DE202008016770U1

DE202008016770U1 - Vorrichtung zur Injektion von Flüssigkeit in Lebensmittelprodukte

Info

Publication number: DE202008016770U1
Application number: DE200820016770
Authority: DE
Original assignee: Schroeder Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Schroeder Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2018-12-20
Also published as: WO2010069772A1

Abstract

Vorrichtung zur Injektion von Flüssigkeit in Lebensmittelprodukte (10), mit einem beweglich relativ zu dem Lebensmittelprodukt gehaltenen, mit Nadeln (20) bestückten Nadelträger (18) und einer Einrichtung (20, 22) zur Zufuhr der Flüssigkeit zu den Nadeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelträger (18) als Arbeitswerkzeug an einem mehrachsigen, numerisch gesteuerten Roboter (14; 50) gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Injektion von Flüssigkeit in Lebensmittelprodukte, mit einem beweglich relativ zu den Lebensmittelprodukten gehaltenen, mit Nadeln bestückten Nadelträger und einer Einrichtung zur Zufuhr der Flüssigkeit zu den Nadeln.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Pökelvorrichtung, mit der Pökellake in Fleisch injiziert wird.
Bei herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art ist der Nadelträger vertikalbeweglich an einem portalartigen Gestell gehalten, das einen Förderer für die Lebensmittelprodukte überbaut.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Injektionsvorrichtung zu schaffen, die sich flexibler einsetzen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Nadelträger als Arbeitswerkzeug an einem mehrachsigen, numerisch gesteuerten Roboter gehalten ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Roboter ermöglicht nicht nur eine einfache Änderung der Hubhöhe und der Einstechposition der Nadeln, sondern je nach Anzahl der Achsen des Roboters auch kompliziertere Einstechmuster, beispielsweise schräg zur Transportrichtung des Förderers, sowie ggf. auch ein Mitführen des Nadelträgers mit den Lebensmittelprodukten während des Injektionsvorgangs, so daß die Lebensmittelprodukte kontinuierlich transportiert werden können.
Weiterhin bietet der Roboter die vorteilhafte Möglichkeit, den Nadelträger einfach zu einer Reinigungsstation zu überführen, wo der Nadelträger und die Nadeln gereinigt werden können.
Besonders vorteilhaft ist die Kombination mit einer Scan-Einrichtung, mit der die Lage und Abmessungen der Lebensmittelprodukte auf dem Förderer vorab erfaßt werden können, so daß die Einstellposition bzw. die Einstellpositionen des Nadelträgers entsprechend gesteuert werden können. Das erlaubt insbesondere den Einsatz verhältnismäßig kleiner Nadelträger mit einer entsprechend geringen Anzahl an Nadeln, mit denen dann ggf. mehrfach in dasselbe Produkt eingestochen wird, mit dem Vorteil, daß weniger Flüssigkeit aus Nadeln verspritzt wird, die sich in überstehenden Bereichen des Nadelträgers befinden und deshalb nicht in das Produkt einstechen. Bisher muß die von solchen Nadeln verspritzte Flüssigkeit aufgefangen und aufwendig gefiltert und rezirkuliert werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.
1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
2 und 3 eine Font- bzw. Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt eine Vorrichtung zum Injizieren von Flüssigkeit in Lebensmittelprodukte, beispielsweise eine Pökelmaschine, mit der Pökellake in Fleischstücke injiziert wird. Die Lebensmittelprodukte sollen deshalb als Pökelgut 10 bezeichnet werden.
Das Pökelgut 10 wird im gezeigten Beispiel in der Richtung senkrecht zur Ebene der Zeichnung auf einem Förderer 12 transportiert. Neben dem Förderer 12 ist ein Roboter 14 installiert, der einen mehrgliedrigen, gelenkigen Arm 16 aufweist. Am freien Ende des Armes 16 befindet sich ein Nadelträger 18, der an seiner Unterseite mit vertikal nach unten vorspringenden hohlen Nadeln 20 bestückt ist. Die Nadeln 20 sind innerhalb des Nadelträgers 18, ggf. über einzeln steuerbare Ventile, mit einer nicht gezeigten Lakekammer verbunden, die über einen Schlauch 22 und eine Pumpe 24 mit Lake gespeist wird.
Das Pökelgut 10 wird mit Hilfe des Förderers 12 schrittweise transportiert, und wenn es in einer Position in Höhe des Roboters 14 zum Stillstand kommt, wird der Nadelträger 18 mit Hilfe des Arms 16 des Roboters so positioniert, daß er sich über dem Pökelgut befindet. Dann wird mit Hilfe des Arms 16 der Nadelträger abgesenkt, so daß die Nadeln 20 in das Pökelgut einstechen und Lake in das Pökelgut injiziert wird. Schließlich werden die Nadeln wieder nach oben herausgezogen, wobei in bekannter Weise ein nicht gezeigter, am Nadelträger angeordneter Niederhalter oder Abstreifer an dem Nadelträger 18 dafür sorgen kann, daß das Pökelgut nicht mit angehoben wird, sondern auf dem Förderer zurückbleibt. Nach einem weiteren Transportschritt des Förderers kann dann ein neuer Zyklus beginnen.
Der Arm 16 des Roboters weist im gezeigten Beispiel eine Basis 26 auf, die relativ zu einem ortsfesten Sockel 28 des Roboters um eine vertikale Achse A1 drehbar ist und an ihrem oberen Ende ein Gelenk 30 trägt. Dieses Gelenk 30 verbindet die Basis 26 mit einem ersten Glied 32 des Roboterarms, das relativ zur Basis 26 um eine waagerechte zweite Achse A2 schwenkbar ist.
Ein zweites Glied 34 des Roboterarms ist über ein Gelenk 36 mit dem ersten Glied 32 verbunden und um eine waagerechte dritte Achse A3 schwenkbar.
