DE69104432T2

DE69104432T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Entknochen von Fleischstücken.

Info

Publication number: DE69104432T2
Application number: DE69104432T
Authority: DE
Inventors: Peter Folkmann; Erik Magtengaard
Original assignee: Slagteriernes Forskningsinstitut
Current assignee: Slagteriernes Forskningsinstitut
Priority date: 1990-02-14
Filing date: 1991-01-11
Publication date: 1995-02-09
Anticipated expiration: 2011-01-12
Also published as: DE69104432D1; DK0468010T3; DK39090D0; EP0468010B1; IE910451A1; AU7229591A; WO1991011912A1; EP0468010A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entbeinen von einem auf einer horizontalen Auflagefläche liegenden Fleischstück, bestehend aus einem im wesentlichen vertikalen Antriebszylinder, dessen Kolbenstange mit einem Greifer verbunden ist, der am Knochenhals ansetzt und, bei Betätigung des Antriebszylinders, auf diesen mit einer nach oben gerichteten Zugkraft einwirkt, und einem Halteteil, das sich bei der Aufwärtsbewegung des am Knochen ansetzenden Greifers fest an die außerhalb des Knochens befindlichen Fleischteile anlegt.
In den Schlachthäusern durchlaufen Schweinehälften zahlreiche Verarbeitungsstufen, in denen sie getrennt und entbeint werden. Eine dieser Verarbeitungsstufen besteht darin, die Schulterblätter eines Vorderteils oder einer Schweinehälfte zu lösen und zu entfernen. In Abhängigkeit vom gewünschten Fleischerzeugnis ist das angewendete Verfahren entweder völlig manuell oder teilweise mechanisiert.
Das manuelle Verfahren wird bei Vorderteilen angewandt, die in verschiedene Teile, wie z. B. Nacken, Hachse, Schulter, zerlegt werden. Das teilmechanisierte Verfahren kommt bei den Teilen vom Schwein zum Einsatz, die für die Gewinnung von Schinken/Schinkenspeck vorgesehen sind. Für diesen Zweck ist es wunschenswert, die Fleischteile so unversehrt wie möglich zu lassen.
Beim manuellen Verfahren legt der Bediener das Oberteil und die Seiten des Schulterblattes frei. Danach durchtrennt er das Gelenk zwischen Blatt und Beinknochen und schneidet dann mit dem Messer am Rand des Gelenks entlang, wobei er die Sehnen innerhalb und außerhalb des Gelenks durchtrennt. Dann entfernt er den Kopf des Schulterblattes vom Beinknochen. Schließlich wird das Blatt vollständig entfernt, z. B. unter Verwendung eines in der DE-A 39 08 501 beschriebenen Handwerkzeuges. Beim manuellen Verfahren wird die knorpelähnliche Verlängerung des Schulterblattes zum Großteil zusammen mit dem Blatt selbst entfernt.
Traditionell führt derselbe Bediener beim Bearbeiten eines Vorderteiles alle notwendigen Schneid- und Entbeinungsarbeiten durch; es gibt jedoch eine Tendenz zur Aufteilung der Arbeit auf mehrere Bediener, so daß einer den Nackenknochen freilegt, ein anderer den Nacken, ein dritter löst die Backen etc. Ein mit dem Freilegen, Lösen und Entfernen von Schulterblättern beschäftigter Bediener müßte eine viel größere Anzahl von Vorderteilen pro Stunde bearbeiten, als zuvor. Dies würde zu Arbeitsproblemen führen, denn das Frei legen des Kopfes eines Schulterblattes ist eine komplizierte und schwere Tätigkeit, und das Entfernen des Schulterblattes bedeutet harte körperliche Arbeit. Die Arbeitsbelastung des Bedieners wäre unannehmbar groß.
Aus der GB-A 1.488.051, die die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 17 offenbart, ist eine Vorrichtung zum teilmechanisierten Lösen und Entfernen eines Schulterblattes aus einer Schweinehälfte bekannt, die für die Gewinnung von Schinken/Schinkenspeck vorgesehen ist. Die Vorrichtung verfügt über einen vertikalen und einen horizontalen pneumatischen Zylinder. Die Kolbenstange des vertikalen Zylinders ist mit einem Haken versehen, der am Hals des horizontal liegenden Schulterblattes angelegt wird. Über den Zylinder kann der Haken mit einer aufwärts gerichteten Zugbewegung auf den Hals des Schulterblattes einwirken, so daß der Kopf des Schulterblattes ein wenig nach oben gezogen wird und sich von der Gelenkkugel des benachbarten Beinknochens löst. Die Aufwärtsbewegung des Schulterblatthalses wird gestoppt, wenn er eng an einer Kontaktfläche anliegt, und der Hals fest fixiert ist. Danach wird der horizontale Zylinder betätigt, der das Schulterblatt horizontal aus der Schweinehälfte und in Längsrichtung des Schulterblattes herauszieht. Die Vorrichtung ist sowohl mit horizontalen, als auch mit vertikalen Anschlagflächen versehen, an denen die Schweinehälfte während der beiden Zugbewegungen fest anliegt.
Die Vorrichtung läßt sich nur dann einsetzen, wenn die Sehnen um das Schulterblatt vorher in einem schwierigen Arbeitsgang durchtrennt worden sind. Außerdem ist die Vorrichtung schwer, und ihre Handhabung ist aufwendig. Für das Entfernen der Schulterblätter aus den Vorderteilen ist sie nicht sehr geeignet, da das Vorderteil während der Extraktion nur leicht fixiert ist, und der Knorpel nicht zusammen mit dem Schulterblatt entfernt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zu schaffen, die ein mechanisiertes Entbeinen eines Fleischstückes ermöglicht, wie das Entfernen eines Schulterblattes aus einem Vorderteil, wobei diese Vorrichtung leichter in der Handhabung sein soll und vorzugsweise einfacher konstruiert sein soll als die bekannte Vorrichtung zum teilmechanisierten Lösen und Entfernen von Schulterblättern aus Schweinehälften. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszylinder der Fortsetzung der aufwärts gerichteten Zugkraft am Knochenhals dient, bis der Knochen in einem Arbeitsgang gelöst und vollständig aus dem Fleischstück entfernt ist, wobei für den Greifer und die verbundene Kolbenstange des Antriebszylinders ein ausreichender vertikaler Hubweg zum Entfernen des Knochens zur Verfügung steht.
