专利名称：用于取出家禽胸部软骨的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于从家禽胸部屠体(Gefliigelbrustkarkasse)取出胸部软骨(Brustknorpel)的装置。
背景技术：
胸部软骨(“胸骨”)——就家禽而论，其形成胸骨的延伸部——被制药行业用作获得软骨素硫酸盐和透明质酸钠(HyaIurons^ure-Natrium)以及其他有医用价值的
氨基酸的原材料。通常，分离和收集仅重数克的小块软骨是昂贵的手工活，使得并不是所有理论上 都可重获的胸部软骨块实际上都是可获得的，需求超出可获得数量的许多倍。家禽剥离在欧洲是广泛自动化的，并且大部分通过机器实现，其中在从家禽身体分离胸部肉的第一步骤中，分离掉带有骨(胸骨、胸部软骨以及肋骨)的整个胸部块，该胸部块在另一个自动剥离机器中被夹住。在所述机器中，所述胸部块借助一个传送器被拉过剥离装置。在通常应用的传送速度的实例中，例如约15km/h，不可能用手获得胸部软骨。
发明内容
本发明的目的在于提出一种装置，借助该装置可从一个胸部块分离出胸部软骨，而不降低所述胸部块的传送速度或者不需要将所述胸部块再保持到另一个装置中。根据本发明，该目的通过一种用于从家禽胸部屠体取出胸部软骨的装置实现，所述装置具有一个传送装置，用于沿直的一一尤其是水平的——运动路径以固定定向移动所述胸部屠体，其中所述胸部屠体的一个正中平面相对于所述运动路径垂直定向；一个位置固定的切割装置，所述切割装置具有用于执行横向切割的横向刀片，所述横向切割穿过所述胸部软骨并且在一个垂直于所述正中平面布置的横向切割平面中延伸，其中所述横向切割平面与所述胸部屠体的一个横向平面围成最高达30°的角，所述横向平面相对于所述正中平面垂直布置；以及用于执行前部切割的前部刀片，所述前部切割穿过所述胸部软骨并且在相对于所述正中平面垂直布置的一个前部切割平面中延伸，其中所述前部切割平面与所述胸部屠体的一个前部平面围成最高达30°的角，所述前部平面被布置为相对于所述正中平面(20)垂直以及相对于所述横向平面垂直。作为位置固定的切割装置相对于移动的胸部屠体的预定定向的结果，两个刀片——横向刀片以及前部刀片——能够以限定方式从胸骨中切割出胸部软骨，而不会有在横向刀片和/或前部刀片与传送装置或其他部分(如胸部屠体的肉或骨)之间的任何不希望接触。根据限定，横向平面和前部平面相对于所述胸部屠体的正中平面垂直延伸以及相对于彼此垂直延伸，但是，横向切割平面和前部切割平面不强制必须相互垂直。优选地，所述横向刀片和/或所述前部刀片是平面的。另外，优选的是，所述横向刀片和/或所述前部刀片以直的方式(geradlinig)实现。所述横向刀片优选在横向切割平面中延伸。此外，另一个横向刀片优选在横向切割平面中延伸。所述前部刀片优选在前部切割平面中延伸。另外，可提供的是所述横向刀片和/或所述前部刀片相对于所述运动路径成锐角布置，特别地相对于所述运动路径的角度最高达10°、15°或20°。所述横向刀片和所述前部刀片可从一个指向与所述运动方向相反的尖端延伸出。在该实例中，可设置的是，所述横向刀片和/或所述前部刀片的相应刀片的一个邻近所述尖端的开始区域(始于所述尖端，最高达总长度的10%、20%或30%)是钝的。在所述横向刀片和前部刀片的开始区域之间围起的一个锐角可以是5°到30°，优选在10°到20°。本发明优选提供了所述横向刀片具有与其关联的另一个横向刀片，该另一个横向刀片与所述横向刀片相对置，用于执行另一个横向切割，尤其在横向切割平面中。所述另一个横向刀片可被实现为转动的切割刀片或刚性保持的切割刀片，例如实现为如下一个切割 刀片，该切割刀片布置为在胸部屠体的运动方向以锐角与所述横向刀片会聚。在本发明的另一个改进中，可设置在所述横向刀片上方和/或下方布置一个机械输送装置和/或刮具，所述机械输送装置和/或刮具用于沿着胸部屠体的运动方向移动从胸部屠体完全或部分地分离的胸部软骨，和/或用于刮擦所述横向刀片。