ES2252565T3 - Medio para inyectar fluidos en productos carnicos. - Google Patents
Medio para inyectar fluidos en productos carnicos.Info
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Abstract
Una máquina (10) para inyectar fluidos en productos cárnicos, que comprende un medio soporte (24) del producto cárnico en dicha máquina, un medio colector (34) de fluido en dicha máquina situado por encima de dicho medio soporte (24) y conectado a una fuente de fluido a presión, una pluralidad de agujas inyectoras (68) situadas en dicho medio colector de fluido y extendiéndose a través del medio soporte, unos medios motrices en dicha máquina para desplazar dicho medio colector (34) de fluido y dichas agujas inyectoras (68) hacia un producto cárnico para inyectar fluido en dicho producto cárnico situado sobre dicho medio soporte (24), en la cual dichas agujas inyectoras (68) son huecas y cada una de ellas está montada de manera deslizante dentro de un tubo eyector (62) sustancialmente vertical y alargado que tiene unos extremos superior e inferior, una válvula (94) normalmente cerrada en el extremo superior de dicho tubo y en comunicación con una fuente de fluido a presión, un asiento (74) de válvula sobre el extremo superior de cada una de dichas agujas inyectoras (68) y adaptado para asentar dicha válvula (94) para cortar el flujo de fluido que penetra en dichas agujas (68), un apoyo eyector (76) independiente sobre el extremo inferior de cada tubo eyector (62) que rodea de modo deslizante a la aguja (68) montada dentro de cada tubo eyector (62), y estando dichos tubos eyectores (62) montados de modo deslizante en dicho medio colector (34) de fluido con lo cual dicha válvula (94) se desasentará de dicho asiento (74) de válvula para permitir que el fluido a presión fluya al interior de dicha aguja (68) cuando el movimiento descendente de dicho medio colector (34) de fluido provoque que dicho apoyo eyector (76) se ponga en contacto con un producto cárnico para desplazar de modo deslizante dicho tubo eyector (62) hacia arriba con respecto a dicha aguja inyectora (68) y a dicho medio colector (34) de fluido.
Description
Medio para inyectar fluidos en productos
cárnicos.
Es habitual inyectar salmuera o fluidos similares
en los productos cárnicos con el propósito de conservarlos y darles
sabor. Se han ideado muchas máquinas que tienen una batería de
agujas alternativas adaptadas para penetrar en los productos
cárnicos y adaptadas para inyectar fluidos en los productos cárnicos
a través de las agujas. Se conocen máquinas, por ejemplo, por los
documentos US 4.437.397, EP0479447, US 4.286.510, US 3.695.166, US
4.903.590 y GB 2181035.
Las máquinas existentes tienen tendencia a
desperdiciar el fluido inyectado y carecen de la capacidad de
inyectar eficaz y uniformemente el fluido en el producto cárnico,
particularmente cuando existen variaciones en el grosor del
producto cárnico. Estas máquinas emiten fluido por todas las agujas
aunque algunas agujas no estén dentro del producto cárnico. Además,
las máquinas existentes tienen unas placas eyectoras múltiples que
pueden dañar el producto cárnico, y la mayoría suelen ser difíciles
de limpiar. Además, no han aprovechado totalmente la tecnología de
ordenadores para mejorar su funcionamiento y eficiencia.
Es por lo tanto un objetivo principal de esta
invención proporcionar un procedimiento y una máquina para inyectar
fluidos en productos alimentarios que no desperdicie el fluido que
se inyecta, y que no perjudique a la carne.
Otro objetivo de esta invención es proporcionar
un procedimiento y un medio para inyectar productos alimenticios
que no inyecte automática y uniformemente fluido en una pieza de
carne cuyo grosor varíe.
Otro objetivo de esta invención es proporcionar
un procedimiento y una máquina para inyectar fluidos en productos
cárnicos en la cual cada aguja inyecte el fluido independientemente
de las otras agujas, y en la cual cada aguja tenga su propio
elemento eyector.
Es otro objetivo de esta invención proporcionar
una máquina para inyectar fluidos en productos alimenticios que se
limpie fácilmente.
Es otro objetivo de la invención proporcionar una
máquina para inyectar fluidos en productos cárnicos en la cual la
cantidad de fluido inyectado sea proporcional al volumen de carne
inyectada.
