Zur Abfüllung und Verpackung von Getränken, Lebensmitteln o. ä. in Gefäße wie Flaschen oder dgl. Behältnisse werden Produktionsanlagen benutzt, die üblicherweise aus einer Vielzahl von über Transporteure zu einer kompletten Linie verketteten Maschinen gebildet werden. Welche Maschinen dabei im Einzelnen zum Einsatz kommen, hängt unter anderem davon ab, ob Einweg-oder Mehrwegbehälter zu verarbeiten sind.

Ferner spielt auch die Art der Verpackung (Kasten, Tray, Display, Schrumpffolie-, Kartonumverpackung, Faltschachtel usw.), die wiederum vom Gefäßmaterial und letztlich dem abzufüllenden Produkt beeinflußt wird, eine Rolle. Aus einem Rohproduktlager werden Gefäßmaterialien (Flaschen, Dosen, Gläser oder dgl.) und anderes (Verschüsse, Etiketten, Klebstoffe, Verpackungsmaterial, Abfüllgut, Reinigungsmittel) bereitgestellt. Die am Ende einer Fülllinie komplett fertig etikettierten, verpackten und palettierten Gefäße gelangen anschließend in der Regel in ein Auslieferlager. Dieses Lager kann ein Kommissionierungslager sein, welches mit Umpack-und Sortiereinrichtungen zur individuellen Zusammenstellung von Lieferungen ausgerüstet ist.

Ein Beispiel einer für Mehrwegflaschensysteme typische Produktionsanlage ist in schematisierter Form in der Figur 2 des deutschen Patents DE 196 12 652 Cl dargestellt.

Praxiserfahrungen zeigen, dass die Verkettung einer Vielzahl von Maschinen zu einer lückenlos durchgängigen Linie mit Nachteilen verbunden ist, weil Störungen einzelner Maschinen oder Linienabschnitte Folgestörungen bzw.

Betriebsunterbrechungen bei vor-und/oder nachgeordneten Maschinen auslösen, wodurch nachteiligerweise der Gesamtwirkungsgrad einer kompletten Linie abfällt. Verstärkt wird diese Problematik durch den Umstand, dass im Verpackungsbereich (Trockenteil) häufig taktweise arbeitende Maschinen anzutreffen sind, während die Maschinen im Abfüllbereich (Nassteil) in der Regel kontinuierlich produzieren.

Zur Entschärfung dieser Situation werden in besonders kritischen Linienbereichen, insbesondere im Trockenteil, die die einzelnen Maschinen verbindenden Transporteure als sogenannte Puffertransporteure mit hoher Speicherkapazität ausgeführt, um die Fortpflanzung von Störungen zu unterbinden. Diese Lösung ist nicht nur platzaufwändig, sondern verursacht hohe Kosten für Anschaffung, Betrieb und Instandhaltung. Darüber hinaus sind Puffertransporteure selbst wiederum eine zusätzliche Störquelle, beispielsweise wegen umgefallener oder verklemmter Flaschen. Ferner sind die erzielbaren Pufferzeiten relativ eng begrenzt, da die Pufferkapazitäten aus wirtschaftlichen Gründen nicht beliebig groß bemessen werden können, d. h. nur vergleichsweise kurz anhaltende Störungen können erfolgreich abgepuffert werden, während länger anhaltende Unterbrechungen doch auf benachbarte Maschinen mit Zeitverzögerung durchschlagen und den Anlagenwirkungsgrad verringern.

Hinzu kommt, dass bestimmte Produktionsprozesse ausführende Maschinen, wie Füller oder Pasteure, unbeeinflußt von Fremdstörungen möglichst gleichbleibend kontinuierlich durchlaufen sollten. Gerade das Abfüllen von Getränken ist ein Prozess, der idealerweise kontinuierlich verlaufen sollte, um die Qualität der Getränke nicht zu beeinträchtigen. Bei der Abfüllung von Bier beeinflussen wechselnde Füllgeschwindigkeiten das Aufschäumverhalten und die Sauerstoffaufnahme in negativer Weise. Ein beispielsweise durch eine nach einer Füllmaschine angeordnete Etikettier- oder Verpackungsmaschine ausgelöster Füllerstop führt nachteiligerweise meistens zu einer Ausschleusung einer kompletten Füllerrunde.