所述输送装置或刮具可联接至一个驱动元件，该驱动元件被布置在所述横向刀片的上方并且借助于所述传送装置或借助于由所述传送装置移动的胸部屠体是可移动的。在一个优选实施方案中，设置了所述驱动元件和所述输送装置各自具有径向延伸的臂并且是可转动安装的。作为所述输送装置的替代或除了所述输送装置之外，可在所述横向刀片或所述另一个横向刀片的上方和/或下方提供刮具，所述刮具有利地与所述胸部屠体的运动方向相反地在每一个切割操作之后刮擦所述横向刀片或另一个横向刀片。本发明还涉及一种用于从家禽胸部屠体取出胸部软骨的方法，尤其使用根据本发明的装置，其中所述胸部屠体沿着一个直的——尤其是水平的——运动路径移动，所述胸部屠体的一个正中平面相对于所述运动路径垂直定向，提供具有两个刀片的一个位置固定的切割装置，借助于在所述移动的胸部屠体和位置固定的切割装置之间的相互作用，执行穿过所述胸部软骨的横向切割，所述横向切割在一个相对于所述正中平面垂直布置的横向切割平面中延伸，其中所述横向切割平面与所述胸部屠体的一个横向平面围成最高达30°的角，所述横向平面相对于所述正中平面垂直布置，并且执行穿过所述胸部软骨的前部切害I]，所述前部切割在相对于所述正中平面垂直布置的一个前部切割平面中延伸，其中所述前部切割平面与所述胸部屠体的一个前部平面围成最高达30°的角，所述前部平面被布置为相对于所述正中平面垂直以及相对于所述横向平面垂直布置，其中从所述胸部屠体中分离出所述胸部软骨的至少一部分。优选地，所述胸部屠体的前部平面竖直定向或者相对于竖直平面在最高达10°、15°、20°或30°的角度范围内。所述横向切割可优选在水平前向延伸的矢状方向执行。所述前部切割可优选在向下延伸的竖向方向执行。优选地，设置所述横向切割和所述前部切割从一个共同的起始点或一个共同的起始线延伸。
优选设置执行了另外一个横向切割，该另外一个横向切割沿与所述横向切割相对的方向延伸并且能够与所述横向切割在相同的平面内延伸。可同时执行横向切割、前部切割和另外一个横向切割。设置了相对于所述胸部屠体的运动进程以成比例方式逐渐执行所述横向切割、前部切割和另外一个横向切割中的至少一个，尤其以等于胸部屠体的传送速度的速度或以胸部屠体的传送速度的5%、10%、15%、20%、30%、40%或50%的速度执行切割。
参照附图，通过示例实施方案在下文进一步解释本发明，在附图中 图I示出用于家禽胸部屠体的固定元件的侧视图；图2示出根据图I的固定元件的主视图；图3示出从上方观察根据图I和2的固定元件的俯视图；图4示出从斜前方观察根据图1-3的固定元件的立体图；图5示出从斜前方观察根据图1-4的固定元件的立体图，家禽胸部屠体被保持在所述固定元件上；图6示出固定元件的侧视图，家禽胸部屠体被保持在所述固定元件上；图7示出保持在固定元件上的家禽胸部屠体的主视图；图8示出在刺进胸部屠体的胸部软骨之前一个切割装置的立体示意图；图9示出刚刺进胸部软骨之后根据图8的切割装置；图10示出在切割进入胸部软骨时的切割装置；图11示出切割装置的立体图；图12示出本发明的另一实施方案的立体图；图13示出根据图12的实施方案的俯视图；图14示出根据图12和13的实施方案在运动方向的主视图；图15示出从下方观察到根据图12到14的实施方案的视图；图16示出根据图12到15的实施方案的主要元件的分解示意图；图17示出根据图12到16的实施方案的切割装置的俯视图。
具体实施例方式首先，参照图I至7解释用于保持和移动家禽胸部屠体的传送装置，以及将家禽胸部屠体对准和固定到所述传送装置。图I示出用于家禽胸部屠体4的固定元件2的侧视图，所述家禽胸部屠体用虚线表不，所述固定兀件具有导向部分6和固定部分8。导向部分6具有T形截面的底切导向凹槽10 ;通过所述导向凹槽，固定元件2可在一个被实现为具有相对应截面的传送装置的导向轨上拉动，以将保持在固定部分8上的家禽胸部屠体4 一个接一个传送至不同的处理台。家禽胸部屠体4可插入在一个钩状突出部12和固定部分8的一个成角的、合适轮廓的接触表面14之间，并且家禽胸部屠体4能够借助于一个沿突出部12的方向能被拉出的固定支耳(Fixierungszapfen) 16 (图4)以形状配合且具有小游隙(spielarm)的方式被固定,如图7比较图2示出的。
