NO146622B - Fremgangsmaate og apparat for innsproeytning av fluider i kjoettprodukter - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et

apparat for innsprøytning av fluider i kjøttprodukter.

I kjøttindustrien injiseres innvoller og andre kjøtt-

produkter med en oppløsning for å konservere produktet og gi det smak. For å oppnå en ønsket behandling er det av vesentlig betydning at en avmålt mengde fluid sprøytes inn og fordeles jevnt i produktet.

Den nåværende, mest aksepterte metode for behandling av innvoller og andre kjøttprodukter er å sprøyte en opp-

løsning inn i produktet gjennom en rekke nåler, og der-

etter å behandle produktet i et røkeri. Det er av vesent-

lig betydning at det injiseres en avmålt mengde fluid i produktet, og denne avmålte mengde eller prosentandel vil variere i avhengighet av flere faktorer.

Det er således kjent en slik fremgangsmåte der det ved

hjelp av en pumpe innsprøytes fluid, idet pumpen er til-

koblet en fluidmanifold som har forbindelse til flere nåler innrettet til intermitterende å føres inn i og trekkes ut av produktet, idet hastigheten for innføring og ut-

trekking av nålene kan varieres i avhengighet av produktet,

idet fluidet tilføres produktet fra pumpen, gjennom mani-

folden og nålene, under i det minste en del av den tid nålene befinner seg inne i produktet.

Dessuten er det kjent et apparat for innsprøytning av

fluider i kjøttprodukter, omfattende en anordning for å understøtte produktet, en fluidmanifold som er anordnet over understøttelsesanordningen og kan beveges mellom en øvre og nedre endestilling, flere innsprøytningsnåler som rager nedover fra manifolden og er innrettet til å trenge inn i produktet når.mani folden beveger seg mot den nedre stilling.

I US-PS 3.863.556 er beskrevet en maskin for innsprøytning av fluider i kjøttprodukter, hvilken maskin er innrettet til å registrere tykkelsen av produktene og å sprøyte inn en mengde fluid som samsvarer med tykkelsen. Ved den således kjente maskin bestemmes mengden av injisert fluid av den tiden en styreventil er åpen, og denne tiden bestemmes av tykkelsen av produktet. Ved den kjente maskin beveges en avfølerstav nedover og holdes i kontakt med overflaten av produktet, og det gjennomsnittlige høydenivå for avfølerstaven bestemmer den tid fluidet tilføres.

En kamanordning anvendes for å styre tiden for åpning av ventilen i avhengighet av tykkelsen av produktet og også

av andre faktorer, slik som utsondringen fra produktet. Som nevnt, er mengden av injisert fluid ved den tidligere kjente maskin avhengig av den tid ventilen er åpen. Denne tids-faktor vil ikke variere nøyaktig i forhold til tykkelsen av produktet, på grunn av den arm som beveger fluidmanifolden og nålene opp og ned. Med andre ord, når en arm er nederst i sin bevegelse vil nålene befinne seg i et produkt med tykkelse på omtrent 1,2 cm i lengre tid enn de vil være ved midten av bevegelsen. Derfor blir styringen av ventilens åpning komplisert, og det blir meget vanskelig å konstruere en styrekam.

Det er ikke praktisk å bevege nålene med konstant hastighet inn i kjøttproduktet. Det er således vanlig å an-vende en kam eller veivarm, slik at nålene beveges inn i og ut av produktet drevet av en veivarm. Dette betyr at hastigheten til nålene varierer under slagbevegelsen inn i og ut av produktet. Hastigheten for nålene er 0 ved begynnelsen av bevegelsen inn i produktet, når et maksimum omtrent midtveis i bevegelsen, og avtar mot 0 ved maksimum inntrengning, hvoretter tilbakebevegelsen starter. Denne bevegelsen skjer med samme hastighetsfordeling som inntrengningen .

Ettersom nålenes hastighet varierer på grunn av veivarm-driften, vil en pumpe som gir en jevn tilførsel av fluid bevirke at det injiseres varierende mengder fluid i forskjellige lag av kjøttproduktet. De lag der nålene beveger seg hurtigst vil motta minst fluid, og de lag der nålene beveger seg langsomt vil motta mer fluid.

