СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНКУБАЦИИ ЯИЦ
METHOD AND DEVICE FOR EGG INCUBATION

Настоящее устройство относится к способу инкубации, в частности предварительной инкубации яиц, в котором используется инкубационное устройство, которое содержит:
- шкаф, снабженный кондиционером, предназначенным для контроля влажности воздуха и температуры воздуха, который проходит через шкаф;
- по меньшей мере, одну раму, в которой расположен, по меньшей мере, один стеллаж с лотками, размещенными по вертикали один над другим, причем каждый лоток содержит множество гнезд для яиц, в каждое из которых может быть помещено яйцо, причем лотки в стеллаже могут качаться назад и вперед на заданный угол качания вокруг горизонтальной оси относительно рамы, для того чтобы поворачивать яйца таким образом, чтобы расстояние по вертикали между лотками, размещенными один над другим, зависело от углового положения указанных лотков относительно горизонтальной плоскости;
при этом лотки периодически поворачиваются на указанный заданный угол качания, в то время как рама с яйцами, размещенными в гнездах для яиц, располагается в шкафу, а микроклимат в шкафу контролируют с помощью кондиционера.
Изобретение относится также к инкубационному устройству, предназначенному для инкубации, в частности для предварительной инкубации яиц, которое содержит:
- шкаф, снабженный кондиционером, предназначенным для контроля влажности воздуха и температуры воздуха, который с проходит через шкаф;
- по меньшей мере, одну раму, в которой расположен, по меньшей мере, один стеллаж с лотками, размещенными по вертикали один над другим, причем каждый лоток содержит множество гнезд для яиц, в каждое из которых может быть помещено яйцо, причем все лотки могут поворачиваться назад и вперед на заданный угол качания вокруг горизонтальной оси относительно рамы, для того чтобы поворачивать яйца таким образом, чтобы расстояние по вертикали между лотками, размещенными один над другим, зависело от углового положения указанных лотков относительно горизонтальной плоскости;
- поворотные средства для каждого стеллажа для периодического поворачивания лотков на заданный угол качания.
Общеизвестна инкубация яиц в инкубационных устройствах, которые по существу содержат шкаф с кондиционером. Яйца, предназначенные для инкубации, размещаются на стендах шкафа вертикально с обращенными вверх воздушными полостями. Кроме того, общеизвестно, что во время инкубации яйца должны поворачиваться через регулярные интервалы, в числе прочего для того, чтобы предотвратить прилипание зародышей к скорлупе яиц. Эмбрионы, прилипшие к скорлупе яиц, погибают в процессе инкубации. Во время инкубации яйца обычно подвергаются предварительной инкубации в первом шкафу (в ходе этого процесса цыплята еще не вылупляются из яиц), а затем их помещают во второй шкаф с целью их окончательного выведения (когда цыплята вылупляются из яиц). Первый и второй шкафы могут быть одним и тем же шкафом, на практике часто бывают различными шкафами, и в этом случае яйца перемещают между шкафами.
Первые крупные инкубационные устройства поступили на рынок в период от 1940 до 1960 гг. В некоторых странах такие устройства продолжают применяться. Они известны как барабанные инкубационные машины. Стенды с яйцами в этих машинах образуют часть машины. Каждый стенд содержит ряд лотков, на каждом из которых размещаются яйца. Лотки в этом случае закреплены на стендах. Поворот выполняется путем наклона всего стенда. Расстояние по вертикали между лотками, размещенными один над другим в пределах стенда, остаются неизменными.
Начиная приблизительно с 1970 года возникло направление развития, согласно которому тележки со стеллажом лотков, содержащих яйца, на каждой тележке, движутся к инкубационному устройству, в частности к камере инкубационного устройства. Каждая тележка в этом случае содержит раму на колесах, или роликах, или на других направляющих. Каждая тележка в этом случае имеет множество лотков, установленных один над другим. Каждая тележка имеет множество гнезд для яиц. В этом случае поворот осуществляется не путем наклона всей рамы/тележки, но скорее путем наклона лотков вокруг горизонтальной оси относительно рамы/тележки. Каждый из лотков наклоняют из первого положения во второе положение. Первое и второе положения в этом случае дополняют друг друга, т.е. в первом положении угол наклона лотка относительно горизонтальной плоскости составляет -β градусов, а во втором положении угол наклона лотка относительно горизонтальной плоскости составляет +β градусов. Поэтому при качании угол поворота составляет 2×β градусов.
