УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБИВАНИЯ ЯИЦ И СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЫХОДА ПРОДУКЦИИ В ПРОЦЕССЕ РАЗБИВАНИЯ ЯИЦ
EGG BREAKING DEVICE AND METHOD FOR INCREASING PRODUCT YIELD DURING EGG BREAKING

Данное изобретение относится к устройству для разбивания яиц, предназначенному для разбивания яиц, имеющих скорлупу и содержимое, включающее желток и белок, причем устройство содержит: средства для разбивания яиц, каждое из которых приспособлено для удержания, разбивания и вскрытия одного яйца за один раз, причем указанные средства для разбивания яиц выполнены с возможностью перемещения вдоль направления перемещения во время разбивания и вскрытия яиц, при этом указанные средства для разбивания яиц расположены в виде колонок, каждая из которых проходит по существу перпендикулярно направлению перемещения, и рядов, проходящих в направлении перемещения средства для разбивания яиц; по меньшей мере одно средство активации разбивания, выполненное с возможностью приведения в действие каждого средства для разбивания яиц для обеспечения разбивания и вскрытия удерживаемого им яйца; по меньшей мере одно средство для приема содержимого яиц для приема содержимого яиц, разбитых и вскрытых средством для разбивания яиц, причем указанное содержимое выгружено из скорлупы под действием силы тяжести; и собирающий блок для белка для сбора белка, остающегося на скорлупе и/или средствах для разбивания яиц после выгрузки содержимого яйца под действием силы тяжести, при этом указанный собирающий блок для белка содержит по меньшей мере один собирающий элемент, имеющий по меньшей мере одно отверстие, приспособленное для пропуска текучей среды, причем указанное отверстие (указанные отверстия) выполнено (выполнены) на внешней поверхности собирающего элемента (собирающих элементов). Такое устройство для разбивания яиц часто содержит средства для приема содержимого яиц, каждое из которых выполнено с возможностью приема содержимого одного яйца за один раз, причем указанные средства для приема содержимого яиц могут быть выполнены с возможностью отделения желтка яйца от белка. Тем не менее, устройство также может быть предназначено для производства цельного яичного продукта и может иметь только одно или несколько обычных приемных средств для яиц, таких как лоток или контейнер, расположенных в нижней части устройства. Изобретение относится ко всем таким устройствам, независимо от количества средств для приема содержимого яйца.
Изобретение также относится к способу повышения продуктивности процесса разбивания яиц.
Такой способ и такое устройство известны из патентного документа US 5,628,246 и хорошо зарекомендовали себя при сборе большого процента содержимого яиц. Тем не менее полученный белковый продукт не может быть одобрен для потребления человеком согласно относительно строгими правилами, применяемыми в настоящее время, например, в США. Поскольку данный процесс, кроме того, потребляет много энергии, он редко бывает рентабельным.
Таким образом, первой целью изобретения является создание усовершенствованного устройства для сбора белка, оставшегося на скорлупе и/или на средствах для разбивания яиц, и второй целью изобретения является предложение способа, который обеспечивает сбор белка, оставшегося на скорлупе и/или на средстве для разбивания яиц после выгрузки содержимого под действием силы тяжести, с помощью способа, который является более эффективным и который предпочтительно также обеспечивает одобренный белковый продукт для потребления человеком в более широком диапазоне юрисдикций.
Согласно первому аспекту изобретения указанная первая цель достигается с помощью устройства для разбивания яиц, причем собирающий блок для белка также содержит по меньшей мере один закрывающий элемент, выполненный с возможностью закрытия отверстия (отверстий) в собирающем элементе (собирающих элементах), при этом собирающий элемент (собирающие элементы) и/или закрывающий элемент (закрывающие элементы) выполнены с возможностью перемещения между первым взаимным положением, в котором закрывающий элемент (закрывающие элементы) выполнены с возможностью закрытия отверстия (отверстий), и вторым взаимным положением, в котором отверстие (отверстия) открыто (открыты).
Термин "текучая среда" используется как общий термин, включающий как жидкости, так и газы, в том числе окружающий воздух и другие смеси. В данное время считается предпочтительным использование окружающего воздуха и создание внутреннего потока через отверстие (отверстия) в собирающем элементе (собирающих элементах) путем подачи пониженного давления во внутреннюю часть собирающего элемента (собирающих элементов). Другие примеры включают использование очищенного газа или стерилизованной воды, которые обеспечивают преимущество, состоящее в том, что они вытолкнуты из отверстия (отверстий) в собирающем элементе (собирающих элементах) так, что они действуют в качестве воздушного ножа или водоструйного резака.
В данном контексте термин "закрыто" не обязательно означает, что отверстие (отверстия) полностью закрыты, может быть достаточно того, что закрывающий элемент (закрывающие элементы) расположены так по отношению к собирающему элементу (собирающим элементам), что поток текучей среды через указанное по меньшей мере одно отверстие в указанном по меньшей мере одном собирающем элементе частично перекрыт по сравнению с указанным вторым взаимным положением. Аналогично, термин "незакрытый" не следует понимать, как подразумевающий, что никакая часть закрывающего элемента (закрывающих элементов) не может перекрывать отверстие (отверстия), а только то, что большая часть отверстия (отверстий) доступна для использования в качестве прохода для текучей среды, чем в указанном первом взаимном положении, и что данная доступная площадь отверстия достаточна для достижения необходимого объема потока текучей среды. Фактически, обеспечивая закрывающему элементу (закрывающим элементам) возможность закрытия части отверстия (отверстий) даже в указанном втором взаимном положении, возможно использование для регулирования потока текучей среды в ответ на различные производственные требования.
