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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Getränkebehältnissen. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Insbesondere sind solche Verfahren bekannt, bei denen zunächst Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen umgeformt werden und anschließend die so umgeformten Kunststoffbehältnisse mit einer Flüssigkeit und insbesondere einem Getränkt befüllt werden. Mit anderen Worten werden bei derartigen Verfahren üblicherweise mehrere Komponenten bzw. Teilprodukte zueinander geführt, wie beispielsweise die Kunststoffbehältnisse selbst, deren Verschlüsse und das abzufüllende Getränk.
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Bei einem Produktwechsel aber auch bei einem Produktionsende tritt dabei oft das Problem auf, dass die Restprodukte entsorgt werden müssen und dass außerdem hohe Umstellungszeiten bedingt werden. Daher sind aus dem Stand der Technik auch Verfahren bekannt, bei denen ein derartiger Produktwechsel erleichtert werden soll. So beschreibt beispielsweise die
DE 10 2008 037 708 A1 ein Verfahren zum Behandeln von Getränkebehältnissen. Bei diesem Verfahren wird eine Teilmenge des in einer Zuführstrecke befindlichen Produkts erfasst, um so die noch benötigten Stückzahlen leichter berechnen zu können. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift wird hiermit durch Bezugnahme vollständig auch zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht. Insbesondere wird der Inhalt der Absätze [0008] bis [0030] dieser Druckschrift zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht.
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Im bisherigen Stand der Technik wird es den Bedienern einer Anlage überlassen, wann die Aufgabe der Objekte beispielsweise auf eine Transporteinrichtung wie ein Transportband gestoppt wird. Dabei spielt die Erfahrung und die Motivation des Bedienpersonals eine entscheidende Rolle. Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeit ist eine iterative Herangehensweise, die über Versuch und Irrtum die jeweiligen Anzahlen bestimmt, welche dann in einer Steuerung hinterlegt werden kann. Allerdings muss auch dieser Ansatz aufwendig für jedes Produkt, welches bei dem Kunden verarbeitet wird, durchgeführt werden.
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Wird im Stand der Technik die Zuführung der jeweiligen Objekte zu früh oder zu spät gestoppt, kommt es zu einem Anlagenstopp bzw. zu einer Verzögerung durch lange Entleerzeiten. Hinzu kommt, dass nicht mehr auf verschiedene Umstände, wie statische Aufladung, Rieselfähigkeit, usw., welche die Menge der auf den Transporteinrichtungen befindlichen Komponenten beeinflusst, reagiert werden kann. Daher kommt es hier häufiger zu Situationen, die mit einer erhöhten Wechselzeit oder mit einer Produktverschwendung einhergehen.
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Weiterhin sind während der Inbetriebnahme bzw. nach einem Produktwechsel sehr viele offene Punkte zu erledigen, wie beispielsweise die Abschätzung der Anzahl auf einer Transporteinrichtung befindlicher Produkte.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei denen auch die Transporteinrichtungen bei einem Produktionsende oder einem Produktwechsel möglichst leergefahren sind und damit eine Zeiteinsparung beim Entleeren und beim Wiederbeginn erreicht wird.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen von Getränkebehältnissen werden in einem ersten Verfahrensschritt Kunststoffvorformlinge einer Umformungseinrichtung zugeführt. In einem weiteren Verfahrensschritt werden diese Kunststoffvorformlinge mittels dieser Umformungseinrichtung zu Kunststoffbehältnissen umgeformt. In einem weiteren Verfahrensschritt werden diese Kunststoffbehältnisse zu einer Fülleinrichtung transportiert und weiterhin werden die Kunststoffbehältnisse mittels der Fülleinrichtung mit einer Flüssigkeit befüllt, wobei diese Fülleinrichtung einen Vorratsbehälter für die abzufüllende Flüssigkeit aufweist. Schließlich werden die befüllten Behältnisse mittels Verschlüssen verschlossen.
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Weiterhin wird ein Produktwechsel von mit einer ersten Flüssigkeit zu befüllenden ersten Behältnissen auf mit einer zweiten Flüssigkeit zu befüllenden zweiten Behältnissen durchgeführt, wobei zum Zweck dieses Produktwechsels eine Sollmenge der mit der ersten Flüssigkeit zu befüllenden Getränkebehältnisse ermittelt oder vorgegeben wird und eine Restmenge der abzufüllenden Flüssigkeit bestimmt wird, um so im Rahmen des Produktwechsels einen möglichst weitgehenden Verbrauch der abzufüllenden Flüssigkeit, der ersten Behältnisse und/oder der ersten Behältnisverschlüsse zu ermöglichen. Die Vorgabe der Sollmenge kann dabei durch eine Benutzereingabe aber auch durch die tatsächlichen Umstände erfolgen. So ist es möglich, dass die Sollmenge etwa durch die Restmenge in einem Vorratsbehälter vorgegeben ist, d. h. solange produziert wird, bis der letzte Flüssigkeitstank bzw. Siruptank leer ist.