Специалисты в этой области техники говорят поэтому об угле поворота β градусов. В прежних технических решениях для β устанавливают фиксированное, неизменное значение, обычно в диапазоне от 38 до 45 градусов. При выполнении поворота в инкубационном устройстве с инкубационными тележками этого типа наблюдали, что при повороте расстояние по вертикали между поддонами, размещенными один над другим, изменяется. Это расстояние является максимальным при угле наклона 0°, т.е. при горизонтально расположенных поддонах, и это расстояние становится минимальным в первом и втором положении.
В прежних технических решениях, а также согласно настоящему изобретению поворачивание выполняется периодически. Это поворачивание обычно имеет место каждый час; однако согласно изобретению оно может также производиться с меньшей или большей частотой.
2
В системе, имеющей тележки, которые вводятся в инкубационную машину, известна также практика взвешивания яиц на одном отдельном лотке и отслеживания на этой основе потери веса яиц во время инкубации. Эти потери веса происходят из-за того, что во время инкубации происходит испарение (выпотевание) влаги и выделение газов из яиц. При инкубации этим известным способом происходит отслеживание потери веса, когда на потери веса оказывают влиянием путем контроля относительно влажности, кратности воздухообмена и содержания СО в воздухе, проходящем через шкаф. Поэтому в известном способе и устройстве инкубацию оптимизируют за счет стремления реализовать потерю веса, равную приблизительно 12%, к заданному времени завершения процесса.
2
Хотя этот известный способ допускает определенную оптимизацию в той степени, когда целью является допущение суммарной потери веса, равной приблизительно 12%, этот способ, тем не менее, не допускает точного прецизионного контроля и, кроме того, например, не позволяет учитывать тот факт, что не все яйца в партии яиц, предназначенных для инкубации в шкафу, являются идентичными. Качество яиц в целом различается между различными стеллажами. Кроме того, процесс инкубации не протекает одинаково на всех позициях в камере. При известном способе, как было указано, производится воздействие на относительную влажность, кратность воздухообмена и уровень CO для того, чтобы получить возможность контролировать потери веса. Этот процесс является одинаковым для всего множества стеллажей в шкафу.
Целью настоящего изобретения является предложение способа согласно вводной части пунктов 1 и 6 формулы изобретения и устройства согласно преамбуле пункта 11, которые допускают простое воздействие на процесс инкубации яиц в стеллаже и допускают, таким образом, управление этим процессом инкубации.
Что касается способа, то этой цели достигают путем предложения способа согласно преамбуле пунктов 1 и 6 формулы изобретения, который также отличается тем, что (согласно пункту 1) способ содержит следующие этапы:
a) выполнение, по меньшей мере, одного измерения, которое представляет мгновенное значение, по меньшей мере, одного параметра инкубации;
b) определение оптимального угла поворота для поворота лотков в указанном стеллаже как функции указанного мгновенного значения;
с) установка размера указанного определенного угла поворота равным оптимальному углу поворота; или
тем, что (согласно п.6) во время инкубации выполняется этап регулирования, на котором величину определенного угла поворота регулируют один или больше раз, в частности, до величины, которая не равна 0°.
Что касается устройства, то согласно изобретению этой цели достигают путем предложения устройства согласно преамбуле п.11, которое отличается тем, что инкубационное устройство содержит также средство управления, выполненное с возможностью регулирования величины определенного угла поворота во время инкубации.
