DE102021119888A1

DE102021119888A1 - Verfahren zur Steuerung einer Produktionslinie zur Herstellung von verpackten Produktportionen

Info

Publication number: DE102021119888A1
Application number: DE102021119888.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Brandt; Florian Reitz
Original assignee: Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Current assignee: Weber Food Technology De GmbH
Priority date: 2021-05-04
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2022-11-10

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Produktionslinie zur Herstellung von verpackten Produktportionen, insbesondere verpackten Lebensmittelproduktportionen, mit- einer Aufschneidevorrichtung, mit der das Produkt in Produktscheiben aufgeschnitten wird,- einer Verpackungsvorrichtung, umfassend eine Einlegestation, in der Portionen mit zumindest einer Produktscheibe in Verpackungsaufnahmen eingelegt werden, und eine Verschlussstation, in der die Verpackungsaufnahmen verschlossen werden, um einen Strom von Verpackungen zu erzeugen,- einer Linienendwaage, der der erzeugte Verpackungsstrom zugeführt wird und mittels derer ein jeweiliges Gewicht der Verpackungen bestimmt wird, wobei auf Basis der ermittelten Gewichte ein mittleres Verpackungsgewicht und/oder ein kumulatives Verpackungsgewicht bestimmt wird, insbesondere kontinuierlich bestimmt wird, und- einer der Linienendwaage vorgelagerten Puffereinrichtung, die zur zeitweisen Aufnahme von Verpackungen vorgesehen ist,wobei der Verpackungsstrom derart beeinflusst wird, dass das mittlere Verpackungsgewicht und/oder das kumulative Verpackungsgewicht der der Linienendwaage zugeführten Verpackungen über einem vorbestimmten Sollgewicht liegt, indem dem Verpackungsstrom selektiv Verpackungen entnommen und der Puffereinrichtung zugeführt werden und/oder dem Verpackungsstrom selektiv aus der Puffereinrichtung entnommene Verpackungen zugeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Produktionslinie zur Herstellung von verpackten Produktportionen, die eine Aufschneidevorrichtung, mit der das Produkt in Produktscheiben aufgeschnitten wird, und eine Verpackungsvorrichtung aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Produktionslinie.
Zur bequemeren direkten Verwendbarkeit durch einen Verbraucher ist es verbreitet, Lebensmittelprodukte in aufgeschnittener Form verpackt zu vertreiben. Hierzu sind grundsätzlich Systeme bekannt, die zumindest eine Aufschneidevorrichtung sowie zumindest eine Verpackungsvorrichtung umfassen, um die Lebensmittelprodukte weitgehend automatisiert aufzuschneiden bzw. zu verpacken. Insbesondere wenn es sich bei der Aufschneidevorrichtung um einen Hochgeschwindigkeitsslicer handelt, können dabei Prozessgeschwindigkeiten von über 1000 Schnitten pro Minute erreicht werden. Durch die parallele Verwendung mehrerer Aufschneidevorrichtungen kann der Durchsatz sogar noch gesteigert werden. Diesen Durchsatz gilt es im Anschluss zu verpacken.
In der Regel werden die von einem jeweiligen Lebensmittelprodukt abgetrennten Scheiben nicht einzeln verpackt, sondern in Portionen. Eine Portion umfasst zumindest ein Stück oder eine Scheibe eines Produkts. Es können auch Stücke und/oder Scheiben verschiedener Produkte kombiniert werden, um eine Portion zu bilden. Auch Zusammenstellungen aus verschiedenen Chargen sind denkbar. Unter Chargen sind einerseits Chargen unterschiedlicher Produkte zu verstehen, andererseits aber auch Chargen, die z.B. mit verschiedenen Einstellungen der Aufschneidevorrichtung (z.B. verschiedene Schneidprogramme), einer Portioniereinrichtung oder einer durch eine anderen Bearbeitungsstation erzeugt wurden.
Des Weiteren kann vorgegeben sein, in welcher räumlichen Anordnung zueinander die jeweiligen Portionen angeordnet und/oder auf welche Weise sie geschichtet sein sollen. Dadurch ist es möglich, Portionen zu bilden, deren Stücke oder Scheiben mit oder ohne Trennblatt, einlagig oder mehrlagig, glatt, gefaltet, gewellt oder gekräuselt, linear, rund, oval oder in einer sonstigen Form gestapelt oder geschindelt sind.
Nach dem Bilden solcher Portionen werden diese der Verpackungsvorrichtung zugeführt, wo sie dann verpackt werden. Grundsätzlich können die Portionen aber auch (teilweise oder vollständig) direkt in der Verpackung gebildet werden.
Zum Aufnehmen und Bewegen von Lebensmittelprodukten und zum Bilden solcher Portionen, wie zum Beispiel Wurst, Schinken, Käse, Fleisch, Teig- und Backwaren, Fertigprodukte (z.B. Pizza), belegte Baguettes oder Sandwiches oder dergleichen, ist es üblich, Roboter mit Portionsgreifern, zu verwenden. Derartige Maschinen sind beispielsweise sogenannte „Picker“, welche auch „Pick and Place-Roboter“ oder „Delta- Roboter“ genannt werden. Es können aber auch andere Robotertypen und/oder Förder- oder Einlegebänder zum Einsatz gelangen.
Gemäß dem Stand der Technik ist es üblich, dass die Verpackungsvorrichtung mit einem getakteten Vorzug einer Folienbahn arbeitet. Dieser Vorzug - erzeugt durch eine geeignete Fördereinrichtung - hängt unter anderem vom verwendeten Verpackungsformat, z.B. zweidimensionalen Matrizen unterschiedlicher Ordnungen mit N Spuren und M Reihen von Verpackungen, sowie von den zum Einsatz kommenden Bearbeitungsvorrichtungen oder Bearbeitungsstationen ab.
Eine Verpackungsvorrichtung umfasst in der Regel zumindest eine Einlegestation, in der Portionen mit zumindest einer Produktscheibe in Verpackungsaufnahmen eingelegt werden, und eine Verschlussstation, in der die Verpackungsaufnahmen verschlossen werden, um einen Strom von Verpackungen zu erzeugen. Die Verpackungsaufnahmen können beispielsweise schalen- oder muldenartig ausgebildet sein, um die Portionen aufzunehmen. Eine Verpackungsaufnahme kann jedoch auch ein im Wesentlichen ebener Abschnitt sein, auf dem eine Portion abgelegt wird.
Zu Kontrollzwecken ist häufig eine Linienendwaage vorgesehen und in vielen Fällen aufgrund entsprechender gesetzlicher Regelungen sogar erforderlich. In der Praxis variiert nämlich das Gewicht der aufgeschnittenen Scheiben, was sich auch auf das Portionsgewicht auswirkt. Aus Gründen des Verbraucherschutzes muss daher kontrolliert werden, ob ein mittleres Verpackungsgewicht über einen gewissen Beobachtungszeitraum gesehen einem Sollgewicht entspricht.
Daher wird der der Linienendwaage zugeführte Strom von Verpackungen von dieser gewogen und ein mittleres Verpackungsgewicht und/oder ein kumulatives Verpackungsgewicht bestimmt. Diese Werte werden dann mit einem Sollwert verglichen, der am Ende des Beobachtungszeitraums nicht unterschritten sein darf. Nach dem Ende des Beobachtungszeitraums werden die ermittelten Werte zurückgesetzt und der nächste Beobachtungszeitraum beginnt.