Wegen der zunehmenden Diversifikation von verschiedenen Produkten durch unterschiedliche und vielfältigere Verpackungs-und Ausstattungsvarianten nimmt auch die Zahl der Ausstattungs-und Verpackungsmaschinen in einer Produktionsanlage immer mehr zu. Mit zunehmender Ausstattungs-und/oder Verpackungsvielfalt sinkt häufig die Losgröße pro Variante. Die im Rahmen eines Produktsortenwechsels in der Produktionsanlage notwendigen Umstellarbeiten sind im Bereich der Füllmaschine erfahrungsgemäß schnell erledigt, während der Zeitaufwand im Bereich der Ausstattungs-und Verpackungsmaschinen höher liegt, vor allem wegen der häufigeren Umstellarbeiten-mit steigender Tendenz. Dies bedeutet, dass während der Umrüstung des Ausstattungs-und Verpackungsteils der Produktionsanlage die Abfüllkapazität des Füllbereichs ungenutzt brachliegt.

Wegen dieses Zusammenhangs werden in kurzen Zeitintervallen aufeinander folgende Umstellungen möglichst vermieden ; d. h. eine herkömmliche Produktionsanlage arbeitet mit vergleichsweise großen Chargen, die dementsprechend hohe Lagerbestände verursachen, und ist im Hinblick auf eine bedarfsorientierte, mit geringen Lagerbeständen (just in time-Prinzip) arbeitende Produktion zu unflexibel.

Zur Lösung dieser Problematik ist eine Tendenz zur Substitution von Hochleistungsproduktionsanlagen durch mehrere kleinere mit geringerem Ausstoß arbeitende Anlagen, die aber im Prinzip den gleichen Aufbau besitzen, erkennbar.

Dieses Konzept verursacht allerdings einen höheren Platzbedarf, Personal-und Instandhaltungsaufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Füllen, Verschließen, Ausstatten und/oder Verpacken von Gefäßen und eine Produktionsanlage hierfür anzugeben, das/die einen günstigen Wirkungsgrad bei gleichzeitig hoher Flexibilität ermöglicht.

Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 11.

Durch die Entkopplung des Ausstattungs-und/oder Verpackungsvorganges bzw.-bereichs vom Füll-und Verschließvorgang bzw.-bereich kann das Füllen und Verschließen von Gefäßen vorteilhafterweise unbeeinflußt von nachfolgenden Behandlungsschritten kontinuierlich mit hoher Leistung und günstigem Wirkungsgrad vonstatten gehen.

Gleichzeitig ist eine Wirkungsgradverbesserung im Ausstattungs-und/oder Verpackungsbereich erreichbar.

Die Abtrennung des bisher durchgängigen Materialflusses im Bereich zwischen der Füll-, Verschließmaschine und der Ausstattungs-und/oder den Verpackungsmaschinen ermöglicht zudem eine hohe Flexibilität auf der Ausstattungs-und Verpackungsseite ohne Herabsetzung der Ausbringleistung der Füll-, Verschließmaschine.

Ein zwischengeschaltetes Lager kann ferner für den Ausstattungs-und Verpackungsteil der Produktionsanlage zur Erfüllung von Kommissionierungsaufgaben herangezogen werden, so dass das bereitzuhaltende Lagervolumen an fertig verpackten Gefäßen bzw. Gebinden im Auslieferungslager reduzierbar ist, oder auf ein solches ggf. ganz verzichtet werden kann, insbesondere wenn im Ausstattungs-und Verpackungsbereich der Produktionsanlage mehrere Ausstattungs-und Verpackungslinien parallel arbeitsfähig vorgesehen werden. Bei dieser Konstellation kann beispielsweise der Kommissionierbereich nach den Ausstattungsmaschinen beginnen, so dass die von den verschiedenen Ausstattungsmaschinen kommenden Gefäße gezielt bestimmten Verpackungsmaschinen so zuführbar sind, dass gleichzeitig die für den Versand erforderliche Zusammenstellung der Ladung gegeben ist. Unter dieser Voraussetzung ist auch eine direkte Beschickung von Transportfahrzeugen (LKW oder dgl.) ohne ein zwischengeschaltetes Auslieferungslager bzw. seperates Kommissionierlager für das verpackte Vollgut denkbar.

