verbunden. Die Kontrollvorrichtung 40 umfaßt Verarbeitungsmittel, die: 1) Kontrollsignale erzeugen, um den Strahler 17 zu aktivieren und deaktivieren; 2) die Signale von den Detektoren 27 und den Sensoren 37 zu empfangen und verarbeiten; 3) zu jedem Ei gehörige Daten verarbeiten und speichern; und 4) Kontrollsignale zum Betrieb der Behandlungsstation 50 und der Sortierstation 60 erzeugen. Die Kontrollvorrichtung 40 enthält vorzugsweise einen PC mit einem Mikroprozessor oder anderen geeigneten programmierbaren oder nicht-programmierbaren Schaltkreisen einschließlich geeigneter Software. Die Kontrollvorrichtung 40 kann auch andere Vorrichtungen beinhalten, die geeignet sind, die Strahler 17 zu betreiben und Signale der Detektoren 27 und Sensoren 37 zu empfangen, verarbeiten oder anderweitig zu prüfen und auszuwerten. Geeignete Vorrichtungen, Schaltkreise und Software werden den Fachleuten leicht erkennbar sein durch Lesen der vorhergehenden und folgenden Beschreibung und der Offenbarungen aus den US-Patenten Nr. 5,745,228 von Hebrank et al. und Nr. 4,955,728 von Hebrank. Der Verarbeitungs-Computer und andere Vorrichtungen können in einem gemeinsamen Gehäuse oder in separaten Gehäusen untergebracht sein.
Die Bediener-Schnittstelle 44 kann jede geeignete Benutzer-Schnittstellenvorrichtung sein und umfaßt vorzugsweise einen Berührungsbildschirm (Touch Screen) oder eine Tastatur. Die Bediener-Schnittstelle 44 kann es dem Anwender ermöglichen, verschiedene Informationen von der Kontrollvorrichtung 40 zu erhalten, um verschiedenste Parameter einzustellen und/oder die Kontrollvorrichtung 40 zu programmieren/umzuprogrammieren. Die Bediener-Schnittstelle 44 kann auch andere Peripheriegeräte enthalten, beispielsweise einen Drucker und eine Verbindung zu einem Computernetzwerk.
Bezugnehmend auf 6, können die Eier beurteilt, klassifiziert, sortiert, behandelt und protokolliert werden unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung und des folgenden Verfahrens. Das Verfahren setzt die Entdeckung voraus, daß ungeachtet thermischer Umgebungen nicht-lebende Eier, und insbesondere klare Eier dazu tendieren, kühler zu sein als lebende Eier unter denselben Bedingungen. Da thermische Umgebungen und die thermische Entwicklung die absoluten Temperaturen sowohl von lebenden als auch von nicht-lebenden Eiern beeinflussen, kann die Messung der individuellen Temperatur oder der Kühlrate eines Eis, für sich alleine genommen, möglicherweise keine hinreichende Information liefern bezüglich der Bestimmung, ob das Ei lebt oder nicht lebt.
Die individuellen Ei-Temperaturen werden überwacht und verwendet, um eine Ei-Schwellentemperatur für die ausgewählte Gruppe von Eiern zu bestimmen, wobei es verstanden werden sollte, daß die Bezeichnung "Schwellenwert", wie hierin verwendet, die Berechnung einer relativen Standardtemperatur für die Gruppe bedeutet mit der die Temperaturen der individuellen Eier verglichen werden können und welche eine Schwelle zur Bestimmung ob ein gegebenes Ei lebt oder nicht lebt bereitstellt. Die Schwellentemperatur wird zumindest teilweise durch Auswertung der Temperaturen von denjenigen Eiern, welche als klare Eier identifiziert wurden bestimmt.
Sobald die Schwellentemperatur bestimmt wurde, besteht der nächste Schritt des Verfahrens dieser Erfindung in der Bestimmung der Differenz zwischen jeder einzelnen Ei-Temperatur und der Schwellentemperatur der ausgewählten Gruppe, wonach der resultierenden Zustand eines jeden Eis bestimmt werden kann. Die klassifizierten Eier können hiernach geeignet gemeldet, sortiert und behandelt werden.
Detaillierter Bezug nehmen auf das Verfahren, werden zunächst bestimmte Parameter oder Schwellen festgesetzt (Block 602). Diese Parameter können die erwünschte Bandbreite für Fehler festsetzen, die die bestimmten oder erwarteten Kosten für falsches Klassifizieren lebender Eier, klarer Eier oder fauler Eier zum Ausdruck bringen. Die erwünschten Schwellen für die auf den Detektor 27 auffallenden Lichtintensitäten incl. aller Abweichungen werden festgesetzt. Einige oder alle der Schwellen können von dem Bediener festgesetzt werden oder können festgelegte oder vorbestimmte Schwellen sein. Einige oder alle der Schwellen können auch vom Bediener festgesetzt, aber automatisch durch die Kontrollvorrichtung 40 modifiziert werden, basierend auf anderen Bedingungen wie gemessenem Umgebungslicht, dem durchschnittlichten Helligkeitsgrad klarer Eier oder dem durchschnittlichen Helligkeitsgrad lebender Eier. Die auf den Detektor 27 auffallenden Lichtintensitäten werden umgekehrt proportional zu den Opazitäten der jeweiligen Eier 2 sein. Dies bedeutet, lichtundurchlässigere Eier werden weniger Licht von den zugeordneten Strahlern 17 durchlassen, wodurch die Intensität des Lichts an den zugeordneten Detektoren 27 um entsprechende Beträge reduziert wird. Die Schwellen umfassen vorzugsweise Schwellenwerte L_e, L_c, L_md, und L_f, welche folgendermaßen in Beziehung zueinander stehen:
wobei:

(1) über L_e der Eischacht als leer betrachtet wird;
(2) zwischen L_e und L_c das Ei als leer betrachtet wird;
(3) zwischen L_e und L_md das Ei als klar oder früh-tot betrachtet wird;
(4) zwischen L_md und L_f das Ei als mittelfrüh-tot betrachtet wird; und
(5) unter L_f das Ei als fruchtbar oder verfault, jedoch nicht als klar, früh-tot oder mittelfrüh-tot betrachtet wird.

Zusätzliche Schwellen können ebenso verwendet werden. Beispielsweise können Schwellen festgesetzt werden, welche zwischen klaren und früh-toten oder früh mittelfrüh-toten und spät mittelfrüh-toten Eiern unterscheiden. Ebenso können eine oder mehrere Schwellen ausgelassen werden. Beispielsweise kann die L_md-Schwelle als L_f-Schwelle dienen, so daß ein Ei, für das die Lichtintensität an dem zugeordneten Detektor 27 kleiner ist als L_md, als mittelfrüh-tot, lebend, faul oder spät-tot betrachtet wird, und Intensitäten größer als L_md aber kleiner als L_c, werden als Intensitäten klarer und früh-toter betrachtet.
Bestimmte temperaturbezogene Werte können ebenfalls festgesetzt werden (Block 604). Beispielsweise können Standardabweichungen für Eiertemperaturen von einem Bediener eingestellt oder können festgelegt oder vorbestimmt sein. Die Schwellentemperaturen können auch automatisch durch die Kontrollvorrichtung 40 modifiziert werden, basierend auf anderen Bedingungen, wie z.B. dem Variationskoeffizienten der klaren Eier oder der lebenden Eier. Die Kontrollvorrichtung kann mit einem Programm versehen sein, umfassend einen Algorithmus und/oder Tabellen zur Bestimmung der Schwellentemperaturen der gemessenen lebenden und klaren Ei-Temperaturen.
