DE2826980C2 - Vorrichtung zum Entfernen von Fett von Fleischstücken - Google Patents

Vorrichtung zum Entfernen von Fett von Fleischstücken

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Fett von Fleischstücken mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
Die Erfindung befaßt sich in erster Linie mit dem Entfernen von Fett von großen Fleischstücken, beispielsweise von ganzen Tieren oder Tierhälften, jedoch kann sie bei Fleischstücken jeder Größe Anwendung
finden. Im folgenden wird daher der Ausdruck »Karkasse« oder »Fleischstück« so verwendet, daß er entweder ein ganzes Tier, eine Tierhälfte, einen Fleischabschnitt oder ein kleineres Fleischstück umfaßt. Die Erfindung ist insbesondere nützlich für das Entfernen von Fett von der Rückenpartie des Schweines oder von Speckteilen (behandeltes Schweinefleisch), kann aber selbstverständlich auch bei anderen Fleischarten Verwendung finden.
Wenn man Fleischstücke herstellen will, die einen möglichst geringen Gehalt an Fettgewebe enthalten, ist es notwendig, das magere Fleisch vom Fett zu trennen. Hauptsächlich infolge der Schwierigkeiten bei der Bestimmung der Grenzfläche zwischen magerem Fleisch und Fett innerhalb des Fleischstückes ist diese Abtrennung bisher durch geschickte Arbeiter unmittelbar von Hand oder durch von Hand betriebene Maschinen durchgeführt worden.
Es sind zwar bereits Sonden bekannt, mit denen man die Dicke von Speck- und Fleischschichten im Körper geschlachteter Tiere feststellen kann (DE-AS 21 07 114), jedoch sind diese Sonden allein nicht dazu geeignet, bei beliebig geformten Fleischstücken eine zuverlässige Trennung des Fettgewebes vom mageren Fleisch zu erreichen.
Andererseits sind bereits verstellbare Schneidvorrichtungen bekannt, bei denen die Geometrie des Schneidmessers den Abmessungen der zu schneidenden Fleischstücke angepaßt werden kann (US-PS 37 71 196). Bei dieser bekannten Vorrichtung ist das Schneidmesser im wesentlichen U-förmig ausgebildet, und die Verlagerung des Messers erfolgt dadurch, daß die oberen Haltepunkte des U-förmigen Messers in horizontaler Richtung verschoben werden. Mit diesem Messer ist zwar eine gewisse Anpassung an verschieden geformte Fleischstücke möglich, jedoch nicht eine individuelle Anpassung an die jeweilige Grenzlinie zwischen Fettgewebe und magerem Fleisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung anzugeben, mit welcher das Abtrennen von Fett von magerem Fleisch selbstätig durchführbar ist, und zwar in Anpassung an die unterschiedliche Grenzfläche zwischen Fettgewebe und magerem Fleisch in den verschiedenen Fleischstücken.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst
Es wird also bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zunächst rr.lt einer Meßeinrichtung die Lage der Grenzfläche zwischen Fett und magerem Fleisch über die gesamte Länge des Fleischstückes festgestellt. Entsprechende Signale der Meßeinrichtung werden in eine Speichereinheit eingespeichert. Das Fleischstück wird dann in Kontakt mit dem Messer gebracht, welches in Abhängigkeit von den Signalen in der Speichereinheit relativ zum Fleischstück verschieblich angeordnet ist. Während das Fleischstück zum Durchführen des Schnittes an dem Messer vorbeigeschoben wird, wird die Lage des Messers in Abhängigkeit von den Signalen aus der Speichereinheit derart verändert, daß der Schnitt längs der Grenzfläche zwischen Fett und magerem Fleisch oder parallel zu dieser Grenzfläche durchgeführt wird, deren Lage vorher durch die Meßeinrichtung bestimmt worden ist. Die Meßeinrichtung umfaßt vorzugsweise eine Matrix elektrisch betätigbarer Meßnadeln, die an einem Halter befestigt sind, der sich parallel zur Bewegungsrichtung des Fleischstückes erstreckt. Diese Meßnadeln reagieren auf Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit, die ?r\ der Grenzfläche zwischen magerem Fleisch und Fett auftreten. Beim Messen wird die Matrix der Meßelemente in das Fleischstück eingeschoben und dringt durch das Fett in das magere Fleisch ein. Anschließend werden die Meßelemente wieder herausgezogen. Der Leitfähigkeitswechsel beim Übergang vom mageren Fleisch in das Fett und die Eindringtiefe, bei welcher dieser Wechsel stattfindet, werden für jedes Meßelement registriert. Diese Informationen werden in einem Datenspeicher abgespeichert. Die Meßelemente können auch nach anderen Prinzipien als denen der Leitfähägkeitsänderung arbeiten. Beispielsweise kann die Grenzfläche durch Meßelemente festgestellt werden, die mit Ultraschall arbeiten. Verwendung finden können auch fotoelektrische Zellen. Auch Meßelemente, die Mikrowellen verwenden, sind geeignet.