Также или дополнительно регулирование потока текучей среды через отверстие (отверстия) может быть достигнута путем размещения регулятора текучей среды, выполненного с возможностью регулирования количества текучей среды, подаваемой в/извлекаемой из собирающего элемента. Данный регулятор текучей среды может быть, например, клапаном, регулирующим количество воздуха, вдуваемого или высасываемого из собирающего элемента, или частотным преобразователем на насосе.
Для простоты далее будут упомянуты "собирающий элемент" и "закрывающий элемент", несмотря на то, что устройство с несколькими собирающими элементами и/или более чем одним закрывающим элементом, связанным с каждым собирающим элементом, также входит в объем изобретения. Таким образом, следует понимать, что, если не указано иное, ссылка на "собирающий элемент" или "закрывающий элемент" не исключает наличия более одного такого элемента, и аналогичные соображения относятся к отверстию, причем ссылка на "отверстие" не исключает наличия группы или набора отверстий.
Перемещение между указанным первым взаимным положением и указанным вторым взаимным положением может быть достигнуто путем перемещения собирающего элемента относительно закрывающего элемента или наоборот, или путем перемещения их обоих относительно друг друга, либо синхронно с перекрытием во времени, либо друг за другом. Для достижения такого перемещения собирающий элемент (собирающие элементы) могут быть выполнены с возможностью поворота, откидывания или смещения относительно закрывающего элемента (закрывающих элементов), и/или закрывающий элемент (закрывающие элементы) могут быть выполнены с возможностью поворота, откидывания или смещения относительно собирающего элемента (собирающих элементов). Несмотря на то, что в описании некоторых вариантов выполнения ниже взаимное перемещение собирающего элемента и закрывающего элемента относительно друг друга будет называться перемещением вперед и назад, следует понимать, что относительное перемещение может быть однонаправленным поворотным перемещением. Например, закрывающий элемент выполнен с возможностью поворота вокруг собирающего элемента только в одном направлении, так что он приведен в указанное второе положение каждый раз после завершения полного поворота. В другом примере половинный поворот приводит к тому, что собирающий элемент и закрывающий элемент находятся в указанном втором относительном положении путем выполнения отверстий на двух противоположных сторонах закрывающего элемента. Поворот может быть непрерывным и согласованным со скоростью работы остальной части устройства или может быть прерывистым.
Если закрывающий элемент и собирающий элемент перемещены относительно близко друг к другу во время взаимного перемещения и если закрывающий элемент выполнен соответствующим образом, закрывающий элемент может быть использован для удаления остатков с поверхности собирающего элемента во время перемещения. В частности, предусмотрено, что внутренняя поверхность закрывающего элемента, обращенная к собирающему элементу, находится по существу на одном уровне с внешней поверхностью собирающего элемента и в указанном первом положении обеспечивает закрытие отверстия по существу полностью, так что закрывающий элемент выполнен с возможностью соскабливания белка и других остатков, например, халазы и фрагментов скорлупы, с внешней поверхности собирающего элемента. Для этого закрывающий элемент может быть выполнен с кромкой из жесткого материала, проходящей вплотную по внешней поверхности собирающего элемента во время перемещения из указанного второго положения и обратно по направлению к указанному первому положению. В другом варианте выполнения закрывающий элемент имеет кромку из более мягкого материала, которая находится в непосредственном контакте с поверхностью собирающего элемента и таким образом выполнена с возможностью стирания остатков белка и т.д.
Тем не менее, также возможно, чтобы закрывающий элемент (закрывающие элементы) были расположены на внутренней стороне собирающего элемента, так что внешняя поверхность закрывающего элемента смежна с внутренней поверхностью собирающего элемента. Это может обеспечить хорошую защиту закрывающего элемента и любых связанных с ним подвижных частей.
В конкретном варианте выполнения изобретения собирающий элемент представляет собой трубу с практически круглым поперечным сечением, которая установлена так, что обеспечена возможность поворота вокруг его оси длины, а закрывающий элемент является неподвижной пластиной, которая изогнута так, что повторяет форму внутренней поверхности собирающего элемента. Когда собирающий элемент повернут, отверстия перемещены за закрывающий элемент. Если собирающий элемент и закрывающий элемент отрегулированы соответствующим образом относительно друг к другу, любой белок и другие остатки, присутствующие на поверхности закрывающего элемента, могут быть соскоблены, как описано выше.
Удаление белка во время взаимного перемещения не только увеличивает выход продукции, но и предотвращает непреднамеренную закупорку отверстия (отверстий), вызванную остатками белка, халазой и фрагментами скорлупы.
Взаимное перемещение закрывающего элемента и собирающего элемента между двумя положениями может быть также использовано для механического срезания халазы или нити белка, все еще соединенной с половинками яичной скорлупы или с средством для разбивания яиц.
Для поддержания вышеописанного эффекта соскабливания и/или срезания закрывающего элемента, описанного выше может быть обеспечено преимущество, состоящее в использовании двух закрывающих элементов, которые перемещены друг к другу чтобы было обеспечено функционирование в качестве ножниц, срезающих халазу или белок.
Соскобленный или отрезанный белок может либо упасть на расположенный под ним собирающий поддон, что особенно актуально, когда закрывающий элемент находится с внешней стороны, либо попасть в отверстия в собирающем элементе, когда собирающий белок блок возвращен в указанное второе взаимное положение, в котором отверстия не закрыты.
В ходе испытаний было обнаружено, что размер и расположение отверстий и их общая площадь поверхности имеют значение как в отношении потребления энергии устройством, так и в отношении качества получаемого белкового продукта.
В частности, было обнаружено, что преимущественно использование ряда отверстий, проходящих по существу перпендикулярно направлению перемещения средств для разбивания яиц, и в котором каждое отверстие ряда предпочтительно расположено под рядом средств для разбивания яиц. Это обеспечивает минимизацию количества текучей среды, используемой для сбора белка, так как она применена только локально, там, где это наиболее необходимо. Если использована жидкость, это означает, что количество жидкости, потенциально попадающей в белковый продукт, сведено к минимуму. При использовании окружающего воздуха потребление энергии будет сравнительно низким, и образование пены может быть уменьшено.
