DE19716672C1 - Verfahren und Vorrichtung zum quantitativen Erfassen von verpackten Altbackwaren-Retouren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum quantitativen Erfassen von verpackten Altbackwaren-Retouren aus Lebensmittelbe­ trieben, gemäß Anspruch 1 sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 10.

Großbäckereien, welche eine Vielzahl von Filialen und/oder Lebensmittelgeschäften mit ihren Backwaren beliefern haben alle das Problem der Entsorgung von Altbackwaren, die sich zeitlich in der Nähe des Verfalldatums befinden oder dieses bereits überschritten haben.

Hierbei werden normalerweise aus den Lebensmittelmärkten die nicht mehr zum Verkauf bestimmten Altbackwaren, insbesondere Brotwaren, abgeholt und zu einer Altbrotsammelstelle transportiert. Ein großes Problem liegt hierbei darin begründet, daß Großbäckereien eine Vielzahl von unterschiedlichen Backwarensorten, zum Beispiel Brotsorten, angefangen von Polypropylen-verpacktem Weißbrot bis hin zu Aluminiumkunststoff­ laminat-verpacktem Schwarzbrot herstellen, wobei das Sortiment durchaus mehrere hundert unterschiedliche Brot- beziehungsweise Backwarensorten umfassen kann.

Demzufolge sind die Altbackwaren-Retouren, die wegen Ablauf des Verfalldatums nicht mehr in den Verkehr gebracht werden dürfen, heterogen und umfassen das gesamte Sortiment.

Die mengenmäßige Größenordnung derartiger Altbrot-Retouren liegt für Süddeutschland in der Größenordnung von 40 bis 80 Tonnen pro Tag oder sogar darüber.

Bei derartigen Mengen ist es jedoch für den Backwarenhersteller aus praktischen Gründen unmöglich zwischen den einzelnen Sorten von Altbackwaren zu unterscheiden und somit Analysen durchzuführen, warum welche Backwarensorten verstärkt retourniert werden, wogegen andere Sorten kaum oder gar nicht retourniert werden.

Darüberhinaus müssen die Altbackwaren-Retouren aufwendig entsorgt werden. Sie können beispielsweise gemäß dem Verfahren der deutschen Patentschrift DE 38 23 271 des vorliegenden Anmelders zu einem Granulat aufbereitet werden, welches zur Herstellung von Tierfutter, das zum Beispiel für die Schweinemast verarbeitet wird, dient.

Aufgrund der vielen unterschiedlichen Verpackungen der kommerziell angebotenen Backwaren, insbesondere Broten und Brötchen ist es praktisch unmöglich die einzelnen Sorten hinsichtlich ihrer Stückzahl und ihrem Anteil an der gesamten retournierten Altbackwarenmenge zu bestimmen.

Bei kleineren Mengen im Kilomaßstab ist es daher lediglich bislang im Stand der Technik bekannt, die Altbackwaren manuell zu sortieren und zu zählen, was sich im Tonnenmaßstab aus wirtschaftlichen Gründen verbietet.

Automatische Erfassungsverfahren sind bisher nur auf anderen, weit ent­ fernt liegenden Gebieten der Technik beschrieben worden.

So offenbart beispielsweise die DE-OS 40 03 980 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sortieren von Reifen, welche mit einer spezifischen Farb­ markierung versehen werden.

Darüber hinaus schildert die DE-OS 30 46 807 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Analysieren von Erzteilen, wobei im Abstand befindliche Erzteilchen einer Mehrzahl von Messungen unterzogen werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein vollautomatisches Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem es möglich ist, verpackte unsortierte Altbackwaren- Retouren quantitativ hinsichtlich ihrer Stückzahl und ihres Anteils an der Gesamtretour zu erfassen.

Verfahrenstechnisch wird diese Aufgabe gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorrichtungstechnisch wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.

