DE60105755T2

DE60105755T2 - Kontinuierliche Vorrichtung zum Einspritzen von Pökel

Info

Publication number: DE60105755T2
Application number: DE60105755T
Authority: DE
Inventors: Shoji Shinagawa-ku Tokyo Otsuka; Shinji Samusawa; Takayuki Tsuchiura-shi Ibaraki Takahashi; Shigeaki Tsuchiura-shi Ibaraki Watanabe
Original assignee: Prima Meat Packers Ltd
Current assignee: Prima Meat Packers Ltd
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2021-03-14
Also published as: DE60105755D1; ES2228741T3; ATE276667T1; EP1240827B1; EP1240827A1; DK1240827T3

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Modifikation eines Pökel-Injektors, welcher von den Erfindern der vorliegenden Erfindung entwickelt worden und im Dokument EP-A-879.561 beschrieben ist, und betrifft genauer einen kontinuierlich arbeitenden Hochgeschwindigkeits-Pökel-Injektor mit verbesserter Produktivität, der kontinuierlich eine flüssige Substanz, wie beispielsweise Salzlake zum Einpökeln, Gewürz oder dergleichen in einen Fleischblock, beispielsweise Schweinefleisch, Rindfleisch, Viehfleisch oder dergleichen, injiziert und die flüssige Substanz gleichförmig verteilt. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Pökel-Injektor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welcher aus der EP-A-879.561 bekannt ist.
Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
Bei der Verarbeitung von Fleisch besteht das Bedürfnis, gleichförmig Salzlake zum Einpökeln oder Gewürz im Fleisch zu verteilen, wobei ein Pökel-Injektor mit mehreren Nadeln benutzt worden ist. Sofort nach dem Einspritzen sammelt sich jedoch die Flüssigkeit in Teilen des Fleisches an, in welche die Nadeln eingestochen worden sind. Aus diesem Grunde kann der Prozess nicht zum nächsten Schritt fortschreiten, es sei denn, dass eine dynamische Stimulierung mit einer Schleudermaschine, Walkmaschine oder dergleichen erfolgt. Ein Fleischblock ist dann nicht eher gepökelt, als bis die Salzlake zum Einpökeln oder das Gewürz den Fleischblock durchdrungen hat und gleichförmig verteilt ist. Entsprechend besteht das Problem, dass es mehrere Tage dauern kann, bis Lendenschinken oder ausgebeinte Schinken gesalzen oder Schweinebraten gewürzt sind. Darüber hinaus ist der Einspritzdruck der Salzlake zum Einpökeln im Pökel-Injektor mit mehreren Nadeln aufgrund seiner Struktur durch etwa 12 kg/cm² begrenzt. Unter den in der Gewürzflüssigkeit vorhandenen Substanzen hat eine niedrigmolekulare Substanz wie Salz in einem Fleischblock eine hohe Beweglichkeit. Eine hochmolekulare Substanz oder eine Substanz mit einem hohen Reaktionsvermögen mit einer Substanz eines Fleischbestandteils dagegen kann sich nicht leicht im Fleischblock bewegen. In Konsequenz ist die Flüssigkeit mangelhaft verteilt.
Dann ist von den Erfindern der vorliegenden Erfindung ein nadelloser Pökel-Injektor entwickelt worden, der die oben erwähnten Probleme löst. Das heißt, in der EP-A-879.561 im Namen der Erfinder der vorliegenden Erfindung ist ein praktischer Pökel-Injektor offenbart, in dem Salzlake zum Einpökeln oder Würzflüssigkeit gleichförmig, effizient und kontinuierlich in einem Fleischblock verteilt wird, ohne die Eigenschaften des Fleisches zu beeinträchtigen, geeignet nicht nur für dünnes, sondern auch für dickes rohes Fleisch und für rohes Fleisch in verschiedenen Konfigurationen oder Größen; das Einpökeln oder Würzen kann ohne den langwierigen Einsatz einer Schleudermaschine, einer Walkmaschine oder dergleichen erreicht werden. Sogar in Fleisch mit unterschiedlichen Injektionswiderstandseigenschaften kann die Salzlake zum Einpökeln oder die Gewürzflüssigkeit gleichförmig verteilt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pökel-Injektor zur Verfügung zu stellen, der einen kontinuierlichen Prozess hoher Geschwindigkeit ermöglich und der eine verbesserte Produktivität zur Verarbeitung von Rohschinken oder dergleichen im Vergleich zum Fall des in der EP-A-879.561 gezeigten Pökel-Injektors aufweist.
Lösung der Aufgabe
Nach intensiven Studien zur Lösung der oben erwähnten Aufgabe haben die Erfinder herausgefunden, dass er möglich wäre, die Effizienz der Injektion pro Zeiteinheit zu erhöhen und die Produktivität zu verbessern, indem die Förderung eines Fleischblocks zu einem kontinuierlichen Förderung modifiziert wird und indem zwei oder mehrere Einspritzsektionen angeordnet werden, die eine Einspritzoperation wiederholt, das heißt, von Anfang bis Ende des Einspritzens einer flüssigen Substanz, ausführen können, und die eine flüssige Substanz einspritzen können, während sie sich mit einer Geschwindigkeit synchronisiert mit der Fördergeschwindigkeit des Fleischblocks, der kontinuierlich während des Einspritzens befördert wird, bewegen, und indem eine zeitliche Steuerung des Einspritzbetriebes jeder der Einspritzsektionen vorgenommen wird. Die vorliegende Erfindung ist damit vollendet.
