專利名稱：一種用較小的力穿通蛋殼的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及蛋，具體地，涉及卵類蛋的加工方法和裝置。
背景技術(shù)：
已經(jīng)將注射各種物質(zhì)到禽蛋中應(yīng)用于降低卵化后的死亡率、增加生長速率或得到小雞的最終尺寸，甚至影響胚胎的性別確定。類似地，注射抗原到活性蛋已經(jīng)應(yīng)用于孵化培養(yǎng)人類或動物醫(yī)療或診斷所用疫苗中的各種物質(zhì)。已經(jīng)或準(zhǔn)備用于卵類注射的物質(zhì)包括疫苗、抗生素和維他命。此外，從禽蛋中取出材料也已經(jīng)應(yīng)用于各種用途，比如測試和疫苗收獲。卵類處理物質(zhì)和卵類注射方法的示例在下列專利中介紹，如Sharma等人的美國專利No.4,458,630，F(xiàn)redericksen等人的美國專利No.5,028,421，和Williams的美國專利No.6,032,612和6,286,455，這些專利的內(nèi)容本文引用參考。
蛋注射裝置通常設(shè)計(jì)成可與商業(yè)上的蛋支承機(jī)構(gòu)或蛋板結(jié)合進(jìn)行操作。注射裝置可包括多個注射針，這些針可同步地或前后連續(xù)地注射多個蛋，或一個注射針用來注射多個蛋。這些注射裝置可包括“注射頭”，其包括一個或多個注射針，其中各個針流體連通含有要注射的處理物質(zhì)的流體源。單個流體源可供應(yīng)所有的注射裝置中的注射針，也可以采用多個流體源。
示例性的卵類注射裝置10在圖1中顯示。所顯示的裝置10包括支承蛋20的蛋板15，靜止的基部16，和多個注射傳送機(jī)構(gòu)或傳送頭25，帶有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)置于其上的流體輸送機(jī)構(gòu)如內(nèi)腔或針頭。蛋板15容納有多個蛋20，基本處于直立位置。蛋板15設(shè)置成可從外部接近蛋20的預(yù)定區(qū)域。各個蛋20容納于蛋板15，使得當(dāng)注射頭25朝裝置的基部16前進(jìn)時(shí)，各個端部相對對應(yīng)注射頭25適當(dāng)對準(zhǔn)。
卵類注射物質(zhì)(以及在卵類抽出材料)一般通過刺入蛋殼形成開口(如使用沖頭)，延伸注射針通過開口進(jìn)入蛋殼內(nèi)部(有些情況下，進(jìn)入其中的禽類胚胎)，通過針頭注射處理物質(zhì)和/或取出材料。例如，圖1裝置的各注射頭25包括沖頭26和注射針27，沖頭同軸圍繞針頭27，如圖2A，2B所示。沖頭26設(shè)置成可刺入蛋殼，針頭27設(shè)置成可輸送物質(zhì)到蛋殼中(見圖2B)。
與卵類注射裝置結(jié)合使用的蛋板包括排列的凹窩，設(shè)置成可支承多個通常處于直立位置的蛋。示例性蛋板30在圖3A，3B中顯示。所顯示的蛋板30包括多排的凹窩32。各個凹窩32設(shè)置成可容納各自蛋20的一端20a，以便支承各個蛋20處于基本垂直的位置。圖示蛋板30的各個凹窩32包括多個突片34(見圖3B)，其設(shè)置成可支承各個蛋，如圖4所示。
這些支承突片34盡管可在運(yùn)輸過程中有效地支承蛋，但在卵類處理的過程中可使蛋損壞。卵類處理沖頭施加到蛋上的力可將蛋向下推到支承突片34上，施加的力足以使蛋破裂。除了降低孵化率，碎蛋還導(dǎo)致蛋板中的其他蛋受污染，以及污染處理設(shè)備。
此外，傳統(tǒng)蛋板中的支承突片有一定的柔性，當(dāng)對支承的蛋進(jìn)行沖壓時(shí)可產(chǎn)生變形。此外，傳統(tǒng)的蛋板有一定的柔性。這樣，在沖壓多個蛋時(shí)，蛋板結(jié)構(gòu)會彎曲和/或扭曲。蛋板的這種彎曲和/或扭曲可疊加到支承突片的變形，致使當(dāng)沖壓力從蛋板上撤消時(shí)，突片可卡住蛋，從而使得難以從蛋板上取出蛋。因此希望沖頭能夠不會造成蛋破裂地穿透支承于蛋板上的蛋的蛋殼，且不會造成蛋卡在蛋板上。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述討論，提出了一種在禽蛋殼上形成開孔的方法和裝置，可使破裂的可能極大減少，所述方法包括以等于或大于每秒30英寸的速度移動沖頭通過蛋殼。為了保護(hù)蛋的氣室防止其污染，和在尿囊取樣(allantois sampling)的情況下防止刺入臨近的隔膜，沖頭移動進(jìn)入蛋后馬上停止。根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例，在沖頭通過位于蛋和沖頭的支承殼體或機(jī)構(gòu)的能量吸收材料后停止。根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例，沖頭移動可通過沖壓工具主體來止動，其可在沖壓過程中夾住。