Einrichtung zum Pökeln von Fleisch
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Pökeln von Fleisch mittels maschinell auf und ab bewegbaren Injektionsnadelpaketen, die in auf einem Förderband schrittweise geförderte Fleisch stücke eingestossen werden und dabei Pökellake in das Fleisch inJizieren.
Einrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie dienen zum Konservieren von Fleisch mittels einer Salzlösung mit verschiedenen Beimengungen, der sogenannten Pökellake. Diese Lake, deren Rezept das Geheimnis eines jeden Fleischhauers ist, kann je nach ihrer Eiweisskonzentration einen unterschiedlichen pH-Wert aufweisen, der zwischen sauer und alkalisch schwanken kann.
Mit Hilfe von Injektionsnadeln, die in mehreren Reihen dicht nebeneinanderliegend zu einem Injektionsnadelpaket zusammengefasst sind und die mittels einer Vorrichtung periodisch angehoben und abgesenkt werden können, wird die Pökellake durch die Kanülen der Injektionsnadeln in das zu konservierende Fleisch eingespritzt.
Die Fleischstücke liegen dabei auf einem Förderband oder einem verschiebbaren Tisch und werden schrittweise unter den Injektionsnadeln weiterbefördert, und zwar jeweils in dem Moment, in dem sich die sich periodisch auf und ab bewegenden Nadeln im oberen Totpunkt ihrer Bewegung befinden. Der Einspritzvorgang beginnt jeweils dann, wenn die Nadelspitzen gerade in das Fleisch eingetreten sindl, und wird erst dann beendet, wenn die Nadeln ihre Abwärtsbewegung bis in die untere Totpunktlage und die daran anschlie ssende Aufwärtsbewegung bis zum Moment des Austrittes der Nadeln aus dem Fleisch vollendet haben.
Das bedeutet, dass die Pökellake während des ganzen Weges der Nadeln durch das Fleisch injiziert wird, und zwar sowohl bei der Abwärtsbewegung als auch bei der Aufwärtsbewegung.
Die Kanülen der Injektionsnadeln sind an ein Rohrleitungssystem angeschlossen, das von einem Sam melbehälter durch eine Pumpe mit Pökellake versorgt wird. Mittels eines mit dar Auf- und Abwärtsbewegung der Nadelpakete gekoppelten Ventiles kann die Lakezufuhr zu den Injektionsnadeln gesperrt und somit die Injektion für die Zeit unterbrochen werden, in der sich die Nadeln ausserhalb des zu pökelnden Fleisches befinden und das Förderband bzw. der bewegbare Tisch mit dem Fleisch einen Schritt weiter unter den Injektionsnadelpaketen durchbewegt wird.
Ausschlaggebend für die Qualität und die Haltbarkeit des Pökelfleisches ist es, dass das Fleisch in allen Teilen möglichst gleichmässig mit Pökellake durchsezt ist und während der bzw. durch die Injektion keine Luftbläschen im Fleisch eingeschlossen werden.
Ausschlaggebend für die Pökelleistung der Einrichtung ist es, dass alle Teile auch für Dauerbetrieb funktionssicher ausgebildet sind und dass besonders die relativ empfindlichen Injektionsnadeln eines Nadelpake tes gegen Beschädigung durch im Fleisch verborgene Knochen, Knochensplitter oder dergleichen geschützt sind.
Bei Einrichtungen der bekannten Art hat man deshalb die einzelnen Injektionsnadeln in ihrer Arbeitsrichtung gegen die Kraft einer Feder verschiebbar gelagert. Stösst eine derartig gelagerte Injektionsnadel bei ihrer Abwärtsbewegung durch das Fleisch auf ein Hindernis, so beharrt sie in ihrer Lage, während die übrigen Nadeln des Nadelpaketes ihre Abwärtsbewegung fortsetzen. Die empfindliche Spitze der Injektionsnadel wird also nicht mit Gewalt gegen das Hindernis gepresst.
