專利名稱：無針注入裝置和注入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一用來注入食品的裝置和方法，具體來說，涉及一無針注入系統(tǒng)和方法，其利用液體無針地注入一食品。
背景技術(shù)：
由于食品口味在演變，且顧客的喜好正變得日益復(fù)雜，所以食品生產(chǎn)商和餐館老板正在尋找新的機(jī)會用調(diào)味品、顏色和創(chuàng)新的烹調(diào)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外，隨著食品服務(wù)業(yè)不斷地增長和競爭，食品生產(chǎn)商不斷地尋求其不同于他人的產(chǎn)品，他們向顧客提供具有獨(dú)特組合的成分、調(diào)味、顏色和質(zhì)地的食品。
人們不僅希望對食品添加新的調(diào)味料或香料，而且還要求添加著色劑來標(biāo)示或變化某些食品的顏色。食品中添加顏色可增加食品美學(xué)上的誘惑力并提高食品的天然風(fēng)味。在創(chuàng)造新的和獨(dú)特食品過程中，對于特定的顧客群來說，改變一特定食品的顏色可瞬時(shí)促進(jìn)對食品的吸引力。例如，食品生產(chǎn)商生產(chǎn)具有鮮明或獨(dú)特顏色的食品，兒童就會增加對食品的欲望。
此外，隨著科技人員鑒別出新的和健康的食品成分，于是就要求有增加某種食品的營養(yǎng)含量還同時(shí)保持或提高食品口味的能力。例如，對于食品生產(chǎn)商來說，有利地是強(qiáng)化缺乏諸如維生素或礦物質(zhì)之類微量營養(yǎng)素的食品，以便在上食品之前有效地保持和提高食品總體營養(yǎng)質(zhì)量。的確，在諸如學(xué)校或醫(yī)院之類的機(jī)構(gòu)中，可能會高度要求增加他們膳食的營養(yǎng)含量。
此外，諸如飯食纖維、蛋白質(zhì)、Ω-3脂肪酸、甘油三酸酯、類胡羅卜素、萜烯、抗氧化劑、酶、脂溶性維生素等的成分，或其它有利于營養(yǎng)的成分，可在加工過程中添加到天然缺乏或失去健康營養(yǎng)成分的食品中。此外，從水果、植物或蔬菜(諸如胡羅卜素)中提取出來的著色劑可將顏色添加到食品中，而且，還增加了其營養(yǎng)價(jià)值。
人們還可能希望用其它成分來補(bǔ)充食品以便提高顧客對食品的口感或吸引力。諸如人參那樣的增加能量的成分，或諸如兩裂片葉銀杏的其它草藥性成分可以添加到食品中以提高食品的功能性優(yōu)點(diǎn)。此外，諸如糖、鹽、亞硫酸鹽，或硝酸鹽之類的防腐劑通常添加到諸如肉類的食物內(nèi)，以有助于阻止細(xì)菌的生長并保持食物的氣味、味道和外觀。
因此，人們非常希望食品能為顧客量身定做，不僅食品的調(diào)味、顏色和質(zhì)地滿足顧客的特殊需要，而且要有其營養(yǎng)成分和總體吸引力。
在肉類加工領(lǐng)域中，存在有無針注入裝置的好幾種實(shí)例。具體來說，腌制肉類或保持肉類鮮嫩的通常做法是，添加鹽、糖、香料，和/或防腐劑來達(dá)到一定的效果、味道或顏色。
例如，美國專利Nos.3,016,004和3,436,230揭示了一種裝置和方法，其在一連續(xù)加工環(huán)境中，在高壓之下將防腐劑或其它腌制溶液注入肉內(nèi)。通過一傳輸系統(tǒng)肉被傳輸?shù)揭蛔⑷牍の唬易⑷雵娮毂仨氁迫胛恢脙?nèi)以便注入。注入噴嘴與肉接觸或直接鄰近于肉定位以避免損壞肉組織。
此外，美國專利Nos.5,176,071、6,014,926、6,165,528、6,386,099B1也揭示了大型工業(yè)用的肉類加工裝置，其傳輸肉品到一定位置，并使用噴嘴對肉品進(jìn)行注入。各專利介紹了直接接觸的噴嘴或直接鄰近于肉品定向的噴嘴。
美國專利Nos.3,739,713和3,814,007揭示了一種無針注入裝置和注入的方法，其中，在整個(gè)注入過程中，肉品固定在一靜止的臺子上。這些專利的注入嘴布置成確保在注入過程中與肉品接觸。
然而，上述無針注入機(jī)器和注入方法利用大的注入系統(tǒng)，其適用于大規(guī)模的肉類生產(chǎn)/加工設(shè)備，并在工廠內(nèi)需要相當(dāng)大的地面空間或制造設(shè)備。許多上述專利揭示各種系統(tǒng)，它們需用傳輸器來驅(qū)動而將肉品移動到一定位置以便進(jìn)行注入。此外，為了實(shí)現(xiàn)在肉品上均勻地分配流體，這些機(jī)器使用了多個(gè)定向可調(diào)整且與傳輸器系統(tǒng)的移動同步(如果可能的話)的注入噴嘴。
重要的是，各個(gè)和每一個(gè)這些已知的裝置列舉用鹽水注入肉品的各種方法，其要求注入噴嘴觸及或接觸肉表面或食品表面，這增加了細(xì)菌和微生物生長和食品污染的機(jī)會。
美國專利No.5,053,237揭示了一種無針注入機(jī)器，用鹽水或嫩化物注入放置在一靜止平臺上的肉品。該注入噴嘴在注入過程中不接觸注入體；然而，包括液體腌泡、水浸槽、注入噴嘴以及所有的加工設(shè)備在內(nèi)的全部注入過程暴露在一潮濕的操作環(huán)境中。
的確，所有上述的專利揭示了完全暴露在潮濕操作環(huán)境中的注入系統(tǒng)，這會添加設(shè)備和/或肉品遭污染的可能，由于加工設(shè)備暴露在潮濕條件中，這增加機(jī)械失效的可能性，并增加操作者受傷的機(jī)會。此外，所有上述的專利提供這樣的系統(tǒng)和方法，其能夠每次對一肉品提供僅一嫩化物/溶液，它在可使用不同的或額外的溶液之前要求系統(tǒng)關(guān)閉和進(jìn)行清潔。
因此，需要有一裝置和方法，其獨(dú)特地添加味道或以其它方法提高食品特性，其最大程度地減小食品或設(shè)備遭受污染的風(fēng)險(xiǎn)，其有效地和容易地被用于一小的操作環(huán)境中，且其可供應(yīng)一種以上類型的注入溶液。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一有效和緊湊的能快速地注入食品內(nèi)的無針注入裝置，其適用于小型食品生產(chǎn)設(shè)備、餐館，或其它機(jī)構(gòu)的食品制備環(huán)境中。本發(fā)明相關(guān)的目的是提供一注入裝置，其容易地從一個(gè)操作區(qū)域移動到另一區(qū)域并容易地定位和安裝，其還使可使用裝置的操作環(huán)境的類型最大化，并提高裝置的總體利用率。
本發(fā)明的另一目的是提供一完全封閉的無針注入裝置，其中，用于裝置操作的機(jī)械的和電氣的元件完全地封閉在裝置內(nèi)，提高裝置的安全性和最大程度地減少元件暴露于潮濕或濕氣的環(huán)境中，由此，最大程度地減少裝置的維護(hù)保養(yǎng)，提高裝置的有效壽命，并且最大程度地減小操作者受傷的可能性。本發(fā)明相關(guān)的目的是提供一完全封閉的注入裝置，它包括一在注入操作過程中相對于操作環(huán)境封鎖起來的注入環(huán)境，以最大程度地減小食品暴露于外部污染，并且最大程度地減小移動零件暴露于注入噴霧。本發(fā)明的還有另一目的是提供一無針注入裝置和一注入環(huán)境，該注入環(huán)境易于清潔衛(wèi)生以最大程度地進(jìn)一步減小食品遭受污染的可能。
本發(fā)明注入裝置的還有另一目的是提供注入噴嘴，其無針地注入食品而不接觸食物，且不需噴嘴直接鄰近于食物定位，同時(shí)，還在食物內(nèi)提供一均勻分配的噴射物。本發(fā)明相關(guān)的目的是提供注入噴嘴，其可容易地移去以便進(jìn)行清潔，或根據(jù)被注入的食品類型或注入物質(zhì)所需的壓力類型容易地進(jìn)行互換。
本發(fā)明的另一目的是提供一無針注入裝置，其能注入一種類型以上的調(diào)味品、顏色、嫩化物、維生素、礦物質(zhì)、藥草浸液、抗微生物溶液、抗細(xì)菌溶液，或其它食品添加劑，在單一注入操作過程中，它們既可單獨(dú)地也可同時(shí)地與其它類型的液體注入物一起使用。本發(fā)明相關(guān)的目的是提供一無針注入裝置，其能將液體注入到多種食物內(nèi)，包括但不限于肉、奶酪、水果或蔬菜。本發(fā)明相關(guān)的目的是提供一無針注入裝置，其能在其要求的溫度下保持注入的流體，減小注入物腐敗損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明的無針注入裝置還必須是耐用和長壽的結(jié)構(gòu)，它還應(yīng)要求在整個(gè)操作壽期中很少或不需由操作者提供維護(hù)保養(yǎng)。為了提高本發(fā)明裝置的市場吸引力，它還應(yīng)是價(jià)廉的結(jié)構(gòu)，由此，為它提供最廣泛可能的市場。最后，還有一目的是實(shí)現(xiàn)所有上述的優(yōu)點(diǎn)和諸目的而不招致任何相當(dāng)大的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了以上討論的技術(shù)背景的諸多缺點(diǎn)和局限性。具體來說，本發(fā)明提供一無針注入裝置和一用各種可能的腌泡汁或溶液注入食品的方法，其以一有效的、易于使用的和衛(wèi)生的方式注入，使裝置適用于諸如學(xué)校、醫(yī)院、旅館、餐館和其它操作空間可能受到限制的環(huán)境等的多數(shù)的應(yīng)用中。因?yàn)楸景l(fā)明提供一緊湊的、高壓的注入系統(tǒng)，其在一密封的注入環(huán)境中快速地和容易地調(diào)味或用其它方式獨(dú)特地提高一食品的品味，而不損壞食物，且不要求噴嘴與食物接觸，由此，最大程度地減小食物/設(shè)備污染的可能并使本發(fā)明的利用達(dá)到最大化，所以，相對于傳統(tǒng)的系統(tǒng)和方法，本發(fā)明也就顯示其非常多的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的注入裝置和方法用任何類型的液體食品添加劑無針地注入一食品，包括但不限于的食品添加劑諸如調(diào)味品、顏色、嫩化物、腌泡汁、維生素、礦物質(zhì)、藥草浸液、防腐劑、油脂/油、水、抗微生物溶液、抗細(xì)菌溶液，或它們的組合。此外，本發(fā)明的無針注入裝置和方法可用于注入任何類型的食物，包括但不限于肉、奶酪和其它奶制品、水果、蔬菜，或谷物產(chǎn)品。