Das Ziel der Erfindung wird dadurch erreicht, dass ein Pökel-Injektor zur Verfügung gestellt wird, der kontinuierliche Fördereinrichtungen mit einer oder mehrerer Bänder zur Förderung des Fleischblocks umfasst, Einspritzeinrichtungen zum Einspritzen einer flüssigen Substanz in den Fleischblock und ein Drucksteuergerät, welches einen Druckkontrollmechanismus aufweist, der eine allmähliche Steigerung des Einspritzdruckes von 0 kg/cm² beim Einspritzen einer flüssigen Substanz in den Fleischblock über den Einspritzabschnitt ermöglicht, umfasst. Der Pökel-Injektor ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzeinrichtung zwei oder mehr Einspritzeinrichtungen umfasst, von denen jede zum Einspritzen einer flüssigen Substanz in den Fleischblock ausgebildet ist und dass der Pökel-Injektor ferner einen Zeitcontroller umfasst, welcher die Bewegung der Einspritzeinrichtungen derart steuert, dass diese mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, die mit der Fördergeschwindigkeit des Fleischblocks, welcher über die kontinueirlichen Fördereinrichtungen gefördert wird, synchronisiert ist.
Diese Erfindung betrifft auch einen Pökel-Injektor gemäß Anspruch 1, in welchem eine zeitliche Abfolge so gesetzt wird, dass nur eine der zwei oder mehr Einspritzsektionen das Einspritzen einer flüssigen Substanz in einen Fleischblock ausführt (Anspruch 2), einen Pökel-Injektor gemäß Anspruch 1 oder 2, in welchem eine Einspritzsektion als Einspritzsektion ausgebildet ist, welche sind in vertikale Richtung bewegt, während eine Bewegung mit einer Geschwindigkeit, die mit der Fördergeschwindigkeit des Fleischblocks synchronisiert ist (Anspruch 3), einen Pökel-Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, in welchem zwei oder mehr Einspritzsektionen oberhalb und entlang der kontinuierlichen Fördereinrichtung des Fleischblocks zueinander ausgerichtet angeordnet sind (Anspruch 4), einen Pökel-Injektor gemäß Anspruch 4, in welchem der Abstand zwischen zwei oder mehreren Einspritzsektionen, die zueinander ausgerichtet angeordnet sind, der Länge entspricht, die durch Multiplikation des Produktes der Länge der Einspritzsektionen entlang der kontinuierlichen Förderrichtung eines Fleischblocks und der Anzahl der Einspritzsektionen mit einer ganzen Zahl erhalten wird (Anspruch 5), einen Pökel-Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, in welchem zumindes ein Satz der zwei oder mehreren Einspritzsektionen oberhalb und entlang eines jeden von zwei oder mehreren Reihen zur Förderung eines Fleischblocks angeordnet ist (Anspruch 6), und einen Pökel-Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, in welchem die Drucksteuereinrichtung, welche den Einspritzdruck allmählich von 0 kg/cm² steigert, zwei oder mehr Hochdruckpumpen aufweist (Anspruch 7).
Kurze Erläuterung der Zeichnungen
1 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht des Pökel-Injektors der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Vorderansicht einer Einspritzsektion der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Draufsicht einer Einspritzsektion der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Seitenansicht einer Einspritzsektion der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Einspritzoperation, wobei ein kontinuierliches Förderband der vorliegenden Erfindung die Breite einer Reihe hat.
6 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Einspritzoperation, wobei eine kontinuierliche Bandfördereinrichtung der vorliegenden Erfindung die Breite zweier Reihen hat.
7 ist eine Ansicht, welche das zeitliche Diagramm einer Einspritzsektion der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Ansicht, welche die typische Struktur der Pumpeinheit für eine flüssige Substanz der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ausführungsform der Erfindung
Der Injektor der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einspritzen einer flüssigen Substanz in einen Fleischblock, welche eine kontinuierliche Fördereinrichtung, die eine oder mehrere Bänder zum Fördern des Fleischblocks aufweist, eine oder mehrere Einspritzsektionen, die eine flüssige Substanz in einen Fleischblock einspritzen können, während sie sich mit einer Geschwindigkeit synchronisiert mit der Fördergeschwindigkeit des Fleischblocks, der kontinuierlich durch die besagte kontinuierliche Fördereinrichtung befördert wird, bewegen, und ein Drucksteuergerät, welches einen Druckkontrollmechanismus aufweist, der eine allmähliche Steigerung des Einspritzdruckes von 0 kg/cm² beim Einspritzen einer flüssigen Substanz in den Fleischblock aus besagter Einspritzsektion ermöglicht, umfasst.
In der vorliegenden Erfindung umfassen Beispiele für Fleisch Schweinefleisch, Geflügelfleisch, Pferdefleisch, Hammelfleisch, Innereien, Fleisch mit Knochen und Fleisch mit Haut, sowie Fisch. Jede An von Fleisch für Nahrung kann verwendet werden.