Man hat festgestellt, daß ein Schulterblatt von Sehnen und Häuten, die es mit dem Fleisch und, falls vorhanden, mit einem Beinknochen verbinden, getrennt werden kann, wenn die Extraktion in vertikaler Richtung und rechtwinklig zum Schulterblatt begonnen wird, und wenn die Extraktion nach Lösen des Schulterblattes bis zum Durchtrennen der Verbindungen zwischen Schulterblatt und dem Fleischstück in dieser Richtung fortgesetzt wird.
Dieses Extraktionsverfahren ist mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung über den genannten vertikalen Hubweg des Greifers und der Kolbenstange möglich, so daß das Schulterblatt in einem einzigen Arbeitsgang des Antriebszylinders, der eine langanhaltende Aufwärts- Zugbewegung des Schulterblatthalses bis zum Trennen aller Verbindungen bewirkt, aus dem Fleischstück entfernt wird.
Vorzugsweise sollte das Schulterblatt bei der Extraktion sich immer weiter neigen können, denn dadurch wird das Trennen des Knochens von Sehnen und Häuten des Fleischstückes erleichtert. So kann der Greifer zum Beispiel drehbar am Ende der Kolbenstange des Antriebszylinders befestigt werden, oder die Öffnung des Greifers für den Hals des Schulterblattes kann so groß sein, daß der Hals darin eine geneigte Position einnehmen kann.
Unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung könnte ein Bediener pro Stunde eine große Zahl von Schulterblättern aus den Vorderteilen von Schweinen entfernen, ohne dabei Arbeitsetappen mit großer körperlicher Belastung durchlaufen zu müssen. Beim Einsatz der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist zum Entfernen der Schulterblätter nur eine geringfügige manuelle Vorbehandlung der Vorderteile notwendig, und dennoch wird bei der Extraktion nur eine geringe Menge Fleisch zusammen mit dem Schulterblatt entfernt. Der Knorpel am Ende des Schulterblattes würde oft zusammen mit dem Schulterblatt entfernt, so daß sich eine gesonderte Knorpelbeseitigung erübrigt. Zusätzlich kann die Vorrichtung automatisiert werden, so daß die Tätigkeit des Bedieners im richtigen Plazieren eines Vorderteils auf der Auflagefläche besteht.
Der erwähnte Hubweg das Greifers der Vorrichtung gemäß der Erfindung hängt von der Art des Knochens im zu bearbeitenden Fleischstück und von der Stellung der Anschlagflächen in bezug auf den Knochen ab. Die Länge des Hubweges wird normalerweise zwischen 30 und 50 cm liegen.
Das Trennen des Knochens von den Sehnen und Häuten des Fleischstückes würde erleichtert, wenn die Anschlagflächen nur an einer bestimmten Seite der Linie plaziert werden, die parallel zur Auflagefläche, durch den Knochenkopf und rechtwinklig zur Längsrichtung des Knochens verläuft, d. h. an der dem Knochen gegenüberliegenden Seite. Aufgrund der Flexibilität des Fleischstückes kann es zwischen dem Knochen und dem Fleischstück zu einem "Abschäleffekt" kommen, wenn das Fleischstück auf der Knochenseite während der Aufwärtsbewegung des Greifers von der Auflagefläche abgehoben werden kann.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird am vorteilhaftesten zur Extraktion großer Knochen eingesetzt, die manuell schwer zu entfernen sind, d. h. sie wird besonders für das Entbeinen ganzer Schweine und Rinder sowie von bereits vorbereiteten Teilen von diesen verwendet. Sie kann jedoch auch zum Entbeinen von Schafen und Lämmern sowie von anderen wertvolleren Tieren eingesetzt werden.
Die Länge des Knochens kann bei den verschiedenen Tieren höchst unterschiedlich sein. Daher weist die Vorrichtung gemäß der Erfindung vorzugsweise eine Hubweglänge auf, die viel größer als die durchschnittliche Länge des betreffenden Knochens ist, so daß mit dieser Vorrichtung auch die langen Knochen entfernt werden können. Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Hubweg des Greifers und der Kolbenstange mindestens um 25 %, vorzugsweise mindestens um 50 %, größer ist als die durchschnittliche Länge der zu entfernenden Knochen.
Soll der vorstehend genannte "Abschäleffekt" genutzt werden, sollte der Hubweg auch ein Aziheben des Fleischstückes, möglicherweise während der Aufwärtsbewegung des Greifers, ermöglichen. Dies kann maximal bis zur Länge des Knochens geschehen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Länge des Hubweges des Greifers und der Kolbenstange mindestens das Zweifache der durchschnittlichen Länge der zu entfernenden Knochen beträgt.
Vorzugsweise wird das Halteteil vor Beginn der Extraktion am Fleischstück angelegt. Dadurch werden die Fleischteile nahe des Knochens deutlich stabiler fixiert, als wenn sie nach erfolgter Betätigung des Antriebszylinders nur dicht an die Anschlagflächen angelegt werden, wie das bei der vorstehend genannten, bekannten Vorrichtung der Fall ist. Die Extraktion geht leichter vonstatten, und es bleiben weniger Fleischreste am entfernten Knochen haften, besonders wenn die Anschlagflächen so positioniert werden, daß der genannte "Abschäleffekt" entsteht.
Aus diesem Grund ist das Halteteil vorzugsweise in einen Mechanismus eingehängt, welcher gewährleistet, daß das Halteteil fest an dem Fleischstück anliegt, während sich dieses auf der horizontalen Auflagefläche befindet. Die Aufhängung .kann über eine Anordnung von Seilen oder Federn erfolgen, die das manuelle Herstellen des Kontaktes zwischen dem Halteteil und den Fleischteilen und/oder Knochenteilen des Fleischstückes ermöglicht. Es kann sich auch um eine Motorkonstruktion handeln, die das Halteteil in bezug auf das Fleischstück heben und senken kann.
