DE60109867T2

DE60109867T2 - Verfahren und vorrichtung zum abtrennen des fetts von fleischteilen

Info

Publication number: DE60109867T2
Application number: DE60109867T
Authority: DE
Inventors: M. Brent VELDKAMP; R. Thomas Seaberg; D. Don HOLMS; Doug Mccloskey
Original assignee: Marel Meat Processing Inc
Current assignee: Marel Meat Processing Inc
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2021-04-20
Also published as: AU763553B2; CA2377011C; MXPA01013002A; EP1187533B1; US6558242B2; DK1187533T3; ATE292388T1; CA2377011A1; AU5586401A; DE60109867D1; EP1187533A1; BRPI0105180B1; BR0105180A; WO2001078515A1; US20010036807A1

Description

Hintergrund der Erfindung
In der Produktion des Verarbeitens von Fleischteilen, wie zum Beispiel von Schweineendstücken, erfordern existierende Spezifikationen, dass genügend Fett von dem Ende entfernt wird, um sechs bis acht Quadratinch des mageren Fleisches freizulegen, während man eine Fettschicht von 1/8 bis 1/4 Inch auf der verbleibenden gekrümmten Oberfläche des Fleischteils belässt.
Existierende Geräte und Verfahren, um die oben genannte Spezifikation einzuhalten, ziehen Sicherheitsrisiken und ungenaues Schneiden nach sich, was zu einem Verschnitt des Fleischprodukts führt. Ferner ist normalerweise mehr als ein Nachschneidearbeitsgang erforderlich, um die erforderliche Spezifikation einzuhalten. Existierende Verfahren sind arbeitsintensiv.
Bis jetzt hat der Arbeitsgang des Entfernens einer optimalen Fettmenge von Fleischteilen, wie zum Beispiel von Schweineendstücken, eine Person benötigt, die wiederholte Schnitte durchführt, bis der gewünschte Anteil des mageren Fleisches freigelegt ist. Häufig führt dies zu einem Verschnitt, da es unmöglich ist, vorherzusagen, bei welcher Tiefe das Magere beginnt und das Fett endet, ohne in es hineinzuschneiden.
Frühere Versuche beim Automatisieren dieses Arbeitsgangs sind wegen der Variation im Fettüberzug auf den Fleischteilen mit Fehlern behaftet gewesen. Der Fettüberzug auf den Fleischteilen hat typischerweise eine Schicht des Mageren, die durch sie durchläuft, welche etwa auf halber Strecke zwischen dem Hals und dem Rücken beginnt, welche das unechte Magere genannt wird. Der Fettüberzug ist normalerweise bei der Schulterkante am dünnsten und an der Rückenkante am fettesten. Es ist üblich, wenn man solch ein Fleisch für den Verkauf vorbereitet, ein keilförmiges Stück Fett zu entfernen, um das „unechte Magere" freizulegen. Typischerweise sollte in der Industrie genug Fett entfernt werden, um mindestens 6 Quadratinch des Mageren freizulegen, während man 1/8 bis 1/4 Inch des Fettüberzugs auf der restlichen Oberfläche belässt.
Das US-Patent Nr. 4,246,837 offenbart eine Fleischschneidevorrichtung, die versucht, einen Fettüberzug automatisch von einem Stück Fleisch zu entfernen.
Das UK-Patent Nr. 1 494 147 offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke der Fettschicht auf einem Fleischstück.
Es ist daher ein Hauptziel dieser Erfindung, eine Vorrichtung zum Entfernen eines Fettanteils von Fleischteilen zur Verfügung zu stellen, welche sowohl von einem Standpunkt der Zeit als auch von einem der aufgebrachten Arbeit sicher, genau und effizient ist.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine photometrische Bestimmung der Fettschichten und Magerschichten innerhalb einzelner Fleischstücke zum Zweck der Führung der automatisierten Entfernung optimaler Mengen des unerwünschten Materials mittels einer optischen Einrichtung, die innerhalb einer speziell konstruierten Sonde angeordnet ist, zur Verfügung zu stellen.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, entweder eine stationäre oder eine bewegbare Klinge für die Fettentfernung entlang eines vorherbestimmten Schneidprofils zu verwenden.
Diese und weitere Ziele werden Fachleuten deutlich werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6 zur Verfügung.
Ein Verfahren zum Entfernen eines Fettanteils von Fleischteilen umfasst das Ablegen des Fleisches auf einer longitudinalen Fördereinrichtung, das Drücken von Sensorsonden in das Fleisch, um die Dicke des Fetts und die Position des Mageren darin zu bestimmen, und dann das Entfernen der Sensorsonden daraus. Ein elektronisches Signal wird von den Sensorsonden auf eine Steuereinrichtung und einen Signalgeber übertragen, um die Tiefe von der äußeren unteren Oberfläche des Fleisches durch eine Fettschicht darin zu einer Schicht des Mageren zu bestimmen. Die Daten, die beim vorhergehenden Schritt aufgenommen werden, legen die gewünschte Position der Schneidklinge fest. Eine vorherbestimmte Fettmenge wird daraufhin von der Klinge aus dem Fleisch herausgeschnitten. Das Verfahren wird eingesetzt, um im Fleisch die Schichtdicken durch Aufnahme der Eigenschaften des reflektierten Lichts bei gleichförmigen Intervallen während des Eindringens in das Fleisch bestimmt. Diese Eigenschaften werden gegen die von der Sonde zurückgelegte Wegstrecke aufgetragen und werden die Segmentdicke zeigen.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung werden die Daten von einem Sender zur Steuerung der Schneidklinge gesandt. Diese Klinge kann dann gemäß der Information, die von dem Sensor zur Verfügung gestellt wird, bewegt werden. Wenn ein Sensor nicht eingesetzt wird, bestimmt dann die Bedienperson die Fettdicke der Endstücke, die er davon entfernen wird und setzt die Klinge bei einer Position an.
