DE69220549T2

DE69220549T2 - Vorrichtung zum Injizieren von Lake

Info

Publication number: DE69220549T2
Application number: DE69220549T
Authority: DE
Inventors: Haren Lambertus Franciscus Van
Original assignee: Stork Protecon Langen BV
Current assignee: Stork Protecon Langen BV
Priority date: 1991-10-16
Filing date: 1992-10-12
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2012-10-13
Also published as: CA2080641A1; ATE154744T1; ES2103338T3; DK0537855T3; EP0537855A2; EP0537855A3; NL9101728A; EP0537855B1; DE69220549D1; US5275095A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Injizieren einer Flüssigkeit in Nahrungsmittel, z.B. Fleischstücke, mit:
- einem Halter für die Fleischstücke zum Injizieren;
- einem Nadelträger, der in der Nähe des Halters plaziert ist und in die Richtung zu dem Halter bewegbar ist;
- Injektionsnadeln, die an dem Nadelträger befestigt sind und sich zu dem Halter erstrecken;
- einem Zuführmittel zum Liefern der Flüssigkeit zum Injizieren zu jeder der Injektionsnadeln und
- mindestens einem Antriebsmechanismus zum Antreiben des Nadelträgers in seine Bewegungsrichtung.
Solche Vorrichtungen sind allgemein bekannt.
Der Antriebsmechanismus solch bekannter Vorrichtungen wird im allgemeinen durch einen Kurbelwellenmechanismus gebildet, woraus folgt, daß die Bewegung des Nadelträgers in vertikaler Richtung so gut wie eine Sinusbewegung ist.
Solch eine Antriebsvorrichtung ist natürlich recht einfach, aber die daraus resultierende Sinusbewegung hat den Nachteil, daß die Verteilung der Flüssigkeit zum Injizieren in das Fleisch nicht gleichförmig in der vertikalen Richtung als eine Konsequenz der Sinusbewegung ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solch eine Vorrichtung vorzusehen, die mit niedrigen Kostenpreisen hergestellt werden kann, bei der während der Abwärtsbewegung der Nadeln, bei der die Injektion stattfindet, die Geschwindigkeit der Injektionsnadeln so konstant wie möglich gehalten wird.
Diese Aufgabe wird gelöst dadurch, daß der Antriebsmechanismus ein Planetenzahnradsystem aufweist.
Ein Planetenzahnradsystem ist so zu verstehen, daß es eine Gruppe von Zahnrädern aufweist, die zumindestens teilweise ineinander eingreifen, wobei das Zentrum von mindestens einem Zahnrad relativ zu den anderen Zahnrädern bewegbar ist. Eines der Zahnräder könnte aus einem Ring mit Innenzähnen zusammengesetzt sein.
Als ein Resultat der Tatsache, daß der Antriebsmechanismus ein derartiges Planetenzahnradsystem aufweist, werden so viele Freiheitsgrade zum Bestimmen der Bewegung erzeugt, daß es möglich ist zu bewirken, daß der Abwärtshub der Nadeln mit der möglichst gleichförmigen Geschwindigkeit durchgeführt wird.
Solch eine Injektionsvorrichtung ist ansonsten aus der EP 0 191 712 bekannt, bei der eine praktisch konstante Bewegung ähnlich in der Abwärtsrichtung erhalten wird, die jedoch ein Antriebssystem aufweist, das mit einer Nocke und einer Nockenscheibe versehen ist.
Diese bekannte Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß die Nockenscheibe nicht besonders geeignet ist zum Absorbieren großer Kräfte, so daß bei dieser bekannten Vorrichtung die Betriebsgeschwindigkeit begrenzt ist. Diese bekannte Vorrichtung unterliegt weiterhin einem beträchtlichen Abnutzungsgrad.
Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dieses nicht der Fall.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische teilweise weggebrochene Ansicht einer Injektionsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer einzelnen Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 3 eine Schnittansicht der in Fig. 2 dargestellten Antriebsvorrichtung ist;
Fig. 4 ein Diagramm zeigt, das die Bewegung des Nadelträgers in vertikaler Richtung als eine Funktion des Drehwinkels der Antriebswelle darstellt; und
Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Injektionsvorrichtung 1 ist durch eine Basisplatte 2 gebildet, auf der zwei Seitenplatten 3 angeordnet sind, von denen nur eine gezeigt ist. In einem Abstand von der Basisplatte 2 sind die beiden Seitenplatten 3 durch eine Tragplatte 4 verbunden. Oberhalb der Tragplatte 4 ist ein Fördergurt 5 angeordnet, mit dem die Fleischstücke 6 für die Injektion geliefert werden.
Es ist natürlich möglich, daß der Rückweg des Fördergurtes unterhalb der Platte 5 verläuft. Es ist möglich, andere Fördermechanismen anstelle des Fördergurtes 5 zu benutzen, aber es ist auch möglich, die Fleischstücke von Hand zu setzen.
Auf der Tragplatte 4 sind zwei Seitenstücke 7, von denen jedes durch eine Stange 8 befestigt ist. Die Seitenstücke 7 dienen zum Führen des Fördergurtes, während die Stangen 8, die gegenseitig an ihren oberen Enden durch einen Verbindungsstreifen 9 miteinander verbunden sind und die ebenfalls mit den Seitenplatten 3 verbunden sind, zum Führen der Führungsblöcke 10 dienen. Die letzteren sind in vertikaler Richtung bewegbar.
Beide Führungsblöcke 10 sind durch einen Nadelträger 11 verbunden. Eine große Zahl von Nadeln 12, die in einer Matrix angeordnet sind, ist an dem Nadelträger 11 angebracht.
Eine ähnlich große Zahl von Zuführschläuchen 13 ist zum Liefern von Injetionsflüssigkeit zu den Nadeln angeordnet. Die Schläuche 13 werden durch eine Pumpe gefüttert, die nicht in der Zeichnung gezeigt ist, zum Liefern der Injektionsflüssigkeit. Diese Injektionsflüssigkeit ist im allgemeinen durch Salzlake gebildet.