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Erfindungsgemäß ist dabei der Produktwechsel derart durchführbar, dass die erste abzufüllende Flüssigkeit, die ersten Getränkebehältnisse und/oder die ersten Behältnisverschlüsse möglichst weitgehend verbraucht werden.
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Insbesondere ist – insbesondere durch den Benutzer – bestimmbar, ob die erste abzufüllende Flüssigkeit, die ersten Getränkebehältnisse und/oder die ersten Behältnisverschlüsse möglichst weitgehend verbraucht werden sollen.
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Es wird daher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen, dass die jeweiligen Restmengen der Flüssigkeit, der Behältnisse oder auch der Behältnisverschlüsse festgestellt werden. Die Behältnisverschlüsse, die Behältnisse und das abzufüllende Produkt werden im Folgenden auch als Produktkomponenten bezeichnet. Bevorzugt wird damit auch die Menge einer Produktkomponente bestimmt, die sich noch in den Zuführwegen befindet, beispielsweise die Menge an Flüssigkeit, die sich in einer Zuführleitung zwischen dem Vorratsbehälter und den abzufüllenden Behältnissen befindet oder aber die Menge an Behältnissen, die sich an einer Zuführstrecke zwischen der Kunststoffvorformlingszuführung und dem Bereich befindet, in dem die Behältnisse mit dem Produkt befüllt werden sollen.
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Durch den Aufbrauch wenigstens einer Komponente können insgesamt die Wechselzeiten reduziert werden. Wie oben erwähnt, ergeben sich bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren Nachteile, beispielsweise aus der Bereitstellung von mehr Bedienpersonal, das während der Sortenumstellung benötigt wird. Hinzu kommt, dass mit der Entleerung der nicht mehr benötigten Materialien erst nach Ende der Produktion begonnen wird und damit dieser Entleervorgang die Zeit für den Sortenwechsel beeinflussen kann. Die Verfügbarkeit der Anlage sinkt dadurch. Die Produkt- und Materialverluste werden durch die manuellen Eingriffe des Bedieners sehr unterschiedlich sein und jeweils zu hoch ausfallen.
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Weiterhin soll bei einem Aspekt der Erfindung dem Benutzer die Möglichkeit gegeben werden, auszuwählen, welches Produkt möglichst weitgehend verbraucht werden soll. Bei relativ teuren Getränken kann es sich hierbei beispielsweise um das abzufüllende Produkt handeln. Bei anderen Produkten, wie beispielsweise Wasser, wäre es möglich, dass nicht die Flüssigkeit vollständig verbraucht wird, sondern etwa die zugeführten Behältnisse, beispielsweise, weil diese wertvoller sind als das abzufüllende Produkt und das abzufüllende Produkt, insbesondere Wasser selbst beispielsweise auch noch für einen nachfolgenden Spülvorgang verwendet werden kann.
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Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch ohne die hier beschriebenen Auswahl durch den Benutzer durchführbar ist und sich beispielsweise durch weitere unten beschriebene Maßnahmen auszeichnen kann, die sich etwa auf die Bestimmung der Restmenge beziehen.
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Durch die vorliegende Erfindung können die Nachteile aus dem Stand der Technik ausgeräumt werden. Ein Ablauf des Wechsels von einem Produkt ist bedienerlos auszuführen, soweit keine mechanischen Einstellungen getroffen werden müssen, die noch nicht automatisch ablaufen können. Wie erwähnt, kann vom Bediener bereits im Vorfeld an den Maschinen oder einer Zentrale eingegeben werden, welche Wechselparameter die jeweiligen Maschinen ausführen (wie beispielsweise den Wechsel auf ein Folgeprodukt, den Wechsel der Verschlüsse, die Auswahl von Spül- und Reinigungsvorgängen und dergleichen).
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Ist diese Auswahl erfolgt, ist es denkbar, dass die Vorrichtung einen Sortenwechsel selbstständig durchführt, wobei die Vorrichtung hier auch derart gesteuert sein kann, dass der Wechsel zeitoptimiert erfolgt. Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren erfolgt vor dem Produktwechsel eine Ausschleusung wenigstens der nicht vollständig verbrauchten Komponenten. So ist es beispielsweise möglich, dass durch den Benutzer bestimmt wird, dass die Flüssigkeit selbst möglichst vollständig verbraucht wird. Ist dies geschehen, können weitere Komponenten, wie etwa die restlichen Behältnisse, in welche diese Flüssigkeit abgefüllt werden sollte, Kunststoffvorformlinge, welche zu den Behältnissen umgeformt werden, oder Behältnisverschlüsse für diese Behältnisse ausgeschleust werden.
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Vorteilhaft erfolgt dabei die Ausschleusung dieser Komponenten automatisch. Vorteilhaft werden, wie oben erwähnt, die genauen Produktmengen in den einzelnen Zuführwegen bestimmt. So kann beispielsweise eine Information der Anzahl der Objekte, beispielsweise Behältnisse, bestimmt werden, die sich auf Transportbändern befinden. Dabei wird bevorzugt automatisch oder manuell die Belegung derartiger Transporteinrichtungen von einem Aufgabepunkt bis zu deren Verwendung, d. h. der Zusammenführung mit einer weiteren Produktkomponente, ermittelt. Bevorzugt kann dabei auf ein aufwendiges Zählen oder dergleichen verzichtet werden.