Eine Vorrichtung zum Entfernen eines Fettanteils von Fleischteilen umfasst einen Rahmen und mindestens eine Sensorsonde, die Lichtwellenleiter umfasst, um das Abtasten des Inneren eines Fleischteils, das von der Sonde durchdrungen wird, zu ermöglichen. Die Kraft zur Bewegung der Sonde in das Fleisch ist an dem Rahmen zusammen mit einer Schneidklinge, die in dem Bewegungspfad des Fleischteils an dem Rahmen angebracht ist, montiert.
Eine Steuerung auf dem Rahmen nimmt Daten von der Sensorsonde auf und bestimmt die lineare Tiefe des Fettmaterials auf dem Fleischteil und des mageren Materials in dem Fleischteil. Die Steuerung bestimmt dann die Betriebsposition der Klinge und positioniert die Klinge, um die Entfernung der gewünschten Fettmenge zu beeinflussen. Die Schneidhöhe der Klinge wird vom Sensor bestimmt.
Insbesondere wird ein Fleischteil auf einem Förderband zur Schneideinrichtung befördert. Der Rahmen trägt die Sonden unterhalb der Fördereinrichtung des Fleisches. Sobald sich das Fleisch über den Sondenpfad bewegt, hält das Fleisch inne, ein Luftzylinder setzt sich in Betrieb und die Sonden durchdringen das Fleisch. Die Lichtwellenleiter zum Empfang und zur Übertragung der Signale sind durch die Sonden gefädelt. Die Sonden haben am distalen Ende ein Sondenfenster. Eine LED sendet Licht durch einen ersten Satz von Glasfasern in die Sonden aus. Die Empfangssignale, die von den empfangenden Lichtwellenleitern aufgenommen werden, senden der Steuerung, welche die Signale analysiert, eine Nachricht. Die Sonden nehmen Messungen vor, während sie sowohl auf der Aufwärtsstrecke als auch auf der Abwärtsstrecke mit dem Fleischteil in Eingriff sind. Danach werden sie weggenommen und das Fleischstück bewegt sich weiter in Eingriff mit der Schäleinrichtung. Die Signalanalyse erzeugt eine Nachricht, die von der Messersteuerung benutzt wird, um die Klinge von der ziehenden Oberfläche der Schäleinrichtung anzuheben oder abzusenken, was zu einer Entfernung eines Stücks führt, das hauptsächlich aus Fett besteht.
Der Unterschied in den Eigenschaften des reflektierten Lichts zwischen dem fetten und dem mageren Muskel ist ausreichend genug, so dass eine einfache Sonde, die Lichtwellenleiter enthält, einfach zwischen ihnen unterscheiden kann. Diese Information wird an eine Steuerung weitergegeben, welche die Bewegung der Klinge steuert.
Die Steuerung macht eine Bestimmung, die auf der Erfassung einer großen Anzahl reflektierter Lichteigenschaften bei Tiefenintervallen in dem Fleischstück basiert. Zusätzlich werden alle Werte in eine geeignete Gleichung oder in ein Gleichungssystem eingesetzt, welche ein Multi-Variablen-Algorithmus für die Berechnung der Schichtdicken ist.
Der Multi-Variablen-Algorithmus kann eine voreingestellten Abweichung umfassen, der den Abstand zwischen der Schneidklinge und einer Zahnrolle in der minimalen Schneidposition berücksichtigt, und eine variable Abweichung, die von der Bedienperson modifiziert werden kann, um das Produkterscheinungsbild gemäß den Kundenspezifikationen anzupassen.
Zusätzlich kann der Algorithmus andere Variablen umfassen, um die gewünschte Schneidtiefe bei unterschiedlichen Zeiten während des Schnitts zu verändern. Zum Beispiel kann die Schneidtiefe während des ersten Drittels des Fleisches verringert werden, um die resultierende Fetttiefe auf dem fertigen Produkt zu erhöhen. Während des zweiten Drittels des Fleisches kann die Schneidtiefe bei der kalkulierten Tiefe sein. Während des letzten Drittels des Fleisches kann die Schneidtiefe erhöht werden, um in diesem Bereich mehr Fett zu entfernen.
Die Schneideinrichtung umfasst eine Zahnrolle, einen Schuh und eine gekrümmte Klingenhalteeinrichtung. Die Klingenhalteeinrichtung ist an einem kurzen Abschnitt des Schuhs angebracht. Die Klingenhalteeinrichtung stellt den gewünschten gekrümmten Schnitt zur Verfügung, während der Schuh/die Zahnrolle die Mittel zur Verfügung stellen, um das Fleisch durch die Klinge zu ziehen. Die Klingenhöheneinstelleinrichtung wird elektromechanisch betätigt. Die Zahnrolle und der Auslassfördereinrichtungsantrieb drehen sich kontinuierlich. Das Fördereinrichtungssystem muss das Fleisch durch die Stationen bewegen und es der Schneideinrichtung vorlegen. Es indiziert, so dass das Fleisch stationär ist, wenn es untersucht wird. Das Förderband ist modular, um eine positive Indizierung sicherzustellen. Die Stationen werden durch blaue Segmente auf dem Band markiert. Die Stationen sind eine bestimmte Strecke auseinander. Während des Indizierens beschleunigt das Band für eine bestimmte Strecke, bewegt sich eine bestimmte Strecke (die ungefähre Länge des Fleischteils) bei konstanter Geschwindigkeit, bremst dann eine bestimmte Strecke. Die maximale, konstante Geschwindigkeit der Fördereinrichtung ist kleiner als die Oberflächengeschwindigkeit der Zahnrolle eingestellt, während sich das Fleisch durch die Schneideinrichtung bewegt. Die Fördereinrichtungen müssen das Fleisch sicher während des Sondierens halten und behalten ihre Position durch die Schneideinrichtung bei, so dass der Tiefenschnitt mit der Tiefe, die von der Sonde gemessen wurde, konsistent ist. Eine sich drehende, flache obere Platte ist genau vor der Klinge positioniert und drückt abwechselnd das vordere Ende und das hintere Ende des Fleisches in den Schuh/die Zahnrolle/das Messer, um sicherzustellen, dass das Fleisch einen guten Anfang und ein gutes Ende erhält. Bei einem abwechselnden Schwenken wird eine gekrümmte obere Platte eingesetzt, um die Außenkanten des Fleisches für eine bessere Schneidleistung in die Zahnrolle zu drücken.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung schreitet das Fleisch, nachdem die Klinge einmal eingestellt worden ist, auf der Fördereinrichtung in einen Kontakt mit der Klinge voran. Die Klingeneinrichtung folgt dann einem vorherbestimmten, bogenförmigen Pfad. Dieser Pfad basiert auf der gemessenen Fettdicke oder auf einer Bedienpersonaleinstellung, die den von den Erfindern bestimmten statistischen Durchschnitt des Fetts, welcher das Endstück bedeckt, widerspiegelt.