Gemäß der erfindungsgemäßen Lehre werden verpackte Altbackwaren-Retouren aus Lebensmittelbetrieben unsortiert an eine Sammelstelle angeliefert und die Altbackwaren werden auf eine Fördereinrichtung, in der Regel ein Förderband gegeben, wobei in der Regel ein Container mit Altbackwaren über eine Zuführeinrichtung - etwa eine trichterförmige Öffnung - auf die Fördereinrichtung entleert wird, oder ein LKW die Altbackwarenladung in die Zuführeinrichtung kippt.

Die geförderten Altbackwaren werden mittels einer Separiereinrichtung getrennt, so daß jedes einzelne Stück an verpackten Altbackwaren von den anderen getrennt wird.

Die einzelnen nunmehr getrennten Altbackwaren werden einer Erfassungseinrichtung zugeführt, in welcher wenigstens ein für eine bestimmt Sorte von Altbackwaren typischer Parameter erfaßt wird und ferner die Stückzahl diese Sorte erfaßt wird. Im Anschluß an die Erfassung der gesamten unsortierten Altbackwaren wird - computerunterstützt - eine Auflistung nach Sorte und Stückzahl der einzelnen Altbackwaren erstellt, so daß die gesamte Fuhre hinsichtlich Stückzahl und Anteil der Stückzahl einer speziellen Sorte an der Gesamtfuhre erfaßt wird.

Darüberhinaus sinnvoll ist noch eine zusätzliche Eingabe des Ursprungs der Altbackwarenanlieferung, wobei beispielsweise die Gesamtfuhre einem bestimmten Hersteller oder bestimmten Filialen dieses Herstellers zugeordnet wird.

Gemäß Anspruch 2 wird vorzugsweise ein Förderband als Fördereinrichtung verwendet, da Förderbänder in der Regel keine zusätz­ lichen Schädigungen an dem Fördergut verursachen.

Gemäß Anspruch 3 wird vorteilhaft als Separiereinrichtung eine Abstreifeinrichtung, insbesondere eine Bürsteneinrichtung verwendet, da sich diese in der Praxis als besonders schonend für das zu separierende Altbackwaren-Gut herausgestellt hat.

Zum einen werden die Verpackungen nicht beschädigt und zum anderen ist durch eine Bürsteneinrichtung eine sichere Separation der einzelnen Verpackungseinheiten gewährleistet. Ferner weist eine derartige Separiereinrichtung im Anschluß an die Abstreifeinrichtung und/oder vor der Abstreifeinrichtung eine Einrichtung auf, die verhindert, daß einzelne Verpackungen nebeneinander liegen. In der Praxis haben sich hier Leitbleche an beiden Seiten als Führungsmittel bewährt, wobei die Leitbleche so angeordnet sind, daß sie sich von der Gesamtbreite des Bands zur Längsachse des Förderbandes derart verjüngen, daß lediglich einzelne Verpackungen die durch die Leitbleche gebildete Öffnung passieren können, mit dem weiteren Vorteil, daß die weiteren Altbackwaren-Verpackungen in Richtung der Längsachse des Förderbandes orientiert werden.

Anspruch 4 gibt die unterschiedlichen Möglichkeiten für die verwendbaren typischen Parameter einer jeden Altbackwarensorte an.

Hier kommen zum einen realbilderkennende Verfahren zum Einsatz, bei denen jedoch eine komplexe Software und hohe Rechenleistung kombiniert mit großer Geschwindigkeit erforderlich sind, da die einzelnen Altbackwaren-Verpackungseinheiten sich aufgrund der unsortierten Anlie­ ferung in einer statistisch orientierten Verteilung befinden. Daher ergeben sich hier aufwendige Kalibrierungsmaßnahmen für jede einzelne Sorte, die von der zugehörigen Software erkannt werden müssen, wobei dies besondere Schwierigkeiten bei asymmetrisch verpackten Altbackwaren bereitet. Als asymmetrische Altbackwareneinheiten sind beispielsweise Tütenverpackungen anzusehen, die an ihrem geschlossenen Ende mehr oder weniger abgeflacht sind und an ihrem offenen Ende, das in der Regel mit einem Clip verschlossen ist, eine signifikant andere Form aufweisen als auf der entgegengesetzten Seite der Tüte.

