EP4603444A1 - Kälteversorgung einer flaschenwaschmaschine - Google Patents

Kälteversorgung einer flaschenwaschmaschine

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Publication number
EP4603444A1
EP4603444A1 EP25150823.0A EP25150823A EP4603444A1 EP 4603444 A1 EP4603444 A1 EP 4603444A1 EP 25150823 A EP25150823 A EP 25150823A EP 4603444 A1 EP4603444 A1 EP 4603444A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchange
exchange module
product
fresh water
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25150823.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Danilo Schulz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4603444A1 publication Critical patent/EP4603444A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B08B9/22—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus cleaning by soaking alone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/20—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought
    • B08B9/28—Cleaning containers, e.g. tanks by using apparatus into or on to which containers, e.g. bottles, jars, cans are brought the apparatus cleaning by splash, spray, or jet application, with or without soaking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2209/00—Details of machines or methods for cleaning hollow articles
    • B08B2209/08—Details of machines or methods for cleaning containers, e.g. tanks

Definitions

  • the invention relates to a system which comprises at least one bottle washing machine and a filling device, called filler for short, as well as a corresponding method for operating such a system.
  • Bottle washing machines are common components of systems for filling liquid products, such as beverages, especially beer, into containers, especially bottles.
  • a bottle washing machine typically comprises several zones.
  • the containers/bottles entering the bottle washing machine are heated, subjected to one or more cleaning steps, rinsed, and finally discharged as cleaned containers.
  • the product can then be filled into these cleaned containers in a filling device within the system.
  • Such systems can be expanded or supplemented as required with additional components such as a pasteurizer and/or a labeling unit.
  • the containers are often made of glass.
  • glass bottles but also with plastic containers
  • the problem arises that the containers are relatively warm after the cleaning process in the bottle washing machine.
  • warm containers are difficult to fill with the typically relatively cold product.
  • the relatively large temperature difference between a cleaned, warm container on the one hand and a cold product on the other hand poses a risk of cracks or breakage of the containers, particularly glass breakage.
  • the containers are typically cooled in the bottle washing machine. This type of cooling is often achieved by cooling with water or by active cooling with an active supply of external cooling energy.
  • cooling energy when supplied via a refrigeration system, i.e. when using externally supplied energy for cooling, often referred to as cooling energy, there may be considerable expense involved in providing the appropriate pipes.
  • the aim is to reduce the temperature difference between the temperature of the product and the temperature of the cleaned and subsequently filled bottles in order to avoid thermal shock and the associated to prevent the bottles from bursting, which could result in significant consumption of fresh water.
  • the DE2225676A1 Describes a process for reducing water consumption in beverage processing machines.
  • the water generated after recooling and/or spraying in the cleaning system is collected and fed into the primary circuit of a heat exchanger, whose secondary circuit is flowed through by a lower-temperature fluid.
  • the process water must be hygienically cleaned and/or treated before possible reuse, which represents a significant expense for the system.
  • the invention provides: A system comprising a bottle washing machine with a plurality of treatment zones and a filler for filling a liquid product, in particular beer, into containers; wherein at least the last of the treatment zones is at least partially cooled with fresh water; a first heat exchange module, wherein the product is fed to the first heat exchange module before it is filled and the fresh water is fed to the first heat exchange module before it is fed to the bottle washing machine, wherein the first heat exchange module is designed to extract cold from the product and to cool the fresh water to a predefined temperature using the cold extracted from the product; wherein the first heat exchange module is designed to convey the product, from which cold has been extracted, to the filler and to convey the cooled fresh water to the bottle washing machine.
  • the fresh water is cooled by the coldness of the product.
  • the fresh water is cooled directly by the product. Recooling of the already used process water is unnecessary. Cooling the fresh water also makes it more hygienic, eliminating the need for hygienic treatment. Furthermore, overall fresh water consumption can be reduced, as can the required cooling energy.
  • the medium may be steam and/or a heated liquid, in particular hot water, wherein the medium, when fed to the second heat exchange module, has a temperature which is higher than the temperature of the product when leaving the first heat exchange module.
  • supplying the product may comprise supplying the product to a second heat exchange module; and the method may further comprise the following steps: supplying a liquid and/or vaporous medium to the second heat exchange module, heating the supplied product to a predefined filling temperature by extracting heat from the supplied medium in the second heat exchange module.
  • the medium may comprise steam and/or a heated liquid, in particular hot water, wherein the medium, when fed to the second heat exchange module, has a temperature which is higher than the temperature of the product when leaving the first heat exchange module.