Um zu verhindern, dass dieser Sollwert unterschritten wird, werden herkömmlicherweise zu Beginn des Beobachtungszeitraums bewusst Portionen erzeugt, die schwerer sind als das eigentliche Sollgewicht, beispielsweise indem die Schneidparameter der Aufschneidevorrichtung entsprechend angepasst werden, um einen „Gewichtspuffer“ zu haben. Im weiteren Verlauf können dann untergewichtige Portionen geschnitten werden, die vom „Gewichtspuffer“ ausgeglichen werden. Ist der „Gewichtspuffer“ vor Ende des Beobachtungszeitraums aufgebraucht, so wird wieder für einen gewissen Zeitraum bewusst auf eine Produktion von übergewichtigen (d. h. über dem Sollgewicht liegenden) Portionen umgestellt. Dies wird insbesondere durch eine Änderung der Schneidparameter bewirkt.
Letztlich werden also die Daten der Linienendwaage zur Anpassung der Schneidparameter genutzt. Diese Art der Regelung ist vergleichsweise träge, da die Regelstrecke sehr lang ist. Bis sich eine Änderung der Schneidparameter an der Linienendwaage auswirkt, vergeht nämlich viel Zeit. Um eine Unterfüllung der Verpackungen in dem Beobachtungszeitraum zuverlässig zu vermeiden, muss ein konservativer Ansatz bei der Regelung verfolgt werden. Dieser wiederum hat zur Folge, dass tendenziell eine vergleichsweise große Überfüllung der Verpackungen in Kauf genommen werden muss. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einem „Giveaway“, der einen nicht unerheblichen Kostenfaktor darstellt, insbesondere bei hochwertigen Lebensmitteln und bei hohen Durchsätzen an Packungen und Produkten.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung einer Produktionslinie zur Herstellung von verpackten Produktportionen anzugeben, mit dem sich die Überfüllung der Verpackungen minimieren lässt, welches aber auch gleichzeitig zuverlässig sicherzustellt, dass keine Unterschreitung des Soll- oder Schwellwerts auftritt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Wie eingangs erläutert wurde, bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Steuerung einer Produktionslinie zur Herstellung von verpackten Produktportionen, insbesondere verpackten Lebensmittelproduktportionen, mit einer Aufschneidevorrichtung, mit der das Produkt in Produktscheiben aufgeschnitten wird, mit einer Verpackungsvorrichtung, umfassend eine Einlegestation, in der Portionen mit zumindest einer Produktscheibe in Verpackungsaufnahmen eingelegt werden, und eine Verschlussstation, in der die Verpackungsaufnahmen verschlossen werden, um einen Strom von Verpackungen zu erzeugen. Die Produktionslinie umfasst außerdem eine Linienendwaage, der der erzeugte Verpackungsstrom zugeführt wird und mittels derer ein jeweiliges Gewicht der Verpackungen bestimmt wird, wobei auf Basis der ermittelten Gewichte ein mittleres Verpackungsgewicht und/oder ein kumulatives Verpackungsgewicht bestimmt wird, insbesondere kontinuierlich bestimmt wird.
Erfindungsgemäß ist ferner eine der Linienendwaage vorgelagerte Puffereinrichtung vorgesehen, die zur zeitweisen Aufnahme von Verpackungen vorgesehen ist. Der Verpackungsstrom wird nun derart beeinflusst, dass das mittlere Verpackungsgewicht und/oder das kumulative Verpackungsgewicht der der Linienendwaage zugeführten Verpackungen über einem vorbestimmten Sollgewicht liegt. Zu diesem Zweck werden dem Verpackungsstrom selektiv Verpackungen entnommen und der Puffereinrichtung zugeführt und/oder dem Verpackungsstrom werden selektiv aus der Puffereinrichtung entnommene Verpackungen zugeführt. Das kumulative Verpackungsgewicht bezieht sich auf eine vorgegebene Anzahl von Verpackungen.
Mit anderen Worten werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vor der Linienendwaage Verpackungen bedarfsgerecht in den von der Verpackungsvorrichtung erzeugten Verpackungsstrom eingeschleust bzw. aus diesem ausgeschleust, sodass die von dieser ermittelten mittleren Gewichtswerte möglichst nahe an dem bzw. leicht über dem vorgegebenen Sollwert liegen.
Durch die Verwendung einer Puffereinrichtung zur Pufferung bereits gefüllter und geschlossener Verpackungen ergibt sich eine räumlich deutlich kürzere Regelstrecke als dies bei den eingangs erläuterten herkömmlichen Verfahren der Fall ist. Dies wiederum ermöglicht eine schnellere Reaktion bei Gewichtsvariationen, die von der Linienendwaage erfasst werden und denen entgegengewirkt werden muss. Da die Verpackungen in geschlossener Form gepuffert werden, sind die darin enthaltenen Produkte auch während der Pufferung geschützt.
Zudem kann die Puffereinrichtung auch zur Überbrückung kürzerer Pausen oder Verzögerungen des Aufschneidens des Produkts, der Erstellung der Portionen und/oder des Einlegens der Portionen in die Verpackungsaufnahmen genutzt werden. Der Ausstoß der Produktionslinie kann in derartigen Fällen nämlich durch die Entnahme von Verpackungen aus der Puffereinrichtung zumindest für einige Zeit im Wesentlichen konstant gehalten werden. Umgekehrt ist es möglich, den Verpackungsstrom durch die Puffereinrichtung (teilweise) zu absorbieren oder auszudünnen, falls Störungen oder Verzögerungen stromabwärts der Puffereinrichtung vorliegen sollten oder zu erwarten sind.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen angegeben.
Die Verpackungen können einzelnen, in Gruppen oder formatweise aus dem Verpackungsstrom entnommen bzw. in diesen abgegeben werden. Unter einem Verpackungsformat ist - wie bereits eingangs erwähnt - eine räumliche, insbesondere zweidimensionale Anordnung von Einzelverpackungen zu verstehen (N × M Matrix). Die Einzelverpackungen können dabei miteinander verbunden oder bereits vereinzelt sein. Die Gewichtsbestimmung durch die Linienendwaage kann ebenfalls formatweise erfolgen. Es kann aber grundsätzlich auch vorgesehen sein, in der Puffereinrichtung zwischengespeicherte Verpackungsformate vor der Linienendwaage zu vereinzelten und die Einzelverpackungen zu wiegen.
Die Entnahme von Verpackungen aus dem Verpackungsstrom und/oder die Zufuhr von Verpackungen zu dem Verpackungsstrom kann auf Basis eines Gewichts der von ihnen jeweils aufgenommenen Portionen erfolgt. Das Kriterium für das bedarfsgerechte Einschleusen und/oder Ausschleusen der Verpackungen in bzw. aus dem Verpackungsstrom ist also insbesondere das Gewicht der Portion(en).