Trotz dieser Nachteile hat sich in der Praxis herausgestellt, daß derartige bilderkennende Verfahren grundsätzlich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet sind.

Die derzeit besten Ergebnisse werden jedoch mit Farberkennungs­ systemen erzielt, welche die unterschiedlichen Farben der Verpackungen erkennen und anhand einer im Computer abgelegten Liste eine Zuordnung zur jeweiligen Sorte treffen. Diese Liste wird zunächst durch Kalibrierung mit den einzelnen Sorten im Rechner erstellt.

Es hat sich jedoch in der Praxis herausgestellt, daß die Farberkennung genauer wirkt, wenn ein definierter Farbcode, vorzugsweise in Form von die Verpackung umlaufenden Farbringen oder anderen Mustern vorgesehen wird.

Ferner wurden unter Praxisbedingungen Barcode-Leser als Erfassungseinrichtung getestet, die in der Lage sind, einen auf der Verpackung angebrachten Barcode in Form von in der Dicke veränderlichen Strichen oder Balken, in welchen die Altbackwarensorte gespeichert ist, zu leben. Hierbei hat sich jedoch herausgestellt, daß der Barcode auf der Verpackung umlaufend sein muß und andererseits kann es Zuordnungsprobleme durch Verschmutzen des Barcodes geben.

Als ebenfalls sehr vorteilhaftes Erkennungsverfahren für die Altbackwarensorte hat sich ein Fluoreszenzmarkierungscode herausgestellt. Hiebei ist es lediglich erforderlich auf Herstellerseite jede Sorte mit einer Mehrzahl von Klebeetiketten zu versehen, welche einen oder mehrere definierte Fluoreszenzfarbstoffe aufweisen, wobei die Fluoreszenzfarbstoffe der Klebeetiketten sich dadurch unterscheiden, daß sie bei gleicher UV-Wellenlänge angeregt werden, jedoch farbstofftypisches und damit etiketttypisches und hiermit sortentypisches Fluoreszenzlicht im Wellenlängenbereich von 400 bis 1100 nm abgeben. So kann jeder verwendeten Sorte ein definierter Fluoreszenzlicht-Wellenlängenbereich zugeordnet werden und hiermit als sortentypischer Parameter für die Erfassung der Sorte dienen.

Dieses Verfahren ist besonders attraktiv, da auf Herstellerseite lediglich die Einbringung von unterschiedlichen Fluoreszenzetiketten auf unterschiedlichen Sorten erforderlich ist und die beim Endverbraucher eingeführte Standardverpackung nicht geändert zu werden braucht.

Eine weitere praxisgetestete Erkennungsmöglichkeit ist die Bestimmung der Dichte der Backwarensorte beziehungsweise deren Schallbeeinflussungseigenschaften, insbesondere deren Ultraschallbeein­ flussungseigenschaften wie Transmission und/oder Reflexion, insbesondere Echo.

Mit diesem Verfahren wird ähnlich wie in der Medizin die Dichte des "Altbackwarengewebes" gemessen, wobei die Dichte für jede Altbackwarensorte charakteristisch ist.

Insbesondere ergeben sich für jede Altbackwarensorte, insbesondere für Brotsorten charakteristische Schallreflexionsmuster, die in elektrische Signale umgesetzt werden und vom Computer dann ausgewertet und einer bestimmten Brotsorte zugeordnet werden.