在固定到固定部分8的位置，如图5到7示出的，家禽胸部屠体4的正中平面20以竖向方式并且沿固定元件2的纵向方向延伸，该正中平面20居中通过接触表面14、固定支耳16和突出部12。因为家禽胸部屠体的正中平面是作为对称面居中延伸通过脊骨和胸骨的平面，用这样的定向同时确保了胸骨22和胸部软骨24的竖向对准。可看到，正中平面20相对于运动路径26垂直延伸，沿着该运动路径固定元件2沿着运动方向28在传送装置中向前移动。因为在实践中，确定的处理装置和传送装置始终处理一个相同大小的已屠杀的肉畜，确保了胸部屠体4也始终具有相同尺寸，这样能够以可复制并且具有小游隙的方式实现将胸部屠体固定到固定元件2。在侧视图中，图6再次清晰示出胸骨22和胸部软骨24可直接位于接触表面14的下部附近的布置。下面参照图8-11解释本发明的用于分离胸部软骨的装置。一个关于所述传送装置和移动的固定元件2以位置固定方式布置的切割装置30被这样定位，使得家禽胸部屠 体——其被固定至沿一个预定运动路径向前移动的固定元件2——以一种强迫方式移动到接合所述切割装置，结果所述胸部软骨以目标方式被分离，而不使胸部屠体以任何其他方式被另外损坏。切割装置30具有至少两个刀片用于此目的，S卩，首先一个横向刀片32，该横向刀片在示出的示例实施方案中被布置为平行于胸部屠体4的横向平面34 (也参见图7)，以及另外一个前部刀片36，该前部刀片被布置为平行于胸部屠体4的前部平面38。横向平面34相对于正中平面20垂直延伸，并且在示出的示例实施方案中，沿基本水平方式走向。前部平面38也相对于正中平面20垂直延伸，并且另外相对于横向平面34垂直延伸，并且在示出的示例实施方案中，沿竖向方式走向。由于正中平面20相对于运动路径26以及相对于屠体的运动方向28都垂直延伸，横向平面34以及前部平面38各自平行于运动路径26以及运动方向28走向。因为胸部软骨的形状以及胸部屠体4到固定元件2的固定都可能有变化，有利的是，横向刀片32不是精确地沿横向平面34走向，而是沿横向切割平面走向，所述横向切割平面与所述横向平面成一个角度延伸，从而能够遵循一种更准确方式，例如遵循在胸骨22和胸软骨24之间的不是水平而是倾斜延伸的过渡部40 (图6)。在每一种情况，有利的是，横向刀片32沿一个平行于运动路径26的平面行进，使得当胸部屠体移动经过固定刀片时，沿横向于传送运动的方向没有高度未对准。为了例如在矢状方向42，即在沿正中平面20和横向平面34走向的、指向远离固定元件2的方向能够实现逐渐切割过程，横向刀片32被布置为相对于运动路径26或相对于运动方向28成一个锐角t。前部刀片36也不需要精确地沿前部平面38走向，而是可布置在一个前部切割平面，所述前部切割平面与前部平面成一个角度走向，还具有补偿在单个胸部屠体的形状或固定方面的某些偏差的目的。为了在前部刀片36的区域中对应于胸部屠体的前向运动获得沿向下方向43的逐渐切割级进，前部刀片36，也如同横向刀片32，被布置为相对于胸部屠体4的运动路径26或者运动方向28成一个锐角f。横向刀片32和前部刀片36被这样布置，使得它们基本会聚在一点，它们以一个尖端44为出发点，在该尖端的区域中它们相对较钝。尖端44被这样定位，使得它刺入胸部软骨或者在胸部软骨与固定元件之间、在所述胸骨和所述胸部软骨之间的过渡部40的高度直接邻近于所述胸骨，使得从这一点，横向刀片32可在方向42沿着过渡部40执行基本水平的切割，前部刀片36可在方向43在胸骨和胸部软骨之间进行基本竖向的切割。在所述尖端的区域中形成钝的刀片的效果是，当所述尖端初始刺入时，首先不是进入切割动作，而是由于尖端的楔形效果，胸部软骨被部分地抬起或者推离固定元件，简化并改进了随后的切割过程。图9示出了所述尖端刺穿在胸部软骨和胸骨或肋骨之间的第一阶段。图10示出进一步的切割进展，其中横向刀片和前部刀片的尖锐区域现在开始起作用。