沖頭可通過各種裝置來驅(qū)動，包括從重力促動器、彈簧促動器、螺線管促動器、音圈促動器、流體(如壓縮空氣、壓縮氮?dú)?、液體等)促動器中選出。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沖頭還可以設(shè)置成能夠傳送處理物質(zhì)到蛋殼。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以等于或大于每秒30英寸的速度投射一個或多個小拋射體到蛋殼來刺穿蛋殼，且不使蛋殼破裂。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無毒的生物降解材料(如冰)可用作拋射體。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，投射體可包括預(yù)定劑量的處理物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以等于或大于每秒30英寸的速度移動沖頭來刺穿蛋殼，且不使蛋殼破裂，然后投射一個或多個小拋射體(如冰)到蛋殼中，來刺破位于氣室底的隔膜和/或運(yùn)送預(yù)定劑量的處理物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，沖頭可固定到壓電促動器或電磁促動器，在大約1000赫茲到大約100000赫茲的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行振動。該振動頻率可有效地使沖頭以大于每秒30英寸的速度移動。
由于蛋板和支承突片變形導(dǎo)致的蛋向下移動可增加沖壓蛋所需的能量。例如，在沖壓過程中，由于平均作用力大約為每個蛋6磅的慣常沖壓力導(dǎo)致蛋板和支承突片彎曲，蛋一般向下移動大約1/8英寸到3/16英寸。沖壓工具所消耗的全部能量U等于在距離上對力求積分(在蛋變形和力之間存在線性關(guān)系的條件下，U＝0.5·F·d，其中F是峰值沖壓力，d是最大蛋板變形)。傳統(tǒng)沖壓技術(shù)的全部沖壓功因此是大約0.03到0.04英尺-磅。測得的沖壓剛性支承的蛋所要求的能量為大約0.01英尺-磅。因此，帶有蛋板變形的傳統(tǒng)沖壓方式所要求的沖壓蛋能量是不變形的3到4倍。
本發(fā)明的實(shí)施例優(yōu)于傳統(tǒng)的蛋殼沖壓裝置和方法，因?yàn)橐筝^少的能量來形成蛋殼上的孔。沖壓速度超過每秒30英寸顯示出能量未用于變形蛋板凹窩內(nèi)的支承突片、蛋板、支承蛋板或沖壓工具的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果是，可使用較小的沖壓促動器，其比傳統(tǒng)的促動器重量輕，成本低和結(jié)構(gòu)簡單，導(dǎo)致了費(fèi)用的節(jié)約。


結(jié)合到本文并構(gòu)成說明書一部分的附圖顯示了本發(fā)明的實(shí)施例，并與所作說明一起解釋了本發(fā)明的原理。附圖中圖1是示例性卵類處理裝置的側(cè)視圖，該裝置可在蛋殼上形成開口和注入材料到蛋中和/或從蛋中取出材料；圖2A，2B是圖1裝置的注射頭下部的截面圖，其中沖頭將刺穿蛋殼(見圖2A)，在開口已經(jīng)在蛋殼形成后針頭將材料注入蛋中(見圖2B)；圖3A是傳統(tǒng)的蛋板的透視圖；圖3B是圖3A的蛋板的頂視圖；圖4是圖3A蛋板的凹窩中的禽蛋的截面圖；圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在蛋殼上形成開口的重力裝置；圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在蛋殼上形成開口的彈簧裝置；圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在蛋殼上形成開口的螺線管裝置；圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在蛋殼上形成開口的氣動裝置；圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例向蛋殼投射拋射體以形成開口的裝置；圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例安裝到壓電促動器的沖頭，當(dāng)施加來自電源的電能時(shí)促動器可快速振動；
圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在蛋殼上形成開口的音圈裝置。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖更全面地介紹本發(fā)明，其中顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明可以不同的形式來實(shí)施，不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是限于本文所示的實(shí)施例；對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員，這些實(shí)施例的提出是為了使公開更完全，將更全面地覆蓋本發(fā)明的范圍。類似的標(biāo)記在各圖中代表類似的部件。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法和裝置可用于任何類型的禽蛋，包括但不限于，雞、火雞、鴨、鵝、鵪鶉、鴕鳥、鴯鹋、雛鴿、可捕的雌禽和野雞蛋。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法和裝置可用于在胚胎發(fā)育期(或稱為孵化期)內(nèi)的任何時(shí)間沖壓蛋殼。本發(fā)明的實(shí)施例也不限于胚胎發(fā)育期內(nèi)的特定日期。
一種示例性的蛋注射裝置是INOVOJECT自動注射裝置(可從北卡羅尼納，Research Triangle Park，Embrex公司得到)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沖壓蛋的方法和裝置可采用這種注射裝置。但是本發(fā)明的實(shí)施例可使用任何卵類處理裝置。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法和裝置可用于向各種方位的蛋注射。本發(fā)明的實(shí)施例不限于只能沿圖示方位向蛋注射的卵類注射裝置。
申請人意外地發(fā)現(xiàn)了以超過每秒30英寸的速度，具體地超過每秒40英寸速度，移動沖頭穿過支承于蛋板的蛋殼，比速度小于或等于大約每秒5英寸的傳統(tǒng)沖壓操作導(dǎo)致的蛋殼破裂有明顯的減少。
盡管沒有完全理解但并不想受到任何操作理論的束縛，本申請人相信當(dāng)沖壓速度超過每秒30英寸時(shí)，蛋殼產(chǎn)生孔所需的力其保持的時(shí)間非常之短，蛋的質(zhì)量使力不能移動到蛋板的容易變形的支承突片，使支承突片不能產(chǎn)生反力。此外，申請人無意中發(fā)現(xiàn)當(dāng)沖壓速度超過大約每秒30英寸，穿透蛋殼需要較少的能量，這是因?yàn)槟芰课从糜谑沟鞍逯С型黄虻鞍迤渌糠肿冃巍?br> 超過每秒30英寸的沖壓的動態(tài)分析將沖頭穿過蛋的沖壓過程模擬成沖頭到蛋殼的動量傳遞，然后對蛋運(yùn)動到蛋板進(jìn)行能量分析。沖頭施加到蛋的動量(M*V)，即質(zhì)量乘速度，是沖壓力或沖力(Ft)的時(shí)間積分。蛋板變形(蛋板力)然后通過吸收蛋的動能(0.5M*V*V)得到的變形來確定。變形通過公式0.5*F*F/K得到，其中F是蛋板作用于蛋的峰值力，K是蛋板的剛度。
卵類注射程序要求沖頭進(jìn)入蛋的深度受到限制，以便保護(hù)氣室受到污染，以便在尿囊取樣的情況下避免刺入臨近的隔膜。限制沖頭在蛋殼中移動要求進(jìn)入蛋殼馬上減少沖壓速度到零(停止沖壓)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，限制沖頭移動是通過使用位于蛋殼和沖壓機(jī)構(gòu)之間的能量吸收材料。示例性尿烷能量吸收材料是Sorbothane能量吸收材料，可從俄亥俄州kent市的Sorbothane公司購買。Sorbo-thane牌能量吸收材料是得到廣泛認(rèn)可的優(yōu)秀吸收振動和沖擊特性的粘彈性材料。Sorbothane牌能量吸收材料還顯示出具有很大溫度和頻率范圍內(nèi)的高阻尼特性。其他適合的材料比如Neoprene可用于分散沖壓減速時(shí)的接觸力到整個蛋。材料最好可發(fā)散能量而不是彈回。傳統(tǒng)的進(jìn)行沖壓時(shí)可夾住沖壓工具的沖壓方法導(dǎo)致沖頭過多進(jìn)入蛋殼，因?yàn)樽冃蔚牡霸跊_頭刺入蛋殼后恢復(fù)到原來位置。對于沖壓期間蛋向下變形的情況，在沖頭移動穿過蛋殼和沖力從6磅回到零后蛋板回復(fù)其原來形狀時(shí)，蛋向上反彈1/8英寸或更大。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，沖頭移動可由結(jié)合到?jīng)_頭工具的止動件來限制。在這個實(shí)施例中，可通過夾緊沖頭工具或使沖頭工具具有足夠大的質(zhì)量以限制其移動來限制沖頭工具的移動。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使沖頭速度超過每秒30英寸可通過各種方式來實(shí)現(xiàn)，包括但不限于，重力沖壓、彈簧沖壓、螺線管沖壓、音圈沖壓、流體(如壓縮空氣、壓縮氮?dú)?、液體)沖壓。對于重力沖壓，沖頭可從蛋上方的預(yù)定高度下落得到超過每秒30英寸的沖壓速度。圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性重力裝置40，其可在蛋殼上形成開口。圖示的裝置40包括固定連接到工件42的沖頭26，該工件設(shè)置成可在重力作用下下落，在蛋殼上形成開口。工件42最好具有足夠的質(zhì)量，可得到大約1/100英尺-磅的沖壓能量。因此，對于下落d英尺的工件42，其質(zhì)量將重達(dá)0.01/d。例如，沖頭下落1.2英寸(1/10英尺)到蛋殼，其重量至少為1/10磅。
