PL185246B1

PL185246B1 - Urządzenie do wtryskiwania płynów do produktów mięsnych i sposób kontrolowanego wtryskiwania płynów do produktów mięsnych

Info

Publication number: PL185246B1
Application number: PL96315279A
Authority: PL
Inventors: David V. Smith
Original assignee: Townsend Engineering Co
Priority date: 1995-07-17
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 2003-04-30
Also published as: DK1323350T3; ES2216040T3; PL315279A1; DK0754408T3; CA2180772C; EP0754408B1; US5773060A; DE69631859D1; DE29622844U1; EP0754408A2; DE69635562T2; ES2252565T3; EP1323350A2; US5638744A; DE19628898A1; DE69635562D1; EP0754408A3; EP1323350B1; EP1323350A3; CA2180772A1

Abstract

1 Urzadzenie do wstrzykiwania plynów do produktów miesnych, które sklada sie z ukladu podtrzym ujacego mieso, kolektora plynu, um iesz- czonego nad wyzej wymienionym ukladem pod- trzymujacym, podlaczonego do zródla plynu pod cisnieniem, które ma wtryskiwacze zaopatrzone w wiele igiel rozm ieszczonych na wyzej wym ienio- nym kolektorze, skierowanych w strone urzadzenia podtrzymujacego, oraz mechanizm u napedowego do przesuwania wyzej wym ienionego kolektora plynu 1 wyzej wym ienionych igiel pierwszego wtryskiwa- cza w kierunku urzadzenia podtrzym ujacego, zn a- m ienne tym , ze dla kazdej ze wspomnianych igiel pierwszego w tryskiw acza (68) m a . 7. Sposób kontrolowanego wstrzykiwania plynów do produktów miesnych za pom oca duzej liczby igiel w strzykujacych ze zbiornika plynu za- wierajacego plyn pod cisnieniem, przy czym ilosc plynu kontroluje sie oddzielnie dla kazdej igly, znam ienny tym , ze produkt miesny wazy sie po pierwszej operacji wstrzykniecia plynu 1 wage te porównuje z w aga docelow a oraz w zaleznosci od wyniku tego porównania ilosc wtryskiwanego plynu do drugiego podobnego produktu zm niejsza sie lub zwieksza do osiagniecia jak najmniejszej ............... F i g . 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wtryskiwania płynów do produktów mięsnych i sposób kontrolowanego wstrzykiwania tych płynów.

Wstrzykiwanie solanki lub podobnych w działaniu płynów do wyrobów mięsnych jest powszechnie stosowane w celu ich konserwacji i poprawienia ich właściwości smakowozapachowych.

Znanych jest wiele urządzeń np. z patentu USA Nr 3,695,166, w których przystosowany do tego zespół nakłuwaczy zagłębia się w wyrobie i za pośrednictwem iglastych końcówek, wtryskuje płyn.

W urządzeniach tego typu opisywanych też w literaturze, np. w publikacji W. Piotrowskiego „Aparatura i urządzenia techniczne w przetwórstwie mięsa” PWSZ Warszawa, 1969, powstają straty wtryskiwanego płynu. Nie dają one tez możliwości efektywnego nasycania wyrobów w jednakowym stopniu, szczególnie w przypadku występowania różnicy grubości wyrobów. W urządzeniach tych płyn jest wtryskiwany ze wszystkich wtryskiwaczy jednocześnie, nawet jeśli część wtryskiwaczy nie zagłębia się w mięsie. Co więcej, wielorzędowe końcówki prowadnic w tych urządzeniach mogą powodować uszkodzenia wyrobu, zwykle też trudno jest je oczyścić. Ponadto nie wykorzystuje się w pełni możliwości komputerowego sterowania działaniem i wydajnością tych urządzeń.

Głównym zatem celem niniejszego wynalazku jest opracowanie urządzenia do wtryskiwania płynów do produktów żywnościowych, które nie powoduje strat wtryskiwanych płynów i nie uszkadza mięsa.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie urządzenia do wtryskiwania płynów do produktów żywnościowych, które w zautomatyzowany sposób wyrównuje poziom wtryskiwanego płynu w zależności od grubości wyrobu.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie urządzenia do wtryskiwania płynów do wyrobów mięsnych, w którym każdy wtryskiwacz działa niezależnie od innych wtryskiwaczy i w którym każdy wtryskiwacz ma swoją własną prowadnicę.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie urządzenia do wtryskiwania płynów do wyrobów mięsnych, które zapewnia łatwe czyszczenie.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie urządzenia do wtryskiwania płynów do wyrobów mięsnych, w którym ilość wtryskiwanego płynu jest proporcjonalna do wielkości nasyconego wyrobu.