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Vorteilhaft erfolgt nach dem Verbrauch des Produkts ein Anhalten der Maschine und weitere Vorgänge, wie etwa ein Spülvorgang, ein Reinigungsvorgang, ein Sterilisationsvorgang oder dergleichen. Auch diese Vorgänge können dabei automatisch eingeleitet werden. Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird vor dem Produktwechsel eine Abschätzung wenigstens einer Restmenge vorgenommen. So ist es beispielsweise möglich, bereits weit vor dem eigentlichen Produktwechsel abzuschätzen, wie viele der jeweiligen Produktkomponenten sich noch in den Zuführwegen befinden.
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So kann beispielsweise weit vor Ende der Produktion die Menge an Getränk bestimmt werden, die noch nicht hergestellt werden kann bzw. sich bereits in dem Tank und den Rohrleitungen befindet. Daraus ergibt sich zu diesem frühen Zeitpunkt bereits eine grobe, aber ausreichend genaue Abschätzung, wie viele Behälter noch befüllt werden können. Mit dieser Zahl bzw. Abschätzung werden die Materialströme zu den verbrauchenden Maschinen, also etwa einem Verschließer und der Umformungseinrichtung dann rechtzeitig gestoppt, wenn bereits ausreichend Material unterwegs ist.
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So können vorhandene Silos dann automatisch entleert werden. Zu einem späteren Zeitpunkt, der jedoch bevorzugt immer noch während der Produktion des bereits laufenden bzw. ersten Produkts liegt, wenn jedoch insbesondere kein Getränkt mehr hergestellt wird und damit eine genauere Bestimmung der noch zur Verfügung stehenden Menge an Produkten möglich ist, wird bevorzugt erneut die genaue Anzahl der noch abzufüllenden Behältnisse bestimmt.
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Die Menge, die noch technisch nötig ist, kann dadurch sicher abgefüllt werden.
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Alternativ wäre es auch möglich, die Bestimmung der Produktmenge kontinuierlich ab einem Zeitpunkt erfolgen zu lassen, an dem bekannt ist, welche Menge noch hergestellt wird. Bevorzugt werden die Reste der überschüssigen Materialien der Produktkomponenten automatisch entleert.
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Weiterhin ist es denkbar, dass die Neubefüllung mit einem neuen Produkt entweder durch den Benutzer selbst eingestellt wird oder dies automatisiert erfolgt. Wie oben erwähnt, kann bevorzugt der beschriebene Ablauf nicht nur während eines Sortenwechsels verwendet werden sondern auch bei Produktionsende. Die oben genannten weiteren Vorgänge, wie Spülungen, Reinigungen oder automatisierte, mechanische Umstellungen werden vorzugsweise von den Maschinen ohne weitere Eingriffe durchgeführt.
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Dem Bediener bleibt damit Zeit für nicht automatisierte Umstellungen bzw. andere Tätigkeiten, die während des Sortenwechsels erledigt werden müssen. Vorteilhaft erfolgt der Neustart zur nächsten Produktion selbstständig, wenn alle Materialien und das Produkt wieder vorhanden sind.
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Durch die vorliegende Erfindung kann erreicht werden, dass die Sortenwechselzeit unabhängig von dem Benutzer ist, da der Sorten- bzw. Produktwechsel ohne bzw. mit weniger Bedieneingriffen durchführbar ist. Weiterhin wird das Bedienpersonal entlastet und so ergibt sich eine schnellere Sortenwechselzeit und damit auch eine höhere Produktion und eine höhere Verfügbarkeit.
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Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird, wie oben erwähnt, die Zuführung wenigstens einer Komponente vor dem Produktwechsel angehalten. So wäre es beispielsweise möglich, die Zufuhr von Behältnisverschlüssen an den Verschließer zu stoppen, sobald feststeht, dass sich in den jeweiligen Zuführleitungen noch ausreichend Verschlüsse für die gewünschte Sollmenge an Behältnissen befinden. Die Bestimmung der jeweiligen Restmengen an Produktkomponenten kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.
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Wie erwähnt, müssen an einem Produktionsende oder bei einem Produktwechsel verschiedene Verbrauchsobjekte wie z. B. Verschlusskappen oder Kunststoffvorformlinge gewechselt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren dient, wie oben erwähnt, dazu, die Zeiten für diesen Wechsel zu minimieren. Damit beim Ende oder Wechseln nicht zu viele Objekte auf den Transporteinrichtungen bzw. Zuführeinrichtungen verbleiben, sollte, wie oben erwähnt, rechtzeitig die Ausgabe dieser Objekte aus einem Vorratsbehälter in die Transporteinrichtungen bzw. auf die Bänder gestoppt werden. Um diesen Zeitpunkt möglichst exakt bestimmen zu können, sollte die Anzahl der Objekte auf der Transporteinrichtung möglichst genau bekannt sein. Diese Anzahl kann dann mit der als bekannt vorausgesetzten Menge an noch benötigten Getränkebehältnissen verglichen werden.