Diese Massnahme zum Schutz der relativ empfindlichen Injektionsnadeln hat sich in der Praxis jedoch als nicht ausreichend erwiesen, da die Nadeln beispielsweise bei einem schrägen Auftreffen auf ein Hindernis nach der Seite abgedrängt und somit verbogen werden können. Eine nur leicht verbogene Nadel wird jedoch im Verlauf der folgenden Arbeitstakte durch ihr Eindringen unter einem bestimmten Winkel in das zu pökelnde Fleisch weiter verbogen und wird schliesslich ausgewechselt werden müssen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, auf möglichst einfache Weise eine im Dauerbetrieb auch unter ungünstigsten Bedingungen äusserst betriebssichere Einrichtung zum Pökeln von Fleisch zu schaffen, die eine genau dosierte Menge von Pökellake ohne jeglichen Lufteinschluss unter konstantem Druck vollkommen gleichmässig während' des gesamten Weges der Nadeln durch das Fleisch injiziert.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass eine die Lake zu den Injektionsnadeln führende Injektionsleitung und eine Lake zum Sammelbehälter zu rückführende Lake-RückfluBleitung mittels einer Steuereinrichtung an eine Lake-Zufuhrleitung abwechselnd anschliessbar sind und dass der Anschluss der Injektionsleitung an die Lake-Zufuhrleitung mittels der Steuereinrichtung zwangsbetätigt bei der Abwärtsbewegung der Nadeln erfolgt.
Die Nadeln des von einem auf und ab bewegbaren Nadelträger getragenen Injektion snadelpaktes können dabei in diesem Nadelträger gegen die Kraft einer oder mehrerer Federn längsverschiebbar gelagert und aus den Achsen ihrer Lagerungen auslenkbar sein. Sie besitzen also keinen festen Drehpunkt und werden lediglich von elastischen Gliedern in ihrer Lagerachse gehalten.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Steuereinrichtung die Injektionsleitung an die Lake-Zufuhrleitung anschliesst, bevor die Nadelspitzen bei ihrer Abwärtsbewegung das zu pökelnde Fleisch erreicht haben.
Weiterhin ist es zweckmässig, dass im Einspritzsystem der Pökelmaschine neben einstellbaren Drosselorganen zur Steuerung des Druckes und der Durchflussmenge ein Druckausgleichsbehälter mit einer Wrbel- und Schaumbildung verhindernden Einlaufeinrichtung vorgesehen ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform zum Schutz der relativ empfindlichen Injektionsn adeln besteht darin, dass die Nadeln in dem Nadelträger bzw. in den sie umgebenden Lagerbüchsen derart gelagert sind, dass jeder ihrer Punkte quer zur Nadellängsachse aus der Achse der Nadellagerung auslenkbar ist.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Leitungsschema des Einspritzsystems der Pökelmaschine.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt etwa in der Höhe der Nadelpakete durch die Pökelmaschine.
Fig. 3 zeigt im Schnitt die Aufhängung einer einzelnen Injektionsnadel, und
Fig. 4 zeigt im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Aufhängung einer einzelnen Injektionsnadel.
Das in Fig. 1 dargestellte Leitungsschema des Einspritzsystems der Pökelmaschine zeigt an Säulen 16 gleitend geführte Injektionsnadeln, die an ihren Spitzen 18 mehrere waagrechte Bohrungen kleinen Durchmessers haben. Diese münden in eine in der Mitte der Nadeln verlaufende Längsbohrung und verbinden diese somit in der Nadelspitze mit dem hohlen Nadelinneren.
Die hohlen Nadeln 1 sind zu einem Injektionsnadelpaket 9 zusammengefasst und stehen ihrerseits mit einer Injektionsleitung 2 in Verbindung, die direkt an zwei Umschalthähne 10 angeschlossen ist.
Diese Umschalthähne 10 sind ein Teil einer Steuereinrichtung 5, welche die Aufgabe hat, die aus einer Lakezufuhrleitung 6 kommende Pökellake wechselweise in die Injektionsleitung 2 oder in eine Lake-Rückflussleitung 4 umzusteuern. Diese Umsteuerung während der Auf- oder Abwärtsbewegung wird durch zwei Kurvenschablonen 11 bewirkt, an denen je ein Umschalthebel 20 gleitend geführt wird, der mit dem jeweiligen Umschalthabn 10 verbunden ist und den Umschaltvorgang nach einer in der Kurvenschablone festgelegten Öffnungscharakteristik ausführt.
Mit dieser Anordnung wird erreicht, dass die in der Lake-Zufuhrleitung 6 geförderte Flüssigkeitsmenge entweder in die Injektionsleitung 2 gefördert, also in das Fleisch injiziert, wird oder über die Lake-Rückflussleitung 4 in einen Lake-Sammelbehälter 3 zurückfliesst.
