Die Erfindung bezieht sich auf System zu Bereitstellen wenigstens einer erwärmten oder erhitzten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit für wenigstens eine Behandlungsmaschine einer Anlage zum Behandeln von Behältern gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Anlage zum Behandeln von Behältern mit einem solchen System gemäß Oberbegriff Patentanspruch 11.

Beispielsweise in der Getränkeindustrie werden zahlreiche Reinigungsprozesse, aber auch Prozesse zur Behandlung von dort verwendeten Behältern, Produkten oder aber auch zur Behandlung von Behandlungsmaschinen durch oder unter Zuhilfenahme von Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeiten durchgeführt. Um derartige Prozesse möglichst effektiv zu gestalten, ist es vielfach erforderlich, die verwendeten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeiten zu erwärmen oder zu erhitzen, und zwar durch Wärmequellen, die Bestandteil jeweils eines Systems zum Bereitstellen der erwärmten bzw. erhitzten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit sind. Diese Systeme sind beispielsweise in die jeweilige Behandlungsmaschine integrierte maschineninterne Systeme oder aber auch externe Systeme. Allen bekannten Systemen ist aber gemeinsam, dass das Erwärmen oder Erhitzen der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit in wenigstens einem Wärmetauscher erfolgt, dessen Sekundärseite von der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit und dessen Primärseite von einem in einer Wärmequelle unter Verwendung von Gas, Strom oder einem anderen Energieträger erhitzten wärmetransportierenden Medium, beispielsweise von heißem Wasser oder Wasserdampf durchströmt wird. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Solarenergie zur Erwärmung des die Primärseite des wenigstens einen Wärmetauschers durchströmenden Wärme transportierenden Mediums zu nutzen. Bei allen bekannten Systemen erfolgt also unabhängig von der Art der Wärmequelle die Erwärmung der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit über wenigstens einen Wärmetauscher, d.h. in der Form, dass die Erzeugung der Wärmeenergie und die Übertragung der Wärmeenergie an die Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit physikalisch voneinander getrennt sind. Nachteilig hierbei ist ein nur sehr unzureichender Wirkungsgrad, der sich insbesondere bei Nutzung von Solarenergie äußerst negativ auswirkt bzw. eine wirtschaftliche Nutzung von Solarenergie zum Erwärmen von Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit in der Praxis bisher ausschließt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein System aufzuzeigen, mit dem eine Optimierung des Energieeinsatzes beim Erwärmen bzw. Erhitzen der jeweiligen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit erreicht wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein System entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Anlage mit wenigstens einem derartigen System ist Gegenstand des Patentanspruchs 11.

Bei dem erfindungsgemäßen System erfolgt das Erwärmen oder Erhitzen der jeweiligen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit dadurch, dass diese unter Vermeidung eines Wärmetauschers direkt durch die jeweilige Wärmequelle geführt wird, die bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von wenigstens einem Wärmekollektor, z.B. Sonnenkollektor gebildet ist.

Die bisherige Auffassung der Fachwelt war, dass wegen der vielfach sehr aggressiven Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeiten, wie sie in Anlagen der Getränkeindustrie, d.h. in Behälterbehandlungsanlagen verwendet werden, beispielsweise in Form von Laugen, Säuren, Sprühflüssigkeit mit keimtötenden Zusatzstoffen usw., aber auch wegen der besonderen Problematik hinsichtlich Hygiene und Keimfreiheit, beispielsweise für Spülwasser, wie es zum am Ende von Reinigungsprozesses verwendet wird, nur eine Erwärmung der jeweiligen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit über einen Wärmetauscher möglich ist, d.h. durch die physikalische Trennung zwischen Wärmeerzeugung und Erwärmung der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit. Die Erfindung hat sich von diesen verfestigten Vorstellungen der Fachwelt gelöst. Dadurch, dass die jeweilige Prozess- und Behandlungsflüssigkeit unter Vermeidung eines Wärmetauschers durch direktes Durchströmen der Wärmequelle erwärmt bzw. erhitzt wird, lassen sich ein wesentlich verbesserter Wirkungsgrad sowie insbesondere auch bei Ausbildung des wenigstens einen Wärmekollektors als Sonnenkollektor eine wesentlich höhere Endtemperatur für die jeweilige Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit erreichen, was eine wirtschaftliche Nutzung von Solarenergie ermöglicht und sich überaus positiv auf die Energieeinsparung sowie auf die Qualität der durchzuführenden Prozesse auswirkt.