In der Vorrichtung gemäß der Erfindung muß es möglich sein, den Greifer und das Halteteil parallel zueinander zu verschieben, und außerdem sollte es vorzugsweise möglich sein, das Halteteil vor der Verschiebung eng an das Fleischstück anzulegen. Das kann auf einfache Art erreicht werden, indem das Halteteil fest an das Gehäuse des Antriebszylinders montiert wird, und das Gehäuse so eingehängt wird, daß es vertikal beweglich ist. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann daher in ihrer einfachsten Ausführungsform nur einen einzigen Zylinder enthalten.
Um das Positionieren des Halteteils und des Greifers in bezug auf das Fleischstück zu erleichtern, kann das Halteteil durch die Bewegung, mit der es sich fest an das Fleischstück anlegt, sicher und stabil geführt werden. Bei dieser Ausführungsform muß der Bediener lediglich das Fleischstück richtig auf die horizontale Auflagefläche legen. Er braucht sich nicht auf die Bedienung der Vorrichtung zum richtigen Positionieren des Halteteils am Fleischstück zu konzentrieren.
Die sichere Führung kann durch zwei vertikale Stäbe gewährleistet werden, auf denen Laufbuchsen gleiten, die fest an die Vorrichtung gemäß der Erfindung montiert sind.
Eine bevorzugte, einfache Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung gewährleistet nicht nur eine Führung bei der vertikalen Bewegung des Halteteils, sondern das Halteteil kann auch vollautomatisch oder halbautomatisch gehoben und gesenkt werden, wobei es sich auf das Fleischstück preßt bzw. es fixiert. Die Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen weiteren, im wesentlichen vertikalen Antriebszylinder aufweist, und daß das Halteteil an dem freien Ende der Kolbenstange dieses Antriebszylinders befestigt ist.
Bei dieser Ausführungsform können das Halteteil und der Greifer unabhängig voneinander auf und ab bewegt werden. Das läßt genügend Freiraum für eine Automatisierung der Bearbeitungsschritte.
Das Halteteil kann eine horizontale Platte und/oder einen Trennkeil, vorzugsweise mit einer Schneidkante, aufweisen.
Beim Entfernen der Knochen übt die horizontale Platte vorzugsweise einen Preßdruck auf das Fleischstück aus, während sich der Greifer nach oben bewegt. Bei diesem Bearbeitungsschritt kann die Platte fest gegen die Fleischteile gegenüber dem zu entfernenden Knochen oder gegen einen benachbarten Knochen drücken. Die Platte kann die Form des Fleischstückes haben, gegen das sie fest drückt.
Aufgabe eines Trennkeiles ist es, besonders die Sehnen unmittelbar um den zu entfernenden Knochen zu durchtrennen, und/oder die Enden zweier Knochen an der Verbindungsstelle der Knochen durch Keilwirkung zu spalten/trennen.
Der Trennkeil hat vorzugsweise die Form eines Abschnittes eines Rotationszylinders, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Knochenkopfes entspricht, gegen den er während des Entbeinens drückt. Dadurch ergeben sich eine sichere Führung und besonders eine Seitenstabilität des Halteteils bei der Extraktion.
Um das Positionieren des Greifers am Hals des zu entfernenden Knochens zu erleichtern, wird der Greifer vorzugsweise während der Abwärtsbewegung in Richtung Fleischstück sicher geführt, z. B. auf die gleiche Weise, wie oben im Zusammenhang mit der sicheren Führung des Halteteils erwähnt. Bei dieser Ausführungsform braucht der Bediener nur noch darauf zu achten, daß das Fleischstück in bezug auf den Greifer richtig auf der Auflagefläche liegt.
Vorzugsweise ist der Greifer an dem freien Ende der Kolbenstange des Antriebszylinders befestigt. Dadurch ist es möglich, den Knochenhals vollautomatisch zu ergreifen, denn der Greifer kann so konstruiert werden, daß er sich öffnet, wenn er während der Abwärtsbewegung der Kolbenstange mit dem Knochenhals in Berührung kommt, und sich um den Hals schließt, wenn die Enden des Greifers während der Weiterbewegung der Kolbenstange den Hals passiert haben.
Eine Ausführungsform des Greifers umfaßt zwei Greifhaken, die durch mindestens ein Antriebsteil, vorzugsweise einen Antriebszylinder, steuerbar aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Dieser Greifer kann in automatischen Vorrichtungen zum Einsatz kommen, da der Knochen steuerbar ergriffen und wieder freigegeben werden kann.
Die Unterkante der Greifhaken weist vorzugsweise die Form eines Trichters auf, bei dem der Schlitz zwischen den Enden der Greifhaken die Spitze des Trichters bildet. Das erleichtert es, den Greifer und den Knochenhals zueinander in Position zu bringen, wenn der Greifer um den Knochenhals gelegt wird. Wenn der Greifer gegen den Knochen drückt, kann eine reaktive Kraft entstehen, durch die sich die Haken des Greifers automatisch öffnen können.
Die Greifhaken sind an der Innenseite vorzugsweise mit einer Zahnung versehen, die bei geschlossener Position des Greifers eine Öffnung freigibt, mit der der Knochenhals festgehalten werden kann. Die Öffnung ist vorzugsweise größer als die Querausdehnung des Knochenhalses, so daß der Knochen bei der Extraktion unterschiedlich geneigte Positionen einnehmen kann. So läßt sich das Fleisch bei der Extraktion leichter vom Knochen ablösen. Der gleiche Effekt läßt sich erzielen, wenn die Öffnung der Querausdehnung des Knochenhalses entspricht, und der Greifer schwenkbar am freien Ende der Kolbenstange befestigt ist, so daß sich der Knochen bei der Extraktion neigen kann.
Um eine Überbelastung am Hals des Schulterblattes zu vermeiden, können die Kontaktflächen der Haken abgerundet oder abgeschrägt sein.
