DE19825095C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Gehalts vorbestimmter Inhaltsstoffe mit stochastischer Verteilung in Warengütern, die von fester und inhomogener Konsistenz sind - Google Patents

Description

Die folgende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gehalts vorbe­ stimmter Inhaltsstoffe mit stochastischer Verteilung in schneidfähigen Waren­ gütern nach den Ansprüchen 1 und 12.

Derartige Verfahren dürften allgemein bekannt sein.

Ein derartiges Verfahren beruht auf dem Prinzip, daß mono­ chromes Licht in die Oberfläche des zu untersuchenden Waren­ gutes eingestrahlt wird. Die Wellenlänge des Lichts ist so abgestimmt, daß bestimmte Moleküle der aufzudeckenden In­ haltsstoffe zur Schwingung angeregt werden. Das zurückreflek­ tierte Licht wird von dem Meßkopf in das Lichtleitersystem weitergegeben. Über ein optisches Gitter wird das reflektier­ te Licht dann so aufbereitet, daß es spektrometrisch zerlegt werden kann.

Das zerlegte Licht gibt somit einen Aufschluß über den jeweiligen Gehalt des Inhaltsstoffs im zu untersuchenden Wa­ rengut.

Da zwischen dem Warengut und dem Meßkopf stets eine Re­ lativbewegung erfolgt, können auf diese Weise auch stochastisch verteilte Inhaltsstoffe in den Warengütern untersucht werden.

Durch die Relativbewegung zwischen dem Meßkopf und dem Warengut erfolgt eine wegintegrale Messung an der Oberfläche des Warenguts, die sich unter Berücksichtigung statistischer Methoden dann in ein Volumenintegral umrechnen läßt.

Dieses Prinzip ist in vielfältiger Hinsicht anwendbar. Es eignet sich insbesondere für die Prozeßüberwachung von Prozessen der industriellen Fertigung einschließlich der kon­ tinuierlichen Überwachung von Stoffzusammensetzungen, bei­ spielsweise bei Schüttgut oder Flüssigkeiten.

Ferner läßt das bekannte Verfahren sowohl eine kontakt­ freie als auch eine kontaktgebundene Erfassung zu.

Die kontaktfreie Meßmethode setzt jedoch voraus, daß der Meßkopf, der das Ende des Lichtleitersystems darstellt, wäh­ rend des gesamten Prozesses unbeeinträchtigt lichtdurchlässig bleibt.

Dies läßt sich nicht in allen Prozessen gewährleisten.

Die Gefahr der Verschmutzung des Meßkopfs muß daher bei der Auswahl der jeweiligen Meßmethode berücksichtigt werden.

Alternativ hierzu gibt es die kontaktgebundene Meßmetho­ de, die beispielsweise an Umlenkwalzen von Warenbahnen ange­ wandt wird. Hierbei sind auf dem Mantel der Umlenkwalze di­ verse Meßköpfe verteilt, die während des Durchlaufs der Wa­ renbahn mit deren Außenseite in vorübergehenden Kontakt gera­ ten, um die Messung durchzuführen.

Beide Meßmethoden haben jedoch im Hinblick auf bestimmte Warengüter ihre Nachteile.

So ist zum Beispiel keine Meßmethode gut geeignet für Warengüter von geringfügig schmieriger Konsistenz, weil dann die Gefahr des Zusetzens des Meßkopfs durch Verschmutzung (= Verblindung) sowohl für das berührungslose Verfahren als auch für das kontaktgebundene Verfahren gilt.

Ein wichtiges Anwendungsbeispiel dieses bekannten Ver­ fahrens ist die Überwachung von Prozessen zur Verarbeitung von Fleisch. Bei diesen Warengütern will man innerhalb mög­ lichst enger Toleranzen einen vorgegebenen Gehalt an Inhalts­ stoffen feststellen können oder durch Zumischung erhalten. So ist es beispielsweise bei der Wurstherstellung notwendig, vorher zu sagen, welchen Fettgehalt das zerkleinerte Fleisch hat. Da es hier speziell auf die stochastische Verteilung der Fettstoffe im Fleisch ankommt, weil die Fettstoffe mit dem Fleisch nicht homogen vermischt sind, entsteht hier das Pro­ blem, bei der Vorzerkleinerung bereits eine zuverlässige Aus­ sage über das nachher zu erwartende Ergebnis machen zu kön­ nen.