Die Zählung der einzelnen Verpackungseinheiten geschieht konventionell mittels einer Lichtschranke, wobei der sich aus der Lichtschrankenunterbrechung ergebene Zählimpuls in einem Sortenregister des Computers und in einem Gesamtmengenregister des Computers abgelegt wird, so daß sich nach Abschluß der Erfassung der gesamten Charge die Daten "Gesamtstückzahl" und "Sortenstückzahl" in einer vom Computer erstellten Liste befinden.

Anspruch 5 gibt die verwendeten Hardwarekomponenten für die einzelnen Erfassungseinrichtungen an. Es versteht sich für den Fachmann, daß jede Erfassungseinrichtung zuvor für die einzelnen Sorten kalibriert werden muß.

Gemäß Anspruch 6 wird bevorzugt die Gesamtstückzahl und der Anteil der einzelnen Sorten an Altbackwaren erfaßt, so daß sich hier Rückschlüsse auf das Verbraucherverhalten und die Effektivität der Bestellungen beziehungsweise der Auslieferung der zum Verkauf bestimmten Backwaren ziehen lassen und diese Ergebnisse lassen sich unmittelbar vom Hersteller verwerten. Der Backwarenhersteller wird somit erstmals in die Lage versetzt exakt auf die Bedürfnisse des Marktes zu reagieren und beispielsweise bestimmte Sorten in höherer oder niedrigerer Stückzahl herzustellen.

Gemäß den Unteransprüchen 7 und 8 ist es besonders bevorzugt, daß eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen des Ursprungs der Altbackwaren-Retouren vorgesehen ist und daß diese Erkennungseinrich­ tung vorzugsweise ein Chipkarten- und/oder Magnetstreifenkartenleser ist. Hierbei wird beispielsweise jedem LKW-Fahrer der von einem bestimmten Hersteller oder von bestimmten Filialen eines Herstellers Altbackwaren abholt und zur Sammelstelle bringt eine Chipkarte oder Magnetstreifenkarte ausgehändigt, in deren Speichermedien sich die Daten des Ursprungs der Aktbackwaren befinden.

So läßt sich nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens genau feststellen, welche Altbackwarenmenge von welchem Ursprung als Altbackwaren-Retour der Altbackwarenaufarbeitung zugeführt wird.

Gemäß Anspruch 9 werden die Altbackwaren vorzugsweise in einen Container oder Silo gefördert.

Jedoch ist es auch denkbar, die Altbackwaren mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens am unmittelbaren Ort der Altbackwaren­ verarbeitung zu Granulat zu erfassen.

Die Ansprüche 10 und 11 betreffen eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aufgrund der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens.

Beispiel

In Fig. 1 ist mit 1 eine Altbackwaren-, im vorliegenden Beispielsfalle Altbrot-Silosammelstelle bezeichnet.

Verpacktes, unsortiertes Altbrot 2 wird vom LKW in einen Zuführtrichter 3 gekippt und das Altbrot 2 fällt in statistischer räumlicher Orientierung auf das Förderband 4. Hierbei kommt es häufig vor, daß Altbrot 2, wie in Fig. 1 an der Stelle 5 gezeigt, übereinander und nebeneinander liegt.

Um die übereinander und nebeneinander liegenden Altbrote zu vereinzeln, also zu separieren, wird das Altbrot 2 zunächst einer Separiereinrichtung 6 zugeführt, welche im Beispielsfalle eine Abstreifbürste umfaßt. Durch diese Abstreifbürste 5 wird sichergestellt, daß in Förderrichtung (gemäß Pfeil in Fig. 1) im Anschluß an die Abstreifbürste keine Altbrote mehr übereinander liegen.

Im Anschluß an die Abstreifbürste sind Lenkbleche 7 und 7a als Führungseinrichtung vorgesehen, welche in Förderrichtung des Förder­ bandes 4 eine Art Trichter bilden, dessen Mündung eine solche Abmessung aufweist, daß lediglich einzelne verpackte Altbrote 2 die Öffnung 8 verlassen können, so daß im Anschluß an die Separiereinrichtung, welche die Abstreifbürste 5 sowie die Lenkbleche 7 und 7a umfaßt, lediglich einzelne - also weder übereinander - noch nebeneinander liegende Altbrote 2 in Fig. 1 in Pfeilrichtung weitergefördert werden.