因此，本發(fā)明的注入裝置一般地包括一注入物供應(yīng)系統(tǒng)、一注入腔室、一滑梭機(jī)構(gòu)，以及一配置在密封封閉內(nèi)的控制系統(tǒng)。諸如電力、水以及壓縮空氣(選項(xiàng))之類的外部加工輸入通過形成在封閉的一表面內(nèi)的輸入端口可移去地連接到裝置。
裝置的注入物供應(yīng)系統(tǒng)包括至少一個(gè)用來保持液體注入物的可移去的容器。較佳地，可使用若干個(gè)容器來儲存各種不同類型的液體注入物。各個(gè)容器可移去地安裝在裝置內(nèi)，各個(gè)可移去地連接到其自己的供應(yīng)閥，在一單一注入允許過程中，允許注入物的各容器個(gè)別地或同時(shí)地供應(yīng)到一食物。水也供應(yīng)到注入供應(yīng)系統(tǒng)以便稀釋液體注入物(如果需要的話)，或用來清潔和沖洗裝置。注入物供應(yīng)系統(tǒng)還包括一制冷系統(tǒng)，以將注入物容器和水供應(yīng)保持在要求的溫度下，以減小注入物變壞的風(fēng)險(xiǎn)。
注入物供應(yīng)系統(tǒng)還包括一泵，其能夠在一足夠的高壓下對食物供應(yīng)液體的注入物，以便用注入物無針地和均勻地注入物體而不損壞食物。根據(jù)食物的大小和厚度以及被注入物體的類型，泵的輸出壓力可以變化。也是注入供應(yīng)系統(tǒng)的部分的一注入頭從泵接納高壓的注入物。
注入頭包含多個(gè)噴射噴嘴用來對物體供應(yīng)高壓注入物，并且密封地和可移去地安裝在注入腔室內(nèi)，使注入頭的噴嘴部分延伸在注入腔室內(nèi)。為了多用和清潔的目的，注入頭的噴嘴最好可移去地固定在注入頭內(nèi)；然而，注入噴嘴可以一體地形成在注入頭內(nèi)。噴嘴可以任何圖形或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員熟知的結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置，并可對于不同類型食物再次進(jìn)行構(gòu)造。注入頭還可包含一過濾器元件，其用來從液體注入物中去除不希望的顆粒。
注入腔室一般地包括一形成在裝置內(nèi)的密封的隔間，其包括注入頭的一部分，或注入頭的噴嘴部分，該部分密封地和可移去地安裝在腔室內(nèi)并從腔室頂部向下延伸。注入腔室包括一位于其底部內(nèi)的開口用來從裝置中疏排多余的注入物。注入腔室還包括清潔噴嘴，它們密封地安裝在腔室內(nèi)，以便在各注入操作之間清潔和沖洗注入腔室。在一注入操作中，或一清潔循環(huán)中，注入環(huán)境被密封地關(guān)閉，以防止注入物噴射接觸任何外部的加工設(shè)備，或注入環(huán)境之外的食物。
滑梭機(jī)構(gòu)包括一位于注入腔室的底表面外面和下方的x-y驅(qū)動系統(tǒng)，以及一位于注入腔室內(nèi)的滑梭/托盤部件，其在注入操作過程中，相對于注入頭移動食物。x-y驅(qū)動系統(tǒng)包括一可移動到注入腔室下方的任何位置的板。板的頂部面對底部、注入腔室的外表面，并包括多個(gè)附連到其上的磁體。
滑梭/托盤部件可移動地位于注入腔室內(nèi)并包含一面對注入噴嘴的頂表面，以及一面對底部的底表面、注入腔室的內(nèi)表面?；?托盤部件的底表面包含多個(gè)磁體，它們與板內(nèi)的多個(gè)磁體對齊。因此，x-y驅(qū)動系統(tǒng)將移動板，這又將滑梭/托盤部件移動到注入腔室內(nèi)的任何位置，而不需移動位于注入腔室內(nèi)的部件。
控制系統(tǒng)包括一觸摸屏和一編程的控制器，用來輸入、儲存和調(diào)用過程變量以及操作信息，其包括但不限于注入物體的大小或類型；對一給定的注入操作供應(yīng)給一給定物體的注入爆發(fā)的數(shù)量；注入爆發(fā)的時(shí)間；注入爆發(fā)的過程；滑梭機(jī)構(gòu)的運(yùn)動；注入爆發(fā)與食物運(yùn)動的同步；泵的輸出壓力，注入爆發(fā)的輸出壓力；供應(yīng)到物體的注入物的成分；或清潔和沖洗循環(huán)。例如，裝置可以對以下情況進(jìn)行編程特定的食品、特定的食品厚度，或特定的腌泡混合，以及當(dāng)同樣的食品或腌泡混合再次注入時(shí)后來的調(diào)用?？刂葡到y(tǒng)還控制制冷系統(tǒng)。
本發(fā)明還介紹一用液體注入物注入一食物的方法，該方法包括將食物放置在一密封的注入環(huán)境內(nèi)的滑梭/托盤部件上；提供多個(gè)被注入的注入物流體；成比例地混合所述流體以達(dá)到要求的注入物成分；將要求的注入物成分抽吸到一高壓泵內(nèi)；供應(yīng)注入物成分到一注入頭；以及供應(yīng)最后注入物成分的至少一個(gè)高壓注入爆發(fā)到食物。本發(fā)明的方法還可包括在注入爆發(fā)過程中以編程的圖形相對于注入頭移動注入物體，這視要求的注入結(jié)果而定。
部分地，本發(fā)明還可包括一獨(dú)特地調(diào)味或其它方式提高食物品味的方法。這樣一方法包括(1)提供一被注入的食物；(2)對食物確定一要求的最終注入物成分；(3)混合所述最終注入物成分和供應(yīng)所述成分到至少一個(gè)高壓泵；以及(4)供應(yīng)要求的注入物成分的至少一個(gè)高壓爆發(fā)到食物。
由此可見本發(fā)明介紹了一無針注入裝置和用來注入一食物的方法，其利用一要求的注入物成分的高壓注入爆發(fā)來獨(dú)特地提高一食品的品味。本發(fā)明的裝置和方法以一緊湊和有效的方式注入一食物，同時(shí)，還通過提供一密封的注入環(huán)境和不接觸食物的噴射噴嘴最大程度地減小食物污染。
本發(fā)明的無針注入裝置和方法是一耐用和長壽命的結(jié)構(gòu)，且其在整個(gè)操作壽期中幾乎不需或根本不需由使用者提供的維護(hù)保養(yǎng)。本發(fā)明的無針注入裝置和方法還是一便宜的結(jié)構(gòu)，可提高其在市場上的吸引力，由此為它提供最大可能的市場。最后，在不招致任何顯著的相對缺點(diǎn)的情況下，可以實(shí)現(xiàn)所有上述的優(yōu)點(diǎn)和目的。
附圖的簡要說明參照諸附圖可以最好地理解本發(fā)明的上述的和其它的諸優(yōu)點(diǎn)，在諸附圖中

圖1是本發(fā)明的注入裝置的一立體圖，其示出裝置的前側(cè)和左側(cè)，為了圖示的目的，諸門用虛線示出；圖2是圖1所示注入裝置的左側(cè)視圖，圖中顯示露出x-y驅(qū)動機(jī)構(gòu)；圖3是圖1和2所示注入裝置的側(cè)視圖，圖中示出裝置背側(cè)的局部視圖；圖4是圖3中所示注入裝置的一用來容納注入物的囊和一托盤的沿線4-4截取的截面圖；圖5是圖1至4所示注入裝置的流體示意圖；圖6是圖1至5所示注入裝置的側(cè)視圖，圖中示出裝置前側(cè)的局部視圖；圖7是圖1至6所示注入裝置的注入頭的詳圖；圖8是圖7所示注入裝置的一注入頭的沿線8-8截取的截面圖；圖9是圖1至8所示注入裝置的一x-y驅(qū)動系統(tǒng)的俯視平面圖；圖10是圖1至8所示注入裝置的控制示意圖，圖中示出裝置的一空氣操作的自動控制；以及圖11是圖1至8所示注入裝置的控制示意圖，圖中示出一系列預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)器和閥。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例包括完全封閉的無針注入裝置和方法，其用調(diào)味品、顏色、嫩化物、腌泡汁、維生素、礦物質(zhì)、藥草浸液、防腐劑、油脂/油、水、抗微生物溶液、抗細(xì)菌溶液，或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何其它食品添加劑，注入到一食物內(nèi)。
首先參照圖1，圖中示出本發(fā)明的一無針注入裝置30。該裝置30包括一大致矩形的外殼，外殼由一框架32形成，且具有一前側(cè)34、一背側(cè)36、一左側(cè)38，以及一右側(cè)40。裝置30具有安裝在框架32上的一頂42和一底44，以分別地完全封閉裝置30的頂和底。頂42可移去地安裝在框架上，以便對裝置30提供維護(hù)保養(yǎng)的通道。裝置30由四個(gè)輪腳46予以支承，以便容易地將裝置30移動到進(jìn)行注入操作的位置。
裝置30的前側(cè)34包含一前面板47，其包括用來開關(guān)裝置30的按鈕或開關(guān)48。一也是控制屏47一部分的觸摸屏50用來輸入過程參數(shù)，從一控制器52中調(diào)用一儲存的程序來啟動一清潔循環(huán)，或觀察操作的信息。裝置30的前側(cè)34還包含一用于注入腔室56的開口54，并包含一用來密封關(guān)閉開口54的門58。鉸鏈60將門58固定到裝置30的前側(cè)34并允許門58完全地打開。一鎖定機(jī)構(gòu)62在裝置30操作過程中密封已關(guān)閉的門58。門58可以本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的方式進(jìn)行安裝，以在注入操作過程中當(dāng)門關(guān)閉時(shí)，密封注入腔室56。
還如圖1所示，裝置30的前側(cè)34包括一位于裝置30底部44附近的維護(hù)開口64。設(shè)置一維護(hù)保養(yǎng)門66(為圖示的目的，顯示為虛線)，用來關(guān)閉和密封維護(hù)開口64。維護(hù)門66與框架32的外表面齊平。維護(hù)門66用機(jī)器螺釘68可移去地安裝在裝置30的前側(cè)34上。維護(hù)門66可以本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何方式可移去地安裝，其密封維護(hù)開口64并允許容易地進(jìn)入裝置30的內(nèi)部部件。