Urządzenie według wynalazku, które składa się z układu podtrzymującego mięso, kolektora płynu, umieszczonego nad wyżej wymienionym układem podtrzymującym, podłączonego do źródła płynie pod ciśnieniem, które ma wtryskiwacze zaopatrzone w wiele igieł rozmieszczonych na wyżej wymienionym kolektorze, skierowanych w stronę urządzenia podtrzymującego, oraz mechanizmu napędowego do przesuwania wyżej wymienionego kolektora płynu i wyżej wymienionych igieł pierwszego wtryskiwacza w kierunku urządzenia podtrzymującego, wyróżnia się tym, że dla każdej ze wspomnianych igieł pierwszego wtryskiwacza ma oddzielne elementy indywidualnej kontroli ilościowej płynu wstrzykiwanego przez każdą igłę do produktu mięsnego znajdującego się na wyżej wymienionym układzie podtrzymującym, zaś igły wtryskiwacza są wydrążone, przy czym każda igła montowana jest wsuwalnie wewnątrz wydłużonej pionowej rury prowadnicy, która na górnym końcu zakończona jest gniazdem zaworu i ma normalnie zamknięty zawór, zaś wspomniana rura prowadnicy połączona jest ze źródłem płynu pod ciśnieniem, a na dole ma przystosowaną do umieszczenia wyżej wymienionego zaworu do zamknięcia dopływu cieczy do wyżej wymienionych igieł oddzielną tulejkowatą nasadkę obejmującą wsuwalnie poruszające się igły zamontowane w środku każdej rury prowadnicy.

Prowadnice, zamontowane są wsuwalnie na kolektorze, który ma wiele odrębnych grup igieł, z których każda jest połączona z oddzielnym zbiornikiem płynu o indywidualnie

185 246 kontrolowanym ciśnieniu. Każda grupa igieł i każdy zbiornik płynu, podłączone są do źródła płynu pod ciśnieniem poprzez zawór kontrolujący ciśnienie płynu, operacyjnie związany z elementem sprężającym powietrze, oraz związany ze wspomnianym zaworem kontrolującym ciśnienie płynu dla każdego zbiornika płynu, przy czym zawór kontrolujący ciśnienie płynu jest operacyjnie podłączony do źródła sprężonego powietrza poprzez regulator kontrolujący powietrze.

Według jednej z postaci wykonania wynalazku, wspomniany wyżej układ podtrzymujący ma wiele skierowanych do góry drugich igieł, które są przymocowane do tego układu podtrzymującego. Wymienione drugie igły mają korzystnie osie pionowe przesunięte w stosunku do osi igieł pierwszego wtryskiwacza.

Rura prowadnicy korzystnie ma wydłużone pionowe wycięcie biegnące do dołu od wyżej wymienionego gniazda zaworu oraz element blokujący na kolektorze płynu stykający się z wyżej wymienioną igłą.

Wspomniany wyżej normalnie zamknięty zawór ma korzystnie ruchomy trzpień zaworu ze sprężyną o efektywnej długości suwu większej niż odcinek potrzebny do połączenia z gniazdem zaworu na górnym końcu wyżej wymienionej igły.

Wymieniony wyżej układ podtrzymujący uzupełniony jest korzystnie w podajnik z elementem ważącym, przy czym urządzenie ma element zwiększający lub zmniejszający przepływ płynu do zwiększania lub zmniejszania przepływu płynu przez wyżej wymienione igły, zwłaszcza regulator ciśnienia płynu.

Sposób kontrolowanego wstrzykiwania płynów do produktów mięsnych według wynalazku za pomocą dużej liczby igieł wstrzykujących ze zbiornika płynu zawierającego płyn pod ciśnieniem, według którego ilość płynu kontroluje się oddzielnie dla każdej igły, wyróżnia się tym, ze produkt mięsny wazy się po pierwszej operacji wstrzyknięcia płynu i wagę tę porównuje z wagą docelową, oraz w zależności od wyniku tego porównania ilość wtryskiwanego płynu do drugiego podobnego produktu zmniejsza się lub zwiększa do osiągnięcia jak najmniejszej różnicy wagi produktu mięsnego w stosunku do wagi docelowej.

Urządzenie według wynalazku jest niżej opisane bardziej szczegółowo Urządzenie to składa się z wykonanej z tworzyw sztucznych głowicy, przewodu rozgałęzionego i sprzężonych ze sobą 330 pionowych komór prowadników. U góry i u dołu komory każdego prowadnika znajdują się tuleje, przez które przeprowadzone są poruszające się w nich rury prowadnic. W górnej części głowicy znajduje się jeden lub więcej ciśnieniowych zbiorników zawierających płyn.

