带有过滤器的盐水注射系统的制作方法

本发明涉及一种带有多个针的盐水注射系统，其中针插入到产品中且盐水通过针被注射到产品中，其中，最终不会到达产品中的盐水被收集和回收，并且其中在回收期间盐水流经过滤器。

背景技术：

这样的系统从现有技术中熟知。带有多个针的针头从远处到注射位置往复运动，在注射位置处针已被推进用盐水浸泡的产品中。典型的产品为肉类、禽类和/或鱼类，但其它产品也可用。在针已经进入产品之后，盐水被迫离开例如针尖中的孔。在大多数情况下，不是所有的盐水都最终到达产品中和/或在注射后保留在产品中。然后，盐水被收集和回收。在重新进入针之前，返回的盐水需要过滤。当前注射器系统的过滤系统包括第一旋转滚筒过滤器和最终的第二旋转滚筒过滤器、抽吸过滤器和管线过滤器(in-linefilter)。第一旋转滚筒过滤器将从返回的盐水中过滤动物蛋白质、脂肪颗粒、骨头碎片和软骨碎片，并将其向刮刀转移，刮刀会将滤液从滚筒刮下并将滤液引导至存储部中。较硬的颗粒如骨头和软骨容易刮下，而诸如“凝胶状”肉蛋白质能穿透过滤器开口并由于刮刀作用将与过滤后的返回盐水混合。在这种情况下，第二旋转滚筒过滤器将被设置在第一滚筒过滤器的下游以便进一步过滤返回盐水。然而，由于该第二过滤器的有效刮刀作用，随着时间的推移，诸如“凝胶状”肉蛋白的松散漂浮材料可能与过滤的返回且新鲜盐水再次混合。

因此，将使用附加抽吸过滤器。随着时间的推移，颗粒也可能阻塞该过滤器的开口，这将导致朝向歧管和针的流量减少，且/或松散的颗粒将流至泵并穿过针且阻塞针。

因此，管线过滤器将被定位在泵之后和针之前。由于正压泵，较小的颗粒甚至可通过这些管线过滤器。自清洁管线过滤器可通过刮擦经过过滤器的滚筒的蛋白质来提高这种效果。通过刮擦作用，过滤器开口可以被例如“凝胶状”蛋白质阻塞。穿透的材料在过滤器的内部积聚，且薄片会分离并到达中空针中，这些针将被阻塞，这导致注射性能降低。

当前过滤系统的另一个缺点是大量的零件至少每天一次必须从注射器拆卸、清理，之后重新组装。这非常耗时且增加了系统的磨损。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是避免根据现有技术的问题。

这个问题通过带有多个针的盐水注射系统来解决，其中多个针插入到产品中且盐水通过针被注射到产品中，其中，最终不会到达产品中的盐水被收集和回收，且其中在回收期间盐水流经过滤器，其中，过滤器包括过滤元件，未过滤的盐水沿过滤元件流动且过滤的盐水流经过滤元件，并且过滤元件阻挡未过滤盐水中的残留物。

本发明涉及一种盐水注射系统，其包括多个针，在多数情况下，针设置在针头中，针头从远处到注射位置往复运动，在注射位置处针已经被推进用盐水浸泡的产品中。典型的产品为肉类、禽类和/或鱼类，但其它产品也可用。盐水通常为具有盐分和/或其他功能性和/或增味物质的水溶液。在针处于产品中之后和/或之前，盐水被迫离开针中的孔。然而，不是所有的被注射盐水最终到达或保留在产品中并且根据本发明被回收，即被再次注射到产品中。在这发生之前，需要过滤回收的盐水以从盐水中移除可能阻塞中空针的脂肪、凝胶状颗粒、骨碎片等。

过滤利用包括过滤元件的过滤器执行，未过滤的盐水沿过滤元件流动且过滤的盐水流经过滤元件，并且过滤元件阻挡未过滤盐水中的残留物。被阻挡的残留物优选由于重力并且利用未过滤的或仅部分过滤的盐水永久地或间歇地从过滤器洗掉。本发明系统中的过滤器具有非常少的需要清洁的部件。这节约时间且减少了由于错误组装导致的损害。不存在清洁过滤器的刮刀且过滤元件不会转动。

过滤元件优选为筛网。过滤元件优选为可以从过滤器容易地移除且例如用不同的模块替换和/或清洁的模块。

优选地，过滤元件至少局部地，优选为全部地相对于竖直的和/或水平的平面倾斜。由于这种倾斜，盐水无需被泵送而是通过重力沿过滤元件流动。倾斜角可随盐水的流动长度变化。优选地，相对于水平平面的倾斜角随着流动长度的增大而减小。倾斜角优选为在0和90°之间。

