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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Filetieren von
kopflosen Fischen der Siluridae-Spezies beispielsweise Catfish (Ictalurus
punctatus), sowie eine Maschine zur Durchführung des Verfahrens, umfassend
eine Einrichtung zum Fördern
der Fische in Richtung ihrer Längsachse
längs einem
vorbestimmten Förderpfad,
zu beiden Seiten des Förderpfades
angeordnete Mittel zum Freischneiden des Filetfleisches von dem
Grätengerüst und Meßmittel
zum Bestimmen der Größe jedes
Fisches und Steuerung der Bearbeitungswerkzeuge in Abhängigkeit
von dem Meßergebnis.
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Beim
Filetieren von Fischen kommt es grundsätzlich darauf an, die Ausbeute
an wertvollem Filetfleisch zu maximieren und gleichzeitig zu vermeiden,
daß unerwünschte Skeletteile
in dem Filet verbleiben, so daß aufwendige
Trimmarbeit im Anschluß an
die Filet-Herstellung erforderlich ist, um solche Teile aus dem
Filetfleisch zu entfernen. Aufwendig ist diese Trimmarbeit insbesondere
deshalb, weil dazu nur qualifiziertes Personal in Frage kommt, das
diese Bearbeitung in Handarbeit ausführt.
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Voraussetzung
für eine
in beiderlei Hinsicht optimierte Filetproduktion ist u. a., daß die Fische
bezüglich
der Lage ihrer Symmetrieebene zu den Filetwerkzeugen exakt ausgerichtet
geführt
werden, so daß ein
Freischnitt der Rücken-
und Bauchspeichen mit eng gestellten Messern ohne Gefahr erfolgen kann,
daß Skeletteile
angeschnitten werden.
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In
einem bekannten Verfahren begegnet man dieser Problematik dadurch,
daß man
zunächst die
unpaarigen Flossen samt Flossenhaltern entfernt und dann die Filetierschnitte
zum Freischneiden der Rücken-
und Bauchspeichen durchführt.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der
GB 466 674 A bekannt, bei
dem bei in Längsrichtung
geförderten
Fischen von deren Rücken
her mittels geneigt angeordneter Messer Einschnitte zu beiden Seiten
der Rückenflossen
gemacht werden, so daß ein
die Flossen und die Flossenhalter umfassender Fleischstreifen aus
dem Fischkörper
herausgeschnitten wird.
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Dieses
Verfahren führt
bei Fischen mit üblicher
Flossenanordnung und -ausbildung zu befriedigenden Filetierergebnissen,
ist aber für
Fische der Siluridae-Spezies nicht anwendbar. Ursache dafür ist das
Vorhandensein eines stabilen Flossendorns vor der ersten Dorsalflosse,
der über
eine innere Knochensäule
an dem kopfseitigen Endbereich des Rückgrats verankert ist und von
einer unmittelbar unter der Rückenhaut
liegenden Knochenplatte getragen wird, die den Flossendorn an dem
Schädeldach festlegt.
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Bei
einem üblichen
Rücken-Filetierschnitt mit
einem entsprechenden Schneidwerkzeug aus einem Paar Messer, deren
Abstand zueinander der Breite der Rückenspeichen angepaßt ist,
wird die Knochenplatte zu beiden Seiten des Flossendorns durchschnitten,
so daß die äußeren Teile
der Knochenplatte im Filetfleisch verbleiben und damit die erwähnte Trimmarbeit
erforderlich ist.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein maschinelles Filetierverfahren
für Fische
der Siluridae-Spezies anzugeben, durch dessen Anwendung Filets unter
hoher Ausbeute an Filetfleisch gewinnbar sind, die eine derartig
bedingte Trimmarbeit unnötig
machen, sowie dafür
geeignete Maschinen anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2 bis 8 gelöst. Bei
dem Verfahren wird zunächst
die den Dorsaldorn im Bereich der ersten Dorsalflosse tragende Knochenplatte
(Os Exoccipitale) durch Unterschneiden und unter Belassen der Verbindung
zum Grätengerüst von dem
Filetfleisch gelöst
und anschließend
das Filetfleisch von dem Grätengerüst freigeschnitten
wird. Vorzugsweise findet dieses Verfahren Anwendung durch ein den
Bereich des Dorsaldorns verfahrensgemäß bearbeitendes Schneidwerkzeug,
das oberhalb des Förderpfades
und relativ zu der Bahn der Fische verlagerbar angeordnet ist und
das zwei symmetrisch zu dem Förderpfad
und oberhalb desselben angeordnete Messer umfaßt, wobei jedes Messer mit
seiner Schneidkante in einer Ebene angeordnet ist, die zu dem Förderpfad
im wesentlichen parallel ausgerichtet ist und die mit der entsprechenden
Ebene des anderen Messers einen sich von dem Förderpfad weg öffnenden
stumpfen Winkel einschließt.