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Zur Ermittlung der noch in den Zuführeinrichtungen bzw. Transporteinrichtungen befindlichen Produkte sind mehrere Möglichkeiten denkbar. Bei einem bevorzugten Verfahren wird wenigstens eine prozentuale Laufzeit wenigstens einer Transporteinrichtung, welche eine derartige Komponente transportiert, bestimmt. Da die Geschwindigkeit der Transporteinrichtungen nicht geändert wird, ist es denkbar, in einem Start-Stopp-Betrieb zu arbeiten. Der prozentuale Anteil von Lauf- zu Gesamtzeit kann mit einer Zeitmesseinrichtung, wie etwa einer Stoppuhr, in einem vorgegebenen Beobachtungszeitraum ermittelt werden und ergibt sich aus dem Koeffizienten zwischen der Laufzeit und der Gesamtzeit.
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Weiterhin wird bevorzugt die Befüllzeit bzw. Zuführzeit berücksichtigt, d. h. diejenige Zeit, die die Komponenten, wie beispielsweise Kunststoffvorformlinge, Verschlüsse oder auch das Produkt von ihrem jeweiligen Vorratsbehälter bis zu dem Ende des Transports, d. h. demjenigen Punkt, an dem es mit den anderen Produkten zusammengeführt werden, brauchen. Diese kann durch eine reine Zeitmessung bestimmt werden und ist (je nach Anlagenleistung) ein fester Anlagenparameter, der sich nicht ändert.
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Weiterhin wird bevorzugt noch die Maschinenleistung berücksichtigt, d. h. die Maschinenleistung derjenigen Maschine, die die Objekte verarbeitet. Diese sollte während der Messzeit konstant sein, in der die prozentuale Laufzeit ermittelt wird und kann bei modernen Maschinen direkt abgelesen werden. Eine gebräuchliche Einheit ist Flaschen pro Stunde. Daher kann mit folgender Gleichung die Anzahl der Komponenten bzw. Objekte auf dem Transportweg berechnet werden: Anzahl der Objekte = (P·t3)/(3600 [s/h]·Lz).
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Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der Anzahl der Objekt ist der Quotient aus einer Transporteinrichtungslänge und einer Transporteinrichtungsgeschwindigkeit, beispielsweise aus einer Bandlänge und einer Bandgeschwindigkeit anstelle der Befüllzeit. Ist die Anzahl der Komponenten bzw. der Stückgüter auf den Transporteinrichtungen größer als die noch benötigte Anzahl der Objekte, um die Produktion zu beenden, kann die Förderung aus dem Vorratsbehälter der Objekte auf die Transporteinrichtung angehalten werden. Bei Ende der Produktion ist dann idealerweise nur noch eine kleine Menge an Komponenten vorhanden.
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Wie oben erwähnt handelt es sich bei den Komponenten insbesondere zumindest teilweise und bevorzugt vollständig um stückweise zugeführte Güter, es wäre jedoch auch eine Anwendung auf Volumina bzw. auf zugeführte Flüssigkeiten denkbar. Zum Zwecke einer Berechnung der Mengen sind jedoch insbesondere stückweise zugeführte Güter geeignet. Auch wäre es möglich, die Erfindung auch auf weitere Ausstattungen der Behältnisse anzuwenden wie etwa deren Etiketten. Bevorzugt werden daher die herzustellenden Behältnisse auch etikettiert, was vor oder auch nach der Befüllung der Behältnisse erfolgen kann. Dabei kann auch eine Restmenge der noch zuzuführenden Etiketten bestimmt werden. Auch wäre es möglich, einen Produktwechsel derart zu steuern, dass die jeweiligen Altetiketten möglichst weitgehend verbraucht werden.
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Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird eine Restmenge der noch in einer Transporteinrichtung befindlichen Produktkomponente bestimmt, wie oben genauer erläutert.
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Vorteilhaft wird weiterhin wenigstens eine Teilmenge einer Prodkutkomponente als Puffer berücksichtigt. Dies bedeutet, dass eine bestimmte Anzahl ermittelt wird, dann jedoch vorteilhaft noch ein gewisser Aufschlag getätigt wird, d. h. tatsächlich noch etwas mehr Produkte angefordert werden. In diesem Falle steht dann bei Ende der Produktion noch eine kleine Menge, die als Sicherheitspuffer dient, auf den Transporteinrichtungen zur Verfügung, mit denen beispielsweise Fehlbestückungen, Ausfälle und dergleichen kompensiert werden können.
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Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren werden für den Produktwechsel relevante Parameter während des Arbeitsbetriebes der Vorrichtung bestimmt. Allgemein werden bei einer bevorzugten Ausführungsform Bewegungen der Transporteinrichtungen bzw. eines Transportbandes bei einer Steuerung dieser Transporteinrichtung berücksichtigt. Insbesondere werden während der jeweiligen Produktion die benötigten Parameter während eines festgelegten Zeitraumes aufgezeichnet und ausgewertet. Dabei kann insbesondere die oben erwähnte prozentuale Laufzeit in Abhängigkeit von den verschiedenen Objekten, wie beispielsweise Behältnissen oder Behältnisverschlüssen oder auch des Füllprodukts durchgeführt werden.