Настоящее изобретение основывается на понимании того, что изменение расстояния по вертикали между лотками во время поворота этих лотков с целью их поворота может быть использовано для того, чтобы влиять на процесс инкубации яиц. При большем угле поворота расстояние по вертикали между лотками, расположенными один над другим, будет меньше, чем в случае использования меньшего угла поворота. Чем меньше расстояние по вертикали между лотками, расположенными один над другим (и поэтому больше угол поворота), тем больше становится сопротивление потоку, с которым сталкивается воздух, проходящий между лотками. Увеличение сопротивления потоку обычно означает меньший расход воздуха, и, наоборот, меньшее сопротивление потоку обычно означает больший расход воздуха. Поэтому параметры инкубации, которые зависят от сопротивления потоку, с которым сталкивается воздух, протекающий мимо яиц, или от скорости воздуха, протекающего мимо яиц, будут находиться под влиянием угла поворота. Параметры инкубации этого типа включают в себя, например:
- температуру яйца (яиц);
- температуру воздуха;
- вес яйца (яиц);
- изменение веса яйца (яиц) за единицу времени;
- испарение влаги из яйца (яиц);
2
- выделение СО из яйца (яиц);
2
- поглощение O яйцом (яйцами).
Для того чтобы использовать это явление, способ согласно изобретению предусматривает этапы а), b) и с). В ходе этапа а) производят, по меньшей мере, одно измерение, в ходе которого может быть определено мгновенное значение - т.е. значение на момент измерения - параметра инкубации яиц в указанном стеллаже, и на основании этого измерения определяется мгновенный вес. Для измерения этого типа можно измерить по существу любую физическую переменную или комбинацию физических переменных при условии, что она допускает определение или хотя бы оценку мгновенного значения параметра инкубации. Одним из важных параметров инкубации является вес яиц. Очевидным решением при этом является измерение веса, но специалисту в данной области техники будет понятна возможность вычисления мгновенного веса яиц из результатов измерений испарения, измерений содержания газа и измерений температуры. Однако во время более поздней фазы инкубации важным параметром инкубации является также температура яиц или уже выведенных цыплят. При этом измерение температуры является очевидным решением. Затем в ходе этапа b) оптимальный угол поворота для поворота лотков указанного стеллажа определяется в зависимости от (измеренного) мгновенного значения указанного параметра инкубации. Далее, в ходе этапа с) заданный угол поворота применяют согласно данному способу до изменения определения по этапу b) путем установки этого угла равным оптимальному углу поворота, определенному в ходе этапа b). Очевидно, что фактически это не приведет к каким-либо изменениям, если оптимальный угол поворота, заданный в ходе этапа b), окажется равным определенному углу поворота, который уже используется.
Принимая параметр инкубации, который представляет вес яиц, можно утверждать, что, если мгновенный вес окажется слишком большим, в ходе этапа b) будет определен оптимальный угол поворота, который меньше определенного угла поворота, применявшегося до этого, чтобы затем, после выполнения этапа с), продолжать работу с оптимальным углом поворота как заданным углом поворота. И наоборот, если мгновенный вес окажется слишком низким, это покажет, что испарение происходит слишком быстро и поэтому должно быть замедлено, что ведет к увеличению угла поворота, так что в ходе этапа b) будет определен оптимальный угол поворота, который больше применявшегося до этого заданного угла поворота.
В отношении п.6 отмечено, что при наличии требующихся сведений в отношении процесса инкубации измерения во время инкубации могут быть избыточными и что в этом случае (на основании того же понимания, которое служит основой изобретения, а именно изменения угла поворота с целью оказания влияния на параметр инкубации) на основании этих сведений угол поворота можно изменять во время инкубации яиц один или более раз, в частности до значения, не равного 0°.
Как уже было показано, согласно предпочтительному варианту реализации изобретения параметр инкубации содержит вес яиц в указанном стеллаже.
Кроме того, в способе согласно изобретению желательно, чтобы яйца на стеллаже достигли определенного заданного веса в заданное время. Обнаружено, что достижение заданного желательно веса в заданное время очень благоприятно для качества цыплят, которые впоследствии выводятся из яиц. В этом контексте желательно, в частности, чтобы определение оптимального угла поворота согласно этапу b) происходило таким образом, чтобы, начиная с указанного мгновенного веса, нужный вес был достигнут в указанное время.
Для того чтобы иметь возможность внесения в процесс инкубации, который обычно продолжается 3 недели, нескольких поправок, согласно изобретению желательно, чтобы в отношении способа этапы а), b) и с) повторялись один или более раз и/или в случае устройства средство управления было выполнено с возможностью повторения этапов I) и II) один или более раз.