Rury prowadnic mają długość dwukrotnie większą od wysokości głowicy. Długość ta wynosi około 36 cm. W górnej części każdej rury znajduje się wycięcie boczne długości około 12,7 cm obejmujące około 1/3 obwodu rury - rozpoczyna się ono około 1,9 cm od górnej krawędzi rury'.

U górnego wylotu każdej rury znajduje się grzybkowy zawór z kapturkiem z tworzyw sztucznych. Wewnątrz zaworu znajduje się trzpień ze sprężyną Gniazdo zaworu rozszerza się w dół rury. Rdzeń zaworu grzybkowego wysunięty jest ponad kapturek. Sprężyna wypycha głowicę zaworu w dół rury prowadnicy.

Wewnątrz rury prowadnicy znajduje się zespół wtryskiwacza, którego konstrukcja umożliwia jego ruch i zmianę jego długości. Zespół wtryskiwacza umożliwia jego ruch i zmianę jego długości. Zespół wtryskiwacza tworzy wydrążona iglica wtryskiwacza o długości nieco większej od długości prowadnicy. Górna część zespołu wtryskiwacza jest jednocześnie gniazdem zaworu - gdy styka się z nim głowica zaworu rury prowadnicy, uniemożliwiony jest przepływ płynu wewnątrz wtryskiwacza. Grzybkowy zawór oraz górną powierzchnię gniazda zaworu otacza płyn pod ciśnieniem. Spod dolnej krawędzi gniazda zaworu wystaje pozioma płytka klinowa stanowiąca część głowicy - ma ona kliny dopasowane do wcięć w rurach prowadnic.

W połowie długości każdego wtryskiwacza znajduje się korpus tłoczka, przesuwającego się wewnątrz rury prowadnicy. Tłoczki te pomagają centrować wtryskiwacze i stabilizować ich ruch wzdłuż osi rur prowadnic. Ponadto, uszczelka na tłoczku odgradza przestrzeń spod tłoczka od przestrzeni znad tłoczka.

185 246

U dołu na rury prowadnic nasadzone są tuleje z tworzyw. Nie jest zatem możliwy ruch tulei powyżej dolnej powierzchni bloku przewodu rozgałęzionego - ze względu na swoją średnicę, tuleja ogranicza ruch rury prowadnicy w górę. Każda tuleja ma trzy podłużne wycięcia boczne przylegające do jej dolnego zakończenia oraz niewielki otwór w samym zakończeniu, w którym zatrzymuje się ujście wtryskiwacza gdy głowica urządzenia znajduje się w górnym położeniu.

Oddzielny zespół iglic znajduje się poniżej zespołu wtryskiwaczy. Nakłuwają one wyrób od dołu, a poprzez powstałe w ten sposób kapilary spływać może nadmiar płynu wstrzykiwanego od góry przez iglice zespołu wtryskiwaczy.

Stosownie do grubości i wagi wyrobów, urządzenie wtryskuje odpowiednią ilość płynu wymaga to skomputeryzowanej kontroli poszczególnych etapów procesu. Komputer pomaga zważyć mięso nasączone płynem, porównać uzyskany wynik z wagą docelową i automatycznie dokonać korekt w razie występowania znaczniejszych różnic.

Urządzenie według wynalazku zostało przedstawione tytułem przykładu na rysunku na którym fig. 1 przedstawia urządzenie według wynalazku w rzucie perspektywicznym, fig. 2 w rzucie perspektywicznym centralną część urządzenia - w powiększeniu i po zdjęciu pokrywy, fig. 3 - zespół wtryskiwaczy i głowic w rzucie perspektywicznym i w powiększeniu, fig. 4 powiększenie przekroju urządzenia wzdłuż osi 4-4 na fig. 2, fig. 5 - powiększenie przekroju wzdłuż osi 5-5 na fig. 3, fig. 6 - powiększenie przekroju wzdłuż osi 6-6 na fig. 4, fig. 6A przekrój wzdłuż osi 6A-6A na fig. 6, fig. 7 - w powiększeniu rzut perspektywiczny iglicy wtryskiwacza i rury prowadnicy, fig. 8 - przekrój przez iglicę wtryskiwacza i rurę prowadnicy wzdłuż osi 8-8 na fig. 5 z iglicą znajdującą się w położeniu spoczynku, tzn. nie jest wypełniona sprężonym płynem, fig. 9 - ten sam przekrój (fig. 8), ale w powiększeniu, fig. 9A - przekrój podobny do tego z fig. 11 i pokazuje rurę prowadnicy tuż przed jej zetknięciem z wyrobem, fig. 10 - przekrój wzdłuż osi 10-10 na fig. 12, podobny do tego z fig. 9, ale przedstawia położenie iglicy po jej zagłębieniu w wyrobie, fig. 10A - iglicę w przekroju podobnym do tego z fig. 10, ale w momencie, w którym rozpoczyna się przepływ płynu, fig. 11-15 przedstawiają przekroje przez iglicę i rurę prowadnicy - kolejne stadia wtrysku, figura 16 przedstawia przekrój podobny do tego z fig. 14, jednak w sytuacji, w której iglica napotyka na przeszkodę w postaci kości, fig. 17 - powiększenie górnej części fig. 6, fig. 18 - przekrój wzdłuż osi 18-18 na fig. 17, fig. 19 - w rzucie perspektywicznym powiększenie zaworu 56 na fig. 17, fig. 20 - schemat systemu kontroli przepływu płynu w różnych grupach iglic wtryskiwaczy, fig. 21 - w niepełnym rzucie perspektywicznym pas transmisyjny, zaś fig. 22 - przekrój wzdłuż osi 22-22 na fig. 21 w powiększeniu.