为了简化完整切除胸部软骨，以有利方式提供了另一个横向刀片50，该横向刀片50布置在横向刀片32的平面中并且也相对于运动路径26成锐角校准，但是相反定向，使得在两个横向刀片32、50之间形成一个逐渐变细收窄的间隙，由于胸部屠体4的运动，所述胸部软骨被移动进入该间隙，在该间隙的末端，所述胸部软骨以限定方式切除。图11示出了本发明的切割装置30的俯视图，可以看到被布置为相对于运动路径26成锐角布置的横向刀片32和前部刀片36、尖端44以及另一个横向刀片50。虚线还示出了在横向刀片32、50下方具有臂54的机械输送装置52，该装置的目的是每当一个胸部屠体移动经过时，沿着运动方向28进一步移走基本或完全分离的胸部软骨，使得在切割装置的区域中没有堵塞。输送装置52可抗扭转地连接至一个可转动驱动元件，该可转动驱动元件布置在横向刀片32上方并且还具有一个或多个径向延伸臂,所述一个或多个径向延伸臂(在每一情况中)被正经过的胸部屠体带动。本发明的另一个实施方案在下文通过图12到17解释，所述实施方案在许多方面与前述解释的实施方案相当，因此对于相同元件使用相同的参考标记。带有接触表面14的固定元件2——仅示出了突出部12——通过其导向凹槽10在导向轨道11上被导向，该导向轨道用虚线表示，该导向轨道(在图12中以阴影线方式示出)的横截面与导向凹槽10的横截面匹配。如图13、15和17所示，提供了一个横向刀片32和布置在相同平面的另一个横向刀片50，所述刀片被布置为相互成大约20°的锐角，并且相对于正在进入的胸部屠体的运动方向或相对于导向轨道11的纵向方向成相同角度。图13示出了正中平面20的位置，该正中平面相对于绘图平面垂直地居中延伸通过固定元件2以及相对于(水平)运动方向28垂直延伸。如图14中所示,在该图中正中平面20作为位于绘图平面中的表面同样示出，横向刀片32以及另一个横向刀片50 (未单独示出)延伸在一个相对于正中平面20垂直布置的横向切割平面35中。横向切割平面35可与横向平面34围起一个最高达30°的角度ts，该角度ts在本实施例中例如在5到10°之间，所述横向平面34由胸部屠体4的几何形状确定并且通常以水平方式延伸。前部刀片36在一个前部切割平面39中延伸，该前部切割平面39相对于正中平面20垂直布置并且可与前部平面38围起一个最高达30°的角度fs，该角度fs在本实施例中例如在5到10°之间，所述前部平面38由胸部屠体4的几何形状确定并且相对于横向平面34垂直延伸，在示出的实施例中，即以竖向方式延伸。如图14进一步示出，横向刀片32和前部刀片36从尖端44延伸出。
如图16具体可见，所有的刀片32、36和50都安装在一个矩形切割主体60上，所述矩形切割主体具有一个近似水平柄62和一个近似竖向柄64，在该近似水平柄62上安装有所述横向刀片32和另一个横向刀片50，所述近似竖向柄离开近似水平柄并在所述近似竖向柄上安装有前部刀片36。所述尖端44与运动方向28相反地突出在水平柄62和竖向柄64之间的过渡区域。所有的刀片都被实现为可互换的切割板或切割刀片，它们通过借助于螺钉紧固到切割主体60的夹紧板被固定，从而轻易可更换。图16示出了对于前部刀片36的这一点，所述前部刀片被形成为一个切割板66，该切割板借助于夹紧板68和螺钉70被可更换地保持在竖向柄64，对于横向刀片32、50也如此。在本实施例中，相应的切割板的位置被相应柄的外侧边缘的一个凹部准确确定，例如被竖向柄64中的一个凹部72准确确定。在切割主体60的水平柄62处，上刮具74和下刮具76在垂直于横向切割平面35可转动安装的一个刮具轴78上被抗扭转地保持。另外,起动杆80抗扭转地安装在所述刮具轴78上,在固定元件2或胸部屠体4到达时,所述起动杆被所述固定元件2或胸部屠体4枢轴转动并且同时带动所述刮具74、76，使得所述刮具74、76在横向刀片32和另一个横向刀片50的上方和下方向前移动，以及首先沿着运动方向28刮擦经过所述刀片。