NO153235B - Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av et plastisk materiales egenskaper ved egenvektbestemmelse - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte for bestemmelse av et plastisk materials egenskaper, f.eks. fettinnholdet i farse eller småkjøtt,. går ut på en egenvektbestemmelse av materialet.Den nødvendige måling for bestemmelse av egenvekten utføres ved hjelp av et kammer som i vesentlig grad fylles med mat-eriale, og hvori et fortrengningsorgan innføres ved glidende bevegelse gjennom et hull i kammerets vegg, idet fortrengningsorganet har vesentlig mindre tverrsnittsflater enn kammeret. Fortrengningsorganet føres så langt inn i kammeret at den anvendte innføringskraft når en forut fastlagt verdi, hvoretter organets innføringsdybde registreres.Et apparat for utførelse av denne fremgangsmåte omfatter et kammer, gjennom hvis vegg et fortrengningsorgan (5) med mindre tverrsnittsflate enn kammeret kan innføres, idet fortrengningsorganet er forbundet med utstyr (3, 16, 9, 10) for å trykke enheten inn i kammeret og angi inntrengningsdybden.

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for bestemmelse av et plastisk materials egenskaper ved egenvektbestemmelse på grunnlag av en vekt- og romomfangsmåling, idet nevnte romomfangsmåling finner sted under sammenpressing av en gitt materialmengde i et kammer.

Innenfor kjøttindustrien er det et behov for ved fremstilling av farser og helkjøttvarer å ha tilgang til en sikker bestemmelse av fettinnholdet i den fremstilte vare og følgelig også i de anvendte råvarer. Herunder blir det mulig både å overholde de forskjellige eksportlanders krav om bestemte grenser for fettinnholdet, og samtidig å fremstille et ens-artet produkt i denne henseende, hvilket er av avgjørende be-tydning med hensyn til markedsføring og driftsøkonomi.

Det er kjent at fettinnholdet i et kjøttmaterial er en funksjon av materialets egenvekt. Denne funksjon varierer imid-lertid med kjøttets art, slik som svin eller okse, og be-handlingsform, slik som fersk eller saltet, samt av kjøtt-materialets temperatur. Dette fremgår blant annet av engelsk patent nr. 1.037.901 samt de danske patentansøkninger nr. 4004/69 og 2517/71. De apparater og fremgangsmåter som er beskrevet i disse skrifter benytter alle egenvektmålinger til bestemmelse av fettinnholdet i et kjøttmaterial. Egenvekt-målingen av kjøttmaterialet utføres ved at en bestemt mengde, eventuelt oppveiet material anbringes i en sylinder, hvoretter et stempel presser kjøttmaterialet sammen. Derved fås en anvisning på romomfanget av kjøttmaterialet. Ulempene ved denne romomfangsbestemmelse består i den relativt lave nøy-aktighet og den forholdsvis store kraftutøvelse som er nød-vendig.

Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å angi en fremgangsmåte hvorved det kan oppnås større nøyaktighet og det kan anvendes mindre krefter enn ved de ovenfor nevnte kjente fremgangsmåter.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved en fremgangsmåte hvis særtrekk består i at romomfangsmålingen foretas ved hjelp av et fortrengningsorgan, hvis tverrsnittsflate er vesentlig mindre enn kammerets tverrsnittsflate, og som føres så langt inn i kammeret, som i vesentlig grad er fyllt med materialet, at det ved innføringens avslutning oppnås et ønsket trykk i kammeret, og den derved oppnådde inntrengningsdybde av fortrengningsorganet i kammeret registreres.

Ved utøvelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen anbringes således det plastiske material i kammeret, hvoretter dette lukkes.

I henhold til oppfinnelsen er det særlig fordelaktig at kammeret under fortrengningsorganets innføring holdes lufttett.

Av hensyn til målenøyaktigheten er det videre hensiktsmessig at det i kammeret anbringes en mengde plastisk material tilsvarende en fylningsgrad på minst 75 %, fortrinnsvis minst 90 %.