Używany tu termin „wyrób mięsny” odnosi się do różnych produktów pochodzenia zwierzęcego, które mogą wymagać nasączania płynami konserwującymi - mięs, drobiu, ryb.

Zgodnie z figurą 1, korpus 12 centralnej części urządzenia 10 podpierają cztery nóżki 14 U wlotu urządzenia znajduje się waga służąca do ważenia surowca wraz z podajnikiem 16. Waga do pomiarów nasyconego wyrobu wraz z podajnikiem 18 znajduje się u wylotu. Zgodnie z figurą 2, u góry ramy 12 podwieszony jest zespół wtryskiwaczy 20, który mocują wsporniki 22. Blat korpusu 12 tworzy tradycyjny, działający w poziomie transporter wahaczowy 24, który transportuje wyrób do wylotu centralnej części urządzenia 10. Transporter 24 w trakcie swego ruchu unosi wyrób ponad powierzchnię blatu, przesuwa skokowo o określony odcinek i opuszcza.

Wykropkowane linie na figurze 2 przedstawiają mechanizm napędowy 28, który napędza różne części urządzenia 10, z uwzględnieniem poziomego transportera wahaczowego 24 i zespołu wtryskiwaczy 20. Z mechanizmem napędowym 28 połączona jest krzywka 30 i ramiona podnośników 32, które z kolei są częścią zespołu wtryskiwaczy 20

Zgodnie z figurami 5 i 6, w podstawie przewodu rozgałęzionego 34 znajduje się 330 pionowych otworów prowadników 36 w grupach po około 50 Do podstawy przewodu rozgałęzionego 34 przyśrubowany jest lub w inny sposób przymocowany od góry zbiornik płynu 38. Dzieli się on na sześć przegród na płyn 38A. Z każdej przegrody na płyn 38A wyprowadzony jest wydrążony w środku trzon tłokowy 40. Górna krawędź trzonu tłokowego 40 oznaczona jest liczbą 44. Trzon 40 ściśle przylega do powierzchni jednego z cylindrów bloku 46. W bloku

185 246 cylindrów 46 znajduje się wiele pierścieniowo wytoczonych komór 48, w których poruszają się tuleje tłoków 50, w których z kolei poruszają się górne brzegi trzonów tłokowych 40. Do każdej z komór 48 przyłączony jest przewód doprowadzający powietrze 48A (figura 17) Zgodnie z figurami 6 i 17, w tulejach tłoków i w cylindrach 46 wydrążone są boczne otwory 52 i 54 - które są usytuowane w pewnej odległości pionowej od siebie.

W bloku cylindrów 46 u podstawy każdej z komór 48 znajdują się zawory ciśnieniowe powietrza 56, które mają połączenie z wnętrzem tulei 50 poprzez komory boczne 52a (figura 17). Trzeba dodać, że płyn wypełniający komorę boczną 52A może przepływać przez szczeliny 52B na zewnątrz trzonów tłokowych 40. Strzałki 52C na figurze 17 pokazują kierunek przepływu płynu od otworu bocznego 52 zaworu 56 w górę poprzez szczelinę 52B do górnej krawędzi trzonu 40.

W komorze 56A zaworu ciśnieniowego 56 zamocowany jest tłok 56B. Od góry komora 56A podłączona jest do przewodu doprowadzającego sprężone.powietrze 56C. Jak pokazują figury 17 i 19, tłok 56B ma u dołu zakończenie stożkowe, co powoduje, ze końcówkę tą opływa płyn pochodzący z kanału 56D i z przewodu ze sprężonym płynem 58. Przepływ płynu ułatwiają też nacięcia 56F u dołu trzonu tłoka 56B, który w pozycji spoczynkowej dotyka dna 56G komory 56A. Gdy tłok 56B pod ciśnieniem powietrza lub płynu wznosi się w komorze 56A, a stożkowa końcówka 57 zrównuje się z poziomem komory bocznej 52A, sprężony płyn z przewodu 56E wpływa do komory bocznej 52 Ai dalej do otworu 52, skąd przedostać się może do szczeliny 52B.