Для дальнейшей оптимизации способа и устройства согласно изобретению желательно, чтобы этапы а), b) и с) или I) и II) повторялись периодически, например один или два раза в сутки.
Процесс инкубации может быть дополнительно улучшен с помощью способа согласно изобретению или устройства согласно изобретению, если инкубационное устройство содержит два или больше таких стеллажей, если этапы а), b) и с) или I) и II) повторяются по отдельности для каждого стеллажа. В целом отклонение в отношении нужного значения для одного или больше параметров инкубации, таких как в случае веса яиц со стеллажа и нужного веса, который стремятся получить, будет сведено к минимуму. Минимизация отклонения от нужного значения, такого как нужный вес, в конечном счете представляет обязательное улучшение точности, с которой управляется процесс инкубации.
В способе согласно изобретению желательно, чтобы два измерения одного параметра инкубации выполнялись в ходе одного этапа а). Соответственно в инкубационном устройстве по изобретению согласно данному контексту желательно, чтобы средство управления было сконструировано таким образом, чтобы выполнять или использовать два измерения одного и того же параметра инкубации в ходе этапа I) или II). Если используются два измерения одной переменной, можно измерить изменение этой переменной. Оно может быть изменением в ходе времени, например, с двумя измерениями веса, выполненными последовательно. Однако оно может также быть изменением на определенной дистанции, например, при измерении влажности воздуха со стороны входа стеллажа одновременно с измерением влажности воздуха со стороны выхода стеллажа. На этапе а) измерения этого типа могут быть использованы для определения мгновенного веса в случае, если это позволяет сделать это определение более точным, а на этапе b) эти измерения могут быть использованы для определения оптимального угла поворота, поскольку измерение этого типа дает информацию о скорости изменения указанной измеренной переменной, что позволяет более точно определить оптимальный угол поворота.
Более того, в способе согласно изобретению предпочтительным является определение начального веса яиц в указанном стеллаже и использование этого начального веса на этапе b) для определения оптимального угла поворота. Начальный вес, который останется неизменным, будучи определен в ходе процесса инкубации, дает фиксированную эталонную точку, которая может быть использована как начальная точка. Фиксированная эталонная точка этого типа удобна как для более точного определения мгновенного веса, так и для более точного определения оптимального угла поворота.
Кроме того, согласно способу воздух, проходящий через шкаф, проходит через шкаф по существу по горизонтали, а в варианте его реализации направление прохождения воздуха через шкаф является по существу перпендикулярным указанной горизонтальной оси поворота лотков, параллельным указанной горизонтальной оси, причем в варианте реализации этого способа лотки являются перфорированными.
Согласно изобретению удобно определять начальный вес перед этапом а) при выполнении в первый раз, и в особенности в случае, если начальный вес определяется при начале инкубации или перед ним. Во время инкубации на практике потеря веса за единицу времени зависит от таких факторов, как тип яиц, предназначенных к инкубации. Это означает, что для большого количества инкубаторных партий (т.е. когда способ согласно изобретению используется большое количество раз), оптимальный, взаимно сопоставимый результат, эталонное значение для начального веса, может быть лучше всего определен в самом начале процесса инкубации.
Более того, в способе согласно изобретению желательно, чтобы нужный вес яиц в указанном, по меньшей мере, одном стеллаже определялся на основе начального веса. В инкубационном устройстве согласно изобретению соответственно желательно, чтобы средство управления было выполнено с возможностью определения нужного веса яиц в указанном, по меньшей мере, одном стеллаже на основании начального веса. Нужный вес может в этом случае составлять приблизительно от 83% до 92% от начального веса, т.е. происходит испарение от 8 до 17%. Нужный вес будет предпочтительно составлять приблизительно от 86% до 90% - т.е. при испарении от 10% до 15% - от начального веса, такой как приблизительно от 88% до 90% - т.е. при испарении от 10% до 12%.
И для способа, и для устройства согласно изобретению требуется также, чтобы указанное заданное время составило, в частности, от 7 до 21 дня, от 15 до 18 дней от начала инкубации. Это заданное время может совпадать с тем моментом, когда яйца передаются в инкубационную машину (в которой инкубация завершается вылуплением цыплят из яиц).