Als kontinuierliche Fördereinrichtung für einen Fleischblock der vorliegenden Erfindung genügt jede An von Fördereinrichtung, solange diese kontinuierlich einen Fleischblock vorgeschriebener Breite befördern kann, und zum Beispiel ein kantenloser Bandförderer mit aufrechten Wänden auf beiden Seiten entlang der Förderrichtung dient konkret als Beispiel. Auch können Fördereinrichtungen parallel nach Bedarf in zwei oder mehr Reihen angeordnet sein. Wenn Fördereinrichtungen in n Reihen parallel angeordnet sind, wird die Fördergeschwindigkeit zum Beispiel bevorzugt zu 1/n der Fördergeschwindigkeit, wenn nur eine Fördereinrichtung in einer Reihe angeordnet ist, festgesetzt.
In der vorliegenden Erfindung umfassen Beispiele für flüssige Substanzen Salzlake zum Einpökeln, Gewürzflüssigkeit, Umwandler von Lipiden oder anderem Gewebe, natürliche Haltbarkeitsmittel, natürliche Farbstoffe, Enzyme, Lösungen von Mikroorganismen oder dergleichen und Dispersionssuspensionen. Flüssige Substanzen, die Gas order irgendeine andere flüssige Substanz enthalten, können verwendet werden, solange sie von einer Einspritzdüse mit einem kohärenten Strahl oder einer anderen Einspritzeinrichtung in einen Fleischblock eingespritzt werden können.
Als eine Einspritzeinrichtung der vorliegenden Erfindung kann jede Einspritzeinrichtung verwendet werden, solange sie die besagte Einspritzoperation wiederholt ausführen, das heißt, von Anfang bis Ende des Einspritzens einer flüssigen Substanz, und sie eine flüssige Substanz einspritzen kann, während sie sich mit einer Geschwindigkeit synchronisiert mit der Fördergeschwindigkeit des Fleischblocks, der kontinuierlich während des Einspritzens befördert wird, bewegt, wobei der Pökel-Injektor der vorliegenden Erfindung zwei oder mehr solcher Einspritzeinrichtungen aufweist. Des Weiteren kann die Einspritzeinrichtung eine flüssige Substanz, welche durch eine Hochdruckleitung aus einem Hochdruckflüssigkeitserzeuger und einem Drucksteuergerät fließt, in einen Fleischblock einspritzen. Als ein konkretes Beispiel für eine Einspritzeinrichtung sind eine Vielzahl von Verzweigungen eines einfachen Zuflusses von der Hochdruckleitung zu einer Mehrzahl von Zuflüssen und eine Vielzahl, die in sich parallel angeordnete Leitungen zu Einspritzdüsen mit einem kohärenten Strahl an ihrer Spitze haben, bevorzugt. Um mit dem Pökel-Injektor eine flüssige Substanz in einen Fleisckblock einzuspritzen und zu verteilen, ist es bevorzugt, die Spitzen der Einspritzdüsen mit kohärentem Strahl an den Fleischblock zu fügen und die flüssige Substanz direkt in den Fleischblock einzuspritzen und zu verteilen.
Der oben erwähnte Hochdruckflüssigkeitserzeuger kann jeder Mechanismus sein, solange er den Druck der Flüssigkeit auf ein hohes Niveau, beispielsweise 7 bis 3000 kg/cm², erhöhen kann. Beispiele für den Hochdruckflüssigkeitserzeuger umfassen sich hin und her bewegende Pumpen, wie eine Kolbenpumpe und ein Flüssigkeitsdruckzylinder, sowie Pumpen, wie eine Rotationspumpe und eine Zentrifugalpumpe. Andere Bauteile als Pumpen können verwendet werden, wenn der Druck der flüssigen Substanz hoch genug gesetzt werden kann. Durch Steuerung der Anzahl der Umdrehungen eines Motors werden die Kolbenpumpe oder eine andere Pumpe betrieben und der Ausstoß der Pumpe gesteuert. In diesem oder einem anderen Fall kann der Hochdruckflüssigkeitserzeuger integriert mit dem Drucksteuergerät ausgebildet sein.
Das Drucksteuergerät der vorliegenden Erfindung kann jeder Art sein, wenn es einen Druckkontrollmechanismus hat, der allmählich den Einspritzdruck von etwa 0 kg/cm² erhöhen kann. Das Drucksteuergerät kann grob als ein Steuergerät klassifiziert werden, das eine Steuereinrichtung für den Druck im Hochdruckflüssigkeitserzeuger, das eine Steuereinrichtung für den Druck in der Hochdruckleitung oder der Einspritzeinrichtung oder das eine Steuereinrichtung für eine Kombination dieser beiden Mittel aufweist. Das bevorzugte Beispiel eines Steuergerätes mit einer Steuereinrichtung für den Druck im Hochdruckflüssigkeitserzeuger ist ein Steuergerät, in dem ein Kolben einer Kolbenpumpe betrieben wird, wobei die Anzahl der Umdrehungen des Motors gesteuert wird, indem ein Servomotor, ein Steppermotor order ein Dreiphasenmotor mit Inverter benutzt wird, um den Ausstoß des Hochdruckflüssigkeitserzeugers, das heißt, den Einspritzdruck, zu steuern.
