[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den in den Oberbegriffen
der unabhängigen Ansprüche angegebenen Merkmalen. Dabei geht es um die gleichzeitige
parallele Herstellung mehrerer gleichartiger Produktsorten in mehreren Produktlinien,
die unter Verwendung einer gemeinsamen Basismasse kontinuierlich oder taktweise hergestellt
werden. Als Produkte werden beispielsweise Gießprodukte, insbesondere Geleeprodukte
(Mogulware) hergestellt. Die Produktsorten werden insbesondere als Mischung verpackt
und verkauft. Es kann sich um Produkte gleicher Gestalt, beispielsweise um Gummibärchen,
handeln, bei denen innerhalb einer Packung gleiche Anteile von Produktsorten vorhanden
sind, die sich beispielsweise nur durch unterschiedliche Farben unterscheiden. Aber
auch Produkte unterschiedlicher Gestalt und/oder Geschmacksrichtung können gleichzeitig
parallel hergestellt und in einer Sammelpackung in den Verkehr gelangen. Die Erfindung
ist auch bei der Herstellung von Süßwaren anwendbar, die Gelatine, Fondant oder ähnliche
Stoffe enthalten. Die Süßwaren können auch puderlos in feste Formen gegossen werden.
STAND DER TECHNIK
[0003] Es ist eine Vorrichtung zum Steuern einer Anlage zur gleichzeitigen Herstellung von
Süßwaren in mehreren Produktsorten bekannt. Die Vorrichtung weist einen Basisbehälter
für eine allen Produktmassen gemeinsame Basismasse auf. Die Herstellung der Basismasse
geschieht mit einer bekannten Rohstoffverwiegung mit einem Wiegebehälter, in den die
Rohstoffe rezeptkonform eingewogen werden. Die Rohstoffverwiegung arbeitet satzweise,
wobei zunächst jeweils ein Satz in einen Vorlagebehälter überführt wird. Über eine
Pumpe wird die Masse kontinuierlich abgezogen, durch einen Kocher und einen Vakuumraum
geführt, so dass sie schließlich als Basismasse in einen Basisbehälter überführt wird.
Bei dieser Basismasse handelt es sich um eine Grundmasse, die in der Regel den wesentlichen
Anteil an Produktmasse darstellt und für alle Produktsorten zum Einsatz gelangt. Die
einzelnen Produktmassen werden aus einem Anteil Basismasse und den produktspezifischen
Zuschlagsstoffen hergestellt. Dies geschieht satzweise in je einem Produktbehälter,
der auch als Misch- und Wiegebehälter bezeichnet werden kann. Für die Überführung
der Basismasse in je einen Produktbehälter ist eine entsprechende Leitung mit Ventil
vorgesehen. Ähnlich werden die Zuschlagsstoffe in den jeweiligen Produktbehälter eingebracht.
Dies geschieht z. B. mit Zuschlagsbehältern für Zuschlagsstoffe, wie Aromen, Farben
und dergleichen. Die rezeptgetreue Abwiegung der Zuschlagsstoffe erfolgt mit Hilfe
von Wiegebehältern für die Zuschlagsstoffe, die dem jeweiligen Produktbehälter vorgeschaltet
sind. Jedem Produktbehälter ist je ein Vorratsbehälter nachgeschaltet, aus dem heraus
die jeweilige Vorratsmasse weiterverarbeitet wird. Dies geschieht beispielsweise an
einer Gießmaschine, wobei jeder Vorratsbehälter die zu verarbeitende jeweilige Vorratsmasse
aufnimmt und taktweise kontinuierlich vergießt. Dabei sinkt die Menge der Vorratsmasse
im Vorratsbehälter ab, bis ein vorgesehenes oder einstellbares Minimum erreicht ist.
Es erfolgt eine Nachspeisung mit einem neuen Satz Produktmasse in den Vorratsbehälter,
wobei die Volumina des Produktbehälters und des Vorratsbehälters entsprechend abgestimmt
und konstruktiv festgelegt sein müssen, damit die Überführung der Massen jeweils möglich
ist. Die Überführung der Massen aus einem Behälter in einen nachgeschalteten Behälter
geschieht durch Schwerkrafteinfluss und durch das Öffnen von Ventilen in entsprechenden
Leitungen. Durch die jeweilige Abwiegung im Produktbehälter ist eine gewichtsgenaue
Einhaltung der jeweiligen Rezeptur möglich. Die bekannte Anlage arbeitet sicher und
lässt sich auch auf andere Produkte leicht umstellen. Die Anlage passt sich automatisch
dem Verbrauch an.
[0004] Beim Betrieb solcher Anlagen ergeben sich während der kontinuierlichen Produktion
meist keine Schwierigkeiten. Die einzelnen Produktmassen werden rezeptgetreu angemischt.
Die Vorratsbehälter werden satzweise mit Produktmasse nachgefüllt, so dass damit eine
Anpassung an den Durchsatz erreicht wird. Während dieser Produktion verschieben sich
die Nachspeisungen der einzelnen Produktmassen zeitlich gegeneinander. Dies kann seine
Ursache darin haben, dass der Verbrauch an Vorratsmasse in den einzelnen Gießstationen
einer Gießmaschine geringfügig unterschiedlich ist und/oder die Massen geringfügig
unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Es ist eine Niveauüberwachung in den einzelnen
Vorratsbehältern der Gießstationen vorgesehen. Durch diese Niveauüberwachung wird
die betreffende Nachspeisung des jeweiligen Vorratsbehälters mit Produktmasse ausgelöst.
[0005] Gegen Ende einer gleichzeitigen Herstellung mehrerer Produktsorten sind die Produktbehälter
und die Vorratsbehälter unterschiedlich gefüllt. Ein Teil der Produktbehälter enthält
je einen mengenmäßig gleichen Satz an Produktmasse. Ein oder mehrere andere Produktbehälter
sind gerade leer. In einem oder mehreren wieder anderer Produktbehälter wird gerade
ein neuer Satz Produktmasse angemischt. Ähnliche Zustände ergeben sich auch bei einer
Produktionsunterbrechung oder Rezeptumstellung. Es muss dann entschieden werden, beispielsweise
die noch vorhandene Basismasse aufzubrauchen und keine neue Basismasse herzustellen.
Dies wird dazu führen, dass die Produktbehälter in der Folge befüllt und dann nicht
mehr befüllt werden, wodurch unterschiedliche Mengen in die einzelnen Vorratsbehälter
gelangen, aus denen die Weiterverarbeitung heraus stattfindet. Dies wird letztlich
dazu führen, dass einzelne Produktsorten noch hergestellt werden, während andere Produktsorten
nicht mehr hergestellt werden. Wenn diese Produktsorten dann so, wie sie hergestellt
werden, verpackt werden, ändert sich das Mischungsverhältnis der Produktsorten in
den einzelnen Verpackungsbeuteln, was unerwünscht ist. Es besteht die Möglichkeit,
die Herstellung zu beenden, sobald der erste Vorratsbehälter entleert ist und dort
eine Nachspeisung nicht mehr stattfindet. Dann wird zwar das Mischungsverhältnis der
Produktsorten eingehalten, es entstehen in Produktbehältern und in Vorratsbehältern
jedoch Verlustmassen, die entsorgt werden müssen. Die dadurch eintretenden Verluste
gilt es zu vermeiden. Andererseits kann man natürlich die restliche Herstellung auch
fortsetzen, bis sämtliche Vorratsmassen verarbeitet sind. Dabei ändert sich dann das
Mischungsverhältnis, welches es in Kauf zu nehmen gilt. Wenn also Schwankungen im
Mischungsverhältnis nicht akzeptiert werden können, entsteht notwendigerweise Abfall
bzw. Verlustmasse. Das geschilderte Problem tritt immer dann auf, wenn Produktmasse
satzweise angemischt wird. Dies kann nach Gewichtsantellen oder auch nach Volumenanteilen
geschehen. Ein ungleichmäßiger Verbrauch an Produkt-bzw. Vorratsmasse, der sich zwangsläufig
über längere Produktionszeiten einstellt, ist nicht vermeidbar.
[0006] Es ist auch eine Gießanlage für Süßwaren bekannt, bei der nach der Herstellung der
Basismasse eine volumetrische Unterteilung der Basismasse In Produktmasse erfolgt.
Die Zuschlagsstoffe werden ebenfalls volumetrisch mit Hilfe von Standgläsern abgeteilt.