Durch diese Massnahme wird nur umgesteuert, aber nicht abgesperrt, also ein kontinuierlicher Durchfluss der Lake gewährleistet. Ferner werden Druckspitzen in der Lakezufuhrleitung 6 vermieden. In dieser Lake Zufuhrleitung 6, welche über eine Schlauchleitung 19 mit den sich auf und abwärtsbewegenden Umschalthähnen 10 verbunden ist, ist ausserdem zur Regelung der Durchflussmenge ein Drosselorgan 13 und in Durchflussrichtung dahinter zur Kontrolle des Druckes ein Manometer 38 vorgesehen.
Um die Druckschwankungen während der Umsteuerung der Umschalthähne ganz auszuschalten, ist eine Förderpumpe 21 nicht direkt an die Lake-Zufuhrleitung 6 angeschlossen, sondern ein Druckausgleichsbe hälter 7 in das Leitungssystem eingebaut. Dieser weist eine Wirbel- und Schaumbildung verhindernde Einlaufeinrichtung 8 in Form einer mit der Öffnung gegen den Einlauf gerichteten halbierten Hohlkugel auf und be- sitzt ausserdem noch eine Uberdruckleitung 14, die in den Sammelbehälter 3 zurückläuft. In dieser Überdruckleitung 14 ist neben einem Manometer 41 ein einstellbares Überdruckventil 15 vorgesehen, durch das der Druck im Ausgleichsbehälter 7 und in der Lake Zufuhrleitung 6 eingestellt wird.
Zur Erzielung konstanter Druckverhältnisse im gesamten Leitungssystem hat es sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, auch in der Lake-Rückflussleitung 4 ein Manometer 42 zur Kontrolle des Druckes sowie ein Drosselorgan 12 zur Regelung der Durchflussmenge anzubringen. Dabei ist anzustreben, dass das Manometer 42 in der Lake-Rückflussleitung 4 den gleichen Wert anzeigt wie das in der Lake-Zufuhrleitung 6 eingebaute Manometer 38.
Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt einer Pökelmaschine zeigt den Aufbau einer Injektionsanordnung 22 und eines darunter angeordneten Antriebes 23, wobei der Übersichtlichkeit halber Verkleidungen, Blech- wannen und dergleichen sowie technische Einzelheiten in der Darstellung weggelassen wurden.
Der Antrieb der Pökelmaschine in diesem Aus führungsbeispiel erfolgt durch einen Elektromotor 23, der über einen Keilriemen 24 ein Getriebe 25 antreibt, welches die beiden Kurbelscheiben 26 zu beiden. Seiten des Getriebegehäuses in Drehung versetzt. Die beiden Kurbelscheiben 26 sind gemeinsam auf einer Welle befestigt, laufen also genau synchron, und arbeiten mit zwei Pleueln 27 zusammen, die über zwei Nadelträgerarme 28a und 28b einen Nadelträger 29 in Aufund Abwärtsbewegung versetzen. Die Nadelträgerarme 28a und 28b, welche in zwei Trägerlagern 30 gleitend geführt werden, sind hohl und dienen neben der Über- tragung der Auf- und Abwärtsbewegung auf die In jektionsnadelpakete gleichzeitig als Lake-Zufuhrleitung 28a und Lake-Rückflussleitung 28b.
Mittels einer ebenfalls durch den Motor 23 angetriebenen Pumpe 21, die nur in Fig. 1 schematisch gezeigt ist, wird durch eine an den Einlaufstutzen 21 angeschlossene Schlauchleitung Pökellake in den hohlen Nadelträgerarm 28a gepumpt und von dort aus über eine Zufuhrleitung 6 in Pfeilrichtung dem Um schalthahn 10 zugeführt. Der Umschalthahn 10 gibt der Pökellake entweder den Weg zu den Injektionsnadeln (1) über die Injektionsleitung 4 frei, oder er lei tet die Pökellake durch die Rückflussleitung 4 in den Nadelträgerarm 28b zum Rückfluss über den Rückflussstutzen 32 in einen in dieser Figur nicht gezeigten Sammelbehälter 3 zurück.