  • the second heat exchange module may comprise a second heat exchanger and/or a second heat pump.
  • the product may have a temperature between -2 - 20 °C, in particular between 4 - 6 °C, before being fed to the first heat exchange module, wherein the fresh water may have a temperature of up to 35 °C, in particular between 12 - 15 °C, before being fed to the first heat exchange module.
  • FIG. 1 The transport direction of the containers/bottles to be cleaned is indicated by arrow 108.
  • Transport devices such as belts, holders, etc. are well known and are not shown here.
  • no symbols for containers or bottles are shown.
  • the transport direction of the containers/bottles to be cleaned is indicated by arrow 109.
  • the containers/bottles to be cleaned therefore travel in the direction of arrows 108 (bottle feed) and 109.
  • the cleaned containers/bottles are discharged from the bottle washing machine in the direction of arrow 110.
  • the first zone 102.1 of the bottle washing machine 102 of the system 100 in FIG. 1 For example, there is a zone in which the bottles to be cleaned are heated.
  • the bottles to be cleaned are exposed to a cleaning solution, for example.
  • the bottles previously treated with the cleaning solution are rinsed and cooled.
  • the goal is always to reduce the temperature difference, ⁇ T, between the temperature of the product and the temperature of the cleaned bottles to be refilled in order to avoid temperature shock and the associated potential bursting of the bottles.
  • cold is extracted from the product P in the heat exchange module 112, and the extracted cold is transferred to the fresh water, thereby cooling the fresh water.
  • the fresh water can be cooled by approximately 5 degrees Celsius to 7 to 10 °C.
  • Appropriately cooled fresh water can thus also more effectively cool the bottles/containers in the last zone 102.3 of the bottle washing machine 102 of the system 100.
  • the demand/consumption of fresh water in the bottle washing machine can be significantly reduced, for example, by up to 20% compared to the case where the fresh water is not cooled by cold from the product.
  • FIG. 2 another system according to another embodiment of the present invention is shown.
  • the FIG. 2 are the same elements as in the FIG. 1 are designated by the same reference numerals and will not be explained again here.
  • the embodiment in FIG. 2 is a further development of the design of the FIG. 1 .
  • the FIG. 2 shows a system 150 with a bottle washing machine 102 as shown in the FIG. 1
  • the System 150 of the FIG. 2 also includes a filler F as shown in the FIG. 1 described.
  • containers, in particular bottles are cleaned and then a product P, in particular beer, is filled into the cleaned bottles.
  • Fresh water is supplied according to the arrows 104 and 104'.
  • a first heat exchange module 112 corresponds to the first heat exchange module 112 in FIG.
  • FIG. 1 may include a heat exchanger and/or a first heat pump.
  • This design also aims to minimize the temperature difference between the product temperature and the temperature of the cleaned bottles to be refilled.
  • ⁇ T temperature difference between the product temperature and the temperature of the cleaned bottles to be refilled, in order to avoid a temperature shock and the associated possible bursting of the bottles.
  • the heat exchange module 116 can comprise a heat exchanger and/or a second heat pump. With the additional heat exchange module 116, the product P supplied by the first heat exchange module 112 can be further heated for filling in the filler F.
  • This also has the advantage that the likelihood of moisture condensation on the outside of the bottles filled in the filler is reduced, thus preventing the labels applied to the filled bottles from slipping as easily in a subsequent labeling process, reducing the choice of adhesive for labeling, and generally reducing logistics problems.
  • the aforementioned heat exchange modules 112, 116 can exchange heat directly, i.e., in module 112, from fresh water or, in module 116, from medium E directly to product P.
  • secondary circuits can also be advantageously used (indirect heat transfer), whereby the fresh water or medium E transfers heat to a secondary medium, which in turn transfers the heat to product P. This design is particularly advantageous with regard to product safety, since leaks can be reliably detected in the event of leaks.