Dette gjør at det ikke oppnås jevn fordeling av fluid

gjennom kjøttproduktet.

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelse er derfor

å komme frem til en fremgangsmåte og et apparat for innsprøytning av fluider i kjøttprodukter, og der det oppnås en jevn fordeling av fluid gjennom kjøttproduktet.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd med en fremgangsmåte og et apparat som udefinert i de etterfølgende patentkrav 1 og 3.

Et apparat i henhold til den foreliggende oppfinnelse, for innsprøytning av fluider i kjøttprodukter eller lignende omfatter et bord med en transportør innrettet til å føre kjøttproduktet fra en ende av bordet til den annen ende.

En fluidmanifoldanordning omfatter flere fluidmanifolder montert på endene av resiprokerende armer som er svingbart festet til bordet, slik at innsprøytningsnålene på fluidmanifoldene beveges opp og ned i forhold til kjøttpro-duktet når armene resiprokerer. En fortrengningspumpe er via en ventil i fluidkommunikasjon med hver av fluidmanifoldene, for å tilføre fluid til disse når en styreventil er åpen. Hver av fortrengningspumpene er i fluidkommunikasjon med et fluidforråd.

En avfølerplate-anordning er anordnet på hver av mani foldene,og beveger seg nedover sammen med manifoldene inntil platen er i kontakt med den øvre overflate av kjøttproduktet. Deretter fortsetter fluidmanifolden å bevege seg i forhold til platen, slik at nålene trenger inn i produktet. Denne fortsatte bevegelse av manifolden bevirker at en ventilaktivator montert på avfølerplaten åpner den tilhørende styreventil, slik at den tilhørende pumpe tilfører fluid til manifolden. Hver av pumpene styres ved hjelp av en kamanordning som drives av samme veiv-anordning som driver manifolden opp og ned. Mengden av fluid pr. tidsenhet som strømmer gjennom nålene avpasses etter hastigheten til nålene når disse trenger inn i og trekkes ut av produktet .

Med fremgangsmåten og apparatet i henhold til den foreliggende oppfinnelse er således unngått problemet med ujevn fordeling av fluid, ved at mengden av fluid som tilføres gjennom nålene pr. tidsenhet varieres i forhold til hastigheten til nålene når disse beveger seg inn i og ut av kjøttproduktet.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under hen-visning til de vedføyde tegninger, som viser et utførelses-eksempel på et apparat i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 1 viser apparatet sett fra siden.

Fig. 2 viser maskinen sett ovenfra.

Fig. 3 viser et snitt etter linjen 3-3 i fig. 2.

Fig. 4 viser et snitt etter linjen 4-4 i fig. 3.

Fig. 5 viser et snitt gjennom et parti av en anordning som holder hver av avfølerplatene. Fig. 6 viser et snitt gjennom en pumpe som inngår i apparatet.

Fig. 7 viser pumpen med styreventilen i lukket tilstand.

Fig. 8 viser et snitt etter linjen 8-8 i fig. 7.

Fig. 9 viser skjematisk opplegget for fluidtilførsel.

Fig. 10 viser i forstørret målestokk et snitt etter linjen 10-10 i fig. 1.

Fig. 11 viser et snitt etter linjen 11-11 i fig. 10.

Fig. 12 viser skjematisk og i perspektiv midlene for å styre anordningene av fluidmanifolder og fortrengningspumper.

Apparatet 10 omfatter et bord 11 med en transportøranordning

12 anordnet på bordet, for å føre kjøttproduktet fra høyre mot venstre slik apparatet er vist i fig. 1.