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Durch
diese Vorgehensweise werden die Seitenteile der Knochenplatte zunächst von
dem darunterliegenden Filetfleisch gelöst und durch den nachfolgenden
Rückenfiletierschnitt
abgetrennt, so daß diese
separat abfallen.
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Eine
weitere Aufwand- und Ausbeuteoptimierung kann dadurch erreicht werden,
daß die
Mittel zum Freischneiden des Filetfleisches ein Schneidwerkzeug
zum Freischneiden der Rückenspeichen mit
einem Paar Kreismesser umfaßt,
die zwischen sich einen bezüglich
seiner Breite steuerbaren Spalt zum Durchlaß der Rückenspeichen aufweisen, wobei der
Spalt zwischen den Kreismessern mittels eines durch die Meßmittel
steuerbaren Stellgliedes erfolgt, und der Spalt im Augenblick der
Ankunft des Dorsaldorns im Wirkbereich der Kreismesser vergrößert wird,
um einen Anschnitt der Knochensäule
zwischen der Knochenplatte und dem Endbereich des Rückgrates
sowie der Flanken des Dorsaldorns zu vermeiden.
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Die
Wirksamkeit des den Bereich des Dorsaldorns bearbeitenden Schneidwerkzeuges
kann dadurch limitiert werden, daß die Steuerung des Schneidwerkzeuges
mittels eines Stellgliedes erfolgt, dessen Aktivierungs-Zeitpunkt und Stellweg
durch die Meßmittel
bestimmt wird, deren Signal das Größenmaß des jeweiligen Fisches berücksichtigt.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigt
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1 eine
ausschnittweise Perspektiv-Darstellung einer Filetiermaschine für Fische
der Siluridae-Spezies mit einer Einrichtung zur Bearbeitung im Bereich
des Dorsaldorns,
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2 einen
Querschnitt durch den Fisch im Bereich des Dorsaldorns mit dem Schneidwerkzeug zum
Unterschneiden der Knochenplatte in Wirkstellung,
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3 einen
Querschnitt durch den Fisch im Bereich des Dorsaldorns nach Durchführung des
Rückenfiletierschnitts,
und
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4 eine
Perspektiv-Ansicht eines Catfish-Skelettes.
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5 einen
Querschnitt durch den Fisch im Bereich des Dorsaldorns mit dem Schneidwerkzeug zum
Unterschneiden der Knochenplatte in Wirkstellung
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6 eine
ausschnittweise Perspektiv-Darstellung einer Filetiermaschine für Fische
der Siluridae-Spezies mit einer Einrichtung zur Bearbeitung im Bereich
des Dorsaldorns mit einer Einrichtung zum Schwenken und Höhenverstellen
der Kreismessser
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7 eine
ausschnittweise Perspektiv-Darstellung einer Filetiermaschine für Fische
der Siluridae-Spezies mit einer Einrichtung zur Bearbeitung im Bereich
des Dorsaldorns mit bezüglich
ihrer Drehachse schwenkbaren Kreismessern
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In
einem nicht gezeigten Gestell einer Filetiermaschine für Fische
ist ein Förderpfad 2 für die Fische
ausgebildet. Der Förderpfad 2 ist
durch die Bahn eines nur angedeutet dargestellten Endlos-Kettenförderers 1 bestimmt,
der mit Schubsätteln 3 zur Aufnahme
der Fische in ihrer Bauchhöhle
und Förderung
der Fische mit dem Schwanz voraus bestückt ist. Längs des Förderpfades 2, und
zwar oberhalb bzw. unterhalb desselben erstrecken sich jeweils Paare
von Rückenschnittführungen 4 und
Bauchschnittführungen 5,
die zwischen sich Spalte 6 bzw. 7 und gegenseitig
einen seitlichen Spalt 8 belassen. Vor den Führungen 4 und 5 und
im wesentlichen in deren Ebenen befinden sich Paare von Bauchfiletiermessern 9 bzw.
Rückenfiletiermessern 10,
jeweils bestehend aus einem Paar sich axial gegenüberliegender
Kreismesser 11 bzw. 12.