  • the filler F typically includes a filler vessel (not shown). This filler vessel can serve as a buffer in the event of a temporary shutdown of the plant/system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

System (100, 150) umfassend eine Flaschenwaschmaschine (102) mit mehreren Behandlungszonen (102.1, 102.2, 102.3) und einen Füller (F) zur Abfüllung eines flüssigen Produkts (P), insbesondere Bier, in Behälter; wobei mindestens die letzte der Behandlungszonen zumindest teilweise mit Frischwasser gekühlt wird; ein erstes Wärmeaustauschmodul, wobei das Produkt vor seiner Abfüllung dem ersten Wärmeaustauschmodul (112) zugeführt wird und das Frischwasser vor seiner Hinführung zur Flaschenwaschmaschine jeweils dem ersten Wärmeaustauschmodul zugeführt werden, wobei das erste Wärmeaustauschmodul ausgebildet ist, dem Produkt Kälte zu entziehen und mit der dem Produkt entzogenen Kälte das Frischwasser auf eine vordefinierte Temperatur abzukühlen; wobei das erste Wärmeaustauschmodul ausgebildet ist, das Produkt, dem Kälte entzogen wurde, an den Füller weiter zu leiten und das abgekühlte Frischwasser an die Flaschenwaschmaschine weiter zu leiten.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein System welches mindestens eine Flaschenwaschmaschine und eine Abfülleinrichtung, kurz Füller genannt, umfasst, sowie ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb eines derartigen Systems.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Flaschenwaschmaschinen sind geläufige Bestandteile von Anlagen / Systemen zur Abfüllung flüssiger Produkte, wie beispielsweise Getränke, insbesondere Bier, in Behälter, insbesondere Flaschen. Eine Flaschenwaschmaschine umfasst typischerweise mehrere Zonen. Dabei werden die in die Flaschenwaschmaschine einlaufenden Behälter / Flaschen erwärmt, die Behälter werden ein oder mehreren Reinigungsschritten ausgesetzt, gespült und schließlich als gereinigte Behälter ausgegeben. In diese gereinigten Behälter kann dann in einer Abfülleinrichtung des Systems das Produkt abgefüllt werden. Derartige Anlagen / Systeme können je nach Bedarf durch weitere Komponenten wie einen Pasteur und / oder eine Etikettierungseinheit erweitert oder ergänzt werden.
  • Bei Systemen der beschriebenen Art sind die Behälter, insbesondere Flaschen, häufig aus Glas. Bei Glasflaschen, aber auch bei Behältern aus Kunststoff tritt das Problem auf, dass die Behälter nach dem Reinigungsvorgang in der Flaschenwaschmaschine relativ warm sind. Derartige warme Behälter lassen sich jedoch nur schlecht mit dem typischerweise relativ kalten Produkt befüllen. Durch die relativ große Temperaturdifferenz zwischen einem gereinigten, warmen Behälter einerseits und einem kalten Produkt andererseits drohen Sprünge oder Brüche der Behälter, insbesondere Glasbruch. Um diese Gefahr zu minimieren, werden die Behälter in typischerweise in der Flaschenwaschmaschine gekühlt. Häufig erfolgt eine derartige Kühlung durch Kühlung mit Wasser oder über eine aktive Kühlung mit einer aktiven Zuführung von externer Kühlenergie.
  • Bei einer Versorgung über eine Kälteanlage, also bei Verwendung von externer zugeführter Energie zum Kühlen, häufig als Kühlenergie bezeichnet, entsteht jedoch ein möglicherweise erheblicher Aufwand durch das Vorsehen von entsprechenden Rohren.
  • Bei der Versorgung mit Wasser muss in einem größeren Umfang Frischwasser hinzugefügt werden, um die Behälter kühlen zu können. Dabei ist das Ziel, die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Produkts und der Temperatur der gereinigten und nachfolgend zu befüllenden Flaschen zu verringern, um einen Temperaturschock und damit einhergehend ein mögliches Platzen der Flaschen zu vermeiden. Dabei kann es zu einem erheblichen Verbrauch von Frischwasser kommen.
  • Generell ist es ein Ziel für moderne Anlagen, diese Anlagen besonders wirtschaftlich zu gestalten, so dass der Ressourcenverbrauch begrenzt und möglichst verringert wird. Zu diesen Ressourcen gehört auch das Frischwasser, d.h. der Verbrauch an Frischwasser sollte begrenzt und möglichst reduziert werden, ebenso der Verbrauch an Energie.
  • Die DE2225676A1 beschreibt ein Verfahren zur Reduzierung des Wasserverbrauchs von Getränkebehandlungsmaschinen. Dabei wird die nach der Rückkühlung und/oder Abspritzung in der Reinigungsanlage anfallende Wassermenge gesammelt und dem Primärkreis eines Wärmeaustauschers zugeleitet, dessen Sekundärkreis von einer Flüssigkeit geringerer Temperatur durchflossen wird. D.h. hier wird das Prozesswasser nach Rückkühlung und /oder Abspritzung dem Wärmetauscher zugeführt und gekühlt. Dabei muss das Prozesswasser vor einer möglichen Wiederverwendung entsprechend hygienisch gereinigt und oder aufbereitet werden, was einen erheblichen Aufwand für die Anlage bedeutet.