Die Schneideinrichtung umfasst eine Zahnrolle, einen Schuh und eine gekrümmte Klingenhalteeinrichtung. Die Klingenhalteeinrichtung ist gekrümmt, um eine bogenförmige Linie senkrecht zur Bewegungsrichtung durch das Endstück zu schneiden. Die Klingenhalteeinrichtung ist an einem kurzen Abschnitt des Schuhs befestigt. Der Klingenhalteinrichtung stellt den gewünschten gekrümmten Schnitt zur Verfügung, während der Schuh/die Zahnrolle die Mittel zur Verfügung stellen, um das Fleisch durch die Klinge zu drücken. Die Klingenhöheneinstelleinrichtung wird elektromechanisch betätigt. Dies gestattet es, dass die Dicke der Fettplatte, die entfernt wird, von vorne nach hinten und von Seite zu Seite variieren kann. Die Greiferrolle und der Auslassfördereinrichtungsantrieb drehen sich kontinuierlich.
Das Beschickungsfördereinrichtungssystem muss das Fleisch durch die Stationen bewegen und stellt es der Schneideinrichtung zur Verfügung. Die Beschickungsfördereinrichtung wird bei ihrer maximalen, konstanten Geschwindigkeit langsamer eingestellt als die Greiferrollen. Der Geschwindigkeitsunterschied hilft, das Fleischteil über dem Schuh und dem Klingensystem für eine exakte Fettentfernung zu verarbeiten. Der Geschwindigkeitsunterschied hält durch Kompensation jedes Widerstands bei der Klinge das Fleischprofil ein.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht und eine teilweise geschnittene Ansicht der Vorrichtung dieser Erfindung;
2 zeigt einen Aufbau des Antriebs der Vorrichtung von 1 in vergrößerter Skalierung;
3A bis 3D sind schematische Seitenansichten, die die aufeinander folgenden Schritte des Verfahrens dieser Erfindung zeigen, wie es auf der Vorrichtung dieser Erfindung durchgeführt wird;
4 ist eine perspektivische Ansicht der Schneidstation der Vorrichtung in 1 in vergrößerter Skalierung;
4A ist eine Seitenansicht der Schneidstation, wie in den 1 und 2 gezeigt, in vergrößerter Skalierung;
5 ist eine Seitenansicht in vergrößerter Skalierung, die einen der Sondensensoren zeigt;
6 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung bei der Sensorstation dieser Erfindung in vergrößerter Skalierung;
7 ist eine Draufsicht auf die Klingenhalteeinrichtung und die Klinge von 4;
7A ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 7A-7A in 7 in vergrößerter Skalierung;
8 ist eine partielle Rückseitenansicht der Klinge und der Klingenhalteeinrichtung von 7, wenn die Klingenhalteeinrichtung in einer horizontalen Position ist;
9 und 10 sind ähnlich zu 8, zeigen aber die Vorrichtung, die unter verschiedenen Bedingungen in entgegen gesetzte Richtungen geneigt ist;
11 ist eine Draufsicht auf ein Stück Fleisch auf einer Fördereinrichtung;
12 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 12-12 in 11 und
13 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 13-13 in 11.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die Maschine 10 hat einen Rahmen (1) mit einer Ladestation 14, einer Sondenstation 16, einer Wartestation 18 und einer Schälstation 20, (3a bis 3d). Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Fördereinrichtungsriemen 22 an einem Rahmen 12 angebracht und hat einen oberen horizontalen Abschnitt 24. Eine horizontale transversale Rolle 26 ist benachbart zur Ladestation 14 angebracht, um den Fördereinrichtungsriemen 22 zu halten und die Richtung des Fördereinrichtungsriemens 22 umzukehren. Der Riemen 22 erstreckt sich dann zur Rolle 28 und erstreckt sich darum herum und entfernt sich in einer nach unten weisenden Richtung zur Rolle 30. Eine herkömmliche Spannvorrichtung 31 vom Kolben-Riemen-Typ ist mit der Rolle 30 verbunden, um wahlweise den Riemen 22 zu spannen oder die Lage des Riemens 22 zu ändern.
Der Riemen 22 entfernt sich dann von der Rolle 30 und erstreckt sich nach oben und nach vorne zur Rolle 32, die leicht unterhalb und vor der Rolle 34 angeordnet ist. Der Riemen erstreckt sich um die Rolle 32 herum und dann zurück und dann wieder nach vorne, wenn er sich um die Rolle 34 erstreckt. Der Riemen erstreckt sich dann zur vorderen Rolle 36 und entfernt sich von Rolle 36 zurück in eine horizontale Richtung zu dem Punkt, der bei der Rolle 36 beginnt. Ein Motor 38 (2) ist am Rahmen 12 angebracht und durch den Riemen 39 an die Rolle und über die Scheibe 40 am Motor an die Antriebsscheibe 34 angeschlossen.
