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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Schneiden
von Schinken.
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Normalerweise
werden rohe Schinken rundgeschnitten, indem 2–5 Bedienpersonen
das Steißbein manuell von dem Schlossknochen abbrechen und
das Steißbein aus dem Schinken entfernen. Zusätzlich
werden das Leistenfleisch, das Leistenfett und ein Fettrand abgeschnitten.
Auch weitere Bearbeitung kann erforderlich sein.
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Diese
Schritte sind recht zeitaufwendig und arbeitsintensiv.
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EP 0 882 404 A2 offenbart
eine Vorrichtung zum automatischen Schneiden von Schinken, wobei die
Schinken auf einem Förderer zugeführt werden, der
Haltemittel zum Halten der Schinken während ihrer Zuführung
zu einer Schneidestation aufweist, bei der Knochen aus den Schinken
entfernt werden.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine weitere Automatisierung eines
oder mehrerer der Schneidvorgänge bezüglich der
Schinken zu ermöglichen, die nicht nur das Entbeinen des
Schinkens, sondern auch das Entfernen von Leistenfleisch, Leistenfett
und Fettrand umfasst, was eine präzise Positionierung der
Schinken erfordert, bevor sie für das eigentliche Bearbeiten
weitergeleitet werden, wodurch ermöglicht wird, dass eine
Rationalisierung und Verbesserung der Arbeitsumgebung erreicht wird.
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Schneiden
von Schinken. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass
sie die folgenden Teile umfasst:
- a) einen ersten
Förderer, um den Schinken auf der Schwartenseite zu tragen
und ihn nach innen unter einen Träger für das
Schambein des Schinkens zu fördern,
- b) Einrichtungen, um das Schambein mit dem Träger in
Eingriff treten zu lassen und das Schambein nach oben in eine vorbestimmte
Position zu bewegen, in der das Schambein nach oben gegen den Träger
gedrückt und von ihm gehalten wird, und
- c) einen zweiten Förderer zum Tragen des Schinkens
auf der Schwartenseite und einen Hängeförderer
für den Träger, der sich entlang dem zweiten Förderer erstreckt,
wodurch die Schneidwerkzeuge in einem Bereich dieser Förderer
angeordnet werden.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen
2–4 definiert.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung vollständiger
beschrieben, in der
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1 die
grundlegende Struktur eines erfindungsgemäßen
Systems zeigt,
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2 zeigt,
wie ein Schinken auf einer Rollenbahn positioniert wird,
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3 einen
auf der Rollenbahn der 2 positionierten Schinken zeigt,
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4 einen
federbelasteten Schambeinhänger zum Fixieren des Schinkens
gegen die Rollenbahn zeigt,
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5 ein
geneigtes Einführband zeigt, das in Verlängerung
der Rollenbahn der 1 und 2 angeordnet
ist,
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6 ein
Werkzeug zum Abschneiden des Steißbeins von dem Schlossknochen
in der Knorpelverbindung zwischen diesen zeigt,
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7 die
Funktion des Werkzeugs der 6 zeigt,
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8 ein
Werkzeug zum Abschneiden des Steißbeins von dem Schinken
zeigt,
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9 Teile
des Werkzeugs der 8, vom entgegengesetzten Ende
gesehen, zeigt,
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10 ein
Werkzeug zum Abschneiden eines Fettrands zeigt, während
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11 ein
Werkzeug zum Abschneiden von Leistenfleisch an dem Schinken zeigt.
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In 1 bezeichnet
das Zeichen 1 allgemein ein System für das Rundschneiden
von Schinken unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der
Erfindung.
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Von
einem Schneidsystem (nicht gezeigt) zur Dreiteilung von halben Schweineschlachttierkörpern
werden linke Schinken 4 und rechte Schinken 5 in
ein Förderband 2 gefördert, wo sie mittels
einer beweglichen Sperre 3 gedreht werden, so dass sie
in der Bewegungsrichtung des Förderbandes mit ihrer Schnittfläche 7 am
weitesten hinten angeordnet sind.
