ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПРОМЫВАЮЩЕГО РАСТВОРА
HIGH-SPEED APPLICATION OF WASHING SOLUTION

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Обработка забитых животных путем введения обрабатывающего раствора в кровеносную систему забитых животных обеспечивает улучшенное качество мяса и увеличенный выход. Такая обработка, также называемая «промывание», включает удаление крови у животного и введение в кровеносную систему обрабатывающего раствора. Иллюстративное устройство для введения обрабатывающего раствора животным, таким как крупный рогатый скот, лошади, свиньи, домашняя птица, олень, буйвол, овца и другие, описан в патенте США № 5,007,336 и включен в данное описание посредством ссылки. Иллюстративный процесс убоя описан в патенте США № 5,964,656 и включен в данное описание посредством ссылки.
Краткое описание фигур
На Фиг.1 представлено устройство для высокоскоростного применения промывающего раствора согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения.
На Фиг.2 представлен механизм доставки катетера (CDM) согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения.
На Фиг.3 представлен стол для шлангов согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения.
На Фиг.4 представлен вид в перспективе поворотного синхронизирующего клапана согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения.
На Фиг.5 представлен схематичный вид сверху устройства и связанных с ним зон согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Обработка забитых животных осложняется рядом факторов. Центры по переработке мяса часто имеют возможность обрабатывать сотни или даже тысячи животных каждый день. Следовательно, высокоскоростная обработка может быть полезной для соответствия возможностям этих крупных мясоперерабатывающих центров. Поэтому желательно оптимизировать введение инъецируемого раствора во время обработки мяса.
Введение обрабатывающего раствора также необходимо выполнять в строгих условиях. Например, доставка обрабатывающего раствора должна происходить при постоянном давлении, достаточно высоком, чтобы обеспечить распределение по всему животному, не разрывая в то же время кровеносные сосуды. Процесс обработки также может быть осложнен необходимостью поддержания санитарных условий в устройствах, контактирующих с животными, и/или удерживания инъекционной насадки в кровеносной системе животного во время обработки.
В настоящем документе описаны разные варианты осуществления способа, устройства и системы для высокоскоростного применения промывающего раствора. В некоторых вариантах осуществления предоставлено устройство высокоскоростного применения для безопасной и гигиеничной доставки промывающего раствора в кровеносную систему (например, в сердце) или в другое надлежащее место у животного (например, овцы, свиньи, коровы и т. д.).
В качестве примера, животное можно поместить в положение на спине, и доставлять раствор в левый желудочек животного. В некоторых вариантах осуществления 6,5 литров раствора может быть доставлено за период времени в 30 секунд. В вариантах осуществления настоящего изобретения можно обеспечить доставку раствора со скоростью, которая соответствует скорости существующей линии убоя. Например, тогда как вручную возможно обрабатывать менее восьми животных в минуту, в вариантах осуществления настоящего изобретения можно обеспечить доставку раствора более восьми животным в минуту (например, 13 в минуту).
В вариантах осуществления настоящего изобретения может иметься устройство, имеющее множество кареток, приводимых в движение общим приводным механизмом и циркулирующих по карусельному направляющему устройству овальной формы. «Овальная форма» в рамках настоящего изобретения может включать эллипсоидальные формы, формы стадионов и прочее. Направляющее устройство может быть образовано двумя основными и по существу прямолинейными сторонами: стороной оператора и стороной дезинфекции (иногда упоминаемой в настоящем документе как «не сторона оператора»). Например, на стороне оператора один или несколько операторов могут взаимодействовать с устройством. И наоборот, операторам не рекомендуется заходить на сторону дезинфекции.
Каждая из кареток может содержать механизм доставки катетера (CDM), проходящий от нее в направлении вниз. Промывающий раствор можно дозировать в катетер каждого CDM на стороне оператора устройства. Оператор может инициировать последовательность промывания после ручного помещения катетера в кровеносную систему (например, сердце) недавно забитого животного. Каретки могут перемещаться по направляющему устройству с той же скоростью, что и основной конвейер для животных, и следовать за животными по направляющему устройству, доставляя в то же время раствор вдоль стороны оператора устройства.