Unter Bezugnahme auf den oberen Abschnitt von 2 erstreckt sich eine Kette 42 von der Rolle und der Antriebsscheibe 34 nach oben um eine Rolle und die Antriebsscheibe 44 herum. Ein Fördereinrichtungsriemen 46 erstreckt sich um die Rolle 44 herum und entfernt sich davon in einer nach vorne und nach unten weisenden Richtung, damit er sich um die Rolle 48 erstreckt. Der Riemen 46 erstreckt sich dann nach hinten, damit er sich um die Rolle 50 erstreckt und verlässt die Rolle 50 in einer vorwärts weisenden Horizontalrichtung. Der Riemen 46 greift in eine Mehrzahl von Rollen 52 ein, die am unteren Ende der Kolbenanordnungen 54 angebracht sind, die auf Klammern 56 montiert sind, die sich nach unten erstrecken. Ein Luftkolben 58 ist parallel zu den vertikalen Luftkolben 54 und betreibbar an die Rolle 50 angeschlossen. Die Kolben 54 und 58 dienen dazu, den Riemen bezüglich des horizontalen Abschnitts 24 des Riemens 22, der sich darunter erstreckt, anzuheben und abzusenken. Der Riemen 46 erstreckt sich dann nach vorne von den Rollen 52 weg, damit er sich um die Platte 126 erstreckt, woraufhin sich der Riemen dann nach hinten und nach oben zu seinem Anfangspunkt bei der Rolle 44 erstreckt. Eine herkömmliche Kolben-Riemenspannvorrichtung 61 (2) ist mit der Rolle 48 verbunden, um die Einstellung der Spannung auf dem Fördereinrichtungsriemen 46 zu vereinfachen. Die Rolle 48 dient auch als Drehpunkt für die Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Riemens 46 durch die Kolben 54 und 58. Der untere horizontale Abschnitt des Riemens 46 ist, wie in 2 gezeigt, mit dem Bezugszeichen 62 versehen.
Ein Motor 64 ist am Rahmen 12 (2) angebracht und hat eine Auslassantriebsscheibe 66. Ein Riemen 68 erstreckt sich von der Scheibe 66 weg und erstreckt sich vorwärts und nach oben, damit er sich um die Scheibe 70 herum erstreckt. Der Riemen 68 erstreckt sich dann rückwärts und nach unten um die Scheibe 72 herum und dann nach oben und vorwärts um eine Antriebsscheibe (nicht gezeigt) an einer Greiferrolle 74, welche ein Teil der Schälstation 20 ist, wie nachstehend diskutiert werden wird.
Klammern 76 (4) sind voneinander beabstandet und sind am Rahmen 12 befestigt und mit Hilfe der hinteren Enden der Arme durch die Funktion herkömmlicher Verbindungsstifte 79 drehbar am Arm 78 befestigt. Ein vertikales Armsegment 80 erstreckt sich vom vorderen Ende des Arms 78 (2 und 4) nach oben. Eine transversale Stange 82 erstreckt sich zwischen den oberen Enden der Armsegmente 80. Separate Federelemente 134 sind an der Stange 82 befestigt und erstrecken sich vorwärts zum Rahmen 12, um die Aufwärtsdrehbewegung der Arme 78 an den Stiften 79 nachgiebig zu verhindern.
Ein Paar von Steuerungsarmen 86 (4) ist bei ihren unteren Enden an einer Manschette 88 (2), welche an drehbaren Nocken (nicht gezeigt) angebracht ist, befestigt, welche die Steuerungsarme anheben oder absenken können. Schuhhalterungen 90 sind ein integraler Bestandteil der Arme 86 und konventionell an den Enden des Schuhs 96 angebracht (4). Eine Klinge 94 (3c und 3d) ist an der Klingenhalteeinrichtung 92 und dem Schuh 96 befestigt und konventionell mit dem bogenförmig geformten Schuh 96 verbunden, um den Schälbetrieb (3c und 3d) durchzuführen.
Wie in 2 gezeigt, ist dort eine Kolbenanordnung 98 im unteren Abschnitt dieser Figur gezeigt und ist vertikal angeordnet und betreibbar an eine Klammer 100 angeschlossen. Drei Sondensensoren 102 sind vertikal an der Klammer 100 angeordnet und erstrecken sich aufwärts davon und enden in länglichen Sondennadeln 104 (5 und 6). Die Nadeln enden an ihren oberen Enden in Punkten 106. Jede Nadel hat eine Fensteröffnung 108. Wie in 5 gezeigt, erstrecken sich zwei Sätze optischer Lichtwellenleiter 110 und 112 durch die Sonden 102 und die Nadeln 104 hindurch und enden unmittelbar benachbart zur Fensteröffnung 108. Optische Fasern 110 sind an eine Lichtquelle im Sensor 102 angeschlossen, um den Bereich unmittelbar außerhalb der Nadel und außerhalb der Fensteröffnung 108 zu beleuchten. Die Lichtwellenleiter 112 haben die Fähigkeit, Licht zu empfangen, das von den Mager- und Fettanteilen des Fleischteils, das behandelt worden ist, reflektiert wird. Das Licht, das von den Fasern 110 kommt und von den mageren und fetten Oberflächen auf die Fasern 112 reflektiert wird, wird zu einem Sensor 102 zurückgeführt, der ein Signal durch eine Leitung 114 (5) zu einer Steuerung 116 (2), welche einen Computer umfasst, sendet. Unter Bezugnahme auf die 2 und 6 verbindet eine Leitung 118 die Steuerung mit der Kolbenanordnung 98. Die Leitung 120 erstreckt sich von der Steuerung zu einer verschiebbaren Tür 121/A und einem Linearaktuator 121 (2 und 3c), der genau vor der Ladestation 14 angeordnet ist. Die Leitung 120 verbindet auch die Steuerung 116 mit den Kolben 54 und 58. Die Leitung 122 verbindet die Steuerung 116 mit dem Motor 38 (2). Die Leitung 124 verbindet die Steuerung 116 mit dem Motor 64.