Daher kommt dem Aspekt der Vorhersage des Ergebnisses eine hohe Aufmerksamkeit zu. Zu diesem Zweck muß mit einer sehr engen Toleranz das Ergebnis vorhersagbar sein. Sollte sich bei der Verarbeitung einer bestimmten Charge nämlich he­ rausstellen, daß das angestrebte Ziel nicht erreicht werden kann, so muß regelungstechnisch so eingegriffen werden, daß durch Zumischung vorbestimmter Mengen von Zerkleinerungsgut aus anderen Chargen eine Gesamtcharge entsteht, die den Soll­ wertgehalt des jeweiligen Inhaltsstoffs hat.

Es soll ausdrücklich gesagt sein, daß ein Teilaspekt der Erfindung auch darin besteht, unterschiedliche Inhaltsstoffe wie zum Beispiel Protein, Kollagen, Wasser, Salze . . . erfassen und zum Beispiel in Gewichtsprozenten ausdrücken zu können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, das kon­ taktgebundene Meßverfahren insbesondere für Warengüter, die einem Zerkleinerungsprozeß unterworfen werden, so weiterzu­ bilden, daß es bei geringem apparativem Aufwand auch bei den­ jenigen Warengütern einsetzbar ist, bei denen bislang die Ge­ fahr der Verblindung des Meßkopfs unausweichlich war.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Eine hierfür geeignete Vorrichtung ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 12.

Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß durch den ständigen Flächenkontakt zwischen dem Meßkopf und einer Ober­ fläche des zu untersuchenden Warengutes eine optische Ver­ blindung des Meßkopfs unterbleibt.

Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß allein die vollständige Stirnfläche des Meßkopfs bei ständiger Relativ­ bewegung zum Warengut in Flächenkontakt mit dem Warengut ge­ halten wird.

Hierdurch wird verhindert, daß sich schmierige Partikel, die der Oberfläche des Warenguts anhaften, den Meßkopf zuset­ zen. Durch die Relativbewegung zwischen Meßkopf und Oberflä­ che des Warenguts wird folglich die gesamte Stirnfläche des Meßkopfs stets frei geputzt.

Es entsteht durch den ständigen Kontakt während der Re­ lativbewegung ein Freiputzeffekt am Meßkopf, so daß die Mes­ sung hochgenau und präzise erfolgen kann.

Wesentlich ist auch die vorbestimmte Anpreßkraft zwi­ schen Meßkopf und Warengut. Hierdurch ist der Wischeffekt sichergestellt, der zur Befreiung der Stirnfläche des Meßk­ opfs von schmierigen sich absetzenden Inhaltsstoffen führt.

Durch die ständige Gleitbewegung zwischen der Stirnflä­ che des Meßkopfs und der Außenfläche des Warenguts werden Störeffekte während des Meßzyklus unterbunden. Die Gleitbewe­ gung sorgt sozusagen selbsttätig für die Sauberhaltung der Lichteintrittsfläche, welche die Stirnfläche des Meßkopfs bietet. Der Selbstreinigungseffekt ist daher wesentlich für die Erfindung.

Das Licht aus dem Lichtleitersystem kann daher ungehin­ dert sowohl in das Warengut eindringen als auch das von dort reflektierte Licht in den Lichtleiter zurücktreten.

Es soll ausdrücklich gesagt sein, daß das Verfahren der vorliegenden Erfindung auch auf Warengüter von nicht schmie­ riger Oberflächenkonsistenz anwendbar ist.

Eine besondere Eignung für Warengüter von fleischartiger Konsistenz liegt jedoch aufgrund des Selbstreinigungseffekts vor. Insbesondere im industriellen Bereich der Wurstherstel­ lung mit stückiger Vorzerkleinerung bietet das Verfahren erhebliche Vorteile. Hierauf wird noch eingegangen.

Der Meßkopf kann oszillierend oder unidirektional rotie­ rend angetrieben werden. Dies stellt eine Weiterbildung dar, die sich zur losweisen Verarbeitung einer größeren Charge von Warengütern eignet.

Zusätzlich kann für oszillierend angetriebene Meßköpfe vorgesehen sein, daß nach jedem Meßhub ein Leerhub ausgeführt wird.