Otwory boczne 52 i 54 mają łączność ze sobą gdy ciśnienie płynu powoduje, ze tuleje 50 zmieniają pozycję przedstawioną na figurze 17 tak, ze światło otworu 52 pokrywa się z otworem 54. Otwór 54 ma połączenie z komorą 54A na przewodzie powrotnym płynu 60 (figura 17).

Jak pokazuje figura 9, rura prowadnicy 62 porusza się suwliwie w tulei górnej 64 i tulei dolnej 66 umieszczonych w otworach prowadników 36 przewodu rozgałęzionego 34. W każdej z rur prowadnic 62 znajduje się wydrążona iglica wtryskiwacza 68. Na iglicy 68, w połowie jej długości, zamocowany jest korpus tłoczka 70. Tłoczek 70 służy do centrowania iglicy w rurze prowadnicy 62 oraz, za pośrednictwem uszczelki 72, uszczelnia i separuje wnętrze rury prowadnicy 62 znad tłoczka 70 od wnętrza rury prowadnicy 62 spod tłoczka 70. Zapobiega to przepływowi płynu rurą prowadnicy poniżej tłoczka 70. Tłoczek 70 stanowi też napęd dla iglic ze względu na wywierane nań ciśnienie. Każda iglica wtryskiwacza 68 ma u góry gniazdo zaworu 74 - gdy jest on otwarty, płyn wpływa do wnętrza iglicy 68.

Połączenie tulei 76 nasadzonej na dolną końcówkę rury prowadnicy 62 z rurą prowadnicy zabezpiecza pierścień zaciskowy lub inne mocowanie tego typu (figura 9). Między górną częścią 78 tulei 76 a dolną częścią 80 tulei 76 znajdują się podłużne wycięcia boczne 82. Wycięcia 82 umożliwiają czyszczenie iglic. W dolnej części 80 tulei 76, na jej osi, znajduje się otwór wyprowadzający iglicę 84, w który suwliwie wprowadzana jest iglica.

Rura prowadnicy 62 ma u góry pionowe wycięcie boczne 86, najlepiej pokazują to figury 7 i 9. Wycięcie boczne 86 ma górną krawędź 88 i dolną krawędź 90. Płytka klinowa 92, zamocowana do podstawy przewodu rozgałęzionego 34, wystaje nieco, jak przedstawia figura 15, poza górną krawędź otworu prowadnika 36 i ogranicza światło rury prowadnicy 62. Figury 9 i 15 pokazują, jak o płytkę klinową 92 opiera się dolna krawędź pierścieniowego zwieńczenia 93 gniazda zaworu 74, nie dopuszczając do ruchu gniazda zaworu 74 oraz iglicy nakłuwacza 68 w dół rury prowadnicy 62.

Płytka klinowa 92 umieszczona jest u góry bloku przewodu rozgałęzionego 34 (figura 6), a utrzymuje ją w tym miejscu zbiornik płynu 38. Płytka klinowa 92 (figura 6A) ma dużą ilość wycięć 92A, które są na tyle szerokie, aby przechodziły przez nie górne zakończenia rur prowadnic 62. Podczas montażu rury prowadnic 62 i zawory grzybkowe 94 początkowo przeprowadza się przez wycięcia płytki klinowej 92. Każde niewielkie przesunięcie płytki w bok powoduje, ze krawędzie wycięć płytki 92B wchodzą w wycięcia 86 rur prowadnic 62 - ilustrują to figury 8, 9 i 10.

Zawór grzybkowy 94 (figura 9) w górnej części rury prowadnicy 62 składa się z kapturka 96 i centrycznego wałka trzonu głowicy 98 wchodzącego do rury prowadnicy 62. Na wałek trzonu głowicy 98 nasadzona jest sprężyna śrubowa 100, która z jednej strony opiera się o występ kapturka 96, a z drugiej o górną powierzchnię głowicy zaworu 102 Sprężyna

185 246 śrubowa 100 w stanie spoczynkowym wypycha głowicę zaworu 102 wraz z wałkiem trzonu głowicy 98 do pozycji na figurze 9. Jak pokazuje figura 15, ruch wznoszący rury prowadnicy w stosunku do bloku przewodu rozgałęzionego 34 powoduje, ze głowica zaworu 102 dociska do gniazda zaworu 74, uniemożliwiając wpływanie płynu do wnętrza iglicy 68.