Insbesondere folgende Prozesse oder Maschinen der Getränkeindustrie eignen sich für die Anwendung der vorliegenden Erfindung:

> Behälterreinigungsmaschinen - sämtliche Bäder, insbesondere auch Laugen- und Säurebäder sowie sämtliche Spritzstationen, auch solche für eine Behandlung mit Lauge, Säure oder Wasser, > Maschinen für eine Keg-Reinigung, und zwar Innen- und/oder

Außenreinigung,

> Kastenwascher, insbesondere zum Reinigen oder Waschen von Getränkekästen, aber auch von Kästen zum Transportieren und/oder Lagern von Produkten, > Reinigungsflüssigkeit für die Reinigung, z.B. CIP-Reinigung einer

Behälterbehandlungsanlage, beispielsweise auch Behälterfüllanlage oder - maschine,

> Sprüh- oder Spritzflüssigkeit für einen Pasteur zur Pasteurisation von Produkten.

Unter „Behälter" sind im Sinne der Erfindung grundsätzlich alle Behälter zu verstehen, die üblicherweise Betrieben der Lebensmittel- und/oder Getränkeindustrie Verwendung finden, wie insbesondere Flaschen, flaschenartige Behälter, Dosen, Kegs, Transportkästen, insbesondere Flaschenkästen oder Kästen zum Transport- und/oder zur Aufbewahrung von Produkten usw. Unter „Behandlungsmaschinen" sind im Sinne der Erfindung grundsätzlich alle Maschinen zu verstehen, die zur Behandlung von Produkten und/oder Behältern in der Lebensmittel- und/oder Getränkeindustrie verwendet werden, beispielsweise Reinigungsmaschinen oder Rinser für Flaschen oder andere flaschenartigen Behälter, Reinigungsmaschinen für die Keg-Reinigung, Reinigungsmaschine für Kästen, insbesondere für Getränke- oder Flaschenkästen, Füllmaschinen, Pasteure zum Pasteurisieren von Produkten usw.

Die jeweilige Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit ist dann insbesondere ein flüssiges Behandlungsmedium welches unmittelbar zum Behandeln von Behältern, beispielsweise zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Behältern unterschiedlichster Art verwendet wird und/oder ein Behandlungsmedium, welches zum Reinigen und/oder Sterilisieren von Maschinen oder Maschinenelementen und/oder zum Behandeln von Produkten, beispielsweise zum Erhitzen oder Pasteurisieren von Produkten verwendet wird.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur, die in einer vereinfachten Blockoder Funktionsdarstellung eine Anlage gemäß der Erfindung zum Behandeln von Behältern und/oder Produkten zeigt, näher erläutert.

Die in der Figur allgemein mit 1 bezeichnete Anlage umfasst u.a. wenigstens eine Maschine oder Vorrichtung 2 zum Behandeln der Behälter 3, die der Behandlungsmaschine 2 über einen äußeren Transporteur 4 in einer Transportrichtung (Pfeil A) zugeführt und nach dem Behandeln über einen äußeren Transporteur 5 in der Transportrichtung einer weiteren Verwendung zugeleitet werden. Die Behandlungsmaschine 2 kann unterschiedlichster Art sein, beispielsweise eine Reinigungsmaschine zum Reinigen von Behältern in Form von Flaschen oder flaschenartigen Behältern, die (Reinigungsmaschine) in der dem Fachmann bekannten Weise mit einer Vielzahl von Behandlungszonen ausgebildet ist, durch die die Behälter 3 mit einem maschineninternen Transporteur hindurch bewegt werden. Die Behandlungszonen sind dabei beispielsweise verschiedene Tauch-, Laugen- oder Säurebäder, Abspritzzonen usw. Weiterhin kann die Behandlungsmaschine 2 auch ein Rinser zum Rinsen von Flaschen oder flaschenartigen Behältern sein, d.h. eine Behandlungsmaschine, in der die Behälter 3 insbesondere an ihren Innenflächen durch Abspritzen mit unterschiedlichen Behandlungsmedien, insbesondere auch mit flüssigen Behandlungsmedien bzw. mit verschiedenen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeiten behandelt werden. Die Behandlungsmaschine 2 kann weiterhin auch als Keg-Reinigungsmaschine, d.h. als Behandlungsmaschine zum Reinigen von Behältern 3 in Form von Kegs oder aber als Kastenwascher, d.h. als Reinigungsmaschine zum Reinigen von Behältern 3 in Form von Kästen ausgeführt sein, beispielsweise in Form von Flaschen- oder Getränkekästen oder aber in Form von Transportkästen, die beispielsweise in Unternehmen der Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Fleisch verarbeiteten Betrieben oder in Bäckereien zur Lagerung und/oder zum Transport von Produkten verwendet werden.