Diese Maßnahme dient einer vereinheitlichten Wischrich­ tung an der Stirnfläche des Meßkopfs. Der Meßkopf wird somit stets in einer einzigen Richtung freigewischt. In der Gegen­ richtung ist der Kontakt zwischen der Stirnfläche des Meß­ kopfs und dem Warengut ausgeschlossen.

Insbesondere bei der Zerkleinerung von Fleisch, vorzugs­ weise Gefrierfleisch läßt sich das Verfahren sehr gut in das Zerkleinerungsverfahren integrieren.

Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, die Bewegung des Meßkopfs mit der Bewegung der Schneideinrichtung zu koppeln. Da mit jeder Schneidbewegung in der Schnittebene oder einer hierzu parallelen Ebene eine Messung durchgeführt wird, ergibt sich somit bei eindimensionaler Bewegung des Meßkopfs ein zweidimensionales Meßprotokoll über die Länge des Waren­ gutes.

Zusätzlich können auch mehrere Meßköpfe parallel zuein­ ander angeordnet werden, so daß sich in diesem Fall ein drei­ dimensionales Netz aus Meßwerten ergeben wird.

Das Verfahren eignet sich insbesondere zur vollautomati­ schen Datenverarbeitung. In diesem Fall wird bei kontinuier­ licher Messung eine Auswertung zu vorbestimmten Zeitpunkten vorgenommen.

Da bei kontinuierlicher Messung das Meßsignal auch kon­ tinuierlich anliegt, sich jedoch laufend ändert, sollten die Zeitpunkte der Meßwertauswertung mehr als 20 Millisekunden auseinander liegen. Da die Meßgeschwindigkeit im Bereich von etwa 20 Zentimeter pro Sekunde liegt, wird hierdurch entlang des Meßweges ein völlig ausreichend genaues Meßprotokoll zu erwarten sein. Als Untergrenze ist eine einzige Messung für jede Schnittebene anzusetzen.

Darüber hinaus sollte die Möglichkeit einer Kalibrierung vorgesehen sein, um ein und dasselbe Verfahren für Warengüter der verschiedensten Art einsetzen zu können. Dies bietet auch den Vorteil einer z. B. verschleißbedingten Anpassung der Meßkomponenten.

Von besonderer Bedeutung ist das Verfahren für den Fall, daß es mit einem Zumischverfahren gekoppelt ist.

Ziel des Zumischverfahrens ist es, ein künstlich zusam­ mengestelltes Warengut zu erhalten, in welchem der %-Anteil des Inhaltsstoffs vorgegeben ist.

Zu diesem Zweck ist die genaue Erfassung des Gehalts des betreffenden Inhaltsstoffs in jedem Los der gesamten Charge notwendig. Durch entsprechende numerische Integration über das gesamte Volumen der Charge läßt sich dann vorhersagen, mit welchem Gehalt der betreffende Inhaltsstoff vorliegen wird.

Entsprechende Abweichungen vom Sollwert können dann durch Zumischung von Losen mit abweichendem Gehalt rechtzei­ tig korrigiert werden.

Aus der Erfindung ergibt sich somit dann der Vorteil, daß die heute üblichen großen Schwankungsbreiten zum Beispiel bei den Fettangaben bei Salami erheblich enger werden.

Die erzielbare Schwankungsbreite dürfte erheblich unter ±1% liegen.

Eine geeignete Vorrichtung ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 12.

Wesentlich hier ist der nahtlose und bündige Abschluß des Meßkopfs mit derjenigen Ebene des Meßkopfhalters, welche dem Warengut zugewandt ist. An der durchgehend glatten Fläche kann sich nichts absetzen.

Auf diese Weise wird einerseits der Verschleiß des Meß­ kopfs durch den ständigen Kontakt mit dem Warengut gering ge­ halten. Andererseits wird der Meßkopf selbst stets freige­ putzt. Ein Zusetzen von Trennfugen etc. ist ausgeschlossen.

Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Wei­ terbildungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einer Zerkleinerungsmaschine für Gefrierfleisch,

Fig. 2 eine Detailansicht des Bereichs II gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß der Linie III-III aus Fig. 1,

Fig. 4 eine Messereinheit von oben entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3.