Zur vorübergehenden Einlagerung der gefüllten und verschlossenen Gefäße im Zwischenlager ist es zweckmäßig, die Gefäße chargenweise mehrschichtig zu palettieren, z. B. in Displays oder Kästen. Die Paletten als ganzes, die Displays, Kästen oder auch einzelne Gefäße können zur zuverlässigen Erkennung des abgefüllten Produkts codiert werden. Zur Kennzeichnung von Gefäßen kann beispielsweise ein unter normalen Umständen unsichtbares Markiermittel verwendet werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der verbleibenden Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer Produktionsanlage anhand der schematische Darstellung in der einzigen Zeichnung erläutert.

Die Fig. zeigt eine Produktionsanlage P zur Getränkeabfüllung in Flaschen oder dgl. Behälter, wobei die gesamte Produktionsanlage P im wesentlichen vier Abschnitte oder Bereiche aufweist : einen ersten Lagerbereich 1, einen Abfüllbereich 2, einen zweiten Lagerbereich 3 und einen Ausstattungs-und Verpackungsbereich 4. Der Abfüllbereich 2 bildet einen ersten Abschnitt und der Ausstattungs-und Verpackungsbereich 4 einen zweiten Abschnitt der eigentlichen Gefäßbehandlung. Ferner ist noch ein funktioneller, mit 5 bezeichneter Kommissionierbereich vorhanden, der sich von einer Verladestation 6 (LKW-Beladung oder dgl.) bis in den Verpackungsbereich 4 erstreckt. In der Zeichnung ist der Kommissionierbereich 5 mit einem strichpunktierten Linienzug kenntlich gemacht. Abweichend von der Darstellung kann er sich unter Einschluss der Ausstattungsmaschinen (Etikettiermaschinen) ggf. bis in den zur Zwischenlagerung dienenden Lagerbereich 3 erstrecken. Die Abgrenzung des Kommissionierbereichs hängt u. a. davon ab, ob nur eine oder verschiedene Getränkearten in einheitliche oder individuelle Gefäße abgefüllt werden sollen. Zur Steuerung der Kommissionieraufgaben ist eine Rechnerleitstelle 7 vorhanden.

Im Lagerbereich 1 befinden sich die zur Befüllung vorgesehenen leeren Gefäße bzw. Behälter, z. B. Einwegflaschen aus Glas oder Kunststoff, die schichtweise palettiert und mit einer als Transportschutz dienenden Folie umhüllt von einem Flaschenhersteller an das Lager geliefert werden. Außer zur Flaschenbevorratung kann der Lagerbereich 1 auch zur Bereithaltung weiterer Rohstoffe, wie z. B. Etiketten, Verschlüsse, Verpackungsmaterial, Klebstoffe, Abfüllgut, Anlagenreinigungsmittel usw. dienen.

Zum Entfernen der Folie von den Flaschenstapeln ist eine Entfoliermaschine 8 vorhanden. Von dort aus gelangen die auf Paletten stehenden Flaschenstapel zu einem Neuglasabschieber 9, der zunächst erst einen auf der obersten Flaschenlage liegenden Stülpdeckel abhebt und in eine Stülpdeckelpresse 10 abwirft, bevor in aufeinander folgenden Arbeitstakten das schichtenweise Abschieben der einzelnen Flaschenlagen beginnt. Immer zwischen zwei benachbarten Flaschenlagen befindet sich eine Zwischenlage aus Karton oder Kunststoff.