Unterhalb des Nadelträgers ist ein balkenartiges Verschlußmittel 35 vorgesehen, das normalerweise die Zufuhr von Injektionsflüssigkeit zu den Nadeln verschließt und nur der Injektionsflüssigkeit ermöglicht, zu den Nadeln zu gehen, wenn in Kontakt mit dem Fleisch zum Injizieren. Somit wird erzielt, daß die Nadel n nur in das Fleisch injizieren.
Damit der Nadelträger in vertikaler Richtung bewegt wird, ist eine Antriebsvorrichtung auf der Basisplatte 2 aber unter der Tragplatte 4 angeordnet, wobei die Vorrichtung durch einen Elektromotor 14 gebildet ist, der auf einem Getriebe 15 befestigt ist. Das Getriebe 15 ruht auf der Basisplatte 2 mittels einer Konsole 16.
Die Antriebsvorrichtung wird genauer auch unter Bezugnahme auf Figuren 2 und 3 erörtert.
Wiederum an beiden Seiten des Getriebes 15 ist eine Hohlwelle 17 befestigt, die an ihrem Ende durch einen Flansch 18 geschlossen ist. An dem Flansch 18 ist eine Hülse 20 mittels einer Schraubenverbindung 19 befestigt, wobei die Hülse 20 auf einer Seite mit einer Zahnung 21 versehen ist. Diese Zahnung 21 bildet das Sonnenrad. Weiter ist in der Hülse 20 ein Lager 22 angeordnet, in dem die Antriebswelle 23 angebracht ist, die sich konzentrisch zu der Hohlwelle 17 erstreckt.
Eine Scheibe 24 ist auf der Antriebswelle befestigt, die sich über die Hülse 20 hinaus erstreckt. Auf der Scheibe 24 ist eine Hülse 26 mittels eines Lagers 25 angebracht, wobei auf der Hülse 26 ein Zahnrad 27 befestigt ist. Das letztere steht in Eingriff mit der Zahnung 21 und bildet ebenfalls ein Planetenzahnrad des Planetenzahnradsystemes.
Auf der Hülse 26 ist das Wellenendteil 28 konzentrisch relativ zu der Welle befestigt. Eine Verbindungsstange 30 ist auf diesem Wellenendteil mittels eines Lagers 29 befestigt. Auf dem anderen Ende der Verbindungsstange 30 ist ein Wellenendteil 32, das fest mit einer Antriebsstange 33 verbunden ist, mittels eines Lagers 31 angebracht. Die Antriebsstange 33 ist fest mit dem Führungsblock 10 verbunden. Eine Führung 34 ist auf dem Seitenstück 7 zum Führen der Verbindungsstange 30 angeordnet. Die Verbindungsstange 30 kann sich somit nur in vertikaler Richtung bewegen.
Der Betrieb der oben beschriebenen Vorrichtung wird im folgenden hier beschrieben.
Wenn beide Antriebswellen 23 mittels des Elektromotors 14 angetrieben werden, verursacht die Antriebswelle 23 einer jeden Antriebsvorrichtung, daß sich die Scheibe 24 dreht. Als Resultat wird das Zahnrad 27 entlang der Drehung getragen und aufgrund mit dem Eingriff in die stationäre Zahnung 21 ebenfalls um ihre eigene drehen. Somit führt die Hülse 26 eine zusammengesetzte Zykloidbewegung durch.
Das Wellenendteil 28, das bevorzugt aber nicht notwendigerweise konzentrisch auf der Hülse plaziert ist, führt somit ebenfalls eine Zykloidbewegung aus. Diese zusammengesetzte Bewegung wird auf die Verbindungsstange 30 und damit auf die Antriebsstange 33 so übertragen, daß beide Führungsblöcke 10 somit in vertikaler Richtung angetrieben werden.
Da diese Konstruktion eine große Zahl von wählbaren Variablen aufweist, wird es möglich, daß die Führungsblöcke 10 und somit die Nadeln 12 eine vertikale Bewegung derart ausführen, daß währnd des Abwärtshubes die Bewegung praktisch konstant ist. Es ist dann auch möglich, den Rückkehrhub so schnell wie möglich auszuführen, so daß somit der Zeitverlust und der Verlust von Injektionsflüssigkeit so klein wie möglich wird.
Es ist ersichtlich, daß solch ein Mechanismus eine große Zahl von Freiheitsgraden aufweist; es ist z.B. möglich, die Verhältnisse zwischen den Zahlen der Zähne auf beiden Zahnrädern zu ändern, es ist möglich, die Winkelposition des Wellenendteiles 18 auf der Hülse 26 zu variieren, und es ist möglich, das eine Zahnrad in verschobener Position anzuordnen.
Jede Änderung resultiert in einer unterschiedlichen Bewegung, somit in einer großen Zahl von Freiheitsgraden. In dem Diagramm von Fig. 4 ist ein Beispiel einer solchen Bewegung gezeigt.
Es kann aus dem Diagramm gesehen werden, daß während der Abwärtsbewegung die Geschwindigkeit praktisch konstant ist, dagegen ist während der Aufwärtsbewegung die Geschwindigkeit so groß wie möglich.
Es kann aus dem Diagramm auch gesehen werden, daß sich die Injektionsnadeln in das Fleisch nur während eines Teiles des Hubes erstrecken. Daher besteht die Möglichkeit des Variierens der Dicke der Fleischstücke zum Injizieren; die Dicke soll in jedem Fall nicht so groß sein, daß die Nadeln an ihrem höchsten Punkt nicht freigegeben werden. Es ist auch wichtig, daß die Nadeln das untere Ende des Fleisches erreichen und sich in der untersten Position möglicherweise durch das Fleisch erstrecken, obwohl die Zeitdauer, während dieses auftritt, so klein wie möglich sein, damit der Injektionsvorgang in einer Zeit ausgeführt wird, die so kurz wie möglich ist, und der Verlust von Injektionsflüssigkeit in einigen Situationen verhindert wird, wenn z.B. kein getrennter Wert vorgesehen ist. Damit Raum für die Nadeln vorgesehen ist, ist der Träger daher perforiert.
Schließlich zeigt Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform gibt es nur eine quer plazierte Antriebsvorrichtung, die Verbindungsstange 30 davon ist mit einem Joch 36 gekoppelt, das durch eine Platte 37 gebildet ist, an die die Verbindungsstange 30 angreift. Das Joch weist weiter zwei Stangen 38 auf, die mit dem Nadelträger 11 verbunden sind. Die Stangen 38 werden beide durch Löcher geführt, die in den Seitenstücken 7 angeordnet sind. Es ist natürlich auch möglich, andere Arten von Führung anzuwenden, z.B. Rollen.

Claims

1. Vorrichtung zum Injizieren einer Flüssigkeit in Nahrungsmittel, z.B. Fleischstücke, mit:

- einem Halter für die Fleischstücke zum Injizieren;

- einem Nadelträger, der in der Nähe des Halters plaziert ist und in die Richtung zu dem Halter bewegbar ist;

- Injektionsnadeln, die an dem Nadelträger befestigt sind und sich zu dem Halter erstrecken;

- einem Zuführmittel zum Liefern der Flüssigkeit zum Injizieren zu jeder der Injektionsnadeln und

- mindestens einem Antriebsmechanismus zum Antreiben des Nadelträgers in seine Bewegungsrichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus ein Planetenzahnradsystem aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenzahnradsystem ein Sonnenrad und ein Planetenrad aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad und das Planetenrad den gleichen Durchmesser und die gleiche Zahl von Zähnen aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenrad auf einem Träger angebracht ist, der in Drehung angetrieben ist, daß das Sonnenrad stationär ist und daß ein Ende einer Verbindungsstange auf einem Zapfen angebracht ist, der auf dem Planetenrad angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen exzentrisch auf dem Planetenrad angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Verbindungsstange ebenfalls mit einer Antriebsstange zum Antreiben des Nadelträgers in vertikaler Richtung verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwei solcher Antriebsmechanismen aufweist, die auf beiden Seiten des Nadelträgers angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger von jedem der Antriebsmechanismen auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Verbindungsstange mit einem Joch zum Antreiben des Nadelträgers in vertikaler Richtung verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Joch um den Träger erstreckt und daß der untere Teil des Joches durch eine Platte gebildet ist, auf die die Verbindungsstange eingreift, und daß die Stangen des Joches sich auf zwei Seiten des Trägers erstrecken.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Antriebsmechanismus aufweist, dessen Welle sich quer zu dem Joch erstreckt.