Die Figuren zeigen eine Zerkleinerungsmaschine 1, wie sie zum Zerkleinern von Gefrierfleisch 3 üblich und bekannt ist. Das Gefrierfleisch 3 liegt auf dem Maschinenkörper 23 auf und wird von einem Fördertisch 2 schrittweise gefördert. In Förderrichtung vor der Kopffläche des Gefrierfleischs 3 sitzt eine Messereinheit 5. Um den Block aus Gefrierfleisch 3 zu zerkleinern, dient ein Haltestempel 4, der das Gefrier­ fleisch 3 von oben hält, so lange die Messereinheit 5 aktiv ist.

Die Messereinheit 5 schneidet von dem Gefrierfleisch 3 scheibenartige Stücke ab, die des weiteren dann noch in ver­ tikale Streifen geschnitten werden. Diese zerkleinerten Fleischstücke fallen auf den Endlosförderer 6, von wo aus sie der Weiterverarbeitung zulaufen.

Ein Schaltschrank 7 dient der Unterbringung aller not­ wendigen elektrischen Schalt- und Steuereinrichtungen. Der Zerkleinerungsmaschine 1 beigeordnet ist eine Rechnereinheit 8, die im Hinblick auf das vorliegende Verfahren eine wichti­ ge Rolle spielt. Hierauf wird noch eingegangen. Die Messer­ einheit 5 wird in vertikaler Richtung oszillierend angetrie­ ben. Hierzu zeigt Fig. 2 weitere Details. Der oszillierende Antrieb 9 ist hier beispielhaft und ohne Beschränkung der Erfindung hierauf, dargestellt durch eine Kurbel-Pleuel-Ver­ bindung, welche die Messereinheit 5 in Ihrer Längsführung 11 vertikal auf- und abwärts bewegt. Es kommen auch andere os­ zillierende Antriebe, z. B. Kolben-Zylinder-Einheiten (siehe Fig. 3), Linearmotore, Spindelantriebe, usw. in Betracht.

Der oszillierende Antrieb 9 wirkt auf den Messerschlit­ ten 10, an welchem alle notwendigen Einzelmesser und der Meß­ kopfhalter 15 befestigt sind.

Hierbei handelt es sich um das Hauptmesser 12 einerseits und um mehrere stromabwärts angeordnete Quermesser 13. Wäh­ rend das Hauptmesser 12 von dem Block aus Gefrierfleisch 3 kopfseitige Scheiben abschneidet, werden diese Scheiben von den nachfolgend ankommenden Quermessern 13 in vertikale Streifen geschnitten.

Hierzu ist es erforderlich, daß die soeben im Trennvor­ gang befindliche Kopfscheibe des Gefrierfleischs 3 durch die gatterartig angeordneten Quermesser 13 gezwungen wird.

Zu diesem Zweck dient zunächst einmal die Hauptmesser­ schräge 14, die mit der Schnittebene am Gefrierfleisch 3 einen spitzen Winkel einschließt. Die auflaufende Flanke der Hauptmesserschräge 14 zwingt die soeben abgetrennte Kopf­ scheibe in Richtung zum Meßkopfhalter 15, wo die Kopfscheibe in fester Anlage gehalten wird.

Beim weiteren Eintauchen des Hauptmessers 12 gelangt die Gestellschräge 14a in denjenigen Spalt, der soeben vom Haupt­ messer 12 geöffnet wurde.

Dabei wird die Kopfscheibe in Richtung zu den Gattern der Quermesser 13 gezwungen, wo sie zwangsläufig in vertikale Streifen getrennt wird.

Fest mit dem Meßkopfhalter 15 verbunden ist ein Meßkopf 16 gezeigt, der mit seiner Stirnfläche bündig in derjenigen Ebene des Meßkopfhalters 15 liegt, welche dem Gefrierfleisch 3 zugewandt ist.

Die Frontfläche 20 gleitet daher auf der nach vorne ge­ wandten Fläche der Kopfscheibe ab, während der Messerschlit­ ten 10 in das Gefrierfleisch 3 eintaucht.

Dabei liegt die Frontfläche der Kopfscheibe stets bündig an der Frontfläche 20 des Meßkopfhalters 15 an, so daß die Stirnfläche des Meßkopfs 16 gleitend über die Außenfläche des Warenguts geführt wird.