Die Teilmengen werden durch Öffnen von Ventilen in entsprechenden Verbindungsleitungen
unter Schwerkrafteinfluss zusammengeführt und gemischt. In den Produktbehältern befinden
sich Füllstandssonden, die das Erstellen eines neuen Satzes an Produktmasse veranlassen.
Auch hierbei ergeben sich die eingangs beschriebenen Probleme.
[0007] Weiterhin ist eine Misch- und Dosieranlage für Gummi- und Gelee-Süßwaren bekannt,
bei der die einzelnen Behälter über Leitungen verbunden sind, in denen Pumpen angeordnet
sind. Die Beschickung jedes Gießkopfes bzw. jedes Vorratsbehälters an einer Gießmaschine
erfolgt kontinuierlich mit Basismasse und den Zuschlagsstoffen. Die Anzahl der erforderlichen
Pumpen in den Leitungen ist erheblich. Die Pumpenwartung ist aufwendig und die Funktion
unsicher. Allerdings ist hier die Umstellung auf ein anderes Produkt oder die Beendigung
einer Produktion problemlos, da die Förderung in allen Pumpen gleichzeitig unterbrochen
werden kann. Insoweit stellt sich hier das eingangs beschriebene Problem nicht.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der
eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, dass bei paralleler Herstellung mehrerer
Produktsorten am Produktionsende einerseits sowie bei Artikelumstellung oder Rezeptänderung
konstante Mischungsverhältnisse der Produkte eingehalten werden können, ohne dass
nennenswerter Abfall entsteht.
LÖSUNG
[0009] Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen
Patentansprüche gelöst.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0010] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in jeder Produktlinie die Menge an Vorratsmasse
in jedem Vorratsbehälter während der Weiterverarbeitung überwacht. Die Überwachung
kann durch Erfassung eines oder mehrerer Füllstände erreicht werden. Während der normalen
Produktion wird, sobald ein festgelegtes Minimum der Menge an Vorratsmasse in dem
Vorratsbehälter vorhanden ist, eine Nachspeisung des Vorratsbehälters mit einem Satz
Produktmasse aus dem jeweiligen Produktbehälter veranlasst. Dabei wird die Satzgröße
insbesondere konstant gehalten. Diese ist konstruktiv auf die jeweilige Anlage abgestimmt.
Bei dem neuen Verfahren werden nachfolgend an ein eingeleitetes Produktionsende und/oder
einen Produktwechsel die nachfolgenden Satzgrößen und Satzzeiten der Produktmassen
so verändert, dass sich zu einem nachfolgenden Zeitpunkt die Mengen an Vorratsmassen
in allen Produktlinien gleichzeitig erschöpfen. Es werden nachfolgend an ein eingeleitetes
Produktionsende und/ oder einen Produktwechsel die nachfolgenden Satzgrößen und Satzzeiten
der anderen Produktmassen relativ zu einer konstanten Produktmasse mit konstanter
Satzzeit so verändert, dass sich zu einem nachfolgenden Zeitpunkt die Mengen an Vorratsmassen
in allen Produktlinien gleichzeitig erschöpfen. Dies geschieht durch Satzverfeinerung
oder durch Satzvergrößerung der Restsätze in den anderen Produktlinien relativ zu
einer Produktlinie. Bei Anpassung durch Satzverkleinerung wird zunächst eine erste
Produktmasse ausgewählt, nach der die Anlage gesteuert wird. Bei dem neuen Verfahren
wird bei Anpassung durch Satzvergrößerung eine letzte Produktmasse ausgewählt, nach
der die Anlage gesteuert wird Jede der verschiedenen Produktmassen kann die erste
bzw. letzte Produktmasse darstellen bzw. abgeben. Die konstruktiv vorgesehene normale
Satzgröße wird bei dieser ersten bzw. letzten Produktmasse unverändert weiter angemischt
und verarbeitet. Die Satzgrößen der anderen Produktmassen werden relativ zu der ersten
bzw. letzten Produktmasse so verändert, dass sich zu einem nachfolgenden Zeitpunkt
die Vorratsmengen bei allen Produktmassen in jedem Vorratsbehälter gleichzeitig erschöpfen,
so dass mit dem Abarbeiten der Vorratsmassen in den einzelnen Vorratsbehältern ein
definitives Produktionsende abfallfrei erreicht wird. Der Zeitpunkt der Einleitung
eines Produktionsendes oder der Umstellung auf ein anderes Rezept kann entweder beliebig
gewählt werden oder aber auch von anderen Ereignissen in der Produktion abhängig gemacht
werden. So kann man beispielsweise die Herstellung der Basismasse einstellen und hiervon
abhängig die erste oder letzte Produktmasse wählen. Die Veränderung der Satzgrößen
geschieht bevorzugt durch Wahl kleinerer Satzgrößen der anderen nachfolgenden Produktmassen.
Es ist aber auch nicht ausgeschlossen, die Satzgrößen der anderen Produktmassen auch
zu vergrößern, sofern dies konstruktiv in der Größe der Behälter berücksichtlgt worden
ist.
[0011] Insbesondere ist es möglich, die Zeitdifferenzen zwischen den satzweisen Nachspeisungen
der Vorratsmassen in den einzelnen Produktlinien mit der jeweiligen unterschiedlichen
und mengenmäßig gleichen Produktmasse festzustellen und in Abhängigkeit davon die
Satzgrößen und Satzzeiten nachfolgender Produktmassen der Produktlinien so zu verändern,
dass die Zeitdifferenzen der Nachspeisungen zu einem für alle Produktlinien gemeinsamen
in der Zukunft liegenden Zeitpunkt verschwinden. Dies wird dann dazu führen, dass
zunehmend relativ zeitnah beieinander sämtliche Vorratsbehälter nachgespeist werden.
Dies geschieht mit unterschiedlichen Satzgrößen so, dass die Vorratsbehälter in gleicher
Weise befüllt werden. Daran schließt sich das Abarbeiten der Vorratsmasse aus diesen
Vorratsbehältern an. Mit der letzten satzweisen Nachspeisung wird auch das Anmischen
neuer Masse in den Produktbehältern eingestellt. Mit dem Abarbeiten der unterschiedlichen
Vorratsmengen in den Vorratsbehältern wird abfalllos ein definitives gemeinsames Produktionsende
erreicht.
[0012] Die erste Produktmasse wird mit konstanter Satzgröße weiter erzeugt, also die Satzgröße
gegenüber der normalen Produktion nicht verändert. Es werden dann die anderen Produktmassen
mit verringerten Satzgrößen angemischt, wobei darauf zu achten ist, dass immer hinreichend
große Masseportionen angemischt werden, so dass durch die Satzgröße beeinflusste Eigenschaftsänderungen
vermieden werden. Die verringerte Satzgröße jeder Produktmasse wird proportional zu
der Zeitdifferenz zwischen der Nachspeisung der betreffenden Vorratsmasse mit der
betreffenden Produktmasse zu der Nachspeisung der Vorratsmasse mit der ersten Produktmasse
gewählt.
[0013] Bei entsprechender Bemessung der Vorratsbehälter und Abstimmung aufeinander ist es
durchaus möglich, das Produktionsende sehr schnell zu erreichen und nur jeweils eine
geänderte Satzgröße an jeder Produktmasse einzusetzen. Sinnvoller ist es jedoch, wenn
die Änderung der Satzgröße der anderen Produktmassen jeweils auf mehrere nacheinander
folgende Zyklen mit insbesondere untereinander gleich großen Satzgrößen aufgeteilt
wird. Dadurch wird erreicht, dass hinsichtlich der unterschiedlichen angepassten Satzgrößen
nur eine relativ geringe Schwankung auftritt, so dass die dabei entstehenden Massen
und Produkte die gleichen Eigenschaften aufweisen wie während der normalen Produktion.
[0014] Die Verringerung der Satzgrößen der anderen Produktmassen erfolgt vorzugsweise nach
der Formel
wobei
- ms (kg) =
- die konstruktiv festgelegte Satzgröße aller Produktmassen,
- mn (kg) =
- die verringerten Satzgrößen der Produktionslinien,
- n =
- die Produktionslinien (n = 1, 2, 3, 4 usw.),
- tn =
- die Zeitdifferenz der Nachspeisungen der Produktmassen,
- te = 0 =
- der Zeitpunkt der Nachspeisung der ersten Produktmasse, (siehe Fig. 4 : te = t3)
- ts (min) =
- die Satzzeit der konstruktiv festgelegten Satzgröße,
- c =
- Anzahl der Abfahr-Zyklen bis Produktionsende
ist. Dabei ändern sich auch die Satzzeiten der Verarbeitung der verringerten Satzgrößen
der Produktionslinien nach der Formel
wobei
- tsn =
- die verringerte Satzzeit der jeweiligen Produktionslinie ist.