  • Angesichts der oben dargelegten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, in dem der Frischwasserbedarf deutlich verringert ist und die Effizienz der Kühlung erhöht wird.
    • Beschreibung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1 und mit einem Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst.
  • Die Erfindung stellt bereit:
    Ein System umfassend eine Flaschenwaschmaschine mit mehreren Behandlungszonen und einen Füller zur Abfüllung eines flüssigen Produkts, insbesondere Bier, in Behälter; wobei mindestens die letzte der Behandlungszonen zumindest teilweise mit Frischwasser gekühlt wird; ein erstes Wärmeaustauschmodul, wobei das Produkt vor seiner Abfüllung dem ersten Wärmeaustauschmodul zugeführt wird und das Frischwasser vor seiner Hinführung zur Flaschenwaschmaschine jeweils dem ersten Wärmeaustauschmodul zugeführt wird, wobei das erste Wärmeaustauschmodul ausgebildet ist, dem Produkt Kälte zu entziehen und mit der dem Produkt entzogenen Kälte das Frischwasser auf eine vordefinierte Temperatur abzukühlen; wobei das erste Wärmeaustauschmodul ausgebildet ist, das Produkt, dem Kälte entzogen wurde, an den Füller weiter zu leiten und das abgekühlte Frischwasser an die Flaschenwaschmaschine weiter zu leiten.
  • Dabei sind die Begriffe Flaschenwaschmaschine und Behälterwaschmaschine als Synonyme zu verstehen.
  • In dem System wird somit das Frischwasser durch die Kälte des Produkts gekühlt. Mit anderen Worten, es liegt eine direkte Kühlung des Frischwassers durch das Produkt vor. Eine Rückkühlung des bereits benutzten Prozesswassers wird dabei unnötig. Dadurch, dass das Frischwasser gekühlt wird, liegt auch ein hygienischerer Zustand für das Wasser vor, es muss keine hygienische Aufbereitung des Prozesswassers vorgenommen werden. Ferner kann insgesamt der Wasserverbrauch an Frischwasser verringert werden und es kann ebenso die nötige Kühlenergie verringert werden.
  • In dem System kann das erste Wärmeaustauschmodul einen ersten Wärmeübertrager und/oder eine erste Wärmepumpe umfassen.
  • Das beschriebene System kann ferner ein zweites Wärmeaustauschmodul umfassen, wobei das Produkt, dem Kälte entzogen wurde, vor der Abfüllung dem zweiten Wärmeaustauschmodul zugeführt wird, wobei dem zweiten Wärmeaustauschmodul ferner ein flüssiges und/oder dampfförmiges Medium zugeführt wird, wobei das zweite Wärmeaustauschmodul sein kann, dem Medium Wärme zu entziehen und damit das zugeführte Produkt auf eine vordefinierte Fülltemperatur zu erwärmen.
  • In dem System kann das Medium Wasserdampf und/oder eine erwärmte Flüssigkeit, insbesondere Heißwasser sein, wobei das Medium bei Zuführung an das zweite Wärmeaustauschmodul eine Temperatur aufweist, die höher ist als die Temperatur des Produkts beim Verlassen des ersten Wärmeaustauschmoduls.
  • In dem System kann das zweite Wärmeaustauschmodul einen zweiten Wärmetauscher und/oder eine zweite Wärmepumpe umfassen.
  • In dem System kann das Produkt vor der Zuführung zum ersten Wärmeaustauschmodul eine Temperatur zwischen -2 - 20 °C, insbesondere zwischen 4 - 6 °C aufweisen, wobei das Frischwasser vor der Zuführung zum ersten Wärmeaustauschmodul eine Temperatur bis 35 °C, insbesondere zwischen 12 - 15 °C aufweisen kann.
  • Ferner offenbart die Erfindung ein Verfahren in einem System umfassend eine Flaschenwaschmaschine mit mehreren Behandlungszonen und einem Füller zur Abfüllung eines flüssigen Produkts, insbesondere Bier, in Behälter, wobei mindestens die letzte der Behandlungszonen zumindest teilweise mit Frischwasser gekühlt wird, das Verfahren umfassend: Zuführen des Produkts an ein erstes Wärmeaustauschmodul; Zuführen von Frischwasser an das erste Wärmeaustauschmodul; Abkühlen des Frischwassers in dem ersten Wärmeaustauschmodul auf eine vordefinierte Temperatur durch Entziehen von Kälte aus dem Produkt; Zuführen des abgekühlten Frischwassers an die Flaschenwaschmaschine und Zuführen des Produkts an den Füller.