На выходном конце устройства со стороны оператора катетер можно извлекать из животного. Катетер можно отводить назад в надлежащее положение, и он следует с кареткой по дезинфицирующей стороне в зону мойки водой с температурой окружающей среды в течение определенного периода времени (например, 10 секунд). Затем катетер может продолжать двигаться в зону дезинфекции на стороне дезинфекции, где его можно опрыскивать горячей питьевой фильтрованной водой определенной температуры в течение определенного периода времени (например, по меньшей мере 85 градусов по Цельсию в течение 10 секунд). После дезинфекции катетер, переносимый соответствующей кареткой, может вернуться назад на сторону оператора, где он снова может быть помещен в кровеносную систему другого животного, и процесс может быть повторен.
В следующем подробном описании сделана ссылка на прилагаемые фигуры, которые составляют его часть. Фигуры показывают в качестве иллюстрации, как можно реализовать на практике один или несколько вариантов осуществления изобретения.
Эти варианты осуществления описаны достаточно подробно, чтобы позволить рядовым специалистам в данной области реализовать на практике один или несколько вариантов осуществления настоящего изобретения. Следует понимать, что можно использовать другие варианты осуществления и что можно сделать технологические, электрические и/или конструктивные изменения без выхода за пределы объема настоящего изобретения.
Следует понять, что элементы, показанные в разных вариантах осуществления в данном документе, могут быть добавлены, заменены, объединены и/или исключены, чтобы обеспечить ряд дополнительных вариантов осуществления настоящего изобретения. Пропорция и относительный масштаб элементов, представленных на фигурах, предназначены для иллюстрации вариантов осуществления настоящего изобретения и не должны рассматриваться в ограничительном смысле.
На Фиг.1 представлено устройство для высокоскоростного применения промывающего раствора согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения. Как правило, устройство 100 содержит опорную конструкцию 102, систему 104 привода карусельного устройства, систему доставки катетера, стол 108 для шлангов и поворотный синхронизирующий клапан 110. Устройство 100 может дополнительно содержать кожухи и/или обшивку машины, которые не показаны на фиг.1, чтобы не затруднять понимание вариантов осуществления настоящего изобретения. Кроме того, устройство 100 может содержать систему мойки и стерилизации (не показанную на фиг.1), которая может содержать различные стерилизаторы, ванны и/или сушилки. Устройство может содержать две стороны: сторону 103-а оператора и сторону 103-b дезинфекции.
Опорная конструкция 102 может содержать опорную раму, на которой может быть установлено вертикально ориентированное металлическое направляющее устройство вместе с кулачковым роликовым рельсом. Как показано на фиг.1, опорная конструкция 102 может содержать пару опорных ножек, хотя варианты осуществления настоящего изобретения этим не ограничены. Опорная конструкция 102 может поддерживать остальные компоненты устройства 100 на надлежащей высоте над землей, так чтобы животных можно было направлять под системой доставки катетера устройства 100.
Система 104 привода карусельного устройства может придавать поступательное движение множеству кареток 105, которые могут циркулировать по металлическому направляющему устройству, поддерживаемому на опорной конструкции 102. В примере, проиллюстрированном на фиг.1, в устройстве 100 содержится двадцать кареток 105, хотя варианты осуществления в данном документе не ограничены конкретным количеством кареток. На каждой из кареток 105 можно установить соответствующий CDM (более подробно обсуждается ниже со ссылкой на фиг. 2).
Система 104 привода карусельного устройства может содержать приводную цепь, которая может проходить внутри направляющей, которая имеет в конкретном интервале (например, 940 миллиметров) приводное штифтовое устройство, которое находится в соответствующей прорези, обработанной в виде ушка, прикрепленного к каждой каретке. 105. Система 104 привода карусельного устройства может содержать синхронный серводвигатель, который может быть соединен с подходящим редуктором. Система 104 привода может приводить каретки 105 в движение с интенсивностью (например, скоростью), практически, соответствующей скорости конвейера, переносящего животных.
Система доставки катетера может содержать соответствующий CDM 114 на каждой из кареток 105. CDM 114 может обеспечить размещение катетера 116 в соответствующем положении для промывания животных, мытья насадок и/или дезинфекции насадок.
Хотя это не показано на фиг.1 для внесения ясности, поворотный синхронизирующий клапан 110 может быть соединен с каждым из CDM 114 посредством соответствующего шланга. Жидкость можно подавать через поворотный синхронизирующий клапан 110 в каждый из шлангов, а затем в каждый из CDM 114, расположенных на стороне 103-a оператора. Шланги и их путь перемещения по устройству 100 описаны более подробно со ссылкой на фиг.3; поворотный синхронизирующий клапан 110 описан более подробно на фиг.4 и 5.