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Die
Rückenfiletiermesser 10 sind
jeweils an Schwenkhebeln 13 gelagert, die um parallel zu
dem Förderpfad 2 verlaufende
gestellfeste Achsen 14 im Sinne einer Veränderung
des Abstands der Kreismesser 11 schwenkbar sind. Dabei
stehen die Schwenkhebel 13 miteinander in synchronisierendem
Eingriff und greift ein Stellglied 15 an einem der Schwenkhebel 13 an.
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Vor
den Rückenfiletiermessern 10 und über der
Bahn der Fische befindet sich ein Schneidwerkzeug 16, bestehend
aus einem Paar angetriebener Kreismesser 17, wie dies in
den 1 und 2 dargestellt ist. Die Kreismesser 17 sind
mit ihren Schneidkanten 18 in zu dem Förderpfad im wesentlichen parallelen
Ebenen angeordnet und schließen miteinander einen
sich nach oben öffnenden
stumpfen Winkel ein. Die Kreismesser 17 sind an einer Schwinge 19 gelagert,
die um eine quer zu dem Förderpfad 2 verlaufende
gestellfeste Achse 20 gelagert ist. An der Schwinge 19 greift
ein Stellglied 21 an, das bei Aktivierung eine Höhenverlagerung
der Kreismesser 17 in bezug auf die Bahn der Fische bewirkt.
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Vor
dem Schneidwerkzeug 16 befindet sich eine Meßeinrichtung 22,
die in 1 beispielhaft und schematisch als Tasthebel 23 dargestellt
ist, der einen Winkelcodierer 24 beeinflußt, so daß alternativ eine
Bestimmung der Länge
oder auch der Dicke des Fisches möglich ist.
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Die
Wirkungsweise der Maschine ist folgende:
Ein geköpfter, an
seiner Bauchhöhle 26 geöffneter und
entweideter Fisch 25 (siehe 1 und 3) wird
mit seiner Bauchhöhle
auf einen durch den Endlos-Kettenförderer 1 herangeführten Schubsattel 3 so aufgesattelt,
daß sein
Schwanz in Förderrichtung weist,
das Rückgrat 27 auf
dem Sattelrücken
ruht und das vorausweisende Ende des Schubsattels 3 an dem
Bauchhöhlenende
anliegt. Der Fisch gelangt so zunächst in den Bereich der Meßeinrichtung 22,
wo er den Tasthebel 23 verdrängt. Über den Winkelcodierer 24 wird
der maximale Verdrängungsweg
des Tasthebels 23 registriert und auch das Ende des Fisches
in Form der nachlaufenden Köpfschnittfläche im Verhältnis zu
der Position des Schubsattels 3 in der Maschine und damit
der Position des Bauchhöhlenendes
des Fisches. Das Meßsignal
wird auf üblichem
Wege, wie bei den 6 und 7 näher beschrieben
aufbereitet, um als Steuersignal für die folgende Filetierbearbeitung
der Fische bereitgestellt zu werden. Diese beginnt mittels des Schneidwerkzeuges 16,
das zunächst
in einer Stellung über
der Bahn der Fische gehalten ist so, daß die Kreismesser 17 ohne
Wirkung über
den Fisch hinweggehen. Aus dem Meßsignal hat der Rechner bestimmt,
bei welcher Stellung des Schubsattels 3 die Dorsalflosse
in den Wirkbereich des Schneidwerkzeuges 16 eintritt und
um welches Maß dieses
abzusenken ist, um die besagte Knochenplatte 28 zu unterscheiden.
Im Augenblick der Ankunft der Dorsalflosse im Bereich des Schneidwerkzeuges 16 wird
dieses demzufolge durch entsprechende Aktivierung des Stellgliedes 21 abgesenkt,
so daß die
Kreismesser 17 in den Rückenbereich
des Fisches eintauchen und in dieser Stellung verbleiben, bis die
Köpfschnittfläche den Wirkbereich
der Kreismesser 17 durchlaufen hat. Der Einschnitt erfolgt
bis an die Rückenspeichen 29 heran,
ohne jedoch die Knochensäule 33 zwischen
dem Dorsaldorn 30 und dem Grätengerüst zu trennen.