En drivanordning 14 har en drivaksel 16 som driver en fluid-pumpe 18, og har et kjede 20 som forløper til et kjedehjul 24 festet på en aksel 26 som er roterbart lagret på apparatet 10. Akselen 26 er utstyrt med ekssenterskiver 28 og 30, en ved hver ende. Resiprokerende staver 32 og 34 er forbundet med ekssenterskivene 28 og 30, og er med sine øvre ender svingbart forbundet med bærearmer 36 og 38 for fluidmanifoldene, og er med en ende svingbart forbundet med apparatet. En fluidmanifold-anordning 40 er festet på den frie ende av armene 36 og 38 slik som vist i fig. 12, og skal beskrives nærmere i det følgende. Staver 42 og 44 er også forbundet med ekssenterskivene 28 og 30, og er i forbindelse med transportøranordningen 12 for drift av denne.

En kam 46 er festet til akselen 26, slik som vist i fig. 11 og 12. En aksel 48 er roterbart lagret i apparatet 10, og har en veivarm 50 festet til en ende og en veivarm 52 festet mellom endene. En kamrulle 54 er festet til veivarmen 52, og har kontakt med kammen 46. En stav 56 er svingbart forbundet med en ende av veivarmen 52, og rager nedover fra denne, og er ført inn i en støtdemper 57, som inneholder luft eller fjærer, og som påvirker veivarmen 52 nedover, slik at rullen 54 holdes i kontakt med kammen 46.

En stav 58 er svingbart forbundet, med sin nedre ende, med veivarmen 50 og rager oppover fra denne. Som vist i fig. 1 og 11,

er veivarmen 50 utstyrt med en langstrakt sliss 60 som staven 58 er ført inn i og kan flyttes i, for å muliggjøre at bevegelsen av staven 58 kan varieres. Den øvre ende av staven 58 er forbundet med en vinkelplate-anordning 62. Anordningen 62 omfatter en trekantformet plate 64 som den øvre ende av staven 58 er svingbart forbundet med ved 66. Platen 64 er festet til en aksel 68, slik at svingebevegelse av platen 64 bevirker at akselen 68 roterer. Akselen 68 er roterbart lagret i apparatet med sin mot-satte ende, slik som vist i fig. 12. En brakett 62 er festet

til akselen 68, og rager nedover fra denne, og en stav 74 er svingbart forbundet med braketten og rager hovedsakelig horisontalt fra denne. Med en ende er staven 76 svingbart forbundet med platen 64, og rager hovedsakelig horisontalt, parallelt med staven 74. En

aksel 78 er festet til og forløper mellom stavene 74 og 76, og stempelstenger 80, 82, 84, 86, 88 og 90 for pumpene er tilkoblet akselen 78 og rager bort fra denne. Pumpens stempelstenger rager ut fra pumpene 92, 94, 96, 98, 100 og 102. I det følgende skal bare en av pumpene beskrives i detalj, ettersom pumpene er innbyrdes like. En av pumpene er vist i fig. 6, 7 og 8. Som vist, er en fortrengningspumpe 92 montert inne i et hus 104. Pumpen 92 omfatter et stempel 106 som er forbundet med stangen 80 for bevegelse sammen med denne. Som vist i fig. 6, er stempelet 106 utstyrt med en tetningsring 108 ved den indre ende, for å gi tetning mot den indre vegg i sylinderen for pumpen 92. Over stempelet er et rom 110. Pumpen omfatter en endevegg 112 med en åpning 114. Åpningen 114 kommuniserer med en boring 116 som forløper nedover til en åpning 118 utformet i et ventilhus 120. En ventil 122 er bevegelig anbragt i huset 120, og er tilkoblet en fjær 124 som trykker ventilen 122 fra den stilling som er vist i fig. 6 til den stilling som er vist i fig. 7. Ventilen 122 er utstyrt med et ringformet, avtrappet parti 126 mellom endene. Ventilen 122 er utstyrt med et ytre endeparti 128. Den indre ende av ventilhuset 120 kommuniserer med et fluidreservoar eller kammer 130 som kommuniserer med et forråd av fluid under trykk. Ventilhuset 120 har

en utløpsåpning 132 som ko.mmuniserer med en ledning 134.

Ved å justere slagbevegelsen for staven 58 som er festet i

sporet 60 i veivarmen 50, kan mengden av fluid som tilføres av hver av pumpene nøyaktig reguleres og justeres. Dette skiller den foreliggende oppfinnelse fra tidligere kjente appa-rater .