Wenn es sich beispielsweise abzeichnet, dass das von der Linienendwaage bestimmte mittlere Verpackungsgewicht zu groß ist oder droht zu groß zu werden, werden Verpackungen mit einem über dem Sollgewicht liegenden Gewicht aus dem Verpackungsstrom ausgeschleust und in der Puffereinrichtung zwischengelagert. Um die Absenkung des mittleren Verpackungsgewichts zu beschleunigen kann vorgesehen sein, dass bereits zwischengelagerte - innerhalb vorgegebener Grenzen - untergewichtige Verpackungen aus der Puffereinrichtung ausgeschleust und in den Verpackungsstrom eingeschleust werden. Diese beiden Maßnahmen können je nach Bedarf einzeln oder in Kombination miteinander ergriffen werden, um das angestrebte Ziel zu erreichen. Umgekehrt kann vorgegangen werden, wenn anhand der Daten der Linienendwaage ermittelt wird, dass das mittlere Verpackungsgewicht sich dem Sollwert annähert oder diesen sogar unterschreitet.
Analog kann vorgegangen werden, wenn an der Linienendwaage ein kumulatives Verpackungsgewicht bestimmt wird. Dann kann beispielsweise zu bestimmten Zeitpunkten des Beobachtungszeitraums das kumulative Verpackungsgewicht jeweils mit einem für diesen Zeitpunkt charakteristischen Vergleichswert verglichen werden. Wird dieser unter- oder überschritten kann mittels der Puffereinrichtung eingegriffen werden, d.h. es werden bedarfsgerecht untergewichtige oder übergewichtige Verpackungen von der Puffereinrichtung aufgenommen oder abgegeben.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Portionsgewicht durch Wiegen bestimmt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Gewicht der Produktscheiben durch Wiegen bestimmt wird und daraus das Portionsgewicht ermittelt wird.
Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, das Portionsgewicht unter Zuhilfenahme von Parametern zu bestimmen, die nicht auf einen Wiegeprozess zurückzuführen sind. Beispielsweise kann das Portionsgewicht aus zumindest einem Schneidparameter der Aufschneidevorrichtung ermittelt werden und/oder das Portionsgewicht wird aus gemessenen Produkteigenschaften und/oder Produktabmessungen ermittelt.
Wenn das aufzuschneidende Produkt vergleichsweise homogen ist und/oder eine bekannte Dichteverteilung aufweist, kann beispielsweise auf Basis einer Scheibendicke auf das Gewicht der abgeschnittenen Scheibe und damit letztlich auch auf das der Portion geschlossen werden. Es ist auch denkbar, einen Scanner oder eine ähnliche Einrichtung vorzusehen, mit dem die Produktdichte und/oder die Produktabmessungen und/oder die Scheibendichte und/oder die Scheibenabmessungen bestimmt werden. Anhand dieser Daten können dann das Scheibengewicht bzw. das Portionsgewicht errechnet werden.
Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens erfolgt das Wiegen vor dem Einlegen der Portionen in die Verpackungsaufnahmen, während des Einlegens der Portionen in die Verpackungsaufnahmen (z.B. mittels einer mit einer Wiegefunktion versehenen Einlegeeinrichtung) und/oder nach dem Einlegen der Portionen in die Verpackungsaufnahmen, insbesondere nach dem Verschließen der Verpackungsaufnahmen. Die Portionen oder Scheiben können beispielsweise in einer entsprechenden Station gewogen werden, die direkt in, an oder stromabwärts der Aufschneidevorrichtung angeordnet ist. Ein Wiegen der verschlossenen Verpackungen kann z.B. direkt hinter der Verpackungsvorrichtung vorgenommen werden. Bei diesem Vorgehen wird in der Regel davon ausgegangen, dass die Einzelverpackungen und die Portionen im Wesentlichen das gleiche Gewicht aufweisen. In vielen Fällen ist es vorteilhaft, die Portionen direkt nach dem Aufschneiden oder Zusammenstellen auf einer sogenannten Portionskontrollwaage zu ermitteln. Diese Waage kann zu einem Regelkreis der Aufschneidevorrichtung gehören, d. h. die durch die Portionskontrollwaage ermittelten Daten können genutzt werden, um die Schneideparameter (z.B. Schnittdicke) bei Bedarf anzupassen.
Unabhängig davon, wie und wo das Gewicht der einzelnen Portionen bzw. Verpackungen bestimmt wird, kann durch eine entsprechende Datenverarbeitungseinrichtung (insbesondere durch eine Steuereinrichtung der Produktionslinie) sichergestellt werden, dass jeder Verpackung im Verpackungsstrom vor der Puffereinrichtung ihr tatsächliches Gewicht (bzw. das der von ihr aufgenommenen Portion(en)) zugeordnet ist. D. h. es ist spätestens in einem Bereich vor der Puffereinrichtung bekannt, wie schwer jede Verpackung ist, sodass im Zusammenspiel mit den Daten der Linienendwaage bestimmt werden kann, ob und ggf. welche Verpackung aus dem Verpackungsstrom entnommen und in der Puffereinrichtung „geparkt“ werden muss und/oder ob und ggf. welche der in der Puffereinrichtung „geparkten“ Verpackungen in den Verpackungsstrom abgegeben werden muss.
Insbesondere wird der Verpackungsstrom mittels der Puffereinrichtung derart beeinflusst, dass das mittlere Verpackungsgewicht und/oder das kumulative Verpackungsgewicht nach einem vorgegebenen Zeitintervall über dem vorbestimmten Sollgewicht liegt. Das vorgegebene Zeitintervall kann beispielsweise eine Stunde sein. Schwankungen des beobachteten Parameters (mittleres Verpackungsgewicht) oder Abweichungen von einer Sollkurve (kumulative Verpackungsgewicht) während des Beobachtungszeitraums sind unschädlich, solange die Statistik am Ende des Zeitintervalls stimmt, d. h. der beobachtete Parameter über dem Sollgewicht liegt. Analoges gilt, wenn man das mittlere Verpackungsgewicht und/oder das kumulative Verpackungsgewicht nicht auf ein vorbestimmtes Zeitintervall sondern auf eine vorbestimmte oder zu erwartende Anzahl von Verpackungen bezieht. In diesem Fall sollen das mittlere Verpackungsgewicht und/oder das kumulative Verpackungsgewicht nach einer vorbestimmten Anzahl von Verpackungen (Zielmenge) über dem vorbestimmten Sollgewicht liegen.
Der Verpackungsstrom kann mittels der Puffereinrichtung auch derart beeinflusst werden, dass ein unter dem Sollgewicht liegendes mittleres Minimalgewicht nicht unterschritten und/oder dass ein über dem Sollgewicht liegendes mittleres Maximalgewicht nicht überschritten wird. Das mittlere Verpackungsgewicht bleibt dann beispielsweise in einem Band, das durch das mittlere Minimalgewicht und das mittlere Maximalgewicht definiert ist. Größere Schwankungen des mittleren Gewichts, die womöglich nicht rechtzeitig ausgeglichen werden können, werden so verhindert. Ein entsprechendes Band kann beispielsweise auch vorgesehen sein, wenn das kumulative Verpackungsgewicht betrachtet wird. Es wird dann angestrebt, dass das ermittelte kumulative Verpackungsgewicht in einem Band um eine Sollkurve liegt.
Die beiden vorstehend genannten Schwellwerte „Minimalgewicht“ und „Maximalgewicht“ können bei Bedarf auch angepasst werden, beispielsweise wenn sich das zu verpackende Produkt und/oder Eigenschaften der Verpackungen ändern. Auch eine dynamische Änderung der Schwellwerte bei laufendem Betrieb ist denkbar, beispielsweise wenn absehbar ist, dass das vorbestimmte Sollgewicht mit der gerade angewandten Regelstrategie nicht erreichbar ist. Auch eine automatische Anpassung in Abhängigkeit externer Parameter, wie etwa Chargengröße, Messdaten von Sensoren der Produktionslinie, die deren Betrieb überwachen, o. ä. kann vorgesehen sein, insbesondere zur kontinuierlichen Optimierung des Prozesses.