Как было показано выше, существуют фундаментально различные измерения, которые могут быть использованы в качестве основания для определения мгновенного веса яиц в стеллаже. Поэтому способ согласно изобретению предполагает, что:
2
2
- по меньшей мере, одно измерение на этапе а) содержит измерение концентрации газа, такое как измерение CO или измерение О; и/или
- по меньшей мере, одно измерение на этапе а) содержит измерение влажности воздуха, такое как измерение относительной влажности воздуха; и/или
- по меньшей мере, одно измерение на этапе а) содержит измерение температуры; и/или
- по меньшей мере, одно измерение на этапе а) содержит измерение веса.
Соответственно, инкубационное устройство согласно изобретению предполагает, что измерительное средство содержит, по меньшей мере, один датчик, выбранный из группы, которая содержит датчик влажности воздуха для измерения влажности воздуха, такой как относительная влажность воздуха, датчик температуры для измерения температуры, один датчик веса для измерения веса и их комбинацию,
2
2
кроме того, инкубационное устройство содержит, по меньшей мере, один датчик концентрации газа для выполнения измерения концентрации газа, такого как измерение CO или измерение О; и/или
согласно изобретению инкубационное устройство содержит также измерительное средство для выполнения, по меньшей мере, одного измерения, которое дает представительное мгновенное значение, по меньшей мере, одного параметра инкубации, который должен быть измерен;
при этом средство управления соединено с измерительным средством для того, чтобы измерительные сигналы, поступающие из измерительных средств, передавались на средства управления, причем средство управления также соединено с поворотными средствами для того, чтобы сигнал угла поворота, представляющий величину заданного угла поворота, передавался на поворотные средства;
причем средство управления выполнено с возможностью выполнения следующих этапов:
I) определение оптимального угла поворота для поворота лотков указанного стеллажа в зависимости от указанного мгновенного значения;
II) регулирование сигнала угла поворота таким образом, что величина заданного угла поворота становится равной оптимальному углу поворота.
При этом измерительным средством снабжен каждый стеллаж, а средство управления выполнено с возможностью выполнения этапов I) и II) по отдельности для каждого стеллажа, и/или средство управления выполнено с возможностью использования двух измерений, представляющих один и тот же параметр инкубации в ходе этапа I), и/или средство управления выполнено с возможностью использования в каждом случае начального значения параметра инкубации, который должен измеряться в ходе этапа I) при определении оптимального угла поворота.
С учетом того факта, что опасность прилипания эмбрионов к скорлупе яйца является наивысшей в особенности в начале процесса инкубации и эта опасность снижается в более поздней фазе, согласно изобретению желательно, чтобы способ содержал первую фазу и вторую фазу, и в этом случае этап с) не выполняется в первой фазе, а этапы а), b) и с) выполняются, по меньшей мере, один раз во второй фазе. Соответственно для инкубационного устройства согласно изобретению желательно, чтобы средство управления было выполнено так, чтобы не выполнять первый этап II) в первой фазе инкубации и выполнять этапы I) и II), по меньшей мере, один раз во время второй фазы. В результате того, что этап с) или II) не выполняется в первой фазе, во время этой первой фазы не происходит изменения угла поворота. Поэтому в первой фазе угол поворота остается заданным углом поворота, который использовался вначале. Эта величина, в общем, зависит от инструкций, представленных поставщиком данного инкубационного устройства, а также типа яиц, предназначенных для выведения. Только на второй фазе, когда опасность прилипания уменьшается, начинается выполнение этапов а), b) и с), во время которых поэтому возможно уменьшение угла поворота в случае, если испарение или уменьшение веса слишком замедлится.
Согласно другому варианту реализации изобретения в зависимости от типа яиц первая фаза имеет длительность от 3 до 7 дней с начала инкубации.
Согласно изобретению вторая фаза будет, в частности, продолжаться от первой фазы до заданного момента времени. После указанного заданного времени лотки часто помещаются с постоянно горизонтальной ориентацией. Это можно при желании рассматривать как третью фазу инкубации, во время которой этапы b) и с) в любом случае не выполняются.