[0015] Die Produktionslinie, deren Nachspeisesignal zuerst kommt, wird Führungs- oder Masterlinie
und daher mit unveränderter Satzgröße betrieben. Entsprechendes gilt für eine Anpassung
durch Satzvergrößerung, also
erfolgt, wobei
- ms (kg) =
- die konstruktiv festgelegte Satzgröße aller Produktmassen,
- mn (kg) =
- die vergrößerten Satzgrößen der Produktionslinien,
- n =
- die Produktionslinien (n = 1, 2, 3, 4 usw.),
- tn =
- die Zeitdifferenz der Nachspeisungen der Produktmassen,
- tl =
- die Zeitdifferenz der Nachspeisungen zwischen der letzten und der ersten Produktmasse,
(siehe Fig. 5 : tl = t1)
- ts (min) =
- die Satzzeit der konstruktiv festgelegten Satzgröße,
- c =
- Anzahl der Abfahr-Zyklen bis Produktionsende.
[0016] Die Produktionslinie, deren Nachspeisesignal zuletzt kommt, wird Führungs- oder Masterlinie
und daher mit unveränderter Satzgröße betrieben.
[0017] Eine Vorrichtung zum Steuern einer Anlage zur gleichzeitigen Herstellung von Süßwaren
in mehreren Produktsorten, die zur Durchführung des Verfahrens in besonderer Weise
geeignet ist, kennzeichnet sich dadurch, dass eine gemeinsame Steuereinrichtung für
die den Behältern zugeordneten Ventile und Wiegezellen vorgesehen ist, dass jeder
Vorratsbehälter in jeder Produktlinie einen Sensor zur Abgabe eines der Veränderung
der Menge jeder Vorratsmasse proportionalen Signals an die gemeinsame Steuereinrichtung
aufweist, und dass die Steuereinrichtung eine Recheneinheit zur Aufnahme der Signale
der Sensoren, zur Berechnung veränderter Satzgrößen und Satzzeiten der anderen Produktmassen
relativ zu einer ersten Produktmasse und zur Ansteuerung der Ventile und Wiegezellen
des Basisbehälters, der Produktbehälter und der Zuschlagsbehälter aufweist. Während
im Stand der Technik jeder Vorratsbehälter lediglich mit einer Füllstandssonde ausgestattet
war, die die satzweise Nachspeisung aus dem zugehörigen Produktbehälter in der betreffenden
Produktlinie veranlasst, sind die verschiedenen Produktlinien nunmehr durch eine gemeinsame
Steuereinrichtung verbunden. Die gemeinsame Steuereinrichtung steuert die Ventile
in den einzelnen Leitungen und die Wiegezellen der Behälter, womit die Satzgrößen
festgelegt werden. Jeder Vorratsbehälter besitzt einen Sensor zur Abgabe eines der
Veränderung der Menge an Vorratsmasse proportionalen Signals an die gemeinsame Steuereinrichtung.
Die Signale werden damit an der Steuereinrichtung zusammengefasst. Eine Recheneinheit
in der Steuereinrichtung dient der Aufnahme und Abspeicherung der Signale der Sensoren
und zur Berechnung veränderter Satzgrößen der anderen Produktmassen relativ zu einer
ersten Produktmasse zur Herbeiführung eines Produktionsendes oder eines Produktwechsels.
Die Steuereinheit steuert auch die Ventile und Wiegezellen derverschiedenen Behälteran,
um die veränderten Satzgrößen zu realisieren. Die Überführung der Massen erfolgt durch
Schwerkrafteinwirkung, so dass die mit Pumpen verbundenen Nachteile vermieden werden.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0018] Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert und beschrieben.
- Fig. 1
- zeigt ein Fleißbild einer Anlage zur Herstellung mehrerer Produktsorten parallel nebeneinander.
- Fig. 2
- zeigt den Verlauf der Befüllung je eines Produktbehälters mit einem nachgeschalteten
Vorratsbehälter in zwei parallelen Linien.
- Fig. 3
- zeigt Diagramme des zeitlichen Verlaufs der beiden Produktlinien gemäß Fig. 2.
- Fig. 4
- zeigt ein Zeitdiagramm der Produktionsbehälter von 6 Produktionslinien mit Anpassung
der Satzgrößen und Satzzeiten durch Satzverkleinerung.
- Fig. 5
- zeigt ein Zeitdiagramm der Produktionsbehälter von 3 Produktionslinien mit Anpassung
der Satzgrößen und Satzzeiten durch Satzvergrößerung.
FIGURENBESCHREIBUNG
[0019] Es sei zunächst vorausgeschickt, dass die Bezeichnung der Behälter und die Bezeichnung
der darin befindlichen Massen durch eine gemeinsame Vorsilbe aufeinander abgestimmt
sind. Im Basisbehälter befindet sich also Basismasse, im Produktbehälter Produktmasse
usw..
[0020] Fig. 1 zeigt in schematischer Weise eine Anlage 1, wie sie beispielsweise für die Herstellung
mehrere Produktsorten von Süßwaren in mehreren zueinander parallelen Produktlinien
geeignet ist. Es ist ein Wiegebehälter 2 einer Rohstoffverwiegung 3 vorgesehen. Die
einzelnen Rohstoffe, die für die Erstellung einer Basismasse 15 benötigt werden, gelangen
gemäß den Pfeilen 4 rezeptgetreu für die Basismasse 15 in den Wiegebehälter 2 und
werden dort gemischt. Das Mischen der Rohstoffe geschieht satzweise. Von dem Wiegebehälter
2 führt eine Leitung 5, in der ein Ventil angeordnet ist, zu einem Vorlagebehälter
6. Die Überführung der Vorlagemasse aus dem Wiegebehälter 2 in den Vorlagebehälter
6 geschieht satzweise. Auch der Vorlagebehälter 6 ist mit einem Rührwerk versehen,
um die homogene Vermischung der Vorlagemasse aufrechtzuerhalten bzw. herbeizuführen.
Von dem Vorlagebehälter 6 führt eine Leitung 7, in der eine Pumpe 8 angeordnet ist,
zu einem Kocher 9. Die Pumpe 8 arbeitet kontinuierlich. Von dem Kocher 9 führt eine
Leitung 10 zu einem Vakuumraum 11 eines Vakuumbehälters 12. Der Vakuumbehälter 12
ist über eine Leitung 13 mit Pumpe mit einem Basisbehälter 14 verbunden, in welchem
die Basismasse 15 aufgesammelt wird. Die Basismasse 15 ist gemeinsamer und wesentlicher
Bestandteil der Masse, wie sie in jeder einzelnen Produktlinie verarbeitet wird. Die
bisher beschriebene Herstellung der Basismasse 15 ist nur beispielhaft zu verstehen.
Sie wird in dieser oder in entsprechend abgewandelter Ausführung z. B. immer dann
Anwendung finden, wenn Gießmassen hergestellt werden sollen.
[0021] Dem Basisbehälter 14 mit der Basismasse 15 sind verschiedene Produktlinien 16 und
17 usw. nachgeordnet. Es sind hier nur zwei Produktlinien 16, 17 im Einzelnen dargestellt.
Jede Produktlinie ist übereinstimmend ausgebildet und angeordnet. Die Zahl der Produktlinien
ist beliebig. Es sind hier bis zu sechs Produktlinien angedeutet.
[0022] Jede Produktlinie 16, 17 usw. verfügt über einen Produktbehälter 18 zur Anmischung
und Bereitstellung von Produktmasse 19. Die Produktmasse 19 wird aus einem entsprechenden
Anteil Basismasse 15 sowie aus Zuschlagsstoffen 23 hergestellt und bereitgehalten.
