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专利名称:处理被宰杀的动物的设备的制作方法
技术领域:
本发明是88年2月11日提出的名称为“处理被宰杀的动物的设备”、申请号为88101191的分案申请。
本发明涉及的是对美国专利3,053,963以及对这里所引用的已有技术的改进,所有这些已有技术都在这里被参照引用。一般来说,已有技术涉及的是通过注入各种液体组分的肉类处理和完成这种处理的设备。
本发明尤其涉及的是在通过将处理液注入动物循环系统的宰杀动物处理中使用的改进设备。这些设备在牛肉、马肉、家禽、鹿肉、水牛肉等的处理中都是有用的。这些设备可以是携带式的或者是固定式的。
将会理解,本发明能够使用任何一种在已有技术中描述过的处理液的,尤其能够使用诸如在美国专利4,053,963及其相关待批的申请(现已放弃)(流水号645,309,申请日为1975年12月29日,题目为“肉加工的组分及方法”)中提及的水溶液以及这些水溶液后来的改进型号。例如水溶液再配上下述组分中的一种或几种麦芽糖、葡萄糖、防坏血酸、三多磷酸钠、水解奶蛋白、木瓜奶蛋白酶或菠萝蛋白酶或无花果蛋白酶、山梨酸醛钾、焦磷酸四钠和柠檬酸钠。此外,水溶性的多糖树胶和/或氯化钙、氯化钠和氯化钾也可包含在内。
使用本发明设备的步骤总是从例如击昏一头牛开始的,而后将牛的一条或两条后腿通常吊在一个高架运送机或类似物上面。典型的做法是,在颈部切开颈静脉管给动物放血。在另外的一些技术里,是在心脏切开切口的。然后,将这个动物放在一个工作面上让动物腿向上方伸开,或者仍将它吊在上面。最好把四条腿的脉管都切开或者将所有四条腿的膝关节都切开。将一个带有自穿刺尖的注射器针头在靠近原先的切口但又靠近心脏的部位插入颈静脉。与设备的排液管连在一起的注射器针头即可使处理液从设备经针头泵入动物的循环系统。在抽出剩余的血后,处理液最终要从切开的腿部脉管以及颈静脉管处的第一个切口处排出去。
至关重要的问题是,办理进动物心血管系统的注射液的压力要恒定,这个压力不能太小,也不能太大,压力过小注射液在动物体内分布不完全,压力过大会使脉管断裂。本发明的改进设备在其最佳实施例中对处理液的流速、剂量大小以及数据的制表都是计算机控制的。本发明的设备还提供多管道输液管或工作站。
本设备的一个重要特点是使用带有控制系统的自动控制阀以便控制下游方向的压力使其有一个稳定值。为此,在一个极为重要的位置放置一个数值控制系统的下游压力传感器,它能在单输液管或多输液管中提供基本上是恒定的压力,关于这个传感器,下面还要较全面地加以介绍。
该设备还提供有处理液的冷却功能。这也“速冻”了动物并且有助于动物的宰杀和宰杀后动物的剔骨。
本发明的这些特征和其它一些特征将从下面提供的详细描述中变得更加清楚。
图1是本发明的处理液处理设备的示意图;箭头指示出液流的方向;图2是本发明的自穿刺注射针头的详细图;图3是设备的组成部分方块图4是微计算机的组成部分方块图;图5是在CRT上显示的程序主菜单的一个实例;图6是管理菜单口令屏幕的实例;图7是显示在CRT上的管理菜单的实例;图8是显示在CRT上的改变口令菜单的实例;图9是在CRT上显示的改变系统信息菜单的实例;图10是过程控制菜单口令屏幕的实例;图11是过程控制菜单的实例;图12是同时显示在CRT上的四个阀的操作控制屏幕的实例;图13是涉及选择一个阀门去控制和输入信息的步骤的流程图;图14是一个示意图,示出了三个存贮器位置,它们与其它存贮器分开,作每一个阀的计数器用;图15是一个示出了存贮器位置的示意图,这些存贮器被分开,用作描述每一个阀的状态的各个标志用;图16是一个流程图,示出了中断程序要执行的步骤;图17是一个流程图,示出了暂停程序要执行的步骤;图18是一个由多个示意电路图18a——18c组合在一起的图,是一个表示图3的电子学控制装置的一个实例的电路图。
本发明的设备包括一个计算机控制部分和一个溶液处理部分。溶液处理部分包括储存罐、泵、阀、软管、压力计、喷嘴、接头管等。主要使用不锈钢的罐、管道、配件、连接件,管接头、套管、夹板以及乙烯食品处理管道和软管耒构成溶液处理设备,使设备卫生、易于清洗。这样一些配件等都可在市场上买到。例如,所需的各种尺寸和形状、结构的不锈钢配件紧固件、夹紧装置、套管和管接头都可以从Wisconsin,&Sons公司购到,PVC输送软管(有时称为“牛奶软管”)可从IL60007,ELKGroveVillage处的KuriyamaofAmerica公司购得,并且被他们标记为“TigerflexMilkHose”。乙烯食品处理管道很容易从“MayonPlastiesofHopkins,MN55343”购得,并被它们标记为“MayonFoodTubing,GradeR206-1”。