在这样 的情况下，可能附着的肉残留物都被刮掉，另外所述刮具74和/或刮具76都实现了与第一实施方案的实例中相同的输送功能，以沿着刀具移动胸部软骨并避免附着。枢轴转动连接到起动杆80的是一个弹簧加载的压力缸82，在固定元件2或胸部屠体4已经经过之后，该压力缸将起动杆80移动回到初始位置(见图13的顺时针方向)，直到起动杆80碰撞抵住固定至切割主体的挡块84。在该实例中，一旦胸部屠体已经经过，刮具沿与运动方向28相反的方向移动，并且再次刮擦横向刀片和另外的横向刀片。参考列表2 固定元件(传送装置)4 家禽胸部屠体6 导向部分8 固定部分10 导向凹槽11 导向轨道12 突出部14 接触表面16 固定支耳20 正中平面22 胸骨24 胸部软骨26 运动路径28 运动方向30 切割方向32 横向刀片34 横向平面
35横向切割平面36前部刀片38前部平面39前部切割平面40过渡部42矢状方向43向下方向44尖端 50另一个横向刀片52输送装置54臂60切割主体62水平柄64竖向柄66切割板68夹紧板70螺钉72凹部74上刮具76下刮具78刮具轴80起动杆82压力缸84挡块t32和28之间的角度f36和28之间的角度ts35和34之间的角度fs39和38之间的角度
权利要求
1.ー种用于从家禽胸部屠体(4)取出胸部软骨(24)的装置，所述装置具有 一个传送装置(2)，用于沿直的——尤其是水平的——运动路径(26)以固定定向移动所述胸部屠体(4)，其中所述胸部屠体(4)的ー个正中平面(20)相对于所述运动路径(26)垂直定向； ー个位置固定的切割装置(30)，具有 用于执行横向切割的横向刀片(32)，所述横向切割穿过所述胸部软骨(24)并且在一个相对于所述正中平面(26)垂直布置的横向切割平面中延伸，其中所述横向切割平面与所述胸部屠体(4)的ー个横向平面(34)围成最高达30°的角，所述横向平面(34)相对于所述正中平面(20)垂直布置；以及 用于执行前部切割的前部刀片(36)，所述前部切割穿过所述胸部软骨(24)并且在相对于所述正中平面(20)垂直布置的ー个前部切割平面中延伸，其中所述前部切割平面与所述胸部屠体(4)的ー个前部平面(38)围成最高达30°的角，所述前部平面(38)被布置为相对于所述正中平面(20)垂直以及相对于所述横向平面(34)垂直。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述横向刀片(32)和/或所述前部刀片(36)是平面的。
3.根据权利要求I或2所述的装置，其特征在于，所述横向刀片(32)和/或所述前部刀片(36)以直的方式实现。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述横向刀片(32)和/或所述前部刀片(36)相对于所述运动路径(26)成鋭角布置，特别地相对于所述运动路径的角度最高达10°、15°或20°。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述横向刀片(32)和所述前部刀片(36)从ー个指向与运动方向(28)相反的尖端(44)延伸出。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述横向刀片(32)和/或所述前部刀片(36)的邻近所述尖端(44)的一个开始区域是钝的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述横向刀片(32)具有与其关联的另ー个横向刀片(50),该另ー个横向刀片(50)与所述横向刀片(32)对置并且被布置为沿胸部屠体(4)的运动方向以锐角与所述横向刀片(32)会聚，用于执行补充的横向切害I]，尤其在横向切割平面中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，ー个机械输送装置(52)和/或刮具(74，76)被布置在所述横向刀片(32)上方和/或下方，所述机械输送装置和/或刮具用于沿着胸部屠体(4)的运动方向(28)移动从所述胸部屠体(4)完全或部分地分离的胸部软骨(24)，和/或用于刮擦所述横向刀片(32)。