Der Pökel-Injektor der vorliegenden Erfindung zeigt eine hohe Produktivität und die Einspritzmenge pro Zeiteinheit steigt natürlich an und die Last des besagten Hochdrucks, einen Servomotor oder ähnliches benutzend, steigt. Deshalb ist es bevorzugt, eine Hochdruckpumpe mit großer Kraft in der Leitungseinheit zu benutzen. Doch muss die Hochdruckpumpe in der Lage sein, die Menge des Flusses der Pumpe zu erhöhen und gleichzeitig die Fähigkeit haben, den Druck präzise zu steuern, weil sie auch als Druckkontrollmechanismus genutzt wird, der allmählich den Einspritzdruck von etwa 0 kg/cm² erhöhen kann. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gefunden, dass es im Hinblick der Kontrollfähigkeit des Drucks und der Kosten vorteilhafter ist, zwei oder mehr kleine Hochdruckpumpen zu benutzen, als eine große Hochdruckpumpe zu verwenden. Wenn die Anzahl der Hochdruckpumpen um das p-fache im Vergleich zu konventionellen Injektoren erhöht wird, ist es möglich, die Anzahl der Düsen an den Einspritzeinrichtungen um das p-fache zu erhöhen, um den gleichen Einspritzdruck von jeder der Düsen zu erreichen wie in einem konventionellen Injektor, und die Produktivität kann einfach um das p-fache erhöht werden. Durch die Anordnung zweier Einspritzeinrichtungen pro eine Reihe einer kontinuierlichen Bandfördereinrichtung und durch das Ausführen einer Einspritzoperation jeder der Einspritzeinrichtungen in sequentieller und unablässiger Weise kann die Einspritzfrequenz verdoppelt werden, so dass die Produktivität um das 2p-fache erhöht werden könnte, wenn die Anzahl der Hochdruckpumpen um das p-fache erhöht werden würde, wodurch die Produktivität weiter verbessert werden könnte.
Im Pökel-Injektor mit einem Drucksteuergerät, das einen Druckkontrollmechanismus aufweist, der allmählich den Einspritzdruck von etwa 0 kg/cm² erhöhen kann, wie es detailliert in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 89542/1999 beschrieben ist, ist die Erhöhungsrate der Einspritzdrucks geläufigerweise in den Bereich von 100 bis 20000 kg/cm²/Sekunde gesetzt. Indem der Einspritzdruck allmählich und kontinuierlich auf diese Weise erhöht wird, wird es möglich, gleichförmg eine flüssige Substanz in den Fleischblock einzuspritzen. Wenn die Hochdruckeinspritzdüse benutzt wird, wird die eingespritzte flüssige Substanz in transversaler Richtung in einer vorbestimmten Tiefe durch den Widerstand des Fleischgewebes aufgrund der Eigenschaften des Einspritzens und Verteilens der flüssigen Substanz in einen Fleischblock verteilt. Mit allmählich ansteigendem Einspritzdruck verändert sich die Einspritztiefe gemäß dem Einspritzdruck. Die flüssige Substanz wird in transversaler Richtung durch den Widerstand des Fleischgewebes in der Tiefe verteilt. Dieses Phänomen tritt wiederholt mit der Erhöhung der Einspritztiefe auf. Die flüssige Substanz wird dann gleichförmig von der Oberfläche bis zum Boden des Fleischblocks verteilt. Indem der Einspritzdruck allmählich von etwa 0 kg/cm² erhöht wird, kann daher ein Produkt mit überlegener uniformer Verteilung der injizierten flüssigen Substanz erhalten werden.
Was das Einspritzen einer flüssigen Substanz in einen Fleischblock durch den Pökel-Injektor der vorliegenden Erfindung betrifft, so ist der Injektor bevorzugt derart gesetzt, dass nur eine der besagten zwei oder mehr Einspritzeinrichtungen eine Einspritzoperation, die das Einspritzen einer flüssigen Substanz in einen Fleischblock ist, ausführen kann, und noch stärker bevorzugt derart, dass jede der besagten zwei oder mehr Einspritzeinrichtungen sequentiell die Einspritzoperation, das heißt, vom Start bis zum Abschluß des Einspritzens der flüssigen Substanz starten kann. Aufgrund einer kontinuierlichen und sequentiellen Injektion einer flüssigen Substanz mit zwei oder mehr Einspritzeinrichtungen in einen Fleischblock, der kontinuierlich befördert wird, ist es möglich, die Einspritzfrequenz pro Zeiteinheit zu erhöhen, beispielsweise wird es möglich, die Einspritzfrequenz zu verdoppeln, indem zwei Einspritzeinrichtungen pro eine Reihe einer kontinueirlichen Bandfördereinrichtung angeordnet und die Einspritzoperation jeder der Einspritzeinrichtungen sequentiell und unablässig, wie oben erwähnt, ausgeführt wird, und die Produktivität kann verdoppelt werden. Zwei oder mehr Einspritzseinrichtungen können ausgerichtet entlang der kontinuierlichen Förderrichtung eines Fleischblocks angeordnet sein, oder wenigstens ein Satz von zwei oder mehr Einspritzeinrichtungen kann über und entlang jeder der zwei oder mehr Reihen eines Fleischblocks, der kontinuierlich befördert wird, angeordnet sein. Wenn zwei oder mehr Einspritzeinrichtungen in einer Reihe angeordnet sind, ist die Distanz zwischen jeder Einspritzeinrichtung bevorzugt die Länge, die sich durch Multiplikation des Produktes der Länge der Einspritzeinrichtung entlang der kontinuierlichen Förderrichtung eines Fleischblocks und der Anzahl der Einspritzeinrichtungen mit einer ganzen Zahl ergibt, in Berücksichtigung des Einspritzens eines exakten Betrages einer flüssigen Substanz ist es aber möglich, in überlappender Weise einzuspritzen.
