DE202014104841U1

DE202014104841U1 - Device for filling a container with a filling product

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Publication number: DE202014104841U1
Application number: DE201420104841
Authority: DE
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2014-10-27
Anticipated expiration: 2024-10-11

Abstract

Vorrichtung (1) zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, umfassend ein Füllventil (10) und einen Durchflussmesser (20), welcher einen um eine Rotationsachse (1000) drehenden Rotor (210) und ein Führungsrohr (200) zum Führen des Füllprodukts aufweist, wobei das Führungsrohr (200) eine Längsachse (2000) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (1000) des Rotors (210) parallel zur Längsachse (2000) des Führungsrohrs (200) angeordnet ist.Device (1) for filling a container with a filling product, comprising a filling valve (10) and a flow meter (20) which has a rotor (210) rotating about an axis of rotation (1000) and a guide tube (200) for guiding the filling product, wherein the guide tube (200) has a longitudinal axis (2000), characterized in that the axis of rotation (1000) of the rotor (210) is arranged parallel to the longitudinal axis (2000) of the guide tube (200).

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, bevorzugt zur Abfüllung von Getränken, besonders bevorzugt zur Abfüllung von demineralisiertem Wasser, destilliertem Wasser, Umkehrosmosewasser oder bestimmten Quellwassern. The present invention relates to an apparatus for filling a container with a filling product, preferably for filling beverages, particularly preferably for filling demineralized water, distilled water, reverse osmosis water or certain spring waters.

Stand der Technik State of the art

Es ist bekannt, die Abfüllung von Getränken in Getränkeabfüllanlagen mittels Durchflussmessern zu steuern oder zu regeln, um ein vorgegebenes Füllvolumen in einem zu befüllenden Behälter zu erreichen. Hierfür werden beispielsweise induktive Durchflussmesser verwendet, welche in der Regel ein Messrohr umfassen, durch welches das Füllprodukt hindurchströmt. Aufgrund eines senkrecht zur Durchflussrichtung angelegten Magnetfelds kommt es zu einer Ablenkung der in dem Füllprodukt enthaltenen Ionen oder anderer geladener Teilchen senkrecht zu Magnetfeldrichtung und senkrecht zur Durchflussrichtung, wodurch zwischen gegenüberliegend angeordneten Kontaktelektroden eine Spannung ausgebildet wird, deren Höhe proportional zum Volumenstrom ist. It is known to control or regulate the bottling of beverages in beverage filling plants by means of flow meters in order to achieve a predetermined filling volume in a container to be filled. For this purpose, for example, inductive flow meters are used, which usually include a measuring tube through which the filling product flows. Due to a magnetic field applied perpendicular to the flow direction, there is a deflection of the ions contained in the filling product or other charged particles perpendicular to the magnetic field direction and perpendicular to the flow direction, whereby a voltage is formed between oppositely disposed contact electrodes, the height of which is proportional to the volume flow.

Aus der EP 0775668 B1 ist ein solcher induktiver Durchflussmesser bekannt. Für die Verwendung dieser Art von Durchflussmessern muss das Füllprodukt jedoch eine bestimmte elektrische Mindestleitfähigkeit aufweisen. Somit ist eine induktive Durchflussmessung beispielsweise bei demineralisiertem Wasser, destilliertem Wasser, Umkehrosmosewasser oder bestimmten Quellwassern nicht zuverlässig möglich. From the EP 0775668 B1 Such an inductive flow meter is known. However, for the use of this type of flowmeter, the filling product must have a certain minimum electrical conductivity. Thus, an inductive flow measurement, for example in demineralized water, distilled water, reverse osmosis water or certain spring water is not reliable possible.

Weiterhin sind Abfüllanlagen bekannt, welche thermische Massendurchflussmesser für Füllprodukte mit sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit verwenden. Bei diesen wird das Füllprodukt zumindest in einem Bereich des Förderrohres erhitzt und entweder die Temperaturdifferenz zwischen dem Ort des Aufheizens und einem stromabwärts gelegenen Temperatursensor, oder die durch das Füllprodukt entzogene Wärmemenge zur Berechnung der Strömungsgeschwindigkeit und somit des Volumenstroms herangezogen. Diese Art der Durchflussmessung ist allerdings aufwendig und für Getränkeabfüllanlagen aufgrund der hohen Taktung des Volumenstroms bei einzelnen Abfüllvorgängen nur bedingt geeignet. Weiterhin ist eine Erwärmung des Füllprodukts in der Lebensmittelindustrie oft unerwünscht, um die Produkteigenschaften des Füllprodukts bei der Abfüllung nicht zu verändern. Furthermore, bottling plants are known which use thermal mass flow meters for filling products with very low electrical conductivity. In these, the filling product is heated at least in a region of the delivery pipe and either the temperature difference between the location of the heating and a downstream temperature sensor, or the amount of heat extracted by the filling product used to calculate the flow rate and thus the volume flow. However, this type of flow measurement is complicated and suitable for beverage bottling plants due to the high timing of the flow in individual filling operations only partially. Furthermore, heating of the filling product in the food industry is often undesirable so as not to alter the product properties of the filling product during filling.