Zu diesem Zweck führt vom Basisbehälter 14 eine Leitung 20, in der ein Ventil 21 vorgesehen
ist, zu dem Produktbehälter 18. Parallel dazu sind Zuschlagsbehälter 22 für Zuschlagsstoffe
23, wie Farben, Aromen, usw. vorgesehen. Es ist nur jeweils ein Zuschlagsbehälter
22 in jeder Produktlinie 16, 17 usw. dargestellt. Tatsächlich verfügt jede Produktlinie
16, 17 usw. über eine entsprechende Vielzahl von Zuschlagsbehältern 22 für die einzelnen
Zuschlagsstoffe. Pro Produktlinie können durchaus fünf und mehr solcher Zuschlagsbehälter
22 vorgesehen sein. Die Zuschlagsbehälter 22 sind mit Wiegezellen 36 versehen, also
als Wiegebehälter ausgebildet, denen nicht dargestellte weitere Behälter für die Aufbewahrung
der Zuschlagsstoffe vorgeschaltet sind. Von jedem Zuschlagsbehälter 22 führt eine
Leitung 24 mit Ventil 25 zu dem Produktbehälter 18. Dies gilt jeweils für jede der
Produktlinien 16, 17 usw. Damit ist erkennbar, dass die Produktmasse 19 im Produktbehälter
18 chargenweise angemischt wird, indem ein entsprechender Anteil Basismasse 15 sowie
die zugehörigen Zuschlagsstoffe 23 rezeptgetreu eingebracht und mit Hilfe eines Rührwerks
26 angemischt werden. Das Anmischen erfolgt satzweise.
[0023] Von dem Produktbehälter 18 führt eine Leitung 27 mit Ventil 28 zu einem Vorratsbehälter
29, der Vorratsmasse 30 enthält. Der Vorratsbehälter 29 kann z. B. Bestandteil einer
Gießanlage sein, die eine Produktsorte gießt, z. B. rote Gummibärchen. Mit der Produktlinie
17 werden beispielsweise grüne Gummibärchen gegossen.
[0024] Die einzelnen Produktlinien 16, 17 usw. sind identisch und parallel angeordnet und
aufgebaut, wie dies im Einzelnen für die Produktlinie 16 beschrieben wurde.
[0025] Es ist eine gemeinsame Steuereinrichtung 31 für die gesamte Anlage 1 vorgesehen,
die eine Recheneinheit 32 umfasst. Zu jeder Produktlinie 16, 17 usw. führen elektrische
Leitungen 33, die sich in elektrischen Leitungen 34 verzweigen. Den einzelnen Produktlinien
16, 17 usw. können Steuerblöcke 46 zwischen den Leitungen 33 und 34 zugeordnet sein.
In jedem Vorratsbehälter 29 befindet sich ein Sensor 35, der beispielsweise als einstellbare
Füllstandssonde ausgebildet ist und der das Absinken der Menge der Vorratsmasse 30
in dem Vorratsbehälter 29 überwacht. Der Sensor 35 erzeugt bei Unterschreiten des
eingestellten vorgesehenen minimalen Füllstandes des Vorratsbehälters 29 mit Vorratsmasse
30 ein Signal, welches über die betreffende Leitung 34, 33 an die gemeinsame Steuereinrichtung
31 abgegeben wird. Umgekehrt steuert die Steuereinrichtung 31 ein Signal zum Öffnen
des betreffenden Ventils 28 der betreffenden Produktlinie aus, so dass dann ein vorher
angemischter weiterer Satz Produktmasse 19 von dem betreffenden Produktbehälter 18
in den Vorratsbehälter 29 abgelassen wird, so dass dessen Spiegel der Vorratsmasse
30 ansteigt. Es versteht sich, dass die Vorratsmasse 30 aus dem Vorratsbehälter 29
kontinuierlich verarbeitet wird. Dies geschieht beispielsweise taktweise durch eine
Gießanlage in entsprechende Gießformen.
[0026] Jeder Produktbehälter 18 ist mit Wiegezellen 36 ausgestattet, die das Abwiegen von
Basismasse 15 im Produktbehälter ermöglichen. Das Anmischen eines weiteren nachfolgenden
Satzes an Produktmasse 19 geschieht sortengetreu in dem jeweiligen Produktbehälter
18 der betreffenden Produktlinie 16, 17 usw.. Dies geschieht durch entsprechende Ansteuerung
der Ventile 21 und 25 in der betreffenden Produktlinie, beispielsweise der Produktlinie
16. Auch der Basisbehälter 14 kann in die gemeinsame Ansteuerung durch die Steuereinrichtung
31 eingeschlossen sein, was hier jedoch der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.
[0027] Um die Problematik zu verdeutlichen, mit der sich die vorliegende Erfindung beschäftigt,
sei auf die Fig. 2 und 3 hingewiesen. In
Fig. 2 ist schaubildlich in mehreren Stufen dargestellt, wie die Produktbehälter 18 und
die Vorratsbehälter 29 der beiden Produktlinien 16 und 17 jeweils befüllt und entleert
werden, wobei einerseits das Anmischen von Produktmasse 19 und das Nachspeisen der
Vorratsmasse 30 mit einem Satz Produktmasse 19 dargestellt sind.
[0028] Zu einem Zeitpunkt t = t1, der durch den Befüllzustand A wiedergibt, ist die Vorratsmasse
30 des Vorratsbehälters 29 der Produktlinie 16 so weit abgearbeitet, dass der Flüssigkeitsspiegel
der Vorratsmasse 30 den Sensor 35 freigibt, so dass das betreffende Signal für die
gemeinsame Steuereinrichtung 31 erzeugt wird, welches die Überführung eines vorher
angemischten Satzes an Produktmasse 19 aus dem Produktbehälter 18 der Produktlinie
16 auslöst. Die Vorratsmasse 30 im Vorratsbehälter 29 der Produktlinie 17 ist noch
nicht so weit abgearbeitet, so dass der Satz Produktmasse 19 auch weiterhin in dem
dortigen Produktbehälter 18 verbleibt.
[0029] Im Befüllzustand B ist nach Ablauf der Entleerungszeit te ein Zeitpunkt erreicht,
in welchem der Produktbehälter 18 der Produktlinie 16 leergelaufen ist und die Produktmasse
19 den Vorratsbehälter 29 der Produktlinie 16 aufgefüllt hat, so dass das Niveau der
Vorratsmasse 30 im Vorratsbehälter 29 entsprechend angestiegen ist. Im Vorratsbehälter
29 der Produktlinie 17 ist der Spiegel der Vorratsmasse 30 zwar weiter abgesunken,
ohne allerdings den dortigen Sensor 35 freizugeben. Dies geschieht erst zu dem Befüllungszustand
C, also einer Zeit t = t2. Während dieser Zeit wird aus allen Produktlinien 16, 17
Vorratsmasse 30 vergossen, so dass die Spiegel in den Vorratsbehältern 29 gemeinsam
absinken. In der Zeitspanne zwischen den Befüllungszuständen B und C steht hinreichend
Zeit zur Verfügung, einen weiteren Satz Produktmasse 19 in dem Produktbehälter 18
anzumischen, wie dies für den Befüllungszustand C dargestellt ist. Im Befüllungszustand
C erreicht das Niveau der Vorratsmasse 30 in der Produktlinie 17 das vorgesehene Minimum,
wobei nunmehr eine Nachspeisung in der Produktlinie 17 erfolgt, d. h. es wird ein
Satz Produktmasse 19 in den Vorratsbehälter 29 abgelassen, während gleichzeitig in
der Produktlinie 16 der Spiegel zwar auch absinkt, ohne dass allerdings das Minimum
an betreffender Vorratsmasse erreicht wird.
[0030] Es werden sich in den Vorratsbehälter 29 der beiden Produktlinien 16 und 17 unterschiedliche
Füllstandsdifferenzen 37 und 38 einstellen. Theoretisch sind die Füllstandsdifferenzen
37 und 38 gleich 0, wenn vorausgesetzt wird, dass die Anlage in ihren verschiedenen
Produktlinien 16, 17 usw. gleichzeitig betriebsbereit war und auch gestartet wurde,
wobei weiter vorausgesetzt ist, dass auch der Verbrauch in den einzelnen Produktlinien
16 und 17 genau gleich sein wird. In der Praxis lässt sich diese Gleichheit nicht
einhalten. Durch unterschiedliche Gießparameter, geringfügig unterschiedliche Eigenschaften
der einzelnen Produktmassen 19 sowie Vorratsmassen 30, auch aufgrund geringfügig differierender
Volumina der Gießportionen im entsprechenden Toleranzfeld werden sich bei Produktion
von Süßwaren über längere Zeiten zeitliche Unterschiede zwischen den einzelnen Nachspeisungen
zwischen den einzelnen Produktlinien 16, 17 usw. ergeben.