现在参照图1,为了便于简要理解,按示意图方式给出了该设备的溶液处理部分。它包含一个不锈钢储存罐装置12,用于容纳处理液。罐12可以有各种大小和形状。最佳的罐的体积为170加伦左右、规格16,在38吋×35吋和54吋左右、并配有钢琴式铰接的顶盖(未示出),由Belding(MI48809)的“ProcessEquipmentCorparation”提供。第一导管装置固定连接到罐12的出口13,该导管装置最好取11/2吋导管布局14的形式并且可以包括必要的不锈钢弯管和乙烯食品处理管道,该装置用于从罐12携带处理液到泵16或其它适当的装置以便在该设备中产生一个溶液流动。在导管管道的这一部分还可以包括一个手动阀
18。例如它可能是型号为11L4151SE3163-PC的一个“CooperManufacturing”式球阀。可以用一个“Thomsen”式夹紧装置20将导管14固定到泵16上。一种典型的用于此目的夹紧装置是型号为T-13的双螺钉、翼螺母夹紧装置,它包括一个硅或聚四氟乙烯垫圈。在整个设备上都可以用这样的夹紧装置,如由参考标号20所指示的设备的各个部位。为了能利用标准件,可以将导管14在连接件20和阀18之间的某些位置的直径从11/2吋减少到11/4吋,这样才能使导管的尺寸和泵的标准进口管尺寸相符。泵16又将处理液经第二导管装置传导至自动阀22,该装置取导管管道24的形式,其直径为1吋,它是与该设备相关的直到注射针头的剩余导管管道。再有,尺寸的这种减小是为了和标准件相适应,泵的出口直径为1吋。泵16最好是电动泵,诸如EST-3000,35型不锈钢离心泵(密闭连接的)这样的离心型泵则更好些,上述型号的泵由ITT公司的“Bell&GossettFluidHandling”部提供。压力计26可以包含在传送管道24内作监测用。这种阀典型地可以是不锈钢压力阀型,,由纽约州Hauppauge的WIKA提供,具有21/2吋的盘面。
自动控制阀22被设计成能将下游压力控制到一个稳定值而不受流速改变和/或入口压力变化的影响。一种能完成此项任务的这种阀是可从
CA,NewportBeach的Cla-Val公司购得的型号为90-01系列(90G-01ABSKG)的阀。它是一个减压阀,包括一个主阀和一个导向控制系统,其中包含一个减压阀(图中未示出)(型号为CRD)和一个压力传感管道或反馈导管30。
压力传感管道30的开放端位置对设备的操作是极为重要的。为了准确控制阀22的操作,管道30的这个开放端仅能位于重复循环管道44和回流管道36汇合处的“T”形相交点处,图1中所示的正是这样一种布局的实例。
当管道30的开放端位于其它部位就要出现问题。由于在一个多管道设备中仅有一个管道在工作,阀22就要产生极大的气穴现象并且产生极大的压力涨落。在随后的使用中,发现附加的管道也有不规则的压力涨落出现。还有,阀22的响应时间也增加到不能接受的水平,超过了5秒。
这种误动作的最终结果是经过这些管道注入到动物体内的溶液量发生了一定程度的变化。
处理液自泵16开始经输送管道34形式的第三导管装置被输送到一般用32表示的一个回流装置。回流装置32最好包括成对的导管装置36和38,它们最好有一个共用的入口40并有一个共用的出口42,在它们之间从导管34流出的处理液在回流装置32处分流成两个方向以便在共用的出口42处汇合。也可使用一个支路或者两个以上支路。在共用的出口42
处汇合的处理液流经第四导管装置重复循环到储存罐12,第四导管装置取重复循环管道或输送管道44形式,管道44延伸到罐12的入口45。管道44可以包含一个手动阀46,它可以是Worcester球阀产品型号11LWOC5866R-SE。分别在管道14和44中安置手动阀18和46以便适应更换罐12的需要。操作中将要使用多个罐。当一个罐空了,就要关闭阀18和46,断开设备并将设备重新接到一个新罐上。打开这两个阀并且继续进行处理。然后给这个空罐重新充进处理液以备随后使用。
由以上所述并且按照本发明已经发现,将自动阀22的压力传感器30安置在分流的溶液流汇合处附近即回流装置32的共用出口42附近,能够使阀22在该回流装置中以及在所有与该回流装置相连的输液导管装置中(例如一般用标号60表示的装置)的压力维持在一个稳定值上,而不管在使用中仅有一个输液管或有多个输液管被连到回流装置上。在标号48和50处加上附加的输液管道(图中未画出)较好。最好在设备中包括四个这样的管道,但为简化起见图中仅画出了一个。还有,在回流装置32中还可以包括一个带有阀54和上盖56的排放管道52。在泵16的底部也可以包括一个排放管16a现在参照输液导管装置60,图中仅示出了一个这样的装置。该导管装置被连到回流装置32(36)里。通过阀58可以控制进入导管装置60的流动,阀58最好和排放管道52中的阀