  • In dem Verfahren kann das erste Wärmeaustauschmodul einen ersten Wärmeübertrager und/oder eine erste Wärmepumpe umfassen.
  • In dem Verfahren kann das Zuführen des Produkts ein Zuführen des Produkts an ein zweites Wärmeaustauschmodul umfassen; und das Verfahren kann ferner die folgenden Schritte umfassen: Zuführen eines flüssigen und/oder dampfförmigen Mediums an das zweite Wärmeaustauschmodul, Erwärmen des zugeführten Produkts auf eine vordefinierte Fülltemperatur durch Entziehen von Wärme aus dem zugeführten Medium im zweiten Wärmeaustauschmodul.
  • In dem Verfahren kann das Medium Wasserdampf und/oder eine erwärmte Flüssigkeit, insbesondere Heißwasser umfassen, wobei das Medium bei Zuführung an das zweite Wärmeaustauschmodul eine Temperatur aufweist, die höher ist als die Temperatur des Produkts beim Verlassen des ersten Wärmeaustauschmoduls.
  • In dem Verfahren kann das zweite Wärmeaustauschmodul einen zweiten Wärmetauscher und/oder eine zweite Wärmepumpe umfassen.
  • In dem Verfahren kann das Produkt vor der Zuführung zum ersten Wärmeaustauschmodul eine Temperatur zwischen -2 - 20 °C, insbesondere zwischen 4 - 6 °C aufweisen, wobei das Frischwasser vor der Zuführung zum ersten Wärmeaustauschmodul eine Temperatur bis 35 °C, insbesondere zwischen 12 - 15 °C aufweisen kann.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
    • FIG. 1 illustriert schematisch ein System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
    • FIG. 2 illustriert schematisch ein weiteres System gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    Detaillierte Beschreibung
  • FIG. 1 illustriert schematisch ein System 100, welches eine Flaschenwaschmaschine 102 umfasst. Hierbei umfasst die Flaschenwaschmaschine 102 mehrere Zonen. Rein beispielhaft sind in der FIG. 1 drei Zonen gezeigt, nämlich die Zone 102.1, die Zone 102.2 und die Zone 102.3. Es versteht sich jedoch, dass die Flaschenwaschmaschine 102 eine andere und insbesondere eine höhere Anzahl an Zonen umfassen kann und dass die Anzahl von drei Zonen lediglich aus Gründen der Anschaulichkeit gewählt wurde.
  • In FIG. 1 ist die Transportrichtung der zu reinigenden Behälter / Flaschen durch den Pfeil 108 angedeutet. Transportvorrichtungen wie Bänder, Halter etc. sind gut bekannt und sind hier nicht dargestellt. Ebenso sind keine Symbole für Behälter oder Flaschen dargestellt. Innerhalb der Flaschenwaschmaschine 102 des Systems 100 ist die Transportrichtung der zu reinigenden Behälter / Flaschen durch den Pfeil 109 skizziert. In diesem Beispiel laufen die zu reinigenden Behälter / Flaschen also gemäß der Pfeilrichtung der Pfeile 108 (Flaschenzuführung) und 109. Die gereinigten Behälter / Flaschen werden gemäß Pfeilrichtung 110 aus der Flaschenwaschmaschine abgeführt.
  • Die erste Zone 102.1 der Flaschenwaschmaschine 102 des Systems 100 in FIG. 1 ist beispielsweise eine Zone, in der die zu reinigenden Flaschen aufgewärmt werden. In der zweiten Zone 102.2 werden die zu reinigenden Flaschen beispielsweise einer Reinigungslauge ausgesetzt. In der nachfolgenden dritten Zone 102.3 werden beispielsweise die vorher mit Reinigungslauge behandelten Flaschen gespült und abgekühlt. Dabei ist das Ziel stets die Temperaturdifferenz, ΔT, zwischen der Temperatur des Produkts und der Temperatur der gereinigten und nunmehr nachfolgend neu zu befüllenden Flaschen zu verringern, um einen Temperaturschock und damit einhergehend ein mögliches Platzen der Flaschen zu vermeiden.
  • In FIG. 1 ist durch den Pfeil 105 die Richtung angedeutet, die das Prozesswasser innerhalb der Flaschenwaschmaschine 102 nimmt. Das Prozesswasser kann zumindest teilweise entsprechend dem Pfeil 106 die Flaschenwaschmaschine 102 verlassen. Das Prozesswasser bzw. Abwasser kann durch zusätzliche Elemente gereinigt und/oder wiederaufbereitet werden. Es versteht sich dabei, dass Verrohrungen und Ventile in der FIG. 1 nicht gezeigt sind.