Die Hauptmesserschräge 14 sorgt in Verbindung mit der Gestellschräge 14a während dieser Bewegung für eine vorbe­ stimmte Anpreßkraft zwischen der Frontfläche 20 und der Kopf­ scheibe, während zugleich dem Messerschlitten 10 über den os­ zillierenden Antrieb 9 eine vorbestimmte Relativgeschwindig­ keit zum Gefrierfleisch 3 aufgeprägt wird.

Dadurch, daß die Stirnfläche des Meßkopfs 16 in ständi­ gem Kontakt mit dem Gefrierfleisch 3 ist, reibt sie sich so­ zusagen ständig selber frei. Die Anlagerung von Fett, Wasser oder dergleichen wird somit zuverlässig verhindert. Der Meß­ kopf 16 kann daher ungehindert seine Aufgabe erfüllen.

Diese besteht darin, einen Lichtstrahl, der über den Lichtwellenleiter 17 zur Stirnfläche der Kopfscheibe geleitet wird, möglichst ungehindert in diese Stirnfläche einstrahlen zu lassen. Da es sich hier um monochromatisches Licht han­ delt, werden jeweils bestimmte vor der Stirnfläche des Meß­ kopfs befindliche Atome und Moleküle zu bestimmten Schwingun­ gen angeregt, die dem reflektierten Licht ein bestimmtes Spektrum an Wellenlängen aufprägen, welches anschließend spektrometisch zerlegt und ausgewertet werden kann.

Es ist daher wesentlich, die Stirnfläche des Meßkopfs auch bei derartigen Warengütern aus dem Lebensmittelbereich stets vollständig lichtdurchlässig zu erhalten.

Durch die ständige Reibbewegung zwischen der Stirnfläche und Warengut ist dies gewährleistet.

Nachdem ein derartiger Schnitt ausgeführt worden ist, wird der Messerschlitten 10 wieder aufwärts bewegt soweit, daß der Block aus Gefrierfleisch 3 von dem Fördertisch 2 einen weiteren Förderschritt in Richtung zum Meßkopfhalter 15 gefördert werden kann.

Danach liegt die soeben erzeugte Schnittfläche wiederum an dem Meßkopf 16 an und der Vorgang kann sich wiederholen.

Der Meßkopf 16 ist über den Meßkopfhalter 15 unmittelbar mit der oszillierenden Bewegung des Messerschlittens 10 ge­ koppelt. Er bewegt sich auf einer vertikalen linienförmigen Bahn. Die von ihm erfaßten Werte stellen daher ein Linienin­ tegral dar, welches sich über die Höhe des Blocks aus Ge­ frierfleisch 3 erstreckt.

Durch die ständige Anlage des Meßkopfs 16 an der Stirn­ fläche des Blocks aus Gefrierfleisch 3 wird daher das Meßsig­ nal analog erfaßt.

Um die hieraus resultierende Datenmenge zu beschränken, was im Rahmen der geforderten Genauigkeit von etwa 1% Abwei­ chung ohne weiteres möglich ist, wird noch vorgeschlagen, die Meßwerte nur zu vorbestimmten Zeitpunkten auszuwerten.

Die Zeitpunkte sollten mindestens 20 Millisekunden aus­ einander liegen.

Nachdem die Messereinheit 5 eine Kopfscheibe von dem Block aus Gefrierfleisch 3 abgeschnitten hat, wird die Mes­ sereinheit 10 sozusagen im Leerhub noch oben gefahren.

Hierbei läuft die Stirnfläche des Meßkopfs frei an dem Block aus Gefrierfleisch 3 vorbei. Danach schiebt der Förder­ tisch 2 das Gefrierfleisch um die Dicke einer weiteren Kopf­ scheibe soweit vor, bis die soeben erzeugte Schnittfläche am Meßkopfhalter 15 anliegt.

Da im übrigen im vorliegenden Fall die Bewegung des Meß­ kopfs 16 mit der Bewegung der Schneideinrichtung gekoppelt ist, die zur stückweisen Zerkleinerung des Gefrierfleischs 3 dient, ergibt sich ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen der Genauigkeit des vorliegenden Verfahrens und der Dicke der Kopfscheibe, die von dem Gefrierfleisch 3 abgeschnitten wird.

Hierin ist ein besonderer Vorteil der Erfindung zu se­ hen, weil auf diese Weise die Genauigkeit der Erfassung des Fettgehalts im Gefrierfleisch abhängig von der Dicke der ein­ zelnen abgeschnittenen Kopfscheiben ist. Das Verfahren ist darüber hinaus ohne Beeinträchtigung der Genauigkeit bei be­ reits installierten Zerkleinerungsmaschinen dieser Art nach­ zurüsten.