Die Kurvenschablone 11 zur Betätigung des Um schalthahnes 10 ist an einem in den Nadelträgerarmen 28a und 28b gleitend geführten Rahmen, dem Regulator 33 verstellbar befestigt. Dieser Regulator 33 wird durch die Feder 35 mit seinen Anschlägen 23 auf einen Querträger 40 des Nadelträgers 29 gezogen und führt dieselbe Auf- und Abwärtsbewegung wie der Nadelträger 29 aus, solange ein mit dem Rahmen des Regulators 33 durch Stangen 36 verbundener kastenförmiger Abstreifer 37 in seiner Abwärtsbewegung nicht durch auf einem Förderband 17 liegende Fleischstücke 39 angehalten wird.
Wenn das Förderband 17 leer ist, also unter dem Abstreifer 37 keine Fleischstücke 39 liegen, hält die Kurvenschablone 11 den Umschallebel 20 des Umschalthahnes 10 in einer Stellung, in der die Pökellake aus der Lake-Zufuhrleitung 6 direkt in die Lake Rückflussleitung 4 fliesst.
Liegen jedoch auf dem Förderband 17 zu pökelnde Fleischstücke 39, so wird der Abstreifer 37 auf seiner Abwärtsbewegung von den Fleischstücken 39 aufgehalten, während der Nadelträger 29 mit den Nadeln 1, welche in das Fleisch eindringen, seine Abwärtsbewegung fortsetzt. Dies bedeutet, dass der mit dem Abstreifer 37 durch die Stangen 36 gekoppelte Regulatorrahmen 33 und damit die daran befestigte Kurvenschablone 11 stehen bleiben, während der mit dem Nadelträger 29 gekoppelte Umschalthahn 10 sich noch weiter abwärts bewegt.
In diesem Moment gleitet der Umschalthebel 20 des Umschalthahnes 10 aus der Kurvenschablone 11 heraus und verbindet die Lake-Zu- fuhrleitung 6 mit der Injektionsleitung 2, womit die Kanülen der innerhalb des Abstreifers 37 liegenden Injektionsnadeln 1 mit Luke versorgt werden und der Einspritzvoagang beginnt.
Die Stellung der Kurvenschablone 11 kann nun so eingestellt werden, dass der Einspritzvorgang beginnt, sobald sich der Abstreifer 37 auf die Fleischstücke 39 abgesetzt hat, wobei der Abstreifer 37 des Regulators 33 in bezug auf die Nadeln 1 wiederum so eingestellt werden kann, dass dieses Einspritzen einsetzt, bevor die Nadeln in das Fleisch eingedrungen sind.
Der schrittweise Transport der Fleischstücke 39 unter den Nadeln 1 hindurch wird durch einen ebenfalls vom Motor 23 angetriebenen, innerhalb der Kur beischeibe 26 sitzenden Exzenter 40 bewirkt, der einen stufenlos regelbaren, in dieser Figur nicht gezeigten Schrittvorschub antreibt. Dieser bewegt jeweils das über eine Transportwalze 41 laufende Förderband 17 einen Schritt weiter, sobald der Nadelträger 29 durch den oberen Totpunkt seiner Auf- und Abwärtsbewegung läuft.
Um einen gleichmässigen Schrittvorschub des Fleisches 39 unter den Nadeln 1 hindurch zu gewährleisten, muss durch eine besondere Ausbildung der För derbandoberfläche, wie z.B. durch Gummirillen, Gumminasen oder durch Spikes, ein Durchrutschen des Förderbandes 17 unter dem Fleisch 39 verhindert werden.
Der Übersichtlichkeit halber ist in den Fig. 3 und 4 lediglich ein kleiner Teil des Injektionsnadehrägers 29 der erfindungsgemässen Einrichtung zum Pökeln von Fleisch mit jeweils nur einer einzigen Injektionsnadel 1 mit Schaft 42 dargestellt.
