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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Produktionsanlage und ein Verfahren zur Produktion eines individualisiert zusammengesetzten Produkts aus mehreren fließfähigen Zutaten.
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Stand der Technik
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Die Druckschriften
DE 37 35 229 A1 und
US 2021/331907 A1 beschreiben Verfahren, um ein alkoholisches Mischgetränk zu produzieren, indem die Zutaten einzeln in ein Verkaufsgefäß eingefüllt und dort vermischt werden.
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Die Druckschrift
WO 2009/046386 A1 offenbart eine computergesteuerte Anlage zur Abfüllung unterschiedlicher Getränkezusammensetzungen, wobei die Zutaten einzeln mit computergesteuerten Schlauchpumpen in Flaschen gefüllt und dort vermischt werden.
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Die Druckschrift
JP 2010-070250 A offenbart eine weitere computergesteuerte Produktionsanlage zur Abfüllung individualisierter Getränke, wobei die Zutaten separat in ein Verkaufsgefäß eingefüllt und dort vermischt werden.
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Die Druckschrift
WO 2019/079385 A offenbart eine weitere Produktionsanlage zur Abfüllung individueller Getränke, wobei die Zutaten an mehreren Abfüllstationen mit computergesteuerten Pumpen durch separate Schläuche in eine Flasche gefüllt und dort vermischt werden.
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Die vorgenannten Anlagen und Verfahren sind nicht zur Herstellung von Produkten aus dickflüssigen Zutaten oder Zutaten mit festen Bestandteilen, wie sie beispielsweise zur Herstellung von Smoothies notwendig sind, ausgelegt, sodass solche Zutaten gar nicht oder nur mit ungenauer Dosierung zugegeben werden können. Außerdem führt die Herstellung von kleinen Chargen, insbesondere von individualisiert zusammengesetzten Produkten, bei bekannte Anlagen und Verfahren zu deutlichen Effizienzverlusten.
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Technische Aufgabe
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Produktionsanlage und ein Verfahren zur Produktion eines individualisiert zusammengesetzten Produkts aus mehreren fließfähigen Zutaten zu schaffen, die eine effiziente und zuverlässige Produktion von kleinen Chargen aus dickflüssigen und stückigen Zutaten erlauben.
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Technische Lösung
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Produktionsanlage gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 bereit, die die technische Aufgabe lösen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Produktionsanlage ist zur Produktion eines individualisiert zusammengesetzten Produkts aus mehreren fließfähigen Zutaten ausgelegt. Bei dem Produkt kann es sich beispielsweise um ein Nahrungsmittel, insbesondere um eine Soße, ein Ketchup, ein Püree, einen Smoothie und/oder ein Getränk handeln. Das Produkt kann beispielsweise ein Kosmetikprodukt und/oder ein Hygieneprodukt, insbesondere ein Shampoo, ein Duschgel, eine Body-Lotion und/oder ein Duftöl, sein. Das Produkt ist individualisiert nach den Wünschen einer Bestellerin oder eines Bestellers des Produkts zusammengesetzt. Die Zutaten können beispielsweise Flüssigkeiten, insbesondere wässrige Lösungen, Emulsionen und/oder Suspensionen umfassen. Die Zutaten können zum Beispiel Fruchtsäfte, Obstsäfte, Gemüsesäfte, pürierte Früchte, püriertes Obst, püriertes Gemüse, pürierte Nüsse, Kräuter, Gewürze, Zucker, Honig, Salz, Wasser, Joghurt, Milch, Sahne und/oder Milchersatzprodukte umfassen.
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Die Produktionsanlage umfasst mindestens eine Abfüllstation. Die Abfüllstation umfasst mehrere, beispielsweise 2 bis 15, insbesondere 3 bis 10, vorzugsweise 7, Vorratsbehälter, die jeweils eine der Zutaten enthalten. Dadurch können mit der Abfüllstation aus den mehreren Zutaten unterschiedlich zusammengesetzte Produkte hergestellt werden, ohne dass dafür die Produktionsanlage umgerüstet werden müsste. Somit können auch kleine Chargen, insbesondere auch Einzelstücke, effizient produziert werden. Die genannte Anzahl von Vorratsbehältern hat sich zur Herstellung individuell zusammengesetzter Getränke, insbesondere Smoothies, als besonders effizient erwiesen.