Estos y otros objetivos serán aparentes para los
expertos en la técnica.
La invención consiste en una máquina según se
define en las reivindicaciones.
La máquina de esta invención incluye un cabezal
de plástico, que contiene 330 orificios verticales cada uno de
cuyos orificios recibe de modo deslizante un tubo eyector. Unos
casquillos en los extremos superior e inferior de cada orificio
rodean a los tubos. Encima del cabezal están montados uno o más
recipientes de fluido que contienen un fluido a presión.
Los tubos eyectores tienen una longitud
sustancialmente igual al doble del espesor vertical del cabezal. Los
tubos tienen una longitud de unos 35,56 cm (14 pulgadas).
Comenzando aproximadamente a 1,9 cm (3/4 de pulgada) desde el
extremo superior, y extendiéndose hacia abajo sobre una longitud de
unos 12,7 cm (5 pulgadas), existe una ranura en una cara del tubo
que ocupa aproximadamente 1/3 de la periferia del tubo.
En el extremo superior del tubo eyector está
montada una válvula de resorte que tiene encima una caperuza de
plástico. Un obturador comprimido por un muelle está montado en la
válvula de resorte y tiene un asiento de válvula que se extiende
hacia abajo. La válvula de resorte tiene un vástago que se extiende
hacia arriba a través de la caperuza. El muelle empuja
elásticamente hacia abajo la cabeza de la válvula.
Un conjunto de aguja alargada está montado de
manera móvil dentro del tubo eyector. El conjunto de aguja está
compuesto por una aguja hueca alargada que tiene una longitud
ligeramente mayor que el tubo eyector. El extremo superior del
conjunto de aguja tiene formado un asiento de válvula adaptado para
recibir la cabeza de válvula de la válvula de resorte para sellar
el interior de la aguja con respecto al flujo del fluido.
Normalmente, un fluido a presión rodea la válvula de resorte y la
superficie superior del asiento de válvula. Un escudo situado sobre
la cabeza se extiende a través de la ranura abierta en el tubo
eyector y sobresale por debajo del borde inferior del asiento de la
válvula.
Un carrete se extiende alrededor de la aguja
aproximadamente en el punto medio de la misma y apoya de modo
deslizante sobre la pared interior del tubo eyector. El carrete
sirve para centrar la aguja en el eje del tubo eyector para
estabilizar su posición en el mismo. El carrete sirve además para
sellar la aguja con respecto al tubo.
El extremo inferior del tubo eyector tiene un
apoyo eyector de plástico sujeto al mismo. El apoyo eyector quedará
siempre por debajo de la superficie inferior del bloque, aunque el
tubo eyector se encuentre en su posición más elevada dentro del
bloque. El apoyo limita la carrera ascendente del tubo eyector por
el interior del bloque. El apoyo eyector tiene tres agujeros
ovalados adyacentes a su extremo inferior y tiene una pequeña
abertura en su extremo inferior en la cual se ubica el extremo de
salida de la aguja cuando la cabeza está en su posición más
elevada.
Un juego independiente de agujas está situado
bajo el conjunto de agujas para crear unos huecos para fluido en la
parte inferior del producto cárnico que reciben el fluido inyectado
desde el lado superior del producto cárnico por las agujas del
conjunto de agujas.