В зависимости от типа яиц согласно дальнейшему варианту реализации изобретения первая фаза и вторая фаза вместе будут продолжаться от 7 до 21 дня, например, 15-18 дней. Например, если первая и вторая фаза вместе продолжаются 21 день, а первая фаза продолжается, например, 7 дней, вторая фаза будет продолжаться, например, 14 дней.
Для сведения к минимуму прилипания эмбриона во время первой фазы для способа согласно изобретению желательно, чтобы заданный угол поворота в первой фазе составлял, по меньшей мере, 60° (т.е. с отклонением от -30° до +30° относительно горизонтальной плоскости) и не более 90° (т.е. с отклонением от -45° до +45° относительно горизонтальной плоскости). Соответственно в устройстве согласно изобретению желательно, чтобы средство управления было спроектировано таким образом, чтобы заданный угол поворота в первой фазе равнялся, по меньшей мере, 60°, не превышая 90°, предпочтительно оставаясь неизменным.
Для получения максимально возможной свободы при регулировании второй фазы при способе согласно изобретению желательно, чтобы заданный угол поворота на второй фазе равнялся, по меньшей мере, 0°, не превышая 90°. Соответственно в инкубационном устройстве согласно изобретению желательно, чтобы средство управления было спроектировано таким образом, чтобы заданный угол поворота на второй фазе равнялся, по меньшей мере, 0°, не превышая 90°, и мог изменяться посредством этапа II).
Далее, для способа согласно изобретению желательно, чтобы кондиционер включался таким образом, чтобы регулировать относительную влажность воздуха, проходящего через шкаф, а указанная относительная влажность воздуха возрастает, когда мгновенный вес стеллажа окажется равным нужному весу каждого стеллажа или будет ниже его. Чем выше влажность воздуха, тем с большим трудом происходит испарение. В результате повышения влажности воздуха после того, как мгновенный вес стеллажа окажется равным нужному весу или меньше его, можно противодействовать дальнейшему уменьшению веса указанного стеллажа, в то время как на других стеллажах при желании испарение можно продолжать контролировать в определенной степени путем манипулирования углом поворота. Если мгновенный вес достигает нужного веса для всех стеллажей или опускается ниже его, относительную влажность воздуха можно максимально повысить для того, чтобы противодействовать любому дальнейшему испарению. Еще одно преимущество повышения влажности воздуха заключается в том, что чем выше влажность воздуха, тем лучше становится теплообмен между воздухом и яйцами. Кроме того, путем воздействия на температуру воздуха, проходящего через шкаф, и/или на скорость воздуха, проходящего через шкаф, можно регулировать температуру указанных яиц, что происходит гораздо успешнее при высокой влажности воздуха, что весьма полезно во время этой фазы инкубации.
В способе и устройстве согласно изобретению воздух проходит через шкаф по существу горизонтально. Направление по горизонтали может быть поперечным относительно горизонтальной оси поворота лотков. Преимущество такого решения заключается в том, что воздух поступает по горизонтали в пространство между соседними лотками, расположенными наклонно к горизонтальной плоскости, и затем отклоняется по наклонной линии. Это обеспечивает контакт между яйцами и воздухом, протекающим мимо них, делая этот контакт относительно тесным. Однако горизонтальное направление может быть также направлением, перпендикулярным указанной горизонтальной оси. Преимуществом такого варианта является то, что воздушный поток остается гораздо более равномерным.
Настоящее изобретение будет объяснено более подробно на основании примера, который схематически изображен на чертежах, на которых:
на Фиг.1 показано инкубационное устройство согласно изобретению, предназначенное для применения способа согласно изобретению;
на Фиг.2 показан перспективный вид рамы, на которую помещен стеллаж лотков; на Фиг.1 показано шесть таких рам;
на Фиг.3а-3d показана рама с Фиг.2 с лотками, которые в каждом случае показаны под разным углом поворота;
на Фиг.4 проиллюстрированы термины «угол качания» и «угол поворота».