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述输送装置(52)或所述刮具(74，76)联接至一个驱动元件(80)，该驱动元件被布置在所述横向刀片(32)的上方并且借助于所述传送装置(2 )或借助于由所述传送装置移动的胸部屠体是可移动的。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述驱动元件和所述输送装置(52)各自具有径向延伸的臂(54)。
11.ー种用于从家禽胸部屠体(4)取出胸部软骨(24)的方法，尤其使用如权利要求1-10中任一项所述的装置，其中所述胸部屠体(4)沿着一个直的——尤其是水平的——运动路径(26)移动,所述胸部屠体(4)的ー个正中平面(20)相对于所述运动路径(26)垂直定向，提供具有两个刀片(32，36)的ー个位置固定的切割装置(30)，借助于在移动的所述胸部屠体(4)和位置固定的切割装置(30)之间的相互作用，执行横向切割，所述横向切割穿过所述胸部软骨(24)并且在一个相对于所述正中平面(26)垂直布置的横向切割平面中延伸，其中所述横向切割平面与所述胸部屠体(4)的ー个横向平面(24)围成最高达30°的角，所述横向平面(24)相对于所述正中平面(20)垂直布置，并且执行前部切割，所述前部切割穿过所述胸部软骨并且在相对于所述正中平面(20)垂直布置的ー个前部切割平面中延伸，其中所述前部切割平面与所述胸部屠体(4)的ー个前部平面(38)围成最高达30°的角，所述前部平面(38)被布置为相对于所述正中平面(20)垂直以及相对于所述横向平面(34)垂直，其中从所述胸部屠体(4)分离出所述胸部软骨(24)的至少一部分。
12.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述胸部屠体(24)的前部平面(38)竖直定向或者相对于竖直平面在最高达10°、15°、20°或30°的角度范围内。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述横向切割和所述前部切割从ー个共同的起始点或ー个共同的起始线延伸。
14.根据权利要求11到13中任一项所述的方法，其特征在干，同时执行横向切割和前部切割。
15.根据权利要求11到14中任一项所述的方法,其特征在于,执行另外ー个横向切割，该另外ー个横向切割沿与所述横向切割相对的方向延伸并且能够与所述横向切割在相同的平面内延伸。
全文摘要
本发明涉及用于从家禽胸部屠体(4)取出胸部软骨(24)的装置和方法，该装置具有传送装置(2)，用于沿直的、尤其水平的运动路径(26)以固定定向移动该胸部屠体，胸部屠体的正中平面(20)垂直于运动路径定向；固定的切割设备(30)，具有用于执行穿过胸部软骨的横向切割的横向刀片(32)，横向切割在垂直于正中平面布置的横向切割平面中延伸，横向切割平面和胸部屠体的垂直于正中平面布置的横向平面(34)围成最高达30°的角；以及用于执行穿过胸部软骨的前部切割的前部刀片(36)，前部切割在垂直于正中平面布置的前部切割平面中延伸，前部切割平面和胸部屠体的前部平面(38)围成最高达30°的角，所述前部平面被布置为垂直于正中平面且垂直于横向平面。
文档编号A22C21/00GK102781243SQ201080057025
公开日2012年11月14日 申请日期2010年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者J·詹森 申请人:马雷尔斯托克家禽加工有限公司