  • In der Ausführungsform der FIG. 1 ist die Frischwasserzufuhr für die Flaschenwaschmaschine 102 des Systems 100 schematisch mit dem Pfeil 104 skizziert. Diese Frischwasserzufuhr 104 führt in FIG. 1 allerdings zunächst zum Wärmeaustauschmodul 112, das auch als erstes Wärmeaustauschmodul 112 bezeichnet werden kann. Wie in FIG. 1 ersichtlich, wird dem ersten Wärmeaustauschmodul 112 ebenso das Produkt P zugeleitet. Diese Zuleitung ist schematisch durch den Pfeil 114 dargestellt. Dabei kann das Produkt P aus einem Produkttank oder einer Produktbereitstellung zugeleitet werden. Details, Ventile oder Verrohrungen sind hier nicht dargestellt. Das Produkt P, beispielsweise Bier, kann dabei eine Temperatur von -2 - 20 °C, insbesondere von 4 - 6 °C haben. Das zugeführte Frischwasser kann dabei eine Temperatur bis 35 °C, insbesondere von 12 - 15 °C haben. Dabei kann das Wärmeaustauschmodul 112 einen Wärmeübertrager und / oder eine erste Wärmepumpe umfassen. In dem Wärmeaustauschmodul 112 wird das zugeführte Frischwasser durch das kältere Produkt abgekühlt. Das so abgekühlte Frischwasser wird der Flaschenwaschmaschine 102 der FIG. 1 gemäß dem Pfeil 104' zugeleitet. Es versteht sich, dass beide Medien im ersten Wärmeaustauschmodul 112 die entsprechenden bekannten Hygienestandards erfüllen. Es ist ebenfalls möglich, zwischen dem Produkt P und dem Frischwasser, vgl. Pfeile 104 bzw. 104`, einen Zwischenkreis vorzusehen (hier nicht gezeigt). Der Zwischenkreis kann dabei regelbar ausgeführt sein.
  • Mit anderen Worten wird dem Produkt P im Wärmeaustauschmodul 112 Kälte entzogen und die so entzogene Kälte wird an das Frischwasser abgegeben, wodurch das Frischwasser gekühlt wird. Beispielsweise kann das Frischwasser um etwa 5 Grad Celsius auf 7 bis 10 °C abgekühlt werden. Ein entsprechend gekühltes Frischwasser kann somit aber auch die Flaschen / Behälter in der letzten Zone 102.3 der Flaschenwaschmaschine 102 des Systems 100 besser abkühlen. Somit kann der Bedarf / Verbrauch an Frischwasser in der Flaschenwaschmaschine deutlich gesenkt werden, beispielsweise um bis zu 20% gegenüber dem Fall, wo das Frischwasser nicht durch Kälte aus dem Produkt gekühlt wird.
  • Die FIG. 1 zeigt ferner einen Pfeil 114` der das durch den Temperaturaustausch erwärmte Produkt an den Füller F weiterleitet. Dabei werden Transportwege der Flaschen zum Füller F des Systems 100 nicht dargestellt. Der Füller F befüllt schließlich die gereinigten und abgekühlten Flaschen aus der Flaschenwaschmaschine 102 kommend mit dem Produkt P. Weitere Stufen wie Pasteurisierung und Etikettierung können sich anschließen.
  • In der FIG. 2 wird ein weiteres System gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In FIG. 2 sind gleiche Elemente wie in der FIG. 1 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden hier nicht erneut erläutert. Die Ausführungsform in FIG. 2 ist eine Weiterentwicklung der Ausführungsform der FIG. 1. Die FIG. 2 zeigt ein System 150 mit einer Flaschenwaschmaschine 102 wie anhand der FIG. 1 beschrieben. Das System 150 der FIG. 2 umfasst ebenfalls einen Füller F wie anhand der FIG. 1 beschrieben. In dem System 150 werden Behälter, insbesondere Flaschen gereinigt und danach wird ein Produkt P, insbesondere Bier, in die gereinigten Flaschen abgefüllt. Frischwasser wird entsprechend den Pfeilen 104 und 104' zugeführt. Ein erstes Wärmeaustauschmodul 112 entspricht dem ersten Wärmeaustauschmodul 112 in FIG. 1 und kann einen Wärmeübertrager und / oder eine erste Wärmepumpe umfassen. Auch für diese Ausführung gilt es, die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Produkts und der Temperatur der gereinigten und nun zu befüllenden Flaschen möglichst zu verringern. Im Hinblick auf dieses Ziel, stets die Temperaturdifferenz, ΔT, zwischen der Temperatur des Produktes und der Temperatur der gereinigten und nunmehr nachfolgend neu zu befüllenden Flaschen zu verringern, um einen Temperaturschock und damit einhergehend ein mögliches Platzen der Flaschen zu vermeiden, umfasst die FIG. 2 ein weiteres Wärmeaustauschmodul 116. Das Wärmeaustauschmodul 116 kann einen Wärmeübertrager und / oder eine zweite Wärmepumpe umfassen. Mit dem weiteren Wärmeaustauschmodul 116 kann das vom ersten Wärmeaustauschmodul 112 gelieferte Produkt P für die Abfüllung im Füller F noch weiter erwärmt werden. Dies hat zudem den Vorteil, dass an der Außenseite der im Füller befüllten Flaschen die Wahrscheinlichkeit für die Kondensation von Feuchtigkeit verringert wird und somit in einem nachfolgenden Etikettierungsprozess die auf den befüllten Flaschen angebrachten Etiketten nicht so leicht Verrutschen können, die Leimauswahl für die Etikettierung weniger eingeschränkt wird und es allgemein weniger Probleme in der Logistik geben kann.