Diese Zwischenlagen werden in einem dafür vorgesehenen Behälter 11 gesammelt. Die nach dem Abschieben der untersten Flaschenlage übrigbleibende Leerpalette gelangt in ein Leerpalettenmagazin 12.

Vom Neuglasabschieber 9 werden die nacheinander abgeschobenen Flaschenschichten an eine die Flaschen in eine einspurig kontinuierlich geförderte Flaschenreihe umwandelnde Transporteinrichtung (Förderbänder) übergeben und von dieser in Pfeilrichtung zu einer im Abfüllbereich 2 stehenden Inspektionsmaschine 13 transportiert, die beschädigte oder Fremdkörper aufweisende Flaschen erkennt und ausschleust.

Durch eine weitere, ebenfalls durch einen Pfeil kenntlich gemachte Transporteinrichtung erfolgt die Weiterbeförderung der brauchbaren Flaschen zu einem Rinser 14 und von dort in einen Füller 15 mit integriertem Verschließer. Rinser, Füller und Verschließer können in an sich bekannter Weise zu einer Blockeinheit zusammengefaßt sein. Im Bereich nach dem Verschließer kann ein nicht dargestellter Pasteur vorgesehen sein. Nach dem Ausspülen, Füllen und Verschließen (mit einem neutralen oder einheitlichen Verschluß) passieren die Flaschen eine Kontroll-und Kodierstation 16, wo beispielsweise Füllhöhe, Verschluß, Dichtigkeit oder andere Qualitätskriterien überprüft werden und-falls notwendig- eine den Inhalt bezeichnende Kodierung aufgebracht wird. Das Füllen und Verschließen kann kontinuierlich mit hoher Leistung (60.000 bis 80.000 Flaschen/Stunde) erfolgen.

Im Anschluß daran werden die gefüllten und kontrollierten Flaschen mittels eines Transporteurs einem Displaypalettierer 17 zugeführt. Zur chargenweisen Zwischenlagerung der Flaschen werden sie von dieser Maschine in Displays umgesetzt und in mehreren Schichten übereinander palettiert. Die beladenen Display-Paletten können nun in an sich bekannter Weise per Gabelstapler oder auch mit einem computergesteuerten Flurförderfahrzeug an bestimmte Abstellplätze A, B, C im Lager transportiert werden, z. B. in Abhängigkeit der Getränke-und/oder Flaschensorte.

Je nach Anforderung aus dem Kommissionierbereich 5 über den Rechner 7 oder manuellen Eingabe im Aussattungs-und Verpackungsbereich 4 werden die Display-Paletten aus den genannten Abstellplätzen A, B, C gezielt Entpalettiermaschinen 19a bis 19c zugeführt, wobei die schichtweise entpalettierten und aus den Displays entnommenen Flaschen über entsprechende Fördereinrichtungen in drei Ausstattungs-und Verpackungslinien 18a bis 18c einspeisbar sind. Beim Entpalettiervorgang frei werdende Leerpaletten gelangen in ein Leerpalettenmagazin 20, während die leeren Displays zur Displaypalettiermaschine 17 zurückführbar sind.

Am Anfang der Ausstattungs-und Verpackungslinien 18a bis 18c befindet sich jeweils eine Etikettiermaschine 21a bis 21c, wobei die drei Etikettiermaschinen so eingerichtet sein können, dass die Flaschen-je nach dem welcher der Maschinen sie zugeführt werden-mit unterschiedlichen Ausstattungen versehen werden können. Auf die Etikettiermaschinen folgen in Flaschenflußrichtung gesehen Packmaschinen 23a bis 23c, wobei in der Linie 18a dem Packer 23a ein sogenannter Clusterpacker 22 vorgeschaltet ist, der zur Einhüllung von Flaschengruppen in jeweils einen Kartonzuschnitt (Sixpacks) vorgesehen ist.