Die Verpackungsvorrichtung kann eine Tiefzieheinrichtung aufweisen, mittels derer die Verpackungsaufnahmen, insbesondere Verpackungsmulden oder Verpackungsschalen, erzeugt werden. In der Regel werden derartige Verpackungsaufnahmen von einer Tiefziehverpackungsmaschine aus einer Folie ausgeformt, sodass eine kontinuierliche Bahn von Verpackungen entsteht. Das Ausformen der Verpackungsaufnahmen erfolgt üblicherweise taktweise, wobei bei jedem Arbeitstakt ein Format von Verpackungsaufnahmen erzeugt wird. Ganz grundsätzlich ist die vorliegende Erfindung aber auf Verpackungen beliebiger Art anwendbar. Eine Verpackungsaufnahme kann auch ein Abschnitt einer Folienbahn, beispielsweise einer Unterfolienbahn oder Zwischenfolienbahn oder eine einzelne Formschale (ein sogenanntes „Tray“) sein.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Einzelverpackungen eines Formats vor der Linienendwaage vereinzelt werden. Diese stellt in der Regel die für die gesamte Produktion maßgebliche, weil geeichte Waage am Ende der Produktionslinie dar.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann zumindest ein Schneidparameter der Aufschneidevorrichtung auf Basis von Daten der Linienendwaage und/oder einer Waage zur Bestimmung des Portionsgewichts und/oder des Produktscheibengewichts und/oder eines Zustands der Puffereinrichtung angepasst werden.
Beispielsweise werden eine Scheiben- oder Schnittdicke, eine Schneidgeschwindigkeit oder ein anderer Schneidparameter auf Basis dieser Daten angepasst. Die Linienendwaage ist in diesem Fall dann auch ein Teil des Regelkreises der Aufschneidevorrichtung. Ein weiterer Parameter kann auch eine „Füllstand“ der Puffereinrichtung sein, beispielsweise um zu verhindern, dass diese leerläuft oder überfüllt wird. Da das jeweilige Gewicht der einzelnen Verpackungen in der Puffereinrichtung bekannt ist, können die Gewichtsverteilung der gepufferten Verpackungen analysiert und das Aufschneiden entsprechend beeinflusst werden.
Wenn die Puffereinrichtung beispielsweise nur wenige untergewichtige Verpackungen enthält, kann sie womöglich momentan oder perspektivisch nicht hinreichend zur Reduktion des mittleren Verpackungsgewichts in dem Verpackungsstrom beitragen, obwohl dies aufgrund der Daten der Linienendwaage eigentlich angezeigt wäre. Diesem Zustand kann entgegengewirkt werden, wenn rechtzeitig untergewichtige Portionen und letztlich dann auch untergewichtige Verpackungen erzeugt werden. Optional kann auch eine Beladung der Aufschneidevorrichtung angepasst werden, sodass beispielsweise in deren Spuren die Produkte unter Berücksichtigung ihrer Gewichte im Sinne einer Gesamtoptimierung zugeführt werden.
Es können eine der Aufschneidevorrichtung nachgelagerte Förder-, Sortier- und/oder Formatbildungsstrecke, insbesondere ein Portionspuffer, und/oder eine Einlegeeinrichtung vorgesehen sein, deren bzw. dessen Betrieb auf Basis von Daten der Linienendwaage und/oder einer Waage zur Bestimmung des Portionsgewichts und/oder des Produktscheibengewichts und/oder zumindest eines Schneidparameters der Aufschneidevorrichtung angepasst wird, um die Flexibilität der Produktionslinie zu erhöhen. Es können hierbei auch Daten zum „Füllstand“ der Puffereinrichtung herangezogen werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Produktionslinie zur Herstellung von verpackten Produktportionen, insbesondere verpackten Lebensmittelproduktportionen, mit einer Aufschneidevorrichtung, mit der das Produkt in Produktscheiben aufschneidbar ist, mit einer Verpackungsvorrichtung, umfassend eine Einlegestation, in der Portionen mit zumindest einer Produktscheibe in Verpackungsaufnahmen einlegbar sind, und eine Verschlussstation, in der die Verpackungsaufnahmen verschließbar sind, um einen Strom von Verpackungen zu erzeugen, und mit einer Linienendwaage, der der Verpackungsstrom zuführbar ist und mittels derer ein jeweiliges Gewicht der Verpackungen bestimmbar ist. Die Produktionslinie umfasst außerdem eine der Linienendwaage vorgelagerte Puffereinrichtung, die zur zeitweisen Aufnahme von Verpackungen vorgesehen ist und der Verpackungen aus dem Verpackungsstrom zuführbar sind und aus der Verpackungen entnehmbar und in den Verpackungsstrom abgebbar sind. Die Produktionslinie umfasst zudem eine Steuerungseinrichtung, mittels derer die Puffereinrichtung steuerbar ist, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet und ausgebildet ist, ein Verfahren gemäß zumindest einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auszuführen.
Die Verpackungsvorrichtung kann eine Tiefziehverpackungsmaschine sein, die insbesondere eine Tiefziehvorrichtung zur Erzeugung der Verpackungsaufnahmen umfasst. Die Verschlussstation kann eine Siegelstation sein, in der die Verpackungsaufnahmen mit einer Folie versiegelbar sind.
Es kann eine Trennvorrichtung vorgesehen sein, die stromaufwärts der Puffereinrichtung angeordnet ist, um die Verpackungen voneinander zu trennen. Falls die Verpackungen im Bereich der Puffereinrichtung noch Formate von zusammenhängenden Einzelverpackungen sind, so können letztere stromabwärts der Puffereinrichtung durch eine weitere Trenneinrichtung vereinzelbar sein. Liegen die Verpackungen dort bereits als Einzelverpackungen vor, kann die Trenneinrichtung dazu ausgestaltet sein, diese voneinander zu entfernen, um sie der Linienendwaage in kontrollierter Form zuzuführen.
Sind die Verpackungen bereits vereinzelt, kann die Funktion des räumlichen Entfernens der einzelnen Verpackungen auch in die Puffereinrichtung integriert oder dieser nachgelagert sein.
Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Aufschneidevorrichtung, der Stationen der Verpackungsvorrichtung, die Puffereinrichtung, einer oder mehreren Fördereinrichtungen zum Transport der Produktportionen und/oder der Verpackungen in der Produktionslinie, der Trennvorrichtung, einer Förder-, Sortier- und/oder Formatbildungsstrecke, eines Portionspuffers, der Linienendwaage und/oder zumindest einer der Linienendwaage vorgeschalteten Portionswaage (bevorzugt vor der Verpackungsvorrichtung angeordnet) und/oder Verpackungswaage (bevorzugt hinter der Verpackungsvorrichtung angeordnet) ausgebildet. Unter „Ansteuern“ ist in diesem Zusammenhang auch der Empfang von (Mess)Daten und deren Verarbeitung zu verstehen.