На Фиг.1 показано инкубационное устройство 1 согласно изобретению. Инкубационное устройство содержит шкаф 4 с камерой 5. Камера 5 ограничивается потолком 8, основанием 9, двумя противоположными поперечными стенками 6 и 7 и двумя противоположными продольными стенками. Камера, которая содержит потолок, основание, поперечные стенки и продольные стенки, располагается внутри поперечных стенок 12 и продольных стенок и потолка 13 шкафа 4. Остается пространство для перемещения воздуха между потолком шкафа 13 и потолком камеры 8 и между поперечными стенками 6 камеры и поперечными стенками 12 шкафа.
Шкаф содержит также кондиционер, включающий вентилятор 2, трубопровод 3, средства увлажнения 10 и предназначенный для пропускания воздуха через камеру 5 и контроля влажности воздуха и температуры указанного воздуха, а также датчики измерения концентрации газа 51 и датчики температуры 52. Как уже указывалось, кондиционер содержит вентилятор 2, предназначенный для продувки воздуха через шкаф. В случае, показанном на Фиг.1, воздух циркулирует в шкафу по часовой стрелке. Воздух проходит вправо через пространство 14 между потолками 8 и 13, затем проходит вниз через пространство 15, затем из пространства 15 через поперечную стенку камеры 7 в камеру, затем проходит пять раз раму 11 и перегородку 17 камеры, затем через левую раму 11, через поперечную стенку камеры 6 и затем пропускается обратно к вентилятору 2 через пространство 16. Поперечные стенки камеры 6 и 7 и перегородки 17 камеры снабжены перфорацией или другими проходами, позволяющими воздуху проходить сквозь них. Для того чтобы обеспечить охлаждение или нагревания воздуха при его прохождении через эти поперечные стенки 6, 7 и перегородку 17 камеры, в этих стенках предусмотрены системы труб, по которым протекает охлаждающая или нагревающая среда, которую подают по трубам 3. Относительная влажность воздуха в шкафу может контролироваться с помощью средства 10 увлажнения и системы 18 подачи воздуха, предназначенной для подачи свежего воздуха.
Как показано на Фиг.2 и 3, а также на Фиг.1, в камере 5 шкафа размещены шесть рам 11, хотя их количество может быть больше или меньше. Каждая рама имеет колеса 20, так что ее можно вводить в камеру 5 и выводить из нее. Кроме того, каждая камера 11 имеет стеллаж 22, в данном случае с шестнадцатью лотками 21.
Каждый лоток 21 имеет множество гнезд 23 для яиц, например от 200 до 500 гнезд для яиц. Таким образом, в камере возможна одновременная работа с приблизительно 20000-50000 (20-50 тысяч) яиц.
Продольные стороны 30 лотков шарнирно прикреплены к четырехстержневому механизму 24, 25, 28, 29, который шарнирно сочленен с углами. Нижний стержень 29 и верхний стержень 28 могут поворачиваться вокруг вала 27 и вала 26 соответственно. Стержни 24 и 25 постоянно идут по вертикали. С помощью цилиндропоршневого механизма 31, который воздействует на нижний стержень 29, хотя он может также воздействовать на другой стержень, четырехстержневой механизм может перемещаться таким образом, что лотки 21 поворачиваются вокруг горизонтальной оси. Поэтому, как показано на Фиг.3а и 3b, лотки могут поворачиваться из первого положения (Фиг.3а) во второе положение (Фиг.3b) и наоборот. В первом положении все лотки располагаются под углом +30° к горизонтальной плоскости, а во втором положении они располагаются под углом -30° к горизонтальной плоскости. Такое качание происходит с целью поворота яиц. В случае, показанном на Фиг.3а и 3b, качание происходит на 60°. Специалисты также называют это поворотом на угол поворота 30°.
Термины «угол поворота» и «угол качания» объясняются более подробно со ссылкой на Фиг.4. В соответствующей области техники специалисты обычно пользуются термином «угол поворота». Угол качания равняется удвоенному углу поворота, по меньшей мере, при качании назад и вперед между -β° и +β°, как показано на Фиг.4. На Фиг.4 угол поворота обозначается как β, а угол качания - как θ, и, соответственно, поэтому θ=2×β. Н обозначает горизонтальную плоскость, Х обозначает лоток в первом положении, когда он повернут на угол +β относительно горизонтальной плоскости Н, и V обозначает лоток во втором положении, когда он повернут на угол -β относительно горизонтальной плоскости Н.