Die Palette 12 der Eier 2 ist auf dem Fördermittel 7A platziert, welches die Palette zum Lichtdurchleuchtungssystem 20 transportiert. Vorzugsweise ist die Vorderkante einer Eier-Palette 12 entweder dadurch lokalisiert, daß sich die Palette 12 bis zu einem Anschlag (nicht dargestellt) bewegt oder durch eine photo-optische Vorrichtung (nicht dargestellt), die ebenfalls wirkend mit dem Computer verbunden ist, welche die Vorderkante der Palette lokalisiert. Normalerweise sind die Reihen der Strahler 17 und Detektoren 27 zu diesem Zeitpunkt zu der Vorderreihe der Palette 12 ausgerichtet. Die Palette 12 wird dann mittels des Fördersystems 7A vorwärts bewegt, während die Reihe der Detektoren 27 kontinuierlich die Eier scannt. Der Kontrollvorrichtung 40 zugeordnete Software bestimmt den Durchgang von Eierreihen 2 durch das starke Licht, das zwischen den Eiern 2 hindurchtritt, wenn sich die Grenze zwischen den Reihen an den Detektoren vorbei bewegt. Zur Kontrolle der Lokalisierung der Reihen kann der Computer auch den Lauf- oder Haltestatus des zugeordneten Fördermotors überwachen.
Reihe für Reihe fährt das Fördermittel 7A die Eier zu den Strahlern 17 und Detektoren 27, und das Lichtdurchleuchtungssystem 20 mißt die Opazität eines jeden Eis oder ausgewählter Eier und erzeugt entsprechende Signale für Kontrollvorrichtung 40 (Block 606). Die Kontrollvorrichtung 40 verarbeitet, indiziert und speichert diese Daten für jedes zugehörige Ei, wodurch ein Opazitäts- oder ein Lichtdurchleuchtungs-Datensatz erzeugt wird.
Die Eierpalette wird ebenso mittels des Fördermittels 7A durch das thermische Schiersystem oder Durchleuchtungssystem 30 transportiert, und zwar vor, nach (wie dargestellt) oder gleichzeitig mit dem Lichtdurchleuchtungs-Schritt. Das thermische Durchleuchtungssystem 30 mißt die Temperatur (oder die entsprechende Infrarotstrahlung) eines jeden Eis und erzeugt entsprechende Signale für die Kontrollvorrichtung 40 (Block 608). Die Kontrollvorrichtung 40 verarbeitet, indiziert und speichert diese Daten für jedes Ei, wodurch ein Temperatur- oder thermischer Durchleuchtungs-Datensatz erzeugt wird. Für eine verbesserte Genauigkeit des thermischen Durchleuchters können Reihendetektions-Daten von dem Licht-Identifikator verwendet werden, um das Fördermittel oder das Signal zu indizieren, wenn sich die Position eines Eis über dem thermischen Sensor befindet.
Es ist zu erkennen, daß, im Anschluß an die Schritte der Prüfung der Opazitäten eines jeden oder bestimmter Eier (durch Licht-Durchleuchtung) und der Prüfung der Temperatur eines jeden Eis (durch thermische Durchleuchtung) die Kontrollvorrichtung 40 ein Temperaturprofil für jedes geprüfte Ei und ein Opazitätsprofil für alle oder bestimmte Eier aufweisen wird. Die Kontrollvorrichtung 40 bewertet jedes Eiprofil durch Vergleich der Daten mit den vorbestimmten Schwellwerten. Gemäß einem bevorzugten Verfahren bewertet die Kontrollvorrichtung 40 zuerst die Eier unter Verwendung der Lichtdurchleuchtungsdaten und bewertet dann die Eier unter Verwendung der thermischen Durchleuchtungsdaten in Hinblick auf die Lichtdurchleuchtungsdaten.
Insbesondere vergleicht die Kontrollvorrichtung 40 die Lichtdurchleuchtungsdaten jedes geprüften Eis mit den Schwell-Lichtintensitäten L_e, L_c, L_md und L_f und klassifiziert die Eier in Übereinstimmung mit ihnen (Block 610). Falls für ein gegebenes Ei die Lichtintensität L_e übersteigt, wird das Ei als ein leerer Schacht in der Palette 12 klassifiziert (z.B. fehlend). Falls die Lichtintensität zwischen L_e und L_c liegt, wird das Ei als ein leeres Ei klassifiziert. Falls die Lichtintensität zwischen L_c und L_md liegt, wird das Ei als klares/frühtotes Ei klassifiziert. Falls die Lichtintensität zwischen L_md und L_f liegt, wird das Ei als mittelfrüh-totes Ei klassifiziert. Zusätzlich ermöglicht das bevorzugte Lichtdurchleuchtungssystem, wie oben beschrieben, die Analyse des Alters von mittelfrüh-toten Eiern aus der Form und der Intensität des eindimensionalen Bildes der Eier-Lichtdurchlässigkeiten. Falls die Lichtintensität kleiner als L_f ist, wird das Ei als befruchtet oder verfault klassifiziert, jedoch nicht als klar oder früh-tot oder mittelfrüh-tot.
Die Kontrollvorrichtung 40 verwendet dann die Klassifikation der Eier aus den Lichtdurchleuchtungsdaten, um geeignete Schwelltemperaturen (Block 616) zu bestimmen und um optional die durch das thermische Durchleuchtungssystem 30 (Block 614) gemessenen Temperaturwerte zu korrigieren oder zu kompensieren. Wie weiter unten diskutiert, kann dies durch unterschiedliche Verfahren erreicht werden.
Gemäß einem bevorzugten Verfahren ("Verfahren A") werden die Temperaturen aller Eier, die mittels des Lichtdurchleuchtungssystems als klar, früh-tot oder mittelfrüh-tot klassifiziert wurden, verwendet, um eine "durchschnittliche nicht-lebend Temperatur" (DNLT) durch arithmetisches Mitteln der Temperaturen in dieser Gruppe zu berechnen. Jedes Ei, welches um einen vorgeschriebenen Betrag [z.B. 5°F (2,78°C)] kühler ist als die DNLT wird als auf dem Kopf stehend betrachtet (Block 612). Falls ein zweiter Satz thermischer Detektoren bereitgestellt wird, können die Unterschiede zwischen den Temperaturwerten an jedem Ende eines jeden Eis verwendet werden, um auf dem Kopf stehende Eier zu identifizieren und klassifizieren (Block 612). Falls wenige oder keine nicht-lebenden Eier auf der Palette vorhanden sind, werden auf dem Kopf stehende Eier als solche identifiziert, die mehr als einen vorgeschriebenen Temperaturbetrag, beispielsweise sieben Grad kühler als der Durchschnitt aller nicht-klaren, nicht mittelfrüh-toten Eier auf einer Palette sind. Alternativ können auf dem Kopf stehende Eier als diejenigen Eier identifiziert werden, die eine gemessene Temperatur aufweisen, die mehr als einen vorgeschriebenen Temperaturbetrag, beispielsweise fünf Grad kühler als die wärmste gemessene Eitemperatur sind.
Die verbleibenden Eier (z.B. jene Eier, welche nicht als klar, früh-tot, mittelfrüh-tot oder auf dem Kopf stehend klassifiziert worden sind), die wärmer sind als die DNLT, werden verwendet, um eine "durchschnittliche Lebenstemperatur" (DLT) und eine "Lebend-Ei-Standardabweichung" (LESA) durch Berechnung des Mittelwerts und der Standardabweichung der gemessenen Temperaturen dieser Eier zu berechnen. Die "Schwellentemperatur" (ST), die verwendet wird, um lebende von nicht lebenden Eiern zu unterscheiden, wird typischerweise vorzugsweise auf halbem Weg zwischen der DNLT und der DLT angesetzt. Falls jedoch die LESA größer ist als ein vorbestimmter Wert, sollte die Schwellentemperatur (ST) auf einen Wert näher an der DNLT festgesetzt werden, um die Möglichkeit zu verringern, daß ein lebendes Ei ausgesondert wird. Falls eine Palette nur sehr wenige oder keine klaren oder mittelfrüh-toten Eier aufweist, wird die Schwellentemperatur festgesetzt durch Subtraktion eines Temperaturinkrements von der DLT. Dieses Inkrement ist ein vorbestimmter Wert oder basiert auf Daten von früheren Paletten. Die Schwelltemperatur (ST) wird gemäß der folgenden Formel berechnet: ST = k×(DLT – DNLT) + DNLT,wobei k vorzugsweise auf Werte zwischen 0,1 und 0,5 festgesetzt wird. Für LESA's mit oder unter dem vorbestimmten Wert wird k vorzugsweise auf 0,5 festgesetzt. Für LESA's größer als der vorbestimmte Wert sollte k reduziert werden. Der Bediener kann Werte für k eingeben oder k kann automatisch mittels einer Tabelle festgesetzt werden, welche k als Funktion von LESA aufführt. Der vorbestimmte LESA-Wert kann von dem Bediener festgesetzt werden oder automatisch festgesetzt werden.