Ciśnienie płynu wywierane na rurę prowadnicy 62 powoduje ruch rury wraz z nasadzoną tuleją 76 w stronę wyrobu mięsnego.

Taka budowa urządzenia ma powodować rozpoczęcie wytrysku płynu w chwilę po zetknięciu się tulei 76 z wyrobem, kontynuowanie wtrysku podczas ruchu iglicy w dół i w trakcie wycofywania się jej w górę. Zatem jeśli któraś z iglic nie natrafia na powierzchnię wyrobu mięsnego, nie następuje wytrysk płynu.

Figury 9A i 11 pokazują położenie rury prowadnicy w działaniu, przed zetknięciem z powierzchnią wyrobu. Płyn w takiej pozycji nie płynie przez iglice. Figury 10 i 12 ilustrują moment, w którym iglice zagłębiają się już w mięsie, ale nie rozpoczyna się jeszcze wytrysk płynu. Figury 10a i 13 pokazują moment, w którym rozpoczyna się wtrysk płynu. Figura 14 przedstawia iglicę w położeniu dolnym, kiedy najbardziej zagłębia się w mięsie. Figura 15 pokazuje iglicę w trakcie jej wycofywania i w momencie, kiedy ustaje przepływ płynu.

W trakcie cyklu wtryskiwania głowica obniża się o około 11,5 cm. Rura prowadnicy 62 porusza się w dół wraz z innymi rurami prowadnic gdy blok 34 porusza się w dół. Rura prowadnicy 62, za pośrednictwem nasadzonej tulei 76 stanowiącej jej dolne zakończenie, jako pierwsza styka się z powierzchnią wyrobu. Ruch opadający rury prowadnicy 62 tym samym ustaje, choć blok 34 dalej obniża swoje położenie aż do minimum. Zsuwa się on w tym wypadku w dół po każdej z rur prowadnic, które zetknęły się z wyrobem, górne zaś ich zakończenia unoszą się ponad blok 34 o odcinki równe głębokości, z jaką wkłuły się w wyrób (figura 14). Kiedy rura prowadnicy 62 nie porusza się juz w dół, ciśnienie płynu na górną powierzchnię gniazda zaworu 74 u góry iglicy i na korpus tłoczka 70 dociska, zgodnie z opisem powyżej, gniazdo zaworu do płytki klinowej 92 i powoduje ruch penetrujący iglicy w dół. Ruch iglicy w stosunku do nieruchomej rury prowadnicy powoduje, że w zaworze grzybkowym 94 głowica zaworu 102 odsunięta zostaje od gniazda zaworu 74, co pozwala na wpłynięcie sprężonego płynu w dół poprzez iglicę i wypłynięcie na zewnątrz przez jej ujście. Przepływ płynu przez iglicę następuje z pewnym opóźnieniem. Jest to związane z działaniem sprężyny 100 przed oddzieleniem się głowicy 102 zaworu grzybkowego 154 od gniazda zaworu 74. Sprężyna powoduje, że zawór grzybkowy, podobnie jak zespół wtryskiwacza, posuwa się jeszcze przez chwilę w dół. Iglica zatem wykonuje ruch opadający, a następnie wznoszący aż do momentu, w którym gniazdo zaworu 74 ponownie dociska do głowicy 102 zaworu grzybkowego 94. Stykają się one, gdy ujście iglicy jest jeszcze zagłębione w mięsie. Ponieważ przepływ płynu poprzez iglice rozpoczyna się w urządzeniu w chwilę po wbiciu iglic w wyrób (figura 10A), a kończy na chwilę przed wyprowadzeniem ich z mięsa (figura 15), nie powoduje to żadnych strat płynu, ponieważ nie spływa on poza wyrobem.

Gdy głowica rozpoczyna ruch wznoszący, płytka klinowa 92 sprawia, ze iglice są wyciągane z mięsa. Rura prowadnicy pozostaje nieruchoma, ponieważ głowica porusza się po niej ślizgowo. Płyn wytryskiwany jest na zewnątrz iglicy tak długo, jak długo znajduje się ona wewnątrz wyrobu. Tuz przed jej wyprowadzeniem z wyrobu, gniazdo zaworu w ruchu wznoszącym osiąga poziom, w którym dociska do głowicy zaworu grzybkowego, w związku z czym przepływ płynu przez iglicę ustaje na moment przed opuszczeniem przez nią wyrobu.