Jede Einspritzeinrichtung wiederholt sequentiell den folgenden Vorgang: Absenken, bis besagte Endspitze der Düse den kontinuierlich beförderten Fleischblock berüht; Bewegen mit einer Geschwindigkeit, die mit der Geschwindigkeit des kontinuierlich beförderten Fleischblocks synchronisiert ist, während die Einspritzoperation ausgeführt wird; Auffahren; Bewegen in die der Förderrichtung des Fleischblocks entgegengesetzte Richtung und Wiederherstellung; Absenken. Bevorzugt werden das Absenken und das Auffahren derart vorgenommen, dass die Bewegung mit einer Geschwindigkeit, die mit der kontinuierlichen Fördergeschwindigkeit des Fleischblocks synchronisiert ist, erfolgt, wobei berücksichtigt wird, die Oberfläche des Fleischblocks vor Beschädigung zu bewahren. Die Zeitabfolge der Operation jeder der zwei oder mehr Einspritzeinrichtungen wird bevorzugt derart gesetzt, dass, wenn eine der Einspritzeinrichtungen eine Einspritzoperation beendet, die andere Einspritzeinrichtung eine Einspritzoperation fast simultan beginnen kann. In diesem Fall sind die Einspritzoperation einer Einspritzeinrichtung und die Erzeugung einer Hochdruckflüssigkeit im Hochdruckflüssigkeitsgenerator bevorzugt synchron zueinander eingestellt.
Es ist bevorzugt, den Einspritzdruck bis zum maximalen Einspritzdruck zur Injektion einer flüssigen Substanz in einen Fleischblock zu erhöhen. Der maximale Einspritzdruck kann verschiedenartig in Einklang mit den physikalischen Eigenschaften des Fleischblocks (Verhältnis von Magerfleisch und Fett, Fleischhärte, Präsenz von Knochen oder dergleichen), der Dicke und der Konfiguration des Fleischblocks, den physikalischen Eigenschaften der flüssigen Substanz (Molekulargewicht der gelösten oder dispergierten Stoffe, Viskosität, Reaktivität mit Fleischbestandteilen und dergleichen), der Distanz zwischen Endspitze der Einspritzdüse mit kohärentem Strahl und dem Fleischblock und dergleichen gesteuert sein. Der maximale Einspritzdruck ist üblicherweise in den Bereich von 300 bis 2000 kg/cm² gesetzt. In diesem Fall hat der Hochdruckflüssigkeitsgenerator im Pökel-Injektor der vorliegenden Erfindung bevorzugt die Fähigkeit, verschiedene Drücke im Bereich bis zu 3000 kg/cm² anzuwenden. Der maximale Einspritzdruck und ähnliche Größen, die die Einspritztiefe der in einen Fleischblock injizierten flüssigen Substanz steuern können, sind detailliert in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 89542/1999 erläutert.
Im Pökel-Injektor der vorliegenden Erfindung, wie bereits oben erwähnt, kann die Einspritzmenge der flüssigen Substanz gesteuert werden, indem die verstrichene Einspritzzeit, bis der maximale Einspritzdruck der flüssigen Substanz von der Einspritzdüse mit kontinuierlichem Strahl erreicht ist, kontrolliert angepasst wird. Die Einspritzzeit, bis der maximale Einspritzdruck der flüssigen Substanz von der Einspritzdüse mit kontinuierlichem Strahl erreicht ist, kann verschiedenartig in Einklang mit den Eigenschaften des Fleisches, den physikalischen Eigenschaften der flüssigen Substanz oder dergleichen eingestellt werden. Die Einspritzzeit ist üblicherweise zu 0,05 bis 10 Sekunden eingestellt, bevorzugt 0,1 bis 5 Sekunden, besonders bevorzugt 0,3 bis 2 Sekunden.
Im Pökel-Injektor der vorliegenden Erfindung wird die Steuerung während des Einspritzens durchgeführt, so dass eine flüssige Substanz gleichförmig und wirkungsvoll im Fleischblock verteilt wird, wobei die Drucksteigerungsrate zu 100 bis 20000 kg/cm²/Sekunde eingestellt ist, bevorzugt 200 bis 10000 kg/cm²/Sekunde, stärker bevorzugt 1000 bis 4000 kg/cm²/Sekunde.