El procedimiento incluye las etapas secuenciales
de detectar el grosor o peso de la carne e inyectar apropiadamente
la cantidad correcta de fluido en la misma, incluyendo el uso de un
ordenador para controlar las diversas etapas del proceso de
inyección. El ordenador toma el peso de la carne inyectada, lo
compara con un peso previsto (o con un aumento de peso) y si
existen variaciones de peso hace automáticamente los ajustes de la
inyección de fluido.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de la
máquina de inyección de esta invención;
la Figura 2 es una vista en perspectiva a escala
ampliada de la parte central de la máquina de la Figura 1 con la
tapa retirada de la misma;
la Figura 3 es una vista en perspectiva a escala
ampliada del conjunto de cabezal de agujas;
la Figura 4 es una vista de la máquina a escala
ampliada en sección tomada por la línea 4-4 de la
Figura 2;
la Figura 5 es una vista a escala ampliada en
sección tomada por la línea 5-5 de la Figura 3;
la Figura 6 es una vista a escala ampliada en
sección tomada por la línea 6-6 de la Figura 4;
la Figura 6A es una vista en sección tomada por
la línea 6A-6A de la Figura 6;
la Figura 7 es una vista en perspectiva a escala
ampliada de una aguja y un tubo eyector de la presente
invención;
la Figura 8 es una vista de una aguja y un tubo
eyector en sección tomada por la línea 8-8 de la
Figura 5; pero muestra la aguja en condiciones estáticas (sin
presión de fluido) con fines únicamente ilustrativos;
la Figura 9 es una vista seccionada similar a la
Figura 8 pero representada a mayor escala;
la Figura 9A es una vista seccionada similar a la
Figura 11, y muestra el conjunto de tubo eyector justo antes de
entrar en contacto con el producto cárnico;
la Figura 10 es una vista en sección tomada por
la línea 10-10 de la Figura 12 y es similar a la
Figura 9, pero muestra la aguja justo después de la penetración
inicial en una pieza de carne;
la Figura 10A es una vista similar a la Figura
10, pero muestra la aguja un instante después de la posición de la
Figura 10 cuando comienza el flujo de fluido a través de la
aguja;
las Figuras 11-15 son unas vistas
seccionadas del conjunto de aguja y tubo eyector mostrando la
secuencia del fenómeno de la inyección de cada conjunto de aguja y
tubo eyector;
la Figura 16 es una vista seccionada similar a la
Figura 14 pero muestra la posición de la aguja cuando encuentra un
hueso dentro del producto cárnico;
la Figura 17 es una vista seccionada a mayor
escala de la parte superior de la Figura 6;
la Figura 18 es una vista en sección tomada por
la línea 18-18 de la Figura 17;
la Figura 19 es una vista en perspectiva a escala
ampliada de la válvula de la Figura 17;
la Figura 20 es una vista esquemática del sistema
de control de fluido para los diversos grupos de agujas
inyectoras;
la Figura 21 es una vista parcial en perspectiva
de los largueros móviles; y
la Figura 22 es una vista a escala ampliada en
sección tomada por la línea 22-22 de la Figura
21.
El término "producto cárnico" tal como aquí
se utiliza pretende ser genérico para cualquier producto alimenticio
que pueda requerir inyección, incluyendo, sin limitaciones, carnes,
aves y pescado.
Con referencia a la Figura 1, el inyector de la
maquina de inyección 10 tiene un bastidor 12 con cuatro patas 14
convencionales. Un transportador 16 de entrada, con una báscula,
está situado en el extremo de entrada de la máquina y un
transportador 18 de salida, con una báscula, está situado en el otro
extremo de la máquina. Con referencia a la Figura 2, un conjunto 20
de agujas está montado en lo alto del bastidor 12 y está sujeto en
su posición por unos soportes 22. En la superficie superior del
bastidor 12 está montado un transportador horizontal 24 de
largueros móviles que sirve para transportar los productos cárnicos
desde uno a otro extremo de la máquina de una manera convencional.
El transportador horizontal 24 de largueros móviles tiene la
capacidad funcional convencional de levantar ligeramente el
producto cárnico desde una superficie de apoyo, desplazarlo hacia
delante una distancia determinada en dirección longitudinal, y
después bajarlo de nuevo a su plano de apoyo original.
Según se muestra con línea de trazos en la Figura
2, un mecanismo motriz 28 proporciona la energía operativa a los
diversos componentes de la máquina 10, incluyendo el transportador
horizontal 24 de largueros móviles y el conjunto 20 de agujas. Una
rueda 30 de levas está funcionalmente conectada al mecanismo motriz
28 y a unos brazos elevadores 32 que a su vez forman parte del
conjunto 20 de agujas.
Con referencia a las Figuras 5 y 6, un bloque
colector 34 tiene del orden de 330 orificios verticales 36 y estos
orificios están colocados por grupos de 50 aproximadamente. Un
depósito 38 para fluido está atornillado o sujeto de algún otro
modo a la parte superior del bloque colector 34 y está dividido en
seis compartimentos 38A para fluido. Un vástago 40 de pistón,
rígido y hueco, se extiende verticalmente desde la parte superior
de cada depósito o compartimento 38A para fluido. El número 44
designa el extremo superior del vástago 40 que está rígidamente
insertado en el bloque amortiguador 46 del cilindro, según se
describirá más adelante. El bloque 46 tiene una pluralidad de
orificios verticales 48 para alojar de modo deslizante los manguitos
50 de pistón, que alojan de modo deslizante los extremos superiores
de los vástagos 40. Cada orificio 48 tiene una tubería 48A de aire
(Figura 17). Según se muestra en las Figuras 6 y 17, unas aberturas
52 y 54 están situadas respectivamente en el manguito 50 y en el
bloque 46, y están verticalmente separadas la una de la otra.