Количество отверстий в наборе, как правило, соответствует однократному, двукратному или трехкратному количеству средств для разбивания яиц в каждой колонке. При использовании двух отверстий для каждого ряда, они могут быть расположены под каждой половиной скорлупы разбитого яйца или в продолжение друг друга в направлении движения средств для разбивания яиц. Разумеется, возможно также использование двух отдельных собирающих белок блоков, расположенных друг за другом в направлении перемещения средств для разбивания яиц, что обеспечивает дополнительную возможность для восстановления белка и обеспечит продолжение процесса даже в случае неисправности одного собирающего блока.
Вариант выполнения с отдельным собирающим элементом для каждого ряда средств для разбивания яиц также входит в объем изобретения и обеспечивает его легкую замену в случае непреднамеренной блокировки отверстия. То же самое относится к варианту выполнения с отдельным закрывающим элементом для каждого ряда средств для разбивания яиц и к комбинации данных вариантов выполнения. Тем не менее, при использовании пониженного давления в собирающем элементе (собирающих элементах) в данное время считается преимущественным использование собирающего элемента, который проходит под несколькими рядами средств для разбивания яиц, предпочтительно под по меньшей мере половиной рядов средств для разбивания яиц. В таком варианте выполнения внутренняя часть собирающего элемента может обеспечить преимущество, состоящее в выполнении в виде канала, приспособленного для подачи белка, всасываемого через отверстия, к средству для приема белка.
В одном варианте выполнения собирающий элемент (собирающие элементы) соединен(ы) с источником вакуума так, что окружающий воздух и, возможно, белок могут быть втянуты через отверстия. Белок, который под воздействием вакуума отделен от половинок яичной скорлупы и/или средств для разбивания яиц, может либо стекать по внешней стороне собирающего элемента и может быть собран в отдельном средстве для приема белков, либо может стекать непосредственно в приемное средство, либо может быть всосан через отверстие и может проходить через собирающий элемент в приемное средство.
В данном варианте выполнения наличие отдельных отверстий под соответствующими рядами средств для разбивания яиц означает, что количество воздуха, всасываемого в собирающий элемент, удержано на минимальном уровне, что обеспечивает несколько преимуществ. Во-первых, возможно использование значительно меньшего вакуумного насоса, чем в устройстве, известном из патентного документа US 5,628,246, что приводит к уменьшению размеров всего устройства. Во-вторых, снижена энергия, потребляемая вакуумным насосом, и то же самое потенциально относится к шуму, созданному насосом. В-третьих, но, возможно, это самое главное, в белковый продукт, собранный в собирающем элементе, подмешено меньше воздуха, что приводит к получению продукта с меньшим количеством пены. Меньшее количество пены означает, что продукт более прозрачен и наличие крови или других примесей легче обнаружить, что денатурация белка, связанная с образованием пены, уменьшена, и что необходимость последующего отделения или отстаивания пены уменьшена.
В другом варианте выполнения текучая среда, например, окружающий воздух или стерилизованная вода, распылена из отверстий, которые, таким образом, служат направляющими элементами жидкостного резака. Такие отверстия направляющих элементов могут быть приспособлены для подачи неподвижной, движущейся или прерывистой струи текучей среды, причем струя может быть линейной, конусообразной, веерообразной или иметь любую другую форму в зависимости от требований. При использовании только одного отверстия, жидкостный резак должен был бы проходить по ширине собирающего элемента параллельно колонкам средств для разбивания яиц, возможно, даже по всей ширине устройства.
Белок, который под воздействием текучей среды из жидкостного резака отрезан от половинок яичной скорлупы и/или средств для разбивания яиц, может либо стекать по внешней стороне собирающего элемента и может быть собран в отдельном средстве для приема белков, либо может стекать непосредственно в приемное средство.
Трубы или трубки для подачи текучей среды к отверстиям направляющих элементов жидкостного резака могут быть выполнены в собирающем элементе или в соединении с ним.
Использование газа, а не жидкости в жидкостном резаке обеспечивает преимущество, состоящее в том, что риск смешивания текучей среды с белком сравнительно низок, но следует соблюдать осторожность во избежание повышенного пенообразования.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Размер и форма отверстия (отверстий) зависят от того, будут ли они служить в качестве форсунок жидкостного резака или вакуумных форсунок, как также объяснено выше. Что касается использования вакуума в данное время считается предпочтительным, чтобы общая площадь поверхности отверстия (отверстий) на уровне с внешней поверхностью собирающего элемента составляла от 0.00002 м (20 мм) до 0.0001 м (100 мм) на одном средстве для разбивания яиц в каждой колонке, предпочтительно от 0.00003 м (30 мм) до 0.00006 м (60 мм) на одном средстве для разбивания яиц в каждой колонке, и еще более предпочтительно приблизительно 0.00004 м (40 мм) на одном средстве для разбивания яиц в каждой колонке, когда устройство предназначено для использования для обработки куриных яиц. При таком размере возможно обеспечение баланса, при котором как образование пены, так и риск непреднамеренного засорения отверстий сведены к минимуму.
Как объяснено выше, отдельные отверстия могут быть предусмотрены в каждом ряду средств для разбивания яиц, и выполнение таких отверстий включает выполнение групп отверстий, так что каждое средство для разбивания яиц проходит над несколькими отверстиями. Например, два отверстия могут быть расположены в продолжение друг друга так, что белок, не собранный в первом отверстии, может быть собран во втором отверстии, причем тип текучей среды, объем потока текучей среды и/или направление потока текучей среды отличны от типа текучей среды в первом отверстии.