Das Fleischstück wird vorzugsweise mittels einer Fördereinrichtung horizontal einer Schneideinrichtung zugeführt, die ein Messer umfaßt, dessen Höhe mittels einer Stelleinrichtung verstellbar ist. Diese Stelleinrichtung arbeitet in Abhängigkeit von den Daten, die in dem Speicher enthalten sind. Während das Fleischstück an dem Messer vorbeigeschoben wird, werden die gespeicherten Daten ausgelesen, und die Höhe des Messers wird durch die Stelleinrichtung entsprechend selbsttätig festgelegt.
Günstigerweise ist die Matrix mit den Meßelementen unterhalb einer getrennten Meßfördereinrichtung angeordnet, auf welche die Fleischstücke vor dem eigentlichen Meßvorgang aufgelegt werden. Es ist aber auch möglich, daß eine einzige Fördereinrichtung sowohl für den Meßvorgang als auch für den Schneidvorgang verwendet wird. Günstig ist es, wenn man eine Druckplatte vorsieht, die auf das Fleischstück abgesenkt werden kann und einen leichten Druck auf dieses ausübt, wenn die Matrix mit den Meßelementen angehoben wird und in das Fleisch eindringt. Die Fördereinrichtung, die das Fleischstück durch die Schneideinrichtung hindurchführt, umfaßt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zwei in Abstand zueinander angeordnete Endlosbänder, zwischen denen das Fleisch gehalten und in den Weg des Messers geschoben wird. Vorzugsweise besteht die untere Fördereinrichtung aus einem ebenen oder gerippten Band, welches über eine feste Grundplatte läuft, aber es ist auch günstig, die Oberfördereinrichtung als ein Paar gerippter oder mit Durchbrechungen versehener Förderbänder auszubilden, weiche das Fleischstück erfassen und am Messer vorbeiführen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt. Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Entfernen des Fettes von einer Fleischkarkasse, die im dargestellten ßeispie! ein Schweinerücken ist, und
F i g. 2 eine schematische Darstellung der Bestandteile der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung.
Die Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden vorzugsweise anhand der F i g. 1 beschrieben, während die Arbeitsweise dieser Vorrichtung anhand der F i g. 2 erläutert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht allgemein aus einem Meßteil 10 und einem Schneidteil 11. Der Meßteil 10 umfaßt einen Träger 12, in welchem eine Schrittfördereinrichtung 13 angeordnet ist. Im vorliegenden Beispiel besteht diese Fördereinrichtung aus drei Reihen von längsweise verschieblichen Greifzähnen 14, die das auf dem Förderer befindliche Fleisch erfassen, dabei aber nicht beschädigen. Unterhalb der Fördereinrichtung 13 befindet sich eine Meßeinrichtung; diese umfaßt eine Halterung 15, in die eine Reihe von nach oben vorstehenden Meßnadeln 16 eingesetzt sind. Die Nadeln weisen in Längsrichtung der Förderrichtung einen Abstand von etwa 5 mm voneinander auf. Sie werden elektrisch betätigt und sind über ein Kabel 19 mit einer Speichereinheit 18 verbunden. Die Halterung 15 und die Meßnadeln 16 können mittels einer in Fig. 1 nicht dargestellten Einrichtung auf und ab bewegt werden, so daß die Meßnadeln in ein Fleischstück oder eine Karkasse 30 auf der Schrittfördereinrichtung 13 eindringen können.
Der Schneidteil 11 umfaßt eine untere Fördereinrichtung 20 und eine obere Fördereinrichtung 21, zwischen welchen eine Fleischkarkasse festgehalten wird. Die untere Fördereinrichtung läuft auf einer festen Halterung, während die obere Fördereinrichtung drei getrennte Bänder umfaßt, die gerippt sind und dadurch einen zusätzlichen Halt vermitteln. Neben den Fördereinrichtungen 20 und 21 ist eine Schneideinrichtung montiert, die ein Messer 24 umfaßt. Dieses ragt in den Raum zwischen den Fördereinrichtungen und ist an einem Halter 25 befestigt, der auf eine drehbare Spindel 26 aufgeschraubt ist. Diese Spindel kann mittels eines Motors 27 angetrieben werden, so daß die Höhe des Messers 24 im Spalt zwischen den zwei Fördereinrichtungen variierbar ist.