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Vorteilhaft liegt der Zeitraum für diese Bestimmung bei wenigstens 3 Minuten, bevorzugt bei wenigstens 5 Minuten, besonders bevorzugt bei wenigstens 10 Minuten. Die anderen, oben erwähnten Werte können dabei je nach Verfügbarkeit gemessen werden, aus der Steuerung übernommen werden oder manuell und fest eingegeben werden.
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Die Auswertung für ein Objekt kann dabei mehrfach erfolgen, um eine höhere Genauigkeit zu erzielen.
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Bevorzugt werden alle Ergebnisse für die Menge der Objekte auf den Bändern für einen Typ ermittelt, beispielsweise durch arithmetische Mittelung. Diese Mittelwerte können dabei fest hinterlegt werden oder aber vorzugsweise während jeder Produktion neu bestimmt werden. Auf diese Weise kann auf eventuell veränderte Verhältnisse automatisch eingegangen werden.
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Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird während eines Produktwechsels die Zuführung der Kunststoffvorformlinge nicht unterbrochen. Auf diese Weise können, wie unten genauer erläutert wird, Staus in den Zuführleitungen der Kunststoffvorformlinge verhindert werden.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Vorrichtung zum Herstellen von mit Flüssigkeiten befüllten Behältnissen gerichtet, welche eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von Kunststoffvorformlingen aufweist, eine Umformungseinrichtung, welche die Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen umformt, eine in einer Transportrichtung der Kunststoffbehältnisse nach der Umformungseinrichtung angeordnete Fülleinrichtung, welche die Kunststoffbehältnisse mit einer Flüssigkeit befüllt, sowie eine Verschlielleinrichtung, welche die Kunststoffbehältnisse mit einem Verschluss verschließt.
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Weiterhin weist die Vorrichtung eine erste Erfassungseinrichtung auf, um eine in der Vorrichtung befindliche Menge der abzufüllenden Flüssigkeit zu bestimmen, sowie eine zweite Erfassungseinrichtung, um eine in der Vorrichtung befindliche Menge an Kunststoffbehältnissen zu bestimmen. Weiterhin ist eine Sollmenge an herzustellenden befüllten Behältnissen vorgebbar.
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Erfindungsgemäß ist eine Prozessoreinrichtung vorgesehen, welche derart gestaltet ist, dass sie einen Produktwechsel oder ein Produktionsende in Abhängigkeit von den Ergebnissen einleitet und/oder steuert, die von der ersten und der zweiten Erfassungseinrichtung ausgegeben werden sowie auch in Abhängigkeit von der Sollmenge anzufüllenden Behältnissen. Diese Prozessoreinrichtung kann dabei eine separate Einrichtung sein oder aber bevorzugt in die Maschinensteuerung integriert sein.
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Es wird daher vorrichtungsseitig vorgeschlagen, dass ebenfalls die Restmenge des noch abzufüllenden Produkts erfasst wird, insbesondere auch unter Berücksichtigung eines in den Füllleitungen befindlichen Produkts sowie auch die Menge an Behältnissen, wobei auch hier insbesondere eine Menge in den Zuführstrecken bzw. Transporteinrichtungen vorhandener Behältnisse mit berücksichtigt wird. Auch auf diese Weise kann, wie oben erwähnt, der Produktverbrauch reduziert werden. Insbesondere kann auf diese Weise auch die für einen Produktwechsel oder die für ein Produkt nötigen Wechselzeiten reduziert werden.
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Bei den Erfassungseinrichtungen kann es sich dabei um Komponenten wie Zähleinrichtungen handeln. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Erfassungseinrichtungen die jeweiligen Mengen lediglich, wie oben erläutert, anhand anderer Maschinenparamter, wie etwa der Produktionsgeschwindigkeit bestimmen. Damit können die Erfassungseinrichtungen auch rein softwareseitig in der Maschinensteuerung hinterlegt sein. Damit handelt es sich bevorzugt bei einer Erfassungseinrichtung um eine Einrichtung, welche in der Lage ist, eine jeweilige Menge einer Komponente zu bestimmen. Bei dieser Bestimmung kann es sich sowohl um eine genaue Bestimmung der Stückzahl oder Restmenge als auch um eine Abschätzung handeln.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist auch eine Erfassungseinrichtung vorhanden, um eine in der Vorrichtung befindliche Menge an Behältnisverschlüssen festzustellen. Auch hier werden bevorzugt die jeweiligen Zuführstrecken mit berücksichtigt.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist im Rahmen eines Produktwechsels oder eines Produktionsstopps durch den Benutzer bestimmbar, ob die abzufüllende Flüssigkeit, die Getränkebehältnisse oder die Behältnisverschlüsse möglichst weitgehend verbraucht werden sollen. Bei dieser Ausführungsform wird daher auch vorrichtungsseitig vorgeschlagen, dass der Benutzer vorgeben kann, welches Produkt nach Möglichkeit weitgehend verbraucht werden soll, um so beispielsweise das wertvollste Produkt möglichst effizient zu verwenden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Umformungseinrichtung um eine Streckblasmaschine. Diese weist bevorzugt einen bewegbaren und insbesondere einen drehbaren Träger auf, an dem eine Vielzahl von Umformungsstationen angeordnet ist. Bevorzugt weisen diese Umformungsstationen jeweils Blasformen auf, innerhalb derer die Kunststoffvorformlinge zu den Kunststoffbehältnissen. expandiert werden. Vorteilhaft weist die Vorrichtung auch Transporteinrichtungen auf, welche beispielsweise die fertig geblasenen Behältnisse zu der Fülleinrichtung transportieren. Dabei ist vorteilhaft auch eine Anzahl der Behältnisse innerhalb dieser Transporteinrichtungen einstellbar oder vorgebbar. Bevorzugt transportieren diese Transporteinrichtungen die Behältnisse zumindest abschnittsweise und bevorzugt vollständig vereinzelt.