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Mindestens einer der Vorratsbehälter, insbesondere mehrere der Vorratsbehälter, vorzugsweise alle Vorratsbehälter, umfasst eine Temperierelement zum Temperieren, insbesondere zum Kühlen, der in dem Vorratsbehälter enthaltenen Zutat auf eine vorbestimmte Temperatur, einen Füllstandssensor, insbesondere einen Ultraschallsensor, zur Erfassung eines Füllstands des Vorratsbehälters und/oder ein Mischelement zum Mischen, insbesondere zum Rühren, der in dem Vorratsbehälter enthaltenen Zutat. Das Mischelement kann einen Rotationsantrieb zur Rotation des Vorratsbehälters umfassen.
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Durch das Temperierelement kann die Temperatur der Zutat so eingestellt werden, dass die Zutat möglichst lange haltbar ist, und/oder so, dass die Zutat eine zum Abfüllen geeignete Viskosität hat. Insbesondere kann die Viskosität durch eine konstante Temperatur konstant gehalten werden, wodurch die Zutat besonders zuverlässig dosiert werden kann. Das Mischelement verhindert vorteilhafterweise eine Phasentrennung einer in Form einer Emulsion oder Suspension vorliegenden Zutat.
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Die Abfüllstation umfasst einen Abfüllkopf zum Abfüllen der Zutaten in ein Verkaufsgefäß. Das Verkaufsgefäß kann beispielsweise eine Getränkeflasche, eine Getränkedose, ein Getränkebeutel oder ein Getränkekarton sein. Das Verkaufsgefäß ist vorzugsweise so in der Abfüllstation positioniert, dass sich der Abfüllkopf während des Abfüllens über und/oder in einer Füllöffnung des Verkaufsgefäßes befindet.
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Die Abfüllstation umfasst mehrere separate Leitungen, wobei jeder Vorratsbehälter über jeweils eine der Leitungen flüssigkeitsleitend mit dem Abfüllkopf verbunden ist. Die separaten Leitungen verhindern eine Vermischung der Zutaten innerhalb der Abfüllstation, die zu unerwünschten Wechselwirkungen und/oder einer ungenauen Dosierung der Zutaten führen könnte. Durch die separaten Leitungen ist es nicht notwendig, die Leitungen jeweils nach dem Abfüllen einer Zutat zu reinigen, um die Vermischung der Zutaten zu vermeiden. Die Leitungen können beispielsweise Schläuche, insbesondere Kunststoffschläuche, umfassen.
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Die Abfüllstation umfasst mehrere Pumpen, wobei jeder Leitung jeweils eine der Pumpen zum Transport der in dem zugehörigen Vorratsbehälter enthaltenen Zutat in das Verkaufsgefäß zugeordnet ist. Mit Hilfe der separaten Pumpen können die Zutaten besonders genau dosiert werden. Insbesondere kann jede Pumpe separat für die zugehörige Zutat kalibriert sein.
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Zumindest eine der Pumpen, insbesondere mehrere der Pumpen, vorzugsweise jede der Pumpen, umfasst vorzugsweise mindestens eine Schlauchpumpe, beispielsweise mehrere, insbesondere 2 oder 3, parallel geschaltete Schlauchpumpen. Eine Schlauchpumpe hat den Vorteil, dass sie von außen auf die Leitung wirkt, sodass eine Kontamination der Zutat in der Leitung verhindert wird. Außerdem kann die Leitung zur Beseitigung möglicher Verunreinigungen auf einfache Weise gespült oder ausgetauscht werden, ohne in die Schlauchpumpe einzugreifen. Durch mehrere parallel geschaltete Schlauchpumpen können auch größere Mengen einer Zutat schnell abgefüllt werden.
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Die Abfüllstation umfasst einen Gewichtssensor zur Erfassung eines Gewichts des Verkaufsgefäßes mit den darin abgefüllten Zutaten. Mit Hilfe des Gewichtssensors kann die Menge der abgefüllten Zutaten präzise bestimmt werden, um zu kontrollieren, ob die jeweils richtige Menge abgefüllt wurde, und gegebenenfalls Maßnahmen zur Korrektur, beispielsweise eine Kennzeichnung des Verkaufsgefäßes durch seine Markierung als Ausschuss und/oder eine Kalibrierung der Pumpen der Abfüllstation durchzuführen.
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Ein Gewichtssensor eignet sich besonders gut zur präzisen Mengenbestimmung dickflüssiger oder stückiger Zutaten, die in dem Verkaufsgefäß keine horizontale Füllstandslinie bilden und/oder an den Wänden des Verkaufsgefäßes haften, sodass eine präzise Mengenbestimmung mit einem optischen Sensor oder einem Ultraschallsensor nicht möglich ist.