Также возможно расположение отверстия под каждой из половинок скорлупы, образованных в результате вскрытия яйца, и при комбинировании данных двух вариантов выполнения отверстия могут быть расположены в конфигурации два на два, причем все четыре отверстия обеспечивают сбор белка из одного яйца.
Согласно второму аспекту изобретения указанная вторая цель достигается с помощью способа, в котором по меньшей мере один закрывающий элемент обеспечивает возможность закрытия отверстия (отверстий) в собирающем элементе (собирающих элементах), причем собирающий элемент (собирающие элементы) и/или закрывающий элемент (закрывающие элементы) выполнены с возможностью перемещения вперед и назад между первым взаимным положением, в котором закрывающий элемент (закрывающие элементы) обеспечивают закрытие отверстия (отверстий), и вторым взаимным положением, в котором отверстие (отверстия) открыты.
Данное взаимное перемещение собирающего элемента и закрывающего элемента может быть выполнено каждый раз, когда средство для разбивания яиц проходит над отверстием. Таким образом, проход для текучей среды закрыт, когда проходит одно яйцо, и снова открыт, когда над отверстием находится новое яйцо, так что текучая среда проходит через отверстие только тогда, когда есть возможность сбора белка.
Открывание отверстия только при нахождении по меньшей мере одного вскрытого яйца над собирающим элементом может уменьшить количество энергии, необходимой для приведения в действие собирающего белок блока, и, следовательно, сделать весь процесс более эффективным.
Еще одним преимуществом открытия отверстия только тогда, когда разбитые яйца находятся над собирающим элементом, может быть уменьшение динамических нагрузок, воздействующих на собранный белок, что в свою очередь может привести к уменьшению образования пены. Уменьшение образования пены облегчает как осмотр белка, так и последующее обращение с ним, как описано выше.
Еще одним преимуществом регулярного закрытия и открытия отверстия является эффект соскабливания, который обеспечивает удаление остатков белка, халазы, фрагментов скорлупы и других остатков с собирающего элемента, как описано выше.
Поскольку современные устройства для разбивания яиц работают на очень высоких скоростях, тем не менее в данном время предпочтительно, чтобы закрывающий элемент (закрывающие элементы) не были перенесены назад в и вперед между указанными первым и вторым положениями каждый раз, когда средство для разбивания яиц или колонка средств для разбивания яиц проходят мимо собирающего элемента (собирающих элементов), и продолжительность интервалов между переносом закрывающего элемента (закрывающих элементов) в указанное первое положение задана требованием поддержания собирающего элемента (собирающих элементов) в достаточно чистом состоянии. Конкретная продолжительность интервала может зависеть от различных факторов, например, возраст яиц, качество яиц и/или стандарты, установленные местными органами по контролю за качеством пищевых продуктов и здравоохранения, но в настоящее время предположен интервал от 30 секунд до 2 минут. Предпочтительно, чтобы оператор устройства мог регулировать длину интервалов в зависимости от изменения скорости производства или свойств обрабатываемых яиц.
Как вариант, перемещение может быть выполнено каждый раз, когда проходит определенное количество яиц, используя потенциал закрывающего элемента для очистки от остатков белка и других остатков с собирающего элемента.
Также возможно закрытие отверстий при остановке производства.
При наличии нескольких независимых закрывающих элементов и/или собирающих элементов, как правило, предпочтительно активирование их всех одновременно, когда над ними проходит колонка средств для разбивания яиц, но возможно управление ими и по отдельности. В таких случаях отверстие может быть открыто только тогда, когда находящееся над ним средство для разбивания яиц действительно удерживает яйцо и/или если качество яйца было предварительно одобрено, как подробно описано ниже.
Как описано выше со ссылкой на первый аспект изобретения, взаимное перемещение закрывающего элемента и собирающего элемента может быть достигнуто путем поворота, откидывания или смещения собирающего элемента (собирающих элементов) и/или закрывающего элемента (закрывающих элементов) относительно друг друга, и в одном варианте выполнения закрывающий элемент (закрывающие элементы) находится (находятся) на одном уровне с внешней поверхностью собирающего элемента в указанном первом взаимном положении и выполнены с возможностью закрытия отверстия (отверстий) по существу полностью, так что прохождение текучей среды через отверстие (отверстия) по существу заблокировано.
Другие подробности о свойствах закрывающего элемента и собирающего элемента, описанные выше со ссылкой на устройство согласно первому аспекту изобретения, также применимы к способу согласно второму аспекту изобретения. Схожим образом, использование устройства, описанного со ссылкой на способ согласно второму аспекту изобретения и связанные с ним признаки устройства, также применимо к устройству согласно первому аспекту изобретения.
В частности, предусмотрено использование источника вакуума для создания пониженного давления в собирающем элементе, чтобы окружающий воздух и, возможно, белок всасывались через отверстие, по меньшей мере, когда собирающий элемент (собирающие элементы) и закрывающий элемент (закрывающие элементы) находятся в своем втором взаимном положении, причем указанное пониженное давление может быть отрегулировано с помощью регулятора текучей среды, обеспечивающим переменное пониженное давление.
При использовании источника вакуума и обработке куриных яиц, эксперименты показали, что высокий выход и высокое качество белкового продукта могут быть достигнуты, если под давлением в собирающем элементе создана скорость воздуха 6-10 м/с на расстоянии 10 мм над каждым отверстием.
Белковый продукт, полученный в результате способа согласно изобретению, будет содержать меньше пены и поэтому хорошо подходит для инспекции, либо автоматической, либо с помощью человека-инспектора, для удаления непригодного для употребления в пищу белка и/или желтка. Такая улучшенная проверка может сама по себе привести к созданию продукта, который может быть одобрен для потребления человеком в более широком круге юрисдикций.