位于蛋殼上方大約1到2英寸(1-2in.)的距離就足以產(chǎn)生所需的沖壓速度。這可通過公式S＝V*V/(2*A)來計(jì)算，其中S是沖頭接觸前的下降距離(英寸)，V是所需的沖頭沖擊速度(每秒英寸)，A是自由落體重力加速度(12*32.2英寸/秒/秒)。通過包括機(jī)械、電磁等所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道的方式和/或抽吸，沖頭26可返回到原始位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的重力裝置可具有各種結(jié)構(gòu)，并不只限于所顯示的實(shí)施例。
對于彈簧沖壓，沖頭受到彈簧推動，得到超過每秒30英寸的沖壓速度。彈簧施加到?jīng)_頭的能量最好大約在至少1/100英尺-磅。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彈簧裝置50，其可在蛋殼上形成開口。所示裝置50包括固定連接到工件52的沖頭26，工件可在彈簧54的推動下向下運(yùn)動，在蛋殼上形成開口。通過包括機(jī)械、電磁等所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道的方式和/或抽吸，沖頭26可返回到原始位置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彈簧裝置可具有各種結(jié)構(gòu)，并不只限于所顯示的實(shí)施例。
圖7顯示了螺線管沖壓裝置60，包括分開連接到極靴62的殼體61。沖頭26剛性連接到極靴62并可與極靴62一起移動。殼體61連接到支承臂64，其設(shè)置成可移動殼體61在沖壓前接觸蛋20和沖壓后離開蛋。支承臂64可具有各種結(jié)構(gòu)，可以不同的方式來操作。例如，支承臂64可移動殼體61通過線性移動、曲線移動或線性與曲線移動結(jié)合的方式與蛋接觸或與蛋脫離。
圖示殼體61通過突出部65和夾子66可脫開地連接到極靴62，如螺線管促動器領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的。在沒有電流通過線圈68的情況下，殼體61內(nèi)的彈簧67使極靴62和沖頭26保持在升高位置。
操作時(shí)，當(dāng)電流流過線圈68，極靴62和沖頭26受到向下驅(qū)動，速度超過每秒30英寸，穿透蛋殼20。當(dāng)電流從線圈68離開，彈簧67推動極靴62和沖頭26向上離開蛋20。
在圖示的實(shí)施例中，吸收能量的易變形材料69連接到殼體61的底部61a。吸收能量的易變形材料69通過變形(受壓)來吸收殼體61的運(yùn)動。還通過變形使止動沖頭26的力擴(kuò)散到蛋殼的很大區(qū)域，以防止破裂。當(dāng)吸收能量的易變形材料69使沖頭26的運(yùn)動停止時(shí)，殼體61的動量施加到吸收能量的易變形材料69。吸收能量材料69當(dāng)沖頭26穿透蛋殼時(shí)即刻降低了極靴62和沖頭26的速度。在穿透蛋殼20后，極靴62沖擊螺線管殼體61，根據(jù)公式M1*V1(極靴質(zhì)量乘以沖擊前的速度)＝M2*V2(沖擊后的極靴和殼體的質(zhì)量和速度)，施加動量到殼體。能量吸收材料69可具有各種形狀和結(jié)構(gòu)，并不限于圖示的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的螺線管裝置可具有各種結(jié)構(gòu)，并不只限于圖示的實(shí)施例。