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Die Produktionsanlage umfasst ein Computergerät, wobei das Computergerät zur Steuerung der Abfüllstation, insbesondere zur Steuerung der Pumpen und des Gewichtssensors, kommunikativ mit der Abfüllstation verbunden ist. Unter dem Begriff „Steuerung“ wird im Sinne der Erfindung insbesondere ein Versenden von Steuerbefehlen, ein Anfordern von Messdaten und/oder Statusmeldungen, ein Empfangen von Rückmeldungen zu den Steuerbefehlen und/oder ein Empfangen von Messwerten und/oder Statusmeldungen verstanden.
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Das Computergerät kann beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassen. Dadurch können alle Aktoren und Sensoren der Produktionsanlage zentral gesteuert und alle Produktionsdaten für jedes Verkaufsgefäß individuell erfasst und gespeichert werden. Fehler können somit genau verfolgt werden und mögliche Rückrufe zielgerichtet erfolgen.
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Beschreibung der Ausführungsarten
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Mindestens eine, insbesondere mehrere, vorzugsweise jede, der Leitungen der mindestens einen Abfüllstation umfasst vorzugsweise einen Pulsationsdämpfer zur Reduzierung einer Pulsation eines Drucks der in der Leitung, die insbesondere dann durch den Pumpvorgang der Zutat entstehen kann, wenn die Zutat dickflüssig oder stückig ist. Durch die reduzierte Pulsation wird eine besonders genaue Dosierung ermöglicht, und ein Herausspritzen der Zutat aus dem Verkaufsgefäß, die zu einer Verunreinigung der Abfüllstation, insbesondere einer anderen Leitung, führen könnte, wird verhindert.
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Der Pulsationsdämpfer kann beispielsweise eine Blindleitung umfassen, die zwischen der Pumpe und dem Abfüllkopf von der Leitung abzweigt und zumindest teilweise mit einem Gas, beispielsweise mit Luft, gefüllt ist. Steigt der Druck der Zutat über den Druck des Gases in der Blindleitung wird das Gas komprimiert, wodurch der Druck der Zutat reduziert wird. Wenn der Druck der Zutat unter den Druck des Gases fällt, dehnt sich das Gas aus und erhöht dadurch den Druck der Zutat. Die Blindleitung ist somit eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung des Pulsationsdämpfers.
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Die Produktionsanlage umfasst vorzugsweise eine Markierungsstation zur Anbringung einer individuellen Markierung, beispielsweise eines Barcodes, eines QR-Codes, eines Mikro-QR-Codes und/oder eines RFID-Tags, an dem Verkaufsgefäß. Mit Hilfe der Markierung kann das Verkaufsgefäß identifiziert werden, und dem Verkaufsgefäß können individuelle Informationen, beispielsweise eine Rezeptur des in das Verkaufsgefäß abzufüllenden Produkts und/oder eine Bestellnummer, zugeordnet werden. Die Markierungsstation kann beispielsweise eine Druckvorrichtung zum Aufdrucken, insbesondere Tintenstrahl-Drucken, eines Mikro-QR-Codes auf das Verkaufsgefäß umfassen.
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Die Markierungsstation ist vorzugsweise durch eine Transportsystem für das Verkaufsgefäß mit der mindestens einen Abfüllstation verbunden.
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Die mindestens eine Abfüllstation umfasst vorzugsweise eine Lesevorrichtung zum Lesen der Markierung. Indem die Markierung eines Verkaufsgefäßes gelesen wird, kann bestimmt werden, welche Rezeptur dem Verkaufsgefäß zugeordnet ist, um die Abfüllstation zur der Rezeptur entsprechenden Abfüllung der Zutaten in das Verkaufsgefäß zu steuern. Dadurch kann auch bei kleine Chargen, insbesondere bei Einzelstücken, sichergestellt werden, dass jedes Verkaufsgefäß gemäß der dem Verkaufsgefäß zugeordneten Rezeptur befüllt wird, ohne dass dafür eine lückenlose Verfolgung des Verkaufsgefäßes durch die gesamte Produktionsanlage notwendig wäre.
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Die Lesevorrichtung kann beispielsweise einen Mikro-QR-Code-Scanner umfassen. Auch weitere Stationen der Produktionsanlage können Lesevorrichtungen zum Lesen der Markierung umfassen.
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Das Computergerät ist vorzugsweise zur Steuerung der Markierungsstation und der Lesevorrichtung kommunikativ mit der Markierungsstation und mit der Lesevorrichtung verbunden.