Działanie każdej iglicy i rury prowadnicy jest niezależne od innych iglic i prowadnic. Rura prowadnicy, która styka się z wyrobem w miejscu, w którym ma on mniejszą grubość niż według opisu powyżej, przechodzi przez te same stadia cyklu z tą różnicą, że czas efektywnego wtrysku jest krótszy wprost proporcjonalnie do grubości wyrobu w danym miejscu.

Na blacie korpusu 12 znajduje się oddzielny zestaw wielu iglic 104 (figury 21, 22), które nakłuwają wyrób od spodu. (Dolne iglice są widoczne tylko na figurach 21 i 22). Iglice dolne 104 mocowane są od góry do teowników 24A transportera wahaczowego 24. Iglice 104 są zamocowane w rzędach w poprzek transportera, a ich średnica u nasady wynosi 1,1 cm. Są one ponadto przesunięte względem osi pionowych iglic wtryskiwaczy 68 tak, ze iglice 104 wbijają się w mięso w pewnym odstępie od osi penetrujących od góry iglic 68. Osie pionowe

185 246 iglic wtryskiwaczy zaznaczone są jako 68A na figurze 22. Kapilary, które powstają na skutek wbijania się iglic dolnych 104 w wyrób 106 wypełnia stopniowo płyn spływający z iglic 68. Podczas wtryskiwania płynu do mięsa, elementy transportujące 24B wahacza pozostają w położeniu dolnym, kiedy to nie wystają ponad górną powierzchnię teowników 24A. Dolne iglice 104 mają po około 0,95 cm wysokości i wbijają się w wyrób wzdłuż osi nieco przesuniętych w stosunku do osi iglic wtryskiwaczy 68. Przesunięcie boczne dolnych iglic 104 powoduje, ze nadmiar płynu wytryskiwanego z iglic górnych znajduje ujście poprzez kapilary powstałe po nakłuciach od dołu. Iglice dolne można tez przystosować do wtryskiwania płynu.

Figura 16 pokazuje układ, w którym końcówka iglicy 68 napotyka na przeszkodę w postaci kości 106 w wyrobie 108. Iglica jest zabezpieczona przed uszkodzeniem, jako ze natrafiając na przeszkodę może wsunąć się do wewnątrz rury prowadnicy 62.

Zespół wtryskiwaczy 20 podzielony jest na przegrody, w których ciśnienie płynu może być selektywnie zmieniane. Gdy wtryskiwacze sterowane ciśnieniem z jednej przegrody natrafiają na część wyrobu o innych właściwościach niż reszta, można dobrać ciśnienie stosowne dla płynu wtryskiwanego w sąsiednich przegrodach. Jest to wzdłużny podział na przegrody zespołu wtryskiwaczy, płyn jest przy tym dystrybuowany pod ciśnieniami, których zmiany pozwalają na jednakowe objętościowo nasycenie płynem poszczególnych partii wyrobu.

A dokładniej, zbiornik płynu 38 dzieli się na przegrody 38A, z których, zgodnie z opisem powyżej, wyprowadzone są wydrążone w środku trzony tłoków 40. Od góry do bloku cylindrów 41 podłączone są przewody doprowadzające powietrze (połączone ze sprężarką) z regulatorami 48A. Odpowiednim regulatorem jest regulator ciśnienia MAC PPC5A produkcji firmy MAC Valves, Inc., z Wixom w stanie Michigan. Regulator ciśnienia powietrza 48A powinien ustalać ciśnienie równe ciśnieniu w zbiorniku ciśnieniowym płynu 38A. A zatem, jeśli pompa płynu (nie narysowana) daje ciśnienie 700 MPa, a ciśnienie płynu ma wynosić 200 MPa w pierwszej przegrodzie, regulator ciśnienia powietrza 48A u góry bloku cylindrów 46 należy nastawić na 200 MPa, a regulator na przewodzie prowadzącym od pompy do tłoka 40 na 500 MPa. Osiągnąć to można za pomocą regulatora 56C na zaworze ciśnieniowym powietrza 56. Suma ciśnień w regulatorach 56C i 48A będzie zawsze równa ciśnieniu wytwarzanemu w pompie (w tym wypadku około 700 MPa).

W podobny sposób można regulować ciśnienie w innych przegrodach 38 A. System ten, podobnie jak ważenie surowca i nasączonego wyrobu, jest sterowany przez mikroprocesor (nie narysowany). Jeśli waga surowca ma wzrastać o 23% po wtryśnięciu płynu, i jeśli waga wyrobu po wtryśnięciu płynu jest nieco większa lub nieco mniejsza od przewidywanej wagi (wagi docelowej), mikroprocesor wysyła odpowiednie sygnały do regulatorów, w tym wypadku opisanych powyżej 48A i 56C, i za ich pośrednictwem zmienia ciśnienie płynu w przegrodach 38A. Jeśli kolejny wyrób również nie spełnia założonych parametrów, procesor wprowadza dalsze korekty, sterując zaworami ciśnieniowymi tak, aby zoptymalizować ilość wtryskiwanego płynu.