Die Anlage 1 besteht weiterhin aus wenigstens einem in der Figur allgemein mit 6 bezeichneten System zum Bereitstellen wenigstens einer in der Behandlungsmaschine 2 verwendeten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit. Werden in der Behandlungsmaschine 2 mehrere unterschiedliche Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeiten verwendet, wie dies in der Regel bei Behandlungsmaschinen 2 unterschiedlichster Art zum Reinigen von Behältern 3 der Fall ist, so ist das System 6 beispielsweise mehrfach, d.h. für jede Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit jeweils gesondert vorgesehen. Das System 6 umfasst beispielsweise u.a. einen Systembehälter 7, dessen geschlossener und auch gegenüber der Umgebung thermisch isolierter Innenraum bis zu einem vorgegebenen Niveau N niveaugesteuert mit der jeweiligen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit gefüllt ist. Der Innenraum des Systembehälters 7 ist Bestandteil eines Kreislaufs der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit, der (Kreislauf) u.a. eine an einen Auslass 7.1 des Systembehälters 7 angeschlossene Umwälzpumpe 8 und einen an den Auslass der Umwälzpumpe 8 angeschlossenen Wärmekollektor 9 aufweist, in dem die diesen Wärmekollektor 9 durchströmende Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit durch äußere Wärmestrahlung (Pfeile 10) erwärmt wird und der mit seinem Ausgang an einem Einlass 7.2 des Systembehälters 7 angeschlossen ist.

Die erwärmte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit wird dem Systembehälter 7 an einem mit dem Eingang einer Förderpumpe 11 verbundenen Auslass 7.3 entnommen und der Behandlungsmaschine 2 zugeführt. Der Auslass 7.3 befindet sich am Systembehälter 7 auf einem höheren Niveau als der Auslass 7.1 , sodass über den Auslass 7.1 stets erwärmte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit und über den Auslass 7.1 stets kühlere Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit zum erneuten Aufwärmen im Wärmekollektor 9 entnommen wird.

Der Wärmekollektor 9 ist beispielweise ein Sonnenkollektor. Grundsätzlich kann der Wärmekollektor aber auch zur Nutzung der Wärmestrahlung oder Wärmeenergie einer anderen Wärmequelle ausgebildet sein, beispielsweise zur Nutzung der Wärmeenergie eines Ofens oder eines Brenners oder eines elektrischen Heizelementes usw.

Die erwärmte, der Behandlungsmaschine 2 über eine Förderpumpe 11 jeweils in der erforderlichen Menge zugeführte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit wird in der Behandlungsmaschine 2 beispielsweise unmittelbar, d.h. mit der der Behandlungsmaschine 2 zugeführten Temperatur verwendet, oder aber es erfolgt in der Behandlungsmaschine mit einer dort vorgesehen und/oder dieser Maschine zugeordneten Wärmequelle, beispielsweise mit einer Brenner betriebenen oder elektrisch betriebenen Heizeinrichtung ein weiteres Erhitzen der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit auf die erforderliche Behandlungstemperatur.

Die den Ausgang 7.1 mit dem Eingang des Wärmekollektors 9 verbindende und die Umwälzpumpe 8 aufweisende Leitung ist in der Figur mit 12 bezeichnet. Die den Ausgang des Wärmekollektors 9 mit dem Einlass 7.2 verbindenden Leitung ist in der Figur mit 13 bezeichnet.