Белки, собранные собирающим белок блоком, могут быть рассмотрены как отдельный продукт процесса разбивания яиц или, в зависимости от местных требований, могут быть смешаны с белковым продуктом, извлекаемым под действием силы тяжести и собираемым в средство (средства) для приема содержимого яиц.
В одном варианте выполнения отдельное средство для приема содержимого яйца связано с каждым средством для разбивания яиц, но также возможно использование общего приемного средства для яиц, выполненного с возможностью приема содержимого яйца от нескольких средств для разбивания яиц, возможно даже от всех средств для разбивания яиц устройства.
Эксперименты показали, что сбор белка, остающегося на скорлупе, потенциально может увеличить выход белка на 0,5%.
Далее изобретение описано подробнее со ссылкой на варианты выполнения, показанные на чертежах, на которых:
Фиг. 1 изображает схематический вид сбоку устройства согласно изобретению;
Фиг. 2 изображает вид в аксонометрии частей устройства, показанного на Фиг. 1;
Фиг. 3 изображает первый вариант выполнения собирающего белок блока и расположенного над ним средства для разбивания яиц;
Фиг. 4 изображает увеличенный вид части, обозначенной IV на Фиг. 2, и, за исключением показа другого варианта выполнения, соответствует Фиг. 3;
Фиг. 5 изображает вариант выполнения, показанный на Фиг. 4, с другого ракурса;
Фиг. 6 изображает матрицу, показывающую различные возможные схемы перемещения собирающего элемента и закрывающего элемента относительно друг друга;
Фиг. 7 изображает вид в аксонометрии отдельных частей устройства согласно изобретению и человека-оператора, и
Фиг.8 изображает части устройства, показанного на Фиг. 7, под другим углом.
На Фиг. 1 показано устройство 1 для разбивания яиц с подающим яйца конвейером 5. Внутри него содержатся средства для разбивания яиц, установленные на первом конвейере, обозначенном на Фиг. 1 пунктирной линией 31, и средства для приема содержимого яиц, установленные на втором конвейере, обозначенном на Фиг. 1 пунктирной линией 41.
На Фиг. 2 показано, как средства 3 для разбивания яиц и средства 4 для приема содержимого яиц установлены на указанных первом и втором конвейерах 31, 41, которые в данном варианте выполнения являются цепными конвейерами. Первый конвейер 31 приспособлен для перемещения вдоль направления перемещения А, и второй конвейер 41 приспособлен для перемещения вдоль направления перемещения В.
Показан только участок 311 цепи, удерживающей средства 3 для разбивания яиц, но ясно, что цепь представляет собой бесконечную цепь, проходящую между двумя ведущими колесами 312, 313 и вдоль направляющих рельсов 314, 315. Аналогично, второй конвейер представлен только участком 411 цепи, удерживающей средства 4 для приема содержимого яиц, несмотря на то, что цепь фактически проходит между двумя ведущими колесами 412, 413 и вдоль направляющих рельс 414, 415. Также следует понимать, что, несмотря на то, что на Фиг. 2 показано только несколько приемных средств 4 для яиц, приемные средства для яиц равномерно распределены вдоль второго конвейера 41, а средства 3 для разбивания яиц равномерно распределены на первом конвейере 31. Приемные средства 4 для яиц здесь показаны в виде колонок из трех средств, проходящих перпендикулярно плоскости перемещения конвейеров, и в каждой колонке показано только одно средство 3 для разбивания яиц, несмотря на то, что машина показанного типа, как правило, содержит большее число средств в каждой колонке, например, 18 средств или 24 средства в каждой колонке. Количество средств 3 для разбивания яиц в каждой колонке, как правило, равно количеству приемных средств 4 для яиц в каждой колонке.
Каждое средство 3 для разбивания яиц приспособлено для удержания, разбивания и вскрытия одного яйца за один раз, и каждое средство 4 для приема содержимого яиц - для приема содержимого яиц, разбитых и вскрытых средствами для разбивания яиц по одному за раз. Тем не менее возможен также отказ от отдельных приемных средств 4 для яиц и вместо них выполнить одно или несколько общих приемных средств для яиц (не показаны), выполненных с возможностью проема содержимого яиц, разбитых всеми средствами 3 для разбивания яиц или группой средств для разбивания яиц. Таким общим приемным средством для яиц может быть, например, контейнер (не показан), расположенный в нижней части устройства 1 для разбивания яиц.
Как известно специалисту, например, из патентного документа WO 2007/095943, яйца подают на средства 3 для разбивания яиц по конвейеру 5, и когда средства для разбивания яиц проходят мимо средства активации разбивания в позиции, обозначенной D на Фиг. 2, оно активировано с возможностью разбивания скорлупы удерживаемого им яйца и его открытия. Содержимое яиц, включая желток и белок, под действием силы тяжести выгружен из скорлупы в приемное средство 4 для яиц, расположенное в это время под средством для разбивания яиц.
Устройства для разбивания яиц описанного выше типа хорошо известны специалистам, поэтому конструкция и функционирование касательно разбивания яиц и сбора содержимого в приемных средствах для яиц не будут описаны подробнее.
Устройство согласно данному изобретению также содержит собирающий блок 6 для белка, как показано на Фиг. 3, выполнен с возможностью сбора белка, оставшегося на скорлупе 21 яиц 2 и/или на средствах 3 для разбивания яиц после того, как содержимое яйца было сброшено в приемное средство 4 для яиц под действием силы тяжести.
Собирающий белок блок 6 содержит круглый цилиндрический собирающий элемент 61 с двумя отверстиями 62 на внешней поверхности. Полая внутренняя часть 60 собирающего элемента соединена с источником вакуума (не показан), например, вакуумным насосом, который создает пониженное давление в полой внутренней части. Это означает, что окружающий воздух всасывается через отверстия 62 и далее через полую внутреннюю часть собирающего элемента, как показано стрелкой U на Фиг. 3, создавая тем самым нисходящий поток воздуха над каждым отверстием 62.