Der Pökel-Injektor mit zwei Einspritzeinrichtungen der vorliegenden Erfindung, insbesondere der Mechanismus, die Bewegung und dergleichen der Einspritzeinrichtungen, wird konkreter auf der Grundlage der Zeichnungen beschrieben werden. 1 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht des Pökel-Injektors der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Vorderansicht einer Einspritzeinrichtung. 3 ist eine Draufsicht einer Einspritzeinrichtung. 4 ist eine Seitenansicht einer Einspritzeinrichtung. 5 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Einspritzoperation, wobei ein kontinuierliches Förderband die Breite einer Reihe hat. 6 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Einspritzoperation, wobei eine kontinuierliche Bandfördereinrichtung die Breite zweier Reihen hat. 7 ist eine Ansicht, welche das zeitliche Diagramm einer Einspritzeinrichtung zeigt. 8 ist eine Ansicht, welche die typische Struktur der Pumpeinheit für eine flüssige Substanz zeigt.
Im Pökel-Injektor der vorliegenden Erfindung, gezeigt in 1, ist der Hochdruckflüssigkeitserzeuger integriert mit dem Drucksteuergerät ausgebildet, und der besagte Hochdruckflüssigkeitserzeuger/Drucksteuergerät ist als Flüssigkeitstank 1, der eine flüssige Substanz enthält, ausgebildet; eine Diaphragmapumpe 2; eine Hochdruckleitung 5 ausgebildet durch einen Servomotor 3, eine Hochdruckkolbenpumpe 4 und eine nichtrostende Leitung, die einem Druck von 4200 kg/cm² standhält; ein Schaltventil 6; ein flexibler Schlauch, der einem Druck von 3500 kg/cm² standhält. Wird die Hochdruckkolbenpumpe 4 mit dem Servomotor 3 betrieben, kann der Flüssigkeitsdruck vom Flüssigkeitstank 1 allmählich von etwa 0 kg/cm² erhöht werden. In 1, 8 ist ein Fleischblock dargestellt, 9 bezeichnet eine kontinuierliche Bandfördereinrichtung, und 10 bezeichnet eine Einspritzeinrichtung.
In den 2–4 ist eine Einspritzvorrichtung 11 gezeigt, wobei zwei Einspritzeinrichtungen 11 entlang der Förderrichtung eines Fleischblocks 8 auf einer kontinuierlichen Bandfördereinrichtung 9 ausgerichtet sind. Jede Einspritzvorrichtung 11 enthält: einen Förderservomotor 12 zum Betrieb einer Einspritzeinrichtung 10; einen Zahnriemen 13 zur Übertragung des Laufes des Förderservomotors 12; ein Kugelgewinde 14 gleichmäßig und rückläufig drehbar durch den Zahnriemen 13; eine Kugelgewindemutter 15; einen Einspritzeinrichtungshalter 16, verschraubt durch das Kugelgewinde 14 und die Kugelgewindemutter 15 derart, dass er sich vorwärts und rückwärts frei in Förderrichtung bewegen kann; zwei horizontale Gleitdeichseln 17 und ein horizontales Gleitlager 18 zum Schieben einer Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 glatt entlang der Förderrichtung; eine vertikale obere Gleitdeichsel 20, die frei vertikal gegen ein vertikales Gleitlager 19, das am Einspritzeinrichtungshalter 16 angeordnet ist, gleiten kann; ein Zylinderkolben, in dem ein Endstück 23 einer Kolbenstange 22 an einer oberen Verbindungsplatte 21 fixiert ist, die an der vertikalen oberen Gleitdeichsel 20 angebracht ist, und ein unteres Ende eines Zylinders 24 ist am Einspritzeinrichtungshalter 16 angebracht; eine vertikale untere Gleitdeichsel 27, die frei vertikal gegen ein vertikales Gleitlager 26, das in der Umgebung beider Enden einer unteren Verbindungsplatte 25 angeordnet ist, gleiten kann; eine Einspritzeinrichtungsfixierplatte 28, befestigt an der vertikalen unteren Gleitdeichsel 27; eine Einspritzeinrichtung (vielfach) 10, die an der Einspritzeinrichtungsfixierplatte 28 befestigt ist, mit Einspritzdüsen an ihren unteren Enden. Ein flexibler Schlauch 7 zum Herbeifördern einer flüssigen Substanz unter Hochdruck ist mit der oben erwähnten Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 verbunden.
Der Betriebsmechanismus einer Einspritzeinrichtung (vielfach) in Bezug auf die Förderrichtung ist wie folgt: Der Lauf des Förderservomotors 12, der gleichmäßig und rückläufig drehbar in Einklang mit einem Signal eines Zeitabfolgesteuergerätes (nicht gezeigt) wird zum Kugelgewinde 14 mittels des Zahnriemens 13 übertragen, und das Kugelgewinde 14 rotiert gleichmäßig und rückläufig, dann bewegt sich der Einspritzeinrichtungshalter 16, verschraubt mit dem Kugelgewinde 14 mittels einer Kugelgewindemutter 15, vorwärts und rückwärts frei entlang der Förderrichtung auf zwei horizontalen Gleitdeichseln 17 als Führungen. Die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung entlang der Förderrichtung einer Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 ist synchronisiert mit der Fördergeschwindigkeit der kontinuierlichen Bandfördereinrichtung 9 eingestellt, und die Einspritzeinrichtung bewegt sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die kontinuierliche Bandfördereinrichtung 9, während flüssige Substanz eingespritzt wird, auch beim Absenken oder Hochfahren.