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Die Produktionsanlage umfasst vorzugsweise mehrere, beispielsweise 2 bis 15, insbesondere 5 bis 10, bevorzugt 8, Abfüllstationen zur Abfüllung voneinander unterschiedlicher Zutaten in das Verkaufsgefäß. Die Anzahl der Zutaten, die an einer einzelnen Abfüllstation durch separate Leitungen abgefüllt werden können, ist durch den in und/oder über einer Füllöffnung des Vorratsgefäßes verfügbaren Platz begrenzt. Durch eine Mehrzahl von Abfüllstationen kann eine größere Anzahl von unterschiedlichen Produkten ohne Umrüstung der Produktionsanlage produziert werden, ohne auf die Vorteile separater Leitungen zu verzichten.
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Die Abfüllstationen sind vorzugsweise gleichartig aufgebaut, sodass die Produktionsanlage besonders einfach hergestellt, betrieben und gewartet werden kann. Insbesondere können die Abfüllstationen, beispielsweise zur Wartung oder Reparatur, gegeneinander austauschbar sein. Die Abfüllstationen können beispielsweise über Räder und/oder Rollen verfügen, um sie besonders einfach austauschen zu können.
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Die Produktionsanlage umfasst vorzugsweise ein Transportsystem, um das Verkaufsgefäß nacheinander den Abfüllstationen zuzuführen. Das Transportsystem kann beispielsweise mindestens ein Förderband, mindestens ein Drehrad und/oder mindestens einen Flaschenförderer umfassen.
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Die Abfüllstationen können beispielsweise sternförmig oder auf einem Kreisbogen um das Transportsystem angeordnet sein, um besonders kurze Transportwege und somit eine besonders schnelle Produktion zu ermöglichen.
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Das Computergerät ist vorzugsweise zur Steuerung des Transportsystems kommunikativ mit dem Transportsystem verbunden.
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Die Produktionsanlage umfasst vorzugsweise eine Mischstation zur Vermischung der in das Verkaufsgefäß abgefüllten Zutaten in dem Verkaufsgefäß, vorzugsweise durch Schütteln des Verkaufsgefäßes. Die Mischstation stellt sicher, dass ein homogenes Produkt produziert wird. Eine Vermischung in dem Verkaufsgefäß hat den Vorteil, dass keine separate Mischkammer zur Vermischung der Zutaten notwendig ist, die nach jeder Charge gleicher Produkte gereinigt werden müsste, damit eine folgende Charge eines anderen Produkts nicht mit Bestandteilen des vorherigen Produkts verunreinigt wird. Außerdem wird durch eine Vermischung in dem Verkaufsgefäß der Kontakt der Zutaten zur Umgebungsluft minimiert.
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Eine Vermischung durch Schütteln hat den Vorteil, dass keine Mischelemente, wie beispielsweise Rührer, die das Produkt verunreinigen könnten, in das Produkt eingeführt werden müssen.
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Die Mischstation kann in die mindestens eine Abfüllstation integriert oder mit der mindestens einen Abfüllstation durch das Transportsystem verbunden sein.
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Das Computergerät ist vorzugsweise zur Steuerung der Mischstation kommunikativ mit der Mischstation verbunden.
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Die mindestens eine Abfüllstation umfasst vorzugsweise ein Schutzgassystem zur Abfüllung der Zutaten in das Verkaufsgefäß unter einem Schutzgas, beispielsweise unter Stickstoff. Das Schutzgassystem verhindert eine Kontamination der Zutaten mit Staub, Mikroorganismen und Sauerstoff aus der Umgebungsluft. So kann beispielsweise eine Verfärbung der Zutaten durch Kontakt mit Sauerstoff verhindert werden.
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Das Computergerät ist vorzugsweise zur Steuerung des Schutzgassystems kommunikativ mit dem Schutzgassystem verbunden.
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Die mindestens eine Abfüllstation umfasst vorzugsweise eine Verschließvorrichtung zum Verschließen des mit den Zutaten befüllten Verkaufsgefäßes mit einem Verschluss. Indem das Verkaufsgefäß direkt in der Abfüllstation verschlossen wird, können eine Kontamination des Produkts in dem Verkaufsgefäß und ein unkontrolliertes Austreten des Produkts aus dem Verkaufsgefäß im weiteren Produktionsverlauf verhindert werden.
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Das Computergerät ist vorzugsweise zur Steuerung der Verschließvorrichtung kommunikativ mit der Verschließvorrichtung verbunden.