Bei.η Fettentfernen wird das Fleischstück oder die Karkasse 30, die im vorliegenden Fall ein Schweinerükken ist, auf die Schrittfördereinrichtung 13 gelegt und wird dann bis zu einem nicht dargestellten Endanschlag vorgeschoben. Eine in F i g. 1 nicht dargestellte Ober-
platte wird auf das Flcischstück abgesenkt und übt einen leichten Druck auf dieses aus, wenn die Meßnadeln 16 angehoben werden und in das Fleisch eindringen, wobei sie durch das Fett in das magere Fleisch eindringen. Seitliche Führungen gewährleisten, daß das Eindringen längs des Rückenmuskels (Longissimus dorsi) des Fleischstückes erfolgt. Die Meßnadeln werden dann herausgezogen und der Wechsel der elektrischen Leitfähigkeit, der auftritt, wenn die Nadeln vom mageren Fleisch in das Fett eintreten, wird bestimmt. Die Tiefe unterhalb der Oberfläche, in welcher dieser Übergang erfüllt wird, wird festgehalten und in einer Speichereinheit 18 abgespeichert. Wenn die Halterung 15 die tiefste Lage erreicht hat, wird der Endanschlag angehoben; das Fleischstück wird dann zwischen die beiden Fördereinrichtungen 20 und 21 vorgeschoben. Ein Fühlelement wird betätigt, sobald das Fleisch in den Bereich des Messers 24 kommt, wodurch die abgespeicherten Daten aus der Speichereinheit ausgelesen werden, gemäß welchen die Höhe des Messers durch den Motor 27 selbsttätig eingestellt wird, während das Messer durch das Fleisch läuft. Man erhält dadurch eine Schneidlinie, welche der Grenzfläche Fett/mageres Fleisch folgt. Natürlich kann diese Grenzfläche auch durch einen bestimmten Fettgehalt bestimmt werden, der vorher eingestellt werden kann.
Die Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung und insbesondere die dabei verwendete elektrische Schaltung wird nun unter Bezugnahme auf F i g. 2 näher erläutert. Zusätzlich zu den bereits in F i g. I dargestellten Teilen zeigt Fig. 2 die Druckplatte 32, die beim Messen dazu verwendet wird, das Fleisch auf der Fördereinrichtung 13 in Position zu halten. Die Druckplatte 32 ist mit einem pneumatisch betätigten Zylinder 33 sowie mit einem Grenzwertschalter 34 verbunden. Der an der Vorderseite der Fördereinrichtung 13 angeordnete Endanschlag trägt das Bezugszeichen 36. der Antriebsmotor der Fördereinrichtung 13 ist mit 37 gekennzeichnet. Die Halterung 15 mit den Meßnadeln 16 wird durch einen pneumatischen Zylinder 38 betätigt.
Wenn das Fieischstück auf die Fördereinrichtung 13 aufgelegt ist. die in Fig. 2 schematisch als Endlosbandförderer dargestellt ist, wird die Fördereinrichtung durch den Motor 37 in Bewegung gesetzt. Dadurch wird das Fleisch gegen den Endanschlag 36 in seine Endlage befördert. Ein Detektor 40 stellt fest, ob sich das Fleisch in der Endposition befindet und schaltet dann den Motor 37 ab. Anschließend wird der Zylinder 33 betätigt, der die Druckplatte 32 auf die Karkasse absenkt und einen leichten Druck auf das Fleisch ausübt.
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Sobald die Druckplatte sich in der richtigen Lage befindet, wird der Grenzwertschalter 34 betätigt. Dies führt zu einer Betätigung des Zylinders 38, so daß die eigentliche Messung beginnt.
Die Meßnadein 16 werden so tief in das Fleisch eingeführt, daß alle Nadeln in das magere Fleisch eindringen. Anschließend werden die Nadeln durch die umgekehrte Bewegung des Zylinders 38 wieder aus dem Fleisch herausgezogen. Dabei wird die Änderung der Leitfähigkeit vom mageren Fleisch ins fette Fleisch und der Abstand relativ zur Oberfläche des Fleisches, an weichem dieser Übergang stattfindet, gemessen. Die von den einzelnen Nadeln erzeugten Signale werden Verstärkern 56 zugeführt und von dort einem Analog-Digital-Wandler 41. Von dort laufen sie weiter über einen digitalen Zähler 42 in einen digitalen
Speicher 43. Alle diese Vorgange werden von einer zentralen Steuereinheit 45 gesteuert, welcher Signale aller Sensoren und Gren/.wertschalter zugeführt werden.
