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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von
Mittelstücken,
wobei die Vorrichtung einen im Wesentlichen linearen Förderer mit
Förderelementen
zum Greifen und Halten eines Mittelstücks an der Wirbelsäule und
Bewegen desselben in Längsrichtung
der Wirbelsäule,
während
es mit der geteilten Oberfläche
der Wirbelsäule
in Kontakt mit im Wesentlichen horizontalen Oberflächen an den
Förderelementen
und der Innenseite der Wirbelsäule
in Kontakt mit geneigten Oberflächen
an den Elementen und mit der Wirbelsäule in die keilförmigen Öffnungen,
die die horizontalen Oberflächen
und die geneigten Oberflächen
zusammen bilden, gedrückt
gehalten wird, und eine Schneideinrichtung zum Schneiden des Mittelstücks im Wesentlichen
in der Längsrichtung
der Wirbelsäule
während
des Transports des Mittelstücks
an der Einrichtung vorbei umfasst.
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Eine ähnliche
Einrichtung beziehungsweise ein ähnliches
Verfahren ist aus EP-A-0 714 607 bekannt.
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Das
dänische
Patent Nr. 173.412 B1 (Slagteriernes Forskningsinstitut) beschreibt
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Greifen und Halten eines Mittelstücks eines
Schlachtkörpers
an der Wirbelsäule
und Bewegen desselben auf einem im Wesentlichen linearen Förderer in
Längsrichtung
der Wirbelsäule
an einer stationären
Säge vorbei,
die einen Schneidvorgang ausführt.
Während
des Transports befindet sich die geteilte Oberfläche der Wirbelsäule in Kontakt
mit den im Wesentlichen horizontalen Oberflächen der Förderelemente in dem Förderer, und
die Innenseite der Wirbelsäule
befindet sich in Kontakt mit geneigten Oberflächen an den Elementen. Die
Wirbelsäule
wird in die keilförmigen Öffnungen
gedrückt
gehalten, die die horizontalen Oberflächen und die geneigten Oberflächen zusammen
bilden. Die Vorrichtung kann zum Beispiel angeordnet sein, um das
Rippenoberteil von einem Mittelstück abzuschneiden.
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Tests
mit einer solchen Vorrichtung haben gezeigt, dass das Rippenoberteil
nicht korrekt abgeschnitten wird, wenn das Mittelstück aus einem Schlachtkörper stammt,
der ungleichmäßig geteilt wurde,
d.h. bei dem das Sägen
der Wirbelsäule
leicht zu einer Seite der Symmetrieebene der Wirbelsäule durchgeführt wurde.
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Ein
korrektes Absägen
des Rippenoberteils ist jedoch wichtig, weil sonst entweder wertvolles Fleisch
verloren geht oder die anschließende
Verarbeitung des Fleischs in einem anstrengenden manuellen Prozess
durchgeführt
werden muss.
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Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung der Vorrichtung
bereitzustellen, die ein ungleichmäßiges Teilen kompensieren kann.
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Dies
wird durch die Vorrichtung der Erfindung erreicht, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie
- – ein Messsystem, das der Schneideinrichtung vorgeschaltet
ist, wobei das System ausgebildet ist, um horizontale Positionen
der Innenfläche
des Mittelstücks
in einem vorbestimmten Abstand unter den horizontalen Oberflächen der
Förderelemente
zu messen, während
das Mittelstück
an dem Messsystem vorbei gefördert
wird,
- – eine
Berechnungseinheit, die ausgebildet ist, um Messdaten von diesem
System in Steuersignale umzuwandeln, und
- – Antriebsmittel,
die angeordnet sind, um die Positionen der Schneideinrichtung als
Funktion der Steuersignale in einer Ebene senkrecht zu der Transportrichtung
des Mittelstücks
während
des Transports des Mittelstücks
an der Einrichtung vorbei einzustellen,
aufweist.
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Beim
Messen der horizontalen Positionen der Innenseite des Mittelstück unter
der Wirbelsäule hat
es sich als möglich
herausgestellt, zu erkennen, um wieviel die Wirbelsäule während des
Teilens überschnitten
oder unterschnitten wurde, d.h. um wieviel die Wirbelsäule verglichen
mit der korrekten Schneidposition zu hoch oder zu niedrig in der
Vorrichtung liegt. Mittels dieser Information kann die Höhe der Schneideinrichtung
automatisch so eingestellt werden, dass mittels der Vorrichtung
ein korrekter Schnitt in dem Mittelstück ausgeführt werden kann.