Es kann weiterhin durch eine nachgeschaltete Rechnerein­ heit 8 ohne weiteres eine Abspeicherung der erfaßten und aus­ gewerteten Meßwerte erfolgen. Auf diese Weise werden über eine Aufsummierung der linienintegralen Werte, die vom Meß­ kopf 16 auf seinem Hin- und Herweg ausgegeben werden, die Vo­ lumenprozentanteile an Fett im Gefrierfleisch über das Volu­ men des Gefrierfleischs errechenbar.

Ergänzend hierzu zeigen die Fig. 3 und 4, daß mehrere Meßköpfe 16 parallel nebeneinander angeordnet sind, die Zeit- und weggleich über das Warengut bewegt werden.

Somit läßt sich aus den bei einem Hub gewonnenen Meßwer­ ten ein flächenintegraler Mittelwert berechnen, dessen Auf­ summierung dann über die Länge des Blocks aus Gefrierfleisch 3 zu einem Volumenintegral mit zuverlässigem Wert führt.

Um eine Anpassung des Meßverfahrens an unterschiedliche Warengüter zu ermöglichen, kann eine Schaltung zur Kalibrie­ rung der Meßwerte vorgesehen sein. Diese Schaltung läßt sich in die Rechnereinheit 8 leicht integrieren.

Der besondere Vorteil dieser Erfindung liegt in der Mög­ lichkeit zur Kopplung mit einem Zumischverfahren derart, daß beispielsweise der Fettgehalt einer vollständigen Charge von Gefrierfleisch erfaßt werden kann, so daß der Fettgehalt durch Zumischung von Gefrierfleisch/fetthaltigem Gefrier­ fleisch/Fett auf einen für die gesamte Charge gültigen vorge­ gebenen Sollwert eingestellt wird.

Zu diesem Zweck ist es allerdings erforderlich, den Fettgehalt der zu verarbeitenden Charge genügend genau zu erfassen.

Die Erfindung ermöglicht eine Erfassung im Bereich einer Genauigkeit von ±1% und geringer.

Ergänzend hierzu sei darauf hingewiesen, daß der Meßkopf 16 von einer Glasscheibe 21 gegenüber dem Warengut 3 abge­ schirmt ist. Der Umriß der Glasscheibe sitzt praktisch fugen­ los in einer entsprechenden Ausnehmung des Meßkopfhalters 15.

Auf der Rückseite ist an dem Meßkopf 16 ein Anschluß für eine Lichtwellenleiter 17 vorgesehen, der in einem Schutzrohr 18 verläuft. Das Schutzrohr 18 mündet an einem Anschlußadap­ ter 22, von wo aus die Lichtwellenleiter 17 mehrerer Meßköpfe dann zur Rechnereinheit 8 geführt werden.

Ergänzend ist noch gezeigt, daß das Schutzrohr 18 inner­ halb eines Gehäuses 19 verläuft, welches an dem Meßkopfhalter 15 auf derjenigen Ebene sitzt, welche dem Warengut 3 abge­ wandt ist.

Dieses Gehäuse 19 dient dem zusätzlichen Schutz der Lichtwellenleiter 17, die innerhalb der Schutzrohre 18 ver­ laufen, vor mechanischen Beschädigungen. Das Gehäuse 19 ist nach unten leicht schräg abfallend konstruiert, um darauf fallende abgeschnittene Fleischstücke an den Endlosförderer 6 übergeben.

Die Meßkopfhalter 15 bestehen aus schmalen Profilstan­ gen. Die schmale Auflagefläche sorgt bei der vorgegebenen An­ preßkraft des Fördertisches 2 für einen hohen Anpreßdruck und somit für einen effektiven Selbstreinigungseffekt.