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Im Stand der Technik tritt gelegentlich das Problem auf, dass bei dem Befüllen einer noch leeren Kunststoffvorformlingrinne vor der Blasmaschine die Kunststoffvorformlinge hängen bleiben und dann wieder manuell in Bewegung gesetzt werden müssen. Üblicherweise wird im Stand der Technik diese Kunststoffvorformlingsrinne bei einem Wechsel der Kunststoffvorformlinge leergefahren, so dass bei der Wiederbefüllung Kunststoffvorformlinge hängen bleiben und manchmal ein manueller Eingriff nötig ist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des obigen Verfahrens wird damit vorgeschlagen, dass die Zuführeinrichtung zum Zuführen der Kunststoffvorformlinge zu der Umformungseinrichtung (wobei hier unter der Umformungseinrichtung diese insbesondere einschließlich eines vorangestellten Ofens zum Erwärmen der Kunststoffvorformlinge verstanden wird), die Zuführung nicht unterbricht sondern die Kunststoffvorformlinge nahtlos transportiert werden, d. h. an den letzten „alten” Kunststoffvorformling (des ersten Produkts) schließt sich unmittelbar der erste neue Kunststoffvorformling, d. h. derjenige Kunststoffvorformling, der für das neue Produkt dient, an.
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Mit anderen Worten wird beim Wechseln der Kunststoffvorformlinge die Rinne nicht leergefahren. Auf diese Weise dienen die alten Kunststoffvorformlinge als Stütze für die neuen Kunststoffvorformlinge. Die alten Kunststoffvorformlinge werden in der Rinne vor dem Ofen der Umformungseinrichtung automatisch ausgeschieden, wenn sie die neuen Kunststoffvorformlinge an die Blasmaschine heranführen. Vorteilhaft weist damit die Vorrichtung eine Ausleitstelle zum Ausleiten der Kunststoffvorformlinge auf. Diese ist bevorzugt vor der Heizeinrichtung zum Erwärmen der Kunststoffvorformlinge angeordnet oder jedenfalls vor der Umformungsvorrichtung zum Umformen der Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen.
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Vorteilhaft weist die Vorrichtung auch eine Sortiereinrichtung zum Sortieren der Kunststoffvorformlinge auf, wie beispielsweise einen sogenannten Rollensortierter. Dabei ist vorteilhaft ein Zählregister in der Umformungsvorrichtung – nach dem Rollensortierer – vorgesehen, mittels dessen die Kunststoffvorformlinge gezählt werden können und mittels dessen insbesondere die noch alten Kunststoffvorformlinge, die einzuwechseln sind, gezählt werden können. Dieses Zählregister kann dabei beispielsweise durch den Einlaufstern an der Blasmaschine realisiert sein.
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Vorteilhaft wird bei einem Kunststoffvorformlingswechsel bzw. insbesondere für das neue Befüllen über ein Zählregister der Rollensortierer bzw. die Sortiereinrichtung leergefahren und die überschüssigen Kunststoffvorformlinge, die sich noch in der Transporteinrichtung befinden, werden vorteilhaft vor dem Rollensortierer ausgeleitet. Wenn nun die neuen Kunststoffvorformlinge in dem Rollensortierer gefördert werden, dann stützen sich diese an den in der Rinne befindlichen alten Kunststoffvorformlingen. Die alten Kunststoffvorformlinge werden, wie erwähnt, über ein Zählregister ausgeleitet. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein voll automatischer Wechsel der Kunststoffvorformlinge immer möglich ist. Für den Vorgang des Leerfahrens kann jedoch auch auf ein Zählen verzichtet werden, hier ist es möglich, dass die entsprechenden Bestimmungen über Sensoren und Zeitspannen bestimmt durchgeführt werden.