Vorzugsweise bildet die Produktionslinie ein integriertes System, das eine den genannten Einrichtungen und/oder Stationen gemeinsame Steuereinrichtung oder eine übergeordnete Steuereinrichtung umfasst, die mit Steuereinheiten deren jeweiligen Einrichtungen oder Stationen verbunden ist. Die Steuereinrichtung kann in eine übergeordnetes Produktionssteuerungssystem integriert sein, das auch der Produktionslinie vorgelagerte und/oder nachgelagerte Komponenten oder Systeme steuert oder zumindest überwacht.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:

1 eine Ausführungsform einer Produktlinie,
2 ein Beispiel einer Verpackungsmaschine, die in die Produktlinie integriert sein kann und
3 eine beispielhafte Ausführungsform eines Verpackungspuffers.

1 zeigt beispielhaft eine durchgehende Produktionslinie P, die - in Transport- oder Produktionsrichtung T gesehen - einen ein- oder mehrspurigen Hochleistungsslicer S zum Aufschneiden eines (Lebensmittel)Produkts, eine (optionale) Portionswaage 55 zur Bestimmung des Gewichts der von dem Slicer S erzeugten (Teil)Portionen, eine (optionale) Gruppier- und/oder Puffereinrichtung GP (oder auch Förder-, Sortier- und/oder Formatbildungsstrecke), die bevorzugt eine Mehrzahl von Transportbändern (z. B. zur Portionserstellung und/oder -pufferung) umfasst, und eine Verpackungsmaschine V aufweist. Die Linie P kann mehr als einen Slicer S umfassen, die beispielsweise Teilportionen verschiedener Produkttypen erzeugen, die in der Einrichtung GP zu fertigen Portionen gruppiert werden.
Die in 2 beispielhaft und rein schematisch dargestellte Verpackungsmaschine V umfasst ein Maschinengestell 47. An einem linken Seitenrahmen und an einem rechten Seitenrahmen des Maschinengestells 47 ist jeweils eine hier nur schematisch am stromaufwärts gelegenen Ende der Maschine V dargestellte Transportkette 27 geführt. Die beiden Transportketten 27 bilden gemeinsam eine Transporteinrichtung für eine von einer Vorratsrolle 23a abgezogene Unterfolie 23.
Die Maschine V umfasst eine Mehrzahl von in Transportrichtung T aufeinander folgenden Arbeitsstationen, nämlich eine auch als Tiefzieher oder Thermoformer bezeichnete Formstation 11, eine Einbringstation 13 für zu verpackende Produkte, eine Zufuhrstation 14 für eine von einer Vorratsrolle 25a abgezogene Oberfolie 25 und eine Etikettier- und/oder Druckstation 16.
Bei den zu verpackenden Produkten handelt es sich beispielsweise um Lebensmittelprodukte, hier in Form von sogenannten Portionen 10, die jeweils mehrere Scheiben umfassen, welche zuvor mittels des Lebensmittelslicers S von einem laib- oder riegelförmigen Lebensmittel wie z.B. Wurst, Käse, Schinken oder Fleisch abgetrennt wurden.
Den Betrieb der Verpackungsmaschine V einschließlich der erwähnten Arbeitsstationen steuert eine zentrale Steuereinrichtung 41. Diese kann auch den Slicer S steuern oder mit einer Steuereinrichtung des Slicers S verbunden sein. Zudem ist die Verpackungsmaschine V bevorzugt mit einer Bedieneinrichtung 45 versehen, die z.B. einen Touchscreen umfasst, an welchem einem Bediener alle erforderlichen Informationen angezeigt werden können und der Bediener alle notwendigen Einstellungen vor und während des Betriebs der Maschine vornehmen kann.
Aufbau und Funktionsweise der genannten Arbeitsstationen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, sodass hierauf nicht im Detail eingegangen wird.
An der ein Oberwerkzeug 11a und ein Unterwerkzeug 11b umfassenden Formstation 11 werden jeweils in einem Tiefziehprozess in der Unterfolie 23 auch als Mulden bezeichnete Vertiefungen 29 ausgebildet, die jeweils eine Grundeinheit für eine Einzelverpackung bilden. Die Vertiefungen 29 sind in einem Format angeordnet. Der Begriff Format bezeichnet in diesem Zusammenhang eine zweidimensionale Anordnung der Vertiefungen 29 in einer Matrix, wie eingangs bereits erläutert wurde.
In diese Vertiefungen 29 werden an der Einbringstation 13 die erwähnten Portionen 10 eingelegt. Die Einbringstation 13 erhält die Portionen 10 - direkt oder indirekt - von der Gruppier- und/oder Puffereinrichtung GP. Sie umfasst hier einen sogenannten Einleger, von dem zwei Endlosförderbänder 13a, 13b dargestellt sind. Alternativ oder zusätzlich kann die Einbringstation 13 einen hier ebenfalls schematisch dargestellten Roboter 50 umfassen, z.B. in Form eines sogenannten „Picker“, der als Delta-Roboter mit einem Greifer, der zwei jeweils eine Portion 10 gemeinsam haltende Schaufeln umfasst, ausgebildet sein kann. Derartige Roboter und deren Einsatz bei der Handhabung von Lebensmitteln, insbesondere beim Einlegen von Portionen in Vertiefungen von Verpackungen, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, weshalb hier weitergehende Ausführungen nicht erforderlich sind.
Anschließend werden die mit den gefüllten Vertiefungen 29 versehene Unterfolie 23 und die Oberfolie 25 der Siegelstation 15 zugeführt, die ein Oberwerkzeug 15a und ein Unterwerkzeug 15b umfasst. Mittels dieser Werkzeuge 15a, 15b werden die Oberfolie 25 und die Unterfolie 23 miteinander verbunden. Hierdurch werden die Vertiefungen 29 und somit die von Oberfolie 25 und Unterfolie 23 gebildeten Verpackungen 21 verschlossen. In 2 sind quer zur Transportrichtung T verlaufende, auch als Siegelnähte bezeichnete Siegelstellen 43 schematisch angedeutet.
Anwendungen können sich z.B. hinsichtlich der Art der zu verpackenden Produkte 10, der Größe/Form der Vertiefungen 29 in Längs- und/oder Querrichtung oder hinsichtlich eines Formatsatzes voneinander unterscheiden.
So kann z.B. pro Arbeitstakt der Verpackungsmaschine V ein Verpackungsformat von 3 x 4 (3 in Querrichtung und 4 in Längsrichtung) Vertiefungen 29 oder andersartigen Produktaufnahmen in der Formstation 11 gebildet werden, an der Einbringstation 13 ein Format von 3 × 4 entsprechend angeordneten Produkten 10 in ein jeweiliges Format von Vertiefungen 29 eingebracht werden, und an der Siegelstation 15 ein jeweiliges Format von 3 × 4 mit Produkten 10 gefüllten Vertiefungen 29 verschlossen werden. Analoges gilt für die Etikettier- und/oder Druckstation 16.
Grundsätzlich kann ein beliebig dimensionierter N × M Formatsatz gebildet werden, mit N, M >=1.
Der Betrieb der Verpackungsmaschine V hinsichtlich Erfassung, Analyse und Beseitigung bzw. Reduzierung von Verpackungsfehlern kann anhand von Daten oder Messergebnissen von Messeinrichtungen oder Sensoren (nicht gezeigt) überwacht und bei Bedarf angepasst werden. Die Messergebnisse werden zu diesem Zweck der Steuereinrichtung 41 zugeführt.