Vorzugsweise werden die Eitemperaturen für eine Position des Eis in der Palette korrigiert oder kompensiert, um die Klassifikationsgenauigkeit zu verbessern (Block 614). In einem Brüterei-Korridor mit kühler, bewegter Luft werden z.B. Eier in einer äußeren Reihe einer Palette schneller abkühlen und kühler sein als Eier, die nahe des Zentrums der Palette liegen. Die individuellen Eitemperaturen werden vorzugsweise in der unten beschriebenen Art und Weise korrigiert, um korrigierte Eitemperaturen zu bestimmen. Die korrigierten oder kompensierten Eitemperaturen werden anstelle der gemessenen Eitemperaturen verwendet, um die DLT, die DNLT und die Schwellentemperatur (ST) zu berechnen. Die korrigierten Eitemperaturen werden auch anstelle der gemessenen Eitemperaturen zum Vergleich mit der Schwellentemperatur verwendet, um lebende von nicht-lebenden Eiern zu unterscheiden. Damit die auf dem Kopf stehenden Eier identifiziert werden können, um sie von dem Korrekturverfahren auszuschließen, wird bevorzugt eine DNLT berechnet unter Verwendung der gemessenen, nicht korrigierten Temperaturen; und die nicht korrigierten Temperaturen werden mit dieser DNLT verglichen, um die auf dem Kopf stehenden Eier zu identifizieren.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen, wird die Temperaturkorrektur nur unter Verwendung der Eier durchgeführt, die nicht mittels Lichtdurchleuchtung als klar bestimmt worden sind. Bevorzugterweise werden ebenso die auf dem Kopf stehenden Eier ausgeschlossen. Noch bevorzugter ist die Durchführung der Temperaturkorrektur oder -kompensation nur unter Verwendung von "wahrscheinlich lebenden und faulen" (WLF), das heißt, jene Eier, die die Lichtdurchleuchtung als nicht klar, früh-tot, leer oder mittelfrüh-tot bestimmt hat und die das thermische Durchleuchten (unter Verwendung der gemessenen, nicht korrigierten Temperaturen) als nicht auf dem Kopf stehend bestimmt hat.
Temperaturkorrektur oder -kompensation wird durchgeführt mittels Einführung des Temperaturtrends über der Eierpalette unter den ausgewählten Eier (z.B, die nicht klaren oder WLF's), der auf Abweichungen in der thermischen Umgebung zurückzuführen ist, und anschließendes Normalisieren aller Eier in Bezug auf diesen Trend (nachfolgend "vorhergesagte Temperaturen"). Die vorhergesagten Temperaturen bilden eine Temperaturtrendkarte (TTK). Die vorhergesagten Temperaturen können mittels einer zweidimensionalen Annäherungsgleichung zweiter Ordnung beschrieben werden: TVorhergesagt (i, j) =(c1 × 12) + (c2 × i) + (c3 × j2) + (c4 × j) + c5worin:
T_Vorhergesagt(i, j) die vorhergesagte Temperatur für ein Ei, lokalisiert bei Position i und j ist, beispielsweise in einer Reihe i und einer kreuzenden Spalte j; und
c1 bis c5 Konstanten sind, berechnet durch Minimierung der Summe der Quadrate der Differenzen zwischen den vorhergesagten und gemessenen Temperaturen für jedes ausgewählte Ei.
Nach Berechnung der vorhergesagten Temperatur wird die "korrigierte (oder kompensierte) Temperatur" für jedes Ei durch Subtraktion desjenigen Betrages von der gemessenen Eitemperatur berechnet, um den die vorhergesagte Temperatur des Eis die durchschnittliche Palettentemperatur überschreitet. Das heißt: TKorrigiert(i, j) = TGemessen(i, j) – [TVorhergesagt(i + j) – TDurchschnitt der Palette] wobei T_{Durchschnitt der Palette} der einfache Mittelwert der Temperaturen aller Eier ist, die in der Berechnung der vorhergesagten Temperaturgleichung verwendet werden.
Temperaturkorrekturen oder -kompensationen für nicht einheitliche thermische Umgebungen sind typischerweise genauer, falls die Differenz der Temperaturen zwischen lebenden und nicht lebenden Eiern nicht die Korrektur beeinflußt. Typischerweise sind 70% bis 90% der Eier auf einer Palette lebend, 5% bis 25% sind klar und früh-tot, und weniger als 5% sind falsch positionierte (z.B. auf dem Kopf stehend), mittelfrüh-tote und verfaulte. Durch Ausschließen der falsch positionierten, klaren und früh-toten Eier von der Berechnung der vorhergesagten Temperatur, wird der größte Teil der Lebend/Tot-Temperaturschwankung aus der vorhergesagten Temperatur entfernt. Mit anderen Worten werden durch Ausschließen der meisten der nicht lebenden Eier aus den Berechnungen die vorhergesagten Temperaturen genauer und weniger durch Gruppierung von nicht lebenden Eiern beeinflußt, welche die vorhergesagten Temperaturen in einem Bereich der Palette verfälschen können. Die individuellen korrigierten Eitemperaturen für alle Eier (lebend und nicht lebend) werden anstelle der gemessenen Eitemperaturen verwendet, um die durchschnittliche Lebenstemperatur (DLT) und die durchschnittliche nicht-lebend Temperatur (DNLT) in der oben beschriebenen Art und Weise zu berechnen. Dementsprechend spiegelt die berechnete Schwellentemperatur (ST) das auf alle Eier der Palette angewendete Korrekturverfahren wider.
Nach Korrektur oder Kompensation der Eitemperaturen gemäß ihrer Lage kann eine Schwellentemperatur berechnet werden und Klassifikationen der Eier als lebend gegenüber nicht lebend können vorgenommen werden durch Vergleichen der individuellen korrigierten Eitemperaturen mit den Schwellentemperaturen (Block 618). Eier, die Temperaturen gleich der oder größer als die Schwellentemperatur aufweisen, werden als lebend klassifiziert, alle anderen Eier werden als nicht lebend klassifiziert. Die LESA kann hinzugezogen werden, um sicherzustellen, daß die Korrektur der Eitemperaturen genau war.
Alternativ und unter Bezugnahme auf 12 können die Eier mit dem folgenden Verfahren ("Verfahren B") klassifiziert werden, welches auch die Einführung eines räumlichen Temperaturverlaufs unter den Eiern auf der Palette umfaßt. Blöcke 702–724 entsprechen den Blöcken 602–624, außer daß die Schritte der Blöcke 614, 616 und 618 durch die Schritte der Blöcke 715, 717 und 719 ersetzt werden. Eine gemessene Temperatur (T_Gemessen(i, j)) wird für jedes Ei durch thermisches Schieren oder Durchleuchten erhalten. Die klaren Eier werden unter Verwendung der Lichtdurchleuchtungsdaten Identifiziert, und die auf dem Kopf stehenden Eier werden in der oben beschriebenen Art und Weise unter Verwendung der thermischen Durchleuchtungsdaten Identifiziert. Die Lichtdurchleuchtungsdaten können auch verwendet werden, um früh-tote, leere und/oder mittelfrüh-tote Eier zu identifizieren. Falls früh-tote und/oder mittelfrüh-tote Eier durch Lichtdurchleuchtung mit ausreichender Zuverlässigkeit identifiziert werden, werden sie für den Rest des Verfahrens in der gleichen Art und Weise behandelt wie klare Eier, und die Verwendung der Bezeichnung "klare Eier" sollte so verstanden werden, daß sie derartige Eier umfaßt.