如圖1和2所示，裝置30的左側(cè)38包含一形成在裝置30左側(cè)38的頂部42附近的進(jìn)入開口70。借助于可移動地安裝在裝置30的左側(cè)38上的一進(jìn)入門72(為圖示的目的，在圖1中顯示為虛線)，可關(guān)閉和密封開口70。位于進(jìn)入門72底邊緣上的鉸鏈74將進(jìn)入門72固定到裝置30的左側(cè)38，并允許進(jìn)入門72完全地打開。進(jìn)入門72還包含一位于進(jìn)入門72頂部邊緣附近的鎖定機(jī)構(gòu)78，以便將進(jìn)入門72固定在一關(guān)閉位置。當(dāng)關(guān)閉時(shí)，進(jìn)入門72與框架32的外表面齊平。進(jìn)入門72可以本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何方式可移動地或可移去地安裝，以允許容易地進(jìn)入裝置30的內(nèi)部部件，并在注入操作過程中關(guān)閉和密封開口70。
裝置30的左側(cè)38包括一位于裝置30底部44附近的維護(hù)開口82。設(shè)置一維護(hù)保養(yǎng)門84(為圖示的目的，顯示為虛線)，用來關(guān)閉和密封維護(hù)開口82。維護(hù)門84與框架32的外表面齊平。維護(hù)門84用機(jī)器螺釘86可移去地安裝在裝置30的左側(cè)38上。然而，維護(hù)門84可以本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何方式可移去地安裝，其在操作過程中關(guān)閉和密封維護(hù)開口82并允許容易地進(jìn)入裝置30的內(nèi)部部件。
以與左側(cè)38對稱的方式，右側(cè)40和背側(cè)36兩者都包含一進(jìn)入開口(未示出)，諸如左側(cè)38內(nèi)的進(jìn)入開口70。同樣地，右側(cè)40和背側(cè)36兩者都包含一進(jìn)入門(未示出)，類似于左側(cè)38內(nèi)的進(jìn)入門72，它們分別可移動地安裝在裝置30的右側(cè)40和背側(cè)36。位于各進(jìn)入門底邊緣上的鉸鏈將進(jìn)入門固定到裝置30的右側(cè)40或背側(cè)36，并允許進(jìn)入門以類似于左側(cè)38那樣的方式完全地打開。右側(cè)40和背側(cè)36還包含一位于進(jìn)入門頂部邊緣附近的鎖定機(jī)構(gòu)，以便將進(jìn)入門固定在一關(guān)閉位置。當(dāng)關(guān)閉時(shí)，各進(jìn)入門以類似于左側(cè)38的方式與框架32的外表面齊平。
同樣地，類似于裝置30左側(cè)38內(nèi)的維護(hù)開口，右側(cè)40和背側(cè)36兩者都包括一位于裝置30底部44附近的維護(hù)開口。與左側(cè)38相對稱，類似于左側(cè)38內(nèi)的維護(hù)門84，右側(cè)40和背側(cè)36兩者都包含一維護(hù)保養(yǎng)門(未示出)，用來分別關(guān)閉和密封各維護(hù)開口82。位于裝置30右側(cè)40和背側(cè)36上的各維護(hù)門以類似于左側(cè)38的維護(hù)門的方式與框架32的外表面齊平。各維護(hù)門用機(jī)器螺釘(未示出)以類似于左側(cè)38的方式可移去地安裝在裝置30的右側(cè)40或背側(cè)36上。
暫時(shí)再回頭參照圖1，可以看到，裝置30的背側(cè)36包括一水輸入端口123和一電氣輸入端口125。在替代的實(shí)施例中，裝置30的背側(cè)36還包括一用于壓縮空氣的連接裝置，壓縮空氣從外部供應(yīng)到?jīng)]有內(nèi)部壓縮空氣源供應(yīng)的裝置30內(nèi)。裝置的背側(cè)36還包括一疏排端口124，過多的液體注入物、沖洗水和/或用過的清潔溶液可通過疏排端口退出裝置30。水輸入端口123、電氣輸入端口125，以及疏排端口124，它們適于連接到外部的軟管、管道，或借助于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何裝置進(jìn)行連接。
參照圖2和3，包括一冷凝器127和一風(fēng)扇組件128的空調(diào)系統(tǒng)126安裝在裝置30的頂部130內(nèi)?？照{(diào)系統(tǒng)126確保液體注入物處于合適的溫度以便注入。具體來說，如果沒有制冷的話，液體注入物可能變壞，或液體注入物處于某一溫度，一旦注入一食物，該溫度滋生微生物或細(xì)菌。
再參照圖2和3，裝置30的頂部130容納六個(gè)注入物托盤132，托盤用來保持六個(gè)充有液體注入物的液體注入物囊134。囊134較佳地是一介侖的大小，但也可以是任何的體積。囊134保持有本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何類型的液體食物添加劑，包括但不限于有調(diào)味品、顏色、維生素、礦物質(zhì)、鹽、糖、防腐劑、嫩化物、腌泡汁、藥草浸液、抗細(xì)菌溶液、抗微生物溶液，或藥物。此外，囊134可包含用于稀釋濃縮的食物添加劑的水。囊134可用食品包裝認(rèn)可的任何材料進(jìn)行構(gòu)造，包括但不限于玻璃、不銹鋼，或食品級塑料?？晒┻x擇的是，囊134可以清潔處理并再次使用以減少浪費(fèi)。
托盤132定位在支承支架136上，其允許托盤132滑入和滑出裝置30以便于改變注入物囊134。各個(gè)托盤132包含一開口138，其與注入物囊134的一出口流體地連通，且在裝置30操作過程中，注入物流體將通過該開口流出注入物囊134，這將在下文中予以描述。托盤132朝向裝置30的前側(cè)34略微向下傾斜，以允許液體注入物合適地流出注入物囊134。盡管圖中示出六個(gè)托盤132和六個(gè)囊134，但本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會認(rèn)識到裝置30可包含任何數(shù)量的托盤132和囊134，視裝置的特定應(yīng)用而定。例如，一醫(yī)院可能需要超過六個(gè)托盤132和囊134的多數(shù)，而一餐館可能僅需要四個(gè)托盤132和囊134。
圖4示出注入物囊134如何與托盤132連接的詳圖。附連到托盤132內(nèi)的開口138的是一快速連接的配件140。囊134包括一配件142，其設(shè)計(jì)成密封地與托盤132內(nèi)的快速連接配件140匹配?；蛘?，液體注入物可提供在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何容器內(nèi)，其包含一設(shè)計(jì)成密封地與托盤132內(nèi)的快速連接配件140匹配的配件。
此外，托盤132可變化地借助于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何裝置支承在裝置30的頂部130內(nèi)。例如，代替支承支架136，托盤可借助于一舌和槽的結(jié)構(gòu)被支承，或簡單地用支承樁支承。
此外，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人立即可以認(rèn)識到液體注入物可用本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的方式供應(yīng)到裝置。例如，液體注入物可以使用一管道機(jī)構(gòu)或其它將液體注入物直接地注入裝置30的頂部130內(nèi)的衛(wèi)生的流體連接器從外部供應(yīng)給裝置30?；蛘撸墒褂媚軌虮３忠后w注入物并容納在裝置30的頂部130內(nèi)的任何容器結(jié)構(gòu)，以便供應(yīng)注入物用于注入的操作。
接下來轉(zhuǎn)向圖5，圖中示出一流體示意圖。一水管線143通過水輸入端口123與水源流體連通。水管線143將水供應(yīng)到一水箱144并還連接到一清潔閥145，其將清潔注入腔室56所需的水分流到清潔管嘴174(示于圖6中)。
水箱144安裝在裝置30的頂部130內(nèi)，以便提供稀釋液體注入物所需的用水(如果需要的話)，或沖洗注入操作之間內(nèi)的注入系統(tǒng)。一水位傳感器146提供一輸出到控制器52，指示出水箱144內(nèi)的水位。當(dāng)水位傳感器146指示出水箱144內(nèi)的水位下降到低于預(yù)定的體積值時(shí)，一位于水箱144入口處的水補(bǔ)給閥148允許從水管線143自動地對水箱144補(bǔ)給。
一溫度傳感器147提供一輸出到控制器52，指示出水箱144內(nèi)的水溫。如果溫度傳感器147指示水箱144內(nèi)的水溫高于要求的操作溫度，則控制器52阻止注入操作的起動，直到溫度下降到低于所要求的操作溫度為止。
一水控制閥150位于水箱144的出口處，用來控制流出水箱144的水流。在其它的實(shí)施例中，水管線143可直接連接到水控制閥150來控制裝置30內(nèi)的水流，這就不再需要水箱144。在還有其它的實(shí)施例中，當(dāng)水管線143不能提供時(shí)，可采用一較大的水箱，此時(shí)，大的水箱必須手工進(jìn)行補(bǔ)給。
還如圖5所示，注入物傳輸管線152附連到托盤132的各個(gè)開口138。各個(gè)傳輸管線152連接到一閥154，其用來控制從個(gè)別注入物囊134流出的液體注入物的流動。各閥154可以獨(dú)立地致動，或與一個(gè)或多個(gè)其它閥154同時(shí)地致動，或與水控制閥150同時(shí)致動，視所要求的注入效果而定。
管線156引導(dǎo)從閥154退出的注入物流入一混合集管158。根據(jù)所要求的注入效果，該混合集管158從一個(gè)或所有的注入物囊134中接納注入物，和/或從水箱144中接納水。混合集管158可以用為食品加工或生產(chǎn)所認(rèn)可的、本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所熟知的任何材料進(jìn)行構(gòu)造。混合集管158可以是任何的尺寸或形狀。
一安裝在裝置30的頂部130內(nèi)的高壓泵160通過一泵饋送管線162從混合集管158中抽取注入物。流出泵160的注入物的壓力可以在約500psi到3000psi的范圍內(nèi)，視被注入食物的類型而定。較佳地是，泵160出口處的注入物壓力在約1000psi到1800psi的范圍內(nèi)。然而，與本發(fā)明較為廣泛的方面相一致的是，泵出口處的壓力可以是為達(dá)到食物上要求的注入效果所需要的任何壓力。較佳的是，泵160是一氣泵，然而，可以使用能夠以足夠的壓力供應(yīng)注入物而對食物進(jìn)行無針注入的、本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所熟知的任何泵。