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Bevorzugt weist die Vorrichtung wenigstens eine Ausleiteinrichtung zum Ausleiten wenigstens einer Produktkomponente auf wobei diese Ausleiteinrichtung noch vor einem Bereich angeordnet ist, in dem diese Produktkomponente mit einer weiteren Produktkomponente zusammengeführt, beispielsweise verbunden wird. Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Vielzahl derartiger Ausleiteinrichtungen auf und insbesondere jeweils wenigstens eine Ausleiteinrichtung für jede Produktkomponente. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind für eine Produktkomponente mehrere in einer Bewegungsrichtung dieser Produktkomponente hintereinander angeordnete Ausleiteinrichtungen vorhanden, etwa zwei oder mehrere Ausleiteinrichtungen zum Ausleiten von Kunststoffvorformlingen.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
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Darin zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 zwei Diagrammabläufe zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3a, 3b zwei blockdiagrammartige Darstellungen zur Veranschaulichung der Ermittlung der in den Zuführeinrichtungen befindlichen Produkte.
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1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 zum Herstellen von Getränkebehältnissen 20. Dabei weist diese Anlage als Anlagenteile eine Umformungseinrichtung 2 auf, mittels der Kunststoffvorformlinge zu Kunststoffbehältnissen umgeformt werden, eine Fülleinrichtung 4 sowie eine Verschließeinrichtung 6.
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Das Bezugszeichen 22 bezieht sich auf eine Bevorratungseinrichtung für Kunststoffvorformlinge und das Bezugszeichen 24 auf eine Fördereinrichtung zum Zufördern der Kunststoffvorformlinge. Das Bezugszeichen 10 bezieht sich auf einen (nur schematisch und nicht detailgetreu dargestellt) Kunststoffvorformling, der über eine Transportstrecke 26 und eine Zuführrinne 32 zunächst einem Ofen 34 und anschließend der eigentlichen Umformungseinrichtung 2 zugeführt wird. Das Bezugszeichen 36 kennzeichnet eine erste Ausleiteinrichtung zum Ausleiten von Kunststoffvorformlingen. Das Bezugszeichen 28 bezieht sich auf eine (jedoch verdeckte) zweite Ausleitvorrichtung zum Ausleiten von Kunststoffvorformlingen, insbesondere im Vorfeld eines Umstellungsprozesses.
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Das abzufüllende Produkt bzw. hier ein Sirup, der zu dem Getränk ausgemischt wird, wird in Vorratsbehältern 42 bevorratet und gelangt zunächst zu einer Mischeinrichtung 44. Von dort aus gelangt das abzufüllende Produkt über eine Zuführleitung 46 in die in ihrer Gesamtheit mit 4 bezeichnete Fülleinrichtung 4. Die auf diese Weise befüllten Behältnisse werden weiter an eine Verschließereinrichtung 6 überführt und mittels dieser Verschließereinrichtung werden die Behältnisse 20 verschlossen.
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Das Bezugszeichen 62 bezieht sich auf eine Bevorratungseinrichtung für Verschlüsse, das Bezugszeichen 64 auf eine erste Fördereinrichtung, wie etwa einen Steilförderer, und das Bezugszeichen 68 auf eine weitere Transporteinrichtung, welche die Verschlüsse zu dem Verschließer 6 fördert. Das Bezugszeichen 66 kennzeichnet eine Ausleitstrecke zum Ausleiten der Kunststoffvorformlinge. Unter Ausleitstrecken bzw. Ausleitvorrichtungen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche Einrichtungen verstanden, welche eine bestimmte Produktkomponente vor dem Ort ihres Zusammenfügens mit anderen Produktkomponenten aus der Anlage ausleiten bzw. Ausschleusen.
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Das Bezugszeichen 12 bezieht sich auf eine (nur schematisch dargestellte) erste Erfassungseinrichtung, welche dazu dient, um eine Menge des abzufüllenden Produktes in den jeweiligen Zuführleitungen 46 zu erfassen. Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet eine zweite Erfassungseinrichtung, welche die Menge der in der Anlage befindlichen Behältnisse erfasst. Dabei ist es sowohl möglich, die Anzahl der Kunststoffvorformlinge 10 zu erfassen, als auch die Anzahl derjenigen Behältnisse bzw. Kunststoffvorformlinge, die sich beispielsweise in dem Ofen 34 bzw. in der Umformungseinrichtung 2 selbst befinden.
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Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet eine (ebenfalls nur schematisch dargestellte) dritte Erfassungseinrichtung, welche die Anzahl der Behältnisverschlüsse in dem Transportsystem 64 und 68 erfasst.
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Falls nun ein Produktwechsel durchgeführt wird, können diese einzelnen erfassten Anzahlen derart aufeinander abgeglichen werden, dass es möglich ist, beispielsweise das Produkt, welches sich in den Leitungen befindet, noch vollständig zu verbrauchen und hierfür die nötige Anzahl an Behältnissen und Behältnisverschlüssen zur Verfügung zu stellen. Anschließend können überschüssige Behältnisse bzw. insbesondere Kunststoffvorformlinge jeweils über die Ausleiteinrichtungen 36 und 28 ausgeleitet werden.