Когда средство 3 для разбивания яиц проходит над собирающим белок блоком 6 в направлении А, две нити 22 белка и/или халазы, которые свисают со скорлупы 21 и/или прилипают к средству 3 для разбивания яиц, проходят через два отверстия 62 в собирающем блоке и подвергнуты воздействию направленного вниз потока воздуха. Это приводит к натяжению нитей 22 белка и/или халазы (здесь и далее для удобства только белка), что обеспечит их отрыв от яичной скорлупы 21 и/или средства 3 для разбивания яиц. В данном варианте выполнения отверстия 62 имеют втулки 621, что снижает риск засасывания нитей 22 в полую внутреннюю часть 60 собирающего элемента 6, и таким образом обеспечено падение большей части нитей в средство для приема белка, расположенное под круглым цилиндрическим собирающим элементом 61, как описано далее.
Выше изобретение было описано со ссылкой на использование вакуума, но будет ясно, что в объем изобретения также входит обеспечение текучей среды под давлением и использование данной текучей среды для ослабления или разрезания нитей 22 белка и/или халазы. Это может быть выполнено путем создания избыточного давления в трубообразном собирающем элементе 61, который может быть, например, цилиндрическим элементом, как было описано выше, и выполнением отверстия (отверстий) 62 достаточно маленькими для обеспечения функционирования, например, в качестве плоского веерного направляющего элемента. Плоские веерные направляющие элементы обеспечивают плоскую струю текучей среды, которая при соответствующей ориентации выполнена с возможностью разрезания нити белка и/или халазы. Втулки 621, выполненные в отверстиях 62, показанных на Фиг. 3, могут служить в качестве вставок для направляющих элементов.
Текучая среда под давлением может быть либо газом, например, окружающим воздухом, либо жидкостью, например, стерилизованной водой. В данное время считается преимущественным использование окружающего воздуха для предотвращения смешивания белкового продукта с другими веществами.
В данном варианте выполнения собирающий элемент 61 имеет два отверстия 62 под траекторией перемещения каждого средства 3 для разбивания яиц, причем каждое отверстие расположено непосредственно под каждой из ножевых частей 42, которые использованы для открывания яиц и удержания половинок скорлупы 21 во время их опорожнения. Нити 22 белка и/или халазы зачастую свисают либо по одной с каждой половинки яичной скорлупы 21, либо по одной с каждой ножевой части 42, и отверстия, таким образом, будут идеально расположены для ослабления каждой из данных нитей. Тем не менее, возможно также использование только одного отверстия, расположенного по центру под средством для разбивания яиц. Это может потребовать немного более высокого давления текучей среды, но так как количество отверстий может быть сведено к минимуму и так как более высокое давление может предотвратить блокировку отверстий, это может быть предпочтительным решением. Также возможно выполнение нескольких отверстий, расположенных в продолжение друг друга в направлении перемещения А средства 3 для разбивания яиц для увеличения изменения сбора белка и/или халазы, которые сильно прилипают к яичной скорлупе 21 или средству 3 для разбивания яиц.
Следует отметить, что несмотря на то, что изобретение описано здесь со ссылкой на ситуации, когда две отдельные нити белка свисают со скорлупы 21 и/или средства 3 для разбивания яиц, изобретение также будет работать, когда присутствует только одна нить и когда две нити прилегают ниже средства для разбивания яиц.
Второй вариант выполнения собирающего белок блока 6 показан на Фиг. 4, который представляет собой увеличение участка, обозначенного IV на Фиг. 2, и в котором для элементов, имеющих по существу одинаковые функции, использованы те же номера позиций, что и на Фиг. 3. В данном варианте выполнения на верхней стороне цилиндрического собирающего элемента 61 выполнен ряд отверстий 62, направленных немного больше вверх, чем на Фиг. 3, причем отверстия не содержат втулок. Ряд отверстий означает, что данный собирающий блок выполнен с возможностью сбора белка из колонки средств 3 для разбивания яиц, причем каждый ряд средств для разбивания яиц, проходящий в направлении перемещения А, связан с парой отверстий. Следует понимать, что описание, приведенное выше со ссылкой на Фиг. 3, также применимо к данному варианту выполнения, и наоборот, то есть вариант выполнения, показанный на Фиг. 2 также может иметь ряд отверстий.
Тот факт, что отверстия 62 в данном варианте выполнения не имеют втулок, увеличивает вероятность втягивания белка в цилиндрический собирающий элемент 61, таким образом полая внутренняя часть 60 соединена со средством для приема белка, как будет описано далее.
2
В варианте выполнения, показанном на Фиг. 4-5 каждое отверстие 62 является по существу круглым и имеет диаметр приблизительно 5 мм, в результате чего эффективная площадь отверстия составляет приблизительно 40 мм. Было установлено, что данная общая площадь отверстий на одно яйцо применима ко всем вариантам выполнения, в которых обеспечено пониженное давление в собирающем элементе и количество отверстий на одно яйцо не превышает трех. Диаметр отверстия 5 мм для круглых отверстий, как выяснилось, также обеспечивает хороший баланс между требованием сохранить минимальное количество окружающего воздуха, всасываемого через отверстия, и в то же время свести к минимуму риск засорения отверстий. Диаметр отверстия менее 2 мм, как правило, считается нецелесообразным, так как в данном случае риск закупорки относительно высок.
Также возможно выполнение вытянутого отверстия, проходящего под более чем одним средством для разбивания яиц, но данный вариант выполнения в данное время не является предпочтительным, так как он будет иметь сравнительно большую площадь отверстия и, таким образом, приведет к большому объему текучей среды, проходящей через отверстие.