一壓力傳感器170位于泵160的出口處，并位于裝置30的頂部130內(nèi)。壓力傳感器170探測液體注入物的出口壓力并提供一壓力輸出到控制器52?？刂破?2經(jīng)過編程，通過調(diào)整流入泵160的壓縮空氣的流動來響應(yīng)壓力輸出，由此，將液體注入物的輸出壓力調(diào)整到編程的或預(yù)定的壓力以便進(jìn)行注入。盡管已包括在優(yōu)選的實(shí)施例中，但壓力傳感器170、空氣壓力調(diào)節(jié)器282，以及由控制器52操作的空氣操作304的自動控制(如圖10所示)均是選項(xiàng)。
回頭參照圖5，注入物通過一通向高壓的高壓管線164、也位于裝置30的頂部130內(nèi)的注入爆發(fā)控制閥166而流出泵160。注入爆發(fā)控制閥166可以是高壓電磁閥，或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所熟知的任何高壓閥?？晒┻x擇的是，一溫度傳感器168可位于管線162或164內(nèi)以便測量混合注入物的溫度。在操作過程中，如位于水箱144內(nèi)的溫度傳感器146那樣，如果溫度高于對給定注入操作/注入物所要求的編程或預(yù)定的值，則注入爆發(fā)控制閥166將不打開。
接下來參照圖6，圖中示出裝置30的前側(cè)34。注入腔室56包含一注入頭172，它接納從注入爆發(fā)控制閥166流出的高壓液體注入物。盡管在圖6中僅示出一個(gè)注入頭172，但本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，從注入爆發(fā)控制閥166流出的注入物流可以在兩個(gè)或多個(gè)注入頭172中分流，視本發(fā)明的具體應(yīng)用而定。
注入腔室56還包括多個(gè)清潔噴嘴174，它們可移去地和密封地安裝在注入腔室56內(nèi)，以便沖洗和清潔注入腔室56。
在一清潔循環(huán)過程中，清潔閥145將打開以將水從水管線143供應(yīng)到清潔噴嘴174。注入腔室56包括一疏排開口171和一疏排管線173(示于圖5中)，用來從注入腔室56疏排多余的注入物，并通過疏排出口端口124接出到裝置30外。可供選擇的是，裝置30包括一容納在裝置30內(nèi)的疏排泵，其通過控制器52定期地進(jìn)行操作，以避免過多的注入物積聚在注入腔室56內(nèi)。
設(shè)置一滑梭175和一承載托盤179，在注入操作過程中它們用來相對于注入頭172移動注入物?；?75是一大致矩形板，其包含多個(gè)用來疏排多余液體注入物的孔(未示出)?；?75包括多個(gè)附連在其上的磁體177，其用來在注入腔室56內(nèi)移動滑梭175，而不在注入腔室內(nèi)定位機(jī)械或電氣的部件，這將在下文中描述。
載體托盤179可移去地偶聯(lián)到滑梭并在注入操作過程中駐留在滑梭175上。托盤179可在若干個(gè)不同的位置上偶聯(lián)到滑梭175，以便變化注入物相對于注入頭172的高度?；?75和托盤179位于注入腔室56內(nèi)，并可從中移去以便進(jìn)行清潔。
滑梭175和托盤179可以是任何尺寸和形狀，視所要求的注入效果而定，或視滑梭175和托盤179設(shè)計(jì)來承載的食物的類型而定。例如，為了將一食物更靠近注入頭172，滑梭175或托盤179的高度可大于圖6中所示的高度，以便對食物提供一平臺。因此，對于本發(fā)明的不同食物的應(yīng)用，可以設(shè)想多個(gè)滑梭175和多個(gè)托盤179設(shè)置在裝置30內(nèi)。
接下來參照圖7和8，除圖6之外，圖中示出注入頭172的一詳圖。注入頭172基本上呈圓柱形狀，并包括一頂部176和一可移去地連接到頂部176的底部178。注入頭172和所有相關(guān)的部件較佳地用不銹鋼制成；然而，注入頭172可以用本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所熟知的任何材料構(gòu)造，其能夠承受無針地注入食品所需要的高的系統(tǒng)壓力。
注入頭172的頂部176具有一圓柱形的外表面180、一底表面182，以及頂表面184(示于圖5中)。頂部176的外表面180的一部分186包含有螺紋188，以便可移去地將頂部176旋入到注入頭172的底部178。
參照圖5，除了圖7之外，頂部176的頂表面184的內(nèi)側(cè)部分呈凹入，或穹頂形狀，并包括一流體流入端口190，它接納從注入爆發(fā)控制閥166流出的高壓注入物。頂表面184還包括一空氣釋放端口192，其位于沿著頂部176的頂表面184的最高點(diǎn)處，用來釋放任何駐留在注入頭172內(nèi)的空氣。
一快速作用的電磁放出閥194連接到空氣釋放端口192以便釋放任何駐留在系統(tǒng)內(nèi)的空氣。放出閥194的出口連接到一疏排管線195以便通過疏排端口124引導(dǎo)任何夾帶的注入物流出裝置30外。疏排管線195承載多余的注入物流出空氣釋放端口192，該管線195可在通過疏排端口124離開裝置30之前與疏排管線173流體連通。
回頭轉(zhuǎn)向圖7和8，注入頭172的底部178包含一圓柱形的外表面196、一底表面198，以及一頂表面200。底部178的底表面198包含有多個(gè)孔206，液體注入物可通過該孔流出注入頭172。底部178包含一內(nèi)腔202，其包括位于底部178頂表面200附近的螺紋204，以便可移去地將底部178偶聯(lián)到頂部176。或者，底部178可以本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何方式可移去地連接到頂部176。
一具有一頂側(cè)210和一底側(cè)212的噴嘴圓盤208可移去地位于注入頭172的底部178的內(nèi)腔202內(nèi)。噴嘴圓盤208鍵合而使其僅沿一個(gè)方向配裝在內(nèi)腔202內(nèi)，使注入頭172的組裝更加容易。噴嘴圓盤208包含多個(gè)開口214以便容納多個(gè)注入噴嘴216。噴嘴圓盤208內(nèi)的各開口214包含一位于底表面212附近的唇形物218，以便可移去地將注入噴嘴216保持在噴嘴圓盤208的開口214內(nèi)。當(dāng)為一注入操作進(jìn)行安裝時(shí)，噴嘴圓盤208內(nèi)的諸開口214與位于注入頭172的底部178的底表面198內(nèi)的諸孔206對齊。噴嘴圓盤208可從注入頭172移去，諸噴嘴216可從噴嘴圓盤208移去以便清潔全部的注入頭組件。
各個(gè)注入噴嘴216具有一用來將液體注入物供應(yīng)到注入物體的孔220。位于各注入噴嘴內(nèi)的孔220較佳地是小于0.025英寸，最好是近似為0.006英寸。與本發(fā)明的介紹相一致，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會認(rèn)識到注入噴嘴196內(nèi)的孔220可以大于0.025英寸或小于0.006英寸，視被注入物體的類型或厚度而定。因此，各噴嘴216的孔220可以是任何的尺寸，其允許在足夠的壓力下提供注入的爆發(fā)，以便均勻地和無針地用注入物注入食物內(nèi)而不損壞或變形食物。
噴嘴216由蘭寶石構(gòu)成，或由能夠承受無針地注入物體內(nèi)所需要的高壓流體爆發(fā)的本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何材料構(gòu)成。此外，噴嘴216可根據(jù)被注入的物體和要求的注入目的容易地進(jìn)行變化。盡管噴嘴216顯示為可移去地放置在注入頭172的噴嘴圓盤208內(nèi)，但噴嘴216可代之以與噴嘴圓盤208一體形成，或一體地形成在注入頭172的底部178的底表面198內(nèi)。此外，噴嘴216可以本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何方式可移去地附連到注入頭172。
此外，盡管圖中示出十六個(gè)噴嘴216，但根據(jù)所要求的注入效果和食物的類型也可使用或多或少的噴嘴。例如，對于較大或較厚的注入物體，可結(jié)合具有相應(yīng)數(shù)量開口的一噴嘴圓盤來使用24個(gè)噴嘴216。還有，盡管圖中示出一矩形的注入圖形，但可以考慮注入噴嘴216可以圓形圖形或任何其它構(gòu)造進(jìn)行布置，視需達(dá)到的理想的注入效果而定。
為了組裝注入頭172以準(zhǔn)備注入的操作，噴嘴216放置在噴嘴圓盤208內(nèi)的諸開口214內(nèi)，而噴嘴圓盤208放置在底側(cè)212向下進(jìn)入到注入頭172的底部178內(nèi)。在噴嘴圓盤208和噴嘴216就位之后，一O形環(huán)222和一墊圈224放置到注入頭172的底部178內(nèi)。當(dāng)頂部176偶聯(lián)到底部178時(shí)，O形環(huán)222和墊圈224阻止注入物圍繞噴嘴圓盤208流動。墊圈224設(shè)置有一小槽226。
一圓盤過濾器228定位在注入頭172的底部178內(nèi)，位于O形環(huán)222和墊圈224上方。過濾器228是大致地一圓盤形的元件，其具有一前側(cè)230、一背側(cè)232、一扁平的周緣的邊緣234，以及多個(gè)形成在過濾器228內(nèi)的孔(未示出)。當(dāng)過濾器228合適地定位在注入頭172的底部178內(nèi)時(shí)，周緣的邊緣234接合墊圈224內(nèi)的小槽226。在操作過程中，注入物通過過濾器228的孔而在進(jìn)入噴嘴216之前去除液體注入物內(nèi)的顆粒。
在過濾器228安裝在注入頭172的底部178內(nèi)之后，一第二O形環(huán)238定位在注入頭172的底部178內(nèi)，位于過濾器228上方，以使O形環(huán)238接合過濾器228的頂側(cè)232上的周緣的邊緣234。在O形環(huán)238安裝之后，底部178手工地旋入到并擰緊到注入頭172的頂部176上。因此，在注入操作過程中，進(jìn)入的注入物不接觸任何的螺紋、槽，或可能存在于頂部176或底部178內(nèi)的蝕損斑。