На Фиг.2 показан механизм 114 доставки катетера (CDM) согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения. CDM 114 может быть одним из множества CDM, каждый из которых может быть установлен, например, на соответствующую каретку 105. В некоторых вариантах осуществления устройство 100 может содержать 20 таких кареток 105, хотя варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены конкретным числом.
Как показано на фиг.2, CDM 114 может содержать блокирующий механизм 118, пружинный балансир 119, кулачковый роликовый узел 124, деталь 120 в виде вала, деталь 122 в виде шланга и катетер 116. В некоторых вариантах осуществления блокирующий механизм 118 может представлять собой инерционный блокирующий механизм и/или подпружиненный тормоз. Деталь 120 в виде вала может представлять собой, например, полый металлический стержень, такой как стержень из нержавеющей стали. Деталь 122 в виде шланга может представлять собой отрезок (например, 12 дюймов) гибкой трубки подходящей толщины (например, 12 миллиметров).
Кулачковый роликовый узел 124 может обеспечивать вертикальное перемещение детали 120 в виде вала (и, таким образом, детали 122 в виде шланга и катетера 116) из «исходного» положения в положение «оператора» (обсуждается ниже). Затем блокирующий механизм 118 может выборочно фиксировать вертикальное положение детали 120 в виде вала в «положении оператора», которое оператор может преодолевать при помощи силы нажима. В некоторых вариантах осуществления оператор может удерживать деталь 120 в виде вала под натяжением с помощью пружинного балансира 119 и регулировать вверх или вниз против сопротивления, создаваемого пружинным балансиром 119. В некоторых вариантах осуществления деталь 120 в виде вала можно приводить в действие пневматически с перемещением из исходного положения в положение оператора или наоборот. Иными словами, в некоторых вариантах осуществления пневматический цилиндр может перемещать деталь в виде вала из исходного положения в положение оператора.
Во время работы CDM 114 может иметь три общих положения. Первое «вверх» или «исходное», когда оператор не использует его; второе, «положение оператора», в котором оператор может им манипулировать; и третье, «в сердце», когда он зажат в разрезанной грудной клеткой и происходит промывание. В «исходном» положении деталь 120 в виде вала может быть отведена до самой высокой точки по вертикали. В положении «в сердце» деталь 120 в виде вала может быть выдвинута до самой нижней точки по вертикали. В «положение оператора» деталь 120 в виде вала может находиться в вертикальном положении между этими крайними точками (например, на 5-6 дюймов ниже «исходного» положения.
Оператор может извлечь катетер 116, вручную, вытягивая его из положения оператора. После извлечения катетер 116 можно вставить в кровеносную систему животного, и оператор может нажать кнопку «начало промывания», чтобы начать промывание. Катетер может перемещаться с животным вокруг части устройства 100 во время промывания до тех пор, пока он не достигнет конца стороны 103-a оператора, где его можно извлечь из животного после завершения промывания. При извлечении катетер 114 может автоматически возвращаться в «исходное» положение (например, когда кулачковый роликовый узел 124 наклоняется вверх).
Если катетер 116 не извлечен из животного при достижении конца стороны 103-a оператора устройства 100, система привода карусельного устройства 104 может остановиться.
На Фиг.3 показан стол 108 для шлангов согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения. В разных вариантах осуществления стол 108 для шлангов может быть неподвижным, так что каретки 105 циркулируют вокруг и ниже периметра стола 108 для шлангов. На своих основных сторонах (например, на стороне 103-а оператора и не операторской стороне 103-b дезинфекции) стол для шлангов может быть поднят. Как показано, приподнятая кромка или край могут выступать вдоль стороны 103-а оператора и стороны 103-b дезинфекции. Как показано ранее на фиг.1 и как показано ниже на фиг.4, поворотный синхронизирующий клапан 110 может проходить через центральную часть основания стола 108 для шлангов. Множество шлангов могут быть соединены в радиальных положениях поворотного синхронизирующего клапана 110 и могут проходить от него наружу.
Как описано далее ниже, каждый из шлангов может быть соединен с одной соответствующей кареткой 105. Когда каретки 105 циркулируют вокруг стола 108 для шлангов, поворотный синхронизирующий клапан 110 может вращаться. Форму стола 108 для шлангов можно выбрать таким образом, чтобы величина провисания шланга между вращающимся синхронизирующим клапаном 110 и присоединенной кареткой оставалась по существу постоянной, независимо от положения каретки по контуру вокруг стола 108 для шлангов. Таким образом, шланги, соединяющие поворотный синхронизирующий клапан 110 с каретками 105, могут перемещаться с кареткой 105, не запутываясь во время движения. Стол 108 для шлангов может обеспечивать опору для каждого шланга, независимо от того, расположена ли его каретка 105 на отдаленном конце стола 108 для шлангов или по обе стороны от стола 108 для шлангов.