Unter Bezugnahme auf 4A ist eine obere Zufuhrplatte 126 von rechteckigem und allgemein flachem Aufbau mit Hilfe von Ösen 128 drehbar am Arm 78 (4) befestigt. Ein Signalgeber misst die Positionen der Sonden und überträgt diese Messung auf die Steuerung. Stifte 129 beeinflussen die Drehverbindung zwischen der Platte 126 und den Ösen 128. Die Zufuhrplatte 126 hat ein leitendes Ende 130 und ein führendes Ende 132. Ein Federzylinder 134 hat ein oberes Ende, das an einer Stange 82 einhakt, und ein unteres Ende, das am Rahmen 12 befestigt ist und dazu dient, die Zufuhrplatte 126 runter auf das Fleischteil zu drücken.
Die Zufuhrplatte 126 ist normalerweise in der horizontalen Position, die durch die durchgezogenen Linien in 3A angedeutet ist. Das leitende Ende 130 schwenkt aufwärts, wenn das Fleischprodukt bestrebt ist, sich darunter auf die Fördereinrichtung 24 zu bewegen. Dies führt dazu, dass sich das führende Ende 132 auf ein Niveau bewegt, das tiefer ist, als das des Stifts 129, woraufhin es eine Kraft auf das Fleischprodukt ausübt, wenn sich das Produkt in einen Kontakt mit der Greifrolle 74 und der Klinge 94 bewegt. Die fortgesetzte longitudinale Bewegung des Fleisches in Richtung auf Klinge ruft dann hervor, dass das Fleischprodukt aufwärts auf das heruntergedrückte führende Ende 132 drückt, was dazu führt, dass sich die Platte 126 zu der Position, die in 4A gezeigt ist bewegt, in der das Ende 130 heruntergedrückt oder abgesenkt ist. Der Eingriff des Produkts vom unteren Endabschnitt 130 des Plattenteils dient dazu, einen zusätzlichen longitudinalen Stoß auf das Fleischprodukt auszuüben, wenn es sich aufwärts und über die Klinge und die Greifrolle 74 bei der Schälstation 20 bewegt.
Im Betrieb wird ein Fleischteil A (3A) bei der Ladestation 14 auf dem Fördereinrichtungsriemen 22 platziert. Die Steuerung 116 hat die Fähigkeit, die Bewegung der Fördereinrichtung 22 zu indizieren, und die Fördereinrichtung ist zu diesem Zeitpunkt bewegungslos. Die Tür 121 ist in einer offenen Position. Die Klammer 100 ist in ihrer unteren Position, die in 3D gezeigt ist, so dass die Sondennadeln 104 losgelassen werden und die Punkte 106 der Nadeln 104 auf einem Niveau unterhalb des unteren horizontalen Abschnitts 24 des Riemens 22 sind.
Die Steuerung 116 betätigt daraufhin den Motor 38, um zu bewirken, dass der Fördereinrichtungsriemen 22 in Uhrzeigerrichtung, wie in 2 gezeigt, voranschreitet, woraufhin das Fleischteil A zur Sondenstation 16 bewegt wird (3B). Die Steuerung schließt dann die Tür 121A und betätigt die Kolbenanordnung 98, was dazu führt, dass die Klammer und die Sensoren 102 sich erheben, woraufhin die Sondennadeln 104 das Fleischteil A, wie in 3B gezeigt, durchdringen. Die Kolben 54 und 58 werden auch von der Steuerung 116 betätigt, damit sie, wie in 3B gezeigt, nach unten auf das Fleischteil A drücken, während die Sondennadeln 104 das Fleischteil A durchdringen. Zur selben Zeit kann das Fleischteil B auf der Ladestation 14 platziert werden.
Die Sondennadeln bewegen sich schnell aufwärts und dann abwärts aus dem Fleischprodukt heraus. Der Sensor 102 arbeitet in der beschriebenen Art und Weise und ermöglicht es, dass die Lichtwellenleiter 112 das reflektierte Licht von den Lichtwellenleitern 110 durch die Fensteröffnung 108 erhalten, mit dem reflektierten Licht, das variierende Eigenschaften aufweist, welche davon abhängen, ob das Licht von fettem oder magerem Fleisch reflektiert wird. Ein Signal vom reflektierten Licht durch die Lichtwellenleiter 112 wird durch eine Leitung 114 zur Steuerung 116 und zum Signalgeber (nicht gezeigt) übertragen, so dass die relative Dicke des fetten und mageren Fleisches von der Steuerung bestimmt wird. Die Fördereinrichtung 22 ist während dieser Zeit offensichtlich bewegungslos, wenn das Fleischteil A bei der Sondenstation von den Sondenspitzen 104, wie in 3b gezeigt, durchdrungen wird.
Die Sondennadeln 104 bewegen sich schnell in das Fleischteil hinein und von diesem heraus und nehmen die Position ein, die allgemein in 3 bei einem Punkt unterhalb des Fördereinrichtungsriemens 22 gezeigt ist. Die Steuerung 116 öffnet dann die Tür 121 und führt den Fördereinrichtungsriemen 22 zu der Position, die in 3C gezeigt ist, wo das Fleischteil A zu der Wartestation 18 bewegt wird und das Fleischteil B von der Wartestation 14 zu der Sondenstation 16 bewegt wird. Ein neues Fleischteil C kann während desselben Zeitintervalls bei der Ladestation 14 platziert werden. 3D zeigt, wie die Steuerung ferner den Fördereinrichtungsriemen 22 nach der oben beschriebenen Beschreibung der Komponenten in 3C bewegt. Dies bewirkt, dass sich das Fleischteil A zur Schneidstation 20 bewegt; die Tür 120 öffnet sich, um das Fleischteil C zu erhalten; und das Fleischteil B bewegt sich zur Wartestation 18. Es soll angemerkt werden, dass die Steuerung auch bewirkt, dass der untere horizontale Abschnitt 62 des Riemens 46 in die Oberseite des Fleischprodukts A eingreift, wenn es sich in die Schneidstation bewegt (3B). Zur selben Zeit greift die Zufuhrplatte in das Fleischteil A ein und führt ihre Beaufschlagungsfunktion des Drückens des Fleischteils A durch die Schälstation, wie zuvor beschrieben, durch.