此外，因?yàn)闅埩舻淖⑷胛锊粫兊民v留在螺紋連接內(nèi)或通過螺紋連接，所以可降低流體污染的風(fēng)險(xiǎn)。此外，由于暴露在酸性條件(清潔流體或注入物)中的螺紋或槽趨于容易地斑蝕或銹蝕，所以注入頭172的構(gòu)造可增加注入頭172的有效壽命。
O形環(huán)222、238可用諸如某些牌號的固體之類的材料進(jìn)行構(gòu)造，例如杜邦公司或其許可的牌號TEFLON(特氟綸)、EPDM(乙烯丙烯二烯單體)、硅樹脂、橡膠，或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何其它材料，用來將注入頭172的內(nèi)部部件密封在一定位置，以及將底部178密封在注入頭172的頂部176上。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員立即可以認(rèn)識到注入頭172的頂部176和底部178可以借助于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的任何裝置可移去地密封在一起。
暫且回頭參照圖5和6，注入頭172的頂部176安裝在裝置30內(nèi)，以使頂部176的頂表面184延伸入或面對裝置30的頂部130。頂部176的底表面182延伸入注入腔室56內(nèi)。因此，注入頭172的底部178從注入腔室56內(nèi)可移去地附連到頂部176。
頂部176在頂部176和注入腔室56的相交處圍繞其外表面180的外周緣完全地密封，以防止液體注入物噴射或其它方式進(jìn)入裝置30的頂部130。頂部176通過一密封機(jī)構(gòu)240密封在一定位置，所述密封機(jī)構(gòu)240可包括機(jī)器螺釘，和/或一O形環(huán)，或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)已知的任何機(jī)械密封，其可圍繞頂部176的周緣密封注入腔室56。這樣，注入頭172在注入操作過程中保持靜止。然而，在此結(jié)構(gòu)中，頂部176可從裝置30中移去，以便進(jìn)行維護(hù)，或改變注入頭的大小或類型。
注入頭172的頂部176可用本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何方式可移去地密封到位置上。在替代的實(shí)施例中，注入頭172可以這樣一方式可移去地進(jìn)行密封，以允許注入頭在注入腔室56內(nèi)可調(diào)整其高度。在還有的其它實(shí)施例中，注入頭172的頂部176可永久地焊接到或其它方式粘結(jié)到裝置30。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會認(rèn)識到，注入頭172可以是任何形狀或大小，只要在噴嘴216的出口處可達(dá)到足夠的流體壓力，以對食物提供無針的注入。例如，注入頭140不是圓柱形，可以是圓形或大致管狀，其具有多個(gè)孔且在注入頭的任何表面內(nèi)承載多個(gè)噴嘴。
接下來參照圖9，除了圖6之外，圖中示出一x-y驅(qū)動系統(tǒng)246。該x-y驅(qū)動系統(tǒng)246位于注入腔室56下方并可通過機(jī)器任何側(cè)34、36、38、40內(nèi)的任何維護(hù)開口進(jìn)入。x-y驅(qū)動系統(tǒng)246在注入腔室56內(nèi)從注入腔室56下方移動滑梭175，不需在注入腔室56內(nèi)移動零件。x-y驅(qū)動系統(tǒng)246包含一臺板248和分別安裝在裝置30的左和右側(cè)38、40上的兩個(gè)平行軌道250，且它們從裝置30的前側(cè)34延伸到背側(cè)36。包括一電機(jī)254和一驅(qū)動皮帶256的一第一驅(qū)動系統(tǒng)252也安裝在臺板248上。
一x-y平臺258可移動地安裝在平行軌道250上，從裝置30的左側(cè)38延伸到右側(cè)40。從裝置30的左側(cè)38延伸到右側(cè)40的兩個(gè)平行軌道260安裝在x-y平臺上。包括一電機(jī)264和一驅(qū)動皮帶266的一第二驅(qū)動系統(tǒng)262也安裝在x-y平臺258上。一x-y驅(qū)動板268(最佳地示于圖6中)可移動地安裝在平行軌道260。
支承柱270大致地呈圓柱形，其一端的圓周小于另一端，這樣，大的圓周部分和較小圓周部分之間的過渡形成一臺肩330。各支承柱270的大的圓周部分安裝到x-y驅(qū)動板268。在兩個(gè)相對側(cè)之一上具有多個(gè)孔332的一板272由支承柱270承載，以使板272內(nèi)的各孔332分別滑動地接納各支承柱270的較小的圓周部分，且使板可擱置在支承柱270的臺肩330上。多個(gè)磁體274附連到板272，并布置在板272上，基本上與位于注入腔室56內(nèi)的滑梭175上的磁體177的構(gòu)造相同。
借助于板272上的磁體274和滑梭175上的磁體177之間的磁性吸力，板272可沿支承柱270在臺肩330和支承柱270的端部之間垂直滑動，這樣，當(dāng)x-y驅(qū)動系統(tǒng)246在操縱時(shí)，使得板272考慮到x-y驅(qū)動系統(tǒng)246和注入腔室56的底部之間的對齊不準(zhǔn)。
在一注入操作過程中，根據(jù)特殊預(yù)編程的注入圖形，或者根據(jù)要達(dá)到的預(yù)定的注入效果，第一驅(qū)動系統(tǒng)252移動x-y平臺258，這又將帶有附連在其上的磁體274的板272移動到位于從裝置30的前側(cè)34到裝置30的背側(cè)36的任何位置。同時(shí)，根據(jù)特殊預(yù)編程的注入圖形，或者根據(jù)要達(dá)到的預(yù)定的注入效果，第二驅(qū)動系統(tǒng)262移動x-y驅(qū)動板268，這又將帶有附連在其上的磁體274的板272移動到位于從裝置30的左側(cè)38到裝置30的右側(cè)40的任何位置。因此，板272可沿任何方向移動到裝置30內(nèi)的任何x-y位置。
因此，在一注入操作過程中，注入腔室56內(nèi)的滑梭175上的磁體177與附連在板272上的諸磁體274對齊而匹配。然后，借助于磁性吸力板272將滑梭175驅(qū)動到注入腔室內(nèi)的任何位置。
可以認(rèn)識到，任何驅(qū)動或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員已知的定位機(jī)構(gòu)可用來在注入腔室56內(nèi)移動注入物體。這不僅包括諸如伺服電機(jī)引導(dǎo)的螺桿型驅(qū)動的任何線性定位系統(tǒng)，而且包括本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員已知的任何轉(zhuǎn)動的或非線性的自動定位系統(tǒng)。
回頭轉(zhuǎn)向圖1和2，圖中示出位于裝置30底部內(nèi)的一設(shè)備隔間276。設(shè)備隔間276包括在裝置30內(nèi)，以便將任何要求的電氣和機(jī)械設(shè)備定位在裝置30內(nèi)。設(shè)備隔間276沿裝置30的底部44從前側(cè)34延伸到背側(cè)36，并從右側(cè)40延伸到左側(cè)38。
一空氣壓縮機(jī)278、一壓縮空氣儲罐280和氣壓調(diào)節(jié)器282安裝在設(shè)備隔間276內(nèi)，以便將壓縮空氣供應(yīng)到泵160和對于裝置30所需要的任何壓縮空氣驅(qū)動的設(shè)備。在替代的其它實(shí)施例中，裝置30不用內(nèi)部的空氣壓縮機(jī)278供應(yīng)壓縮空氣。在這些實(shí)施例中，使用一外部的壓縮空氣源來對裝置30供應(yīng)所需要的壓縮空氣，該外部的壓縮空氣源通過形成在裝置30背側(cè)36內(nèi)的輸入端口連接到裝置30，其又直接地連接到壓縮空氣儲罐280。
用于空調(diào)系統(tǒng)126的一壓縮機(jī)286和控制器52也位于設(shè)備隔間276內(nèi)。此外，裝置30操作所需要的任何其它設(shè)備可包括在設(shè)備隔間276內(nèi)。此外，容納在裝置30的底部130內(nèi)的任何設(shè)備，諸如氣泵160、水箱144、閥146、148、154、166或194，以及任何相關(guān)的管道可操作地位于設(shè)備隔間276內(nèi)，視裝置30的尺寸和空間要求而定。同樣地，容納在設(shè)備隔間276內(nèi)的任何設(shè)備，可替代地位于裝置30的頂部130內(nèi)，或裝置30內(nèi)的任何其它部位，視裝置30的尺寸和空間要求而定。
最后，如圖所示，盡管裝置30顯示為大致矩形的外殼，但本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員立即會認(rèn)識到，裝置30可以是容納某一機(jī)構(gòu)設(shè)置中的裝置30所需要的任何的大小、形狀，或尺寸。因此，與本發(fā)明的較廣泛的諸方面相一致，裝置30可以定制而適合任何要求部位處的現(xiàn)有空間。
由此可見，本發(fā)明包括這樣一方法，其使用一基本上均勻的高壓注入的爆發(fā)來將注入物液體瞬時(shí)地和無針地注入到食物。這樣，可最大程度地減小對食物外表面的損壞。本發(fā)明還包括一使用一足夠壓力的基本上均勻的高壓注入的爆發(fā)來將注入流體瞬時(shí)地供應(yīng)到食物的方法，以便無針地對一注入體添加調(diào)味品、顏色、防腐劑、粘合劑、藥草浸液、維生素、礦物質(zhì)、抗微生物溶液，和/或嫩化物，而不顯著地?fù)p壞注入體的外表面。
因此，參照圖1至11，現(xiàn)將描述本發(fā)明的無針注入裝置30的操作。首先，一操作者將一外部水源附連到水輸入端口123，將一電源線附連到電氣輸入端口，以及將一壓縮空氣管線(如果沒有內(nèi)部空氣壓縮機(jī)278的話)附連到裝置30的背側(cè)36。一疏排管線連接到疏排端口124。
注入物囊(包含液體注入物)加載到裝置30內(nèi)，并連接到各托盤132內(nèi)的快速連接配件140上。較佳地，在注入物囊加載到裝置30內(nèi)之前，將注入物囊134制冷到合適的溫度。此外，只要裝置30插上電源，空調(diào)系統(tǒng)126將運(yùn)轉(zhuǎn)，將裝置30的頂部130和儲存在其中的任何注入物囊134保持在合適的溫度。這樣，即使當(dāng)不實(shí)施一注入操作時(shí)，裝置30也可保持插入電源而在操作之間將液體注入物儲存在合適的溫度下。