Die einzelnen Altbrote 2 wandern weiter zu einer Lichtschranke 9, welche einen Zählimpuls an eine in Fig. 1 nicht gezeigte Computeraus­ werteinheit abgibt.

Nach dem Passieren der Lichtschranke werden die nunmehr separaten Altbrote 2a einer Erfassungseinrichtung 10 zugeführt.

Im Beispielsfalle wird in der Erfassungseinrichtung 10 über die Erfassungsoptik 11 die Farbe der Verpackungen der einzelnen Altbrote 2a erfaßt und ein entsprechendes Signal an die Computerauswerteinheit weitergegeben.

Die Computerauswerteinheit ordnet dann anhand der von der Verpackung erkannten Farbe oder Farbmuster oder Farbcode eine bestimmte - nach Kalibrierung - definierte Altbrotsorte zu.

Die Kalibrierung des Systems zur Farberkennung verläuft so, daß jeweils mit 1000 Stück einer bestimmten Altbrotsorte kalibriert wird, wobei die Software so gestaltet ist, daß kleinere Unschärfen bei der Erfassung ausgemittelt werden. Nach derartiger Kalibrierung mit sämtlichen anfallenden Sorten (< 300) ergab sich eine Erfassungsgenauigkeit von über 90%. Mit anderen Worten werden unter Praxisbedingungen ca. 5 bis 8% des retournierten Altbrots nicht erkannt. Dies ist immer dann der Fall, wenn die einzelnen Verpackungen stark beschädigt waren oder die einzelnen Verpackungen stark deformiert waren.

Der Zählimpuls aus Lichtschranke 9 wird dabei verwendet, um zwei Register hochzuzählen. Nämlich zum einen wird das Gesamtzahlregister im Computer hochgezählt, um die gesamte Stückzahl an Altbroten zu erfassen und zum anderen wird jeder Sorte nach Erkennung in der Erfassungseinrichtung 10 ein bestimmtes Zählregister zugeordnet, so daß sich am Ende eine Liste von Stückzahl pro Sorte im Rechner der Auswerteinheit befindet, welche dann, vorzugsweise nach Berechnung des Anteils der jeweiligen Altbrotsorte, an der gesamten Altbrot-Retour ausgegeben wird.

Vorzugsweise wird direkt am Förderband 4 ein Kartenleser, im Beispielsfalle ein Magnetstreifenkartenleser angeordnet, so daß ein LKW- Fahrer, der eine Altbrotretour eines bestimmten Herstellers anliefert, diese Retour über die Magnetstreifenkarte identifiziert, so daß eine vollständige Altbrot-Retour nach Ursprung und Sorte quantitativ erfaßt werden kann.

Hierdurch werden unmittelbar zwei Vorteile erreicht, nämlich einerseits hat der Hersteller einen exakten Überblick über die retournierten Altbrotsorten und kann dementsprechend seine Produktion und/oder Auslieferung der Frischbrote optimieren, und andererseits ermöglicht es dem Altbrotverarbeiter bei Bedarf seine Altbroteingänge zu beeinflussen, um so zum Beispiel spezielle Altbrotgranulateigenschaften zu erzielen.

Hierbei ist beispielsweise daran gedacht, daß sich Schwarz- und Weißbrote naturgemäß in ihrer Zusammensetzung stark unterscheiden und sofern beispielsweise ein überwiegendes Altweißbrotgranulat erwünscht ist, so kann dies über die Erfassung des retournierten Altbrotes bei Bedarf gesteuert werden.