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Die mindestens eine Abfüllstation umfasst vorzugsweise einen Ultraschallsensor zur Erfassung eines Füllstands des Verkaufsgefäßes und/oder zur Erfassung einer Position und/oder Ausrichtung eines Verschlusses des Verkaufsgefäßes. Mit Hilfe des Ultraschallsensors können ein korrekter Füllstand und/oder ein korrekter Sitz des Verschlusses noch in der Abfüllstation kontrolliert werden, um gegebenenfalls Maßnahmen zur Abhilfe, beispielsweise ein Kennzeichnen eines Verkaufsgefäßes mit nicht korrekt sitzendem Verschluss durch seine Markierung als Ausschuss, zu treffen.
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Das Computergerät ist vorzugsweise zur Steuerung des Ultraschallsensors kommunikativ mit dem Ultraschallsensor verbunden.
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Der Abfüllkopf der mindestens einen Abfüllstation umfasst vorzugsweise mehrere Abfülldüsen, wobei jede der Abfülldüsen zum Abfüllen einer der Zutaten in das Verkaufsgefäß an jeweils eine der Leitungen angeschlossen ist, wobei die Abfülldüsen schräg auf eine gemeinsame Abfüllachse zu ausgerichtet sind und/oder zumindest eine, insbesondere mehrere, bevorzugt jede, der Abfülldüsen ein Rückschlagventil enthält.
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Durch die Ausrichtung der Abfülldüsen schräg auf die Abfüllachse zu kann eine größere Anzahl von Abfülldüsen über der Füllöffnung des Verkaufsgefäßes angeordnet werden. Das Rückschlagventil verhindert, dass Zutaten aus anderen Abfülldüsen in die mit dem Rückschlagventil ausgestattete Abfülldüse eindringen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Produktion eines individualisiert zusammengesetzten Produkts aus mehreren fließfähigen Zutaten mit einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage. Das Produkt und/oder die Zutaten können wie oben zur Produktionsanlage beschrieben ausgestaltet sein. Das Computergerät der Produktionsanlage führt in dem Verfahren ein Annehmen mindestens einer Rezeptur mindestens eines Produkts, beispielsweise eines Smoothies, aus. Die Rezeptur kann von einem Besteller oder einer Bestellerin beispielsweise in einem Online-Shop und/oder in einer App aus mehreren vorgegebenen Rezepturen ausgewählt und/oder nach individuellen Wünschen und/oder Vorlieben selbst zusammengestellt und in Form einer Bestellung an das Computergerät geschickt sein.
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Das Computergerät führt in dem Verfahren ein Zuordnen der mindestens einen Rezeptur zu mindestens einer Markierung aus. Dabei kann die Rezeptur in einer Datenbank mit der Markierung verknüpft werden, und/oder die Rezeptur kann in der Markierung codiert werden.
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Das Computergerät führt in dem Verfahren ein Anbringen der mindestens einen Markierung an mindestens einem Verkaufsgefäß mit einer Markierungsstation der Produktionsanlage aus. Das Anbringen kann beispielsweise ein Aufdrucken der Markierung in Form eines Mikro-QR-Codes auf das Verkaufsgefäß umfassen, insbesondere während das Verkaufsgefäß durch ein Transportsystem der Produktionsanlage, insbesondere mit einem Förderband, an der Markierungsstation vorbei transportiert wird.
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Leere Verkaufsgefäße werden in dem Verfahren beispielsweise von einem breiten Förderband vereinzelt und auf einem schmalen Förderband zur Markierungsstation transportiert. Auf dem schmalen Förderband kann die Individualisierung der Verkaufsgefäße durch den Aufdruck des Mikro-QR-Codes stattfinden. Das breite Förderband kann vorteilhafterweise eine große Anzahl, beispielsweise bis zu 600, leere Verkaufsgefäße für die Befüllung vorhalten ohne häufige manuelle Neubestückung. Umgefallene Verkaufsgefäße können automatisch vom Förderband sortiert werden.
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Das Computergerät führt in dem Verfahren ein Lesen der mindestens einen Markierung des mindestens einen Verkaufsgefäßes mit einer Lesevorrichtung der mindestens einen Abfüllstation der Produktionsanlage, und ein Ansteuern der Pumpen der mindestens einen Abfüllstation zur Abfüllung der der mindestens einen Rezeptur entsprechenden Mengen der Zutaten in das mindestens eine Verkaufsgefäß aus.
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Die Zutaten können in dem Verfahren beispielsweise tiefgekühlt bezogen und gelagert werden. Dadurch stehen die Zutaten ständig ohne Vitaminverlust zur weiteren Bearbeitung bereit. Daten zu Lieferanten, Chargen, Kühlketten können in einer Datenbank erfasst werden. Über konsequente Datenspeicherung kann zurückverfolg werden, welche Inputfaktoren in welchem Produkt für welche Bestellung enthalten sind. Mögliche Rückrufe können zielgerichtet erfolgen.