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Anschließend gelangt
der Fisch 25 in den Wirkbereich der Rückenfiletiermesser 10,
die vom Schwanzende beginnend zu beiden Seiten der Rückenspeichen 29 in
den Fisch einschneiden. Bei Eintritt der Dorsalflosse 31 in
den Bereich der Kreismesser 12 bewirkt das aufbereitete
Meßsignal
die Aktivierung des Stellgliedes 15, so daß die Kreismesser 12 auseinander
gesteuert werden mit dem Effekt, daß der Dorsaldorn 30 zwischen
den Kreismessern 12 ohne Anschnitt passieren kann. Durch
diesen Rückenfiletierschnitt
wird die breitere Knochenplatte 28 zu beiden Seiten des
Dorsaldorns 30 durchschnitten, wobei die Schnittebenen
der Kreismesser 12 diejenigen der Kreismesser 17 kreuzen
(siehe 3), so daß die äußeren Teile
der Knochenplatte 28 abfallen und somit von dem Filetfleisch
getrennt anfallen. In 3 und 4 sind die
Rippen 32 dargestellt.
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Nach
dieser Vorbereitung kann die Filetbearbeitung in üblicher
Weise erfolgen, d. h. der Freischnitt des Filetfleisches von den
Bauchspeichen, Rippen und den Flanken des Rückgrates vorgenommen werden,
wie dies beispielsweise aus der
DE 36 32 561 A1 ersichtlich ist
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In 6 und 7 wird
der Förderpfad 2 einer
Filetiermaschine für
Fische dargestellt. Der Förderpfad 2 ist
durch die Bahn eines schematisch dargestellten Endlos-Kettenförderers 1 bestimmt,
der mit Schubsätteln 3 zur
Aufnahme der Fische in ihrer Bauchhöhle und Förderung der Fische mit dem Schwanz
voraus bestückt
ist. Längs
des Förderpfades 2,
oberhalb bzw. unterhalb desselben erstrecken sich jeweils Paare
von Rückenschnittführungen 4 und
Bauchschnittführungen 5,
die zwischen sich Spalte 6 bzw. 7 und gegenseitig
einen seitlichen Spalt 8 belassen. Vor den Führungen 4 und 5 und
im wesentlichen in deren Ebenen befinden sich Paare von Bauchfiletiermessern 9 bzw.
Rückenfiletiermessern 10,
jeweils bestehend aus einem Paar sich axial gegenüberliegender
Kreismesser 11 bzw. 12.
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Die
Rückenfiletiermesser 10 sind
jeweils an Schwenkhebeln 13 gelagert, die um parallel zu
dem Förderpfad 2 verlaufende
gestellfeste Achsen 14 im Sinne einer Veränderung
des Abstands der Kreismesser 11 schwenkbar sind. Dabei
stehen die Schwenkhebel 13 miteinander in synchronisierendem
Eingriff und greift ein Stellglied 15 an einem der Schwenkhebel 13 an.
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Vor
den Rückenfiletiermessern 10 und über der
Bahn der Fische befindet sich ein Schneidwerkzeug 16, bestehend
aus einem Paar angetriebener Kreismesser 17. Die Kreismesser 17 sind
mit ihren Schneidkanten 18 in zu dem Förderpfad im wesentlichen parallelen
Ebenen angeordnet und schließen miteinander
einen sich nach oben öffnenden
stumpfen Winkel ein, wobei dieser in den Ausführungsbeispielen gemäß 6 und 7 veränderlich
ist. Die Kreismesser 17 sind im Ausführungsbeispiel gemäß 6 an
einer Schwinge 19 gelagert, die um eine quer zu dem Förderpfad 2 verlaufende
gestellfeste Achse 20 gelagert ist. An der Schwinge 19 greift
ein Stellglied 21 an, das bei Aktivierung eine Höhenverlagerung
der Kreismesser 17 in bezug auf die Bahn der Fische bewirkt.
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Vor
dem Schneidwerkzeug 16 befindet sich eine Meßeinrichtung 22,
die in 6 + 7 beispielhaft und schematisch
als Tasthebel 23 dargestellt ist, der einen Winkelcodierer 24 beeinflußt, so daß alternativ
eine Bestimmung der Länge
oder auch der Dicke des Fisches möglich ist.
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Die
Wirkungsweise der Maschine ist folgende:
Ein geköpfter, an
seiner Bauchhöhle 26 geöffneter und
entweideter Fisch 25 wird mit seiner Bauchhöhle auf
einen durch den Endlos-Kettenförderer 1 herangeführten Schubsattel 3 so
aufgesattelt, daß sein Schwanz
in Förderrichtung
weist, das Rückgrat 27 auf
dem Sattelrücken
ruht und das vorausweisende Ende des Schubsattels 3 an
dem Bauchhöhlenende anliegt.