Die Unterteile der sich gegenüberstehenden Greifhaken sind vorzugsweise spitzzulaufend, und die Enden stehen sich vorzugsweise gegenüber. Aufgrund des Designs der Greifhaken können diese hinter dem Knochenhals in das Fleisch fassen, so daß keine Fleischreste am Knochenhals verbleiben.
Eine für die Automatisierung geeignete Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des ersten Antriebszylinders und das Gehäuse des zweiten Antriebszylinders sowie eine horizontale Auflagefläche für das Fleischstück in eine gemeinsame Halterung montiert sind, wobei die Auflagefläche vorzugsweise aus einem schubweise arbeitenden Transportband besteht, dessen Aufgabe es ist, das Fleischstück unter dem Halteteil und dem Greifer, die von den Antriebszylindern angetrieben werden, zu positionieren. Das Positionieren des Fleischstückes auf dem Transportband kann durch einen Bediener, z. B. mittels eines Markierungsapparates, oder automatisch, z. B. über ein Videosystem, erfolgen.
Unter einem Antriebszylinder sind nicht nur pneumatische oder hydraulische Zylinder zu verstehen, sondern auch andere Antriebsaggregate, die eine ähnliche mechanische Bewegung erzeugen können, wie ein Elektromotor, der über ein Schneckengetriebe einen Stab in seiner Längsrichtung bewegen kann.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum Entbeinen eines auf einer horizontalen Auflagefläche liegenden Fleischstückes, bei dem ein Greifer, der mit der Kolbenstange eines im wesentlichen vertikalen Antriebszylinders verbunden ist, den Knochennals erfaßt, und bei dem durch Betätigen des Antriebszylinders eine aufwärts gerichtete Zugkraft auf den Hals einwirkt, während der ein Halteteil fest an den Teilen des Fleischstückes außerhalb des Knochens anliegt.
Das Verfahren nach dieser Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer und die Kolbenstange des mit dem Greifer verbundenen Antriebszylinders über einen vertikalen Hubweg verfügen, der größer ist als die Länge des zu entfernenden Knochens, sowie dadurch, daß die aufwärts gerichtete Zugkraft am Knochenhals fortgesetzt wird, bis der Knochen in einem Arbeitsgang des Antriebszylinders gelöst und vollständig aus dem Fleischstück entfernt ist.
Ein Merkmal einer ersten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß das Halteteil vor Beginn der aufwärts gerichteten Zugkraft fest an dem Fleischstück anliegt.
Ein Merkmal einer zweiten Ausführungsform besteht darin, daß das Halteteil einen Trennkeil umfaßt, der am Kopf des zu entfernenden Knochens plaziert wird, wobei der Keil vorzugsweise eine Schneidkante aufweist.
Eine dritte Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer durch die Abwärtsbewegung, durch die er am Knochenhals ansetzt, sicher und stabil geführt wird.
Ein Merkmal einer vierten Ausführungsform besteht darin, daß der Greifer zwei Greifhaken aufweist, die steuerbar aufeinander zu oder voneinander weg bewegbar sind.
Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung werden zum Entbeinen von Tierhälften oder Teilen davon eingesetzt. Sie können für Arbeitsschritte genutzt werden, bei denen Sie das Gelenk zwischen zwei Knochen aufbrechen und dann einen der Knochen entfernen wollen. Sie können auch für solche Fälle verwendet werden, bei denen einer der Knochen bereits manuell oder maschinell entfernt worden ist. Weiterhin können sie für das Entfernen eines Knochens aus dem freiliegenden Ende eingesetzt werden.
Nachfolgend eine detailliertere Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen. Es zeigen
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Entfernen eines Schulterblattes aus dem Vorderteil eines Schweines, von der Seite betrachtet,
Fig. 2 dieselbe Vorrichtung, von vorn betrachtet,
Fig. 3 den in die Vorrichtung montierten Greifer,
Fig. 4 und 5 eine Sonderausführungsform eines in der Vorrichtung zu verwendenden Halteteiles, von der Seite und von hinten betrachtet,
Fig. 6 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Entfernen eines Schulterblattes, von der Seite betrachtet, und
Fig. 7 und 8 das in dieser Ausführungsform benutzte Halteteil, von unten und von hinten betrachtet.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 verfügt über einen ersten pneumatischen Zylinder 1 und einen zweiten pneumatischenZylinder 2, deren Gehäuse in einer Halterung 3 befestigt sind. An das freie Ende der Kolbenstange des Zylinders 1 ist eine horizontale Platte 4 montiert, die einen drehbaren zylindrischen Körper 5 aufweist. An dem freien Ende der Kolbenstange des Zylinders 2 ist ein Greifer 6 befestigt. Die Fig. 1 und 2 zeigen die Anschlagplatte 4 und den Greifer 6 in ihrer unteren Position.
Fig. 3 zeigt den Greifer 6 im Detail. Über einen Block 7 ist er an der Kolbenstange des Zylinders 2 befestigt. Zwei Greifhaken 8 sind durch zwei Bolzen 9, die durch den Block hindurchgehen, beweglich mit dem Block verbunden. An den Haken sind zwei Spiralfedern 10 befestigt, die geringe Bewegungen der Haken um die Mittellinie des Greifers gestatten, sie aber wieder in die Mittelposition zurückkehren lassen.
Zwischen den beiden Haken 8 ist ein doppeltwirkender pneumatischer Zylinder 11 montiert. Das Gehäuse des Zylinders ist an dem linken Haken befestigt, während die Kolbenstange an dem rechten Haken angebracht ist.
Jeder Haken ist mit einer Zahnung versehen, die in geschlossener Position eine rechteckige Öffnung 12 freigibt, durch die der Hals des Schulterblattes paßt. Die Öffnung hat eine solche vertikale Ausdehnung, daß das Schulterblatt während der Aufwärtsbewegung des Greifers darin eine immer geneigtere Position einnehmen kann, z. B. indem es am freien Ende einen Winkel von 30-60 Grad zur horizontalen Platte bildet.