2
2
При использовании окружающего воздуха и создании пониженного давления в собирающем элементе (собирающих элементах), в данное время предпочтительно, чтобы общая площадь поверхности отверстия (отверстий) на уровне с внешней поверхностью собирающего элемента не превышала 0,00005 м (50 мм) на каждое средство для разбивания яиц в каждой колонке, а скорость воздуха на расстоянии 0,01 м (10 мм) над каждым отверстием составляла 6-10 м/с.
Если устройство содержит большое количество рядов и средств 3 для разбивания яиц, возможно обеспечение преимущества, состоящего в выполнении двух отдельных собирающих белок блоков 6, по одному с каждой стороны устройства, так что каждый собирающий белок блок будет собирать белок только с половины средств для разбивания яиц. Это не только облегчит осмотр белкового продукта человеком-инспектором, но и обеспечивает по существу равномерное давление во всех отверстиях собирающего элемента.
Обращаясь теперь также к Фиг. 5, собирающий белок блок 6 также содержит закрывающий элемент 64, выполненный с возможностью закрытия отверстия 62. Закрывающий элемент 64 подвижен, как показано двойной стрелкой С, из указанного первого положения, закрывающего отверстия 62, в указанное второе положение, в котором отверстие не закрыто, как показано на Фиг. 4 и 5.
При прохождении средства 3 для разбивания яиц цилиндрического собирающего элемента 61, закрывающий элемент 64 может быть перемещен в свое первое положение, так что окружающий воздух не втянут в собирающий элемент 61 во время ожидания прибытия следующего средства 3 для разбивания яиц. Разумеется, неизбежно, что небольшое количество окружающего воздуха всасывается в собирающий элемент совместно с белком, но перемещение закрывающего элемента и размер отверстия 62 могут быть выбраны так, что количество воздуха минимально. Кроме того, возможно удержание закрывающего элемента 64 в указанном втором положении до тех пор, пока машина работает, и приведение в указанное первое положение только во время остановок. В данное время, тем не менее, предпочтительно, чтобы закрывающий элемент был приведен в указанное первое положение через регулярные промежутки времени, чтобы закрывающий элемент мог быть очищен от остатков белка и других остатков на внешней стороне собирающего элемента, как описано ниже.
Оптимальный размер отверстия 62 зависит от нескольких факторов, таких как, например, тип перерабатываемых яиц и возраст яиц, который влияет на вязкость белка, но может быть определен опытным путем. Если выполнить отверстие немного больше по размеру и обеспечить его частичное закрытие закрывающим элементом даже в указанном втором положении, это обеспечит приспособление эффективного размера отверстия даже во время работы устройства.
Совместное воздействие вакуумного всасывания и силы тяжести может быть достаточным для того, чтобы нить 22 белка и/или халазы порвалась, но, если этого не произойдет, нить может быть отрезана механически, когда закрывающий элемент 64 перемещен в указанное первое положение.
Внутренняя поверхность закрывающего элемента 64, обращенная к собирающему элементу 61 как показано на Фиг. 4 и 5, находится на одном уровне с внешней поверхностью собирающего элемента. Это означает не только то, что в указанном первом, закрытом положении закрывающий элемент по существу полностью закрывает отверстие. Это также означает, что передний край 66 закрывающего элемента вплотную прилегает к внешней поверхности собирающего элемента 61 или втулок, если таковые имеются, во время перемещения между указанными первым и вторым положениями, таким образом соскабливая белок, халазу, фрагменты скорлупы или другие остатки с собирающего элемента. Это значительно снижает риск засорения отверстия таким веществом и, следовательно, обеспечивает повышение надежности собирающего белок блока.
В варианте выполнения, показанном на Фиг. 4 и 5, закрывающий элемент 64 имеет форму гребенки с одним зубцом 69, проходящим по направлению к/над каждым из отверстий 62 в собирающем белок элементе 6, но следует понимать, что возможны и другие варианты выполнения, включая закрывающие элементы в форме пластины.
В общем случае взаимное перемещение между закрывающим элементом 64 и собирающим элементом 61 может быть достигнуто путем поворота, откидывания или смещения закрывающего элемента, путем поворота, откидывания или смещения собирающего элемента, или путем перемещения как закрывающего элемента, так и собирающего элемента. На Фиг. 6 показано несколько примеров того, как это может быть выполнено с помощью пластинообразного закрывающего элемента.
Во всех вариантах выполнения, показанных на Фиг. 6, признакам, имеющим одинаковые функции, присвоены те же номера позиций, что и на Фиг. 1-5.
На Фиг. 6 колонки А, В, С и D показывают варианты выполнения, в которых закрывающий элемент 64 повернут, откинут, смещен и остался неподвижным, соответственно, и ряды Е, F, G и Н показывают варианты выполнения, в которых собирающий элемент 61 повернут, откинут, смещен и остался неподвижным, соответственно.
Все варианты выполнения показаны на виде в поперечном разрезе, и все собирающие элементы 61 имеют только одно отверстие 62, но отверстие (отверстия) могут быть выполнены иначе, как подробно описано далее. Следует отметить, что эскизы, показанные на Фиг. 6 предназначены только для иллюстрации принципа взаимного перемещения закрывающего элемента 64 и собирающего элемента 61, и что размеры показанных элементов не обязательно подходят для использования в реальном устройстве согласно изобретению. Кроме того, следует понимать, что разные формы закрывающего элемента 64 и собирающего элемента 61, показанные в разных вариантах выполнения на Фиг. 6, могут быть скомбинированы другими способами при условии, что закрывающий элемент выполнен с возможностью закрытия отверстия (отверстий) 62 в собирающем элементе.
В колонке А все закрывающие элементы 64 имеют цилиндрическую форму и окружают собирающие элементы 61, так что закрывающие элементы выполнены с возможностью поворота вокруг оси а, либо в одном направлении, либо в перемещении вперед и назад. Собирающие элементы 61 также все цилиндрические, но установлены они другим образом. В ряду Е собирающий элемент 61 выполнен с возможностью поворота вокруг оси а, либо в одном направлении, либо для перемещения вперед и назад, в ряду F он выполнен с возможностью откидывания вокруг оси а, в ряду G он выполнен с возможностью перемещения вдоль оси а, как показано стрелкой d, и в ряду Н неподвижен. Так как закрывающие элементы здесь цилиндрические, они не обеспечивают эффект соскабливания, описанный со ссылкой на передний край 66 закрывающего элемента, показанного на Фиг. 1-5, но если внутренняя поверхность закрывающего элемента находится в тесном контакте с внешней поверхностью собирающего элемента, то внешняя поверхность собирающего элемента будет хорошо защищена.
В колонках В, С и D закрывающие элементы 64 имеют форму участка цилиндра или пластины, как на Фиг. 1-5, и таким образом могут обеспечить вышеописанный эффект соскабливания, если расстояние между закрывающим элементом 64 и собирающим элементом 61 выбрано соответствующим образом. В данных вариантах выполнения собирающие элементы 61 и закрывающие элементы 64 показаны в указанном втором, открытом положении, тогда как в вариантах выполнения в колонке А они показаны в указанном первом, закрытом положении.
В колонке В все закрывающие элементы 64 выполнены с возможностью поворота вокруг оси а. В ряду Е собирающий элемент 61 является цилиндрическим и выполнен с возможностью поворота вокруг оси b, в ряду F в поперечном разрезе он прямоугольный и выполнен с возможностью откидывания вокруг оси b, в ряду G он выполнен с возможностью перемещения как показано стрелкой d, ив ряду Н неподвижен с вогнутой верхней поверхностью. Выполнение внешних поверхностей, которые, вероятно, будут контактировать с белком, выпуклыми, как в ряду Е, обеспечит стекание белка под действием силы тяжести и капание в собирающий поддон (не показан на Фиг. 1-6) под собирающим блоком. Вогнутая поверхность, как в ряду G, с другой стороны, обеспечит стекание белка к отверстию в собирающем элементе 61, что может обеспечить преимущество при использовании вакуума.
В колонке С все закрывающие элементы 64 выполнены с возможностью перемещения, как показано стрелкой е. В ряду Е собирающий элемент 61 является цилиндрическим и выполнен с возможностью поворота вокруг оси b, в ряду F в поперечном разрезе он по существу прямоугольный с выпуклой верхней поверхностью и выполнен с возможностью откидывания вокруг оси b, в ряду G он является цилиндрическим и выполнен с возможностью перемещения как показано стрелкой d, и в ряду Н неподвижен и имеет прямоугольный поперечный разрез.
В колонке D закрывающие элементы 64 неподвижны, все являются цилиндрическими. В ряду Е собирающий элемент 61 выполнен с возможностью поворота вокруг оси b, в ряду F он выполнен с возможностью откидывания вокруг оси b, в ряду G он выполнен с возможностью перемещения, как показано стрелкой d.
Фактическое перемещение закрывающего элемента 64 и/или собирающего элемента 61 может быть обеспечено путем присоединения одного или обоих его концов к приводному средству (не показано). Например, при необходимости добиться поворотного перемещения собирающего элемента 61, штифт на конце собирающего элемента может быть соединен с электродвигателем, обеспечивающим поворот штифта и, таким образом, собирающего элемента. Такие механические соединения с двигателями или подобными исполнительными механизмами хорошо известны специалистам и поэтому не будут описаны более подробно.
Обращаясь теперь к Фиг. 7 и 8, отдельные части устройства согласно изобретению, показаны под двумя разными углами. Здесь также использованы те же номера позиций, что и на Фиг. 1-6, и элементы, имеющие одинаковые номера позиций, выполняют одинаковые функции, если не указано иное.
Средства 3 для разбивания яиц, удерживающие яйца 2, и приемные средство 4 для яиц показаны рядами друг над другом, как на Фиг. 2, и под ними выполнен собирающий поддон 8 для сбора нитей 22 белка и/или халазы, которые выходят из половинок яичной скорлупы или из средств для разбивания яиц, но не попадают в приемные средства для яиц.
Собирающий белок блок 6 содержит собирающий элемент 61, соединительную трубку 63 для текучей среды выполненную с возможностью соединения с источником вакуума, осадочный резервуар 67 и выпускное отверстие 68 резервуара. Выпускное отверстие 68 резервуара расположено над собирающим поддоном 8, так что обеспечена возможность стекания белка на собирающий поддон, где он осмотрен человеком-инспектором 9 перед тем, как попасть в средство для приема белка, например, резервуар для хранения (не показан), через выпускное отверстие 81 резервуара. В некоторых юрисдикциях для того, чтобы белковый продукт был одобрен для употребления в пищу человеком, необходима проверка человеком, но также можно подключить выпускное отверстие 68 резервуара непосредственно к резервуару для хранения.
В варианте выполнения, показанном на Фиг. 7 и 8 соединительная трубка 63 для текучей среды выполнена в верхней части резервуара 67 для предотвращения отсасывания белка через данную трубку, так как белок покидает осадочный резервуар 67 под действием силы тяжести через выпускное отверстие 68. Это означает, что если на собранном белковом продукте образована пена, то она будет оставаться в осадочном резервуаре до тех пор, пока пузырьки пены не лопнут, а продукт, выходящий через выпускное отверстие 68 резервуара, не будет состоять в основном из жидкого белка, который легче поддается осмотру.
Выше было описано изобретение со ссылкой на несколько разных вариантов выполнения, и следует понимать, что признаки, описанные со ссылкой на данные варианты выполнения, могут быть объединены разными способами или заменены без обязательного отклонения от объема формулы изобретения.