對于氣動沖壓，沖頭受到空氣或其他壓縮氣體推動，實(shí)現(xiàn)超過每秒30英寸的沖壓速度。圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣動裝置70，其可在蛋殼上形成開口。所示裝置70包括固定連接到活塞72的沖頭26，活塞72可在從氣源73進(jìn)入氣缸74的壓縮空氣(或其他流體/氣體)的推動下向下運(yùn)動，在蛋殼上形成開口。通過包括機(jī)械、電磁等所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道的方式和/或抽吸，沖頭26可返回到原始位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣動裝置可具有各種結(jié)構(gòu)，并不只限于所顯示的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，沖頭可設(shè)置成能夠在蛋殼形成開口后傳送處理物質(zhì)到蛋中。處理物質(zhì)的傳送可通過傳送針進(jìn)行，傳送針設(shè)置在沖頭內(nèi)，如所述領(lǐng)域的技術(shù)人員知道的。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，以超過每秒30英寸的速度投射一個或多個小拋射體到蛋殼，可以刺穿蛋殼但不會使其破裂。最好是使用無毒的生物降解材料(如冰)作為拋射體，但是，也可以使用各種類型的材料。本發(fā)明的實(shí)施例并不限于使用冰拋射體。拋射體可通過各種機(jī)構(gòu)投射到蛋上，包括機(jī)械，液壓和氣動機(jī)構(gòu)。圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋射體80(如冰)從裝置82被投射到蛋殼。在圖示的實(shí)施例中，拋射體由壓縮空氣源83的壓縮空氣提供能量。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，拋射體可包含將注入蛋中的處理物質(zhì)。例如，冰拋射體可包括將注入蛋中的處理物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例，在用沖頭形成開口后可將一個或多個拋射體投射到蛋中。這些拋射體可設(shè)置成能刺破蛋內(nèi)的一個或多個隔膜，和/或傳送一個或多個處理物質(zhì)到蛋中。這些拋射體可通過沖頭或可插入開口或位于開口附近的機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳送。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋射體可具有各種形狀，尺寸和結(jié)構(gòu)。例如，用于在蛋殼上形成開口的拋射體可具有細(xì)長的圓柱形狀，類似于傳統(tǒng)的沖頭形狀。在開口形成后投射到蛋中的拋射體可具有普通的球形狀。用于在蛋殼上形成開口的第一拋射體可與后續(xù)的拋射體具有不同的形狀和/或結(jié)構(gòu)。例如，第一拋射體可具有形成開口的細(xì)長圓柱形，后續(xù)的拋射體可具有傳送一種或多種處理物質(zhì)到蛋中和/或刺穿蛋中一個或多個隔膜的球狀。
由冰構(gòu)成的拋射體可通過使用各種類型的冷凍設(shè)備和所述領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的技術(shù)制造，如制冰塊的盤子。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，沖頭可固定到壓電促動器，其設(shè)置成可在大約1000赫茲到100000赫茲之間頻率范圍內(nèi)振動。這些頻率可有效地使沖頭以超過每秒30英寸的速度移動。在這個實(shí)施例中，蛋殼可通過連續(xù)沖擊來刺穿，每次在沖擊點(diǎn)沖出很小的破裂，直至蛋殼在很小的沖壓力下開口。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，壓電促動器是固態(tài)裝置，可將電能直接轉(zhuǎn)換成動能。圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固定到壓電促動器90上的沖頭26，促動器設(shè)置成可在源91的電能施加其上時(shí)快速振動。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的壓電裝置可具有各種結(jié)構(gòu)，并不限于圖示的實(shí)施例。
對于音圈沖壓，沖頭受到音圈裝置的推動，實(shí)現(xiàn)超過每秒30英寸的沖壓速度。音圈促動器是直接驅(qū)動的有限運(yùn)動裝置，其利用永久磁場和線圈繞組(導(dǎo)體)來產(chǎn)生與施加到線圈的電流成比例的力。用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的音圈裝置可從加利佛尼亞州的San Marcos市，804-A Rancheros Drive，Kimco Magnetics Division的BEI Tech-nologies公司購買。
圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性音圈裝置100，可在蛋殼上形成開口。圖示裝置100包括鐵磁性的圓柱殼體102，其包括氣缸103。永久磁鐵104連接到圖示氣缸103的內(nèi)壁。線圈保持架106可滑動地沿氣缸103的縱軸設(shè)置在氣缸103內(nèi)。管狀線圈108如圖所示位于線圈保持架106內(nèi)。鐵磁材料內(nèi)芯110沿線圈的軸向中心線設(shè)置，完成磁路。當(dāng)電流流過線圈108時(shí)在線圈108軸向產(chǎn)生的力將使線圈保持架106和氣缸殼體102產(chǎn)生相對運(yùn)動，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員知道的。
在圖示的實(shí)施例中，音圈裝置100包括固定連接到線圈保持架106的沖頭26，當(dāng)電流流過線圈108，如上所述，可以大于或等于每秒30英寸的速度向下推動沖頭，在蛋殼上形成開口。通過任何所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方式?jīng)_頭26可回復(fù)到其原始位置。
上面對本發(fā)明進(jìn)行了說明，而非意在對本發(fā)明進(jìn)行限制。盡管介紹了本發(fā)明的幾個實(shí)施例，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，可對示例性的實(shí)施例進(jìn)行許多改進(jìn)，且未脫離本發(fā)明的新范圍和優(yōu)點(diǎn)。因此，所有這些改進(jìn)將包括在權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。因此，應(yīng)當(dāng)懂得前面所述是對本發(fā)明的說明，本發(fā)明并不限于公開的特定實(shí)施例，對所公開的實(shí)施例以及其他實(shí)施例改進(jìn)包括在所附權(quán)利要求的范圍。本發(fā)明受下面的權(quán)利要求及其所包含的等效體的限定。
權(quán)利要求
1.一種在禽蛋殼上形成開孔的方法，可使破裂的可能減少，所述方法包括以等于或大于每秒30英寸的速度移動沖頭通過蛋殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在移動所述沖頭穿過蛋殼之前，將禽蛋置于預(yù)定的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述沖頭通過蛋殼到達(dá)預(yù)定距離的移動限制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述沖頭的移動限制包括利用能量吸收材料減少所述沖頭速度到每秒0英寸，其中所述能量吸收材料位于蛋和支承所述沖頭的殼體之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沖頭以等于或大于每秒30英寸的速度移動是通過促動器來實(shí)現(xiàn)，所述促動器從重力促動器、彈簧促動器、螺線管促動器、音圈促動器、氣動促動器、壓電促動器和電磁促動器中選出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沖頭包括拋射體，沖頭以等于或大于每秒30英寸的速度移動穿過蛋殼包括以等于或大于每秒30英寸的速度投射拋射體到蛋殼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述拋射體包括無毒的生物降解材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述拋射體包括冰。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沖頭連接到壓電促動器，沖頭以等于或大于每秒30英寸的速度移動穿過蛋殼包括使所述壓電促動器在大約1000赫茲到大約100,000赫茲的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行振動。
10.一種處理卵類禽胚胎的方法，包括將禽蛋置于預(yù)定的位置；在所述蛋殼上形成開口；包括沖頭以等于或大于每秒30英寸的速度移動穿過所述蛋殼；延伸運(yùn)送機(jī)構(gòu)通過所述開口進(jìn)入蛋殼預(yù)定深度；釋放預(yù)定劑量的處理物質(zhì)到蛋中；和從蛋收回所述運(yùn)送機(jī)構(gòu)，從而對禽胚胎進(jìn)行處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)送機(jī)構(gòu)包括運(yùn)送針。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，以等于或大于每秒30英寸的速度移動所述沖頭是通過促動器來實(shí)現(xiàn)，所述促動器可從重力促動器、彈簧促動器、螺線管促動器、音圈促動器、氣動促動器、壓電促動器和電磁促動器中選出。