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Die Zutaten werden in dem Verfahren vorzugsweise püriert, entfasert und/oder gesiebt, wobei bevorzug die Eigenschaften aller Zutaten erfasst werden. Optional können Zutaten mit hoher Viskosität Faserstoffe entzogen werden. Durch diese Schritte stehen die Zutaten mit einer pumpfähigen Viskosität zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung.
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Das Verfahren kann ein Einfüllen der pürierten Zutaten in die Vorratsbehälter der mindestens einen Abfüllstation der Produktionsanlage umfassen, wobei die Zutaten in den Vorratsbehältern vorzugsweise temperiert, insbesondere gekühlt, und/oder vermischt werden.
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Das Computergerät überwacht in dem Verfahren vorzugsweise die Füllstände der Vorratsbehälter und gibt bevorzugt einen Warnhinweise und/oder unterbricht die Produktion automatisch, wenn ein Füllstand ein vordefiniertes Minimum unterschreitet.
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Das Computergerät führt in dem Verfahren vorzugsweise ein Annehmen mehrerer unterschiedlicher Rezepturen unterschiedlicher Produkte und ein Sortieren der Rezepturen nach ähnlichen Mengen darin enthaltener Zutaten aus. Durch das Sortieren können Produkte, die ähnliche Füllzeiten an den Abfüllstationen benötigen, aufeinanderfolgend produziert werden. Dadurch kann die Verweilzeit der Verkaufsgefäße an den Abfüllstationen an die jeweiligen Füllzeiten angepasst werden, sodass die Produkte besonders schnell produziert werden können, ohne dass es zu Staus der Verkaufsgefäße durch stark voneinander abweichende Verweilzeiten aufeinander folgender Verkaufsgefäße kommt.
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Bei dem Sortieren kann auch eine Priorisierung von Produkten aus bestimmten Bestellungen vorgenommen werden, sodass die priorisierten Produkte früher produziert werden als andere Produkte.
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Das Computergerät führt in dem Verfahren vorzugsweise ein Anbringen der den Rezepturen zugeordneten Markierungen in der Reihenfolge der Sortierung an mehreren Verkaufsgefäßen mit der Markierungsstation der Produktionsanlage aus. Dadurch werden die Produkte in den Verkaufsgefäßen der Reihenfolge der Sortierung entsprechend produziert.
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Das Computergerät führt in dem Verfahren vorzugsweise ein Zuführen des mindestens einen Verkaufsgefäßes zu der mindestens einen Abfüllstation mit einem Transportsystem der Produktionsanlage und ein Abführen des mindestens einen Verkaufsgefäßes von der mindestens einen Abfüllstation mit einem Transportsystem aus, wobei eine Verweildauer des mindestens einen Verkaufsgefäßes in der mindestens einen Abfüllstation von dem Zuführen bis zu dem Abführen von der der mindestens einen Markierung des mindestens einen Verkaufsgefäßes zugeordneten Rezeptur abhängig ist.
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Durch eine von der Rezeptur abhängige, insbesondere an die sich aus der Rezeptur ergebende Füllzeit angepasste, Verweildauer bewirkt eine besonders zeiteffiziente Produktion. Die Verweildauer kann beispielsweise von 1 s bis 10 s, insbesondere von 2 s bis 4 s betragen.
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Das Computergerät führt in dem Verfahren vorzugsweise ein Vermischen der in das mindestens eine Verkaufsgefäß abgefüllten Zutaten mit einer Mischstation der Produktionsanlage aus, wobei eine Dauer und/oder Intensität des Vermischens von der der mindestens einen Markierung des mindestens einen Verkaufsgefäßes zugeordneten Rezeptur abhängig ist.
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Durch eine an die Rezeptur angepasste Dauer und/oder Intensität wird sichergestellt, dass mit möglichst geringem Zeiteinsatz und Energieeinsatz eine homogenes Produkt produziert wird.
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Das Computergerät führt in dem Verfahren vorzugsweise ein Zuordnen einer Bestellungsnummer der mindestens einen Rezeptur zu der Markierung und ein Gruppieren mehrerer Verkaufsgefäße nach ihrer Befüllung gemäß den den Markierungen der Verkaufsgefäße zugeordneten Bestellnummern mit einer Gruppierungsstation der Produktionsanlage aus. Dafür umfasst die Gruppierungsstation vorzugsweise eine Lesevorrichtung zum Lesen der Markierung.
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Durch das Gruppieren können die zu einer Bestellungsnummer gehörenden Produkte im Anschluss daran gemeinsam verpackt und an den Besteller oder die Bestellerin geschickt werden.