На Фиг.4 показан вид в перспективе поворотного синхронизирующего клапана 110 согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.4, поворотный синхронизирующий клапан 110 может содержать узел 126 потолочного монтажного кронштейна и поворотного привода, соединительный узел 128 поворотного привода, неподвижную часть 130 клапана, вращающуюся часть 132 клапана, опорную стойку 134, приводной вал 136 и ведущую звездочку 138. Как обсуждалось ранее, поворотный синхронизирующий клапан 110 (например, приводной вал 136) может проходить через стол 108 для шлангов.
В некоторых вариантах осуществления вращающаяся часть 132 клапана может содержать множество (например, 20) выпускных отверстий 140 для соединения шланга с CDM 114. Каждое из выпускных отверстий 140 может быть соединено с соответствующей кареткой 105 (например, CDM 114 соответствующей каретки 105) шлангом (не показан на фиг. 4, чтобы не мешать вариантам осуществления настоящего изобретения). Когда каретки циркулируют вокруг устройства 100, вращающаяся часть 132 клапана может свободно вращаться, обеспечивая попадание потока промывающего раствора в каждый CDM 114 на стороне 103-a оператора устройства 100. В некоторых вариантах осуществления, таких как показан на фиг.4, каждое из выпускных отверстий может быть соединено через соответствующий шланг с периферийным выпускным кольцом 141 в основании поворотного синхронизирующего клапана 110. Промывающий раствор может течь из выпускных отверстий 140, через периферийное выпускное кольцо 141, а затем в каждый CDM 114.
Неподвижная часть 130 клапана может быть расположена внутри вращающейся части 132 клапана и может содержать несколько впускных отверстий (например, 10 впускных отверстий) 142. Впускные отверстия 142 могут принимать промывающий раствор из источника, такого как бак, резервуар, насос и т. д.
Промывающий раствор может протекать во вращающийся синхронизирующий клапан 110 через впускные отверстия 142 и проходить через отверстия неподвижной части 130 клапана, так как половина (например, приблизительно 180 градусов) неподвижной части 130 клапана имеет отверстия. Соответственно, жидкость может поступать в неподвижную часть 130 клапана через впускные отверстия 142, из одного из отверстий, а затем из одного из выпускных отверстий вращающейся части 132 клапана, когда оно совпадает с одним из отверстий.
Неподвижная часть 130 клапана может вращаться по необходимости, так чтобы поток жидкости через нее направлялся в определенном направлении. Например, жидкость можно направить к стороне 103-а оператора устройства 100, не операторской стороне 103-b устройства 100 и/или в положения, находящиеся между ними. Во время промывания животных можно обеспечить поток в направлении стороны 103-а оператора устройства 100. При очистке устройства 100, например, во время выполнения операции очистки на месте, поток может быть разрешен в направлении не операторской стороны 103-b устройства 100.
Чтобы вращать неподвижную часть 130 клапана, соединительный узел 128 поворотного привода можно соединить с неподвижной частью 130 клапана и вызвать вращение неподвижной части 130 клапана относительно узла 126 потолочного монтажного кронштейна и поворотного привода, соединенного с потолком или соответствующей стационарной конструкцией. Поворотный синхронизирующий клапан 110 можно закрепить в его основании с помощью опорной стойки 134, которую можно привинтить к столу 108 для шлангов и герметично закрыть, например, для предотвращения роста микроорганизмов и/или проникновения влаги. Соединительный узел 128 поворотного привода может содержать, например, впускное/выпускное отверстия, которые можно использовать для прохода чистого промышленного воздуха (например, при максимальном давлении 7 бар).
Приводной вал 136 может провести через опорную стойку 134 и соединить с ведущей звездочкой 138 под столом 108 для шлангов. Поскольку поворотный синхронизирующий клапан 110 опирается на свое основание через опорную стойку 134, верхнюю часть поворотного синхронизирующего клапана 110 можно не закреплять, и можно позволить ей двигаться посредством гибких упругих втулок. Определенная свобода движения может быть необходима, чтобы минимизировать износ сопряженных компонентов поворотного синхронизирующего клапана 110.