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Es
ist im Wesentlichen die Position der Seite der Rippen und der Querfortsätze, die
gemessen wird.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Vorrichtung der Erfindung sind in den Ansprüchen 2–6 aufgeführt.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Schneiden von Mittelstücken, wobei
Förderelemente an
einem im Wesentlichen linearen Förderer
ein Mittelstück
an der Wirbelsäule
greifen und halten und es in Längsrichtung
der Wirbelsäule
bewegen, während es
mit der geteilten Oberfläche
der Wirbelsäule
in Kontakt mit im Wesentlichen horizontalen Oberflächen an
den Förderelementen
und der Innenseite der Wirbelsäule
in Kontakt mit geneigten Oberflächen
an den Elementen und mit der Wirbelsäule in die keilförmigen Öffnungen,
die die horizontalen Oberflächen und
die geneigten Oberflächen
zusammen bilden, gedrückt
gehalten wird und wobei das Mittelstück während des Transports des Mittelstücks an einer Schneideinrichtung
vorbei im Wesentlichen in der Längsrichtung
der Wirbelsäule
geschnitten wird.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass horizontale Position der Innenfläche des
Mittelstücks
an einem vorbestimmten Abstand unter den horizontalen Oberflächen der Förderelemente
gemessen werden, während
das Mittelstück
an einem Messsystem vorbei transportiert wird, das der Schneideinrichtung
vorgeschaltet angeordnet ist, dass Messdaten von diesem System mittels
einer Berechnungseinheit in Steuersignale umgewandelt werden und
dass die Positionen der Schneideinrichtung in einer Ebene senkrecht
zu der Transportrichtung des Mittelstücks während des Transports des Mittelstücks an der
Einrichtung vorbei automatisch als Funktion der Steuersignale eingestellt
werden.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
des Verfahrens der Erfindung sind in den Ansprüchen 9–10 aufgeführt.
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In
diesem Dokument bedeutet der Ausdruck Mittelstück insbesondere ein Mittelstück aus einem Schweineschlachtkörper.
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Die
Schneideinrichtung kann zum Beispiel angeordnet und eingestellt
werden, um das Rippenoberteil abzuschneiden, das Fleisch von der
Wirbelsäule
freizuschneiden, die Rippen an den Rippenköpfen durchzuschneiden oder
andere Schneidarbeiten an dem Mittelstück an der Wirbelsäule auszuführen.
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Die
Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen detaillierter
beschrieben, in denen
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1 einen
Teil einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
zum automatischen Abschneiden von Rippenoberteilen an Mittelstücken in
vertikalem Schnitt gesehen zeigt,
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2 einen
Sensorschuh in der Vorrichtung der 1 von oben
gesehen zeigt und
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3 ein
Beispiel der horizontalen Verlagerungen der Wirbelsäule in der
Vorrichtung im Fall des ungleichmäßigen Teilens zeigt.
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Die
Vorrichtung ist von der im dänischen
Patent Nr. 173.412 B1 beschriebenen Konstruktion, aber mit zusätzlichen
Mitteln zum Kompensieren von ungleichmäßigem Teilen des Schlachtkörpers.
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Sie
umfasst einen langen Trägerrahmen 1, der
an seiner Unterseite eine I-förmige
Schiene 2 trägt,
von der eine Reihe von Verbindungsblöcken 3 hängt. Diese
sind durch Kettenglieder 4 gegenseitig verbunden, die eine
durch Zahnräder
in beiden Enden des Rahmens 1 angetriebene zirkulierende
Kette bilden.
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Auf
den Verbindungsblöcken 3 sind
Befestigungsteile 5 angebracht, die an der Unterseite eine horizontale
Fläche 6,
auf der die geteilte Seite der Wirbelsäule ruhen kann, und einen Vorsprung 7 mit einer
geneigten Fläche 8,
auf der die gekrümmte
Seite der Wirbelsäule
ruhen kann, aufweisen. Der Winkel zwischen Fläche 6 und Fläche 8 kann
50 bis 80° betragen.
An dem Befestigungsteil 5 ist ein Haken 9 angebracht,
der auf einer Welle 10 schwenken und dadurch die Wirbelsäule 11 in
der V-förmigen Öffnung,
die durch die beiden Flächen 6 und 8 gebildet wird,
befestigen kann. Der Haken wird mittels eines Zapfens 12 mit
einer Rolle 13 geschwenkt, die auf der Seite einer Schiene 14 läuft, die
an der Unterseite des Trägerrahmens 1 angebracht
ist. In dem Zustand ohne Befestigung verläuft die Schiene 14 in
einem großen
Abstand von der I-Schiene 2, so dass die Hakenspitze über der
horizontalen Fläche 6 liegt.