Jak wynika z powyższego opisu, urządzenie stanowiące wynalazek spełnia założone dla niego funkcje.

185 246

IW

185 246

.1

185 246

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do wstrzykiwania płynów do produktów mięsnych, które składa się z układu podtrzymującego mięso, kolektora płynu, umieszczonego nad wyżej wymienionym układem podtrzymującym, podłączonego do źródła płynu pod ciśnieniem, które ma wtryskiwacze zaopatrzone w wiele igieł rozmieszczonych na wyżej wymienionym kolektorze, skierowanych w stronę urządzenia podtrzymującego, oraz mechanizmu napędowego do przesuwania wyżej wymienionego kolektora płynu i wyżej wymienionych igieł pierwszego wtryskiwacza w kierunku urządzenia podtrzymującego, znamienne tym, że dla każdej ze wspomnianych igieł pierwszego wtryskiwacza (68) ma oddzielne elementy (38A) indywidualnej kontroli ilościowej płynu wstrzykiwanego przez każdą igłę (68) do produktu mięsnego znajdującego się na wyżej wymienionym układzie podtrzymującym (24), zaś igły wtryskiwacza (68) są wydrążone, przy czym każda igła montowana jest wsuwalnie wewnątrz wydłużonej pionowej rury prowadnicy (62), która na górnym końcu zakończona jest gniazdem zaworu (74), ima normalnie zamknięty zawór (94), zaś wspomniana rura prowadnicy (62) połączona jest ze źródłem płynu pod ciśnieniem a na dole ma przystosowaną do umieszczenia wyżej wymienionego zaworu (94), do zamknięcia dopływu cieczy do wyżej wymienionych igieł (68), oddzielną tulejkowatą nasadkę (76) obejmującą wsuwalnie poruszające się igły (68) zamontowane w środku każdej rury prowadnicy (62), przy czym prowadnice (62), zamontowane są wsuwalnie na kolektorze (34), który ma wiele odrębnych grup igieł (68), z których każda jest połączona z oddzielnym zbiornikiem płynu o indywidualnie kontrolowanym ciśnieniu (38A), zaś wspomniana każda grupa igieł (68) i każdy zbiornik płynu (38A), podłączone są do źródła (38) płynu pod ciśnieniem, przy czym ma zawór kontrolujący ciśnienie płynu (56) połączony operacyjnie z każdym zbiornikiem płynu (38A), oraz element sprężający powietrze (56C) operacyjnie związany z wyżej wymienionym zaworem kontrolującym ciśnienie płynu (56) do kontroli ilości płynu pod ciśnieniem dostarczanego do każdego zbiornika płynu (38A), przy czym zawór (56) jest operacyjnie podłączony do źródła sprężonego powietrza poprzez regulator kontrolujący powietrze (48A).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ze układ podtrzymujący (24) ma wiele skierowanych do góry drugich igieł (104), które są przymocowane do wyżej wymienionego urządzenia podtrzymującego (24).
3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, ze drugie igły (104) mają osie pionowe przesunięte w stosunku do osi igieł pierwszego wtryskiwacza (68).
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rura prowadnicy (62) ma wydłużone pionowe wycięcie (86) biegnące do dołu od wyżej wymienionego gniazda zaworu (74) oraz element blokujący (92), na kolektorze płynu (34), sięgający do wyżej wymienionego wycięcia (86) i stykający się z wyżej wymienioną igłą (68).
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawór (94) ma ruchomy trzpień zaworu ze sprężyną (98) o efektywnej długości suwu większej niż odcinek potrzebny do połączenia z gniazdem zaworu (74) na górnym końcu wyżej wymienionej igły (68).
6 Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ podtrzymujący uzupełniony jest w podajnik (18) z elementem ważącym
7. Sposób kontrolowanego wstrzykiwania płynów do produktów mięsnych za pomocą dużej liczby igieł wstrzykujących ze zbiornika płynu zawierającego płyn pod ciśnieniem, przy czym ilość płynu kontroluje się oddzielnie dla każdej igły, znamienny tym, ze produkt mięsny wazy się po pierwszej operacji wstrzyknięcia płynu i wagę tę porównuje z wagą docelową oraz w zależności od wyniku tego porównania ilość wtryskiwanego płynu do drugiego

185 246 podobnego produktu zmniejsza się lub zwiększa do osiągnięcia jak najmniejszej różnicy wagi produktu mięsnego w stosunku do wagi docelowej.