Fluidmanifold-anordningen 40 omfatter seks manifolder 136, 138,

140, 142, 144 og 146. Disse er innbyrdes like, og det vil derfor bare bli beskrevet en manifold, 146. Hver av manifoldene beveger seg opp og ned som en enhet, ved at de er montert på armene 3 6 og 38. Hver av manifoldene er utstyrt med flere innsprøytningsnåler 150 som rager ut fra manifoldene og er innrettet til å trenge inn i kjøttproduktet eller lignende, 152. Som vist i fig. 4, kan hver av nålene 150 forskyves i hull som kommuniserer med ledningen 134. Hver av manifoldene har en avfølerplate 154 bevegelig montert, slik som vist i fig. 3 og 4. Avfølerplaten 154 er utstyrt med flere åpninger som nålene 150 rager gjennom. Platen 154 omfatter et oppover ragende parti 156, med en stav 158 festet til den øvre ende, hvilken stav rager inn i en sylinder 160. Som vist i fig. 5, har staven 158 et stempel 16 2 anordnet ved den øvre ende, hvilket er i kontakt med den indre veggflate i sylinderen 160. Sylinderen 160 er festet til en holder 164 ved hjelp av bolter 166. Holderen 164 er fast forbundet med manifolden, for bevegelse sammen med denne. En aktiveringsarm 168 for ventilen er med sin nedre ende svingbart forbundet med avfølerplaten 154, ved 170, og rager oppover og til siden, slik som vist i fig. 4. En trinse 172 er roterbart festet på holderen 164, og har kontakt med flaten 174 på aktiveringsarmen 168. Som vist i fig. 4, påvirker flaten 176 på aktiveringsarmen 168 en av ventilene som er tilknyttet pumpene. Trinsen 17 2 er innrettet til å komme inn i en utsparing 172a på aktiveringsarmen (se fig. 1), hvorved fluid ikke strømmer gjennom ventilen 122.

Når fluid skal innsprøytes i et kjøttprodukt eller lignende, 152, anbringes dette på transportøren 12, og motoren 14 starter. Drift av motoren 14 bevirker at pumpen 18 aktiveres, slik at fluid tilføres kammeret 130. Drift av motoren 14 bevirker også at akselen 26 roterer, hvilket gjør at manifoldanordningen 40 beveges resiprokerende opp og ned. Rotasjon av akselen 26 bevirker også at stavene 42 og 44 resiprokerer, slik at trans-portøren beveger seg for å føre kjøttproduktet fra en ende til den annen, under de resiprokerende manifolder. Når manifoldanordningen 40 er i den øvre stilling, er stillingen av kammen 4 6 i forhold til veivarmen 52 slik at staven 58 er i den øverste stilling, og bevirker at stengene 80, 82, 84, 86, 88 og 90 trekkes ut i forhold til sylinderene for pumpene. Når stengene er trukket ut, vil fluid strømme fra kammeret 130, gjennom den indre ende av ventilhuset 120, opp gjennom boringen 116, gjennom åpningen 114 og inn i rommet 110. Slik tilførsel av fluid til rommet 110 er mulig fordi fjæren 124 trykker ventilen 122 mot høyre, og fordi manifoldanordningen 40 er i den øverste stilling, slik at aktiveringsarmen 168 ikke trykker mot den ytre ende av ventilen slik at denne tvinges innover.

Når manifoldanordningen 40 beveger seg nedover beveger også av-følerplatene seg nedover sammen med den tilhørende manifold på grunn av kraften som utøves fra stempelet 162 i sylinderen 160. Når platedelen 154 kommer i kontakt med den øvre flate av kjøtt-produktet 152, stanser bevegelsen av platedelen 154, men fluid-manif olden fortsetter bevegelsen nedover. Når manifolden beveger seg forbi avfølerplaten, bevirker trinsen 172 på manifolden at aktiveringsarmen 168 svinger i retning mot urviserne, slik armen er vist i fig. 4, hvilket bevirker at ventilen 122 beveger seg innover i huset 120, slik at fluid kan strømme fra rommet 110, gjennom åpningen 114, boringen 116, åpningen 118, og åpningen 132, inn i ledningen 134, med ventilen i den stilling som er vist i f ig. 6 .