Die Kontrollvorrichtung erzeugt einen eingestellten Temperaturdatensatz (ETDS) (Block 715) umfassend eine eingestellte Temperatur (T_Eingestellt(i, j)) für jedes Ei, das nicht auf dem Kopf steht oder leer ist, und worin:

1. Für Eier, die als klare Eier Identifiziert sind (und, falls identifiziert, früh-tote und mittelfrüh-tote Eier): TEingestellt (i, j) = TGemessen(i, j) + X GradX eine Konstante oder ein berechneter Wert sein kann. Wenn X eine Konstante ist, liegt sie vorzugsweise bei ca. 2°F. X Grad repräsentiert die erwartete Temperaturdifferenz zwischen einem lebenden Ei und einem klaren Ei unter den gleichen Bedingungen (d.h. in der gleichen Mikro-Umgebung).
2. Die Temperaturen von leeren und auf dem Kopf stehenden Eiern werden ausgeschlossen, als wenn sie leere Schächte in der Palette wären (d.h. fehlende Eier).
3. Für die verbleibenden Eier: TEingestellt(i, j) = TGemessen(i, j)Falls irgendwelche früh-toten und/oder mittelfrüh-toten Eier nicht unter Verwendung der Lichtdurchleuchtungsdaten als solche identifiziert werden, werden sie in den Satz verbleibenden Eier durch Vorgabe einbezogen.

Danach wird eine Temperaturtrendkarte (TTK) für die Palette erzeugt unter Verwendung des ETDS. Vorzugsweise kann die TTK ausgedrückt werden in Form einer Gleichung oder eines Gleichungssatzes, für den eine vorhergesagte Tempera tur (T_Vorhergesagt(i, j)) bestimmt werden kann für jede Eistelle (i, j) (Block 717). Noch bevorzugter ist die Erzeugung der TTK unter Verwendung einer zweidimensionalen Annäherungsgleichung zweiter Ordnung derart, daß: TVorhergesagt(i, j) =(c1 + i2) + (c2 × i) + (c3 + j2) + (c4 × j) + c5wobei:
c1 bis c5 Konstanten sind, berechnet durch Minimierung der Summe der Quadrate der Differenzen zwischen den vorhergesagten und eingestellten Temperaturen für jedes ausgewählte Ei.
T_Vorhergesagt(i, j) repräsentiert die erwartete Temperatur eines Eis, positioniert an Position i und j (beispielsweise in einer Reihe i und einer kreuzenden Spalte j), falls die Temperatur dieses Eis dem Trend folgt.
Die gemessene Temperatur (T_Gemessen(i, j)) für jedes Ei wird dann mit der vorhergesagten Temperatur (T_Vorhergesagt(i, j)) eines Eis an dieser Stelle (Block 719) verglichen. Typischerweise wird der größte Anteil der Eier (beispielsweise 70–90%) einer gegebenen Palette lebend sein, wobei in diesem Fall T_Vorhergesagt(i, j) relativ nahe an der erwarteten Temperatur eines lebenden Eis liegen wird. Weil jedoch die TTK die Präsenz einiger nicht-lebender, nicht-klarer Eier widerspiegeln kann, kann T_Vorhergesagt(i, j) für ein Ei an einem gegebenen Ort erwartungsgemäß etwas niedriger sein als die erwartete Temperatur T_Gemessen(i, j) eines lebenden Eis an dem gleichen Ort im Hinblick auf die Temperatur-Trendanalyse. Da eine Annäherung zweiter Ordnung der genauen Temperaturverteilung nicht zwingend folgen wird, können Fehler dazu führen, daß vorhergesagte Lebend-Temperaturen derart schwanken, daß sie über und unter den Temperaturen lebender Eier liegen. Da die Temperaturen der meisten der nicht-lebenden Eier (beispielsweise der klaren Eier und beliebiger anderer durch Lichtdurchleuchtung identifizierter nicht-lebender Eier) zur Verwendung bei der Erzeugung der TTK angepaßt werden, ist die Tendenz, daß die Präsenz von mittels Lichtdurchleuchtung identifizierten klaren Eiern oder anderen nicht-lebenden Eiern in der Palette, die T_Vorhergesagt(i, j) weg von dem erwarteten T_Gemessen(i, j) eines lebenden Eis verfälscht, erkennbar minimiert.
In Hinblick auf die vorangehenden Beobachtungen können die Eier wie folgt bewertet werden:

1. Falls T_Gemessen(i, j) ≥ T_Vorhergesagt(i, j) – Y Grad, wird das Ei als lebend klassifiziert und
2. Falls T_Gemessen(i, j) < T_Vorhergesagt (i, j) – Y Grad, wird das Ei als nicht-lebend klassifiziert,

_Gemessen

_Vorhergesagt

Die Eier, die früher unter Verwendung der Lichtdurchleuchtungsdaten als klare Eier identifiziert wurden, werden nicht durch Verwendung der TTK klassifiziert.
Das vorangehende Verfahren (Verfahren B), das eine TTK verwendet, kann modifiziert werden (nachfolgend wird das modifizierte Verfahren als "Verfahren C" bezeichnet). Anstatt X Grad zu den klaren Eiern bei der Bildung des ETDS hinzuzufügen, können die Temperaturen der klaren Eier von dem ETDS in der gleichen Weise ausgeschlossen werden, wie die Temperaturen der leeren und auf dem Kopf stehenden Eier.
Die vorangehenden Verfahren B und C eliminieren effektiv die klaren und andere nicht-lebend Eitemperaturen aus der Klassifizierungsbestimmung, wodurch die oben in Bezug auf Verfahren A diskutierten Verbesserungen in Genauigkeit und andere Vorteile geschaffen werden. Zusätzlich kompensieren oder korrigieren die Verfahren bei Verwendung der TTK (d.h. die vorhergesagten Temperaturen) die Temperaturen der Eier für relative Orte in der Palette (d.h. unterschiedliche Mikro-Umgebungen).
Auch ohne Verwendung der Lichtdurchleuchtungsdaten können Temperaturtrends bestimmt und Temperatur-Trendkarten erzeugt werden, um die gemessenen Eitemperaturen für unterschiedliche Mikroumgebungen zu korrigieren oder kompensieren. Beispielsweise jedes der zuvor beschriebenen Verfahren A, B und C kann derart modifiziert werden, daß die Identifikation von klaren Eiern (oder anderer nicht-lebender Eiern, identifizierbar durch Lichtdurchleuchtung) nicht erforderlich ist.
Verfahren B kann derart modifiziert werden (nachfolgend wird das modifizierte Verfahren als "Verfahren D" bezeichnet), daß die TTK durch Verwendung der gemessenen Temperaturen aller Eier (oder, vorzugsweise, aller Eier außer jenen, die als auf dem Kopf stehend identifiziert wurden) erzeugt wird. Anders formuliert, können Verfahren D und Verfahren B derart modifiziert werden, daß die zugeordnete Temperatur T_Eingestellt(i, j) für alle nicht auf dem Kopf stehenden Eier gleich T_Gemessen(i, j) ist.
In ähnlicher Weise können die gemessenen Eitemperaturen korrigiert oder kompensiert werden für Differenzen in Mikro-Umgebungen, wie in Bezug auf Verfahren A beschrieben, außer daß die Temperaturkorrektur durchgeführt wird unter Verwendung der gemessenen Temperaturen aller Eier (oder vorzugsweise aller Eier außer denjenigen, die als auf dem Kopf stehend identifiziert wurden) anstatt nur der nicht klaren oder nur wahrscheinlich lebenden und faulen (WLF) (nachfolgend wird das modifizierte Verfahren bezeichnet als "Verfahren E"). Die korrigierte Eitemperatur eines jeden Eis kann dann bewertet werden, um zu bestimmen, ob das Ei lebend oder nicht-lebend ist unter Verwendung eines der in US-Patent 4,914,672 von Herbrank beschriebenen verschiedenen Verfahren oder anderer geeigneter Verfahren. Beispielsweise, können die individuellen korrigierten Eitemperaturen anstatt der gemessenen Temperaturen mit einer Schwellentemperatur verglichen werden, um die Eier als lebend und nicht-lebend zu klassifizieren.