In geschlossener Position bilden die Haken ein umgekehrtes V, über das der Greifer und der Kopf des Schulterblattes zueinander zentriert werden. Die Enden der Haken zeigen aufeinander, und sie sind ziemlich scharf, so daß sie, wenn sie durch den Zylinder 11 aufeinander zu bewegt werden, fest in das Fleisch und die Sehnen hinter dem Kopf des Schulterblattes greifen können.
An den Block 7 ist ein vertikaler Stab 13 (Fig. 2) montiert, welcher gewährleistet, daß sich der Greifer nicht um die Mittelachse des Antriebszylinders dreht. Er ist mit zwei konischen Laufbuchsen 14 zur Betätigung eines Kontrollschalters 15 versehen, welcher entweder die Aufwärts- oder die Abwärtsbewegung der Kolbenstange stoppt. Somit bestimmen die Positionen der Laufbuchsen 14 an dem Stab die jeweils obere und untere Position des Greifers 6. Die Entfernung zwischen den Laufbuchsen entspricht dem vertikalen Hubweg des Greifers, der bei dieser Ausführungsform 40 cm beträgt.
In die Halterung 3 (Fig. 1) sind zwei Antriebsrollen 16 montiert, über die ein vorzugsweise aus Gummi gefertigtes Endlosband 17 läuft.
Die Vorrichtung verfügt über Sicherungselemente in Form von nicht abgebildeten vertikalen Schutzwänden und Zweihandschaltern, die eine Berührung des Bedieners mit dem sich bewegenden Halteteil und Greifer verhindern. In die Wände sind vorzugsweise Sichtfenster eingelassen, die dem Bediener eine Kontrolle ermöglichen, ob die Arbeitsschritte korrekt ablaufen.
An die Halterung 3 ist eine Markiervorrichtung 19 montiert, die ein schmales Lichtbündel in der Form eines Kreuzes ausstrahlt, was in Fig. 1 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Mit dem Lichtstrahl wird die richtige Position eines Vorderteiles auf dem Band 17 markiert.
Die Vorrichtung umfaßt weiterhin einen Schaltkasten 20, welcher den Ablauf der verschiedenen Arbeitsschritte automatisch steuert, nachdem der Bediener den Zweihandschalter betätigt hat.
Betrieb und Funktionsweise der Vorrichtung sind wie folgt:
Mit der Hand schneidet ein Bediener den Beinknochen frei und entfernt ihn aus dem Vorderteil eines Schweines. Das Vorderteil wird dann so mit der Fleischseite nach oben auf das Band 17 gelegt, daß das Schulterblatt parallel zur Transportrichtung liegt, und sich der Kopf so nahe wie möglich am Bediener befindet. Das Fleischstück wird so auf das Band gelegt, daß das Lichtkreuz der Markiervorrichtung 19 auf die Mitte des Schulterblattkopfes trifft.
Danach betätigt der Bediener den Zweihandschalter, über den der Schaltkasten 20 einen automatischen Arbeitszyklus beginnt. Mittels der Antriebsrollen 16 wird das auf dem Band liegende Fleischstück ein bestimmtes, voreingestelltes Maß nach rechts gerückt, so daß der Hals des Schulterblattes direkt unterhalb des Greifers 6 liegt.
Der Zylinder 1 wird nach unten betätigt. Danach wird die Anschlagplatte 4 abgesenkt, bis sie fest an den Fleischteilen des Vorderteiles anliegt, die zwischen dem Band 17 und der Platte 4 eingepreßt sind. Die größte Preßkraft tritt an dem Körper 5 auf, der sich unterhalb der Anschlagplatte 4 befindet.
Danach wird der Zylinder 2 nach unten betätigt. Wenn die Greifhaken 8 mit ihrem vorderen Teil den Hals des Schulterblattes berühren, rückt der Hals in den Boden des Teiles ein, welcher die Form eines umgekehrten V hat. Nun werden die Haken durch die reaktive Kraft, die über den Hals des Schulterblattes wirkt, auseinandergedrückt. Diese Kraft nimmt in dem Maße zu, wie der Zylinder 2 den Greifer 6 immer fester gegen den Hals drückt. Jetzt gleitet der Hals des Schulterblattes in die Öffnung 12, und die Haken 8 legen sich um den Hals, wobei die Enden in das Fleisch und die Sehnen hinter dem Hals des Schulterblattes greifen.
Der Greifer 6 senkt sich ein wenig weiter ab, aber sobald die obere Laufbuchse 14 am Stab 13 den Schalter 15 betätigt, wird diese Bewegung gestoppt, denn der Zylinder 2 wird aktiviert, eine Aufwärtsbewegung zu vollziehen.
Auf diese Weise zieht der Greifer 6 den Kopf des Schulterblattes aus dem unmittelbar am Schulterblattkopf gelegenen Fleisch und den Sehnen heraus. Durch die weitere Aufwärtsbewegung des Greifers werden ebenfalls der Hals und schließlich das Blatt selbst aus dem Vorderteil herausgezogen, wobei der Knochen des Schulterblattes eine immer weiter geneigte Position einnimmt. Im Normalfall ändert sich der Winkel zwischen Schulterblatt und horizontaler Platte während des Entbeinens von 0 auf 60 Grad, wobei jedoch der Abschlußwinkel von den Abmessungen der Öffnung 12 in bezug auf die Größe des Schulterblattknochens abhängt.
In vielen Fällen löst sich die am Ende des Schulterblattes sitzende Knorpelschicht gemeinsam mit dem Blatt, so daß sich ein nachfolgendes manuelles Entfernen erübrigt.
Wenn die untere konische Laufbuchse 14 am Stab 13 den Schalter 15 berührt, wird der Zylinder 2 deaktiviert, und seine Aufwärtsbewegung wird angehalten. Die Bewegungsrichtung des Zylinders 1 wird umgekehrt, so daß sich das entbeinte Fleischstück von der Anschlagplatte 4 löst, und sich die Anschlagplatte aufwärts in ihre höchste Position bewegt.
In der Zwischenzeit hat der Bediener ein weiteres Vorderteil richtig auf dem Band 17 plaziert. Die Antriebsrollen 16 werden betätigt, wodurch das neue Fleischstück in eine Lage unterhalb der Anschlagplatte und des Greifers gebracht wird, während das entbeinte Fleischstück in einen Behälter transportiert oder zu einem weiteren Transportmittel am Ende des Bandes 17 befördert wird. Von hier wird es zu weiteren Verarbeitungsstufen, wie Enthäuten, Zerkleinern, Entkanten transportiert.