Entsprechend ist ein drittes Glied 40 des Roboterarms über ein Gelenk 42 mit dem zweiten Glied 34 verbunden und um eine waagerechte vierte Achse A4 schwenkbar.
Der Nadelträger 18 ist relativ zu dem dritten Arm 40 um eine vertikale fünfte Achse A5 drehbar.
Der Roboter 14 weist in bekannter Weise eine elektronische (NC-)Steuerung 44 auf, mit der das Bewegungsschema der verschiedenen beweglichen Elemente des Roboterarms programmiert werden kann.
Mit Hilfe der drei waagerechten Achsen A2, A3 und A4 kann nicht nur eine vertikale Auf- und Abbewegung des Nadelträgers 18 gesteuert werden, sondern auch eine horizontale Bewegung, mit der die Position des Nadelträgers an die Lage des Pökelgutes 10 auf dem Förderer angepaßt werden kann. Im gezeigten Beispiel ist an dem Förderer eine Scan-Einrichtung 46 angeordet, beispielsweise ein optoelektronischer Scanner oder eine Kamera mit zugehöriger Bildverarbeitung, mit der die Lage des Pökelgutes 10 auf dem Förderer erfaßt werden kann. Der Nadelträger kann dann anhand der so erfaßten Position des Pökelgutes gezielt gesteuert werden.
Wenn in der Verarbeitungslinie, zu welcher der Förderer 12 gehört, Produkte verarbeitet werden, die nicht gepökelt zu werden brauchen, kann der Nadelträger 18 mit Hilfe des Arms 16 einfach zur Seite geschwenkt werden, so daß Platz für andere Bearbeitungsvorgänge bzw. -vorrichtungen geschaffen wird. Der Nadelträger 18 und die Nadeln 20 können unterdessen beispielsweise in einer nicht gezeigten, in Reichweite des Armes 16 angeordneten Reinigungsstation gereinigt werden, beispielsweise mittels Ultraschallreinigung in einem Flüssigkeitsbad.
Im gezeigten Beispiel erlauben es die beiden vertikalen Achsen A1 und A5 des Roboters auch, den Nadelträger 18 während der Bewegung des Pökelgutes 10 auf dem Förderer nachzuführen (ohne daß sich der Nadelträger relativ zu dem Pökelgut verdreht), so daß der Transport des Pökelgutes auf dem Förderer 12 nicht unterbrochen zu werden braucht und somit eine wesentlich effizientere Durchführung des Pökelvorgangs möglich ist. In einer weiteren, nicht gezeigten Ausführungsform, kann auf den Förderer ganz verzichtet werden, und stattdessen wird das Pökelgut mit Hilfe eines Transportwagens in die Reichweite des Armes 16 gebracht. Die Lage der verschiedenen Fleischstücke wird dann beispielsweise fotografisch gefaßt und der Roboter wird automatisch so gesteuert, daß die Nadeln nacheinander in das auf dem Wagen liegende Pökelgut einstechen.
Sämtliche beweglichen Teile des Armes 16 sind im gezeigten Beispiel von einer flexiblen Hülle 48 umgeben, die die Bewegungen des Arms 16 nicht behindert, jedoch sicherstellt, daß das Pökelgut 10 und die Lake nicht mit Schmiermittel in Berührung kommen, das zum Schmieren der Gelenke 30, 36 und 42 benötigt wird.
2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Nadelträger 18 an einem Roboter 50 in Portalbauweise angebracht ist. In diesem Beispiel weist der Roboter 50 vier Hubsäulen 52 auf, die paarweise beiderseits des Förderers 12 angeordnet sind und längs einer ersten Achse P1 vertikal ausfahrbar und zurückziehbar sind. Die Hubsäulen 52 jedes Paares, die auf gleicher Höhe an dem Förderer 12 angeordnet sind, sind am oberen Ende durch eine Traverse 54 nach Art eines Portals verbunden. An diesem Portal ist ein Längsträger 56 längs einer zweiten Achse P2 waagerecht und rechtwinklig zur Transportrichtung des Förderers 12 verfahrbar. An der Unterseite des Längsträgers 56 ist ein Basisblock 58 angebracht, der relativ zu dem Längsträger 56 längs einer dritten Achse P3 waagerecht und parallel zur Transportrichtung des Förderers 12 beweglich ist. An der Unterseite des Basisblockes 58 ist ein Halter 60 angebracht, der relativ zu dem Basisblock um eine vertikale vierte Achse P4 drehbar ist. An dem Halter 60 ist schließlich der Nadelträger 18 so angebracht, daß er um eine waagerechte fünfte Achse P5 (2) schwenkbar ist.
Die Portalbauweise hat den Vorteil einer hohen Stabilität, so daß die bei den relativ schnellen oszillierenden Bewegungen auftretenden Reaktionskräfte gut aufgenommen werden können.
Wie 2 zeigt, kann der Nadelträger 18 um die Achse P5 geneigt und so eingestellt werden, daß die Nadeln 20 schräg in das Pökelgut 10 einstechen. Die Bewegungen längs der ersten und zweiten Achsen P1, P2 lassen sich dann durch NC-Steuerung so überlagern, daß die Einstichbewegung des Nadelträgers in Längsrichtung der Nadeln erfolgt. Dieser Betriebsmodus ist beispielsweise besonders für Kotelettstränge geeignet.
3 zeigt den Roboter in einem Zustand, in dem der Halter 60 um 90° um die Achse P4 gedreht worden ist, so daß der Nadelträger 18 nun nicht mehr um die parallel zum Förderer 12 verlaufende Achse P5 schwenkbar ist, sondern stattdessen um eine waagerecht und rechtwinklig zum Förderer 12 verlaufende Achse P5'.
Der Basisblock 58 kann periodisch längs der Achse P3 bewegt werden, beispielsweise in der Weise, daß er sich synchron mit dem Förderer 12 mitbewegt und dann schnell in die Anfangsposition zurückkehrt. Während der mit dem Förderer 12 synchronen Bewegungsphase können die Hubsäulen 52 eingezogen werden, so daß die Nadeln 20 in das Pökelgut 10 einstechen, ohne daß der Förderer dazu angehalten werden muß.
Wenn die Nadeln 20 aufgrund der Verschwenkung um die Achse P5' eine geneigte Position annehmen, können die Bewegungen längs der Achsen P1 und P3 wieder so überlagert werden, daß die Einstichbewegung in Längsrichtung der Nadeln 20 erfolgt.