為了起動一注入操作，操作者使用位于控制屏47上的按鈕48打開裝置30電源。然后，操作者跟從觸摸屏50上指示的提示符并輸入注入操作的過程參數(shù)以便控制裝置。這樣的參數(shù)包括但不限于食物類型、食物厚度、要求的注入物囊(或位于其中的托盤數(shù))、批量大小、注入壓力、注入爆發(fā)的過程、注入爆發(fā)之間的間距、注入的時(shí)間、氣泵160的輸出壓力、滑梭175的運(yùn)動，或?qū)τ谝唤o定注入操作所需要的任何其它信息。這些參數(shù)在生產(chǎn)運(yùn)行過程中根據(jù)機(jī)器所要達(dá)到的要求的注入效果進(jìn)行調(diào)整。
或者，操作者可使用觸摸屏50從控制器52中取出對于一給定的注入體或?qū)τ谝唤o定的注入效果的儲存的一組過程變量。預(yù)編程的過程變量可包括注入壓力的控制、注入爆發(fā)的過程、注入爆發(fā)之間的間距、注入的時(shí)間、氣泵160的輸出壓力、滑梭175的運(yùn)動，或注入一給定類型的物體所需要的任何其它信息。
作為流體操作300的部分，控制器52可以編程，當(dāng)水位如水位傳感器146所指示(如圖10所示)下降到低于一預(yù)定的水位時(shí)，控制器52在注入操作過程中通過水補(bǔ)充閥148自動地補(bǔ)充水箱144。因此，要在水箱144內(nèi)保持一高的水位將不需操作者的干預(yù)?；蛘?，如果水箱144的水位變低，則觸摸屏50可向操作者指示水位變低，將允許操作者使用控制器52自動地補(bǔ)充注入物流體。此外，操作者可暫停裝置30的操作，并手工地補(bǔ)充水箱144。
操作者將注入滑梭175放置在注入腔室內(nèi)，以使附連在其上的磁體177與附連在x-y驅(qū)動系統(tǒng)246上的板272的磁體274對齊。然后，載體托盤179放置到滑梭175上的為在物體上達(dá)到要求的注入效果所需要的位置內(nèi)，且注入物體然后放置在載體托盤179上。
為了開始注入操作，關(guān)閉注入腔室56上的門58。作為裝置30的一安全門操作302的部分，注入腔室56上的門58包含一與控制器52互鎖的傳感器284。如果門58是打開的，則控制器將不允許起動注入操作。
在操作過程中，來自一個(gè)或多個(gè)選擇的注入物囊134的液體注入物將分別流過各個(gè)選擇的托盤132內(nèi)的開口138而到達(dá)注入物控制閥154。然后，注入物控制閥154打開而允許注入物通過管線156流到混合集管158。如果要求的話，來自水箱144的水還將流入混合集管而稀釋注入物。
還有裝置30的流體操作300的部分，溫度傳感器147將水溫中繼傳遞到控制器52。如果水溫高于預(yù)定的操作溫度，則溫度報(bào)警燈將顯現(xiàn)在觸摸屏50上，且控制器52將阻止注入爆發(fā)控制閥166打開。如果這種情況發(fā)生的話，操作者必須等待，直到空調(diào)系統(tǒng)126將水冷卻到合適的溫度，且報(bào)警燈熄滅為止。此外，為了加速冷卻可將碎冰加到水箱144中。如果在一注入操作過程中報(bào)警燈顯現(xiàn)，則操作程序?qū)⒈辉试S完成；然而，沒有其它的循環(huán)可以起動直到供水冷卻到合適的溫度且報(bào)警燈熄滅為止。
注入物控制閥154和水控制閥150的控制和定時(shí)將影響注入到食物內(nèi)的液體最后成分。因此，作為裝置30的流體操作300的部分，注入物控制閥154和水控制閥150的控制和定時(shí)由控制器52進(jìn)行控制，以便達(dá)到一預(yù)定的注入物成分。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會認(rèn)識到，對于一給定的操作，一給定的食物可能需要一個(gè)以上的注入爆發(fā)。因此，可通過改變注入物控制閥154從一注入爆發(fā)到另一注入爆發(fā)或在注入爆發(fā)過程中的定時(shí)和控制，來變化“混合的注入物”的成分，視需達(dá)到的所要求的注入效果而定。
混合的注入物通過泵輸送管線162流出混合集管158并流入注入泵160的低壓側(cè)，并且也在裝置30的頂部130內(nèi)。氣泵160通過高壓管線164將注入物泵送到注入爆發(fā)控制閥166。
作為裝置30的空氣操作304的部分，流體的輸出壓力從壓力傳感器170中繼傳遞到控制器52(如圖10所示)。如果未達(dá)到要求的注入壓力，則控制器52自動地響應(yīng)，其調(diào)整氣壓調(diào)節(jié)器282來改變流入泵160的氣壓，直到泵的輸出壓力達(dá)到所要求的或預(yù)編程的注入壓力為止。在替代的實(shí)施例中，可允許操作者通過觸摸屏50手工地調(diào)整流入泵160的氣流。盡管空氣操作304的自動控制包括在優(yōu)選的實(shí)施例中，但自動控制是一選項(xiàng)。
一空氣操作的自動控制的替代方案圖示在圖11中。一系列的預(yù)設(shè)定調(diào)節(jié)器167a、167b、167c和閥169a、169b、169c用來調(diào)節(jié)從一壓縮空氣儲罐280到泵160的氣流，由此，變化三個(gè)預(yù)定注入壓力之間的泵160的輸出壓力。當(dāng)操作者使用觸摸屏50輸入食物的類型或厚度時(shí)，控制器52響應(yīng)地致動對應(yīng)的閥169a、169b或169c，閥引導(dǎo)壓縮空氣流入相應(yīng)的調(diào)節(jié)器167a、167b、167c，允許一預(yù)定的空氣流量輸送到泵160。這致使泵160以對應(yīng)于特定致動閥的預(yù)定輸出壓力供應(yīng)注入物。盡管圖11中示出三個(gè)預(yù)設(shè)的壓力調(diào)節(jié)器167a、167b、167c和閥169a、169b、169c，但可以使用對應(yīng)于泵160的任何數(shù)量的預(yù)定輸出壓力的任何數(shù)量的預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)器和閥。
可供選擇地，溫度傳感器168將注入物溫度中繼傳輸?shù)娇刂破?2。如果溫度太高，則溫度報(bào)警燈顯現(xiàn)在觸摸屏50上且控制器52將阻止注入爆發(fā)控制閥166打開。如果這種情況發(fā)生，操作者必須等待，直到空調(diào)系統(tǒng)126將注入物冷卻到合適的溫度，且報(bào)警燈熄滅為止。如果在一注入操作過程中報(bào)警燈顯現(xiàn)，則操作程序?qū)⒈辉试S完成；然而，沒有其它的循環(huán)可以起動直到注入物冷卻到合適的溫度且報(bào)警燈熄滅為止。
當(dāng)注入物處于合適的溫度時(shí)，注入控制閥166打開而引導(dǎo)注入物流入注入頭172。然后，結(jié)合預(yù)編程的或先前輸入的過程參數(shù)發(fā)生注入爆發(fā)，并與作為一滑梭操作306部分的x-y驅(qū)動系統(tǒng)246的運(yùn)動完全地同步。
因此，注入物(位于載體托盤179上)相對于注入頭172移動，并根據(jù)要求的結(jié)果進(jìn)行注入?；?75和載體托盤179以及依次的注入物可在一注入爆發(fā)過程中移動，或可在諸注入爆發(fā)之間移動，視要求的注入效果而定。因此，當(dāng)物體定位時(shí)，注入爆發(fā)控制閥166打開而允許流體通過位于注入頭172上的噴嘴216供應(yīng)到物體。在一注入爆發(fā)完成之后，注入爆發(fā)控制閥166關(guān)閉。一注入物可接受按需要的多個(gè)注入爆發(fā)來達(dá)到要求的結(jié)果。
定期地在一注入操作過程中，連接到空氣釋放端口192的快速作用的電磁閥194打開而釋放積聚在注入頭172內(nèi)的任何空氣。如果閥194沒有預(yù)編程地在一給定的間隔打開，則操作者可使用觸摸屏50來致使閥194定期地打開。退出空氣釋放端口192的任何注入物將通過疏排端口124經(jīng)疏排管線195流出裝置30。
多余的注入物流入注入腔室56，流過疏排開口171并通過疏排端口124流出裝置30。如果設(shè)置一疏排泵，則控制器52將自動地開和關(guān)該泵，以避免過多的注入物積聚在注入腔室56內(nèi)。
在對一給定的物體供應(yīng)所有注入爆發(fā)之后，操作者則可打開注入腔室56上的門58并移去已經(jīng)注入的物體。以本文所述方式用一液體注入物對食物進(jìn)行完全的和均勻的注入在幾秒鐘的方式中發(fā)生，這視注入物體的類型而定。本發(fā)明的注入操作的瞬時(shí)特性使得裝置在食物供應(yīng)時(shí)間是尤為重要的餐館或咖啡館里顯得很有效。
作為清潔操作308的部分，在各注入操作之間的過程中，注入頭172、注入噴嘴216以及相關(guān)的閥和管線可用來自于水箱144的水進(jìn)行沖洗。注入腔室56可使用清潔噴嘴174用由水管線153供應(yīng)的水進(jìn)行沖洗。然而，在由定時(shí)器290設(shè)定的規(guī)定操作小時(shí)數(shù)之后，觸摸屏50將自動地提示操作者運(yùn)行一清潔循環(huán)。較佳地，該規(guī)定的時(shí)間周期為四小時(shí)。
此外，在諸注入操作之間的過程中，且在關(guān)閉機(jī)器之前，觸摸屏將包括一用來起動一清潔循環(huán)的控制設(shè)備，例如，一開關(guān)或一按鈕。然后，操作者將遵循指示的提示符來清潔和衛(wèi)生該裝置。如果在裝置30關(guān)閉之前清潔循環(huán)沒有運(yùn)行，則當(dāng)裝置30重新起動時(shí)，一清潔循環(huán)控制將指示在觸摸屏50上。
在一清潔循環(huán)過程中，操作者被提示使用觸摸屏50來打開清潔閥145，以便將進(jìn)入水箱144的水源分流到清潔噴嘴174。可供選擇的是，清潔溶液連同外部水源一起通過水輸入端口123供應(yīng)到裝置30。然而，清潔溶液可以本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何方式供應(yīng)到水輸入端口123。注入腔室56的門58然后關(guān)閉和密封，操作者通過觸摸屏50來起動清潔循環(huán)。當(dāng)清潔循環(huán)完成時(shí)，注入腔室56的門58打開，而另外一注入操作可發(fā)生。