In der Linie 18a ist die die Flaschen von der Etikettiermaschine zuführende Fördereinrichtung so gestaltet, das die Flaschen wahlweise dem Clusterpacker 22 oder Packer 23a zuführbar sind.

Auch die Packmaschinen 23a bis 23c können unterschiedlicher Ausführung sein, je nachdem welche Verpackungsform (Kasten, Karton, Tray, Display, Schrumpfverpackung usw.) gewünscht wird. Ebenfalls dementsprechend angepaßt sind die in den Verpackungslinien 18a bis 18c folgenden Palettiermaschinen 24a bis 24c, zu deren Versorgung ein Leerpalettenmagazin 25 bereit steht. Nach dem schichtweisen Palettieren werden die Paletten zur Transportsicherung nachgeordneten Stretchwickelmaschinen 26a bis 26c zugeführt, wo jede beladene Palette mit einer elastischen Folie umwickelt oder sonstigen Umreifung versehen wird.

Die nach dem Verlassen der Stretchwickler 26a bis 26c an sich versandfertigen Vollgutpaletten können nun unmittelbar auf im Verladebereich 6 bereitstehende Transportfahrzeuge 27 (LKW oder dgl.) verladen werden. Besonders Vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der die Ausstattungs-und Verpackungslinien 18a bis 18c nach dem just-in-time-Prinzip produzieren, so dass das individuell zu verstellende Verpackungsmix und die gewünschten Verpackungsvarianten kommissionsbedingt herstellbar sind, und zwar so, dass die Transportfahrzeuge 27 möglichst gleich gezielt für deren Auslieferungsrouten beladen werden. Zu diesem Zweck ist dem Kommissionierbereich 5 die Rechnerleitstelle 7 zugeordnet, die mit den Steuerungen der sich im Kommissionierbereich befindenden Maschinen in Verbindung steht.

Wenn nicht nur die Verpackung, sondern auch die Ausstattung (Etiketten), die Flaschen und/oder das Füllprodukt veränderlich ist, kann es zweckmäßig sein, den Kommissionierbereich 5 abweichend von der zeichnerischen Darstellung bis in den Lagerbereich 3 zu erweitern, so dass sich auch die Etikettiermaschinen 21a bis 21c sowie die Entpalettierer 19a bis 19c zum Kommissionierbereich gehören.

Ferner wäre es denkbar, dass die Flaschen nach dem Verlassen einer der Etikettiermaschinen 21a bis 21c den Transportweg durch nicht dargestellte steuerbare Weichen oder dgl. wechseln können, und dadurch gezielt wahlweise einer der nachfolgenden Packmaschinen 23a bis 23c zuführbar sind.

Um bei fehlenden Transportfahrzeugen 27 eine Betriebsunterbrechung der Verpackungslinien 18a bis 18c zu vermeiden, kann ein nicht dargestelltes, dem Kommissionierbereich 5 zugeordnetes Lager vorgesehen werden, das vorteilhafter Weise allerdings mit wesentlich weniger Stellfläche auskommen kann als bei bisher üblichen, konventionellen Produktionsanlagen.

Zur Zwischenpalettierung und Zwischenlagerung im Lagerbereich 3 können an Stelle von Displays auch andere geeignete Einrichtungen wie Kästen oder dgl. bzw. andere Palettier- und/oder Zwischenspeichermethoden zum Einsatz kommen.

Abweichend von der vorhergehend beschriebenen Produktionsanlage kann das Ausstatten auch unmittelbar nach dem Füllen/Verschließen erfolgen, d. h. vor der Zwischenlagerung, wenn beispielsweise nur eine Produktsorte in ein einheitliches Gefäß abgefüllt und mit gleichbleibender Ausstattung versehen wird, aber die Verpackung unterschiedlich ist.

Ferner besteht die Möglichkeit in den Abfüllbereich eine Maschine zur Gefäßherstellung, z. B. eine Streckblasmaschine für Kunststoffflaschen, zu integrieren. Diese Lösung ist besonders bei einer sterilen Abfüllung von Interesse.