Kritisch bei dem vorhergehenden Arbeitsgang ist, dass die Steuerung 116 ein Signal erhält, das von den Lichtwellenleitern 112 erzeugt wird, um zu bewirken, dass die Klinge 94 das Fleischteil A, das bei einer ausreichenden Tiefe durch die Schälstation 20 hindurch läuft, schneidet, so dass das Fett bei einer Tiefe entfernt werden wird, um mindestens 6 Quadratinch des mageren Fleisches freizulegen. Die Klinge 94 wird auf Grund der Messungen des Sensors 102, die zu der Steuerung 116 und dem Signalgeber (nicht gezeigt) übertragen werden, bei der geeigneten Tiefe sein, um zu bewirken, dass die Klinge bei der von der Steuerung berechneten Tiefe ist. Die Steuerung führt eine Berechnung aus und überträgt ein Signal, um zu bewirken, dass eine Nockenachse (nicht gezeigt) sich innerhalb der Hülsen 88 dreht, was dazu führt, dass die Klingenarme 86 die Höhe des Klingenhalters 92 und der Klinge 94 auf eine Tiefe bezüglich der Greiferrolle 74 einstellen, um zu bewirken, dass die Klinge bei der korrekten Höhe positioniert ist.
Beschreibung einer alternativen Ausführungsform
Die vorhergehende Hauptausführungsform bedingt, dass die Schneidklinge als Antwort auf Daten von den Sonden auf ihre gewünschte Schneidhöhe bewegt wird und während des Schnitts in einer stationären oder konstanten Position bleibt, während der Schnitt auf dem so untersuchten Fleischteil durchgeführt wird. Die alternative Ausführungsform der Erfindung setzt voraus, dass die laterale Ausdehnung und/oder die Höhe variieren kann, wenn der Schnitt so durchgeführt worden ist, dass die lateralen und/oder die Seitenprofile des Schnitts während der Schneidaktion variieren können.
Die Steuerung 116 (2) kann mit Profilschnitten geladen werden, die während eines gegebenen Schnitts variierende Klingenhöhen aufrufen. Diese „Speicher"-Schnitte basieren auf einer Mehrzahl von Schnitten ähnlicher Fleischteile. Jeder Schnitt A (3A) ist so programmiert, dass er mit der Klinge in der Höhe bei etwa 1/8 Inch beginnt. Die Sonde 102 oder der Sensor gibt dann der Steuerung 116 bis zu der Tiefe des Schnitts, den die Klinge machen muss, ein Signal, das auf der Tiefe des Fetts basiert, das entweder unterhalb der falschen mageren Schicht 136 oder des Hauptmageren (wenn dort kein falsches Mageres vorhanden ist) verweilt. Die Steuerung 116 betätigt daraufhin die Höheneinstelleinrichtung der Klinge und erhöht die Klingenhöhe graduell, wenn sie durch das sich longitudinal bewegende Fleischstück voranschreitet. Somit wird die Klinge dem Schneidprofil zu einer größeren Tiefe folgen, die durch die punktierte Linie 140 in 12 angedeutet ist. Basierend auf den historischen Daten wird die Linie 140 im Wesentlichen horizontal sein, wenn sie sich der unteren Oberfläche der falschen Magerschicht 136 nähert und diese passiert. Die Steuerung 116 weiß damit den mittleren Abschnitt der Linie 140 aufgrund der Daten, die von einer oder mehren Sonden 102 erfasst wurden, so zu steuern. Wiederum bewirkt die Steuerung auf Basis historischer Daten, dass sich die Klinge von der horizontalen Bewegungsebene nach dem Schnitt auf einer Linie 140 bewegt und sie bewegt sich unterhalb der falschen Magerschicht 136 zu einem tieferen Schnitt, der durch das linke Ende der Schneidlinie 140 in 12 gezeigt ist. Dieses Abschlussende 140a der Linie 140 ist normalerweise bei der maximalen Schneidtiefe der Maschine.
Wenn mehr als eine Sonde 102 eingesetzt wird, um eine einzelne Fleischscheibe zu evaluieren, kann die Steuerung 116 die Höhe der Schneidklinge 94 bei mehreren Intervallen entlang der Schneidlinie 140 einstellen. Die Fähigkeit der Klinge 94, eine variierende Schneidhöhe während des Schnitts auf einem vorgegebenen Fleischstück zu haben (verglichen mit der Klinge, die eine feste Höhe während eines derartigen Schnitts hat) bedeutet, dass Bewegungsfett durch Erhöhung der Schneidtiefe in Bereichen dickerer Fettschichten beseitigt werden kann, um damit die Ausbeute des mageren Fleisches gegenüber dem Fett für jedes Fleischstück zu erhöhen.
7 bis 10 zeigen in größerem Detail die Klingenhalteeinrichtung 92 und die Klinge 94 von 4. Ein Ende 92A der Klingenhalteeinrichtung ist aufwärts gebogen, damit es sich der natürlichen Krümmung und der Dicke eines Schulterendstücks anpassen kann. Auf gewissen Fleischteilen können größere Fettmengen zugeschnitten werden, wenn die Klingenhalteeinrichtung und die Klinge ihre gegenüberliegenden Enden in Bezug aufeinander angehoben haben können. Das Profil der Schneidklinge aus dieser Perspektive kann auch im Speicher der Steuerung 116 abgelegt werden, um die Neigung der Klinge, wie in den 11 und 12 gezeigt, hervorzurufen (siehe 9 und 10).