En el bloque 46, en la base de cada orificio 48,
están montadas unas válvulas 56 de presión de aire que se comunican
con el interior de los manguitos 50 por la abertura 52A (Figura 17).
Deberá observarse que cualquier fluido presente en la abertura 52A
está siempre en comunicación con el espacio 52B que rodea el
exterior del vástago 40. Las flechas 52C de la Figura 17 muestran
el recorrido del flujo del fluido desde la abertura 52 de la
válvula 56, subiendo a través del espacio 52B y penetrando en el
extremo superior de los vástagos 40.
La válvula 56 de presión tiene un orificio 56A en
el cual está montado de manera deslizante un pistón 56B. La parte
superior del orificio 56A está conectada a una tubería 56C de aire a
presión. Según se muestra en las Figuras 17 y 19, el extremo
inferior del pistón 56B está achaflanado hacia dentro en 57 para que
el fluido a presión procedente del conducto 56D y de la tubería 58
de fluido a presión rodee el chaflán 57. Este fenómeno está
facilitado por las muescas 56F para el fluido existentes en la parte
inferior del pistón 56B, que normalmente reposa sobre el fondo 56G
del orificio 56A. Según se explicará más adelante, siempre que las
condiciones del aire o fluido sean tales que el pistón 56B se eleve
por el orificio 56A de manera que el chaflán 57 coincida con la
abertura 52A, el fluido a presión fluirá desde la tubería 56E por la
abertura 52A y la abertura 52, y desde allí hasta el espacio
52B.
Las aberturas 52 y 54 se comunican entre sí
cuando las condiciones de presión del fluido sean tales que el
manguito 50 del pistón se eleve desde la posición de la Figura 17 de
manera que la abertura 52 coincida con la abertura 54. La abertura
54 se comunica con el orificio 52A de la tubería 60 de retorno de
fluido (Figura 17).
Según se muestra en la Figura 9, el tubo eyector
62 está introducido de manera deslizante a través de un casquillo
superior 64 y un casquillo inferior 66 que están montados dentro de
los orificios 36 del bloque colector 34. Una aguja hueca 68 de
inyección está montada dentro de cada uno de los tubos eyectores 62.
Un carrete 70 está situado cerca del punto medio de la aguja 68. El
carrete 70 sirve para centrar la aguja en el interior del tubo
eyector 62 y además, por medio de un sello 72, sirve para sellar el
interior del tubo eyector 62 por encima del carrete 70 con respecto
al interior del tubo eyector situado por debajo del carrete 70. Esto
impide el descenso de cualquier fluido por el tubo eyector 62 hasta
pasado el carrete 70. El carrete 70 actúa como un pistón, en
respuesta al fluido a presión que lo empuja hacia abajo, para
proporcionar la fuerza de penetración para la aguja. Un asiento 74
de válvula está montado en el extremo superior de cada aguja 68 y,
al abrirse, permite que el fluido fluya a través suyo penetrando en
la aguja 68.
Un apoyo eyector 76 está montado en el extremo
inferior del tubo eyector 62, y un anillo de retención o similar
retiene esta interconexión entre el apoyo 76 y el tubo 62 (Figura
9). El apoyo 76 tiene una parte superior 78 y una parte inferior
80, así como una pluralidad de ranuras centrales alargadas 82. Las
ranuras 82 facilitan la limpieza. Una abertura 84 para la aguja
aparece a lo largo del eje longitudinal de la parte inferior 80 del
apoyo 76 para alojar de manera deslizante la parte inferior de la
aguja 68.
El tubo eyector 62 tiene en uno de sus lados una
ranura vertical alargada 86, según se aprecia en las Figuras 7 y 9.
La ranura 86 tiene un extremo superior 88 y un extremo inferior. Un
escudo 92 está sujeto al bloque colector 32 y sobresale ligeramente
por el extremo superior del orificio 36 y del tubo eyector 62
(Figura 15). Según se muestra en las Figuras 9 y 15, el escudo 92
apoya en el extremo inferior de un resalto anular 93 del asiento 74
de válvula para evitar que el asiento 74 de válvula y la aguja 68
sigan descendiendo y penetrando en el tubo eyector 62.