优选地，过滤元件至少局部弯曲。曲率半径可在过滤器设计内在较宽范围内变化，优选在800至8000mm之间且可更优选在1500至1800mm的范围内变化。

未过滤的盐水通过重力沿着过滤元件流动和/或沿着过滤元件被泵送。过滤的盐水通过重力和/或通过增大的压力被强制经过过滤元件，其中根据优选实施例，增大的压力可控。例如，增大的压力可以通过过滤元件顶部的较高盐水水平实现。压力水平在过滤元件的整个流动长度上的无需相同，而可变化。

根据本发明的优选实施例，过滤元件的渗透性随盐水沿着过滤元件的流动长度变化。更优选地，渗透性随盐水沿过滤元件的流动长度增大，即最初渗透性相当小而随着盐水沿着过滤元件朝过滤元件的端部前进而随后增大。渗透性可连续地或阶梯式地变化。根据优选实施例，可以调节过滤元件的渗透性。这种调节可手动或自动地执行。

优选地，过滤元件为筛网，优选为带槽的筛网，其中，槽的尺寸优选地随未过滤的盐水沿过滤元件的流动长度变化。优选地，筛网中的槽/孔的尺寸最初较小而随后随着未过滤盐水的流动长度增大。

优选地，系统包括用于重复使用的盐水的冷却部，其优选位于过滤器的上游。冷却部优选地将盐水冷却至2-4℃和/或使盐水保持在该温度范围。优选地，冷却部包括将重复使用的盐水从存储部泵送至过滤器的泵。

根据本发明优选的实施例，过滤元件振动以增大过滤元件的过滤能力，尤其提高残留物的去除。

根据优选实施例，系统包括在针的上游且在主过滤器下游的额外过滤器。优选地，该额外过滤器包括平行设置的两个过滤器，其中，仅使用一个过滤器。另一个过滤器备用或可同时被清洁。

根据优选实施例，本发明盐水注射系统包括清洁系统，优选为真空清洁部。清洁系统去除颗粒，优选为肉类颗粒、和/或半固态颗粒，例如来自过滤元件表面的凝胶状颗粒使得该表面不被阻塞。真空清洁部优选被设计成使得其仅去除来自过滤元件的固态颗粒诸如肉类颗粒，和/或半固态颗粒诸如凝胶状颗粒，且尽可能少地去除液态盐水。

优选地，真空清洁部包括通过其吸入颗粒的喷嘴。

优选地，清洁系统包括使清洁系统相对于主过滤器的过滤元件移动的移动装置。该移动装置可在与过滤元件的表面平行的一个或两个方向上移动。在过滤元件仅在一个方向上移动的情况下，喷嘴在垂直于其移动方向的方向上的宽度优选为与过滤元件的宽度至少基本上相等。在移动装置在两个方向上移动的情况下，喷嘴的宽度优选为小于清洁装置的宽度。两个移动方向优选彼此垂直。

可以完全地或仅部分地清洁过滤元件的表面。

优选地，清洁系统连续地或间歇地操作。

优选地，清洁系统包括测量经过过滤元件的盐水的流动的传感器。优选地利用该传感器的信号控制清洁系统。在经过过滤元件的盐水的流动下降到一定水平以下的情况下，可启动清洁系统。

优选地，清洁系统包括回收被清洁系统吸入的盐水的回收装置。

附图说明

现在根据附图解释本发明。这些解释并不限制保护范围。

图1示出本发明系统。

图2示出过滤器的细节。

图3示出清洁装置。

具体实施方式

图1示出本发明系统16。系统包括带有从远处到注射位置往复运动的多个针的针头6。在注射位置处，针刺入诸如肉类、禽类、鱼类或蔬菜类的产品中，并且盐水通过中空的针强制进入产品中。剩余的盐水在例如注射器的带之下被收集，其中带将产品传送到针下方并且送走产品，而盐水经由流出口1流到盐水箱的“a”段。在“a”段中，返回的盐水可能被蛋白质、脂肪颗粒、骨头碎片和软骨碎片污染。作为第一清洁步骤，其中一个连接在箱的顶部处且较小的一个连接在箱的底部处的两个可选盘14、15彼此间隔一定距离放置，使得较重的材料能下沉且脂肪将漂浮在顶部。在根据图1的实施例中，使用了gea2将最终的预清洁返回盐水从箱“a”泵送至集成冷却块中使得盐水的温度将优选地保持在2-4℃。在返回盐水温度和环境温度不会影响优选的盐水温度范围的情况下，也可用传统的泵和控制系统替换gea以打开/关闭泵并管理箱“a”内的流速和水位控制，从而防止泵干泵(dry-pumping)。gea或单独的泵将返回的盐水朝如图2所示的主过滤器3的后部处的入口连接泵送。在过滤器3的可选存储部中，泵送的返回盐水收集并将在过滤元件8上方开始溢流。可设置堰部(weir)10以迫使未过滤的盐水朝向过滤元件8。