Der Fisch gelangt so zunächst
in den Bereich der Meßeinrichtung 22,
wo er den Tasthebel 23 verdrängt. Über den Winkelcodierer 24 wird
der maximale Verdrängungsweg
des Tasthebels 23 registriert und auch das Ende des Fisches
in Form der nachlaufenden Köpfschnittfläche im Verhältnis zu
der Position des Schubsattels 3 in der Maschine und damit
der Position des Bauchhöhlenendes
des Fisches. Das Meßsignal
wird über
die Meßleitung 42 zu
einem Rechner 41 geleitet und dort aufbereitet, um als
Steuersignal mittels Steuerleitung 43 bzw. 44 für die folgende
Filetierbearbeitung der Fische bereitgestellt zu werden. Diese beginnt
mittels des Schneidwerkzeuges 16, das zunächst in
einer Stellung über
der Bahn der Fische gehalten ist so, daß die Kreismesser 17 ohne
Wirkung über
den Fisch hinweggehen. Aus dem Meßsignal hat der Rechner bestimmt,
bei welcher Stellung des Schubsattels 3 die Dorsalflosse
in den Wirkbereich des Schneidwerkzeuges 16 eintritt und
um welches Maß dieses
abzusenken ist, bzw. um welchen Winkel bezüglich der drehbaren Lagerung 40 die
Kreismesser 17 gegeneinander zu verschwenken sind, um die
besagte Knochenplatte 28 zu unterscheiden. Im Augenblick
der Ankunft der Dorsalflosse im Bereich des Schneidwerkzeuges 16 wird
dieses demzufolge durch entsprechende Aktivierung des Stellgliedes 21 abgesenkt
und/oder die drehbare Lagerung aktiviert, so daß die Kreismesser 17 in
den Rückenbereich
des Fisches eintauchen und in dieser Stellung verbleiben, bis die
Köpfschnittfläche den
Wirkbereich der Kreismesser 17 durchlaufen hat. Der Einschnitt
erfolgt bis an die Rückenspeichen 29 heran,
ohne jedoch die Knochensäule 33 zwischen
dem Dorsaldorn 30 und dem Grätengerüst zu trennen.
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In
der alternativen Ausgestaltung gemäß 7 entfällt die
Höhenverstellung
der Kreismesser 17, da sie lediglich um die drehbare Lagerung 40 zu verschwenken
sind, wobei das Signal zum Verschwenken bzw. um welchen Winkel zu
verschwenken ist, auf die oben beschriebene Art zum Rechner 41 und
von dort an die drehbare Lagerung gelangt, dies gilt auch für die in 6 dargestellte
Lagerung der Kreismesser 17.
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Die
einzeln angetriebenen Kreismesser 17, die in 5 zu
sehen sind, können
in einer weiteren alternativen Ausgestaltung einzeln aufgehängt, z.
B. an einer Führung
im wesentlichen quer zur Längsrichtung
des Fisches 25 in den Bereich unterhalb der Knochenplatte 28 eingeführt werden,
so daß sie
mit den Schneidkanten 18 bis an die Rückenspeichen 29 heranschneiden,
ohne diese zu durchtrennen.
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Anschließend gelangt
der Fisch 25 sowohl in 6 als auch
in 7 in den Wirkbereich der Rückenfiletiermesser 10,
die vom Schwanzende beginnend zu beiden Seiten der Rückenspeichen 29 in
den Fisch einschneiden. Bei Eintritt der Dorsalflosse 31 in den
Bereich der Kreismesser 12 bewirkt das aufbereitete Meßsignal
die Aktivierung des Stellgliedes 15, so daß die Kreismesser 12 auseinander
gesteuert werden mit dem Effekt, daß der Dorsaldorn 30 zwischen
den Kreismessern 12 ohne Anschnitt passieren kann. Durch
diesen Rückenfiletierschnitt
wird die breitere Knochenplatte 28 zu beiden Seiten des
Dorsaldorns 30 durchschnitten, wobei die Schnittebenen der
Kreismesser 12 diejenigen der Kreismesser 17 kreuzen,
so daß die äußeren Teile
der Knochenplatte 28 abfallen und somit von dem Filetfleisch
getrennt anfallen. Nach dieser Vorbereitung kann die Filetbearbeitung
in üblicher
Weise erfolgen, wie dies in der Beschreibung zu den 1 bis 3 ausgeführt wurde.