Wenn Ablesewerte aller Meßnadeln 16 in die Speiehcreinheit 43 eingelesen worden sind, werden die Meßnadeln wieder aus dem Fleisch herausgezogen. Ferner wird der Endanschlag 36 auf der Fördereinrichtung 13 angehoben. Außerdem wird die Druckplatte 32 wieder angehoben.
Sobald der Endanschlag 36 und die Druckplatte 32 wieder an ihrer angehobenen Stellung sind, wird der Motor 37 eingeschaltet, der die Fördereinrichtung 13 antreibt. Dadurch wird das Fleischstück in den Schneidteil 11 transportiert, wo es von den Fördereinrichtungen 20, 21 aufgenommen wird, die in Fig. 2 als Einfachförderer 48 dargestellt sind. Diesen Fördereinrichtungen ist ein Antriebsmotor 49 zugeordnet.
Der Betrieb dieses Motors 49 und des die senkrechte Stellung des Messers 24 steuernden Motors 27 werden durch Dekoder 51 und 52 über eine Steuereinheit 45 gesteuert.
Der Eintritt des Fleischstückes 30 auf dem Schneidförderer 48 wird mittels eines Detektors 50 festgestellt. Sobald dieser Detektor erregt wird, stellt die Steuereinheit 45 die Fördereinrichtung 13 für eine neue Beladung zurück. Gleichzeitig führt sie dem Servomotor 27 die Lagedaten aus der Speichereinheit 43 zu. die von der vordersten Meßnadel 16 aufgenommen wurden. Der Servomotor 27 stellt daraufhin das Messer genau in die Höhe der Grenzfläche zwischen dem Fett und dem mageren Fleisch ein. In dem Maß, in dem das Fleisch an dem Messer 24 vorbeigeschoben wird, wird ein Detektor 55 aktiviert, wodurch die Steuereinheit 45 beginnt, weitere Lagedaten für die folgende Meßnadel aus der Speichereinheit 43 abzurufen. Die einzelnen Daten werden unter Mitwirkung des Dekoders 52 abgegeben, der den Abstand angibt, um den das Fleisch relativ zum Messer vorgeschoben worden ist. und entsprechend der jeweiligen Lage der Meßnadel.
Sobald das geschnittene Fleisch an dem Messer 24 vorbeigelaufen ist, hält der Detektor 55 den Servomotor 27 an, bis der Eingang der nächsten Karkasse festgestellt wird und die beschriebene Folge von neuem beginnt.
Alle Meßsignale, die Ausgangssignale an den Motoren und der Lageeinstelleinrichtung können über eine Steuereinheit entweder vollständig selbsttätig oder wahlweise halbautomatisch, halbrnanuell gesteuert werden. Die Steuereinheit kann so programmiert werden, daß die Schnittlinie längs der Grenzfläche mageres Fleisch/Fett verläuft oder parallel zu dieser Grenzfläche oder daß sie eine bestimmte, gewünschte Beziehung zu ihr hat. Die Ausrichtung der relativen Lage des Messers zum Fleischtyp kann entweder durch ein Bewegen des Messers (wie beschrieben) oder durch ein Lageeinstei'en des Fleischstückes selbst durchgeführt werden. Beim Schneider selbst kann die Karkasse ortsfest gehalten und das Messer durch das Fleisch bewegt werden.
Falls es gewünsch*, wird, kann man statt der jeweiligen Neueinstellung der Lage des Messers in Abhängigkeit von der von jeder einzelnen Meßnadel aufgenommenen Information zusätzlich eine Mitteilung in der Steuereinheit durchführen, wobei man einen Mittelwert der Meßergebnisse der Meßnadel verwendet und den Servomotor beim Schneiden fortlaufend zum Einstellen der Messerstellung betätigt. Auf diese
Weise kann die erforderliche Anzahl von Meßnadeln vermindert und die Vorrichtung vereinfacht werden.