Der hochgefahrene und der abgesenkte Zustand einer Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 sind in 4 gezeigt. Das Absenken einer Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 wird durch die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung einer Kolbenstange 22 zu einem Zylinder 24 durchgeführt. Aufgrund der Vielfalt der Dicken von Fleischblöcken 8 und aufgrund der Zunahme der Höhe infolge der Aufquellens eines Fleischblocks 8 beim Einspritzen einer flüssigen Substanz, hat eine Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 eine Struktur, in der sie sich nach oben bewegen kann, in anderen Worten, eine vertikale untere Gleitdeichsel 27, befestigt an einer Einspritzeinrichtungsfixierplatte 28, die eine Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 fixiert, kann mittels eines vertikalen Gleitlagers 26 sich absenken.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, bewegt sich eine Einspritzeinrichtung (vielfach) in einem Zyklus von ursprünglicher Position, Absenken, Einspritzen, Hochfahren und Rückkehr in die ursprüngliche Position. Obgleich die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung entlang der Förderrichtung der Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 synchronisiert mit der Fördergeschwindigkeit der kontinuierlichen Bandfördereinrichtung 9, so dass die Einspritzeinrichtung sich vorwärts mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Fördergeschwindigkeit der kontinuierlichen Bandfördereinrichtung 9 während des Einspritzens einer flüssigen Substanz bewegt, des Absenkens und des Hochfahrens wie oben erwähnt, eingestellt ist, ist eine Einspritzeinrichtung (vielfach) derart eingestellt, dass sie zur ursprünglichen Position mit einer Geschwindigkeit schneller als die Fördergeschwindigkeit zurückkehrt. Die Fördergeschwindigkeit der kontinuierlichen Fördereinrichtung 9, betrieben kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit, ist normalerweise bestimmt durch die Länge der Einspritzrichtung, das heißt, der Länge der Förderrichtung der Einspritzeinrichtung (vielfach) 10, und einer Zyklusperiode einer Einspritzoperation. Zum Beispiel, wo die Länge der Förderrichtung einer Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 60 mm ist und die Einspritzzeit 2 Sekunden für eine Injektion ist, beträgt eine Zyklusperiode einer Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 4 Sekunden, weil ein Einspritzen unablässig und alternierend zwischen zwei Einspritzeinrichtungen (vielfach) 10 ausgeführt wird, die Fördergeschwindigkeit würde 3 cm/Sekunde im Fall einer Bandfördereinrichtung für einen Fleischblock 9, gezeigt in 5, mit einer Breite von einer Reihe, sein, und es wären 1,5 cm/Sekunde im Fall einer kontinuierlichen Bandfördereinrichtung 9, gezeigt in 6, mit einer Breite von zwei Reihen.
Wenn mit einer in 5 gezeigten kontinuierlichen Bandfördereinrichtung 9, die die Weite von einer Reihe aufweist, eine Einspritzoperation bei 120 mm Teilung ausgeführt wird, so ist die Distanz zwischen zwei Einspritzeinrichtungen (vielfach) 10 auf 240 mm eingestellt, ein Vielfaches von 120 mm, so dass eine Einspritzeinrichtung unablässig eine Injektion an einem Punkt zwischen den Punkten eingesprizt durch eine andere Einspritzeinrichtung ausführen kann. Bei einer in 6 gezeigten kontinuierlichen Bandfördereinrichtung 9, die die Weite von zwei Reihen aufweist, sind Einspritzeinrichtungen (vielfach) derart ausgebildet, dass eine von ihnen in rechtwinklige Richtung gegen die Förderrichtung gleiten kann, und infolge dessen wird es möglich, Injektionen in zwei Reihen auszuführen. In diesem Fall führen zwei Einspritzeinrichtungen (vielfach) 10 Injektionen in jeder der Reihen unabhängig aus, so dass die Distanz zwischen Einspritzeinrichtungen (vielfach) 10 nach Belieben des Benutzers bestimmt werden kann.
Die Zeitabfolge des Betriebs von zwei Einspritzeinrichtungen (vielfach) 10 ist identisch in beiden Fällen, wenn eine kontinuierliche Fördereinrichtung 9 mit einer Weite von einer Reihe, gezeigt in 5, und wenn eine kontinuierliche Fördereinrichtung 9 mit einer Weite von zwei Reihen, gezeigt in 6, eingesetzt wird, und ein Diagramm der Zeitabfolge einer Einspritzeinrichtung ist in 7 gezeigt. Der vom Drucksteuergerät erzeugte Einspritzdruck ist mit der Injektion in jeder Einspritzeinrichtung 10 synchronisiert, ein Fördermotor ist eingestellt, in der regulären Richtung mit konstanter Geschwindigkeit zu rotieren, wenn eine Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 sich absenkt, einspritzt und hochfährt, und in der gegenläufigen Richtung zu rotieren, wenn die Einspritzeinrichtung 10 in die ursprüngliche Position zurückkehrt, und zu stoppen, wenn eine Einspritzeinrichtung 10 an der ursprünglichen Position wartet. Alle diese Operationen werden durch Befehle des Zeitcontrollers durchgeführt.