Vorzugsweise werden gemäß Fig. 1 die erfaßten Altbrote 2b in einen Sammelsilo 12 gegeben und bis zur Verarbeitung des Altbrotes darin aufbewahrt.

Somit steht erstmals ein sicheres Verfahren zum quantitativen Erfassen von verpackten Altbrot-Retouren aus Lebensmittelgeschäften und Bäckereien zur Verfügung.

Claims (11)

1. Verfahren zum quantitativen Erfassen von verpackten Altbackwaren- Retouren aus Lebensmittelbetrieben, wobei
die Altbackwaren unsortiert angeliefert werden und
die Altbackwaren auf eine Fördereinrichtung gegeben werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Altbackwaren in einzelne Altbackwaren-Verpackungseinheiten mittels einer Separiereinrichtung getrennt werden und
die einzeln geförderten Altbackwaren einer Erfassungseinrichtung zugeführt werden, in welcher wenigstens ein für eine bestimmte Sorte von Altbackwaren typischer Parameter erfaßt wird und die Stückzahl dieser Sorte erfaßt wird, so daß nach Erfassung der gesamten unsortierten Altbackwaren eine Auflistung nach Sorte und Stückzahl der einzelnen Altbackwaren vorliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fördereinrichtung ein Förderband verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Separiereinrichtung eine Abstreifeinrichtung, insbesondere Bürsteneinrichtung, sowie eine Führungseinrichtung verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als typischer Parameter zum Erfassen der einzelnen Altbackwarensorten das Aussehen und/oder die Form der Sorte samt Verpackung und/oder eine Farbe der Verpackung und/oder ein Farbcode und/oder ein anderer auf der Verpackung befindlicher Code, wie Barcode, und/oder ein Fluoreszenzmarkierungscode und/oder Farbverteilung und/oder Musterverteilung; und/oder die Dichte der Backwarensorte und/oder deren Schallbeeinflussungseigenschaften, insbesondere deren Ultra­ schallbeeinflussungseigenschaften wie Transmission und/oder Reflexion, insbesondere Echo; verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Erfassungseinrichtung eine Bilderkennungs­ einrichtung und/oder eine Farberkennungseinrichtung und/oder eine Codeerkennungseinrichtung, insbesondere Barcodeer­ kennungseinrichtung und/oder Ultraschall-Sende- und Empfangseinheit und/oder eine UV-Lichtquelle zum Anregen eines Fluoreszenzetikettes und eine Einrichtung zum Erfassen von Fluoreszenzlicht im Wellenlängenbereich von 400 bis 1100 nm verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Gesamtstückzahl und der Anteil einzelner Sorten von Altbackwaren erfaßt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen des Ursprungs der Altbackwaren-Retouren vorgesehen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Erkennungseinrichtung ein Chipkarten und/oder Magnetstrei­ fenkartenleser verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die nach Sorte, Stückzahl und Ursprung erfaßten Altbackwaren in einen Container oder Silo gefördert werden.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, mit:
wenigstens einer Fördereinrichtung (4);
wenigstens einer Separiereinrichtung (6);
wenigstens einer Erfassungseinrichtung (10) für wenigstens einen typischen Parameter einer jeden angelieferten Altbackwarensorte; wenigstens einer Zähleinrichtung (9); und
einer Zuordnungseinrichtung, welche die einzelnen erfaßten Parameter einer definierten Sorte von Altbackwaren zuordnet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (10) ausgewählt wird aus der Gruppe, beste­ hend aus:
Bilderkennungseinrichtungen, Farberkennungseinrichtungen, Code­ erkennungseinrichtungen, insbesondere Barcodeerkennungseinrich­ tungen, Ultraschall-Sende- und Empfangseinheiten, und UV-Lichtquel­ len zum Anregen eines Fluoreszenzetikettes sowie eine Einrichtung zum Erfassen von Fluoreszenzlicht im Wellenlängenbereich von 400 bis 1100 nm.