Claims

Vorrichtung zur Injektion von Flüssigkeit in Lebensmittelprodukte (10), mit einem beweglich relativ zu dem Lebensmittelprodukt gehaltenen, mit Nadeln (20) bestückten Nadelträger (18) und einer Einrichtung (20, 22) zur Zufuhr der Flüssigkeit zu den Nadeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelträger (18) als Arbeitswerkzeug an einem mehrachsigen, numerisch gesteuerten Roboter (14; 50) gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboter (14; 50) an einem Förderer (12) angeordnet ist und der Nadelträger (18) durch den Roboter in Transportrichtung mit dem Förderer (12) mitbewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboter (14; 50) an einem Förderer (12) angeordnet ist und der Nadelträger (18) um eine parallel zur Transportrichtung des Förderers (12) verlaufende Achse (A4; P5) schwenkbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboter (50) an einem Förderer (12) angeordnet ist und der Nadelträger (18) um eine waagerecht und rechtwinklig zur Transportrichtung des Förderers (12) verlaufende Achse (P5') schwenkbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelträger (18) am freien Ende eines gelenkigen Armes (16) des Roboters (14) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboter (50) ein Portalroboter ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (46) zur Erfassung der Lage der Lebensmittelprodukte (10) und eine Steuereinrichtung (44) zur Steuerung der horizontalen Position des Nadelträgers (18) in Abhängigkeit von der erfaßten Position der Lebensmittelprodukte (10).