  • In FIG. 2 wird ein Medium E, welches ein flüssiges und/oder dampfförmiges Medium sein kann, dem zweiten Wärmetauscher 116 zugeleitet, wobei Rohre und Ventile und Pumpen nicht dargestellt sind. In dem zweiten Wärmetauscher 116 wird somit das Produkt P mittels durch das Medium E abgegebener Wärme weiter erwärmt, bevor es an den Füller F weitergeleitet wird, vgl. Pfeil 114". Das leicht abgekühlte Medium E wird gemäß Pfeil 118' wieder an ein Reservoir für das Medium E zurückgeleitet. Somit kann das somit weiter erwärmte Produkt E nach Passieren des zweiten Wärmetauschers 116 im Füller F abgefüllt werden, wobei sowohl das Platzen von Flaschen als auch Probleme, die auf Kondensation von Feuchtigkeit an der Außenseite der Flaschen entstehen können, vermieden werden können. Es versteht sich, dass die Medien im zweiten Wärmeaustauschmodul 116 die entsprechenden bekannten Hygienestandards erfüllen. Erneut ist es ebenfalls möglich, zwischen dem Produkt P und dem Frischwasser, vgl. Pfeile 104 bzw. 104`, einen Zwischenkreis vorzusehen (hier nicht gezeigt). Der Zwischenkreis kann dabei regelbar ausgeführt sein.
  • Die vorstehend genannten Wärmeaustauschmodule 112, 116 können die Wärme direkt austauschen, also beim Modul 112 von Frischwasser beziehungsweise beim Modul 116 von Medium E direkt auf Produkt P. Alternativ können vorteilhaft auch Sekundärkreisläufe eingesetzt werden (indirekte Wärmeübertragung), wobei das Frischwasser beziehungsweise das Medium E Wärme an ein Sekundärmedium abgibt und dieses die Wärme wiederum an das Produkt P abgibt. Diese Ausführung ist hinsichtlich Produktsicherheit besonders vorteilhaft, da im Falle von Leckagen diese sicher erkannt werden können.
  • Der Füller F umfasst typischerweise einen Füllerkessel (nicht gezeigt). Dieser Füllerkessel kann bei kurzzeitigem Stopp der Anlage / des Systems als Puffer dienen.

Claims (12)

  1. System (100, 150) umfassend eine Flaschenwaschmaschine (102) mit mehreren Behandlungszonen (102.1, 102.2, 102.3) und einen Füller (F) zur Abfüllung eines flüssigen Produkts (P), insbesondere Bier, in Behälter;
    wobei mindestens die letzte (102.3) der Behandlungszonen (102.1, 102.2, 102.3) zumindest teilweise mit Frischwasser gekühlt wird;
    ein erstes Wärmeaustauschmodul (112), wobei das Produkt (P) vor seiner Abfüllung dem ersten Wärmeaustauschmodul (112) zugeführt wird und das Frischwasser vor seiner Hinführung zur Flaschenwaschmaschine (102) jeweils dem ersten Wärmeaustauschmodul (102) zugeführt wird, wobei das erste Wärmeaustauschmodul (112) ausgebildet ist, dem Produkt (P) Kälte zu entziehen und mit der dem Produkt (P) entzogenen Kälte das Frischwasser auf eine vordefinierte Temperatur abzukühlen;
    wobei das erste Wärmeaustauschmodul (112) ausgebildet ist, das Produkt (P), dem Kälte entzogen wurde, an den Füller (F) weiter zu leiten und das abgekühlte Frischwasser an die Flaschenwaschmaschine (102) weiter zu leiten.