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述沖頭包括拋射體，沖頭以等于或大于每秒30英寸的速度移動通過所述蛋殼包括以等于或大于每秒30英寸的速度投射所述拋射體到所述蛋殼。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述拋射體包括無毒的生物降解材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述拋射體包括冰。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述沖頭連接到壓電促動器，沖頭以等于或大于每秒30英寸的速度移動通過蛋殼包括使所述壓電促動器在大約1000赫茲到大約100000赫茲的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行振動。
17.一種處理卵類禽胚胎的方法，包括將禽蛋置于預(yù)定的位置；在所述蛋殼上形成開口；包括以等于或大于每秒30英寸的速度移動沖頭穿過所述蛋殼；通過沖頭釋放預(yù)定劑量的處理物質(zhì)到蛋中；和從蛋收回所述沖頭，從而對禽胚胎進(jìn)行處理。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述沖頭包括運(yùn)送針。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，以等于或大于每秒30英寸的速度移動所述沖頭是通過促動器來實(shí)現(xiàn)，所述促動器可從重力促動器、彈簧促動器、螺線管促動器、音圈促動器、氣動促動器、壓電促動器和電磁促動器中選出。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述沖頭包括拋射體，沖頭以等于或大于每秒30英寸的速度移動通過所述蛋殼包括以等于或大于每秒30英寸的速度投射所述拋射體到所述蛋殼。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述拋射體包括無毒的生物降解材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述拋射體包括冰。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述沖頭連接到壓電促動器，沖頭以等于或大于每秒30英寸的速度移動通過蛋殼包括使所述壓電促動器在大約1000赫茲到大約100,000赫茲的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行振動。
24.一種處理卵類禽胚胎的方法，包括將禽蛋置于預(yù)定的位置；在所述蛋殼上形成開口，包括以等于或大于每秒30英寸的速度移動沖頭穿過所述蛋殼；運(yùn)送預(yù)定劑量的處理物質(zhì)到蛋中。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述沖頭包括拋射體，沖頭以等于或大于每秒30英寸的速度移動通過所述蛋殼包括以等于或大于每秒30英寸的速度投射所述拋射體到所述蛋殼。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述拋射體包括無毒的生物降解材料。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述拋射體包括冰。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，運(yùn)送預(yù)定劑量的處理物質(zhì)到蛋殼包括通過開口投射包括處理物質(zhì)的拋射體到蛋中。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述拋射體包括無毒的生物降解材料。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述拋射體包括冰。
31.一種在禽蛋殼上形成開口的裝置，可減少破裂的可能，所述裝置包括沖頭，可在所述蛋殼上形成開孔；促動器，可斷開地連接到所述沖頭，可以等于或大于每秒30英寸的速度移動所述沖頭穿透所述蛋殼。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，還包括使蛋殼位于預(yù)定位置的保持器。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，還包括位于所述促動器和所述蛋殼之間的能量吸收材料，設(shè)置成可限制沖頭穿過蛋殼到達(dá)預(yù)定距離的移動。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述促動器是從重力促動器、彈簧促動器、螺線管促動器、音圈促動器、氣動促動器、壓電促動器和電磁促動器中選出。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述沖頭包括拋射體，所述促動器以等于和大于每秒30英寸的速度投射所述拋射體到蛋殼。