[0031] Fig. 3 verdeutlicht die zeitliche Abfolge der Nachspeisungen in den Produktlinien 16 und
17, aufgetragen über einer Zeitachse t. Die oberste Linie gibt den Füllzustand des
Produktbehälters 18 der Produktlinie 16 wieder. Mit der Anforderung einer Nachspeisung
und damit zu Beginn einer Entleerung wird das Ventil 28 des Produktbehälters 18 geöffnet,
so dass ein Satz Produktmasse 19 von dem Produktbehälter 18 infolge Schwerkrafteinwirkung
in den Vorratsbehälter 29 abgelassen wird. Der Vorratsbehälter 29 war bis zu seinem
Minimum gefüllt, so dass durch die Überführung gleichzeitig sein Spiegel ansteigt.
Die Nachspeisung ist immer so eingerichtet, dass ein Minimum an Vorratsmasse 30 im
Vorratsbehälter 29 nicht unterschritten wird. Dies gilt der Sicherung einer gleichmäßigen
Produktqualität.
[0032] Die Entleerung des Produktbehälters 18 wird durch eine abfallende Linie 39 symbolisiert.
Die nachfolgende ansteigende Linie 40 symbolisiert das Befüllen des Produktbehälters
18 der Produktlinie 16, wobei eine entsprechend gesteuerte Teilmenge der Basismasse
15 mit den verschiedenen Zuschlagsstoffen 23 in den Produktbehälter 18 überführt wird.
Diese eingeführten Mengen werden gemäß einem waagerechten Teilabschnitt einer Linie
41 gemischt, so dass ein Satz homogener Produktmasse 19 in dem Produktbehälter 18
entsteht. An die Linie 41 schließt sich ein ebenfalls waagerechter Abschnitt in Form
der Linie 42 an, in der der Satz Produktmasse 19 in dem Produktbehälter 18 vorrätig
gehalten wird und auf die Auslösung einer Nachspeisung wartet. Dieser beschriebene
Zyklus wiederholt sich in regelmäßigen Abständen, wobei die Satzgröße der Produktmasse
19 konstant bleibt. Die entsprechende Kurve 43 zeigt den Verlauf des Füllstandes der
Vorratsmässe 30 im Vorratsbehälter 29. Es ist hier erkennbar, wie sich Füllabschnitte
mit ansteigender Linienführung mit Abarbeitungsabschnitten mit abfallender Linienführung
aneinander anschließen, die im jeweiligen Verhältnis zu der Nachspeisung aus dem Produktbehälter
18 bestehen.
[0033] Entsprechendes gilt für die Kurven, die sich auf die Produktlinie 17 beziehen und
die im unteren Teil der Fig. 3 dargestellt sind, wobei auch die Zuordnung zur Fig.
2 anhand der Befüllungszustände A, B, C und D erkennbar ist. Man erkennt, dass sich
innerhalb des Ablaufs einer normalen Produktion entsprechende zeitliche Verschiebungen
der Nachspeisungen in den einzelnen Produktlinien 16, 17 usw. ergeben.
[0034] Das Problem, mit dessen Lösung sich die vorliegende Erfindung beschäftigt, tritt
am Ende einer Produktion, bei Produktionsunterbrechung oder auch bei Rezepturwechsel,
d. h. beim Umschalten auf ein anderes Produkt, ein. Hierbei muss man sich entscheiden,
ein Produktende festzulegen. Ein solches Produktende,welches durch eine Eingabeeinheit
der gemeinsamen Steuereinheit 31 eingegeben werden kann, wird dann dazu führen, dass
die Vorratsbehälter 29 der einzelnen Produktlinien 16 ,17 usw. so lange noch nachgespeist
werden, wie Masse vorhanden ist. Die Behälter werden sich in unterschiedlicher Weise
entleeren, wobei das Ende der Produktion in den einzelnen Produktlinien 16,17 usw.
zu unterschiedlichen Zeiten eintreten wird. Dies gilt es zu vermeiden und die Anlage
so zu steuern, dass bis zu einem gemeinsamen Ende alle Produktlinien noch arbeiten,
also das Mischungsverhältnis der verschiedenen Produktsorten bis zu diesem gemeinsamen
Endpunkt eingehalten wird, ohne dass nennenswerte Abfallmassen entstehen. Dies wird
anhand der nachfolgenden Zeichnungen verdeutlicht.
[0035] Fig. 4 zeigt in einem Zeitdiagramm den Verlauf der Produktmasse 19 in den Produktbehältern
18. Es sind sechs Kurven übereinander entsprechend sechs Produktlinien einer Anlage
dargestellt. Jede Kurve entspricht zumindest anfangs prinzipiell der obersten Kurve
der Fig. 3. Alle Kurven sind prinzipiell ähnlich aufgebaut und setzen sich aus sich
satzweise wiederholenden geraden Stücken zusammen. So beginnt die oberste Kurve der
Produktlinie 1 mit einer Linie 40, die das Befüllen des Produktbehälters 18 mit Basismasse
15 und Zuschlagstoffen 23 symbolisiert. Es schließt sich dann ein waagerechter Abschnitt
aus den Linien 41 und 42 an, wobei der Abschnitt 41 einen Mischvorgang dereingewogenen
Basismasse 15 mit den eingewogenen Zuschlagsstoffen 23 wiedergibt. Die Linie 42 symbolisiert
einen Wartevorgang, der so lange dauert, bis ein Sensor 35 in dem zugehörigen Vorratsbehälter
29 eine Nachspeisung auslöst. Der Produktbehälter 18 entleert sich dann entsprechend
der Linie 39. Damit ist ein Satz Produktmasse 19 im Produktbehälter 18 beschrieben.
In der Darstellung der Kurve der Produktlinie 1 sind zunächst drei solche Sätze hintereinander
dargestellt. Entsprechendes gilt für den Verlauf der Produktmassen 19 in den anderen
Produktbehältem 18, also den Produktbehältern 18 der Produktlinien 2, 3, 4, 5 und
6. Der Kurvenverlauf ist jeweils über eine Zeitachse aufgetragen und es ist erkennbar,
wie sich die Abfolge der einzelnen Sätze in den Produktionslinien gegeneinander verschoben
hat. Die Satzgröße aller Produktmassen ist konstant und entspricht der konstruktiv
festgelegten Satzgrößen, die insbesondere durch das Behältervolumen des Produktbehälters
18 festgelegt ist. Auch die Satzzeiten in sämtlichen Produktionslinien sind konstant.
Der Übergangspunkt zwischen den Linien 42 und 39 symbolisiert das Auftreten des entsprechenden
Signals für die Entleerung des betreffenden Produktbehälters 18, was gleichbedeutend
mit der Nachspeisung des Vorratsbehälters 29 ist.
[0036] Zu einem gewissen Zeitpunkt wird ein Signal gesetzt, mit welchem ein Produktionsende
eingeleitet werden soll. Das Signal kann willkürlich in die gemeinsame Steuereinrichtung
31 eingegeben werden oder durch andere Verfahrens- oder Prozessparameter vorgegeben
sein, beispielsweise durch eine Entleerung eines vorgeschalteten Behälters.
[0037] Nach dem Setzen des Signals für das beabsichtigte Produktionsende wird zunächst festgestellt,
welcher Produktbehälter 18 der verschiedenen Produktlinien 1 bis 6 als nächster eine
Nachspeisung verlangt und durchführt. Dies ist hier der Behälter 18 der Produktlinie
3. Die Produktlinie 3 wird in diesem Falle die Führungs- oder Master-Produktlinie.
Sie wird in dem dargestellten Beispiel noch für drei volle Arbeitszyklen (c = 3) betrieben,
und zwar mit konstant gehaltener Satzgröße und Satzzeit. Dies geschieht bis zum definitiven
Produktionsende 44. Der waagerechte Kurvenabschnitt 45 vor dem definitiven Produktionsende
44 der Produktlinie 3 symbolisiert die konstruktiv vorgegebene Satzzeit, also die
Zeit, die zur Abarbeitung des Vorratsbehälters 29 der Produktlinie 3 bis zur völligen
Entleerung erforderlich ist bzw. nachfolgt. Die konstruktiv beibehaltenen Satzgrößen
und Satzzeiten in der Produktlinie 3 werden durch die insoweit unverändert dargestellte
Höhe unter den Linien 41 und 42 wiedergegeben. Der Zeitpunkt, an dem die erste Nachspeisung
der Produktlinie 3 aus dem Produktbehälter 18 in den Vorratsbehälter 29 abgerufen
wurde, wird als te = t3 in der gemeinsamen Steuereinrichtung 31 gespeichert.