Beispielsweise kann eine Vermessung der im Entstehen befindlichen Verpackungen 21 unmittelbar im Anschluss an jede der Arbeitsstationen vorgesehen sein. Dieses Konzept kann auch nur mit einer Auswahl von Arbeitsstationen durchgeführt werden, d.h. es ist bei diesem Konzept nicht zwingend, dass eine Vermessung der Verpackungen 21 nach jeder Arbeitsstation erfolgt. Es kann auch lediglich eine Schlusskontrolle nach dem Vereinzeln der Verpackungen 21 erfolgen.
Nach Analyse der Messergebnisse kann - bevorzugt automatisch - in den Betrieb einer oder mehrerer Arbeitsstationen eingegriffen werden, um dem Entstehen von Befüllungs- und/oder Verpackungsfehlern entgegenzuwirken. Gemäß einem alternativen Konzept kann die Steuereinrichtung 41, beispielsweise an der Bedieneinrichtung 45, Informationen darstellen, anhand welcher ein Bediener selbst in den Betrieb einer oder mehrerer jeweiliger Arbeitsstationen eingreifen kann.
Der Eingriff in den Betrieb einer Arbeitsstation, d.h. die Regelung des Betriebs einer Arbeitsstation, kann insbesondere eine Veränderung der Position der Arbeitsstation bzw. eines Arbeitswerkzeuges der Arbeitsstation und/oder eine Anpassung der Betriebsparameter beinhalten.
An dieser Stelle soll klargestellt werden, dass die Formstation 11 für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zwingend erforderlich ist. Es ist auch denkbar, dass die Portionen 10 - insbesondere wenn sie vergleichsweise klein sind - auch direkt auf eine Unter- oder Zwischenfolienbahn aufgebracht werden. Grundsätzlich können die die Portionen 10 aufnehmenden Verpackungsaufnahmen auch vorgefertigt und/oder bereits vereinzelt sein, bevor sie befüllt werden. Bevorzugt sind sie jedoch in einem Format angeordnet.
Im Anschluss an die Siegelstation 15 hängen die Verpackungen 21 im dargestellten Ausführungsbeispiel noch durch die Oberfolie 25 und die Unterfolie 23 zusammen. Anschließend werden die Verpackungen 21 an der (optionalen) Etikettier- und/oder Druckstation 16 mit Etiketten versehen und/oder bedruckt. Das Etikettieren und das Bedrucken kann auch in separaten Stationen erfolgen.
Nach diesem Bearbeitungsschritt werden die Formate vereinzelt, sodass getrennte zweidimensionale Anordnungen von Verpackungen 21, die noch miteinander verbunden sind, erzeugt werden. Dies geschieht mithilfe einer Quertrennvorrichtung 60 (siehe 1), beispielsweise mittels einer Stanzeinrichtung und/oder einer Messereinrichtung. Bei Bedarf können die Verpackungen 21 auch bereits vereinzelt werden.
Stromabwärts der Quertrennvorrichtung 60 ist ein Verpackungspuffer 70 angeordnet, der selektiv durch die Quertrennvorrichtung 60 erzeugte Verpackungsformate aufnehmen oder abgeben kann, um sie zwischenzulagern (puffern). Aus dem Verpackungspuffer 70 abgegebene Verpackungsformate werden anschließend in einer Vereinzelungseinrichtung 80 in die einzelnen Verpackungen 21 aufgeteilt, beispielsweise mittels einer Stanzeinrichtung und/oder einer Messereinrichtung.
Der aus der Vereinzelungseinrichtung 80 austretende Verpackungsstrom wird anschließend einer Linienendwaage 110 zugeführt, mittels derer das Gewicht der einzelnen Verpackungen 21 bestimmt wird. Die Linienendwaage 110 erfasst das Gewicht der einzelnen Verpackungen 21 kontinuierlich und errechnet ein mittleres Verpackungsgewicht.
In manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, das Gewicht formatweise zu bestimmen. Dabei können die Verpackungen 21 noch miteinander verbunden sein (dann entfällt die Vereinzelungseinrichtung 80 oder sie ist stromabwärts der Waage 110 angeordnet) oder vereinzelt, aber noch zu einer Matrix angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass die Verpackungen 21 vor dem Verpackungspuffer 70 vereinzelt werden und dieser derart ausgestaltet ist, dass er selektiv einzelne Verpackungen 21 (oder Gruppen von Verpackungen 21) aus dem Verpackungsstrom entnehmen oder in diesen abgeben kann.
3 zeigt eine Ausführungsform eines Verpackungspuffers 70. Er umfasst zwei turmartige Einzelpuffer 71a, 71b die beidseits eines Transportbands 72 angeordnet sind, das von der Quertrennvorrichtung 60 erzeugte Verpackungsformate in Transportrichtung T heranführt und auch abführt. Die Einzelpuffer 71a, 71 b und das Band 72 sowie diesem zugeordnete Führungs- und/oder Antriebsmittel werden von Gestelleinrichtungen 76 getragen, die separat ausgebildet sein können oder Teil eines gemeinsamen Trag- oder Maschinengestells, z.B. des Gestells 47 sind.
Anstelle eines einzelnen Transportbandes 72 können auch separate Bänder vorgesehen sein, um das Einschleusen und Ausschleusen der Formate zu beschleunigen.
Jeder Einzelpuffer 71 a, 71 b umfasst eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Fächern 74, die zur zeitweisen Aufnahme von Verpackungsformaten 75 dienen. Alternativ oder zusätzlich können auch nebeneinander angeordnete Fächer 74 vorgesehen sein.
Jedem Fach 74 ist ein Träger 76 zugeordnet, der jeweils zumindest ein Format 75 aufnehmen kann und der nach Art einer Schublade aus dem jeweiligen Puffer 71a, 71 b ausziehbar und wieder in ihn hineinschiebbar ist. Entsprechende Mechanismen bzw. Antriebe sind grundsätzlich bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht erläutert.
Ferner umfasst der Verpackungspuffer 70 einen zumindest vertikal bewegbaren Greifer 77 mit Saugeinrichtungen 78, mit dessen Hilfe die Verpackungsformate 75 von einem herausgezogenen Träger 76 abgehoben und auf dem Transportband 72 abgelegt werden können, und umgekehrt. Eine Beschleunigung des Einschleusens und Ausschleusens der Formate 75 wird erreicht, wenn mehr als ein Greifer 77 vorgesehen ist. Dann kann nämlich eine entsprechende Anzahl von Formaten 75 gleichzeitig eingeschleust und/oder ausgeschlossen werden, insbesondere wenn nebeneinander angeordnete Fächer 74 vorhanden sind.
Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung des Verpackungspuffers 70 bzw. des Greifers 77 ist rein beispielhaft. Es versteht sich, dass die Formate 75 auch auf andere Weise zwischengelagert bzw. eingeschleust/ausgeschleust werden können.
Das Einschleusen und Ausschleusen der Formate 75 erfolgt auf Basis von Informationen bezüglich der Gewichte der einzelnen Verpackungsformate 75 unter Berücksichtigung der durch die Linienendwaage 110 ermittelten Gewichte der Verpackungen 21.
Das Gewicht der Portionen 10 in den jeweiligen Formaten 75 wird mithilfe der durch die Portionswaage 55 ermittelten Gewichte der einzelnen Portionen berechnet. Das Gewicht des Verpackungsmaterials der Formate 75 ist bekannt, da es im Wesentlichen invariant ist.