54是相同的类型,即是一个手动的蝶阀。管道60还包括一个常闭电动阀62,它是由计算机控制的,下面再进一步介绍。阀62例如可以是一个不锈钢电动阀,由WorcesterMA的Jamesbury制造、A型、型号1"21-3600TT3,由螺线管操作(即为电磁阀一译者注)。导管装置60还可以包括压力阀26、流量计64、手动阀66、检查阀68、手动球阀70,注射针头72连到阀70上(最好详见图2)。在实际使用中,一开始就将阀66调节到在流量计64能够读出的一个预定流速,在这个时候整个系统才被认为是可调节的。然后让阀66被调在近乎永久不变的状态。流量计64可以是涡轮式的,由“HalliburtonServices,SpecialProductsDivision,DuncanOklahoma”作为配件‖。阀66可以和上述的管道44中的阀46的类型相同。阀70可以是不锈钢球阀,由CraneOrdway公司制造,商标是CAPRI,作为配件的标记是112000CWPCF8M。输液导管装置60的部分导管74最好包括诸如从“MayonPlasticsofHopkins,Minnesota55343”购得的适当长度的乙烯食品处理管道。可以将一个夹紧装置(未示出)夹到针头上或者夹到导管74的上游方向以便保持针头在动物体内就位并且可让操作员去作其它工作。为此目的还可使用任何适宜的夹紧装置,例如鳄鱼夹等。
现在参照图2,图2中详细示出了中空的注射针头72。它包括一个自穿刺尖
90,在92处有螺纹以便装配到阀70上。针头72的功能是作处理液的一个导管用。
该设备最好还要包括一个诸如在罐12中的装置80这样的溶液冷却装置,用于冷却那里的溶液。在图1中示出的这种装置仅是一个示意的装置,标号80企图表示的就是一个冷却线圈及相关的操作装置,如冷凝器和致冷剂,这些都是众所周知的。可以使用任何一个这样的装置。一个这样的装置可能包括(图中未示出)一个铜线圈,线圈包住罐12的外部和底部,用绝热层复盖住线圈,这类似于为了保存能量而使用的热水加热器的外套层。可将一个冷凝器与该线圈相连,然后给这个系统充以诸如R-22这样的致冷剂。这样一个装置就能充分地冷却处理液。
一般来说最好由两个人来操作这个设备。其中一个人处理如上述已经预调好的注射针头,除了电动阀62外“打开”所有阀门。第一个人将针头插入动物体内并且在计算机上发信号给第二个人,第二个人负责输入适合于待处理的动物的数据。关于这一点,下面再较全面地介绍。计算机操作员一旦接到信号就要按压“启动”钮,计算机就要按将要描述的程序来控制注射处理。
在开始讨论该装置的计算机控制部分时应该参照图3。图3是在处理被宰杀的动物中使用的设备的各个组成部分的方块图。计算机100由程序104控制运行。可以将一个调制解调器
102连接到计算机上,用于传送电话线上的数据和遥控现场计算机。用于远距离通讯和控制的最佳程序是由Wendin编制的PCNX。电子学控制装置106是和计算机的接口,同时它又控制电子阀112的开启和关闭。它包括“开启”控制线108和“关闭”控制线110,以便操作常闭阀112(它相当于图1中的阀62)。在图3中值得注意的是有四个这样的阀,它们和四个输液管道相对应,在图1中将一个这样的管道标记为60。在被选的“开启”控制线108加上110伏电压的同时,将“关闭”控制线110保持在0伏,就可使电子学控制装置106开启电子阀112。要关闭该电子阀,就要保持“关闭”控制线110为110伏而“开启”控制线108要保持在0伏。电子阀112控制了溶液通过输液管道114的流动(管道114相当于图1中的60)。溶液被保存在上边已经参照图1和图2介绍过的溶液处理部分116中。
图4是图3中计算机100的方块图。该方块图表示的是一个普通的微处理机,可做计算机100之用。可以使用任何一种计算机。但微型计算机是最经济的。普通的微计算机100由如图所示的连到系统的总线101上的各种部件组成。中央处理单元(CPU)118控制着整个系统。只读存贮器(ROM)124包含低级程序,即基本的输入/输出程序。使用随机存取存贮器(RAM)126来存贮操作系统和自动运行的程序和数据。用时钟128来同步沿系统的总线101产生的所有操作。通过CRT