Imidlertid ville intet skje dersom ikke pumpestempelet beveges mot høyre, slik det er vist i fig. 6, fordi det ikke er overtrykk i rommmet 110 uten at stempelet beveges. Bevegelsen av stempelet styres av kammen 46, og bevegelsen koordineres med bevegelsen av fluidmanifolden. Når kammen 4 6 således bevirker at pumpestengene beveger seg innover, fortrenges et forutbestemt volum av fluidet til fluidmanifolden, og mengden av fluid som tilføres manifolden avhenger av den mengde fluid som slipper forbi ventilen 12 2.

Det vil forstås at dersom avfølerplaten indikerer et produkt med meget stor høyde, vil trinsen 172 svinge aktiveringsarmen 168 meget tidlig under bevegelsen nedover av fluidmanifolden, slik at en ekstra mengde fluid tilføres manifolden. Trinsen 172 befinner seg normalt i utsparingen 172a, inntil nålene trenger inn i kjøttproduktet, og befinner seg også i utsparingen etter at nålene er trukket ut av kjøttproduktet, slik at fluidstrømmen avbrytes når nålene ikke befinner seg i kjøttproduktet.

Ved å anordne flere avfølerplater og pumper er det mulig å registrere tykkelsen av produktet meget nøyaktig, slik som vist i fig. 3.

Nålene befinner seg i kjøttproduktet bare under den siste del

av inntrengningsbevegelsen og den første del av uttrekkingsbevegelsen. Hastigheten til nålene er størst ved midten av disse bevegelser, og er 0 ved hver ende av bevegelsene.

Kammen 46 gjør det mulig å tilføre fluid gjennom nålene både under inntrengningen og uttrekkingen. Bruken av en veivarm i stedet for en kam ville muliggjøre strøm av fluid bare under bevegelsen i en retning. Som nevnt, er det anordnet midler som bevirker at fluid strømmer gjennom nålene bare når nålene befinner seg inne i kjøttproduktet. Imidlertid vil virkningen av kammen 46 og pumpens evne til å tilføre fluid gjennom nålene gi en mengde pr. tidsenhet som er proporsjonal med nålenes hastighet også opprettholdes dersom fluid strømmet under hele inntrengnings-og uttrekkingsbevegelsen, i stedet for bare i den tid nålene befinner seg inne i kjøttproduktet.

Det er således frembragt et apparat for innsprøytning av fluider

i kjøttprodukter, der en avføleranordning registrerer tykkelsen av produktet, og signaler om tykkelsen føres til midler som av-

passer volumet av fluid, istedet for tiden for fluid-tilførsel. Ved anvendelsen av en fortrengningspumpe som arbeider synkronisert med nålenes bevegelse er det mulig å styre fluidfortrengningen for hver innsprøytning. Dette medfører en bedre og enklere styring av mengden av inn-sprøytet fluid.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for innsprøytning av fluider i kjøtt-produkter e.l., ved hjelp av en pumpe som er tilkoblet en fluidmanifold som har forbindelse til flere nåler innrettet til intermitterende å føres inn i og trekkes ut av produktet, idet hastigheten for innføring og uttrekking av nålene kan varieres i avhengighet av produktet, idet fluidet tilføres produktet fra pumpen, gjennom manifolden og nålene, under i det minste en del av den tid nålene befinner seg inne i produktet, karakterisert ved at det tilføres fluid i en mengde pr. tidsenhet som er proporsjonal med hastigheten til nålene.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at hastigheten til nålene er størst i den midtre del av deres bevegelser.

