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Die Erfindung betrifft eine Pökelmaschine, die eine Injiziervorrichtung und eine Fördereinrichtung zum Transportieren des Pökelgutes zur Injiziervorrichtung aufweist, wobei eine Erfassungsvorrichtung zum Ermitteln des Belegungsgrades der Fördereinrichtung mit Pökelgut vorgesehen ist und eine Steuerungsvorrichtung die Injiziervorrichtung in Abhängigkeit von dem Belegungsgrades der Fördereinrichtung steuert und/oder regelt.
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Beispielsweise ist aus
EP 0 845 215 A1 eine Vorrichtung zum Injizieren einer Flüssigkeit in Nahrungsmitteln bekannt. Diese Vorrichtung ist mit einer Gruppe von Hohlnadeln ausgerüstet in sich wiederholenden Verarbeitungszyklen in die Lebensmittel periodisch eingestochen werden, um Flüssigkeit zu injizieren und die nach der Injektion wieder herausgezogen werden. Die Vorrichtung weist darüber hinaus einen Fördervorschub auf, der die zu bearbeitenden Lebensmittel intermittierend relativ zu den Hohlnadeln bewegt. Außerdem ist eine Steuerung für die Abgabe der Flüssigkeit und den Fördervorschub vorgesehen.
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Aus
DE 101 24 292 A1 ist eine ähnlich aufgebaute Pökelmaschine bekannt. Diese Pökelmaschine ist mit einem sogenannten Niederhalter ausgerüstet, der sich auf die Oberseite des Pökelgutes legt, während die Hohlnadeln tiefer in das Pökelgut eindringen. Der Niederhalter hat die Funktion, das Pökelgut auf dem Förderband zu halten, wenn sich die Hohlnadel beim Herausziehen wieder nach oben bewegen. Zusätzlich ist bei dieser Pökelmaschine vorgesehen, dass durch die Relativbewegung zwischen Niederhalter und Nadelregister das Lakeventil geöffnet und nach erfolgter Injizierung wieder geschlossen wird, so dass die Pökellake nur so lange aus den Nadeln austritt, wie diese sich im Pökelgut befinden.
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In der Praxis ist es trotz weitreichend standardisierter Prozesse mit Belade- und Hebetechnik nicht immer sicherzustellen, dass pro Zeiteinheit immer die gleiche Menge Pökelgut zugeführt wird. Dies führt dazu, dass in den aufeinander folgenden Verarbeitungszyklen oft unterschiedliche Pökelgutvolumina verarbeitet werden. Die aus dem Stand der Technik bekannten Maschinen berücksichtigen dies nicht, was dazu führt, dass das Pökelergebnis nicht immer optimal ist. Es ist zwar – beispielsweise aus
CH 6 38 378 – bekannt, den Hub eines Nadelträgers in Abhängigkeit von einer zuvor abgetasteten Fleischdicke zu steuern. Dies dient jedoch nicht der Optimierung des Pökelergebnisses, sondern lediglich dem Zweck Leerhub zu vermeiden.
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Aus
EP 2 156 742 A1 ist eine Vorrichtung zur Veredelung von Lebensmittelprodukten mit einem Förderer zur Zufuhr der Lebensmittelprodukte, und mit mehreren Arbeitswerkzeugen, die quer über den Förderer verteilt angeordnet sind, bekannt. Die Arbeitswerkzeuge sind dazu ausgebildet, in die Lebensmittelprodukte einzudringen. Es ist vorgesehen, dass an dem Förderer stromaufwärts der Arbeitswerkzeuge eine Abtastvorrichtung angeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, das Profil der auf dem Förderer zugeführten Lebensmittelprodukte abzutasten. Außerdem ist eine Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Arbeitswerkzeuge in Abhängigkeit von dem abgetasteten Profil zu steuern.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pökelmaschine anzugeben, die ein verbessertes Pökelergebnis ermöglicht und die den Benutzer davon entlastet, stets pro Zeiteinheit dieselbe Menge Pökelgut in die Pökelmaschine einlegen zu müssen.