El escudo 92 está montado encima del bloque 34
(Figura 6) y está mantenido en su posición por el depósito 38. El
escudo 92 (Figura 6A) tiene una pluralidad de aberturas o agujeros
92A suficientemente anchos para alojar los extremos superiores de
los tubos eyectores 62. Cuando se monta la máquina, se coloca el
escudo 92 sobre los extremos de los tubos 62 y las válvulas 94 de
resorte, y después se desplaza lateralmente un corto espacio para
que los bordes operativos 92B del mismo penetren en las ranuras 86
de los tubos 62 según se muestra típicamente en las Figuras 8, 9 y
10.
En el extremo superior del tubo eyector 62 está
montada una válvula 94 de resorte (Figura 9) compuesta por una tapa
96 que tiene un eje central 98 que asciende verticalmente y de modo
deslizante a través suyo. El eje 98 está rodeado por un muelle
helicoidal 100 que se extiende entre la tapa 96 y la parte superior
de la cabeza 102 de la válvula. El muelle 100 empuja normalmente la
cabeza 102 de la válvula y el eje 98 hacia una posición extendida
que se muestra en la Figura 9. Según se muestra en 15, el movimiento
ascendente del tubo eyector con respecto al bloque colector 34
provoca que el asiento 74 de válvula contacte con la cabeza 102 de
la válvula para impedir que cualquier fluido pueda seguir fluyendo
al interior de la aguja 68.
Deberá observarse que la presión neta del fluido
que actúa hacia abajo sobre el tubo eyector 62 provoca que el tubo
y el apoyo 76 se desplacen hacia abajo hasta entrar en contacto con
el producto cárnico.
El objetivo de la anterior estructura es
proporcionar un camino para el fluido, a través de cada aguja
individual, que se inicie un instante después de que el apoyo
eyector haya entrado en contacto con el producto cárnico y continúe
mientras la aguja se desplaza hacia abajo a través del producto
cárnico, e invierta su dirección hasta el momento de la salida del
producto cárnico. Si una determinada aguja nunca entra en contacto
con el producto cárnico, no descargará ningún fluido en
absoluto.
En funcionamiento, las Figuras 9A y 11 muestran
la posición del conjunto de tubo eyector antes de entrar en
contacto con el producto cárnico. En ese momento ningún fluido fluye
a través de las agujas. Las Figuras 10 y 12 muestran la aguja
después de que esta haya penetrado inicialmente en el producto
cárnico pero antes de que se inicie el flujo de fluido. Las Figuras
10A y 13 muestran la aguja en una posición de penetración inicial
en la cual comienza el flujo de fluido. La Figura 14 muestra la
aguja en una posición de máxima penetración en el producto cárnico.
La Figura 15 es una vista similar a la Figura 13 que muestra la
aguja saliendo del producto cárnico y representa generalmente la
posición en la que se interrumpe el flujo del fluido.