In der Leitung 12 ist zwischen dem Ausgang der Umwälzpumpe 8 und dem Eingang des Wärmekollektors 9 ein Anschluss in Form eines Steuerventils 14 vorgesehen. An diesen Anschluss sind über eine Verbindungsleitung 15 zwei Leitungen 16 und 17 mit jeweils einem Steuerventil 18 und 19 angeschlossen. Während des normalen Betriebs befindet sich das den Anschluss bildende Steuerventil 14in einem Zustand, in welchem über dieses Ventil eine Verbindung zwischen dem Ausgang der Umwälzpumpe 8 und dem Eingang des Wärmekollektors 9 und zugleich auch eine Verbindung der Anschlussleitung 15 an den zwischen der Umwälzpumpe 8 und den Eingang des Wärmekollektors 9 verlaufenden Teil der Leitung 12 bestehen.

Das in der Leitung 16 angeordnete Steuerventil 18 dient zum gesteuerten Nachführen der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit, und zwar in

Abhängigkeit von dem Verbrauch bzw. vor der über die Förderpumpe 11 der Behandlungsmaschine 2 zugeführten Menge an Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit in der Weise, dass das Niveau N im Systembehälter 7 aufrechterhalten wird. Die über das Steuerventil 18 neu zugeführte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit durchströmt zunächst den Wärmekollektor 9, bevor diese Flüssigkeit in den Systembehälter 7 gelangt.

Die Leitung 17 mit dem Steuerventil 19 dient zum Spülen des Systems 6 und dabei insbesondere auch zum individuellen Spülen des Wärmekollektors 7 bzw. der in diesem Kollektor ausgebildeten Strömungskanäle. Für das Spülen ist in der Leitung 13 ein als Ablassventil ausgebildetes Steuerventil 20 vorgesehen, über welches für das individuelle Spülen des Wärmekollektors 9 zumindest der zwischen dem Ausgang dieses Kollektors und dem Steuerventil 20 verlaufende Teil der Leitung 13 mit einer Entsorgungsleitung 21 verbindbar ist, und zwar bei gesperrtem Einlass 7.2.

Um eine Belagbildung innerhalb des Wärmekollektors 9 zu vermeiden, erfolgt beispielsweise gesteuert durch eine Steuereinrichtung 22 eine zyklische Reinigung des Wärmekollektors 9 in der Weise, dass das Ventil 14 durch die Steuereinrichtung 22 in eine Betriebszustellung geschaltet wird, in der zwar die Anschlussleitung 15 weiterhin mit dem an den Wärmekollektor 9 führenden Teil der Leitung 12 verbunden, der an den Ausgang der Umwälzpumpe 8 führende Teil der Leitung 12 aber durch das Steuerventil 14 verschlossen ist. Analog wird das Steuerventil 20 durch die Steuereinrichtung 22 derart geschaltet, dass über dieses Ventil die Entsorgungsleitung 21 mit dem Ausgang des Wärmekollektors 9 verbunden ist, die Verbindung zu dem Einlass 7.2 aber gesperrt ist. Im Anschluss daran erfolgt durch Öffnung des Ventils 19 das Zuführen der Spülflüssigkeit (z.B. Spülwasser), welches dann den Wärmekollektor 9 durchströmt und über die Entsorgungsleitung 21 abgeführt wird.

Dieses Spülen des Wärmekollektors 9 mit der Spülflüssigkeit, z.B. mit dem Spülwasser erfolgt - bevorzugt ebenfalls gesteuert durch die Steuereinrichtung 22 - auch bei einem Stillstand des Systems 6, d.h. beispielsweise bei abgeschalteter Umwälzpumpe 8, um ein Überhitzen oder Verdampfen von Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit im Wärmekollektor 9 zu vermeiden und den Wärmekollektor 9 mit der diesen durchströmenden Flüssigkeit zu kühlen.

Mit der Steuereinrichtung 22 erfolgt weiterhin eine intelligente Regelung insbesondere der Umwälzpumpe 8 in Abhängigkeit von der Temperatur der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit im Systembehälter 7 und/oder in Abhängigkeit von der Temperatur der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit am Ausgang des Wärmekollektors 9. Da das Erwärmen der jeweiligen Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit direkt im Wärmekollektor 9 erfolgt und nicht über einen Wärmetauscher, dessen Sekundärseite von der Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit und dessen Primärseite von einem flüssigen Wärme transportierenden Medium eines den Wärmekollektor einschließenden Heizkreislaufs durchströmt wird, ergibt sich ein wesentlich verbesserter Wirkungsgrad für das System 6.