Jedes der vorangehenden Verfahren der Korrektur oder Kompensation der Eitemperaturen kann ausgeführt werden durch Bewertung der gesamten Eierpalette oder, alternativ, durch unabhängige Bewertung einzelner Segmente oder Abschnitte einer gegebenen Palette. Beispielsweise kann eine 7-Ei- mal 24-Ei-Palette bewertet werden als zwei 7 mal 12 Segmente, wobei das ausgewählte Verfahren der Bewertung und Klassifizierung der Eier für jedes Segment derart durchgeführt wird, als wäre es eine separate Palette.
Unter Verwendung der vorangehenden Verfahren wird jedes der Eier 2 in der Palette als lebend oder nicht-lebend qualifiziert. Die nicht-lebenden Eier können weiter klassifiziert werden als {klare oder früh-tote} im Vergleich zu {mittelfrüh-toten oder spät-toten (abhängig vom Tag der Durchleuchtung) oder faulen} gegenüber {fehlenden} gegenüber {leeren} unter Verwendung der Lichtdurchleuchtungsdaten.
Nachdem die Eier identifiziert wurden als lebend, klar, leer, fehlend, früh-tot, mittelfrüh-tot, spät-tot oder faul, werden die Ergebnisse graphisch auf der Anzeige (42) angezeigt (z.B. der Bildschirm eines Computer Monitors) zusammen mit kumulativen Statistiken für eine Gruppe oder Schar von Eiern (Block 620). Derartige kumulative Statistiken können unter Verwendung der Klassifizierungsdaten von der Kontrollvorrichtung zusammengesetzt, berechnet und/oder abgeschätzt werden. Die kumulative Statistik kann für jede Gruppe, Schar oder Palette einen Fruchtbarkeits-Prozentsatz, einen Prozentsatz der früh-toten, einen Prozentsatz der mittelfrüh-toten, einen Prozentsatz der auf dem Kopf stehenden und einen Prozentsatz der faulen Eier beinhalten. Diese Statistiken können nützlich sein zur Überwachung und Aufzeichnung des Betriebs von Brüterei und Brutapparat.
Die Palette wird dann auf das Fördermittel 7B gesetzt, welches die Palette aus klassifizierten Eiern durch die Sortierstation 60 transportiert. Vorzugsweise verbleiben die Eier in einer festen Anordnung. Die Sortierstation 60 entfernt die klaren und früh-toten Eier physisch von der Palette 12 und leitet sie zu einem Kollektor (Block 622). Die klaren und früh-toten Eier können für andere Zwecke als dem Ausbrüten von Hähnchen verwendet werden. Beispielsweise können die klaren und früh-toten Eier, bei der Produktion von Shampoo und Hundefutter verwendet werden und sind insbesondere erwünscht, wenn sie nicht mit faulen Eiern kontaminiert sind. Die Sortierstation 60 kann ebenfalls die leeren, faulen, mittelfrüh-toten und spät-toten Eier entfernen und sie zu einem separaten Kollektor lenken.
Die Sortierstation 60 kann Ansaug-Hebevorrichtungen, wie in US-Patent Nr. 4,681,063 oder in US-Patent Nr. 5,017,003 von Keromnes et al. offenbart verwenden. Jedes andere geeignete Mittel zur Entfernung der Eier kann ebenso verwendet werden, wobei derartige Vorrichtungen Fachleuten bekannt sind.
Die Sortierstation arbeitet vorzugsweise automatisch und roboterhaft. Alternativ können die ausgewählten Eier auf der Anzeige 42 identifiziert, optional markiert und von Hand entfernt werden. Die Sortierstation 60 kann stromabwärts der Behandlungsstation 50 bereitgestellt sein, wobei in diesem Fall die nicht-lebenden Eier die Behandlungsstation durchlaufen, aber nicht geimpft werden.
Der Sortierstation 60 folgend, wird die Palette 12 auf dem Fördermittel 7C platziert, welches die Palette 12 durch die Behandlungsstation 50 (Block 624) transportiert. Die Palette wird zu diesem Zeitpunkt alle Eier einbehalten, die nicht entfernt wurden, nämlich jene Eier, die als lebende Eier klassifiziert wurden. Die Eier werden vorzugsweise in ihrer ursprünglichen festen Anordnungsposition in der Palette gehalten. Die Behandlungsstation 50 kann die verbleibenden Eier in jeder erwünschten geeigneten Art und Weise behandeln. Es ist insbesondere vorgesehen, daß die Behandlungsstation 50 in die verbleibenden "Lebend"-Eier eine Behandlungssubstanz injizieren kann.
Die hierin verwendete Bezeichnung "Behandlungssubstanz" bezieht sich auf eine Substanz, die in ein Ei injiziert wird, um ein erwünschtes Ergebnis zu erzielen. Behandlungssubstanzen umfassen, aber sind nicht beschränkt auf Impfstoffe, Antibiotika, Vitamine, Viren und Immunologie-Substanzen. Impfstoffe, entwickelt für in ovo-Verwendung zur Bekämpfung des Ausbruchs von Vogelkrankheiten unter den geschlüpften Vögeln sind kommerziell erhältlich. Typischerweise ist die Behandlungssubstanz in einem flüssigen Medium, z.B. in einer Flüssigkeit oder einer Emulsion dispergiert, oder sie ist ein in einem Fluid gelöster Festkörper, oder besteht aus Partikeln, die in einem Fluid dispergiert oder aufgelöst sind.
Die hierin verwendeten Bezeichnungen "Nadel" oder "Injektionsnadel" beziehen sich auf ein Instrument, das dazu ausgelegt ist, in ein Ei eingeführt zu werden, um eine Behandlungssubstanz in das Innere des Eis zu befördern. Eine Anzahl von geeigneten Nadelmustern ist den Fachleuten bekannt. Die Bezeichnung "Injektions-Werkzeug" wie es hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine Vorrichtung, um sowohl die Schale eines Vogeleis zu durchstechen, als auch eine Behandlungssubstanz dort hinein zu injizieren. Injektions-Werkzeuge können einen Stanzer zur Ausbildung eines Lochs in der Eierschale und eine Injektionsnadel aufweisen, die durch das Loch eingeführt wird, welches durch den Stanzer hergestellt wurde, um eine Behandlungssubstanz in ovo zu injizieren. Verschiedene Muster der Injektions-Werkzeuge, Stanzer und Injektionsnadeln sind den Fachleuten bekannt.
Die hierin verwendete Bezeichnung "in ovo Injektion" bezieht sich auf das Einbringen einer Substanz innerhalb eines Eis vor dem Schlüpfen. Die Substanz kann innerhalb eines extraembryonalen Kompartments des Eis eingebracht werden (zum Beispiel Dottersack, Eihaut, Allantois) oder innerhalb des Embryos selbst. Die Stelle, an der die Injektion durchgeführt wird, variiert abhängig von der injizierten Substanz und dem erwünschten Ergebnis, wie den Fachleuten bekannt.
7 stellt schematisch eine Behandlungsstation 50 dar, die verwendet werden kann, um das selektive Injektionsverfahren der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Die Behandlungsstation 50 umfaßt mindestens ein Reservoir 57 zum Bereithalten der Behandlungssubstanz für die Injektion in die Eier, welche als geeignet identifiziert wurden. Ein Förderband 53, das einen Teil des Fördermittels 7C bildet, ist zum Bewegen der Palette 12 der Eier 2 gestaltet. Die Richtung der Bewegung der Eier entlang der Förderer ist durch Pfeile in 7 gekennzeichnet.
Wenn die Palette 12 der Eier durch die Behandlungsstation 50 befördert wird, erzeugt die Kontrollvorrichtung 40 selektiv ein Injektionssignal an die Behandlungsstation 50, um jene Eier zu injizieren, welche durch die Kontrollvorrichtung 40 als lebende Eier oder Eier, die anderweitig zur Injektion geeignet sind, klassifiziert worden sind. Wie hierin verwendet betrifft die "selektive Erzeugung eines Injektionssignals" (oder die Erzeugung eines selektiven Injektionssignals), eine Erzeugung eines Signals durch die Kontrollvorrichtung, das eine Injektion nur für jene Eier hervorruft, die von dem Klassifizierer als geeignet für die Injektion identifiziert worden sind. Wie für die Fachleute ersichtlich, kann die Erzeugung eines selektiven Injektionssignals erreicht werden durch verschiedene Vorgehensweisen, einschließlich der Erzeugung eines Signals, das die Injektion geeigneter Eier hervorruft oder Erzeugung eines Signals, das die Injektion nicht geeigneter Eier verhindert.