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Die Aufgabe wird durch eine Pökelmaschine gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuerungsvorrichtung die Niederhaltekraft und/oder den zeitlichen Verlauf einer Niederhaltekraft des Niederhalters in Abhängigkeit von dem Belegungsgrad steuert oder regelt, und/oder dass die Steuerungsvorrichtung die Niederhaltekraft und/oder den zeitlichen Verlauf der Niederhaltekraft bei jedem Verarbeitungszyklus derart steuert oder regelt, dass der auf das Pökelgut ausgeübte Druck und/oder der zeitliche Verlauf des auf das Pökelgut ausgeübten Drucks bei allen Verarbeitungszyklen gleich ist.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein besseres Pökelergebnis dadurch erzielbar Ist, dass die beim Injiziervorgang wichtigen Parameter individuell auf die aktuell – insbesondere innerhalb eines Verarbeitungszyklus – zu verarbeitende Menge des Pökelgutes eingestellt werden. Dies lässt sich an einem Beispiel, das weiter unten noch detaillierter erläutert wird, sehr anschaulich wie folgt erläutern: Die Kraft, mit der der Niederhalter auf das Pökelgut drückt, kann – beispielsweise durch geeignete Auswahl von den Niederhalter vorspannenden Federn – ausgewählt bzw. eingestellt werden. Nicht jedoch eingestellt werden kann der Druck, den der Niederhalter auf das Pökelgut ausübt. Dieser ist nämlich außer von der Kraft, mit der der Niederhalter auf das Pökelgut drückt, auch von der Auflagefläche abhängig. Bei einer nur zur Hälfte belegten Fördereinrichtung ist der auf das Pökelgut ausgeübte Druck folglich doppelt so hoch, wie bei einer vollständig belegten Fördereinrichtung. Dies führt zu unterschiedlichen Pökelergebnissen in Abhängigkeit vom Belegungsgrad der Fördereinrichtung. Beispielsweise kann es vorkommen, dass bei niedrigem Belegungsgrad spezifisch weniger Lake in das Pökelgut eingebracht werden kann, weil der Niederhalter durch Ausüben eines eigentlich überhöhten Drucks das Pökelgut zusammendrückt und einem Injizieren der Lake so entgegenwirkt oder gar bereits eingefüllte Lake wieder aus dem Pökelgut herausdrückt. Nachteile dieser Art sind bei der erfindungsgemäßen Pökelmaschine wirkungsvoll vermieden.
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Bei einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pökelmaschine ist zum Ermitteln des Belegungsgrades der Fördereinrichtung eine Erfassungseinrichtung mit zumindest einem Messsensor vorgesehen. Der Messsensor kann beispielsweise als optischer Messsensor, insbesondere als Lichtschranke, ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch zumindest ein mechanisch arbeitender Messsensor, wie beispielsweise ein Fühler oder ein Taster, vorgesehen sein. Es ist auch möglich, auf der Basis von Ultraschall arbeitende Messsensoren zu verwenden. Ganz besonders robust und vorteilhaft sind kapazitiv oder induktiv arbeitende Messsensoren verwendbar. Ein kapazitiv arbeitender Messsensor kann beispielsweise mit einer oder mehreren Elektroden zur Überwachung der Umgebungskapazität ausgerüstet sein. Bei Annäherung des Pökelgutes kommt es zu einer Änderung des die Elektrode umgebenden elektrischen Feldes, was elektronisch erfassbar und auswertbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Messsensor als induktiv arbeitender Messsensor ausgebildet sein und beispielsweise eine Spule zur Erfassung von Änderungen des die Spule umgebenden magnetischen Feldes aufweisen.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pökelmaschine ist eine Vielzahl von Messsensoren derart angeordnet, dass ganze Abschnitte – insbesondere solche Abschnitte, die einzelne Verarbeitungszyklen beim Injizieren zugeordnet sind – messtechnisch erfasst werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pökelmaschine ist es vorgesehen, dass die Fördereinrichtung das Pökelgut der Injiziervorrichtung schrittweise – vorzugsweise im Takt der Verarbeitungszyklen – zuführt und dass die Erfassungseinrichtung jeweils den Belegungsgrad der Fördereinrichtung einzelner Förderschritte ermittelt. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Pökelmaschine eine Lake in sich wiederholenden Verarbeitungszyklen injiziert und dass die Erfassungseinrichtung jeweils den Beiegungsgrad der Fördereinrichtung bezogen auf eine der nächsten Bearbeitungszyklen ermittelt. Diese Ausführungsformen haben den besonderen Vorteil, dass die Injizierungsparameter bei jedem Verarbeitungszyklus individuell und optimal einstellbar sind. In Bezug auf das oben genannte Beispiel kann bei der erfindungsgemäßen Pökelmaschine demgemäß die Kraft, mit der der Niederhalter auf das Pökelgut drückt, um die Hälfte reduziert werden, wenn die Erfassungsvorrichtung festgestellt hat, dass bei einem der nächsten Verarbeitungszyklen der Belegungsgrad der Fördereinrichtung nur 50% beträgt.
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Die Ermittlung des Belegungsgrades erfolgt bei einer vorteilhaften Ausführungsform durch direkte Messung. Hierbei wäre insbesondere denkbar, die Fördereinrichtung mit einer Videokamera zu überwachen und das Videobild – vorzugsweise digital – auszuwerten.
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Es ist jedoch im Sinne der vorliegenden Erfindung auch möglich, den Belegungsgrad durch indirekte Messung, beispielsweise durch Messung des Volumens und/oder der Höhe und/oder des Gewichtes des Pökelgutes zu ermitteln.