Die Nadelmeßanordnung kann auch auf der Oberseile der Vorrichtung angeordnet sein, und der Meßvorgang und das Schneiden können auf einer einzigen Fördereinrichtung durchgeführt werden. Die Meßnadeln können auf einem beweglichen Träger gelagert sein, der mit derselben Geschwindigkeit vorgeschoben wird wie die Fördereinrichtung; auf diese Weise kann die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung erhöht werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Arbeitsweise der
Vorrichtung nicht auf ein Messen und ein Schneiden in nur einer Richtung bzw. einer Ebene beschränkt ist. Falls es gewünscht wird, können zusätzliche Meßnadeln vorgesehen werden, die quer zur Förderrichtung verlaufen. Die Stelleinrichtung des Messers kann so ausgebildet sein, daß sie zusätzlich zur Variation der Höhe auch die Neigung des Messers zwischen den Fördereinrichtungen ändert. Wenn auch eine solche Anordnung aufwendigere Steuerungseinrichtungen und Schaltungen als die oben beschriebenen benötigt, kann man doch auf diese Weise eine besonders genaue und wirtschaftliche Fettbeseitigung erreichen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Entfernen von Fett von Fleischstücken mit einem Träger für das Fleischstück, mit Schneidmittein mit einem in das Fleischstück eindringenden Messer und mit die relative Anordnung von Messer und Fleischstück verändernden Steuermitteln, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung (15, 16) zum Bestimmen der Verteilung des Fettes und des mageren Fleisches in dem auf dem Träger (12) liegenden Fleischstück (30) sowie durch eine mit der Meßeinrichtung (15, 16) verbundene Datenspeichereinheit (18), in welcher die die Verteilung des Fettes und des mageren Fleisches in dem Fleischstück (30) angebenden Signale einspeicherbar und anschließend den Steuermitteln derart zuführbar sind, daß die relative Anordnung von Messer und Fleischstück entsprechend der Verteilung von Fett und magerem Fleisch verändert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (27) die relative Lage des Messers (24) und des Fleischstückes (30) in Abhängigkeit von den Signalen der Speichereinheit in einer Richtung verändern, die im wesentlichen senkrecht auf der Richtung der Relativbewegung zwischen Fleischstück und Messer liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Fördereinrichtung umfaßt, welche das Fleischstück (30) in Schneidkontakt mit dem Messer (24) bringt, so daß der Schnitt ausgeführt wird, und daß das Messer (24) in der Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung fest angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (2) im Abstand voneinander angeordnete Bandförderer (20, 21) mit im wesentlichen parallelen Förderflächen umfaßt, zwischen denen das Fleischstück (30) mitgenommen wird, daß das Messer an einer Halterung (25, 26) gehalten ist und in einer Ebene zwischen den Förderflächen hineinragt, die im wesentlichen parallel zu den Förderflächen verläuft, und daß die Steuermittel (27) den Abstand des Messers (24) von den Förderflächen verändern.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung eine Halterung (15) umfaßt, an welcher mindestens eine Reihe von Meßelementen (16) befestigt ist, wobei die Meßelemente (16) in das Fleischstück (30) eindringen und die Grenzfläche zwischen Fett und magerem Fleisch darin feststellen können, und daß Antriebsmittel (38) vorgesehen sind, welche auf die Halterung (15) wirken und die Meßelemente in das Fleischstück einschieben und aus diesem herausziehen können, wobei jedes der Meßelemente Signale erzeugt, die die Eindringtiefe in das Fleisch relativ zu der Halterung angeben, bei welcher die Grenzfläche zwischen Fett und magcrem Fleisch auftritt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelemente (16) jeweils in das Fleischstück (30) einführbare Meßnadeln umfassen, welche ein elektrisches Signal in Abhängigkeit vom Wechsel der elektrischen Leitfähigkeit liefern, welche an der Grenzfläche zwischen Fett und magerem Fleisch auftritt.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung
eine Druckplatte (32) umfaßt, mit welcher entgegen der Richtung der Einführung der Meßelemente ein Druck auf das Fleischstück ausgeübt werden kann, während die Meßelemente (16) eingeführt werden, und daß die Meßelemente längs einer Linie ausgerichtet sind, die der Bewegungsrichtung des Fleischstückes (30) durch die Schneideinrichtung parallel verläuft
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) des Fleischstückes (30) eine Fördereinrichtung (13) für das Fleischstück umfaßt, auf welcher die Messung durchgeführt wird, und daß die Antriebsmittel (38) der Meßelemente (16) die Meßelemente durch die Fördereinrichtung hindurch in das Fleischstück vorschieben, wobei die Fördereinrichtung (13) das Fleäschstück (30) nach der Messung zu den Schneidmitteln transportiert.
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