[0038] Sodann wird festgestellt, in welcher Produktionslinie nachfolgend an die Produktionslinie
3 die nächste Nachspeisung verlangt wird. Dies ist, wie ersichtlich, in der Produktionslinie
6 der Fall und es wird der Zeitpunkt dieser Nachspeisung ermittelt bzw. durch Differenzbildung
der Nachspeisungszeitpunkte der Produktlinien 6 und 3 die Zeitdifferenz t6 zwischen
diesen beiden Nachspeisungen festgehalten. Aus der oben angegebenen Formel der Möglichkeit
der Anpassung durch Satzverkleinerung ergibt sich die Möglichkeit, die verringerte
Satzgröße der Produktionslinie 6 und die verringerte Satzzeit zu berechnen. Es versteht
sich, dass ein Satz mit verringerter Satzgröße auch in kürzerer Zeit abgearbeitet
werden kann. Wie aus Fig. 4 erkennbar, ist für die nachfolgenden Zyklen c = 3 gewählt,
d. h. die insgesamt erforderliche Verringerung der Satzgröße wird auf drei Zyklen
verteilt, wobei auch die Satzzeit entsprechend verringert wird. Die Aufteilung erfolgt
so, dass letztendlich die Vorratsmasse 30 im zugehörigen Vorratsbehälter 29 der Produktlinie
6 das Produktionsende 44 zeitgleich mit dem Produktionsende der Produktionslinie 3
erreicht. Das Produktionsende 44 wird durch zeitgleich auftretende Signale aller Sensoren
35, die alle Nachspeisungen anfordern, erreicht. Die Nachspeisungen werden jedoch
nicht mehr ausgeführt Die verringerten Satzgrößen werden durch verringert dargestellte
Höhen wiedergegeben.
[0039] Entsprechendes gilt für die übrigen Produktlinien, die in zeitlicher Folge eine Nachspeisung
in der Produktlinie 5, der Produktlinie 4, der Produktlinie 1 und schließlich in der
Produktlinie 2 erfordern. Damit erreichen alle Produktlinien 1, 2, 3, 4, 5, 6 gemeinsam
das definitive Produktende 44, ohne dass in den sechs Vorratsbehältern 29 Restvorratsmassen
übrig bleiben.
[0040] Fig. 5 zeigt die andere Möglichkeit, zu einem gemeinsamen Produktionsende 44 zu gelangen,
nämlich unter Anpassung durch Satzvergrößerung. Der Einfachheit halber sind hier nur
drei Produktlinien 1, 2, 3 dargestellt. Grundsätzlich kann auf die vorangehende Beschreibung
der Fig. 4 hingewiesen werden. Auch gemäß Fig. 5 werden die Zeitpunkte der Nachspeisungen
in den einzelnen Produktlinien 1, 2, 3 nach Einleitung eines Signals für ein beabsichtigtes
Produktionsende überwacht und aufgenommen. Hier wird jedoch das zuletzt auftretende
Nachspeisesignal als Führungs- oder Mastersignal genutzt (tl = t1). Wie erkennbar,
ist es hier die Produktlinie 1, die als letzte nach dem Signal Produktionsende eine
Nachspeisung verlangt. Die Differenz zu dem Nachspeisepunkt der Produktionslinie 2
ist bestimmend für die Satzvergrößerung in der Produktlinie 2, die deshalb am größten
ist, weil hier der größte zeitliche Abstand zwischen den Nachspeisesignalen auftritt.
Die Abläufe in der Produktlinie 3 liegen etwa dazwischen. Auch bei Vergrößerung der
Satzgrößen und Satzzeiten in den Produktlinien 2 und 3 wird die Produktlinie 1 als
Führungslinie konstant gefahren. Auch hier ist c = 3 gewählt, d. h. das definitive
Produktionsende 44 soll nach drei korrigierten Satzgrößen erreicht werden.
[0041] Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, auch nur eine einzige korrigierte Satzgröße
in jeder Produktionslinie einzusetzen (c = 1). Dies hat jedoch den Nachteil, dass
hinsichtlich der unterschiedlichen Satzgrößen und Satzzeiten in den einzelnen Produktlinien
relativ große Unterschiede entstehen, die zuweilen zur Einhaltung der üblichen Produkteigenschaften
nicht förderlich sind. Wenn man den Unterschied zwischen der korrigierten Satzgröße
und der konstruktiven Satzgröße möglichst klein halten möchte, wird man c > 1 wählen.
Auch die Massen der korrigierten Satzgrößen müssen entsprechend vermischt werden,
wobei die konstruktiv vorgegebenen Behältergrößen genutzt werden müssen. Dies ist
insbesondere im Hinblick auf eine Satzvergrößerung (Fig. 5) entsprechend zu berücksichtigen.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0042]
- 1
- Anlage
- 2
- Wiegebehälter
- 3
- Rohstoffverwiegung
- 4
- Pfeil
- 5
- Leitung
- 6
- Vorlagebehälter
- 7
- Leitung
- 8
- Pumpe
- 9
- Kocher
- 10
- Leitung
- 11
- Vakuumraum
- 12
- Vakuumbehälter
- 13
- Leitung
- 14
- Basisbehälter
- 15
- Basismasse
- 16
- Produktlinie
- 17
- Produktlinie
- 18
- Produktbehälter
- 19
- Produktmasse
- 20
- Leitung
- 21
- Ventil
- 22
- Zuschlagsbehälter
- 23
- Zuschlagsstoff
- 24
- Leitung
- 25
- Ventil
- 26
- Rührwerk
- 27
- Leitung
- 28
- Ventil
- 29
- Vorratsbehälter
- 30
- Vorratsmasse
- 31
- Steuereinrichtung
- 32
- Recheneinheit
- 33
- elektrische Leitung
- 34
- elektrische Leitung
- 35
- Sensor
- 36
- Wiegezelle
- 37
- Füllstandsdifferenz
- 38
- Füllstandsdifferenz
- 39
- Linie
- 40
- Linie
- 41
- Linie
- 42
- Linie
- 43
- Kurve
- 44
- Produktionsende
- 45
- Kurvenabschnitt
- 46
- Steuerblock
1. Verfahren zum Steuern einer Anlage zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer Produktsorten
von Süßwaren in mehreren Produktlinien, bei dem
eine für alle Produktlinien und Produktsorten bestimmte gemeinsame Basismasse in Teilmengen
aufgeteilt wird,
die einzelnen aufgeteilten Teilmengen jeweils mit den unterschiedlichen Produktsorten
der Produktlinien zugeordneten Zuschlagsstoffen satzweise in je einem Produktbehälter
vermischt werden, so dass in den Produktlinien satzweise unterschiedliche und mengenmäßig
gleiche Produktmassen entstehen, die als Vorratsmassen in den Produktlinien parallel
weiterverarbeitet werden,
wobei der Verbrauch der Mengen der Vorratsmassen während der Weiterverarbeitung überwacht
wird und in Abhängigkeit davon die Vorratsmassen der Produktlinien satzweise mit je
einer mengenmäßig gleichen Produktmasse zeitversetzt nachgespeist werden, dadurch gekennzeichnet, dass
nachfolgend an ein eingeleitetes Produktionsende und/oder einen Produktwechsel die
nachfolgenden Satzgrößen und Satzzeiten der anderen Produktmassen relativ zu einer
konstanten Produktmasse mit konstanter Satzzeit so verändert werden, dass sich zu
einem nachfolgenden Zeitpunkt die Mengen an Vorratsmassen in allen Produktlinien gleichzeitig
erschöpfen, wobei die Veränderung durch Satzverkleinerung oder Satzvergrößerung der
Restsätze in den anderen Produktlinien relativ zu der einen Produktlinie geschieht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdifferenzen zwischen den satzweisen Nachspeisungen der Vorratsmassen in den
einzelnen Produktlinien mit der jeweiligen unterschiedlichen und mengenmäßig gleichen
Produktmasse festgestellt und in Abhängigkeit davon die Satzgrößen und Satzzeiten
nachfolgender Produktmassen der Produktlinien so verändert werden, dass die Zeitdifferenzen
der Nachspeisungen zu einem für alle Produktlinien gemeinsamen in der Zukunft liegenden
Zeitpunkt verschwinden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Satzgröße der anderen Produktmassen jeweils auf mehrere nacheinander
folgende Zyklen mit untereinander gleich großen Satzgrößen in jeder Produktlinie aufgeteilt
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Produktmasse mit konstanter Satzgröße weitererzeugt wird, und dass die
anderen Produktmassen mit verringerten Satzgrößen angemischt werden, wobei die verringerte
Satzgröße jeder Produktmasse proportional zu der Zeitdifferenz zwischen der Nachspeisung
der betreffenden Vorratsmasse mit der betreffenden Produktmasse zu der Nachspeisung
der Vorratsmasse der ersten Produktmasse gewählt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verringerung der Satzgrößen der anderen Produktmassen nach der Formel
erfolgt, wobei
ms (kg) = die konstruktiv festgelegte Satzgröße aller Produktmassen,
mn (kg) = die verringerten Satzgrößen der Produktionslinien,
n = die Produktionslinien (n = 1, 2, 3, 4 usw.),
tn = die Zeitdifferenz der Nachspeisungen der Produktmassen,
te = 0 = der Zeitpunkt der Nachspeisung der ersten Produktmasse,
ts (min) = die Satzzeit der konstruktiv festgelegten Satzgröße,
c = Anzahl der Abfahr-Zyklen bis Produktionsende
ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte Produktmasse mit konstanter Satzgröße weitererzeugt wird, und dass die
anderen Produktmassen mit vergrößerten Satzgrößen angemischt werden, wobei die vergrößerte
Satzgröße jeder Produktmasse proportional zu der Zeitdifferenz zwischen der Nachspeisung
der betreffenden Vorratsmasse mit der betreffenden Produktmasse zu der Nachspeisung
der Vorratsmasse der letzten Produktmasse gewählt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vergrößerung der Satzgrößen der anderen Produktmassen nach der Formel
erfolgt, wobei
ms (kg) = die konstruktiv festgelegte Satzgröße aller Produktmassen,
mn (kg) = die vergrößerten Satzgrößen der Produktionslinien,
n = die Produktionslinien (n = 1, 2, 3, 4 usw.),
tn = die Zeitdifferenz der Nachspeisungen der Produktmassen,
tl = die Zeitdifferenz der Nachspeisungen zwischen der letzten und der ersten Produktmasse,
ts (min) = die Satzzeit der konstruktiv festgelegten Satzgröße,
c = Anzahl der Abfahr-Zyklen bis Produktionsende
ist.