In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel mit direktem unteren Anschluss für die Injektionsleitung 2 ist die Injektionsnadel 1, die an ihrem der Spitze 18 entgegengesetzten Ende mit einem im wesentlichen der Führung dienenden Schaft 42 ausgestattet ist, von einer rohrförmigen Lagerbüchse 43 umgeben. Diese Lagerbüchse 43 ist an ihren beiden Stirnenden mit Ansätzen 44 und 45 versehen, die durch Bohrungen 46 und 47 in dem Nadelträger 29 hindurchreichen. Die in Einbaulage obere Bohrung 46 des Nadelträgers 29 ist so dimensioniert, dass der Ansatz 44 der Lagerbüchse 43 mit geringem Spiel in dieser Bohrung 46 gehalten wird. Dagegen weist die untere Bohrung 47 des Nadlelträgers 29 einen erheblich grösseren Durchmesser als der untere Ansatz 45 der Lagerbüchse 43 auf, wodurch eine pendelartige Anordnung der Lagerbüchse 43 mit dem von der Bohrung 46 gebildeten Drehpunkt geschaffen ist.
Der Schaft 42 der Injektionsnadel 1 ist im Bereich des Ansatzes 45 der Lagerbüchse 43 in einer sich von beiden Öffnungen zur Mitte hin verengenden Bohrung 48 längsverschiebbar gelagert. Der obere Teil der Lagerbüchse 43 im Bereich des Ansatzes 44 umgibt den Schaft 42 mit viel Spiel, so dass die Nadel 1 in geringem Mass um den von der Bohrung 48 gebildeten Drehpunkt aus der Achse der Lagerbüchse 43 ausgelenkt werden kann.
Der Schaft 42 der Nadel 1 besitzt ausserdem im Bereich der Stirnseite des Ansatzes 44 einen scheibenförmigen Anschlag 49, der die Längsverschiebung der Nadel 1 in der Lagerbüchse 43 begrenzt. Der Ansatz 44 der Lagerbüchse 43 besitzt zur Aufnahme des einen Endes einer Zugfeder 50 ein Aussengewinde. Das andere Ende dieser Zugfeder 50 greift in eine am oberen Ende des Nadelschaftes 42 angeordnete U-för mige Einkerbung 51 ein. Der Anschlag 49 ist deshalb notwendig, da der Feder 50 eine bestimmte Vorspannung gegeben werden muss, damit diese durch stärkere Schwarten des zu pökelnden Fleisches durchstösst.
Wird nun der Nadelträger 29 nach unten bewegt und trifft die Nadelspitze 18 beim Eindringen in das in der Zeichnung nicht dargestellte zu pökelnde Fleisch auf einen Widerstand, wie beispielsweise einen Knochen oder Knochensplitter, so wird sich die Injektionsnadel 1 mit ihrer Spitze 18 auf dem Hindernis abstützen und in ihrer Lage verharren, während der Na defträger 29 mit der Lagerbüchse 43 seine Bewegung nach unten fortsetzt. Auf der Spitze 18 der Nadel 1 lastet also lediglich der durch die Feder 50 erzeugte Druck, da die Stirnseite des Ansatzes 44 von dem Anschlag 49 des Schaftes 42 abgehoben hat.
Die Nadelspitze 18 kann ausserdem, falls sie schräg auf ein Hindernis auftrifft, sowohl über die Lagerbüchse 43 in der Bohrung 47 des Nadelträgers 29 als auch innerhalb der Innenbohrung 54 des Ansatzes 44 nach je der Seite ausweichen, da sie keinen festen Drehpunkt besitzt. In Ruhelage wird sie lediglich an dem der Nadelspitze 18 entgegengesetzten Ende durch die Feder 50 und im Bereich der Bohrung 47 durch eine in den Nadelträger 29 eingesetzte säurebeständigeweich gummiplatte 55 in ihrer Mittelstellung gehalten.
Die Nadel sucht sich somit den Weg des geringsten Widerstandes und ist gegenüber Beschädigungen weitgehend gesichert.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt. Der Schaft 42 der Nadel 1 ist im Gegensatz zu dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel zur Zufuhr der Pökellake als Rohr ausgebildet und besitzt an seinem der Nadel 1 entgegengesetzten Ende einen Federteller 52, in den jeweils ein Ende von drei oder mehreren Zugfedern 53 eingehängt sind.
Die anderen Enden dieser Federn 53 stützen sich im Gegensatz zu dem in Fig. 3 gezeigten Ausfühlrungsbei- spiel nicht auf der Oberseite der Lagerbüchse 43, sondern auf der Oberseite des Nadelträgers 29 ab.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung auch Ausführungsbeispiele denkbar, deren Federn beispielsweise innerhalb der Lagerbüchsen angeordnet sind.