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Das Computergerät führt in dem Verfahren vorzugsweise ein Ansteuern einer der Pumpen der mindestens einen Abfüllstation der Produktionsanlage zur Abfüllung einer vorbestimmten Menge einer der Zutaten in ein Verkaufsgefäß, ein Erfassen eines Gewichts des Verkaufsgefäßes mit den darin abgefüllten Zutaten mit dem Gewichtssensor der mindestens einen Abfüllstation und ein Abgleichen des erfassten Gewichts mit einem sich aus der vorbestimmten Menge der Zutat ergebenden Soll-Gewicht aus. Dadurch kann, insbesondere während der laufenden Produktion, überprüft werden, ob die Pumpe die richtige Menge der Zutat in das Verkaufsgefäß abfüllt.
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Das Computergerät führt in dem Verfahren vorzugsweise ein Kalibrieren der Pumpe aus, falls das erfasste Gewicht von dem Soll-Gewicht abweicht. Dadurch wird eine präzise Dosierung der Zutat sichergestellt.
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Weiterhin kann das Computergerät bei einer Abweichung der Markierung des Verkaufsgefäßes die Information zuordnen, dass das Verkaufsgefäß Ausschuss ist, und eine erneute Produktion des dem Verkaufsgefäß zugeordneten Produkts veranlassen. Das als Ausschuss markierte Verkaufsgefäß kann an einer Aussortierungsstation der Produktionsanlage mit einer Lesevorrichtung für die Markierung als Ausschuss erkannt und aussortiert werden, sodass es nicht weiter verarbeitet oder ausgeliefert wird.
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Das Computergerät kann eine Kennzeichnung und Aussortierung des Verkaufsgefäßes als Ausschuss und erneute Produktion des zugehörigen Produkts auch dann veranlassen, wenn das Computergerät, beispielsweise mit einem Ultraschallsensor der mindestens einen Abfüllstation, einen inkorrekten Füllstand und/oder einen inkorrekten Sitz eines Verschlusses des Verkaufsgefäßes detektiert.
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Das Verfahren kann eine Hochdruckpasteurisierung des fertig abgefüllten Produkts in dem Verkaufsgefäß umfassen. Durch die Hochdruckpasteurisierung werden mögliche Schimmelpilze, Hefen, Parasiten, Keime und Bakterien inaktiv und eine, beispielsweise 10-fach, verlängerte Haltbarkeit des Produkts wird sichergestellt.
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Das Verfahren kann einen individuellen Etikettendruck und eine automatische Etikettierung des Verkaufsgefäßes mit individuellen Informationen, z.B. mit einem durch den Besteller oder die Bestellerin gewählten Namen und/oder mit individuellen Inhaltstoffen, umfassen. Dafür kann beispielsweise an einer Etikettierstation der Produktionsanlage die Markierung des Verkaufsgefäßes mit einer Lesevorrichtung gelesen und basierend auf der Markierung zugeordneten Informationen ein individuelles Etikett gedruckt werden. Die Etikettierung erfolgt vorzugsweise nach einer Hochdruckpasteurisierung, damit das Etikett durch die Hochdruckpasteurisierung nicht beschädigt wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung und anliegender Zeichnungen erläutert, in welchen beispielhaft erfindungsgemäße Gegenstände dargestellt sind.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Abfüllstation einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage
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Fig.1
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Abfüllstation 100 einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage zur Produktion eines individualisiert zusammengesetzten Produkts, beispielsweise eines Smoothies, aus mehreren fließfähigen Zutaten, beispielsweise aus Fruchtsäften und/oder aus pürierten Früchten.
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Die gezeigte Abfüllstation 100 umfasst mehrere Vorratsbehälter 110 enthaltend jeweils eine der Zutaten, einen Abfüllkopf 120 zum Abfüllen der Zutaten in ein Verkaufsgefäß V, beispielsweise in eine Getränkeflasche, und mehrere separate Leitungen 130, beispielsweise Schläuche, wobei jeder Vorratsbehälter 110 über jeweils eine der Leitungen 130 flüssigkeitsleitend mit dem Abfüllkopf 120 verbunden ist.
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Die gezeigte Abfüllstation 100 umfasst mehrere Pumpen 140, beispielsweise Schlauchpumpen, wobei jeder Leitung 130 jeweils eine der Pumpen 140 zum Transport der in dem zugehörigen Vorratsbehälter 110 enthaltenen Zutat in das Verkaufsgefäß V zugeordnet ist.