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Grundsätzlich gibt es keine Einschränkungen im Hinblick darauf, welche Parameter durch die Steuerungsvorrichtung beim Injiziervorgang gesteuert oder geregelt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung eine Injektionsmenge und/oder einen Injektionsdruck und/oder eine Eindringtiefe und/oder die Bewegung der Hohlnadel und/oder eine Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung und/oder den zeitlichen Beginn eines Injektionsvorganges und/oder das zeitliche Ende eines Injektionsvorganges in Abhängigkeit von dem Belegungsgrad steuert oder regelt.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Niederhalter vorgesehen, der relativ zur Hohlnadel und/oder relativ zu einem Nadelbalken beweglich, insbesondere linear, verschiebbar gelagert ist. Hierbei kann in ganz besonders vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Bewegungen und/oder die Niederhaltekräfte des Niederhalters unabhängig von der Bewegung der Hohlnadeln steuerbar sind und/oder dass die Steuerungsvorrichtung die Bewegungen und/oder die Niederhaltekräfte des Niederhalters unabhängig von der Bewegung der Hohlnadeln steuert oder regelt. Insbesondere kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung die Bewegungen des Niederhalters in Abhängigkeit von dem gemessenen Belegungsgrad steuert oder regelt.
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Nach einem vollkommen unabhängigen Erfindungsgedanken kann zum Bewegen des Niederhalters – auch unabhängig von einer belegungsgradabhängigen Steuerung oder Regelung der Injiziervorrichtung – ein – vorzugsweiser separater – drehmomentgesteuerter oder drehmomentgeregelter Antrieb, insbesondere ein Servomotor, vorgesehen sein. Von ganz besonderem Vorteil ist hierbei, die Niederhaltekraft durch Steuern oder Regeln des elektrischen Antriebsstromes einzustellen oder zu regeln. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Stromaufnahme des Antriebes als Eingangsgröße einer Regelung benutzt wird, um auf die Niederhaltekraft zu schließen.
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Es ist jedoch auch möglich, den Niederhalter auf andere Weise zu bewegen, zu regeln oder zu steuern, beispielsweise durch pneumatische oder hydraulische Antriebe.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Pökelmaschine mit einer Injiziervorrichtung 1.
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Die Injiziervorrichtung 1 weist einen mit Hohlnadel 2 bestückten Nadelträger 3 auf, der angetrieben von einer eigenen Nadelantriebsvorrichtung 4 zusammen mit den Hohlnadeln 2 auf- und abbewegt werden kann. Die Auf- und Abbewegung wird von einer Steuerungsvorrichtung 5 gesteuert. Die Injizierungvorrichtung 1 weist außerdem einen Niederhalter 6, durch den die Hohlnadeln 2 hindurch geführt sind, zum Niederhalten des Pökelgutes beim Herausziehen der Hohlnadeln auf. Der Niederhalter kann mit Hilfe einer Niederhalteantriebsvorrichtung 7 unabhängig von der Bewegung der Hohlnadeln 2 und des Nadelträgers 3 auf- und abbewegt werden. Die Bewegung des Niederhalters 6 wird ebenfalls von der Steuerungsvorrichtung 5 gesteuert.
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Die Fördereinrichtung 12 weist ein Transportband 8 auf. Auf das Transportband 8 aufgelegtes Pökelgut wird an einer Erfassungsvorrichtung 9 zum Ermitteln des Belegungsgrades der Fördereinrichtung 12 vorbei zur Injiziervorrichtung 1 transportiert.
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Die Erfassungsvorrichtung 9 beinhaltet zwei als Lichtschranken ausgebildete optische Messsensoren 10 und einen mechanisch arbeitenden Mess-Sensor 11, der als Taster ausgeführt ist. Die Mess-Sensoren 10, 11 erzeugen elektrische Messsignale, die über die gestrichelt eingezeichneten Datenleitungen der Steuerungsvorrichtung 5 zugeführt werden. Die Steuerungsvorrichtung 5 steuert die Injiziervorrichtung 1 in Abhängigkeit von den von der Erfassungsvorrichtung 9 ermittelten Belegungsgrad der Fördereinrichtung 12.
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Insbesondere wird die Niederhaltekraft des Niederhalters 6 jeweils so gesteuert, dass der auf das Pökelgut ausgeübte Druck stets gleich und unabhängig vom Belegungsgrad der Fördereinrichtung 12 ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Injiziervorrichtung
- 2
- Hohlnadeln
- 3
- Nadelträger
- 4
- Nadelantrieb
- 5
- Steuerungsvorrichtung
- 6
- Niederhalter
- 7
- Niederhalterantrieb
- 8
- Transportband
- 9
- Erfassungsvorrichtung
- 10
- optische Mess-Sensoren
- 11
- mechanischer Mess-Sensor
- 12
- Fördereinrichtung