En un ciclo normal de inyección, la cabeza
desciende una distancia vertical aproximada de 11,4 cm (4,5
pulgadas). El tubo eyector 62 se desplaza hacia abajo al unísono
con todo el resto de tubos eyectores mientras el bloque 34 se
desplaza hacia abajo. El tubo eyector 62, a través del apoyo eyector
76 situado en el extremo inferior del mismo, es el primero que
entra en contacto con la parte más gruesa del producto cárnico. Esto
provoca la interrupción del desplazamiento descendente del tubo
eyector 62, mientras el bloque 34 continúa hacia abajo hasta su
posición inferior. En este caso, el bloque 34 "se desliza"
hacia abajo sobre cada uno de los tubos eyectores que han entrado
en contacto con el producto cárnico, y el extremo superior de los
tubos sobresale hacia arriba por el bloque 34 una distancia
correspondiente al grosor de la carne. Véase la Figura 14. Aunque
el tubo eyector 62 deja de desplazarse hacia abajo, la presión del
fluido sobre el extremo superior del asiento 74 de válvula situado
en lo alto de la aguja, y sobre el carrete 70, según se describió
anteriormente, mantiene el asiento de válvula en contacto con el
escudo 92 y hace que el movimiento descendente de la aguja siga
introduciéndola en la carne. La continuación del desplazamiento de
la válvula con respecto al tubo eyector "detenido" provoca que
el asiento 74 de válvula se separe de la válvula 94 de resorte (y de
la cabeza 102 de la válvula) lo cual permite que el fluido a
presión fluya hacia abajo a través de la aguja y salga por el
extremo inferior de la aguja. El flujo de fluido a través de la
aguja está ligeramente retardado porque la válvula 94 de resorte,
debido a la acción del muelle 100, sigue una corta distancia al
desplazamiento descendente del conjunto de aguja antes de que se
separaren el asiento 74 de válvula y de la cabeza 102 de válvula de
la válvula 94 de resorte. De este modo la aguja desciende
progresivamente penetrando en la carne, y el flujo de fluido
continúa durante el desplazamiento de la aguja hacia abajo y hacia
arriba hasta que el asiento 74 de válvula se junte de nuevo con la
cabeza 102 de válvula de la válvula 94 de resorte, lo cual
corresponde a una posición que ligeramente anterior al punto en que
la parte superior de la aguja abandona la superficie superior de la
carne. Puesto que el flujo de fluido a través de las agujas
comienza un instante después de su entrada en el producto cárnico
(Figura 10A), y cesa un instante antes de abandonar el producto
cárnico (Figura 15), no se desperdicia el fluido por salirse de las
agujas en el exterior del producto cárnico.
La cabeza comienza entonces su movimiento
vertical ascendente y el escudo 92 comienza a tirar de la aguja
hacia arriba sacándola de la carne. El tubo eyector permanece
estacionario mientras la cabeza se desliza "hacia arriba" por
el tubo eyector. El fluido sale por el extremo inferior de la aguja
mientras esta se encuentra dentro del producto cárnico. Cuando la
aguja está a punto de salir del producto, el asiento de válvula se
ha desplazado hacia arriba hasta un nivel en el que vuelve a entrar
en contacto con el elemento de válvula de la válvula de resorte, en
cuyo momento el flujo de fluido a través de la válvula se interrumpe
justo antes de que la aguja se aparte o se salga del producto
cárnico.
La acción de cada aguja y tubo eyector es
independiente de las otras agujas y tubos eyectores. Por ejemplo,
un tubo eyector que entra en contacto con una parte más delgada del
producto cárnico sufre el mismo proceso esencial que la aguja
descrita anteriormente, excepto que el tiempo de inyección del
fluido se reduce en proporción directa al grosor relativo de la
carne allí donde inyecta cada aguja individual.
Una pluralidad de agujas 104 ya sea durmientes o
activas (Figuras 21, 22) están situadas en el bastidor 12 por
debajo de la posición normal del producto cárnico. (Las agujas
inferiores 104 están representadas únicamente en las Figuras 21 y
22, pero pueden utilizarse, por ejemplo, en los dispositivos de las
Figuras 11-15). Las agujas inferiores 104 están
montadas en la superficie superior de las barras soporte 24A en
forma de T del transportador 24 de largueros móviles. Las agujas
104 están alineadas lateralmente con una separación entre ejes de
1,1 cm (7/16 pulgadas). También están al tresbolillo con respecto a
los ejes verticales de las agujas superiores 68, de manera que las
agujas 104 penetran en el producto cárnico en unas posiciones
separadas de los ejes de penetración de las agujas superiores 68.
Los ejes verticales de varias de las agujas 68 están designados por
los números 68A en la Figura 22. Los huecos creados en el producto
cárnico 106 por las agujas inferiores 104 son normalmente llenados
por el fluido que emigra desde las agujas 68. Mientras la carne está
siendo inyectada, las barras transportadoras 24B del transportador
de largueros móviles están en una posición convencional, sin
transporte, en la cual no se extienden por encima de la superficie
superior de las barras 24A en T. Las agujas inferiores 104 tienen
aproximadamente 0,95 cm (3/8 de pulgada) de altura y penetran en el
producto cárnico sobre unos ejes verticales ligeramente separados de
los ejes de las agujas 68 de inyección. Las agujas inferiores 104
están decaladas con respecto a las agujas de inyección y crean unas
cavidades en la carne, y el fluido inyectado por las agujas
superiores emigra hacia las cavidades generadas por las agujas
inferiores. Las agujas inferiores también pueden servir para el
propósito de inyección de fluido.