Bezugszeichenaufstellung

1

Zerkleinerungsmaschine

2

Fördertisch

3

Gefrierfleisch

4

Haltestempel

5

Messereinheit

6

Endlosförderer

7

Schaltschrank

8

Rechnereinheit

9

oszillierender Antrieb

10

Messerschlitten

11

Längsführung

12

Hauptmesser

13

Quermesser

14

Hauptmesserschräge

14

a Gestellschräge

15

Meßkopfhalter

16

Meßkopf

17

Lichtwellenleiter

18

Schutzrohr

19

Gehäuse

20

Frontfläche der Gegenplatte

15

21

Glasscheibe

22

Anschlußadapter

23

Maschinenkörper

Claims (14)

1. Verfahren zur Bestimmung des Gehalts vorbestimmter In­ haltsstoffe mit stochastischer Verteilung in schneidfä­ higen Warengütern (3), die von fester und inhomogener Konsistenz sind, vorzugsweise Lebensmitteln, während der stückweisen Zerkleinerung des Warenguts mit einer Schneideinrichtung, wobei von dem Meßkopf (16) eines Lichtleitersystems (17, 8) ein Lichtstrahl in das Waren­ gut (3) eingestrahlt und das aus dem Warengut (3) in den Meßkopf (16) reflektierte Licht spektrometrisch zerlegt und ausgewertet wird, und wobei der Meßkopf (16) mit seiner Stirnfläche, gekoppelt an die Bewegung der Schneideinrichtung,

• - im unmittelbaren Flächenkontakt,
• - unter einer vorbestimmten Anpreßkraft und mit
• - vorbestimmter Relativgeschwindigkeit gleitend über eine Außenfläche des Warenguts geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stückweise Zerkleinerung scheibenweise erfolgt und daß nach jeder abgeschnittenen Scheibe ein Vorschub­ schritt des Warenguts bis zur Anlage der zuvor erzeugten Schnittfläche am Meßkopf (16) ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewegung des Meßkopfs (16) oszillie­ rend (9) ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Meßkopfs (16) auf einer linienförmigen Bahn liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeden Meßhub ein Leerhub folgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewegung des Meßkopfs (16) unidirektional auf einer Rotationsbahn liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Meßköpfe (16) parallel ne­ beneinander Zeit- und weggleich über das Warengut ge­ führt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Meßwerterfassung während des Flächenkontakts kontinuierlich und daß die Meßwertaus­ wertung lediglich zu vorbestimmten Zeitpunkten erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitpunkte der Meßwertauswertung mehr als 20 Millisekunden auseinander liegen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Messung kalibriert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßverfahren mit einem Zu­ mischverfahren gekoppelt ist, in welchem das gesamte Wa­ rengut (3) einer vollständigen Charge losweise so verar­ beitet wird, daß für den jeweiligen Inhaltsstoff der Istwert des Gehalts für jedes Los gesondert erfaßt wird und daß der integrale Wert der vollständigen Charge durch Zumischung von Losen mit jeweils angepaßtem Gehalt einem vorgegebenen integralen Sollwert angenähert wird.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 mit einer Schneideinrichtung und mit einer Auf­ nahmeeinrichtung (2, 4) für das Warengut (3) und mit einem relativ zum Warengut (3) beweglichen Meßkopfhalter (15) der an die Schneideinrichtung gekoppelt ist, wobei von dem Meßkopf (16) eines Lichtleitsystems (17, 8) ein Lichtstrahl in das Warengut (3) eingestrahlt und das aus dem Warengut reflektierte Licht spektrometrisch zerlegt und ausgewertet wird, wobei der Meßkopf (16) mit seiner Stirnfläche nahtlos und bündig mit derjenigen Ebene (20) des Meßkopfhalters (15) abschließt, welche dem Warengut (3) zugewandt ist und mit einer Andrückeinrichtung (2, 14, 14a), die das Warengut (3) gegen den beweglichen Meßkopfhalter (15) druckt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (16) von einer Glasscheibe (21) gegen­ über dem Warengut (3) abgeschirmt ist, die in einer Aus­ nehmung des Meßkopfhalters (15) eingepaßt sitzt, welche mit dem Umriß der Glasscheibe (21) korrespondiert.

14. Vorrichtung nach einem der Anspruche 12, oder 13, da­ durch gekennzeichnet, daß aus derjenigen Ebene des Meßkopfhalters, welche vom Warengut (3) abgewandt ist, der Lichtwellenleiter (17) herausgeführt wird und mecha­ nisch geschützt (18, 19) innerhalb eines umgebenden Ge­ häuses (19) zu einem ortsfest am Gehäuse (19) sitzenden Anschlußadapter (22) verläuft.