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An
dem Punkt auf dem Trägerrahmen 1,
wo die Wirbelsäule
in der V-förmigen Öffnung positioniert worden
ist, wird die Schiene 14 näher an die I-Schiene 2 heran
bewegt, so dass die Rolle 13 während des Transports des Befestigungsteils 5 entlang
dem Rahmen 1 nach rechts bewegt wird und die Hakenspitze in
die Wirbelsäule 11 getrieben
wird, wodurch sie an dem Teil 5 befestigt wird.
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Der
Verbindungsblock 3, das Befestigungsteil 5, der
Haken 9 und der Zapfen 12 mit der Rolle 13 umfassen
zusammen ein Förderelement 15 für einen Abschnitt
der Wirbelsäule.
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Die
Mittel der Vorrichtung zur Kompensation von ungleichmäßigem Teilen
umfasst ein Messsystem, das horizontale Positionen der Innenseite 20 des
Mittelstücks
unter der Wirbelsäule
kontinuierlich misst, wenn das Mittelstück an dem System vorbei bewegt
wird. Dies umfasst einen Messschuh 21 mit einem geneigtem
Vorderrand 22 (2). Der Schuh ist an einem Arm 23 angebracht,
der in einer Stütze 24 an
dem Trägerrahmen 1 gehalten
wird und schwenkt. Im Betrieb wird der Schuh 21 in der
Richtung der Innenseite 20 des Mittelstücks um einen vorbestimmten
Abstand unter der horizontalen Fläche 6 (z.B. 30 bis
55 mm) angetrieben, während
eine Kolbenstange 26 eines Zylinders 25 auf den
Arm 23 drückt.
Der Arm 23 weist auf der anderen Seite seiner Schwenkachse
eine Verlängerung 27 auf.
Eine Metallplatte 28 ist an der Verlängerung angebracht. Ein induktiver
Sensor 29 an der Stütze 24 ist
angeordnet, um die Position der Platte 28 zu ertasten.
Der Sensor sendet ein Signal aus, das mit der horizontalen Position
des Schuhs 21 in Beziehung steht, d.h. der Position der
Innenseite 20. Am Hüftende
ist die ertastete Fläche
die Oberfläche
der Querfortsätze 30,
während sie
am Halsende des Mittelstücks
die Oberfläche
von Rippen 31 ist. Für
jeden Zentimeter, um den das Mittelstück durch den Förderer bewegt
wird, werden von dem induktiven Sensor 29 Messdaten in
eine Berechnungseinheit aufgezeichnet, die sie mittels eines Algorithmus
in Steuersignale umwandelt. Diese steuern ein Aggregat, das die
vertikale Position einer Rippenoberteilsäge einstellt, deren Sägeblatt
durch die Linie 32 angedeutet ist. Die Säge ist dem
Messsystem nachgeschaltet angebracht.
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Weiterhin
befindet sich in dem Messsystem ein Lichtsteuerrelais oder dergleichen
zum Messen der Länge
des Mittelstücks
während
des Transports an dem Relais vorbei.
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Die
Einrichtung arbeitet wie folgt:
Ein Mittelstück wird
in die Vorrichtung bewegt, und die Wirbelsäule wird von den Förderelementen 15 gegriffen
und gehalten, die es in den Bereich des Förderers bringen, in dem das
Messsystem angebracht ist. In der Ausgangsposition weist der Arm 23 eine Position
nach rechts auf, so dass der Schuh 21 leicht vor dem Mittelstück hervorsteht.