  2. System (100, 150) gemäß Anspruch 1, wobei das erste Wärmeaustauschmodul (112) einen ersten Wärmeübertrager und/oder eine erste Wärmepumpe umfasst.
  3. System (150) gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem zweiten Wärmeaustauschmodul (116), wobei das Produkt (P), dem Kälte entzogen wurde, vor der Abfüllung dem zweiten Wärmeaustauschmodul (116) zugeführt wird, wobei dem zweiten Wärmeaustauschmodul (116) ferner ein flüssiges und/oder dampfförmiges Medium (E) zugeführt wird, wobei das zweite Wärmeaustauschmodul (116) ausgebildet ist, dem Medium (E) Wärme zu entziehen und damit das zugeführte Produkt (P) auf eine vordefinierte Fülltemperatur zu erwärmen.
  4. System (150) gemäß Anspruch 3, wobei das Medium (E) Wasserdampf und/oder eine erwärmte Flüssigkeit, insbesondere Heißwasser ist, wobei das Medium (E) bei Zuführung an das zweite Wärmeaustauschmodul (116) eine Temperatur aufweist, die höher ist als die Temperatur des Produkts (P) beim Verlassen des ersten Wärmeaustauschmoduls (112).
  5. System (150) gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei das zweite Wärmeaustauschmodul (116) einen zweiten Wärmetauscher und/oder eine zweite Wärmepumpe umfasst.
  6. System (100, 150) gemäß wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Produkt (P) vor der Zuführung zum ersten Wärmeaustauschmodul (112) eine Temperatur zwischen -2 - 20 °C, insbesondere zwischen 4 - 6 °C hat, wobei das Frischwasser vor der Zuführung zum ersten Wärmeaustauschmodul (112) eine Temperatur bis 35 °C, insbesondere zwischen 12 - 15 °C aufweist.
  7. Verfahren in einem System (100, 150) umfassend eine Flaschenwaschmaschine (102) mit mehreren Behandlungszonen (102.1, 102.2, 102.3) und einem Füller (F) zur Abfüllung eines flüssigen Produkts (P), insbesondere Bier, in Behälter, wobei mindestens die letzte der Behandlungszonen (102.3) zumindest teilweise mit Frischwasser gekühlt wird, das Verfahren umfassend:
    Zuführen des Produkts (P) an ein erstes Wärmeaustauschmodul (112);
    Zuführen von Frischwasser an das erste Wärmeaustauschmodul (112);
    Abkühlen des Frischwassers in dem ersten Wärmeaustauschmodul (112) auf eine vordefinierte Temperatur durch Entziehen von Kälte aus dem Produkt (P);
    Zuführen des abgekühlten Frischwassers an die Flaschenwaschmaschine (102) und Zuführen des Produkts (P) an den Füller (F).
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das erste Wärmeaustauschmodul (112) einen ersten Wärmeübertrager und/oder eine erste Wärmepumpe umfasst.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei Zuführen des Produkts (P) an den Füller (F) ferner umfasst: Zuführen des Produkts (P) an ein zweites Wärmeaustauschmodul (116); und ferner mit den Schritten:
    Zuführen eines flüssigen und/oder dampfförmigen Mediums (E) an das zweite Wärmeaustauschmodul (116),
    Erwärmen des zugeführten Produkts (P) auf eine vordefinierte Fülltemperatur durch Entziehen von Wärme aus dem zugeführten Medium (E) im zweiten Wärmeaustauschmodul (116).
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das Medium (E) Wasserdampf und/oder eine erwärmte Flüssigkeit, insbesondere Heißwasser ist, wobei das Medium (E) bei Zuführung an das zweite Wärmeaustauschmodul (116) eine Temperatur aufweist, die höher ist als die Temperatur des Produkts beim Verlassen des ersten Wärmeaustauschmoduls (112).
  11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei das zweite Wärmeaustauschmodul (116) einen zweiten Wärmetauscher und/oder eine zweite Wärmepumpe umfasst.
  12. Verfahren gemäß wenigstens einem der vorherigen Ansprüche 7 - 11, wobei das Produkt vor der Zuführung zum ersten Wärmeaustauschmodul (112) eine Temperatur zwischen -2 - 20 °C, insbesondere zwischen 4 - 6 °C hat, wobei das Frischwasser vor der Zuführung zum ersten Wärmeaustauschmodul (112) eine Temperatur bis 35 °C, insbesondere zwischen 12 - 15 °C aufweist.
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