此外，清潔操作可包括移去注入頭172，并將其拆卸而手工地清潔過濾器、0形環(huán)、墊圈、噴嘴盤以及諸噴嘴。
由此可見，本發(fā)明介紹了一無針注入的裝置和一用來無針地注入食物的方法，其中，一個(gè)或多個(gè)類型的食物添加劑在一密封注入腔室或隔間內(nèi)個(gè)別地和/或同時(shí)地供應(yīng)到一食物，以幾秒鐘的方式發(fā)生完全的和均勻的食物注入。通過將注入過程完全地封閉在一密封腔室內(nèi)，且不需使注入噴嘴接觸或直接鄰近食物放置，這樣，本發(fā)明的無針注入裝置和方法最大程度地減小污染。
還可以看到，本發(fā)明介紹了一有效和緊湊的無針注入裝置和用于注入食物的方法，其可用于傳輸器系統(tǒng)或大的生產(chǎn)設(shè)備是不必要的或太昂貴的操作區(qū)域內(nèi)。此外，本發(fā)明提供一方法，其可在一獨(dú)立的裝置中獨(dú)特地對食物調(diào)味或其它方式提高食物品味，該裝置可在各食物之間進(jìn)行沖洗或清潔。本發(fā)明允許一新的/不同的食物，或一待注入的新的/不同的調(diào)味品組合，用于相繼的注入操作中，而不需“關(guān)閉”全部的生產(chǎn)線，或全部的餐館營業(yè)。
盡管已經(jīng)參照特定的實(shí)施例及其應(yīng)用圖示和描述了本發(fā)明的一示范的實(shí)施例，但本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會明白，可對本文所描述的本發(fā)明作出多種變化、修改或替代，它們都不脫離本發(fā)明的精神或范圍。因此，所有這樣的變化、修改和替代應(yīng)看作納入在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一用液體無針地注入一物體的裝置，其包括一注入部件，包括一入口部分和一出口部分；多個(gè)與所述注入部件的所述入口部分流體連通的液體源；以及一滑梭結(jié)構(gòu)，相對于所述注入部件的所述出口部分移動物體。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述注入部件的所述出口部分包括具有孔的至少一個(gè)噴嘴。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述注入部件還包括一可移去地定位在所述入口部分和所述出口部分之間的過濾器。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述滑梭機(jī)構(gòu)包括一x-y驅(qū)動單元，包括一第一驅(qū)動源和一可操作地偶聯(lián)到所述第一驅(qū)動源、以沿著一第一軸線運(yùn)動的第一驅(qū)動臺；以及一第二驅(qū)動源和一可操作地偶聯(lián)到所述第一驅(qū)動臺的第二驅(qū)動臺，所述第二驅(qū)動臺提供沿著一第二軸線的運(yùn)動；以及一可操作地偶聯(lián)到所述第二驅(qū)動臺的載體板，用來相對于所述注入部件的所述出口部分正交地移動物體。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一制冷部件，用來將各個(gè)所述液體源保持在一預(yù)定的溫度。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一注入腔室，密封地包圍所述注入部件的所述出口部分和所述滑梭機(jī)構(gòu)的至少一部分。
7.一全封閉的注入裝置，包括一密封的注入腔室；一包括一入口部分和一排出部分的集管頭，所述排出部分可移去地密封在所述注入腔室內(nèi)；至少一個(gè)液體源，與所述集管頭的所述入口部分流體連通；一載體部件，可移動地設(shè)置在所述注入腔室內(nèi)并與所述集管頭的所述排出部分間隔開；以及位于所述密封的注入腔室外的一x-y驅(qū)動機(jī)構(gòu)，磁性地偶聯(lián)到所述載體部件，以使所述載體部件在所述注入腔室內(nèi)相對于所述集管頭的所述排出部分運(yùn)動。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述注入腔室還包括至少一個(gè)清潔噴嘴。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述集管頭還包括一跑逸孔和與所述注入頭的所述跑逸孔流體連通的至少一個(gè)閥。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述集管頭的所述排出部分包括具有孔的至少一個(gè)噴嘴。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述集管頭相對于所述載體部件靜止。
12.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括一制冷部件，用來將所述液體源保持在一預(yù)定的溫度。
13.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括一具有一低壓入口和一高壓出口的泵，所述低壓入口與各個(gè)所述流體源流體連通，而所述高壓出口與所述集管頭的所述入口部分流體連通。
14.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括一控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括一控制器和一觸摸屏。
15.一用液體注入一食物的緊湊的、全封閉的裝置，包括一注入隔間；一靜止的注入部件，包括一入口和多個(gè)延伸入所述注入隔間內(nèi)的排出孔；一與所述注入部件的各個(gè)所述排出孔間隔開的、用來支承食物的載體元件，所述載體元件可在所述注入隔間內(nèi)相對于所述排出孔移動，其中，在裝置操作過程中，食物與各個(gè)所述排出孔間隔開；以及一位于所述注入隔間外面的x-y驅(qū)動部件，所述x-y驅(qū)動部件磁性地偶聯(lián)到所述載體元件上。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述集管頭還包括一跑逸孔和與所述注入頭的所述跑逸孔流體連通的至少一個(gè)閥。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述注入部件還包括一過濾器組件，該過濾器組件具有一液體入口、一液體出口，以及一連接所述液體入口和所述液體出口的液體通道，所述過濾器組件與所述注入部件的所述入口接合。
18.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，還包括多個(gè)液體源，與所述注入部件的所述入口流體連通。
19.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，還包括一具有一低壓入口和一高壓出口的泵，所述低壓入口與各個(gè)所述液體源流體連通，而所述高壓出口與所述注入部件的所述入口流體連通。
20.一全封閉的緊湊的注入裝置，包括多個(gè)用來保持液體的容器；一混合的集管，具有一與各所述容器流體連通的入口以及一出口；一具有一低壓入口和一高壓出口的泵，所述低壓入口與所述混合集管的所述出口流體連通；一注入頭，包括一與所述泵的所述出口流體連通的入口，以及一包括多個(gè)噴嘴的排出部分；一密封的注入腔室，其中，所述注入腔室可密封地封閉所述注入頭的所述排出部分，以使所述排出部分和各個(gè)所述噴嘴延伸入所述注入腔室內(nèi)；一可移動地定位在所述注入腔室內(nèi)的滑梭部件，所述滑梭部件具有一面向所述注入頭的所述排出部分的用來承載一注入物體的第一表面，以及一遠(yuǎn)離所述排出部分朝向的第二表面；一位于注入腔室外面的x-y驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述x-y驅(qū)動機(jī)構(gòu)磁性地偶聯(lián)到所述滑梭部件的所述第二表面，以便在所述注入腔室內(nèi)相對于所述注入頭正交地驅(qū)動所述滑梭部件；以及一位于所述注入腔室外面的冷卻機(jī)構(gòu)，用來在一預(yù)定的溫度范圍內(nèi)將液體保持所述容器內(nèi)。
21.一用來注入一物體的方法，包括提供多個(gè)用來保持液體的源頭；有選擇地混合來自至少兩個(gè)所述源頭的液體以達(dá)到一要求的注入物成分；在一高壓下將所述注入物成分供應(yīng)到至少一個(gè)靜止的注入頭；將所述注入物成分的至少一個(gè)恒定的高壓爆發(fā)供應(yīng)到物體。
22.如權(quán)利要求21所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，所述提供步驟包括將各液體源冷卻到一預(yù)定的溫度。
23.如權(quán)利要求21所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，所述混合步驟包括將來自一個(gè)或多個(gè)所述液體源的一控制體積的液體添加到一混合集管內(nèi)，直到達(dá)到所要求的注入物成分。
24.如權(quán)利要求21所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，所述供應(yīng)步驟包括將要求的注入物成分抽吸到至少一個(gè)高壓泵內(nèi)，并在高壓下將注入物成分供應(yīng)到注入頭。
25.如權(quán)利要求21所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，所述供應(yīng)步驟包括隨著注入物成分進(jìn)入注入頭而過濾注入物成分。
26.如權(quán)利要求21所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，所述提供步驟包括在一密封的注入環(huán)境中提供至少一個(gè)恒定的高壓注入爆發(fā)到一物體。