Es wird somit deutlich, dass diese Erfindung zumindest alle genannten Ziele erreicht.

Claims

Verfahren zum Entfernen eines Fettanteils von Fleischteilen, umfassend das Ablegen eines Fleischstücks auf einer longitudinalen Fördereinrichtung (22), das Drücken von Sensorsonden (102) in das Fleischteil (A), um die Dicke des Fetts und die Position des Mageren im Fleischteil zu messen, und dann das Entfernen der Sensorsonden aus dem Fleisch, das Erfassen eines elektronischen Signals von den Sensorsonden (102) und das Bestimmen der Tiefe von einer äußeren unteren Oberfläche des Fleischteils durch eine Fettschicht im Fleischteil zu einer Magerschicht im Fleischteil, das Aufnehmen der Daten von dem vorhergehenden Schritt und das Justieren der Höhe einer Klinge (94) auf eine vorherbestimmte Höhe bezüglich des Fleischteils, um einen Fettanteil vom Fleischteil abzuschneiden, um dadurch einen vorgegebenen Bereich des Mageren freizulegen, und das Abschneiden des Fettanteils vom Fleischteil, wobei die Daten mittels erster Lichtwellenleiter, die Licht intern auf die Sonden, die in das Fleischteil gedrückt worden sind, übertragen, damit diese Licht auf einen inneren Teil des Fleischstücks abgeben, in das die Sonde gedrückt worden ist, und mittels zweiter Lichtwellenleiter in der Sonde, um Licht vom ersten Lichtwellenleiter zu erhalten, welches vom Fleischteil reflektiert worden ist, erhalten werden, gekennzeichnet durch das Bereitstellen eines Plattenteils (126) und das Betätigen einer zusätzlichen longitudinalen Verstärkung des Fleischprodukts, damit es sich mittels des Plattenteils (126) in einen Eingriff mit der Klinge (94) bewegt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Fleischteil auf einer Ladestation (14) einer longitudinalen Fördereinrichtung (22) abgelegt wird, und bei dem man das Fleischteil mit der Fördereinrichtung auf eine Sondenstation bewegt und die longitudinale Bewegung des Fleischteils stoppt und die Sensorsonden bei der Sondenstation in das Fleischteil drückt.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Fleischteil bei der Sondenstation gegen die Fördereinrichtung (22) gedrückt wird und die Sonden (102) von unten in das Fleischteil gedrückt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Fleischteil bei einer Wartestation gehalten wird, solange die Klinge (94) justiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Fleischteil zusammengedrückt wird, während der Fettanteil vom Fleischteil abgeschnitten wird.
Vorrichtung zum Entfernen eines Fettanteils von Fleischteilen, umfassend einen Rahmen (12), mindestens eine Sensorsonde (102), die eine längliche Sondenspitze (104) aufweist und Lichtwellenleiter (110, 112) umfasst, um das Abtasten des Inneren eines Fleischstücks, das von der Sondenspitze (104) durchdrungen ist, zu ermöglichen, sowie eine Sondenstation auf dem Rahmen, Mittel zum Bewegen der Sondenspitze der Sensorsonde bei der Sondenstation in ein Fleischstück und aus diesem heraus, eine längliche Schälklinge (94), die auf dem Rahmen angebracht ist, eine Steuerung auf dem Rahmen, die betreibbar an der Sensorsonde angeschlossen ist, um von der Sensorsonde Daten zu erhalten, um die lineare Tiefe eines fetten äußeren Materials auf dem Fleischteil zu bestimmen, und Mittel auf der Steuerung zum Auswerten der Daten, um die Betriebsposition der Klinge (94) zu bestimmen, um die Entfernung einer vorherbestimmten Menge des Fetts vom Fleischteil zu beeinflussen, und zum Bewegen der Klinge (94) zu dieser Betriebsposition, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehbare Platte (126) auf dem Rahmen (12) benachbart zur Klinge (94) angebracht ist, damit es in ein Fleischteil, das sich dort hindurchbewegt, eingreifen kann, um dem Fleischteil einen zusätzlichen Antrieb zur Verfügung zu stellen, damit es sich in einen Eingriff mit der Klinge (94) bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei dem eine kontinuierliche Fördereinrichtung (22) auf dem Rahmen (12) für eine intermittierende Bewegung eines Fleischteils von der Sondenstation in eine Position vorgesehen ist, in der es von der Klinge (94) geschnitten werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Steuerung (116) betreibbar an der Fördereinrichtung (22) zur Bewegung des Fleischteils angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der ein Fleischteil auf der Fördereinrichtung (22) zunächst von einer Ladestation zur Sondenstation und danach zu einer Wartestation und danach zu einer Schneidstation mit der Klinge, die bei der Schneidstation positioniert worden ist, bewegt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der Niederhalteelemente justierbar auf dem Rahmen über der Sondenstation und einer Schneidstation montiert sind, mit der Klinge (94), die bei der Schneidstation positioniert worden ist, wobei die Steuerung betreibbar an den Niederhalteelementen befestigt ist, um diese auszulösen, so dass sie bei der Sondenstation und Schneidstation intermittierend in ein Fleischteil eingreifen können.