Ein bevorzugter Injektor für die Verwendung in den hierin beschriebenen Verfahren ist die automatische INOVOJECT^® Injektionsvorrichtung (Embrex, Inc., Research Triangle Park, North Carolina). Jedoch jede in ovo-Injektionsvorrichtung, die geeignet ist wie hierin beschrieben wirkend mit der Kontrollvorrichtung 40 verbunden zu werden, ist geeignet zur Verwendung bei den vorliegenden Verfahren. Geeignete Injektionsvorrichtungen werden vorzugsweise für den Betrieb in Verbindung mit kommerziellen Ei-Tragvorrichtungen oder Paletten entwickelt, wobei Beispiele hiervon hierin oben beschrieben sind.
Vorzugsweise weist der Injektor eine Vielzahl von Injektionsnadeln auf, um die Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen. Der Injektor kann eine Vielzahl von Injektionsnadeln aufweisen, welche simultan oder sequentiell arbeiten, um eine Vielzahl von Eiern zu injizieren, oder kann alternativ eine einzelne Injektionsnadel aufweisen, die verwendet wird, um eine Vielzahl von Eiern zu injizieren.
Wie in 8 dargestellt, kann die Behandlungsstation 50 einen Injektionskopf 54 aufweisen, in dem sich die Injektionsnadeln (nicht dargestellt) befinden. Der Injektionskopf oder die Injektionsnadeln sind beweglich, um Eier zu injizieren. Jede Injektionsnadel ist in Strömungsverbindung mit dem Reservoir 57, das die zu injizierende Behandlungssubstanz enthält. Ein einzelnes Reservoir kann alle Injektionsnadeln im Injektionskopf versorgen, oder es können mehrere Reservoire verwendet werden. Ein beispielhafter Injektionskopf ist in 8 dargestellt, wobei das Förderband 53 die Ei-Palette 12 zu dem Injektionskopf 54 ausgerichtet hat. Jede Injektionsnadel (nicht dargestellt) ist in einem Führungsrohr 59 untergebracht, welches dazu ausgelegt ist, an der Außenseite eines Eis anzuliegen. Jede Injektionsnadel ist wirkend mit einer Fluid-Pumpe 55 verbunden. Jede Fluid-Pumpe ist in Strömungsverbindung mit dem Rohr 57A, welches Strömungsverbindung zu dem Reservoir 57 aufweist, das die Behandlungssubstanz enthält. Geeignete Injektionsvorrichtungen sind beschrieben in US-Patent 4,681,063 von Hebrank, US-Patent Nr. 4,903,635 von Hebrank, US-Patent Nr. 5,136,979 von Paul und US-Patent Nr. 5,176,101 von Paul.
Vorzugsweise verbleiben die für die Injektion geeigneten Eier während der, ganzen Klassifizierungs-, Sortierungs- und Behandlungsschritte in den gleichende Kompartments der gleichen Palette, so daß die Eier davor bewahrt werden, ihre Positionen in Bezug auf die anderen Eier zu ändern, während sie von der Durchleuchtungsstation 8 zu dem Injektor passieren. Vorzugsweise ist jede Nadel des Injektionskopfes 54 zu einem Kompartment der Ei-Palette ausgerichtet (d.h. zu den darin enthaltenen Eiern ausgerichtet).
Die selektive Verabreichung der Behandlungssubstanz nur an Eier, die als geeignet identifiziert wurden, kann durch jedes der den Fachleuten bekannten verschiedenen Mittel durchgeführt werden. Beispiele umfassen, aber sind nicht beschränkt auf individuell kontrollierte Fluid-Pumpen, z.B. magnetgesteuerte Pumpen, oder individuelle Ventile, welche den Fluß der Behandlungssubstanz aus einem Reservoir zu einer angeschlossenen Fluid-Pumpe kontrollieren. Alternativ kann die selektive Förderung einer Behandlungssubstanz durchgeführt werden durch die individuelle Kontrolle von Injektionsnadeln oder Eierschalen-Dorne, so daß Dorne und/oder Nadeln nicht in derartige Eier eindringen, welche als nicht geeignet identifiziert wurden. Als eine weitere Alternative können die Eier in der Palette neu angeordnet werden (beispielsweise alle lebenden Eier werden zu einem Ende der Palette hin neu positioniert), um mit dem Nadelorten zu korrespondieren oder um auf andere Weise das Impfstoff-Verteilsystem zu vereinfachen.
Die Behandlungsstation 50 kann derart gestaltet sein, daß Eier in einen ununterbrochenen Strom durchlaufen können. Wenn die Eier zu einem Halt kommen müssen, um injiziert zu werden, ist es den Fachleuten bekannt, daß die Verwendung einer Vorrichtung, die mehr als einen Injektionskopf aufweist, wünschenswert sein kann, um die Geschwindigkeit der gesamten Arbeitsablaufs zu erhöhen.
Das Fördersystem 7 kann eine unabhängige Bewegung der Förderer 7A, 7B, 7C ermöglichen, so daß ein auf den Förderer 7A gesetzter Gegenstand nachfolgende Förderer 7B und 7C automatisch durchlaufen wird. Das Förderer 7A kann Ei-Paletten unter dem Durchleuchtungssystem 8 in einem kontinuierlichen Strom durchlaufen lassen, wobei der Förderer 7C stromab verwendet werden kann, um eine Ei-Palette zu einer Position zu bewegen, die zu dem Injektionskopf 54 ausgerichtet ist und anzuhalten, während die Eier injiziert werden. Die Bewegung der Förderer 7A, 7B und 7C kann unter der Führung eines programmierten oder computergesteuerten Kontrollmittels stehen oder manuell durch einen Bediener gesteuert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Förderband 53 durch einen Rahmen 56 gestützt, welcher die Fördermittel in eine Höhe anhebt, in der Ei-Paletten in geeigneter Weise beladen werden können.
Die Fachleute werden erkennen, daß viele Fördermittel-Gestaltungen für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Die Förderer 7A, 7B, 7C können die Form von Führungsschienen aufweisen, die gestaltet sind, um eine Ei-Palette aufzunehmen und zu halten, oder in Form eines Förderbandes, auf das eine Ei-Palette gesetzt werden kann. Förderbänder oder Führungsschienen können Anschläge oder Führungen aufweisen, die so wirken, daß eine Vielzahl von Ei-Paletten entlang des Förderweges gleichmäßig beabstandet sind.
Die vorliegende Erfindung ist in den folgenden nicht einschränkenden Beispielen detaillierter beschrieben.
Beispiel 1
Jedes Ei einer Anordnung von Puteneiern mit zehn Reihen mal fünf Spalten (10 × 5) wurde thermisch durchleuchtet und mit Licht durchleuchtet. Jedes Ei wurde danach aufgebrochen und inspiziert oder auf andere Weise bewertet, um eindeutig derartige Eier zu identifizieren, welche tatsächlich leben (L) oder nicht lebend (NL). Tabelle 1 unten listet die gemessenen Temperaturen der Eier zusammen mit ihren jeweiligen Positionen (i, j) auf. 9 ist ein Balkendiagramm, das graphisch die Verteilung der gemessenen, unkorrigierten Ei-Temperaturen zeigt.
Die gemessenen Temperaturen wurden verwendet, um die auf dem Kopf stehenden und leeren Eier durch Berechnung der durchschnittlichen Temperatur aller Eier zu identifizieren, und um jene Eier mit Temperaturen, die mindestens 5°F (2,78°C) kleiner als die Durchschnittstemperatur sind, als leere oder auf dem Kopf stehende zu klassifizieren. Die Ei-Temperaturen wurden bezüglich der Orte in der regelmäßigen Anordnung unter Verwendung des oben in Bezug auf Methode E beschriebenen Korrekturverfahrens korrigiert oder kompensiert, d.h. alle Eier außer den Eiern, die als leer oder auf dem Kopf stehend klassifiziert worden sind, wurden in der Rechnung verwendet. Das heißt, die Temperaturen klarer, früh-toter und mittelfrüh-toter Eier wurden soweit vorhanden in der Korrekturberechnung verwendet. Die auf diese Art und Weise ohne den Vorzug der Lichtdurchleuchtung korrigierten Temperaturen, sind in Tabelle 1 aufgelistet und in 10 graphisch dargestellt.