Wenn der Vorderrand des Mittelstücks
die geneigte Seite 22 des Schuhs trifft, wird dieser nach
links gedrückt,
bis der gerade Rand an dem Ende der Seite 22 beginnt, über die
Innenseite des Mittelstücks
zu gleiten. Der Zylinder 25 hält den Schuh gegen die Innenseite
des Mittelstücks
gedrückt,
und seine Positionen werden mittels des induktiven Sensors 29 gemessen,
während das
Mittelstücks
daran vorbei bewegt wird. Die Messungen, zusammen mit der Messung
der Länge
des Mittelstücks,
werden in der Berechnungseinheit verarbeitet, die mit dem induktiven
Sensor und dem Lichtrelais verbunden ist, und dadurch wird eine
Reihe von Steuersignalwerten erhalten, die jeweils einer definierten
Position des Mittelstücks
in der Transportrichtung entsprechen. Die Position der ersten Rippe kann
zum Beispiel mittels der Länge
des Mittelstücks bestimmt
werden, so dass eine "feste" Höheneinstellung
der Säge
basierend auf allen Messungen der Querfortsätze verwendet werden kann,
wenn gegenüber
den Rippen geschnitten wird, und eine andere, kontinuierliche Höheneinstellung
der Säge
verwendet wird, wenn gegenüber
den Querfortsätzen
geschnitten wird, die mittels der individuellen Messungen der Querfortsätze berechnet
wird.
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Wenn
das Mittelstück
zu der Rippenoberteilsäge
kommt, die dem Messsystem nachgeschaltet angebracht ist, stellt
das Aggregat die berechnete Höhe
der Säge
zum Schneiden gegenüber
den Rippen ein, und wenn anschließend ein Sägen gegenüber den Querfortsätzen durchgeführt wird,
stellt das Aggregat die Höhe
kontinuierlich ein, z.B. für
jeden Zentimeter, um den das Mittelstück gefördert wird, gesteuert durch
die Steuersignalwerte. Dies kompensiert ein ungleichmäßiges Teilen,
und ein korrektes Sägen
des Rippenoberteils wird erreicht. Der Förderer umfasst ein Hubeinstellsystem,
so dass zwischen den individuellen Messungen und den Höheneinstellungen
der Säge Übereinstimmung
herrscht.
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3 stellt
drei verschiedene Ergebnisse eines Teilvorgangs dar. Es wird angenommen,
dass die Wirbelsäule
in einem Mittelstück
einen Querschnitt aufweist, der etwa einem Halbkreis entspricht,
wobei die Enden des Halbkreises durch einen Geradenabschnitt verbunden
sind. Dieser Geradenabschnitt liegt gegen die horizontale Fläche 6 an
dem Befestigungsteil an, während
der kreisförmige
Teil in Kontakt mit der geneigten Fläche 8 steht. Der Halbkreis 40 stellt
den Fall dar, in dem die Wirbelsäule
korrekt in der Mittel geteilt wurde. Es ist nicht nötig, die
Rippenoberteilsäge
zu korrigieren, die sich in der 0-Position befindet. Der Halbkreis 41 stellt
den Fall da, in dem die Teilung ungleichmäßig erfolgte und zu viel von
dem Wirbelsäulenteil
des Mittelstücks
entfernt wurde. Dies hat den Effekt, dass der Kreis 41 links von
dem Kreis 40 liegt. Der Grad der Ungleichmäßigkeit
der Teilung wird gemessen, indem die Innenseite des Mittelstücks ertastet
wird, die durch die Linie 41a wiedergegeben wird. Die horizontale
Verlagerung 41b des Halbkreises 41 verglichen
mit dem Kreis 40 kann in eine Messung davon umgewandelt
werden, wieviel unkorrekterweise von der Wirbelsäule abgeschnitten wurde, nämlich Abschnitt 41c.
Die Höhe der
Rippenoberteilsäge
kann nun so eingestellt werden, dass kein wertvolles Fleisch weggeschnitten wird.
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Der
Halbkreis 42 stellt den Fall dar, dass die Teilung in der
anderen Richtung ungleichmäßig ist, so
dass zu viel Wirbelsäule
auf dem Mittelstück
vorhanden ist. Der Kreis 42 liegt rechts von dem Kreis 40,
und wie zuvor wird die horizontale Verlagerung 42b gemessen,
und es wird berechnet, wieviel unkorrekterweise abgeschnitten wurde,
nämlich
der vertikale Abschnitt 42c. In diesem Fall muss die Höhe der Rippenoberteilsäge verringert
werden, so dass die gesamte Rippenoberteilseite abgeschnitten wird.
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Die
Ungleichmäßigkeit
der Teilung kann entlang der Längsrichtung
des Mittelstücks
schwanken. Die Ungleichmäßigkeit
ist normalerweise am Hüftende
am größten und
am Halsende geringer, kann aber dazwischen schwanken. Die beschriebene
Vorrichtung ist in der Lage, dies zu kompensieren, da die Position
der Rippenoberteilsäge
als Funktion der gemessenen Ungleichmäßigkeit eingestellt wird.