8. Vorrichtung zum Steuern einer Anlage zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer Produktsorten
von Süßwaren in mehreren Produktlinien, mit
einem Basisbehälter für eine allen Produktmassen und Produktlinien gemeinsame Basismasse,
den unterschiedlichen Produktsorten zugeordneten Produktbehältern für die satzweise
Erstellung von Produktmassen in den einzelnen Produktlinien,
Zuschlagsbehältern für Zuschlagsstoffe für jede Produktmasse jeder Produktlinie,
je einem Vorratsbehälter für eine Vorratsmasse in jeder Produktlinie, aus dem heraus
die Weiterverarbeitung der betreffenden Vorratsmasse zu der Produktsorte der betreffenden
Produktlinie erfolgt, und
die Behälter verbindenden Leitungen, in denen entsprechende Ventile vorgesehen sind,
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
eine gemeinsame Steuereinrichtung (31) für die den Behältern (14, 22, 18, 29) zugeordneten
Ventile (21, 25, 28) und Wiegezellen (36) vorgesehen ist,
jeder Vorratsbehälter (29) in jeder Produktlinie (16, 17 usw.) einen Sensor (35) zur
Abgabe eines der Veränderung der Menge jeder Vorratsmasse (30) proportionalen Signals
an die gemeinsame Steuereinrichtung (31) aufweist, und
die Steuereinrichtung (31) eine Recheneinheit (32) zur Aufnahme der Signale der Sensoren
(35), zur Berechnung veränderter Satzgrößen und Satzzeiten der anderen Produktmassen
in den anderen Produktlinien relativ zu einer ersten Produktmasse in einer ersten
Produktlinie und zur Ansteuerung der Ventile (21, 25, 28) und Wiegezellen (36) des
Basisbehälters (14), der Produktbehälter (18) und der Zuschlagsbehälter (22) aufweist,
wobei nachfolgend an ein eingeleitetes Produktionsende und/oder einen Produktwechsel
die nachfolgenden Satzgrößen und Satzzeiten der anderen Produktmassen in den anderen
Produktlinien relativ zu der ersten Produktmasse in der ersten Produktlinie mit konstanter
Satzzeit so verändert werden, dass sich zu einem nachfolgenden Zeitpunkt die Mengen
an Vorratsmassen in allen Produktlinien gleichzeitig erschöpfen, wobei die Veränderung
durch Satzverkleinerung oder Satzvergrößerung der Restsätze in den anderen Produktlinien
relativ zu der ersten Produktlinie geschieht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktbehälter (18) und die Zuschlagsbehälter (22) jeder Produktlinie (16, 17
usw.) Wiegezellen (36) für die Bemessung einer Anmischung eines Satzes Produktmasse
aufweisen, die an die gemeinsame Steuereinrichtung (31) angeschlossen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Steuereinrichtung (31) den einzelnen Produktlinien (16, 17 usw.) zugeordnete
Steuerblöcke (46) umfasst.
1. A method of controlling a system for simultaneously producing a plurality of different
product kinds of confectioneries in a plurality of product lines, the method comprising
the steps of
dividing a base mass into a plurality of partial masses, the base mass being a common
mass for all product kinds and all product lines,
mixing the partial masses each in a product container in a batch with different aggregates
to produce a plurality of batches of different product masses having identical batch
size, the aggregates varying depending on the respective product kind,
further processing the product masses as reservoir masses,
observing the consumption of the reservoir masses during further processing,
refilling at different points in time the reservoir masses of the product lines with
a batch of a respective product mass having identical batch size in response to the
result of the observation of the consumption of the reservoir masses, characterized in that
following to a production ending signal and/or a change of products, the following
batch sizes and batch times of the other product masses are changed with respect to
a constant product mass having a constant batch time in a way that the reservoir masses
of all product lines are exhausted at a later common point in time, the change being
realized by a batch reduction or a batch increase of the remaining batches in the
other product lines with respect to the one product line.
2. The method of claim 1, characterized in that the time differences between the refilling of batches of the reservoir masses in
the several product lines with different product mass having identical batch size
are determined and the batch sizes and batch times of following product masses of
the product lines are changed in response to this such that the time differences between
the refilling simultaneously disappear for all product lines at a common time in the
future.
3. The method of claim 1 or 2, characterized in that the change of the batch sizes of the other product masses is conducted for a plurality
of times in the following cycles after the step of changing, the step of changing
being realized for each of the remaining product lines in a way that the respective
product mass has a plurality of identical second batch sizes.
4. The method of one of the claims 1 to 3, characterized in that the first product mass is conducted further with a constant batch size and the second
batch sizes of the other product masses are changed to be smaller than the first batch
sizes of the other product masses, the reduced second batch size of each other product
mass being proportional to the time difference between the point in time of refilling
with the respective remaining product mass and refilling with the first product mass.
5. The method of one of the claims 1 to 4,
characterized in that the second batch sizes of the other product masses are changed according to the following
equation
wherein the following applies:
ms [kg] = predetermined first batch size of all product masses,
mn [kg] = reduced second batch size of the remaining product masses,
n = product lines (n = 1, 2, 3, 4 and so forth),
tn = time difference between refilling with the product masses,
te = 0 = point in time of refilling with the first product mass,
ts [min] = predetermined batch time all product masses,
c = number of cycles until the production ending.
6. The method of one of the claims 1 to 3, characterized in that the last product mass is conducted further with a constant batch size and the second
batch sizes of the remaining product masses are changed to be greater, the increased
second batch size of each product mass being proportional to the time difference between
the point in time of refilling with the respective remaining product mass and refilling
with a last product mass.
7. The method of claim 6,
characterized in that the second batch sizes of the remaining product masses are changed according to the
following equation
wherein the following applies:
ms [kg] = predetermined first batch size of all product masses,
mn [kg] = increased second batch size of the remaining product masses,
n = the product lines (n = 1, 2, 3, 4 and so forth),
tn = time difference between refilling with the product masses,
tl = time difference between refilling with the last product mass and the first product
mass,
ts [min] = predetermined batch time all product masses,
c = number of cycles until the production ending.