Bei diesen Arbeiten waren die Greifhaken durch den Zylinder 11 gegeneinander gedrückt. Mit einer Schwenkbewegung wird jetzt eine Ableitfläche unter dem Greifer mit dem entfernten Schulterblatt in Position gebracht, und die Bewegung des Zylinders 11 wird umgekehrt, so daß sich die Greifhaken 8 voneinander weg bewegen und das Schulterblatt auf die Ableitfläche fällt, über die das Schulterblatt in einen Abfallbehälter geführt wird. Die Ableitfläche wird dann wieder vom Greifer entfernt. Die Bewegung des Zylinders 11 wird umgekehrt, und die Enden der Greifhaken werden wieder zusammengeführt.
Die Vorrichtung ist nun zum Entfernen des Schulterblattes aus dem neuen Vorderteil bereit, welches unterhalb der Anschlagplatte und des Greifens in Position gebracht worden ist. Der Bediener braucht lediglich den Zweihandschalter zu betätigen. Mit der Vorrichtung können z. B. 600 Vorderteile pro Stunde entbeint werden. Der Bediener braucht kein schweres Gerät zu tragen oder Knochen mit der Hand zu entfernen.
Die Ausführungsform eines in Fig. 4 und 5 dargestellten Halteteils weist einen Trennkeil 21 auf, der an eine Halteplatte 22 angeschweißt wurde. Der Keil hat im wesentlichen die Form eines Rotationszylinders, und seine Kanten sind scharf. Die Verwendung des Keiles ist in den Fälle vorteilhaft, in denen Sie Sehnen in unmittelbarer Nähe des Schulterblattkopfes durchtrennen wollen. Damit wird der erste Arbeitsgang zum Entfernen des Schulterblattes beträchtlich erleichtert.
Das Halteteil kann auch dann verwendet werden, wenn der Beinknochen vorher nicht aus dem Vorderteil entfernt wurde. Der Keil 21 senkt sich in die Verbindung zwischen Beinknochen und dem Kopf des Schulterblattes. Die Sehnen zwischen den Knochen reißen oder werden durchtrennt, wenn der Keil die Knochen auseinanderdrückt und sich gleichzeitig in die Sehnen arbeitet. Wenn die Platte 22 an dem Kopf des Beinknochens anliegt, sind die dem Schulterblattkopf gegenüberliegenden Teile des Vorderstückes fest fixiert, so daß das Schulterblatt mit dem Greifer 6 wie vorstehend beschrieben entfernt werden kann. Die runde Form des Keiles dient der Führung des Knochenkopfes in bezug auf den Keil.
Die zweite Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, dargestellt in Fig. 6, umfaßt einen pneumatischen Zylinder 30, welcher am freien Ende einer Kolbenstange 31 einen Haken oder Greifer 32 aufweist. Über einen Stab 34 ist ein Halteteil 33 fest an dem Gehäuse des Zylinders 30 befestigt. Zur Steuerung der Vorrichtung ist das Gehäuse des Zylinders 30 mit einem Griff 35 versehen. Die Vorrichtung ist an einem Seil 36 aufgehängt.
Das Halteteil 33 besteht aus einer Platte 37 und einem Halbrundkeil 38 (Fig. 7 und 8). Die Nummer 39 bezeichnet die Schneidkante des Keiles. Bei der Extraktion des Schulterblattes wird der Kopf des Beinknochens fest gegen die Unterseite der Platte 37 und die Innenseite des Halbrundkeiles 38 gepreßt.
Die Keilform am Vorderteil des Keiles 38 bewirkt, daß die Kante sich kaum in die Knochen arbeitet, aber sie ermoglicht ein Durchtrennen der das Gelenk umgebenden Sehnen durch die Kante. Zusätzlich drückt der Keil die zwei Knochen auseinander, und er dient als Anschlag und Führung für einen der Knochen. Die Höhe und der Durchmesser des Halbrundkeiles 38 werden dem Ende des Beinknochens angepaßt, um während der Extraktion einen sicheren Anschlag zu gewährleisten.
In Fig. 6 stellt die Nr. 40 das Vorderteil eines Schweines dar, 41 ein Schulterblatt, 42 einen Beinknochen und 43 einen Tisch. Die Bedienung und Funktionsweise des Handwerkzeuges sind wie folgt:
Der Bediener löst das Fleisch an der Oberseite des Schulterblattes und schneidet entlang der beiden Seiten des Schulterblattes, um die Knochenhaut zu durchtrennen. Die Vorrichtung wird über dem Fleischstück in Position gebracht, und der Halbrundkeil 38 des Halteteils 33 wird an der Verbindung zwischen Schulterblatt und Beinknochen plaziert.
Danach legt der Bediener den Greifer 32 fest um den Hals des Schulterblattes und betätigt den pneumatischen Zylinder 30, wodurch die Kolbenstange 31 den Greifer 32 nach oben und weg von dem Halteteil 33 zieht. In der Folge wird der Keil nach unten in die Verbindung zwischen Schulterblatt und Beinknochen gedrückt, und durchtrennt die Sehnen im und am Gelenk. Schließlich schlägt die Platte 37 des Halteteils 33 an und drückt fest gegen die Gelenkkugel des Beinknochens. Die fortgesetzte Zugkraft bewirkt, daß der Kopf des Schulterblattes nach oben und aus der Verbindung mit dem Beinknochen herausgezogen wird. Durch die fortgesetzte Aufwärtsbewegung des Greifers 32 löst sich zuerst der Hals des Schulterblattes und danach die Schaufel des Schulterblattes aus dem Fleischteil des Vorderstückes, bis das Schulterblatt vollständig außerhalb des Vorderstückes ist. Der Knorpel des Schulterblattes kommt zusammen mit dem Schulterblatt heraus, denn die Extraktionsbewegung entspricht der Bewegung, die bei der manuellen Extraktion von Schulterblättern ausgeführt wird, d. h. in einer Richtung im großen und ganzen quer zur Fläche des Schulterblattes.
Das Entfernen des Schulterblattes geschieht also in einem Arbeitsgang, ohne daß der Bediener Handlungen mit kurzzeitig schweren körperlichen Belastungen ausführen muß. Außerdem kann der Knorpel des Schulterblattes während desselben Arbeitsganges entfernt werden. Der Bediener kann das Vorderteil wie gewöhnlich weiterverarbeiten und zur Grob- bzw. Feinzerlegung übergehen.