Fortrengningsorganet, som fortrinnsvis kan innføres lufttett gjennom kammerets vegg, belastes deretter med en forut fastlagt kraft således at organet trykkes et stykke inn i kammeret under fortrengning av et visst kammervolum. Når fortrengningsorganet herunder er kommet til stillstand, vil det råde et forut bestemt trykk i kammeret. I henhold til oppfinnelsen er det hensiktsmessig at fortrengningsorganet innføres med en kraft som frembringer et trykk på 5 - 15 bar i materialet, hvilket gir en vesentlig komprimering av den innesluttede luft. Derved forbedres målenøyaktigheten.

For å oppnå størst mulig nøyaktighet ved målingen, bør det i henhold til oppfinnelsen fortrinnsvis anvendes et fortrengningsorgan som kan fortrenge inntil 10 - 25 % av kammerets volum.

Som fortrengningsorgan kan anvendes en stang. Det fortrengte volum vil derved være lett å bestemme, idet det er en lineær funksjon av inntrengningsdybden. Vekten av den undersøkte materialmengde bestemmes derpå, hvis den ikke allerede er fastlagt.

Egenvekten av materialet, som også kan være et annet enn kjøtt og fett, kan for ideelle plastiske materialer som ikke kan sammentrykkes og ved anvendelse av et lufttett lukket kammer trykkes ved ligningen:

hvor M er materialmengdens masse, begynnelsetrykket i kammeret, P_ det forut bestemte trykk, V begynnelsevolumet av kammeret og A V det fortrengte volum. Ut ifra den således fundne egenvekt kan man på vanlig måte bestemme materialets egenskaper, for eksempel fettinnhold, idet de vanlige korrek-sjoner foretas. Ved fettprosentbestemmelsen korrigeres således for temperatur, kjøttart o.s.v.

Veiingen, målingen av fortrengningsvolumet samt temperatur-bestemmelsen og/eller beregningen av disse størrelser kan eventuelt finne sted automatisk, for eksempel således at operatøren etter anbringelse av materialet i kammeret bare behøver å avlese fettprosenten digitalt.

Ved ikke ideelle materialer som kan sammentrykkes i noen grad, slik som spekk og kjøtt, kan det være hensiktsmessig å finne materialegenskapene empirisk, idet man tester et antall like tunge prøver med kjent egenskap, for eksempel fettinnhold, og derpå avsetter merker på fortrengningsorganet i samsvar med disse prøver, således at det oppnås en inndelt målestokk som direkte angir vedkommende materialegenskap for en bestemt vektmengdeprøve.

En foretrukket utførelseform av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen for bestemmelse av fettinnholdet og/eller kjøtt-innholdet i en blanding som inneholder kjøtt- og spekkstykker, har som særtrekk at kammeret fylles med blandingen og lukkes, og fortrengningsorganet derpå føres inn i kammeret inntil

trykket i dette har nådd en forut fastlagt verdi mellom 5 og 15 bar, hvoretter fortrengningsorganets inntrengningsdybde og

eventuelt blandingens temperatur måles, og disse målinger sammen med blandingens vekt, som kan måles før, under eller etter romomfangsbestemmelsen, eller er forut bestemt, anvendes for beregning av blandingens sammensetning.

Oppfinnelsen gjelder også et apparat innrettet for utøvelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, og som omfatter et kammer som er innrettet for å oppta det plastiske material og forsynt med et organ for utøvelse av trykk mot materialet.

Et sådant apparat har som særtrekk i henhold til oppfinnelsen ved at nevnte organ omfatter et fortrengningsorgan anordnet for glidbar bevegelse gjennom kammerets vegg, og hvis tverrsnittsflate vinkelrett på bevegelsesretningen er mindre enn kammerets tverrsnittsflate i samme plan, idet organet er forbundet med et drivorgan som er innrettet for å utøve en forut fastlagt kraft i retning innover i kammeret, samt er forsynt med måleutstyr som er innrettet til å angi fortrengningsorganets inntrengningsdybde i kammeret.

I henhold til oppfinnelsen er det særlig hensiktsmessig at kammeret er innrettet for å holdes lufttett under fortrengningsorganets innføring i kammeret.

Som forklart ovenfor med hensyn til apparatets anvendelse for utøvelse av den omtalte fremgangsmåte, bør organets tverr-. snittsareal og den dybde dets ytterender kan forskyves innover i kammeret, fortrinnsvis være slik at organet kan fortrenge inntil 25 - 10 % av kammerets volum. I henhold til oppfinnelsen er det hensiktsmessig at fortrengningsorganet fortrinnsvis er en sylinderformet stang, som fortrinnsvis har sirkulært tverrsnitt.