Wie eingangs erläutert wurde, kann das Gewicht der einzelnen Portionen in bestimmten Fällen auch mittels indirekter Messungen (z.B. Dichte, Abmessungen der Scheiben) und/oder unter Rückgriff auf Informationen zu Einstellungen des Slicer S (z.B. Schneidparameter) und/oder des Produkts zuverlässig abgeschätzt werden. Es ist auch möglich, das Gewicht der Formate 75 an anderer Stelle der Produktionslinie P stromaufwärts des Verpackungspuffers 70 zu bestimmen, beispielsweise mit einer Formatwaage stromabwärts der Verpackungsmaschine V.
Die Produktionslinie P wird nun derart betrieben, dass das von der Waage 110 bestimmte mittlere Verpackungsgewicht über einen bestimmten Beobachtungszeitraum betrachtet nicht unter ein vorbestimmtes Sollgewicht fällt. Das Gewicht des Verpackungsmaterials kann dabei herausgerechnet werden.
Dabei ist es in der Regel unschädlich, wenn das mittlere Verpackungsgewicht zeitweise (leicht) unter das vorbestimmte Sollgewicht fällt. Entscheidend ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens lediglich, dass das mittlere Verpackungsgewicht am Ende des Beobachtungszeitraums über dem Sollgewicht liegt.
Alternativ oder zusätzlich kann anstelle einer Beobachtung über einen bestimmten Zeitraum auch auf eine vorbestimmte Anzahl von Verpackungen 21 abgestellt werden. Im Nachfolgenden wird das Verfahren der Einfachheit halber lediglich unter Bezugnahme auf einen vorbestimmten Beobachtungszeitraum erläutert.
Wie vorstehend beschrieben wurde, werden die individuellen Portions- und/oder Formatgewichte erfasst und/oder errechnet und in der Steuerungseinrichtung 41 mitgeführt, so dass vor dem Verpackungspuffer 70 bei jedem Format 75 klar ist, welches tatsächliche Gewicht es hat bzw. die in ihm enthaltenen Portionen 10 haben. Daher können bestimmte Formate 75 gezielt von dem Verpackungspuffer 70 herausgegriffen und gepuffert werden. Es ist daher auch bekannt, welche Gewichte die in dem Puffer 70 zwischengelagerten Formate 75 haben.
Falls sich in einem Beobachtungszeitraum eine Situation einstellt, in der das mittlere Verpackungsgewicht an der Linienendwaage 110 abfällt oder einen Schwellwert erreicht, kann ein vergleichsweise schweres, insbesondere über dem Sollgewicht liegendes Verpackungsformat 75 aus dem Verpackungspuffer 70 ausgeschleust und der Waage 110 zugeführt werden. Eine zusätzliche oder alternative Maßnahme ist in dieser Situation, vergleichsweise leichte oder untergewichtige Verpackungsformate 75 aus dem Verpackungsstrom gezielt zu entfernen, um so im Mittel ein Ansteigen des Gewichts der Verpackungen 21 an der Waage 110 zu erreichen. Umgekehrt kann vorgegangen werden, wenn das mittlere Verpackungsgewicht an der Linienendwaage 110 ansteigt bzw. einen Schwellwert überschreitet.
Bevorzugt wird kontinuierlich beobachtet, wie sich das mittlere Verpackungsgewicht an der Linienendwaage 110 entwickelt. Entsprechend wird der Verpackungspuffer 70 angesteuert, um das mittlere Verpackungsgewicht in einen gewünschten Zielkorridor zu bringen, der sicherstellt, dass der vorbestimmte Sollwert am Ende der Beobachtungsperiode erreicht oder geringfügig überschritten wird. Aufgrund der kurzen Regelstrecke zwischen der Linienendwaage 110 und dem Verpackungspuffer 70 können vergleichsweise starke Oszillationen des mittleren Verpackungsgewichts vermieden werden, was die Prozesssicherheit erhöht.
Durch den vergleichsweise kurz vor der Linienendwaage 110 angeordneten Verpackungspuffer 70 ist es also möglich, den der Linienendwaage 110 zugeführten Strom von Verpackungen 21 rasch und flexibel zu beeinflussen, so dass das mittlere Verpackungsgewicht 21 zu dem relevanten Zeitpunkt knapp über dem vorbestimmten Sollgewicht liegt. Bei herkömmlichen Verfahren ist dies in vielen Fällen nicht möglich, da die bisher vorgesehene Regelstrecke „Linienendwaage-Slicer“ erheblich träger und erst nach dem Durchlauf von vergleichsweise vielen Portionen/Verpackungen 21 reagiert.
Eine Optimierung des Verfahrens kann erzielt werden, wenn nicht nur eine Regelstrecke zwischen der Waage 110 und dem Puffer 70 vorgesehen ist. Die an der Waage 110 ermittelten Daten und Informationen zum Beladungszustand des Puffers 70 (z.B. Anzahl der zwischengelagerten Formate 75 einschließlich deren Gewicht) können ebenfalls zur Anpassung eines Schneidbetriebs des Slicers S und/oder des Betriebs der Einrichtung GP herangezogen werden.
Der Verpackungspuffer 70 kann auch genutzt werden, um Verzögerungen im Bereich des Aufschneidens und/oder der Portionserzeugung auszugleichen, sodass eine kontinuierliche Zufuhr von Verpackungen 21 an der Linienendwaage 110 sichergestellt ist. Zu diesem Zweck kann der Verpackungspuffer 70 beispielsweise zu Beginn eines Prozesszyklus, einer Charge und/oder eines Beobachtungszeitraums bewusst (teilweise) gefüllt werden, vorzugsweise mit sowohl untergewichtigen als auch übergewichtigen Formaten 75. Dies eröffnet einen größeren Spielraum hinsichtlich einer kontinuierlichen Zufuhr von Verpackungen 21 an die Waage 110.