La Figura 16 muestra el extremo inferior de una
aguja 68 entrando en contacto con un hueso 106 del producto cárnico
108. La aguja está protegida de averías porque puede deslizarse
hacia arriba por el interior del tubo eyector 62.
El conjunto 20 de cabezal de agujas está dividido
en un número de zonas en las que la presión del fluido está
controlada individualmente, de manera que en los conjuntos de agujas
de una zona que entren en contacto con una parte de carne de cierta
consistencia puede variarse selectivamente la presión del fluido con
respecto a la que sería adecuada para otra parte de la carne que
esté siendo tratada por otra zona. Las zonas de presión de fluido
independiente estarán dispersadas lateralmente a través de la
cabeza, de manera que proporcionen una distribución deseada de
presiones de inyección correspondientes a la densidad variable de la
carne para mantener un porcentaje uniforme de inyección de
fluido.
Más específicamente, el depósito 38 de fluido
tiene una pluralidad de zonas o compartimentos 38A de fluido en los
cuales penetran los vástagos huecos 40 de pistón, según se describió
anteriormente. El extremo superior del bloque 46 de cilindros está
en comunicación con una fuente de aire comprimido a través de una
tubería de aire y de un regulador 48A de aire. Un regulador de aire
adecuado es el controlador proporcional de presión MAC, modelo
PPC5A, fabricado por MAC Valves, Inc., de Wixom, Michigan. El
regulador 48A de aire se ajustará a una presión igual a la presión
del recipiente presurizado 38A que se controle, y determinará la
presión en el mismo. Así pues, si la bomba de fluido (no
representada) produjera 6,89 bar (100 psi), y si se deseara obtener
una presión de fluido de 2,09 bar (30 psi) en la primera zona, el
regulador 48A de aire situado en lo alto del cilindro 46 se pondría
en una posición de 2,09 bar (30 psi), con lo cual el regulador de
fluido situado en la tubería entre la bomba de fluido y el vástago
40 de pistón se regularía para ajustar la presión de fluido a 4,83
bar (70 psi). Esto se realizaría ajustando el regulador 56C de
fluido de la válvula 56 de presión de aire. La suma de las
presiones entre el regulador 56C de presión de fluido y el regulador
48A de presión de aire será siempre igual a la presión principal de
descarga de la bomba de alimentación (es decir, 6,89 bar (100
psi)).
La presión en las otras zonas 38A de fluido se
ajustará de la misma manera. El sistema está controlado por un
microprocesador (no representado) que pesa el producto cárnico antes
y después del proceso de inyección. Si se desea aumentar el peso
del producto cárnico un 23% mediante la inyección de fluido y si el
microprocesador detecta que un producto cárnico inyectado está
ligeramente por encima o por debajo del peso predeterminado, (es
decir, el peso buscado), se envían unos impulsos apropiados desde el
microprocesador a los reguladores de aire y de fluido (48A y 56C,
respectivamente) descritos anteriormente para efectuar un ajuste de
presión en los recipientes 38A de fluido que se adapte al ajuste
requerido. Si el segundo producto cárnico procesado sigue quedando
fuera de los parámetros de inyección, el microprocesador hace otro
ajuste de los reguladores de presión en dirección positiva o
negativa para afinar más el grado de inyección de fluido.
Por lo anterior, se apreciará que el dispositivo
y el procedimiento de esta invención cumplen como mínimo el
objetivo establecido.