Die gemessenen Ei-Temperaturen wurden ebenfalls durch das oben beschriebene Verfahren A korrigiert oder kompensiert, d.h. unter Verwendung der Lichtdurchleuchtungsdaten. Die Eier wurden unter Verwendung der Lichtdurchleuchtungsdaten entweder als klare, früh-tote oder mittelfrüh-tote (insgesamt "C"), oder alternativ als dunkle ("D") klassifiziert. Die gemessenen Temperaturen wurden dann korrigiert unter Verwendung nur der Eier, welche nicht als leer, auf dem Kopf stehend, klar, früh-tot oder mittelfrüh-tot in der oben beschriebenen Art und Weise klassifiziert wurden. Tabelle 1 listet die unter Verwendung der Lichtdurchleuchtungsdaten korrigierten Temperaturen auf. 11 zeigt graphisch die Verteilung dieser Temperaturen.
Beim Vergleich von 9 und 10, wird verständlich, daß Korrektur oder Kompensation der gemessenen Temperaturen die Überschneidung zwischen den Temperaturen der tatsächlich lebenden und nicht-lebenden Eiern reduziert, welche verwendet werden, um lebende Eier von nicht lebenden Eiern zu unterscheiden. Beim Vergleich von 10 und 11 wird verständlich, daß die Korrektur der gemessenen Temperaturen unter Verwendung von Lichtdaten die Überschneidung zwischen den Temperaturen der tatsächlich lebenden und nicht lebenden Eier reduziert, welche verwendet werden, um lebende Eier von nicht lebenden Eiern zu unterscheiden im Unterschied zu der Korrektur ohne Lichtdurchleuchtung.
Somit werden die Genauigkeit der Temperaturkorrektur und die Vorteile des Entfernens klarer und früh-toter Eier aus dem Berechnungsverfahren demonstriert durch Temperatur-Balkendiagramme der 9, 10 und 11, welche die Ergebnisse ohne Korrektur, mit Korrektur, basierend auf allen Eiern außer leeren und auf dem Kopf stehenden Eiern, und mit Korrektur ohne Verwendung von klaren und früh-toten Eiern bei der Berechnung der vorhergesagten und durchschnittlichen Temperaturen einander gegenüberstellen. Wie klar ersichtlich, macht das Korrekturverfahren die Lebend/Tot-Klassifikation klarer und insbesondere erhöht die Entfernung der klaren Eier von der Berechnung deutlich die Klassifikationsgenauigkeit.
Beispiel 2
Unter Verwendung der unten in Tabelle 2 fortgeführten Daten, wurden die Eier unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens D bewertet, um eine TTK zu erzeugen, einschließlich einer vorhergesagten Temperatur (T_Vorhergesagt(i, j)) für jedes Ei unter Verwendung der Temperaturen aller Eier, ausgenommen jener, die als auf dem Kopf stehende Eier identifiziert worden sind. Diese vorhergesagten Temperaturen sind in Tabelle 2 aufgelistet. Die vorhergesagten Temperaturen wurden dann mit den entsprechenden gemessenen Temperaturen verglichen, um die Eier als lebend und nicht-lebend zu klassifizieren. Die Konstante Y wurde zu 1.0°F (0,556°C) gewählt. Die sich ergebenden entsprechenden Eier-Klassifikationen sind ebenfalls in Tabelle 2 aufgelistet. Beim Vergleich der tatsächlichen Bedingungen der 50 Eier mit den bestimmten Klassifikationen ist ersichtlich, daß nur ein lebendes Ei als nicht lebend klassifiziert wurde, und nur ein nicht lebendes Ei als lebendes Ei klassifiziert wurde.
Unter Verwendung der in Tabelle 2 wiedergegebenen Daten wurden die Eier ebenfalls unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens B bewertet, um eine TTK zu erzeugen, einschließlich einer vorhergesagten Temperatur für jedes Ei unter Verwendung aller Eier, außer denen, welche als auf dem Kopf stehend identifiziert worden sind. Zusätzlich wurden die Temperaturen der Eier, welche als klar identifiziert worden sind, eingestellt unter Verwendung eines konstanten Wertes von 2,0°F (1,111°C) für X. Die für jedes Ei berechneten vorhergesagten Temperaturen sind in Tabelle 2 gelistet. Die vorhergesagten Temperaturen wurden dann verglichen mit den entsprechenden gemessenen Temperaturen, um die Eier als lebend und nicht-lebend zu klassifizieren. Die Konstante Y wurde zu 1,0°F (0,556°C) gewählt. Die resultierenden entsprechenden Ei-Klassifikationen sind ebenfalls in Tabelle 2 aufgelistet. Beim Vergleich der tatsächlichen Bedingungen der 50 Eier mit den bestimmten Klassifikationen ist ersichtlich, daß kein lebendes Ei als nicht-lebend klassifiziert wurde und kein nicht-lebendes Ei als lebendes Ei klassifiziert wurde.
Die Verwendung sowohl von den Lichtdurchleuchtungssensoren als auch von den thermischen Durchleuchtungssensoren vereinfacht auch die Identifikation von fehlerhaften oder verunreinigten thermischen Sensoren oder Lichtsensoren.
Während bestimmte bevorzugte Licht- und thermische Durchleuchtungssysteme hier beschrieben wurden, ist es verständlich, daß jedes andere geeignete Mittel zur Prüfung der Opazitäten und Temperaturen der Eier verwendet werden kann. Es ist beabsichtigt, daß alle derartige Mittel von der vorliegenden Erfindung umfaßt werden sollten, wobei Mittel und Verfahren, die die Schieren oder Durchleuchtung verwenden, lediglich bevorzugte Mittel und Verfahren zur Prüfung der Opazitäten und Temperaturen der Eier in Übereinstimmung mit der Erfindung sind.
Das Vorrangehende veranschaulicht die vorliegende Erfindung und ist nicht als eine Beschränkung derselben auszulegen. Obwohl einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben wurden, werden die Fachleute leicht erkennen, daß viele Modifikationen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne grundlegend von den neuen Lehren und Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind alle derartigen Modifikationen dazu bestimmt, von dem Umfang dieser Erfindung umfaßt zu sein, wie er in den Ansprüchen definiert ist. In den Ansprüchen sind die "Mittel plus Funktion"-Sätze dazu bestimmt, die hierin beschriebenen Strukturen sowie die Durchführung der ausgeführten Funktion zu umfassen, und nicht nur strukturelle Äquivalente sondern auch äquivalente Strukturen. Deshalb sollte verstanden werden, daß das Vorangehende die vorliegende Erfindung erläutert und nicht als Einschränkung auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen auszulegen ist, und daß Modifikationen der offenbarten Ausführungsformen sowie andere Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche enthalten sein sollen.
Die Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche definiert, wobei Äquivalente der Ansprüche von diesen umfaßt werden.