Wie bereits erwähnt, ist ein Schaltventil 6 in der Hochdruckleitung 5 angeordnet, und folglich kann eine druckgesteuerte Hochdruckflüssigkeit, von einer Hochdruckkolbenpumpe 4 durch den Lauf eines Servomotors 3 strömend, zu einer Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 gedrückt und geströmt werden, damit zwei Einspritzeinrichtungen eine flüssige Substanz unablässig und abwechselnd in einen Fleischblock 8 auf einer kontinuierlichen Bandfördereinrichtung 9, wie in 1 gezeigt, einspritzen können. Der Fluß einer flüssigen Substanz wird mit einem konkreten Beispiel und 8, die die typische Struktur der Pumpeinheit für eine flüssige Substanz im Injektor der vorliegenden Erfindung zeigt, erläutert werden. Eine flüssige Substanz, wie Salzlake zum Einpökeln und dergleichen, in einem Flüssigkeitstank 1 enthalten, wird zu einem von zwei Systemen von Filtern 32 durch Flußschaltventile 30, 31 mittels einer Diaphragmapumpe 2, verzahnt mit dem Lauf des besagten Servomotors 3, geströmt und dann gefiltert. Nach der Filtrierung, wird sie mit dem von drei parallel angeordneten Hochdruckpumpen gesteuerten Druck durch ein in der Hochdruckleitung 5 angeordnetes Schaltventil 6, durch ein Linienfilter 33 und einen flexiblen Schlauch 7 geströmt und wird von einer Einspritzeinrichtung (vielfach) 10 mit kontrolliertem Einspritzdruck injiziert. In 8 bezeichnet 34 einen Drucksensor, und 35 bezeichnet ein Sensorventil.
Wirkung der Erfindung
Durch den Einsatz eines Pökel-Injektors der vorliegenden Erfindung wird es möglich, nicht nur eine flüssige Substanz, wie Salzlake zum Einpökeln, Gewürz oder dergleichen, in einen Fleischblock, beispielsweise Schweinefleisch, Rindfleisch, Viehfleisch oder dergleichen, kontinuierlich einzuspritzen und die flüssige Substanz gleichförmig zu verteilen, sondern auch eine Behandlung zum gleichförmigen Verteilen der flüssigen Substanz kontinuierlich und bei hoher Geschwindigkeit auszuführen und die Produktivität zur Verarbeitung von Rohschinken oder dergleichen pro Zeiteinheit und pro Vorrichtung in bemerkenswerter Weise zu verbessern.

1: Flüssigkeitstank
2: Diaphragma-Pumpe
3: Servomotor
4: Hochdruckkolbenpumpe
5: Hochdruckleitung
6: Schaltventil
7: flexibler Schlauch
8: Fleischblock
9: kontinuierliche Bandfördereinrichtung
10: Einspritzeinrichtung (vielfach)

Claims

Ein Pökel-Injektor ausgebildet als eine Einrichtung zum Einspritzen einer flüssigen Substanz in einen Fleischblock (8) umfassend: – eine kontinuierliche Fördereinrichtung (9), die eine oder mehrere Bänder zum Fördern des Fleischblocks aufweist; – Einspritzeinrichtung zum Einspritzen einer flüssigen Substanz in den Fleischblock; – und ein Drucksteuergerät, welches einen Druckkontrollmechanismus aufweist, der eine allmähliche Steigerung des Einspritzdruckes von 0 kg/cm² beim Einspritzen einer flüssigen Substanz in den Fleischblock über den Einspritzabschnitt (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Einspritzeinrichtung zwei oder mehr Einspritzsektionen (10) umfasst, von denen jede zum Einspritzen einer flüssigen Substanz in den Fleischblock ausgebildet ist und – der Pökel-Injektor ferner einen Zeitcontroller umfasst, welcher die Bewegung der Einspritzsektionen derart steuert, dass diese mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, die mit der Fördergeschwindigkeit des Fleischblocks (8) synchronisiert ist, welcher über die kontinuierlichen Fördereinrichtungen (9) gefördert wird.
Pökel-Injektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Abfolge so gesetzt wird, dass nur einer der zwei oder mehr Einspritzsektionen (10) den Einspritzvorgang eines Einspritzens einer flüssigen Substanz in einen Fleischblock (8) ausführt.
Pökel-Injektor gemäß der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzsektionen als Einspritzsektionen (10) ausgebildet sind, welche sich in vertikale Richtung bewegen, während einer Bewegung mit einer Geschwindigkeit, die mit der Fördergeschwindigkeit des Fleischblocks (8) synchronisiert ist.
Pökel-Injektor gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oder mehr Einspritzsektionen (10) oberhalb und entlang der kontinuierlichen Förderrichtung des Fleischblocks (8) zueinander ausgerichtet angeordnet sind.
Pökel-Injektor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem zwei oder mehreren Einspritzsektionen (10), die zueinander ausgerichtet angeordnet sind, der Länge entspricht, die durch Multiplikation des Produktes der Länge der Einspritzsektionen entlang der kontinuierlichen Förderrichtung eines Fleischblocks (8) und der Anzahl der Einspritzstationen und einer ganzen Zahl erhalten wird.
Pökel-Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Satz der zwei oder mehreren Einspritzstationen (10) oberhalb und entlang eines jeden der zwei oder mehreren Reihen zur Förderung von Fleischblöcken (8) angeordnet ist.
Pökel-Injektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksteuereinrichtung, welche den Einspritzdruck allmählich von 0 kg/cm² steigert, zwei oder mehr Hochdruckpumpen (4) aufweist.