27.如權(quán)利要求21所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，還包括以下步驟中的至少一個(gè)用一溫度傳感器監(jiān)視至少一個(gè)液體源的輸出流體溫度；在一顯示屏上顯示溫度傳感器的輸出，以指示出輸出流體的溫度高于預(yù)定的操作溫度；以及延遲供應(yīng)給物體的注入爆發(fā)，直到輸出流體溫度等于或低于預(yù)定的操作溫度。
28.如權(quán)利要求21所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，還包括以下步驟中的至少一個(gè)監(jiān)視在注入頭的入口處的注入物成分的壓力；以及調(diào)整進(jìn)入注入頭的注入物成分的壓力，以達(dá)到一預(yù)定的注入爆發(fā)壓力。
29.如權(quán)利要求21所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，還包括以下步驟中的至少一個(gè)在諸注入爆發(fā)之間，提供在注入物體和所述注入頭之間的相對運(yùn)動，以對一給定的注入爆發(fā)達(dá)到需要的注入位置；以及將注入物體的運(yùn)動與注入爆發(fā)參數(shù)同步，以在注入物體上達(dá)到一預(yù)定的注入效果。
30.如權(quán)利要求21所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，還包括以下步驟中的至少一個(gè)在一注入爆發(fā)過程中，提供注入物體和所述注入頭之間的相對運(yùn)動，以對一給定的注入操作達(dá)到需要的注入位置；以及將注入物體的運(yùn)動與注入爆發(fā)參數(shù)同步，以在注入物體上達(dá)到一預(yù)定的注入效果。
31.如權(quán)利要求21所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，還包括過濾各個(gè)所述注入物源。
32.一用來注入一物體的方法，包括提供多個(gè)液體注入物源；有選擇地混合來自至少一個(gè)所述液體注入物源的液體注入物，以達(dá)到一要求的注入物成分；抽吸所要求的注入物成分到至少一個(gè)泵內(nèi)；在一高壓下將所述注入物成分供應(yīng)到一注入頭，并隨著注入物成分進(jìn)入注入頭而過濾注入物成分；在一密封的注入環(huán)境中，將所述注入物成分的至少一個(gè)恒定的高壓爆發(fā)提供到物體；提供物體相對于注入頭的相對運(yùn)動；以及使物體的運(yùn)動與注入爆發(fā)的時(shí)間、過程、間距和壓力同步，以在物體上達(dá)到一預(yù)定的注入效果。
33.如權(quán)利要求32所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，所述提供步驟包括用一制冷系統(tǒng)將各注入物源冷卻到一預(yù)定的溫度。
34.如權(quán)利要求32所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，所述混合步驟包括將預(yù)定的和控制體積量的一個(gè)或多個(gè)所述注入物源添加到一混合集管內(nèi)，直到達(dá)到所要求的注入物成分。
35.如權(quán)利要求32所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，還包括在注入爆發(fā)之間，提供注入物體和所述注入頭之間的相對運(yùn)動，以對給定的注入爆發(fā)達(dá)到需要的注入位置。
36.如權(quán)利要求32所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，還包括在注入爆發(fā)過程中，提供注入物體和所述注入頭之間的相對運(yùn)動，以對給定的注入操作達(dá)到需要的注入效果。
37.如權(quán)利要求32所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，還包括過濾各所述注入物源。
38.如權(quán)利要求32所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，還包括清潔注入頭和密封的注入腔室。
39.一用來注入一物體的方法，包括提供一全封閉的注入系統(tǒng)，并將要求的加工輸入連接到全封閉的注入系統(tǒng)；在注入系統(tǒng)內(nèi)供應(yīng)多個(gè)液體注入物源；在一混合集管內(nèi)混合所述液體注入物源，以達(dá)到一要求的注入物成分；將要求的注入物成分抽取到至少一個(gè)泵內(nèi)；在一高壓下將所述注入物成分供應(yīng)到一注入頭，并隨著注入物成分進(jìn)入注入頭而過濾注入物成分；在一密封的注入腔室中，將所述注入物成分的至少一個(gè)恒定的高壓爆發(fā)提供到物體；提供一控制器，以便對一給定的注入物體儲存過程變量；以及控制過程變量以達(dá)到一預(yù)定的注入結(jié)果。
40.如權(quán)利要求39所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，所述控制步驟包括以下步驟中的至少一個(gè)將至少一個(gè)注入物源的預(yù)定的和控制的體積量添加到一混合集管內(nèi)，直到達(dá)到所要求的注入物成分；用一連接到遠(yuǎn)處定位的控制屏的溫度傳感器監(jiān)視至少一個(gè)注入物源的溫度；在一觸摸屏上指示出注入物溫度高于一要求的操作溫度；延遲供應(yīng)給物體的注入爆發(fā)，直到輸出流體溫度等于或低于要求的操作溫度；用一制冷系統(tǒng)將各注入物源冷卻到一預(yù)定的溫度；用一連接到遠(yuǎn)處定位的控制屏的壓力傳感器監(jiān)視泵的輸出注入物成分的壓力；調(diào)整進(jìn)入注入頭的注入物成分的壓力，以達(dá)到一要求的注入爆發(fā)壓力；從注入頭中定期地釋放駐留的空氣；相對于所述注入頭移動注入物體；使注入物體的運(yùn)動與注入爆發(fā)的時(shí)間、過程、間距和壓力同步，以在物體上達(dá)到一預(yù)定的注入效果；以及對一給定的注入操作保存過程變量。
41.如權(quán)利要求39所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，所述控制步驟還包括調(diào)整供應(yīng)到泵的空氣壓力，以確保泵出口處的流體壓力在物體上提供要求的注入效果。
42.如權(quán)利要求39所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，還包括沖洗注入系統(tǒng)；以及清潔注入系統(tǒng)。
43.如權(quán)利要求42所述的用來注入一物體的方法，其特征在于，所述控制步驟包括以下步驟中的至少一個(gè)在觸摸屏上顯示一沖洗控制，并當(dāng)一操作者致動該控制時(shí)，起動一沖洗操作；以及在觸摸屏上顯示一清潔控制，并當(dāng)一操作者致動該控制時(shí)，起動一清潔操作。
44.一對食物調(diào)味的方法，包括提供一選自以下組群的要求的液體成分，該組群包括調(diào)味品、顏色、嫩化物、腌泡汁、維生素、礦物質(zhì)、藥草浸液、防腐劑、油脂、油、水、抗微生物溶液、抗細(xì)菌溶液、藥物，以及它們的組合；提供一無針注入裝置，具有在注入食物過程中至少一個(gè)與食物間隔開的噴嘴；以及以足夠貫穿食物表面的壓力提供液體成分的至少一個(gè)恒定的壓力爆發(fā)。
45.一在密封的注入腔室內(nèi)用于物體的控制的運(yùn)動的裝置，其包括一載體元件，包括用來產(chǎn)生一磁場的多個(gè)部件，所述載體托盤可移動地設(shè)置在注入腔室內(nèi)的一表面上；一位于注入腔室外面的第一驅(qū)動源和一可操作地偶聯(lián)到所述第一驅(qū)動源的第一驅(qū)動臺，以便沿著一第一軸線前后地運(yùn)動；以及一可操作地偶聯(lián)到所述第一驅(qū)動臺的第二驅(qū)動源；以及一位于注入腔室外面并與注入腔室的表面間隔開的第二驅(qū)動臺，所述第二驅(qū)動臺具有一第一側(cè)和一第二側(cè)，所述第一側(cè)包括用來產(chǎn)生一第二的、相對的磁場的多個(gè)部件，所述第二側(cè)定位在所述第二驅(qū)動源上，以便沿著一第二軸線前后地運(yùn)動，其中，所述第二驅(qū)動臺磁性地偶聯(lián)到所述載體元件，其中，所述第二驅(qū)動臺可垂直地定位在所述第二驅(qū)動臺上，以考慮注入腔室表面的高度的垂直變化。
46.一用于移動一注入物體的方法，包括提供一設(shè)置在腔室內(nèi)的載體元件，以便可移動地支承一物體；提供一第一驅(qū)動源和一第一驅(qū)動臺，第一驅(qū)動臺可操作地偶聯(lián)到所述第一驅(qū)動源以便沿一第一軸線運(yùn)動，所述第一驅(qū)動源和所述第一驅(qū)動臺定位在所述腔室外面；提供一可操作地偶聯(lián)到所述第一驅(qū)動源的第二驅(qū)動源，以及一偶聯(lián)到所述第二驅(qū)動臺的垂直支承部件，以便沿著一第二軸線運(yùn)動，所述垂直支承部件具有一第一較低的垂直支承位置和一第二較高的垂直支承位置，以及提供一垂直地定位在所述支承部件上并磁性地偶聯(lián)到所述載體元件的第二驅(qū)動臺，以使所述第二驅(qū)動臺可垂直地定位在沿所述支承部件的所述第一垂直位置和所述第二垂直位置之間。
全文摘要
本發(fā)明揭示一無針注入裝置和用來注入一食物的方法，其中，一個(gè)或多個(gè)類型的液體食物添加劑個(gè)別地和/或同時(shí)地供應(yīng)到一在密封注入腔室或隔間內(nèi)的食物。本發(fā)明的無針注入裝置和方法利用快速的高壓注入爆發(fā)來完全地和均勻地注入食物，允許不同的食物或不同的食物添加劑以有效的和瞬時(shí)的方式相繼地注入。通過將注入過程全封閉在一密封腔室內(nèi)，并且不需使注入噴嘴接觸或直接鄰近于食物放置，這樣，用于注入的無針注入裝置和方法可最大程度地減少污染。
文檔編號A23B4/28GK1852666SQ200480012007
公開日2006年10月25日 申請日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月8日
發(fā)明者愛德華·D·瓦茨, 孔利·L·漢森 申請人:愛德華·D·瓦茨, 孔利·L·漢森