Fortrengningsorganets diameter kan for eksempel være 0,5 - 0,1 ganger kammerets diameter, og organets største inntrengningsdybde er for eksempel 1-0,5 ganger kammerets største dimen-sjon. Herved oppnås en særlig høy nøyaktighet, og den anvendte innføringskraft blir.liten.

Ved en fordelaktig utførelseform av et apparat av omtalt art kan kammeret ta form av en omvendt kjeglestump, mens fortrengningsorganet kan utgjøres av en stang som kan føres gjennom kjeglestumpens overside inn i kammeret. På denne måte oppnås en rask og lett tømning og rengjøring av apparatet.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det følgende ved hjelp av et utførelseeksempel av et apparat for fettbestemmelse i farse og småkjøtt, under henvisning til de vedlagte tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser delvis i snitt et apparat i henhold til oppfinnelsen sett forfra, hvilket vil si fra betjenings-siden, og

Fig. 2 viser apparatet sett fra siden uten lodder.

Apparatet omfatter et lokk 1, som over stenger 11 og en plate 13 forsynt med tapper 12 er festet til stempelhuset for to pneumatiske sylindre 2 og 3. Stempelstangen i den øverste sylinder 2 er forbundet med et stativ 4, slik at stempelhuset og lokket 1 kan beveges oppover og nedover. Stempelstangen i den nederste sylinder 3 er festet til en fortrengningsstang 5, som kan beveges i tett gjennomføring opp og ned gjennom en åpning i lokket. Til fortrengningsstangen er det fastgjort et åk 15 for feste av lodder 16. På undersiden av lokket er det anordnet en beholder 6, hvis innerdiameter øverst tilsvarer ytterdiameteren av lokket 1, således at lokket lufttett kan gli i den øverste del av beholderen.

På stativet 4 finnes to svingbare stenger 7 og 8, som i en første stilling er loddrette og i en annen stilling er skrå-stilt (som vist i fig. 2). Videre finnes det en skala 9 og en viser 10, som over et forbindelsesstykke 14 følger fortreng-ningsstangens 5 bevegelse opp og ned.

Apparatet er dessuten forsynt med en ikke vist pneumatisk styreinnretning, og det foreligger videre midler for å føre beholderen 6 inn under lokket 1 og fastholde denne på plass i korrekt stilling under lokket.

Måling av en farse- eller småkjøttprøves fettinnhold ved hjelp av foreliggende apparat finner sted på følgende måte: Beholderen 6 som inneholder en forut bestemt vektmengdeprøve, fortrinnsvis ca. 6 kg, anbringes etter sammenrysting eller støping under lokket 1 og bringes i korrekt stilling. Ved hjelp av sylinderen 2 føres lokket 1 deretter lufttett så langt ned i beholderen 6 at stengene 7, 8 kan bringes i lodd-rett stilling. Fortrengningsstangen 5 presses nedover ved hjelp av trykk fra sylinderen 3. Alternativt kan trykket i sylinderen 3 utlignes, således at lodd 16 som er opphengt på åket påvirker fortrengningsstangen 5 i retning nedover. Derved stiger trykket i beholderen 6, slik at lokket 1 presses litt oppover inntil platen 13 ligger an mot ytterendene av stengene 7, 8.

Bevegelsen av fortrengningsstangen 5 nedover og inn i beholderen 6 fortsetter inntil den kraft som virker på stangen fra det indre trykk i beholderen 6 helt utligner den kraft som ut-øves av stempelet i sylinderen 3 eller loddene 16. Trykket i beholderen 6 er for eksempel 6 bar.

Derpå avleses prøvens fettinnhold på den forut fastlagte skala rett utfor viseren 10.

Fortrengningsstangen 5 trekkes ved hjelp av sylinderen 3 opp til sin begynnelsestilling, stengene 7, 8 svinges ut i skrå stilling, lokket 1 trekkes opp av beholderen 6 og denne fjernes fra apparatet og tømmes, hvoretter apparatet er klar til en ny måleprosess.