8. An apparatus for simultaneously producing a plurality of different product kinds of
confectioneries in a plurality of product lines, comprising
a base container, the base container being designed and arranged to contain a common
base mass for all product masses and product lines,
a plurality of product containers, each of the product containers being associated
with one of the product kinds, the product containers being designed and arranged
to produce batches of different product masses in the product lines,
a plurality of aggregate containers, each of the aggregate containers being designed
and arranged to contain aggregates associated with one of the product lines,
a plurality of reservoir containers, each of the reservoir containers being designed
and arranged to contain a reservoir mass associated with one of the product lines,
each of the reservoir containers being designed and arranged to allow for further
processing of the respective reservoir mass into the product kind of the respective
product line,
conduits connecting the containers and valves being arranged in the conduits, especially
of one of the claims 1 to 4, characterized in that
a common control unit (31) is provided to control the valves (21, 25, 28) and the
weighing cells (36) associated to the reservoirs (14, 22, 18, 29),
each of the reservoir containers (29) of each product line (16, 17, etc.) including
a sensor (35), the sensor being designed and arranged to sense a change of the amount
of reservoir mass (30) contained in the reservoir container and to produce a signal
which is proportional to the change of the amount of reservoir mass contained in the
reservoir container, and
the common control unit (31) includes a processor (32) being designed and arranged
to receive the signals of the sensors (35) and to determine and control modified batch
sizes and batch times of the other product masses of the other product lines with
respect to a first product mass in a first product line and to control the valves
(21, 25, 28) and weighing cells (36) of the base container (14), the product containers
(18) and the aggregate containers (22), wherein following to a production ending signal
and/or a change of products, the following batch sizes and batch times of the other
product masses in the other product lines are changed with respect to the first product
mass in the first product line having a constant batch time in a way that the reservoir
masses of all product lines are exhausted at a later common point in time, the change
being realized by a batch reduction or a batch increase of the remaining batches in
the other product lines with respect to the first product line.
9. The apparatus of claim 8, characterized in that the weighing cells (36) of the product containers (18) and the aggregate containers
(22) of each product line (16, 17, etc.) are designed and arranged to determine the
mixture of a batch of product mass, the weighing cells being connected to the common
control unit (31).
10. The apparatus of claim 9, characterized in that the common control unit (31) includes a plurality of control blocks (46) each being
associated with one the product lines (16, 17, etc.).
1. Procédé de commande d'une installation pour la fabrication simultanée de plusieurs
sortes de sucreries sur plusieurs lignes de production, dans lequel
une masse de base commune déterminée pour toutes les lignes de production et toutes
les sortes de produits est divisée en quantités partielles,
les différentes quantités partielles étant mélangées chacune par lot avec les additifs
correspondants différentes sortes de produits des lignes de production, chacune dans
un réservoir de produit, de façon à obtenir, sur les lignes de production, par lots,
des masses de produits différentes et de mêmes quantités, qui sont traitées en parallèle
comme des masses de réserve sur les lignes de production,
la consommation des quantités des masses de réserve pendant le traitement est surveillée
et les masses de réserve des lignes de production peuvent être réapprovisionnées par
lots avec une masse de produit de même quantité, de manière décalée dans le temps,
caractérisé en ce que
suite à une fin de production initiée et/ou un changement de produit, les tailles
des lots suivants et les temps des lots des autres masses de produits sont modifiées
par rapport à une masse de produit constante avec un temps de lot constant sont modifiées
de façon à ce que, à un moment suivant, les quantités de masses de réserve s'épuisent
en même temps sur toutes les lignes de production, la modification ayant lieu par
augmentation ou réduction des lots restants sur les autres lignes de production par
rapport à une ligne de production.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différences de temps entre les réapprovisionnements par lots des masses de réserve
sur les différentes lignes de production avec la même masse de produit différente
et de même quantité sont mesurées et les tailles et les temps des lots des masses
de produits suivantes sont modifiées en conséquence de façon à ce que les différences
de temps des réapprovisionnements disparaissent à un moment commun se trouvant dans
l'avenir pour toutes les lignes de production.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la modification de la taille des lots des autres masses de produits est répartie
sur plusieurs cycles successifs avec des tailles de lots égales sur chaque ligne de
production.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première masse de produit continue d'être produite avec une taille de lot constante
et en ce que les autres masses de produits avec des tailles de lots réduites sont ajoutées, la
taille de lot réduite de chaque masse de produit étant proportionnelle à la différence
de temps entre le réapprovisionnement de la masse de réserve concernée avec la masse
de produit concernée par rapport au réapprovisionnement de la masse de réserve de
la première masse de produit.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que la réduction des tailles de lots des autres masses de produits a lieu selon la formule
:
ms (kg) = la taille de lot de toutes les masses de produits, déterminée de manière
constructive,
mn (kg) = les tailles de lots réduites des lignes de production,
n = les lignes de production (n = 1, 2, 3, 4 etc.),
tn = la différence de temps entre les réapprovisionnements des masses de produits,
te = 0 = le moment du réapprovisionnement de la première masse de produit,
ts (min) = le temps de lot de la taille de lot déterminée de manière constructive,
c = nombre de cycles de démarrage jusqu'à la fin de la production.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la dernière masse de produit continue d'être générée avec une taille de lot constante
et en ce que les autres masses de produits sont ajoutées avec des tailles de lots augmentées,
la taille de lots augmentée de chaque masse de produit étant proportionnelle à la
différence de temps entre le réapprovisionnement de la masse de réserve concernée
avec la masse de produit concernée par rapport au réapprovisionnement de la masse
de réserve de la dernière masse de produit.
7. Procédé selon la revendication 6,
caractérisé en ce que l'augmentation des tailles de lots des autres masses de produits a lieu selon la
formule :
ms (kg) = la taille de lot de toutes les masses de produits, déterminée de manière
constructive,
mn (kg) = les tailles de lots réduites des lignes de production,
n = les lignes de production (n = 1, 2, 3, 4 etc.),
tn = la différence de temps entre les réapprovisionnements des masses de produits,
tl = la différence de temps des réapprovisionnements entre la dernière et la première
masse de produit,
te = 0 = le moment du réapprovisionnement de la première masse de produit,
ts (min) = le temps de lot de la taille de lot déterminée de manière constructive,
c = nombre de cycles de démarrage jusqu'à la fin de la production.
8. Dispositif de commande d'une installation pour la fabrication simultanée de plusieurs
sortes de sucreries sur plusieurs lignes de production, avec
un réservoir de base pour une masse de base commune à toutes les masses de produits
et lignes de production,
les réservoirs de produits correspondants aux différentes sortes de produits pour
le réglage par lots de masses de produits sur les différentes lignes de production,
un réservoir pour une masse de réserve sur chaque ligne de production, à partir duquel
a lieu le traitement de la masse de réserve concernée afin d'obtenir la sorte de produit
de la ligne de production concernée, et
les conduites reliant les réservoirs, dans lesquelles sont prévues des soupapes correspondantes,
plus particulièrement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications
1 à 4, caractérisé en ce que
un dispositif de commande (31) commun est prévu pour les soupapes (21, 25, 28) et
cellules de pesée (36) correspondant aux réservoirs (14, 22, 18, 29),
chaque réservoir (29) de chaque ligne de production (16, 17, etc.) comprend un capteur
(35) pour l'envoi d'un signal proportionnel à la modification de la quantité de chaque
masse de réserve (30) au dispositif de commande (31) commun, et
le dispositif de commande (31) comprend une unité de calcul (32) pour l'enregistrement
des signaux des capteurs (35), pour le calcul des tailles de lots modifiées des autres
masses de produits sur les autres lignes de production par rapport à une première
masse de produit sur une première ligne de production et pour la commande des soupapes
(21, 25, 28) et des cellules de pesée (36) du réservoir de base (14), les réservoirs
de produits (18) et des réservoirs d'additifs (22), les tailles de lots et les temps
de lots suivants des autres masses de produits étant modifiées, à la suite d'une fin
de production et/ou d'un changement de produit, sur les autres lignes de production
par rapport à la première masse de produit sur la première ligne de production avec
un temps de lot constant, de façon à ce que, à un moment suivant, les quantités de
masses de réserve s'épuisent en même temps sur toutes les lignes de production, la
modification ayant lieu par diminution ou augmentation des lots restants sur les autres
lignes de production par rapport à la première ligne de production.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le réservoir de produit (18) et les réservoirs d'additifs (22) de chaque ligne de
production (16, 17, etc.) comprennent des cellules de pesée (36) pour la détermination
d'un ajout d'un lot de masse de produit, qui sont connectées au dispositif de commande
(31) commun.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de commande (31) commun comprend des blocs de commande (46) correspondant
aux différentes lignes de production (16, 17, etc.).