Vorstehend wurde das Verfahren in Bezug auf die bedarfsgerechte Pufferung von Formaten 75 beschrieben. Falls jedoch vor dem Verpackungspuffer 70 bereits vereinzelte Verpackungen 21 vorliegen, kann auch eine Pufferung von Einzelverpackungen und/oder von Gruppen von Einzelverpackungen vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

10: Produktportion
11: Formstation
11a, 15a: Oberwerkzeug
11b, 15b: Unterwerkzeug
13: Einbringstation
13a, 13b: Endlosförderbänder
14: Zufuhrstation
15: Siegelstation
16: Etikettier- und/oder Druckstation
21: Verpackung
23: Unterfolie
23a, 25a: Vorratsrolle
25: Oberfolie
25a: Vorratsrolle
27: Transportkette
29: Vertiefung
41: Steuereinrichtung
43: Siegelstelle
45: Bedieneinrichtung
47: Maschinengestell
50: Roboter
55: Portionswaage
60: Quertrennvorrichtung
70: Verpackungspuffer
71a, 71b: Einzelpuffer
72: Transportbands
73: Gestelleinrichtung
74: Fach
75: Verpackungsformat
76: Träger
77: Greifer
78: Saugeinrichtung
80: Vereinzelungseinrichtung
100: Folienbahn
110: Linienendwaage
GP: Gruppier- und/oder Puffereinrichtung
P: Produktionslinie
S: Hochleistungsslicer
T: Transportrichtung
V: Verpackungsmaschine

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Produktionslinie (P) zur Herstellung von verpackten Produktportionen, insbesondere verpackten Lebensmittelproduktportionen, mit - einer Aufschneidevorrichtung (S), mit der das Produkt in Produktscheiben aufgeschnitten wird, - einer Verpackungsvorrichtung (V), umfassend eine Einlegestation (13), in der Portionen (10) mit zumindest einer Produktscheibe in Verpackungsaufnahmen (29) eingelegt werden, und eine Verschlussstation (15), in der die Verpackungsaufnahmen verschlossen werden, um einen Strom von Verpackungen (21, 75) zu erzeugen, - einer Linienendwaage (110), der der erzeugte Verpackungsstrom zugeführt wird und mittels derer ein jeweiliges Gewicht der Verpackungen bestimmt wird, wobei auf Basis der ermittelten Gewichte ein mittleres Verpackungsgewicht und/oder ein kumulatives Verpackungsgewicht bestimmt wird, insbesondere kontinuierlich bestimmt wird, und - einer der Linienendwaage vorgelagerten Puffereinrichtung (70), die zur zeitweisen Aufnahme von Verpackungen vorgesehen ist, wobei der Verpackungsstrom derart beeinflusst wird, dass das mittlere Verpackungsgewicht und/oder das kumulative Verpackungsgewicht der der Linienendwaage zugeführten Verpackungen über einem vorbestimmten Sollgewicht liegt, indem dem Verpackungsstrom selektiv Verpackungen entnommen und der Puffereinrichtung zugeführt werden und/oder dem Verpackungsstrom selektiv aus der Puffereinrichtung entnommene Verpackungen zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verpackungen Formate (75) mit jeweils einer Mehrzahl von Einzelverpackungen (21) sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Entnahme von Verpackungen (21, 75) aus dem Verpackungsstrom und/oder die Zufuhr von Verpackungen zu dem Verpackungsstrom auf Basis eines Gewichts der von ihnen jeweils aufgenommenen Portionen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Portionsgewicht durch Wiegen bestimmt wird und/oder wobei das Gewicht der Produktscheiben durch Wiegen bestimmt wird und daraus das Portionsgewicht ermittelt wird und/oder wobei das Portionsgewicht aus zumindest einem Schneidparameter der Aufschneidevorrichtung (V) ermittelt wird und/oder wobei das Portionsgewicht unter aus gemessenen Produkteigenschaften und/oder Produktabmessungen ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Wiegen vor dem Einlegen der Portionen (10) in die Verpackungsaufnahmen (29) erfolgt und/oder wobei das Wiegen während des Einlegens der Portionen in die Verpackungsaufnahme erfolgt und/oder wobei das Wiegen nach dem Einlegen der Portionen in die Verpackungsaufnahmen erfolgen, insbesondere nach dem Verschließen der Verpackungsaufnahmen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verpackungsstrom mittels der Puffereinrichtung (70) derart beeinflusst wird, dass das mittlere Verpackungsgewicht und/oder das kumulative Verpackungsgewicht nach einem vorgegebenen Zeitintervall und/oder nach einer vorbestimmten oder zu erwartenden Anzahl von Verpackungen (21, 75) über dem vorbestimmten Sollgewicht liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verpackungsstrom mittels der Puffereinrichtung (70) derart beeinflusst wird, dass ein unter dem Sollgewicht liegendes mittleres Minimalgewicht nicht unterschritten und/oder dass ein über dem Sollgewicht liegendes mittleres Maximalgewicht nicht überschritten wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Verpackungsvorrichtung (V) eine Tiefzieheinrichtung (11) aufweist, mittels derer die Verpackungsaufnahmen, insbesondere Verpackungsmulden oder -schalen (29), erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Einzelverpackungen (21) vor der Linienendwaage (110) vereinzelt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Schneidparameter der Aufschneidevorrichtung (S) auf Basis von Daten der Linienendwaage (110) und/oder einer Waage zur Bestimmung des Portionsgewichts und/oder des Produktscheibengewichts und/oder eines Zustands der Puffereinrichtung (70) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine der Aufschneidevorrichtung (S) nachgelagerte Förder-, Sortier- und/oder Formatbildungsstrecke, insbesondere ein Portionspuffer (GP), und/oder eine Einlegeeinrichtung(13) vorgesehen sind, deren bzw. dessen Betrieb auf Basis von Daten der Linienendwaage (110) und/oder einer Waage zur Bestimmung des Portionsgewichts und/oder des Produktscheibengewichts und/oder zumindest eines Schneidparameters der Aufschneidevorrichtung angepasst wird.
Produktionslinie (P) zur Herstellung von verpackten Produktportionen, insbesondere verpackten Lebensmittelproduktportionen, mit - einer Aufschneidevorrichtung (S), mit der das Produkt in Produktscheiben aufschneidbar ist, - einer Verpackungsvorrichtung (V), umfassend eine Einlegestation (13), in der Portionen (10) mit zumindest einer Produktscheibe in Verpackungsaufnahmen (29) einlegbar sind, und eine Verschlussstation (15), in der die Verpackungsaufnahmen verschließbar sind, um einen Strom von Verpackungen (21, 75) zu erzeugen, - einer Linienendwaage (110), der der Verpackungsstrom zuführbar ist und mittels derer ein jeweiliges Gewicht der Verpackungen bestimmbar ist, - einer der Linienendwaage vorgelagerten Puffereinrichtung (70), die zur zeitweisen Aufnahme von Verpackungen vorgesehen ist und der Verpackungen aus dem Verpackungsstrom zuführbar und aus der Verpackungen entnehmbar und in den Verpackungsstrom abgebbar sind, und - einer Steuerungseinrichtung (41), mittels derer die Puffereinrichtung steuerbar ist, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet und ausgebildet ist, ein Verfahren gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche auszuführen.
Produktionslinie nach Anspruch 12, wobei die Verpackungsvorrichtung (V) eine Tiefziehverpackungsmaschine ist, welche insbesondere eine Tiefziehvorrichtung (11) zur Erzeugung der Verpackungsaufnahmen (29) umfasst und/oder wobei die Verschlussstation eine Siegelstation (15) ist, in der die Verpackungsaufnahmen mit einer Folie versiegelbar sind.
Produktionslinie nach Anspruch 12 oder 13, wobei eine Trennvorrichtung (60) vorgesehen, die stromaufwärts der Puffereinrichtung (70) angeordnet ist, um die Verpackungen (21, 75) voneinander zu trennen, insbesondere wobei stromabwärts der Puffereinrichtung eine weitere Trenneinrichtung (80) vorgesehen ist, mittels deren Verpackungsformate (75) in Einzelverpackungen (21) vereinzelbar sind.
Produktionslinie nach Anspruch 12, 13 oder 14, wobei die Steuerungseinrichtung (41) zur Ansteuerung der Aufschneidevorrichtung (S), der Stationen der Verpackungsvorrichtung (11, 13), die Puffereinrichtung (70), einer oder mehreren Fördereinrichtungen (72, 27) zum Transport der Produktportionen (10) und/oder der Verpackungen (21, 75) in der Produktionslinie (P), der Trennvorrichtung (60, 80), einer Förder-, Sortier- und/oder Formatbildungsstrecke, eines Portionspuffers (GP), der Linienendwaage (110) und/oder zumindest einer der Linienendwaage vorgeschalteten Portions- und/oder Verpackungswaage (55) ausgebildet ist.