Claims (5)
1. Una máquina (10) para inyectar fluidos en
productos cárnicos, que comprende un medio soporte (24) del
producto cárnico en dicha máquina, un medio colector (34) de fluido
en dicha máquina situado por encima de dicho medio soporte (24) y
conectado a una fuente de fluido a presión, una pluralidad de agujas
inyectoras (68) situadas en dicho medio colector de fluido y
extendiéndose a través del medio soporte, unos medios motrices en
dicha máquina para desplazar dicho medio colector (34) de fluido y
dichas agujas inyectoras (68) hacia un producto cárnico para
inyectar fluido en dicho producto cárnico situado sobre dicho medio
soporte (24), en la cual dichas agujas inyectoras (68) son huecas y
cada una de ellas está montada de manera deslizante dentro de un
tubo eyector (62) sustancialmente vertical y alargado que tiene unos
extremos superior e inferior, una válvula (94) normalmente cerrada
en el extremo superior de dicho tubo y en comunicación con una
fuente de fluido a presión, un asiento (74) de válvula sobre el
extremo superior de cada una de dichas agujas inyectoras (68) y
adaptado para asentar dicha válvula (94) para cortar el flujo de
fluido que penetra en dichas agujas (68), un apoyo eyector (76)
independiente sobre el extremo inferior de cada tubo eyector (62)
que rodea de modo deslizante a la aguja (68) montada dentro de cada
tubo eyector (62), y estando dichos tubos eyectores (62) montados
de modo deslizante en dicho medio colector (34) de fluido con lo
cual dicha válvula (94) se desasentará de dicho asiento (74) de
válvula para permitir que el fluido a presión fluya al interior de
dicha aguja (68) cuando el movimiento descendente de dicho medio
colector (34) de fluido provoque que dicho apoyo eyector (76) se
ponga en contacto con un producto cárnico para desplazar de modo
deslizante dicho tubo eyector (62) hacia arriba con respecto a
dicha aguja inyectora (68) y a dicho medio colector (34) de
fluido.
2. La máquina de la reivindicación 1 en la cual
dicho tubo eyector (62) tiene una ranura vertical alargada (86) que
se extiende hacia abajo desde dicho asiento (74) de válvula, un
elemento de escudo (92) sobre dicho medio (34) colector de fluido
que se extiende hasta el interior de dicha ranura (86) y se apoya
sobre dicha aguja (68) para impedir que dicha aguja se desplace
hacia abajo con respecto a dicho colector (34) de fluido.
3. La máquina de las reivindicaciones 1 ó 2 en
la cual dicha válvula (94) tiene un obturador (98, 102) de válvula,
móvil y accionado por muelle, que tiene un incremento efectivo de
carrera mayor que el incremento de carrera necesario para que el
asiento (74) de válvula entre en contacto con el extremo superior de
dicha aguja (68), de tal modo que dicha válvula (94) permanecerá en
contacto con dicho asiento (74) de válvula durante un corto
incremento de tiempo cuando dicho tubo eyector (62) se desplace
ligeramente en una dirección ascendente dentro de dicho colector
(34) de fluido, con lo cual dicha válvula (94) permanecerá cerrada
durante dichos cortos incrementos de tiempo después de que dicha
aguja (68) penetre en un producto cárnico y justo antes de que
dicha aguja (68) salga del producto cárnico.
4. La máquina de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3 en la cual dicho medio colector (34) de
fluido incluye una pluralidad de grupos independientes de agujas
(68) cada uno de ellos en comunicación con un depósito
independiente (38) de fluido con control de presión individual,
estando conectado cada grupo de agujas (68) y cada depósito (38) de
fluido a una fuente de fluido a presión, a una válvula (56) de
control de presión de fluido conectada operativamente a cada
depósito de fluido, y a un elemento de regulación de aire asociado
operativamente a dicha válvula (56) de control de presión de fluido
para controlar la cantidad de fluido a presión entregado a cada uno
de dichos depósitos (38) de fluido, estando dicho elemento de
regulación de aire conectado operativamente a una fuente de aire
comprimido por un regulador de control de aire, con lo cual pueden
entregarse grados variables de presión de fluido a varios de dichos
depósitos (38) para variar la presión del fluido entre dichos
grupos de agujas (38).
5. La máquina de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, que comprende además un primer medio de
pesaje en dicha máquina para pesar un primer producto cárnico antes
de la inyección de fluido en el mismo por dichas agujas inyectoras
(68), un segundo medio de pesaje en dicha máquina, separado de dicho
primer medio de pesaje, para pesar un primer producto cárnico
después de haber sido inyectado con fluido, unos medios en dicha
máquina para comparar con un peso buscado el peso de un primer
producto cárnico inyectado con fluido, para determinar cualquier
varianza entre el peso real de un primer producto cárnico inyectado
y dicho peso buscado, y unos medios en dicha máquina para aumentar
o disminuir el flujo del fluido a través de dichas agujas inyectoras
(68) de manera que la varianza en peso con respecto al peso buscado
sea minimizada para permitir que un segundo producto cárnico de
peso similar al de un primer producto cárnico sea inyectado con
fluido y alcance dicho peso buscado mediante el ajuste de la
presión de dicho fluido.
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