Claims

Verfahren zum Klassifizieren von Geflügeleiern, umfassend die folgenden Schritte: Messen (606, 706) der Eieropazitäten; Messen (608, 708) der Eiertemperaturen; Klassifizieren der Eier als Funktion der Eieropazitäten und Eiertemperaturen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der genannte Schritt der Klassifizierung umfaßt: Identifizieren klarer Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Eieropazitäten; Bestimmen eines räumlichen Temperaturtrends aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Identifikation der klaren Eier; und Identifizieren lebender Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung des räumlichen Temperaturtrends.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der genannte Schritt des Bestimmens eines räumlichen Temperaturtrends das Erzeugen einer Temperaturtrendkarte umfaßt, die für jeden Ort des Eis eine vorhergesagte Eiertemperatur aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, umfassend die folgenden Schritte: Einstellen der Temperaturen der klaren Eier durch Hinzufügen eines Temperaturbetrages zu jeder Eiertemperatur eines klaren Eies; und Erzeugen der Temperaturtrendkarte unter Verwendung der eingestellten Eiertemperaturen der klaren Eier und der Temperaturen mindestens einiger der nicht-klaren Eier.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der genannte Schritt des Erzeugens einer Temperaturtrendkarte die Erzeugung der Temperaturtrendkarte unter Verwendung der Temperaturen mindestens einiger der nicht-klaren Eier und das Ausschließen der Temperaturen der klaren Eier aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der genannte Schritt des Identifizierens lebender Eier aus der Vielzahl der Eier das Vergleichen der gemessenen Eiertemperaturen und der vorhergesagten Eiertemperaturen umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der genannte Schritt des Klassifizierens umfaßt: Korrigieren der Eiertemperaturen für entsprechende genannte Eierorte unter Verwendung der Identifikation der klaren Eier; und Identifizieren lebender Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der korrigierten Eiertemperaturen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der genannte Schritt des Identifizierens lebender Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der korrigierten Eiertemperaturen umfaßt: Bestimmen einer Schwellentemperatur; Vergleichen der korrigierten Eiertemperaturen mit der Schwellentemperatur; und Klassifizieren der Eier als lebend, die eine größere korrigierte Eiertemperatur aufweisen als die Schwellentemperatur.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, umfassend den Schritt des Identifizierens auf dem Kopf stehender Eier und wobei der genannte Schritt des Bestimmens eines räumlichen Temperaturtrends das Ausschließen der Temperaturen der auf dem Kopf stehenden Eier von der Temperaturtrendbestimmung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der genannte Schritt des Klassifizierens umfaßt: Identifizieren klarer Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Eieropazitäten; und Identifizieren lebender Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Eiertemperaturen; wobei der genannte Schritt des Identifizierens lebender Eier durch die Identifikation der klaren Eier erleichtert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der genannte Schritt des Klassifizierens umfaßt: Identifizieren einer verbleibenden Gruppe der Eier, wobei die verbleibende Gruppe keine klaren Eier aufweist; und Identifizieren lebender Eier in der verbleibenden Gruppe unter Verwendung der Eiertemperaturen der verbleibenden Gruppe und Ausschließen der Temperaturen der klaren Eier.
Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11 ferner umfassend das Identifizieren mindestens einer anderen Klasse von nicht-lebenden Eiern.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die mindestens eine andere Klasse von nicht-lebenden Eiern früh tote Eier aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, umfassend den Schritt des physischen Trennens der Eier in mindestens drei Gruppen, wobei die genannten drei Gruppen eine Gruppe lebender Eier, eine Gruppe klarer Eier, und eine Gruppe nicht-lebender und nicht-klarer Eier umfassen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der genannte Schritt des Klassifizierens das Unterscheiden zwischen klaren Eiern und mindestens einer anderen Klasse von Eiern umfaßt, sowie den Schritt des Trennens der klaren Eier von der mindestens einen anderen Klasse von Eiern aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der genannte Schritt des Klassifizierens das Unterscheiden zwischen lebenden und nicht-lebenden Eiern und den Schritt der Behandlung der lebenden Eier umfaßt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend den Schritt des Verwendens der Eieropazitäten und Eiertemperaturen, um ein Merkmal einer vorgeschriebenen Gruppe der Eier abzuschätzen, wobei das Merkmal mindestens eines der folgenden, nämlich des Prozentsatzes von klaren Eiern, von auf dem Kopf stehenden Eiern, von früh toten Eiern, von mittelfrüh-toten Eiern und von faulen Eiern beinhaltet, und ferner umfassend den Schritt des Protokopierens des Merkmals.
Vorrichtung zum Klassifizieren einer Vielzahl von Geflügeleiern, von denen jedes eine Opazität und eine Temperatur aufweist, wobei die genannte Vorrichtung umfaßt: a) Mittel (20) zur Ermittlung der Eieropazitäten; b) Mittel (30) zur Ermittlung der Eiertemperaturen; und c) Mittel (40) zum Klassifizieren der Eier unter Verwendung der Eieropazitäten und Eiertemperaturen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei das genannte Mittel zum Klassifizieren: klare Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Eieropazitäten Identifiziert; und lebende Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Eiertemperaturen identifiziert; wobei die genannte Identifikation lebender Eier durch die Identifikation der klaren Eier erleichtert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, wobei das genannte Mittel zum Klassifizieren: einen räumlichen Temperaturtrend aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der Identifikation der klaren Eier bestimmt; und lebende Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung des räumlichen Temperaturtrends identifiziert.
Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei das genannte Mittel zum Klassifizieren eine Temperaturtrendkarte mit einer vorhergesagten Eiertemperatur für jeden Ort des Eis erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei das genannte Mittel zum Klassifizieren die gemessenen Eiertemperaturen und die vorhergesagten Eiertemperaturen vergleicht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei jedes Ei der Vielzahl der Eier jeweils einen physischen Ort des Eis aufweist und das genannte Mittel zum Klassifizieren: die Eiertemperaturen für die entsprechenden genannten Eierorte unter Verwendung der Identifikation der klaren Eier korrigiert; und lebende Eier aus der Vielzahl der Eier unter Verwendung der korrigierten Eiertemperaturen identifiziert.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei das genannte Mittel zum Klassifizieren: eine Schwellentemperatur bestimmt; und die Eier als lebend klassifiziert, die eine größere korrigierte Temperatur aufweisen als die Schwellentemperatur.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das genannte Mittel zum Klassifizieren: eine verbleibende Gruppe der Eier Identifiziert, wobei die verbleibende Gruppe der Eier keine klaren Eier aufweist; und lebende Eier in der verbleibenden Gruppe unter Verwendung der Eiertemperaturen der verbleibenden Gruppe und Ausschließen der Temperaturen der klaren Eier identifiziert.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das genannte Mittel zum Klassifizieren mindestens eine andere Klasse von nicht-lebenden Eiern identifiziert.
Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei die mindestens eine andere Klasse von nicht-lebenden Eiern früh-tote Eier aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 27, umfassend einen Injektor (54), der dazu ausgelegt ist, in lebende Eier eine Behandlungssubstanz zu injizieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 28, wobei: das genannte Mittel zur Ermittlung der Eieropazitäten ein Licht-Durchleuchtungssystem (20) aufweist, welches die Eieropazitäten ermittelt und Opazitätsignale erzeugt, die den Eieropazitäten entsprechen; das genannte Mittel zur Erfassung der Eiertemperaturen ein thermisches Durchleuchtungssystem (30) aufweist, welches die Eiertemperaturen erfaßt und Temperatursignale erzeugt, die den Eiertemperaturen entsprechen; und das genannte Mittel zum Klassifizieren der Eier eine Kontrollvorrichtung (40) aufweist, welche die genannten Opazität- und Temperatursignale aufnimmt und die Eier als Funktion der Opazitäten und Temperaturen der Eier klassifiziert, wobei die genannte Kontrollvorrichtung (40) dazu ausgelegt ist, selektiv ein auf den genannten Eierklassifikationen basierendes Kontrollsignal zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 29, wobei: das genannte Licht-Durchleuchtungssystem (20) einen Infrarotstrahler (17) und einen Infrarotdetektor aufweist; und das genannte thermische Durchleuchtungssystem (30) einen Infrarotsensor (37) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 30, umfassend ein Sortiermittel, welches dazu ausgelegt ist, unterschiedliche Klassen von Eiern voneinander zu trennen.
Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei das genannte Mittel zum Klassifizieren der Eier zwischen klaren Eiern und mindestens einer anderen Klasse von Eiern unterscheidet und das genannte Sortiermittel klare Eier von der mindestens einen anderen Klasse von Eiern trennt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 32, wobei das genannte Mittel zum Klassifizieren zwischen lebenden und nicht-lebenden Eiern unterscheidet und die Vorrichtung ein Behandlungsmittel aufweist, welches für die als lebend klassifizierten Eier und nicht für die als nicht-lebend klassifizierten Eier ausgelegt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 33, umfassend Mittel (42) zum Protokollieren von Informationen bezüglich der Eierklassifikationen.