Zur weiteren Verbesserung der Nutzung der Wärmeenergie bzw. Wärmestrahlung 10 kann zusätzlich noch ein Pufferspeicher 23 vorgesehen sein, der in geeigneter Weise an den Kreislauf des Systems 6 angeschlossen ist, und zwar bevorzugt mit einer eigenen, eigenständig steuerbaren Umwälzpumpe 24 und Steuerventilen 25 zum Öffnen und Schließen der Verbindung zu dem Pufferspeicher 23.

Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass mit dem System 6 die jeweilige, unmittelbar zum Behandeln von Behältern 3 verwendete Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit im erwärmten Zustand bereitgestellt wird. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, anstelle hiervon oder aber zusätzlich hierzu mit dem System 6 eine zumindest auf eine Vorwärmtemperatur erhitzte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit bereitzustellen, welche zum Beheizen eines Pasteurs, d.h. einer Vorrichtung zum Pasteurisieren von flüssigen Produkten, beispielsweise von Getränken, wie z.B. Milch, Milchprodukte oder -getränke, Fruchtsäfte usw. dient. Weiterhin kann die von dem System 6 bereitgestellte Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit auch für Reinigung von Maschinen und/oder Maschinenelementen der Anlage 1 verwendet werden, beispielsweise als Reinigungs- oder Behandlungsmedium für eine CIP-Reinigung einer Füllmaschine zum Füllen der Behälter 3 in Form von Flaschen oder flaschenartigen Behältern mit einem flüssigen Füllgut. Derartige Anwendungen der von dem System 6 bereitgestellten erwärmten Prozess- und/oder Behandlungsflüssigkeit nicht für eine Behandlung der Behälter 3, sondern für eine Behandlung von Maschinen oder Produkten ist in der Figur mit dem Block 26 schematisch dargestellt. Durch den Verzicht auf einen derartigen Wärmetauscher lässt sich die Energieausbeute der von dem wenigstens einen Wärmekollektor 9 gebildeten Wärmekollektoranordnung um ca. 10% steigern. Dies bedeutet, dass mit einem als Sonnenkollektor betriebenen Wärmekollektor 9 üblicher Baugröße eine durchschnittliche Wärmeleistung von wenigstens 400 Watt möglich ist, sodass die zum Betrieb einer üblichen Behälter- bzw. Flaschenreinigungsmaschine erforderliche Wärmemenge zu einem ganz wesentlichen Teil allein durch eine Sonnenkollektoranordnung aus mehreren, als Sonnenkollektor betriebenen Wärmekollektoren 9 erbracht werden kann, beispielsweise mit einer Sonnenkollektoranordnung mit einer Kollektorfläche von etwa 1300 m ² .

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

So ist beispielsweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls vorgesehen, die Behandlungsflüssigkeit unter Umgehung oder Auslassung eines Systembehälters 7 direkt der Behandlungsmaschine 2 zuzuführen.

Ebenfalls ist vorgesehen, zumindest Teilmengen der, in der

Behandlungsmaschine 2 enthaltenen Behandlungsflüssigkeiten zur erneuten Erwärmung der Behandlungsmaschine 2 zu entnehmen und nochmals dem Wärmekollektor 9 zuzuführen.

Bezugszeichenliste

1 Anlage zum Behandeln von Behältern

2 Behandlungsmaschine 3 Behälter

4, 5 Transporteur

6 System zum Bereitstellen erwärmten Prozess- und/oder

Behandlungsflüssigkeit

7 Systembehälter 8 Umwälzpumpe

9 Wärmekollektor

10 Wärmestrahlung

11 Förderpumpe 12, 13 Leitung 14 Ventilanordnung

15 Verbindungsleitung

16, 17 Leitung

18, 19 Steuerventil

20 Ventilanordnung 21 Entsorgungsleitung

22 Steuereinrichtung

23 Pufferspeicher

24 Umwälzpumpe

25 Ventil 26 Behandlungsmaschine

A Transportrichtung