На Фиг.3с, 3d и 3е показана та же рама, но с углом поворота 35°, 40° и 45° соответственно. Кроме того, на Фиг.3а-3е используется обозначение размеров в мм для указания на то, что расстояние по вертикали между лотками, размещенными один над другим, изменяется при изменении поворота. Размеры, показанные на фигурах, являются примером. Из Фиг.3а-3е можно сделать следующие выводы:
- при угле поворота 30° расстояние по перпендикуляру между лотками, размещенными один над другим, составляет 56,6 мм;
- при угле поворота 35° расстояние по вертикали между лотками, размещенными один над другим, составляет 51,7 мм;
при угле поворота 40° расстояние по вертикали между лотками, размещенными один над другим, составляет 46,1 мм;
- при угле поворота 45° расстояние по вертикали между лотками, размещенными один над другим, составляет 39,9 мм.
Отсюда ясно, что расстояние по вертикали уменьшается при увеличении угла поворота и что это расстояние по вертикали возрастает при уменьшении угла поворота.
Как показано на Фиг.1, инкубационное устройство согласно изобретению оборудовано блоком 40 управления, который образует средство управления, предназначенное для управления поворотом лотков. Линии управления, предназначенные для этой цели, обозначены позициями 41, 42, 43, 44, 45 и 46. Поэтому каждая рама имеет выделенную для нее линию управления. Поэтому рамы 11 могут приводиться в действие с использованием различных углов поворота. Результаты измерений могут передаваться на блок управления по трактам 47, 48, 49 и 50 сигнала. В данном случае показаны только четыре тракта сигнала; по два для двух рам с правой стороны. Каждая из других рам также соединяется с блоком 40 управления двумя трактами сигнала (не показаны).
В описанном здесь примере реализации изобретения валы 26 и 27 в каждой раме снабжены, каждый, весовым датчиком 50. Вес лотков 30, четырехстержневого механизма и яиц, размещенных на лотках, может быть измерен или, по меньшей мере, вычислен для каждой рамы/стеллажа с использованием этих двух весовых датчиков. Вес только яиц можно измерить/вычислить путем перенастройки датчиков или с помощью какой-либо другой формы коррекции блока управления.
Известно, что во время инкубации вес яиц уменьшается, в особенности в результате испарения влаги. Во время инкубации известна также задача по уменьшению веса яиц до заданного значения в течение заданного периода времени после начала процесса. В данном контексте обычно используется потеря 10-14% веса в течение приблизительно 15-19 дней. Однако эти числа в высокой степени зависят от типа яиц. Приведенные здесь значения подходят для куриных яиц. В случае, например, перепелиных яиц, или утиных яиц, или индюшачьих яиц эти значения будут иными.
Таким образом, настоящее изобретение основывается на понимании того, что:
- на различные параметры инкубации (т.е. переменные, которые характеризуют процесс инкубации и/или изменение или могут изменяться во время процесса инкубации) можно оказать влияние путем изменения расстояния по вертикали между соседними лотками, т.е. угла поворота;
- испарение влаги из яиц будет уменьшаться при сокращении расстояния по вертикали между лотками, размещенными один над другим, или при увеличении угла поворота и, наоборот,
- испарение влаги из яиц будет увеличиваться при увеличении расстояния по вертикали между лотками, размещенными один над другим, или при уменьшении угла поворота.
В результате измерения/определения веса яиц для каждого стеллажа можно определить, испаряют ли яйца слишком много или слишком мало влаги по сравнению с нужным весом, который должен быть достигнут, и с использованным углом поворота. Поэтому угол поворота можно поправить при слишком большом или слишком малом испарении влаги. Угол поворота будет увеличен при слишком большом испарении влаги и может быть уменьшен при слишком малом испарении влаги. При определении слишком большого или слишком малого испарения влаги можно использовать сведения о процессе испарения, другим словами, ранее полученные данные или определенные взаимозависимости - такие как математические или эмпирические функции, - которые представляют контур веса (или испарения) с течением времени, дополнительно как функцию угла поворота и/или вида яиц. Однако таким образом можно управлять и другими параметрами инкубации, такими, например, как температура яиц.