Ved en annen utførelsesform av den skala med viser som er anordnet som posisjons- og resultatanviser, er det på stativet 4 anbragt et potensiometer hvis bevegelige kontakt følger bevegelsen av fortrengningsstangen 5 oppover og nedover, samt en prøvetemperaturføler og en regneenhet, som omregner den oppnådde elektriske posisjonsverdi fra potensiometeret og den av-følte prøvetemperatur til en fettprosent. Regneenheten kan være forsynt med utskiftbare elementer som sørger for at det kan korrigeres for for eksempel forskjellige kjøttyper og saltingstilstander.

Eventuelt kan regneenheten også være forbundet med en elek-tronisk vekt, som anvendes for å veie den undersøkte farse-eller småkjøttmengde. I dette tilfelle behøver man ikke nøy-aktig å veie opp en forut bestemt vektmengde farse, men fyller bare beholderen med farse eller småkjøtt, hvoretter prøvens avfølte vekt elektrisk føres til regneenheten', som sørger for å beregne egenvekten, for eksempel på grunnlag av den ovenfor angitte formel og ut fra dette resultat utlede fettprosenten.

Fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen kan anvendes både i forbindelse med opprettelse av en hensiktsmessig sammensatt prøvesats og til kontinuerlig produksjons-styring. Fylling, måling og registrering kan herunder utføres helautomatisk, således at for eksempel minst to farsestrømmer kan løpende overvåkes med hensyn til fettprosent samt eventuelt andre egenskaper, slik som for eksempel protein- og vanninnhold samt vannbindingsevne. De utledede verdier kan deretter over en regneenhet styre fremføringshastighetene for disse farsestrømmer, således at det vil være mulig å føre sammen strømmene til en enkelt materialstrøm som har et bestemt innhold av blant annet fett.

På denne måte kan det oppnås en optimalisering på grunnlag av fastlagte minimum- eller maksimumkrav til ferdigvarens innhold av fett og eventuelt protein, vann e.l.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for bestemmelse av et plastisk materiales egenskaper ved egenvektbestemmelse på grunnlag av vekt- og romomfangsmåling, idet nevnte romomfangsmåling finner sted under sammenpressing av en gitt materialmengde i et kammer, karakterisert ved at romomfangsmålingen foretas ved hjelp av et fortrengningsorgan hvis tverrsnittsflate er vesentlig mindre enn kammerets tverrsnittsflate, og som føres så langt inn i kammeret som i vesentlig grad er fyllt med vedkommende material, at det ved innføringens avslutning oppnås et ønsket trykk i kammeret, og den derved oppnådde inntrengningsdybde av fortrengningsorganet i kammeret registreres .

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at kammeret holdes lufttett under fortrengningsorganets innføring.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anbringes en mengde plastisk material i kammeret tilsvarende en fylningsgrad på minst 75 %, fortrinnsvis minst 90 %.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at fortrengningsorganet føres inn i kammeret med en kraft som frembringer et trykk på 5-15 bar i materialet.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at det anvendes et fortrengningsorgan som er i stand til å fortrenge opptil 10 - 25 % av kammerets volum.

6. Apparat for romomfangsmåling til egenvektbestemmelse av et plastisk materiales egenskaper, som angitt i krav 1-5, og som omfatter et kammer for å motta det plastiske material og som er forsynt med et organ for å utøve trykk mot materialet, karakterisert ved at nevnte organ omfatter et fortrengningsorgan (5) som er anordnet for glidbar bevegelse gjennom veggen av kammeret (6), og hvis tverrsnittsflate vinkelrett på bevegelsesretningen er mindre enn kammerets tverrsnittsflate i samme plan, idet fortrengningsorganet er forbundet med et drivorgan innrettet for å utøve en forut fastlagt kraft rettet innover i kammeret samt forsynt med måleutstyr (9, 10) som er innrettet for å angi fortrengningsorganets inntrengningsdybde i kammeret (6).

7. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at kammeret er innrettet for å holdes lufttett under fortrengningsorganets innføring.

8. Apparat som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at fortrengningsorganet fortrinnsvis utgjøres av en sylinderformet stang (5), som fortrinnsvis har sirkulært tverrsnitt.