3. Apparat for innsprøytning av fluider i kjøttprodukter, omfattende en anordning for å understøtte produktet, en fluidmanifold som er anordnet over understøttelses-anordningen og kan beveges mellom en øvre og nedre endestilling, flere innsprøytningsnåler som rager nedover fra manifolden og er innrettet til å trenge inn i produktet når manifolden beveger seg mot den nedre stilling, karakterisert ved at en pumpeanordning (104) er i fluidkommunikasjon med et fluidforråd (18,130) og med en fluidmanifold (40), at en drivanordning (14) er anordnet for å bevege manifolden (40) mellom den øvre og nedre stilling, samt for å aktivere pumpeanordningen (104) og for å variere hastigheten til nålene (150) under inntrengning og uttrekking, relativt til produktet (152), at styreanordninger (120, 168) er tilknyttet pumpeanordningen (104) og fluidmanifolden (40), for å tilføre fluid til produktet (152) fra pumpeanordningen (104) gjennom manifolden (40) og nålene (150) under i det minste en del av den tid nålene befinner seg inne i produktet, i en mengde pr. tidsenhet som er proporsjonal med hastigheten til nålene (150) relativt til produktet (152), og at midler (50,58,60) for justering er tilknyttet oumpe-anordningen (104), for å justere mengden av fluid som pumpeanordningen tilfører nålene under hver bevegelsessyklus for manifolden.

4. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at styreanordningene omfatter en avføleranordning (154) festet til manifolden (40), innrettet til å avføle tykkelsen av produktet, en ventilanordning (120) på pumpeanordningen (104) og en kam (168) på manifolden (40), tilkoblet ventiianorclningen (120) for å styre strønnen av fluid fra pumpeanordningen (104) til produktet.

5. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at styreanordningen (120,168) omfatter midler (154) for å bevirke strøm av fluid gjennom nålene bare mens nålene befinner seg i produktet .

6. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at pumpeanordningen (104) er en fortrengningspumpe (92,94,96,98,100,102) med stempel.

7. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at justeringsanordningen (58,50) omfatter midler (60) for å innstille slaglengden for stemplet i pumpen.

8. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at avføleranordningen (154) er koblet til manifolden (40) for bevegelse sammen med denne under i det minste den første del av bevegelsen nedover, idet manifolden (40) er innrettet til å fortsette bevegelsen nedover relativt til avføleranordningen (154) etter at av-føleranordningen er kommet i kontakt med produktet, at en aktiveringsanordning (168) for ventilen er tilkoblet av-føleranordningen (154) og beveges til aktiveringsstilling når manifolden fortsetter bevegelsen etter at avføler-anordningen har stanset, at utløpssiden av pumpeanordningen (104) har ledningsforbindelse (120,143) med fluidmanifolden (40) og at en ventilanordning (122) er anordnet i ledningsanordningen, idet aktiveringsanordningen (168) for ventilen er innrettet til å åpne ventilanordningen (122) under den nevnte fortsatte bevegelse av manifolden, slik at fluid fra pumpen kan tilføres nålene.

9. Apparat som angitt i krav 8, karakterisert ved at aktiveringsanordningen (168) for ventilen omfatter en arm (168) som med en ende er svingbart forbundet med avføleranordningen (154), at manifolden (40) oppviser midler (172) som er i kontakt med armen (168) for å svinge denne til en første stilling under den nevnte fortsatte bevegelse, og at ventilanordningen (122) er i kontakt med armen når armen er i det nevnte første stilling, slik at ventilanordningen åpner.

10. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert ved at armen (168) har en buet kamflate (174), og at manifolden (40) har en trinse (172) som er i kontakt med kamflaten.

11. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert ved at midlene på manifolden som er i kontakt med armen (168) er en trinse (172).

12. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert ved at en utsparing (172a) er anordnet på armen (168), og er innrettet til å motta trinsen (172) når ventilanordningen (122) i ledningsanordningen (120, 134)er stengt.

13. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved- at fluidmanifolden (40) omfatter flere manifoldenheter (136, 138, 140, 142, 144, 146) i tverr-retning av understøttelsesanordningen, og at pumpeanordningen (104) omfatter flere fortrengningspumper (92, 94, 96, 98, 100, 102), som hver er i fluidkommunikasjon med en av manifoldenhetene.