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Die
Schinken werden von dem Förderband 2 in das System
gefördert, das aus fünf Abschnitten gebildet ist,
die mit I–V bezeichnet sind. Die Reihenfolge der Abschnitte 11 bis
V kann von der in der Figur gezeigten unterschiedlich sein, wenn
dies gewünscht ist.
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Die
gezeigten Abschnitte II bis V und ihre Werkzeuge sind zur Bearbeitung
der rechten Schinken vorgesehen. Werkzeuge für die Bearbeitung
von linken Schinken können in den gleichen Abschnitten II
bis V angeordnet sein, oder die entsprechenden Abschnitte können
hinter den gezeigten Abschnitten II bis V angeordnet sein, wo die
Werkzeuge zur Bearbeitung von linken Schinken eingerichtet sind.
Eine Option ist, ein System für rechte Schinken und ein System
für linke Schinken zu konstruieren, wodurch die Sperre 3 vermieden
wird.
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Abschnitt
I umfasst einen Hängeförderer mit Trägern
für die Schambeine der Schinken und ein Rollenband 8 mit
einer Stoppereinrichtung 9. Die Funktion wird in Verbindung
mit 2 erläutert.
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Ein
geneigtes Förderband 10 ist zwischen den Abschnitten
I und II angeordnet. Die Funktion wird in Verbindung mit 5 erläutert.
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Die
Abschnitte II–IV umfassen Schneidwerkzeuge und ein federbelastetes
Förderband 12. In Abschnitt II schneidet ein Werkzeug
einen Fettrand, so vorhanden, der zugeführten Schinken
sowie Schwänze, die zu einem Behälter 14 transferiert
werden.
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In
Abschnitt III wird das Steißbein von dem Schlossknochen
getrennt, vgl. die Erläuterung in Verbindung mit 6 und 7.
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In
Abschnitt IV wird das Steißbein von dem Schinken abgeschnitten,
vgl. die Erläuterung in Verbindung mit 8 und 9,
und wird zu einem Behälter 15 transferiert.
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In
Abschnitt V wird das Leistenfleisch abgeschnitten, wie in Verbindung
mit 11 erläutert.
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Unter
Bezugnahme auf 2–5 wird nun
erläutert, wie Schinken auf der Rollenbahn positioniert
werden.
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Wenn
der Schinken das Ende der Rollenbahn 8 erreicht, wird er
durch einen Arm angehalten, an dessen freiem Ende ein Rad 9 angebracht
ist, das den Schinken auf der Rollenbahn 8 hält.
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Dann
bewegt ein Förderer 18 einen Träger 19 für
ein Schambein 22a mittels eines umlaufenden Kettenförderers,
der sich, wie in 2 gezeigt, in der Richtung des
gebogenen Pfeils aus der Position 19 in die Positionen 19a und 19b erstreckt,
wo er das Schambein mit Greiferteilen 21, 22 greift.
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Der
Träger ist mittels einer Feder 20 mit dem Förderer
verbunden, so dass eine horizontale Kontaktfläche zwischen
den Greiferteilen 21, 22 gegen das Schambein nach
unten drückt, nachdem der Kontakt hergestellt wurde, und
der Träger kann einer nach oben gerichteten Bewegung des
Schinkens nachgeben.
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Auf
dem umlaufenden Kettenförderer können viele solche
Träger in einem Abstand angeordnet sein, der dem entspricht,
in dem die Schinken in dem System bearbeitet werden sollen.
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Dann
wird der Schinken in ein federaufgehängtes Einführband 10 bewegt,
das sich von der Rollenbahn 8 schräg nach oben
erstreckt und das entlang jeder Seite ein schwenkbares Förderband 11 aufweist.
Die Schwenkbewegung der Förderbänder wird durch
Linearantriebe bereitgestellt, z. B. pneumatische oder hydraulische
Arbeitszylinder 25, 26.