返回盐水的流速和量取决于注射率，例如注射模式，泵压和/或针头速度，还取决于带负载、产品、盐水类型等，但可通过泵2的流动调节器容易地管理。滤液将流出过滤器3并将被收集在箱“b”段中。此处，滤液将优选地与冷的和新鲜的具有优选温度为2-4℃的盐水混合。盐水随后经由注射器泵4被泵送通过管线过滤器5中的一个，然而管线过滤器5仅为可选的。在任何材料例如由于人为干扰意外掉入b段中的情况下，管线过滤器将捕获这些碎屑。优选地，这些过滤器5被设置成可支线输运(by-passable)使得可取出一个过滤器进行检查/清洁而无需中断生产。在由注射器的歧管和针6消耗盐水前，阀将控制使用哪个过滤器。

现在参照图2，未过滤的或预过滤的盐水11沿着过滤元件8流动，其由描绘盐水沿过滤元件的流动长度的箭头x表示。当盐水沿着过滤元件8流动时，一部分过滤的盐水12会通过过滤元件8并且会在过滤元件8的下方被捕获。这里，倾斜的底部17将过滤的盐水引导至在“b”段与箱连接的出口。残留物在过滤元件8的顶部处积聚，并且会被未过滤的盐水流11洗掉，在这里是因为重力的原因。在过滤元件8的端部，残留物被收集在存储部9中并被排出。过滤元件8优选为模块化制造的筛板。根据盐水粘度、盐水成分、污染程度和注射器中使用的针头，可期望过滤工艺的优化。这可以以不同的方式实现，例如通过随着盐水的流动长度x调节筛网8的倾斜角α和或β和/或改变渗透率，例如在使用带槽的筛网时改变网眼尺寸，例如通过在位置“h”处选择较小的渗透率即较短的流动长度以及在位置“l”处选择较大的渗透率即较长的流动长度来实现。倾斜角α优选为在盐水沿过滤元件的较小流动长度处较小，并优选地随着流动长度增大至少局部地增大。这使得在过滤工艺开始时未过滤盐水的速度增大，未过滤盐水的速度随流动长度增大而降低。为了改善残留物的滑落和/或滚下，过滤元件8优选弯曲如附图标记“r”所示。在过滤工艺优化不足够的情况下，可使用具有不同斜率例如曲率“r”的过滤元件8。过滤元件8优选设置为模块，且可根据期望的应用进行交换。进一步的优化可以通过使用振动筛网实现。

图3示出清洁系统20，其在本例中是连接至真空源以从过滤元件8的表面去除固体和/或凝胶状颗粒的喷嘴18。这么做是为了避免过滤元件8阻塞。清洁系统被设计成使得其优选地尽可能少地从过滤元件的表面去除盐水。优选为喷嘴18的清洁系统20优选地连接至移动装置(未示出)，移动装置相对于过滤元件的表面移动清洁系统20和/或喷嘴18。移动装置可以使清洁系统20和/或喷嘴在平行于过滤元件8的表面的一个或两个方向上移动。移动方式优选地取决于清洁装置和/或喷嘴的尺寸。

可部分地或完全地清洁过滤元件8的表面。清洁可连续地或间歇地发生。例如，清洁系统可包括直接或间接测量经过过滤元件的流动的传感器。根据传感器的信号，启动或停止使用清洁系统。

优选地，清洁系统包括测量从过滤元件8的表面去除的盐水量的传感器。在该量太大的情况下，调节和/或停止清洁系统。

从清洁系统的表面去除的盐水优选被系统回收并被重新使用。

附图标记：

1流出口

2泵、冷却部

3主过滤器

4泵

5管线过滤器

6针、针头

7存储部

8过滤元件

9残留物

10堰部

11未过滤的盐水流

12过滤的盐水流

13分隔箱

14分隔板

15分隔板

16盐水注射系统

17倾斜的底部

18喷嘴真空清洁部

19与真空清洁部的连接

20清洁系统、真空清洁部

a第一段箱

b第二段箱

h具有第一渗透率的过滤区域

l具有第二渗透率的过滤区域

r过滤元件的曲率

x盐水的流动方向、流动长度

α相对于竖直平面的倾斜角

β相对于水平平面的倾斜角