Как обсуждалось ранее, неподвижную часть 130 клапана можно вращаться по необходимости, так чтобы поток жидкости через нее направлять в определенном направлении. Например, жидкость можно направлять в сторону 103-a оператора устройства 100 или в не операторскую сторону 103-b устройства 100. При промывании животных можно обеспечить поток в направлении стороны 103-а оператора устройства 100. При очистке устройства 100, например, во время выполнения операции очистки на месте, можно обеспечить поток в направлении не операторской стороны 103-b дезинфекции устройства 100.
На Фиг.5 показана схема вида сверху устройства 100 и окружающих зон согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.5, сторона 103-a оператора устройства 100 может включать зону 144 промывания животных и зону 146 отвода катетера (показанную на фиг.5 как «зона 146 удаления катетера»). Один или несколько операторов могут взаимодействовать с устройством 100 во время работы. В зоне 144 промывания животного первый оператор может разрезать перикардиальный мешок животного, чтобы обнажить сердце, и разрезать полую вену животного. Затем второй оператор может вставлять катетер 116 и начинать цикл промывания. После того, как каретка 105 переместится в зону 146 отвода катетера и промывание завершают, третий оператор может удалить катетер 116. По мере того как катетер 116 продолжает перемещаться по дезинфицирующей стороне 103-b устройства 100, он может входить в зону 148 холодной мойки, где его можно погрузить в воду, и затем может входить в зону дезинфекции 150 для дезинфекции.
Катетер 116 можно мыть в зоне 148 холодной мойки в течение минимального периода времени, например, 10 секунд. Зона 148 холодной мойки может содержать ванну с водой комнатной температуры и/или охлажденной водой. В зоне 150 дезинфекции катетер 116 можно опрыскивать питьевой фильтрованной водой с повышенной температурой (например, 85 градусов по Цельсию) в течение минимального периода времени (например, 15 секунд). В некоторых вариантах осуществления катетер 116 можно продувать с использованием струи воздуха. В некоторых вариантах осуществления катетер 116 можно высушить перед повторным входом в сторону 103-a оператора устройства 100.
В некоторых вариантах осуществления устройство 100 можно очищать одновременно с остальной частью оборудования, на котором оно работает. Например, устройство 100 может выполнять процедуру очистки на месте (CIP). В разных вариантах осуществления процедура CIP может включать первоначальное промывание устройства 100, нанесение каустика, второе промывание и применение дезинфицирующего средства. Как обсуждалось ранее, неподвижную часть 130 поворотного синхронизирующего клапана 110 можно вращать так, чтобы обеспечить протекание CIP-жидкостей на сторону 103-b дезинфекции устройства 100, а не на сторону 103-a оператора.
В некоторых вариантах осуществления резку грудины может выполнять первый оператор из-за наличия места в цепи на линии до того, как животное достигает устройства. В некоторых вариантах выполнения обязанности операторов могут быть автоматизированы. Например, в некоторых вариантах осуществления удаление катетера 116 может быть автоматизировано.
Хотя в настоящем документе были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления, рядовые специалисты в данной области должны понять, что схема, рассчитанная на достижение тех же результатов, может быть заменена для конкретных показанных вариантов осуществления. Настоящее раскрытие предназначено охватывать адаптации или варианты разных вариантов осуществления настоящего изобретения.
Следует понимать, что приведенное выше описание было сделано иллюстративным, а не ограничительным образом. Комбинация вышеупомянутых вариантов осуществления и других вариантов осуществления, конкретно не описанных в данном документе, будет очевидна для специалистов в данной области техники при рассмотрении вышеприведенного описания.
Объем разных вариантов осуществления настоящего изобретения включает другие варианты применения, в которых используются вышеупомянутые конструкции и способы. Следовательно, объем разных вариантов осуществления настоящего изобретения следует определять со ссылкой на прилагаемую формулу изобретения вместе с полным диапазоном эквивалентов, на которые имеют право такие формулы изобретения.
В вышеприведенном подробном описании разные признаки сгруппированы в одном варианте осуществления с целью оптимизации раскрытия. Этот способ раскрытия не следует интерпретировать как отражение намерения, что раскрытые варианты осуществления настоящего изобретения должны использовать больше признаков, чем специально указано в каждом пункте формулы изобретения.
Скорее, как отражают нижеследующие пункты формулы изобретения, предмет изобретения относится не ко всем признакам одного раскрытого варианта осуществления. Таким образом, нижеследующая формула изобретения тем самым включена в подробное описание, причем каждый пункт формулы изобретения является самостоятельным в качестве отдельного варианта осуществления.