36.一種處理卵類禽胚胎的裝置，包括保持器，使蛋殼位于預(yù)定位置；沖頭，設(shè)置成可在所述蛋殼上形成開口；促動器，可斷開地連接到所述沖頭，所述促動器以等于和大于每秒30英寸的速度移動所述沖頭穿過所述蛋殼；和運(yùn)送機(jī)構(gòu)，設(shè)置成可通過開口運(yùn)送預(yù)定劑量的處理物質(zhì)到蛋殼。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，所述運(yùn)送機(jī)構(gòu)包括運(yùn)送針。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，所述運(yùn)送機(jī)構(gòu)設(shè)置成可通過開口投射拋射體到蛋殼，所述拋射體包括預(yù)定劑量的處理物質(zhì)。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，所述促動器可從重力促動器、彈簧促動器、螺線管促動器、音圈促動器、氣動促動器、壓電促動器、和電磁促動器中選出。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，所述沖頭包括拋射體，所述促動器設(shè)置成以等于和大于每秒30英寸的速度投射所述拋射體穿過所述蛋殼；
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，所述拋射體包括無毒的生物降解材料。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，所述拋射體包括冰。
43.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，所述拋射體包括處理物質(zhì)。
44.一種處理卵類禽胚胎的裝置，包括保持器，使蛋位于預(yù)定位置；沖頭，設(shè)置成可在所述蛋殼上形成開口和通過開口運(yùn)送預(yù)定劑量處理物質(zhì)到蛋殼；和促動器，可斷開地連接到所述沖頭，所述促動器以等于和大于每秒30英寸的速度移動所述沖頭穿過所述蛋殼。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置。其特征在于，所述沖頭包括運(yùn)送針。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置。其特征在于，所述沖頭設(shè)置成可通過開口投射包括預(yù)定劑量處理物質(zhì)的拋射體到蛋殼。
47.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置。其特征在于，所述促動器可從重力促動器、彈簧促動器、螺線管促動器、音圈促動器、氣動促動器、壓電促動器、和電磁促動器中選出。
48.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置。其特征在于，所述沖頭包括拋射體，所述促動器以等于和大于每秒30英寸的速度投射所述拋射體到所述蛋殼。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的裝置。其特征在于，所述拋射體包括無毒的生物降解材料。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的裝置。其特征在于，所述拋射體包括冰。
51.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置。其特征在于，所述拋射體包括處理物質(zhì)。
全文摘要
提出一種在禽蛋殼上形成開孔的方法和裝置，可使破裂的可能大大減少，其包括以等于或大于每秒30英寸的速度移動沖頭(26)穿過蛋殼(20)。沖頭可通過各種不同的裝置來驅(qū)動，包括重力裝置(40)、彈簧裝置(50)、螺線管裝置(60)和流體(如壓縮空氣、壓縮氮?dú)?、液體等)裝置(70)。通過以超過每秒30英寸的速度投射一個或多個小拋射體(80)到蛋殼(20)，可刺透蛋殼(20)且不會造成破裂。沖頭(26)可安裝到壓電促動器(90)，其設(shè)置成可以在大約1000赫茲到大約100000赫茲的頻率范圍進(jìn)行振動。在這些頻率可有效地使沖頭(26)以超過每秒30英寸的速度移動。
文檔編號A01K45/00GK1612834SQ02826903
公開日2005年5月4日 申請日期2002年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者J·H·赫布蘭克 申請人:恩布里克斯公司