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Die
Bewegung das geneigte Einführband 10 entlang nach
oben bewirkt, dass die Feder des Trägers komprimiert wird,
bis die Bewegung durch eine Stoppervorrichtung in dem Träger
angehalten wird, wodurch die Z-Position des Schambeins 22a bestimmt
wird. Diese Position wird während des weiteren Verlaufs
beibehalten, wenn der Schinken von den Förderbändern
nach oben gedrückt wird.
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Wenn
der Schinken an dem Ende des Förderbandes 10 ankommt,
wird er nach unten in eine horizontale Position gedrückt,
so dass sich der stromabwärtige Teil auf einem Niveau befindet,
das im Wesentlichen dem Niveau des stromabwärtigen Teils des
nachfolgenden federbelasteten Förderbandes 12 entspricht.
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Zusätzlich
stellen die schwenkbaren Förderbänder 11 sicher,
dass die Fleischteile der Schinken einheitlich angeordnet werden,
so dass sie relativ zu den nachfolgenden Bearbeitungswerkzeugen
korrekt positioniert sind.
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Welcher
der Förderer 11 eine Bewegung bereitstellt, hängt
davon ab, ob ein rechter oder linker Schinken auf das geneigte Förderband
eingeführt wird.
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Der
Schinken wird von dem geneigten Förderband auf das horizontale
Förderband 12 gefördert, das federbelastet
ist und den Schinken nach oben gegen den Träger drückt.
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Abhängig
davon, ob ein großer oder kleiner Schinken beteiligt ist,
werden die Federn des horizontalen Förderbandes mehr oder
weniger komprimiert. Der oberste Punkt des Schambeins des Schinkens
hat immer die gleiche Z-Koordinate auf, was entscheidend ist, um
sicherzustellen, dass die nachfolgenden Bearbeitungswerkzeuge eine
korrekte Position relativ zu den Teilen des Schinkens einnehmen, die
bearbeitet werden sollen.
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Ein
Fettrand wird durch ein Messerinstrument 13 auf dem horizontalen
Förderband in Abschnitt II abgeschnitten, vgl. 1.
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Der
Schinken wird von dem horizontalen Förderband zu einem
Werkzeug gefordert, das eingerichtet ist, um die Verbindung zwischen
dem Steißbein und dem Schlossknochen zu brechen, die aus Knorpel
besteht. Das Werkzeug, vgl. 6 und 7,
besteht aus einem Gegenhalteteil 27, einem Scherenmechanismus 28 und
einem hinteren Messer 29, wobei der Scherenmechanismus 28 durch den
Betrieb eines Auslösearms 31, der von einer gekrümmten
Schiene aktiviert wird, um eine Welle 30 schwenkbar ist.
Das Gegenhalteteil 27 wird mittels einer gekrümmten
Schiene hin- und herbewegt. Das Messer 28 ist mit einer
abgeschrägten Schneidkante versehen.
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Wie
am besten in 7 zu sehen ist, arbeitet der
Scherenmechanismus, indem das Steißbein 35 nach
oben gegen das Gegenhalteteil 27 und das Halteteil gedrückt
wird und das hintere Messer 29 nach innen entlang der Seite
des Steißbeins 35 bewegt wird, woraufhin das Messer 28 nach
unten gegen den Boden 32 des Schlossknochens 33 gedrückt
wird, so dass seine Schneidkante an der Knorpelschicht 34 zwischen
dem Steißbein 35 und dem Schlossknochen 33 positioniert
ist.
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Wenn
der Scherenmechanismus anschließend geschlossen wird, schneidet
das Messer 28 durch die Knorpelschicht 34 zwischen
dem Steißbein 35 und dem Schlossknochen 33.
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Der
Schinken wird zu dem Bereich IV gefördert, wobei das Schambein
nach oben gegen die Kontaktfläche des Trägers
auf dem horizontalen Förderband 12 gedrückt
wird, wo das Steißbein mittels eines Werkzeugs von dem
Schinken abgetrennt wird, das in Verbindung mit 8 und 9 beschrieben wird.