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Das Bezugszeichen 50 kennzeichnet eine Steuerungseinrichtung, welche insbesondere diesen Produktwechsel steuert, wobei diese Steuerungseinrichtung insbesondere auch die jeweiligen von den Erfassungseinrichtungen ermittelten Werte berücksichtigt werden können. Dabei kann diese Steuerungseinrichtung mit den einzelnen Erfassungseinrichtungen kommunizieren, wobei es auch denkbar wäre, dass diese Erfassungseinrichtungen in die Steuerung integriert sind. Die Steuerungseinrichtung weist dabei auch eine Prozessoreinrichtung 52 auf, welche den Produktwechsel der Anlage in Abhängigkeit von den jeweils erfassten oder ermittelten Mengen steuert. Wie erwähnt, können die einzelnen Erfassungseinrichtungen auch in den Maschinensteuerungen enthalten sein.
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Die zweite Ausleiteinrichtung 28 für die Kunststoffvorformlinge dient insbesondere zu dem Zweck, dass die Kunststoffvorformlingrinne 32 nicht vollständig leer gefahren werden muss, sondern, wie oben beschrieben, sich an den „alten” Kunststoffvorformlinge unmittelbar die „neuen” Kunststoffvorformlinge anschließen können. Zwischen der Kunststoffvorformlingrinne 32 und dem Ofen ist daher noch eine weitere (nicht gezeigte) Ausleitung vorgesehen, um nach einem Produktwechsel die noch alten Kunststoffvorformlinge ausschleusen zu können.
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2 zeigt einen Vergleich zwischen einem Verfahren nach dem Stand der Technik (linke Seite) und einem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Dabei wird sowohl im Stand der Technik als auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Anzahl der noch benötigten Behältnisse bestimmt bzw. (etwa durch eine Benutzereingabe) vorgegeben. Im Stand der Technik wird jedoch ein fest eingegebener Inhalt (bzw. eine fest vorgegebene Anzahl der sich noch in den Transporteinrichtungen befindlichen Produktkomponenten) mit der benötigten Anzahl verglichen und entsprechend der Wechsel durchgeführt.
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Zusätzlich wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, dass auch der Inhalt auf dem Transport bestimmt wird, d. h. insbesondere die Anzahl der der Behältnisse bzw. der Verschlüsse oder auch des Produkts. Im Falle der Erfindung findet damit auch ein Abgleich des Inhalts mit der benötigten Anzahl statt, anstelle des im Stand der Technik vorgegebenen festen Inhalts. Der hier gezeigte Verfahrensschritt der Bestimmung des Inhalts kann dabei für mehrere Produktkomponenten wiederholt werden und, wie veranschaulicht, auch während der laufenden Produktion durchgeführt werden.
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3a zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung der Bestimmung des Inhalts. Dabei ist es denkbar, dass entweder die Befüllzeit manuell bestimmt wird oder aber automatisch bestimmt wird. Dieser Wert wird wiederum ausgegeben und die Anlagenparameter betreffend die Befüllzeit werden gespeichert.
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Weiterhin kann wiederum die Menge in den jeweiligen Füllleitungen bestimmt werden, die entsprechenden Werte werden abgespeichert. Diese Menge kann beispielsweise über Durchflusszähler bestimmt und/oder unter Berücksichtigung eines Durchmessers sowie einer Länge der jeweiligen Leitungen. Dieses Verfahren zur Bestimmung des Inhalts wird bevorzugt nur einmal durchgeführt, etwa bei Konfiguration und/oder Inbetriebnahme der Anlage.
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Weiterhin ist es auch denkbar (vgl. 3b), dass während jeder Produktion die jeweiligen Messungen durchgeführt werden. Dabei kann die Start/Stopp-Zeit der Transporteinrichtungen bzw. Transportbänder bestimmt werden und anschließend, wie oben dargelegt, die prozentuale Laufzeit bestimmt werden. Unter weiterer Zugrundelegung der Leistung der verarbeitenden Maschine kann so der Inhalt auch in der Transporteinrichtung, beispielsweise die Anzahl der Verschlüsse oder Behältnisse oder auch des Produkts, ermittelt werden. Falls nun zusätzlich die oben veranschaulichte Befüllzeit berücksichtigt wird, kann auf diese Weise genau ermittelt werden, wann genau der Wechsel durchzuführen ist. Auch kann die Anlage in Abhängigkeit von den so ermittelten Ergebnissen einen Wechselvorgang einleiten.
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Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anordnung
- 2
- Umformungseinrichtung
- 4
- Fülleinrichtung
- 6
- Verschließeinrichtung
- 10
- Kunststoffvorformling
- 12
- Erfassungseinrichtung
- 14
- Erfassungseinrichtung
- 18
- Erfassungseinrichtung
- 20
- Getränkebehältnisse
- 22
- Bevorratungseinrichtung
- 24
- Fördereinrichtung
- 26
- Transportstrecke
- 32
- Kunststoffvorformlingrinne
- 28
- zweite Ausleiteinrichtung
- 32
- Zuführrinne
- 34
- Ofen
- 36
- erste Ausleiteinrichtung
- 42
- Vorratsbehälter
- 44
- Mischeinrichtung
- 46
- Zuführleitung
- 50
- Steuerungseinrichtung
- 52
- Prozessoreinrichtung
- 62
- Bevorratungseinrichtung
- 64
- Fördereinrichtung
- 66
- Ausleitstrecke
- 68
- weitere Transporteinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008037708 A1 [0002]