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Die gezeigte Abfüllstation 100 umfasst einen Gewichtssensor 150 zur Erfassung eines Gewichts des Verkaufsgefäßes V mit den darin abgefüllten Zutaten.
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Mindestens eine der Leitungen 130 der mindestens einen Abfüllstation 100 kann einen Pulsationsdämpfer 131, beispielsweise einen teilweise mit Luft gefüllten Blindschlauch, zur Reduzierung einer Pulsation eines Drucks der in der Leitung 130 transportierten Zutat umfassen.
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Die Abfüllstation 100 kann eine Lesevorrichtung 190 zum Lesen einer an dem Verkaufsgefäß angebrachten Markierung, beispielsweise eines Mikro-QR-Codes, umfassen.
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Die Abfüllstation 100 kann ein Schutzgassystem 160 zur Abfüllung der Zutaten in das Verkaufsgefäß V unter einem Schutzgas, beispielsweise unter Stickstoff, umfasst
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Die Abfüllstation 100 kann eine Verschließvorrichtung 170 zum Verschließen des mit den Zutaten befüllten Verkaufsgefäßes V mit einem Verschluss umfassen.
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Die Abfüllstation 100 kann einen Ultraschallsensor 180 zur Erfassung eines Füllstands des Verkaufsgefäßes V und/oder zur Erfassung einer Position und/oder Ausrichtung eines Verschlusses des Verkaufsgefäßes V umfassen.
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Der Abfüllkopf 120 kann mehrere Abfülldüsen 121 umfassen, wobei jede der Abfülldüsen 121 zum Abfüllen einer der Zutaten in das Verkaufsgefäß V an jeweils eine der Leitungen 130 angeschlossen ist, wobei die Abfülldüsen 121 beispielsweise schräg auf eine gemeinsame Abfüllachse zu ausgerichtet sind.
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Fig.2
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage zur Produktion eines individualisiert zusammengesetzten Produkts, beispielsweise eines Smoothies, aus mehreren fließfähigen Zutaten, beispielsweise aus Fruchtsäften und/oder aus pürierten Früchten.
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Die gezeigte Produktionsanlage umfasst beispielsweise mehrere Abfüllstationen 100 zur Abfüllung voneinander unterschiedlicher Zutaten in ein Verkaufsgefäß, wobei die Abfüllstationen 100 beispielsweise wie in 1 gezeigt ausgestaltet sein können.
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Die Produktionsanlage kann ein Transportsystem 400, beispielsweise einen Flaschenförderer, umfassen, um das Verkaufsgefäß nacheinander den Abfüllstationen 100 und gegebenenfalls weiteren Stationen der Produktionsanlage zuzuführen.
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Die Produktionsanlage kann eine Markierungsstation 300 zur Anbringung einer individuellen Markierung, beispielsweise eines Mikro-QR-Codes, an dem Verkaufsgefäß umfassen. Die Markierungsstation 300 ist beispielsweise in Transportrichtung des Transportsystems 400 vor den Abfüllstationen 100 an dem Transportsystem 400 angeordnet.
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Die Produktionsanlage kann eine Mischstation 500 zur Vermischung der in das Verkaufsgefäß abgefüllten Zutaten in dem Verkaufsgefäß, beispielsweise durch ein Schütteln des Verkaufsgefäßes, umfassen. Die Mischstation 500 ist beispielsweise in Transportrichtung des Transportsystems 400 nach den Abfüllstationen 100 an dem Transportsystem 400 angeordnet.
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Die Produktionsanlage umfasst ein Computergerät 200, beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung, wobei das Computergerät 200 zur Steuerung der Abfüllstation 100, der Markierungsstation 300, der Mischstation 500 und des Transportsystems 400 kommunikativ mit der Abfüllstation 100, der Markierungsstation 300, der Mischstation 500 und dem Transportsystem 400 verbunden ist.
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Liste der Bezugszeichen
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- 100
- Abfüllstation
- 110
- Vorratsbehälter
- 120
- Abfüllkopf
- 121
- Abfülldüse
- 130
- Leitung
- 131
- Pulsationsdämpfer
- 140
- Pumpe
- 160
- Schutzgassystem
- 170
- Verschließvorrichtung
- 180
- Ultraschallsensor
- 190
- Lesevorrichtung
- 200
- Computergerät
- 300
- Markierungsstation
- 400
- Transportsystem
- 500
- Mischstation
- V
- Verkaufsgefäß
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3735229 A1 [0002]
- US 2021331907 A1 [0002]
- WO 2009/046386 A1 [0003]
- JP 2010070250 A [0004]
- WO 2019/079385 A [0005]