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Steuerung die Bewegung der Fördereinrichtung intermittierend unterbricht, um ein Fleischteil auf der Fördereinrichtung von einer Station zur nächstfolgenden Station zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Sonde (102) ein längliches Gehäuse, das erste und zweite Enden aufweist, wobei die längliche Sondenspitze (104) hohl ist und sich longitudinal nach außen von dem ersten Ende des Gehäuses erstreckt und in einem geschärften äußeren Ende endet, eine Fensteröffnung (108) in der Spitze benachbart zu ihrem geschärften äußeren Ende, einen ersten Satz von Lichtwellenleitern (110) in dem Gehäuse, die sich in die Spitze erstrecken und äußere Enden aufweisen, die benachbart zur Fensteröffnung (108) enden, wobei der erste Satz von Lichtwellenleitern innere Enden besitzt, die in Verbindung mit einer Lichtquelle sind, um Licht durch den ersten Satz von Lichtwellenleitern zu transmittieren, um durch das Fenster die fetten und mageren Bereiche eines Fleischteils, in das die Spitze eindringt, zu beleuchten, und einen zweiten Satz optischer Leichtwellenleiter (112) in dem Gehäuse, die innere Enden, die an einen Sensor (102) angeschlossen sind, und äußere Enden, die benachbart zum Fenster (108) in der Spitze enden, aufweisen, um Licht zu erhalten, das von den fetten und mageren Anteilen zu den Anteilen von den Außenenden des ersten Satzes von Lichtwellenleitern transmittiert wird, um es dem Sensor zu ermöglichen, ein dem Computer ein Signal zu geben, wenn die Sonde auf mageres Fleisch innerhalb des Fleischteils trifft, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Schälklinge (94) in einem geschwungenen Klingenhalter, der an einer Bremsschuhanordnung bei einer Schälstation (20) befestigt ist, angebracht ist, und bei der ein Klingenhöhen-Justagemechanismus auf dem Rahmen (12) betreibbar an eine Steuereinrichtung angeschlossen ist, und bei der Andrückrolle (74) und die Bremsschuhanordnung auf dem Rahmen benachbart zur Schälklinge sind, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit der Fördereinrichtung und der Andrückrolle (74) im Wesentlichen gleich ist, und bei der die Fördereinrichtung bei der Schälstation in ein Fleischstück eingreifen kann, um das Fleischstück in einer konstanten Orientierung zu halten, während es durch die Schälstation bewegt wird, so dass die Tiefe des Schnitts mit der Tiefe, die von der Sonde gemessen worden ist, übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei der man nach dem Aufnehmen der Daten und nach dem Justieren der Position einer Klinge in eine vorherbestimmte Position bezüglich des Fleischteils, um einen Fettabschnitt vom Fleischteil zu entfernen, um einen vorgegebenen Bereich des Mageren freizulegen, den Abschnitt des Fetts vom Fleischteil abschneidet und die Position des Messers durch einen variablen Schneidpfad verändert, während das Schneiden des Fleischteils stattfindet, um die Menge des Fettanteils, der entfernt wird, zu optimieren, und bei dem eine Steuerung das elektronische Signal erhält und die Daten daraus mit historischen Daten, die auf einer Mehrzahl vergleichbarer Schnitte oder Fleisch in dessen Speicher basiert, um den variablen Schneidpfad aus einer Mehrzahl von Schneidpfaden im Speicher auszuwählen, um die Fettmenge, die vom Fleischteil entfernt wird, zu optimieren.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Klinge (94) sich durch einen Fettbereich bewegt, bei dem die Schnittdicke der Klinge im Fleischteil mindestens in einigen Teilen ihrer Schneidaktion ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Steuerung als Antwort auf die Signale der Sensorsonde (102) die Klinge (94) in eine laterale Ebene bezüglich einer longitudinalen Achse der Fördereinrichtung (22) neigt, um die Fettentfernung vom Fleischteil weiter zu optimieren.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem eine Mehrzahl von Sensorsonden (102) der Steuerung Signale zur Verfügung stellt, um die sich ändernde Position der Klinge (94) zu bestimmen, während das Fett vom Fleischteil entfernt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der Mittel auf der Steuerung zur Datenauswertung vorgesehen sind, um die Änderung in der Betriebsposition der Klinge zu bestimmen, um die Entfernung einer vorherbestimmten Fettmenge vom Fleischteil zu beeinflussen und zum variablen Bewegen der Klinge durch die variable Betriebsposition, während die Vorrichtung einen Fettanteil vom Fleischteil entfernt, und bei der die Steuerung das elektronische Signal erhält und die Daten daraus mit historischen Daten vergleicht, die auf einer Mehrzahl vergleichbarer Fleischschnitte in deren Speicher basieren, um die variable Betriebsposition aus einer Mehrzahl von Betriebspositionen im Speicher auszuwählen, um die Fettmenge, die vom Fleischteil entfernt wird, zu maximieren.
Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Steuerung als Antwort auf Signale von der Sensorsonde die Klinge (94) in eine laterale Ebene bezüglich einer longitudinalen Achse der Fördereinrichtung (22) neigt, um die Fettentfernung vom Fleischteil weiter zu maximieren.
Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der eine Mehrzahl von Sensorsonden (102) der Steuerung (116) Signale zur Verfügung stellt, um die sich verändernde Höhe der Klinge (94) zu bestimmen, während Fett von einem Fleischteil entfernt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die variablen Betriebspositionen der Klinge (94) einen Bereich von Höhenänderungen der Klinge bezüglich der Fördereinrichtung (22) umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Klinge (94) länglich ist und ihre variablen Betriebspositionen die Änderung der relativen Neigungen der gegenüberliegenden Enden der Klinge umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Schälklinge (94) in einem gekrümmten Messerhalter, der an einer Bremsschuhanordnung bei einer Schälstation (20) befestigt ist, angebracht ist, und bei der eine Messerhöhen-Justageeinrichtung auf dem Rahmen betreibbar an einer Steuereinrichtung angeschlossen ist, und bei der eine Andrückrolle (74) und Bremsschuhanordnung auf dem Rahmen benachbart zur Schälklinge vorgesehen sind, und bei der die Fördereinrichtung bei einer Schälstation in ein Fleischteil eingreifen kann, um das Fleischteil in einer konstanten Orientierung zu halten, während es durch die Schälstation bewegt wird, so dass die Tiefe des Schnitts mit der Tiefe, die von der Sonde (102) gemessen worden ist, übereinstimmt.