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Das
Werkzeug wird von einer Halteeinrichtung 36 mit einem Gegenhalteteil 37 gebildet,
wo der Schinken mit dem Steißbein (in den Figuren nicht
gezeigt) platziert ist. Ein gekrümmtes Messer 40 mit
einer Messerspitze 41 ist an seinem einen Ende an einer
Welle 39 befestigt, die wie durch den Pfeil 42 angedeutet
in der Längsrichtung verlagert sein kann und wie durch
den Pfeil 42a angedeutet um das Gegenhalteteil gedreht
werden kann. In einer Richtung entgegengesetzt dem gekrümmten
Messer ist die Welle an einem Exzenter 44 befestigt. Ein
Lager 38 kann dazu dienen, das Messer zu stützen.
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Das
Werkzeug arbeitet auf folgende Weise:
Das Steißbein 35 und
der von ihm abgetrennte Schlossknochen 33, vgl. 9,
werden unter dem Gegenhalteteil 37 angeordnet.
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Das
gekrümmte Messer wird nun axial durch die Halteeinrichtung
bewegt, wo das Fleisch zwischen dem Gegenhalteteil 37 und
dem Lager 38 freigeschnitten werden soll. Wenn das gekrümmte
Messer vollständig in die Halteeinrichtung in eine Position bewegt
worden ist, in der es den Punkt des Steißbeins erreicht,
an dem es den Schlossknochen trifft, wird das gekrümmte
Messer so gedreht, dass es das Fleisch unter dem Steißbein
freischneidet und die Knorpelverbindung zwischen dem Steißbein 35 und dem
Schlossknochen 33 trifft.
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Dann
wird das gekrümmte Messer 40 zurückgezogen,
wodurch das Steißbein vollständig von dem Schinken
abgetrennt wird und zu dem Behälter 15 transferiert
werden kann, vgl. 1.
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Nach
diesem Arbeitsschritt wird ein Fettrand 45 entfernt, vgl. 10,
indem der Fettrand zwischen zwei Führungselementen 43, 44 gehalten
und von einem Messer 42b geschnitten wird. Das Element 43 wird
hierdurch gegen die Seite des Schinkens gedrückt und folgt
seiner Krümmung, so dass das geneigte Schneiden des Fettrands
in der Länge des Schinkens einheitlich ist.
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Nach
den obigen Arbeitsschritten wird der Schinken zu dem Bereich V gefördert,
wo das Leistenfleisch 50 zu entfernen ist.
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Bevor
dies stattfindet, wirkt eine Bürste auf die Oberseite des
Leistenfleisches ein, die in 1 mit 46 bezeichnet
ist, so dass als Ergebnis davon der anschließende Arbeitsschritt
leichter durchzuführen ist.
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Dieser
Arbeitsschritt ist in 11 dargestellt, und, wie noch
verständlich wird, wird das Leistenfleisch 50 gegriffen.
Der Schinken befindet sich noch auf dem federbelasteten Förderband,
nach oben gegen den Träger gedrückt. Ein Greifer 49 zieht
das Leistenfleisch nach oben. Dann wird ein Messer 48 von
einem Motor 47 aktiviert, der dem Messer eine Drehbewegung
verleiht, so dass das Leistenfleisch entlang der gezeigten strichpunktierten
Linie freigeschnitten wird. Dadurch kann das Leistenfleisch leicht
abgeschnitten werden, da es in Membranen hängt, die durch
den Zug des Fleisches freigelegt werden. Nach dem Schneiden wird
das Leistenfleisch zu einem Behälter 16 transferiert.
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Die
Werkzeuge in den Bereichen III und IV sind auf einem Schlitten angebracht,
der mit der Geschwindigkeit des Förderbandes entlang dem
Band bewegt wird, so dass die Schneidfunktionen durchgeführt
werden können, als waren die Schinken relativ zu den Werkzeugen
stationär. Die Synchronisierung findet mittels der Positionen
der Träger statt, die die derzeitige Position des Schambeins
definieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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