Claims

1. Vorrichtung zum Entbeinen von einem auf einer horizontalen Auflagefläche (17,43) liegenden Fleischstück, bestehend aus einem im wesentlichen vertikalen Antriebszylinder (2, 30), dessen Kolbenstange mit einem Greifer (6, 32) verbunden ist, der am Knochenhals ansetzt und, bei Betätigung des Antriebszylinders (2,30), auf diesen mit einer nach oben gerichteten Zugkraft einwirkt, und einem Halteteil (4,5,33), das sich bei der Aufwärtsbewegung des am Knochen ansetzenden Greifers (6,32) fest an die außerhalb des Knochens befindlichen Fleischteile anlegt, gekennzeichnet dadurch, daß der Antriebszylinder der Fortsetzung der aufwärts gerichteten Zugkraft am Knochenhals dient, bis der Knochen in einem Arbeitsgang gelöst und vollständig aus dem Fleischstück entfernt ist, wobei für den Greifer (6,32) und die verbundene Kolbenstange des Antriebszylinders (2,30) ein ausreichender vertikaler Hubweg zum Entfernen des Knochens zur Verfügung steht.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der vertikale Hubweg des Greifers (6,32) und der Kolbenstange mindestens um 25 %, vorzugsweise 50 %, größer ist als die durchschnittliche Länge der zu entfernenden Knochen.

3. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 1-2, gekennzeichnet dadurch, daß der vertikale Hubweg des Greifers und der Kolbenstange mindestens das Zweifache der durchschnittlichen Länge der zu entfernenden Knochen beträgt.

4. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 1-3, gekennzeichnet dadurch, daß das Halteteil (4,5,33) in einen Mechanismus (1,36) eingehängt ist, welcher gewährleistet, daß das Halteteil fest an dem Fleischstück anliegen kann, während sich dieses auf der horizontalen Auflagefläche befindet.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4; gekennzeichnet dadurch, daß das Halteteil (33) an dem Gehäuse des Antriebszylinders (30) fest montiert ist und daß das Gehäuse so eingehängt ist, daß es vertikal beweglich ist.

6. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 4-5, gekennzeichnet dadurch, daß das Halteteil (4, 5, 33) bei der Bewegung, mit der es sich fest an das Fleischstück anlegt, sicher und stabil geführt wird.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen weiteren im wesentlichen vertikalen Antriebszylinder (1) aufweist und daß das Halteteil (4,5) an dem freien Ende der Kolbenstange des Antriebszylinders befestigt ist.

8. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 1-7, gekennzeichnet dadurch, daß das Halteteil (4,5,33) eine horizontale Platte (4,22,37) und/oder einen Trennkeil (23,38), vorzugsweise einen Keil mit einer Schneidkante, aufweist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Trennkeil (23,38) die Form eines Abschnitts eines Rotationszylinders hat, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Knochenkopfes entspricht, gegen den er während des Entbeinens drückt.

10. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 1-9, gekennzeichnet dadurch, daß der Greifer (6,32) während der Abwärtsbewegung in Richtung Fleischstück sicher und stabil geführt wird.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Greifer (6,32) an dem freien Ende der Kolbenstange des Antriebszylinders (2,30) befestigt ist.

12. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 1-11, gekennzeichnet dadurch, daß der Greifer (6, 32) zwei Greifhaken besitzt, die durch mindestens ein Antriebsteil, vorzugsweise einen Antriebszylinder (11), steuerbar aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind.

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Unterseite der Greifhaken trichterförmig ausgeformt ist und daß der Schlitz zwischen den Enden der Greifhaken die Spitze des Trichters bildet.

14. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 12-13, gekennzeichnet dadurch, daß der untere Teil der Greifhaken mit einer Zahnung versehen ist, die bei geschlossener Position des Greifers eine Öffnung (12) freigibt, mit der der Knochenhals festgehalten werden kann und die vorzugsweise eine größere Querausdehnung als der Knochenhals besitzt, so daß der Knochen bei der Extraktion unterschiedliche, in verschiedene Richtungen geneigte Positionen einnehmen kann.

15. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 12-14, gekennzeichnet dadurch, daß die Unterteile der sich gegenüberstehenden Greifhaken spitzzulaufend sind und daß die Enden vorzugsweise aufeinander zeigen.

16. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 7-15, gekennzeichnet dadurch, daß das Gehäuse des ersten Antriebszylinders (2) und das Gehäuse des zweiten Antriebszylinders (1) sowie eine horizontale Auflagefläche für das Fleischstück in eine gemeinsame Halterung (3) montiert sind, wobei die Auflagefläche vorzugsweise aus einem schubweise arbeitenden Transportband (17) besteht, dessen Aufgabe es ist, das Fleischstück unter dem Halteteil (4) und dem Greifer (6), die von den Antriebszylindern (1,2) angetrieben sind, zu positionieren.

17. Verfahren zum Entbeinen eines auf einer horizontalen Auflagefläche (17, 43) befindlichen Fleischstückes, bei dem ein Greifer (6,32), der mit der Kolbenstange eines im wesentlichen vertikalen Antriebszylinders (2,30) verbunden ist, den Knochenhals erfaßt und bei dem durch Betätigung des Antriebszylinders eine aufwärts gerichtete Zugkraft auf den Hals einwirkt, während der ein Halteteil (4,5,33) fest an den Teilen des Fleischstückes außerhalb des Knochens anliegt, gekennzeichnet dadurch, daß der Greifer (6,32) und die Kolbenstange des mit dem Greifer verbundenen Antriebszylinders (2,30) über einen vertikalen Hubweg verfügen, der größer ist als die Länge des zu entfernenden Knochens, sowie dadurch, daß die aufwärts gerichtete Zugkraft am Knochenhals fortgesetzt wird, bis der Knochen in einem Arbeitsgang des Antriebszylinders gelöst und aus dem Fleischstück vollständig entfernt ist.

18. Verfahren gemäß Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß das Halteteil (4,5,33) vor Beginn der aufwärts gerichteten Zugkraft fest an dem Fleischstück aufliegt.

19. Verfahren gemäß Anspruch 18, gekennzeichnet dadurch, daß das Halteteil einen Haltekeil (23,38) umfaßt, der am Kopf des zu entfernenden Knochens plaziert wird, wobei der Keil vorzugsweise eine Schneidkante aufweist.

20. Verfahren gemäß Ansprüchen 17-19, gekennzeichnet dadurch, daß der Greifer (6,32) durch die Abwärtsbewegung, durch die er am Knochenhals ansetzt, sicher und stabil geführt wird.

21. Verfahren gemäß Ansprüchen 17-20, gekennzeichnet dadurch, daß der Greifer zwei Greifhaken (8) aufweist, die steuerbar aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind.