DK147902B - Fremgangsmaade og maskine til injektion af vaeske i koedprodukter - Google Patents

Description

147902

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og en maskine til injektion af væske i kødprodukter, og fremgangsmåden er af den i indledningen til krav 1 angivne art.

I kødindustrien injiceres kødprodukter med en konserverende 5 opløsning for at konservere produktet. For at opnå passende konservering er det yderst ønskeligt, at en styret mængde væske injiceres og fordeles ensartet i produktet. I øjeblikket er den almindeligt godkendte metode at injicere produktet gennem en række nåle med en konserverende opløsning og derpå konservere produktet i et røghus.

2 147902

Det er som nævnt yderst ønskeligt at en kontrolleret væskemængde injiceres i produktet og den ønskede mængde eller procent vil variere med adskillige faktorer.

Pra U.S.A. patentskrift nr. 3.862.556 kendes til injektion af væske 5 i kødprodukter en maskine, ved hvilken tilstræbtes at føle tykkelsen af produktet og at injicere en tilsvarende mængde væske i dette. I denne injektor bestemmes injektionsmængden af det tidrum, hvori kontrolventilen er åben, hvilket igen bestemmes af tykkelsen af produktet, f.eks. en bugdel.

I denne maskine bevæges en såkaldt stripperstang nedad og hviler på overlo fladen af produktet, og gennemsnitshøjden af den nævnte stang bestemmer den tid, hvori væsken kan flyde. En kam styrer ventilåbningstiden baseret på tykkelsen af bugdelen samt andre faktorer såsom blødningskarakteristik for en tyk bugdel sammenlignet med en tynd bugdel. Som nævnt er injektionsmængden i denne maskine afhængig af den tid, hvori ventilen er åben. Denne 15 tidsfaktor vil ikke variere i eksakt forhold til tykkelsen af bugdelen på grund af en krumtapvirkning, der bevæger væskemanifolden og nålene op og ned. Med andre ord vil nålene være længere i en 12 mm bugdel ved bunden af krumtapslaget end i en 12 mm bugdel ved midten af krumtapslaget. Derfor bliver tidsbestemmelsen af ventilåbningen en kompliceret sag og den styrende 2o kam bliver yderst vanskelig at etablere.

Det er upraktisk at bevæge nålene med konstant hastighed ind i et kødprodukt. Det er derfor almindeligt i denne teknik at anvende en kam eller en krumtap, hvormed nålene bevæges ind i og ud af kødproduktet med en krumtapfunktion. Dette betyder, at nålehastigheden varierer under ind-25 trængning- og tilbagetrækningsslagene. Hastigheden af nålene starter fra nul ved toppen af indtrængningsslaget og får maksimum halvvejs under dette, og, når maksimum af indtrængning er nået, bliver hastigheden nul og tilbagetrækningsslaget begynder, hvorunder hastighedskurven for indtrngningsslaget duplikeres.

3o Da hastigheden af en krumtapaktiveret nålehob varierer, vil en kon tinuerlig væsketilførselspumpe give en varierende væskemængde i forskellige lag af kødproduktet. De lag, hvorigennem nålene passerer hurtigst, vil få mindst væske, og de lag, hvorigennem nålene passerer langsommere, vil få mere væske. Herved tilsidesættes det oprindelige formål med ensartet fordeling 35 af væsken gennem hele kødproduktets tykkelse.

3 147902

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe en fremgangsmåde med tilhørende maskine, hvormed denne ulempe kan afhjælpes.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte.

5 Herved opnås, at den beskrevne ulempe afhjælpes. En yderligere forøgelse af den tilstræbte effekt kan opnås ved de i denkendetegnende del af krav 2 anførte anvisninger.

En maskine til udøvelse af den omhandlede fremgangsmåde og af den i indledningen til krav 3 angivne art er ejendommelig ved det i den kendetegnende lo del af krav 3 anførte.

Denne maskine har et bord med en transportør til bevægelse af kødproduktet fra den ene ende til den anden. En væskemanifold bestående af et antal væskemanifolde er anbragt på enderne af frem og tilbage gående arme, der er leddet forbundet til bordet på en sådan måde, at væskemanifoldernes 15 injektionsnåle vil bevæges op og ned i forhold til kødproduktet. En fortrængningspumpe er gennem en ventil i væskeforbindelse med hver væskemanifold til forsyning dertil efter åbning af den pågældende ventil. Hver af pumperne er i væskeforbindelse med injektionsvæskekilden. En .produktføler er anbragt på hver manifold og bevages nedad hermed, til føleren samvirker 2o med overfladen på kødproduktet. Efter at denne produktføler har engageret kødproduktet, fortsætter manifolden med at bevæges i forhold hertil, så at nålene gennemborer kødet. Den fortsatte bevægelse af manifolden får en ventilaktivator på produktføleren til at åbne for den tilhørende ventil, så at den pågældende pumpe vil levere væske til manifolden. Hver af pumperne er 25 styret af en kamforbindelse, der drives fra samme krumtap, der driver manifolden op og ned. Hastigheden af væskestrøm gennem nålene koordineres med hastigheden af nålene, når de indtrænger og trækkes tilbage fra kødet.

Med fremgangsmåden og maskinen ifølge opfindelsen er der opnået ensartet fordeling af væsken i kødproduktet ved at ændre mængden af væske 3o leveret gennem nålene i forhold til den varierende hastighed af nålene, når de bevæges ind i og ud af kødet, idet væskestrømmen gennem nålene har en hastighed, der er proportional med nålehastigheden· 35 4 147902

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en maskine ifølge opfindelsen set fra siden, fig. 2 samme set ovenfra, 5 fig. 3 et snit efter linien 3-3 i fig· 2, fig. 4 et snit efter linien 4-4 i fig. 3» fig. 5 i snit en del af konstruktionen til anbringelse af hver af produktf øleme, fig. 6 et delsnit i pumpekonstruktionen, lo fig. 7 samme med en lukket ventil, fig. 8 et snit efter linien 8-8 i fig. 7, fig. 9 skematisk væskekredsløbet, fig. lo i større målestok et udsnit efter linien lo-lo i fig. 1, fig. 11 et snit efter linien 11-11 i fig. lo og 15 fig. 12 skematisk og i perspektiv styringen af manifold- og pumpe delene.

Den omhandlede maskine er betegnet med 10 og har væsentlige ligheder med de i USA patentskrifterne nr. 3 687 o58 og 3 863 556 beskrevne maskiner lo, så at den ikke behøver at beskrives i alle detailler.

2o Maskinen lo har et bord 11 med en transportør 12 til at føre kød produktet fra højre til venstre i fig. 1.

14 betegner en kraftkilde med en aksel 16, der driver en væskepumpe 18, og som har en kæde 2o til et kædehjul 24, se også fig. 12, på en aksel 26, der er drejelig anbragt på maskinen lo. Akslen 26 er forsynet med ekcen-25 trikker 28 og 3° ved modsatte ender. Frem og tilbage gående arme 32 og 34 er forbundet til hver sin af delene 28 og 3o og foroven leddet forbundet til manifoldbærearme 36 og 38, hvis ene ende er leddet forbundet til maskinen lo som vist. En manifold 4o er anbragt på de fri ender af armene 36 og 38 og beskrives nærmere i det følgende. Stænger 42 og 44 er også forbundet til 3o ekcentrikkerne 28 og 3o på sædvanlig måde og er virksomt forbundet til transportøren 12 til drift af denne.

En kam 46, se fig. 11 og 12, er anbragt på akslen 26. En aksel 48 er drejelig anbragt på maskinen lo og har en krumtaparm 5o fastgjort til den ene ende og en anden krumtaparm 52 fastgjort mellem enderne. En kamrulle 35 54 er fastgjort til armen 52 og samvirker med kamfladen på kammen 46.

5 147902

En stang 56 er leddet forbundet til enden af krumtaparmen 52 og går ned herfra til montering på en luft- eller fj eders tø dæmper 57, der tvinger armen 52 nedad, så at rullen 54 holdes i berøring med kamfladen på kammen 46.

5 En stang 58 er forneden leddet forbundet med armen 5o og strækker sig op herfra som vist på tegningen. Som vist i fig. 1 og 11 har armen 5o en lang slidse 6o til indstillelig optagelse af stangen 58 for at muliggøre ændring af bevægelsen af stangen 58, hvis øverste ende er forbundet til et apparat, der som helhed er betegnet med 62, og som har lo en trekantet plade 64, der er stift forbundet til en aksel 68, der er drejelig anbragt på maskinen lo som vist i fig. 12, og hvorpå er fastgjort en konsol 72, der strækker sig nedad og er forbundet med et led til en omtrent vandret stang 74. En anden stang 76 er leddet forbundet med sin ene ende til pladen 64 og er omtrent parallel med stangen 74.

15 Mellem stængerne 74 og 76 er fastgjort en aksel 78, hvortil er forbundet pumpestænger 8o, 82, 84, 86, 88 og 9o fra fortrængningspumper 92, 94, 96, 98, loo og lo2, der er ens, hvorfor kun en enkelt med dens tilhørende dele vil blive beskrevet nærmere.

I fig. 6, 7 og 8 er vist det typiske fortrængningspumpeapparat.

2o En fortrængningspumpe 92 er anbragt i en ramme lo4 og har et stempel lo6, der er forbundet med stangen 8o til bevægelse med denne. Som vist i fig. 6 har stemplet lo6 en pakning lo8 ved den inderste ende til samvirk-ning med indervæggen i pumpen 92, hvis indre rum er betegnet llo og har en vægdel 112 med en åbning 114, der står i forbindelse med en boring 25 116, der går nedad til forbindelse med en åbning 118 i et ventilhus 12o, hvori en ventil 122 er bevægeligt anbragt og forbundet med en fjeder 124, der tvinger ventilen fra den i fig. 6 viste stilling til den i fig. 7 viste. Ventilen 122 har en spoleformet ringformet del 126 mellem sine ender, hvoaf den yderste er betegnet med 128. Ben inderste ende af ventilhuset 12o 3o er i forbindelse med et væskekammer 13o, der er i forbindelse med en injektionsvæskekilde under tryk. Ventilhuset 12ο har en udgangsåbning 132, der står i forbindelse med en ledning 134, som udgår herfra.

Fed indstilling af stangen 58 i slidsen 6o kan væskemængden fra hver af pumperne omhyggeligt reguleres og indstilles.

6 147902 Væskemanifolden 4o omfatter seks enkelte væskemanifolde 136, 138, 14o, 142, 144 og 146, der er udformet og understøttet ens, hvorfor kun manifolden 146 med tilhørende dele vil blive beskrevet i enkeltheder, men de bevæges op og ned som en enhed på grund af anbringelsen på armene 5 36 og 38, og de har hver et antal nåle 15o til gennemboring af kødproduktet 152.

Som vist i fig. 4 er hver injektionsnål 15o anbragt forskydelig i boringer, der er forbundet med ledningen 134. Hver af manifoldene har en produktføler 154 bevægeligt fastgort herpå som vist i fig. lo 3 og 4. Føleren 154 har e'fc antal åbninger, gennem hvilke nålene 15o går, og en opadgående del 156 med en stang 158 fastgjort foroven og gående ind i en cylinder 16ο.

Som vist i fig. 5 har stangen 158 ved sin øverste ende et stempel l6o, der samvirker med indervæggen i cylinderen 16ο, som er fastgjort med bolte 15 166 til en understøtning 164, der er fastgjort på væskemanifolden til bevægelse med denne. En ventilaktivatorarm 168 er forneden leddet forbundet til pladen 154 som vist i fig. 4, og en rulle 172 samvirker med dens overflade 174 og er drejelig anbragt på understøtningen 164. En overflade 176, se fig. 4, på armen 168 samvirker med en af pumpernes ventiler. Rullen 2o 172 er beregnet på at finde sæde i et hak 172Λ i armen 168, hvorunder ingen væske vil flyde gennem ventilen 122.

En bugdel 152 kan anbringes på transportøren 12 med motoren 14 igang, der også driver pumpen 18, så at injektionsvæske fødes til kammeret 13o og akslen 26 drejes, så at manifolden 4o bevæges op og ned og stængerne 25 42 og 44 går frem og tilbage, så at transportøren 12 flytter kødproduktet fra den ene ende til den anden under de op og nedad gående manifolde.

Hed manifolden 4o i øverste stilling er stillingen af kammen 46 i forhold til armen 52 sådan, at stangen 58 er i sin øverste stilling og stængerne 80, 82, 84, 86, 88 og 9o trukket ud fra cylidrene i pumperne, 3o så at væske vil passere fra kammeret 13o gennem den inderste ende af ventilhuset 12o opad gennem boringen 116 gennem åbningen 114 ind i rummet llo, hvilket er muligt da fjederen 124 tvinger ventilen 122 til højre og da manifolden 4o er i øverets stilling vil aktivatorarmen 168 ikke samvirke tilstrækkeligt med den yderste ende af ventilen til at tvinge denne indad.

7 147902 Når manifolden 4o bevæges nedad, bevæges pladerne 154 nedad med hver sin tilhørende manifold på grund af modstanden af stemplet 162 i cylinderen 16o og standser, når de berører overfladen på produktet 152, medens væskemanifolden fortsætter med at bevæges nedad. Når væskemanifolden passerer 5 pladen 154 vil rullen 172 få armen 168 til at bevæges mod uret, fig. 4, hvorved ventilen 122 bevæges indad i huset 12o, så at væske kan passere fra rummet llo, gennem åbningen 114, boringen 116, åbningen 118, åbningen 132 ind i ledningen 134 på grund af ventilens stilling, fig. 6. Hvis intet andet blev gjort ville væske ikke nu føres til manifolden, da der ikke er lo tryk i rummet llo før pumpen bevæges til højre i fig. 6 og denne bevægelse styres af kammen 46 som tidligere beskrevet for at koordinere pumpebevægelsen med bevægelsen af manifolden. Når kammen 46 derfor får pumpestængerae til at bevæges indad, vil pumpen fortrænge et forud fastsat væskerumfang til manifolden og denne væskemængde er afhængig af den væskemængde, som man lader 15 passere ventilen 122. Hvis en særlig tyk bugdel føles af føleren 154* vil rullen 172 dreje armen 168 tidligere under nedadbevægelsen af manifolden, så at en yderligere væskemængde føres til manifolden. Rullen 172 hviler normalt i hakket 172A til nålene går ind i produktet og efter tilbagetrækningen, så at væskestrømmen standses.

2o Ved tilvejebringelse af et antal produktfølere og pumper er det muligt at føle tykkelsen af produktet på en mere akkurat måde som illustreret i fig. 3.

Det nedadgående slag af nålene betegnes her som ihdtrængningsslaget og det opadgående slag af nålene som tilbagetrækningsslaget. Nålene gennem-25 trænger kun i kødet under den nederste del af både indtrængnings- og tilbagetrækningsslaget. Hastigheden af nålene er størst midtvejs mellem hvert slag og er i et øjeblik nul ved enden af hvert slag.

Kammen 46 gør det muligt at sende væske gennem nålene både under indtrængningsslaget og tilbagetrækningsslaget. Brugen af en krumtaparm i stedet 3o for en kam ville kun tillade at væsken flød under det ene slag, men ikke under det andet. Som nævnt er der sørget for midler til kun at få væsken til at flyde gennem nålene, når disse er indeni kødproduktet. Den vigtige foreteelse af kammen 46 og pumpens evne til at levere væske gennem nålene med en hastighed proportional med nålehastigheden eksisterer også, hvis 35 væske tillades at flyde under hele indtrængnings- og tilbagetrækningsslaget, og ikke kun når nålene er indeni produktet.

Claims (9)

147902 θ

1. Fremgangsmåde til injektion af konserverende væske i kødprodukter og lignende ved hjælp af en pumpe, der er tilkoblet en væskemanifold, som har forbindelse til flere nåle, indrettet til intermitterende at føres ind i og trækkes ud af produktet, idet hastigheden for indføring 5 og udtrækning af nålene kan varieres i afhængighed af produktet, idet væsken tilføres produktet fra pumpen, gennem manifolden og nålene, under i det mindste en del af den tid nålene befinder sig i produktet, kendetegnet ved, at der tilføres væske i en mængde pr. tidsenhed, som er proportional med hastigheden af nålene, lo

2, Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hastigheden af nålene er størst under midterdelen af deres bevægelser.

3. Maskine til injektion af væske i kødprdukter ifølge krav 1 med en understøtning for produktet (152), en væskemanifold (40), 15 som er anbragt over understøtningen og kan bevæges mellem en øvre og nedre stilling, et antal injektionsnåle (150), som rager ned r fra manifolden (40) og er indrettet til at trange ind i produktet (152), når manifolden (40) er i bevægelse mod sin laveste stilling, kendetegnet ved en pumpe (lo4) i væskeforbindelse med en kilde 2o for injektionsvæske (18, 13o) og manifolden ( 4o), en kraftkilde (l4) på understøtningen til bevægelse af manifolden (4o) mellem dens øvre og nedre stillinger, til at drive pumpen (lo4) og til at ændre indførings- og tilbagetrækningshastigheden af nålene (l5o) i forhold til det nævnte produkt (152), kontrolmidler (12o, 168) operativt forbindende pumpen (lo4) og manifolden 25 (40) til tilførsel af væske til produktet (152) fra pumpen (lo4) gennem manifolden (4o) og nålene (l5o) under i det mindste en del af den tid, hvori nålene (l5o) er indført i produktet (l52) med en hastighed proportional med hastigheden af nålene (l5o) i forhold til produktet (l52), hvorved væskehastigheden i produktet (l52) er større ved større hastigheder af nålene (l5o) og mindre ved mindre hastigheder af nålene (l5o), samt indstillingsmidler (5o, 58, 60) til indstilling af den væskemængde, som pumpen (lo4) leverer til nålene (l5o) under hver bevægelsescyklus af manifolden (4o) fra øverste til nederste stilling, forbundet med pumpen 55 (lo4). 147902

4. Maskine ifølge krav 3, kendetegnet ved, at kontrolmidlerne har en produktføler (154·) fastgjort til manifolden (4o) og indrettet til at føle tykkelsen af produktet (152), en ventil (l2o) på pumpen (lo4) og en kam (l68) på manifolden (4o) og i operativ samvirken med ventilen (l2o) til styring af væskestrømmen fra pumpen (lo4) til produktet (l52).

5, Maskine ifølge krav 3, kendetegnet ved, at kontrolmidlerne (l2o, 168) bar yderligere.midler (154) til forsyning af væske gennem nålene (l5o) kun når nålene (l5o) er indført i produktet (l52).

6, Maskine ifølge krav 3, kendetegnet ved, at pumpen (lo4) er en stempelfortrængningspumpe (92,-94, 96, 93, loo, lo2). lo

7· Maskine ifølge krav 3-, kendetegnet ved, at indstillings-midlerne (58, 5o) indbefatter midler (60) til indstilling af slaglængden for pumpen (92, 94, 96, 98, loo, lo2).

8, Maskine ifølge krav 3, kendetegnet ved, at en produktføler 13 (154) er operativt forbundet med manifolden (4o) til bevægelse med denne under i det mindste begyndelsen af manifoldens (4o) nedadbevægelse og at manifolden (4o) er indrettet til at bevæges nedad i forhold til føleren (154) til passering af denne, efter at føleren (154) har følt produktet (152), en ventilaktivator (l68) operativt forbundet med føleren (154) og bevæget til aktivatorstilling under passeringen, ledningsmidler (l2o, 134) til væskeforbindelse af tryksiden på pumpen (lo4) med manifolden (4o), en ventil (122) i ledningsmidlerne (l2o, 134), idet ventilaktivatoren (l68) er indrettet til at åbne ventilen (l22) under passeringen for indføring af injektionsvæske fra pumpen (lo4) * 25

9* Maskine ifølge krav .7 8, kendetegnet ved, at ventilaktivatoren (l68) har en lang arm (168), der ved den ene ende er leddet forbundet med føleren (154), at manifolden (40) har midler (172) på sig til samvirken med armen (l68) til drejning af denne til en første stilling under passeringen, 3o idet ventilen (122) bliver påvirket af armen (l68), når denne er i sin første stilling, til åbning af ventilen (122). lo. Maskine ifølge krav 9, kendetegnet ved, at armen (168) har en buet .kamflade (174), og at manifolden (4o) har en rulleformet del (172) anbragt på sig til samvirken med kamfladen (174)· 35