Ebenfalls bekannt ist die Regelung der Füllventile bei Fluiden sehr geringer Leitfähigkeit mittels Wägezellen. Hierbei wird das Gewicht des zu befüllenden Behälters während der Befüllung gemessen und das Füllventil bei Erreichen einer vorgegebenen Gewichtszunahme geschlossen. Eine solche Füllanlage ist aus der EP 1 025 424 B1 bekannt. Also known is the control of the filling valves in fluids of very low conductivity by means of load cells. Here, the weight of the container to be filled is measured during filling and closed the filling valve upon reaching a predetermined weight gain. Such a filling system is from the EP 1 025 424 B1 known.

Weiterhin sind Flügelrad-Durchflussmesser zur Bestimmung des Volumenstroms bekannt, bei welchen ein mit seiner Drehachse senkrecht zur Durchflussrichtung drehbar gelagertes Flügelrad eine Winkelgeschwindigkeit proportional zur Fließgeschwindigkeit des Fluids annimmt. Aus der DE 200 05 327 U1 ist ein solches Flügelrad zu entnehmen. Die Drehachse des Flügelrads ist typisch außerhalb des Durchflussquerschnitts angeordnet, um den durch die Umspülung des Flügelrads entstehenden Druckverlust zu reduzieren. Durch diese Anordnung der Rotationsachse lassen sich Totwassergebiete und Mehrfachumwälzungen innerhalb des Flügelrads meist nicht vermeiden. Aus hygienischen Gründen sind diese vor allem in der Lebensindustrie jedoch unerwünscht. Furthermore, impeller flowmeters for determining the volume flow are known in which a with its axis of rotation perpendicular to the flow direction rotatably mounted impeller assumes an angular velocity proportional to the flow velocity of the fluid. From the DE 200 05 327 U1 is such an impeller to remove. The axis of rotation of the impeller is typically located outside the flow area to reduce the pressure loss due to the flushing of the impeller. By this arrangement of the axis of rotation can Totwassergebiete and multiple recirculation within the impeller usually can not be avoided. For reasons of hygiene, however, these are undesirable, above all in the food industry.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt anzugeben, welche einen weiter verbesserten Aufbau aufweist. Starting from the known prior art, it is an object of the present invention to provide a device for filling containers with a filling product, which has a further improved structure.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved by a device for filling containers with a filling product with the features of claim 1. Advantageous developments emerge from the subclaims.

Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt ein Füllventil und einen Durchflussmesser vorgeschlagen, welcher ein Führungsrohr mit einer Längsachse zum Führen des Füllprodukts und einen sich um eine Rotationsachse drehenden Rotor umfasst, wobei das Füllprodukt längs der Längsachse strömt. Erfindungsgemäß ist die Rotationsachse des Rotors parallel zur Längsachse des Führungsrohrs angeordnet. Accordingly, an apparatus for filling a container with a filling product, a filling valve and a flow meter is proposed which comprises a guide tube having a longitudinal axis for guiding the filling product and a rotor rotating about a rotation axis, wherein the filling product flows along the longitudinal axis. According to the invention, the axis of rotation of the rotor is arranged parallel to the longitudinal axis of the guide tube.

Dadurch, dass die Rotationsachse des Rotors parallel zur Längsachse des Führungsrohrs angeordnet ist, lässt sich der Durchflussmesser derart gestalten, dass Rückströmungen oder Totwassergebiete im Bereich des Rotors im Wesentlichen vermieden werden können. Somit kommt es im Bereich des Rotors zu einem konstanten Weitertransport der Partikel des Füllprodukts in Richtung des Stromes durch das Führungsrohr. Mit anderen Worten können durch die Gestaltung des Rotors mit einer Rotationsachse parallel zur Strömungsrichtung Wirbel, welche zu einer Mehrfachumwälzung einzelner Partikel des Füllprodukts führen, im Wesentlichen vermieden werden, was insbesondere aus hygienischen Gründen vorteilhaft ist. Characterized in that the axis of rotation of the rotor is arranged parallel to the longitudinal axis of the guide tube, the flow meter can be designed such that backflow or dead water areas in the region of the rotor can be substantially avoided. Thus, in the area of the rotor, there is a constant further transport of the particles of the filling product in the direction of the flow through the guide tube. In other words, through the design of the rotor with a rotation axis parallel to the flow direction, vortices, which to a multiple circulation of individual particles of the filling lead, be substantially avoided, which is particularly advantageous for hygienic reasons.

Bevorzugt liegt die Rotationsachse des Rotors konzentrisch zum Führungsrohr, um eine symmetrische Beeinflussung der Strömung durch den Durchflussmesser und eine möglichst kompakte Bauform zu erzielen. Durch diese Anordnung kann weiterhin eine vollständige Umströmung des Rotors erreicht werden, da der Rotor vollständig in dem Strom des durch das Führungsrohr strömenden Füllprodukts liegt. Preferably, the axis of rotation of the rotor is concentric with the guide tube in order to achieve a symmetrical influence of the flow through the flow meter and a compact design as possible. By this arrangement, a full flow around the rotor can still be achieved because the rotor is completely in the flow of the filling product flowing through the guide tube.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Durchflussmesser einen Sensor auf, welcher die Umdrehungen des Rotors ermittelt und bevorzugt in ein elektrisches Pulssignal umsetzt. Hierbei wird die Rotationsdrehzahl proportional zu dem durch den Durchflussmesser strömenden Volumenstrom des Füllprodukts angenommen, so dass auf diese Weise der Volumenstrom ermittelt werden kann. In a preferred development, the flowmeter has a sensor which determines the revolutions of the rotor and preferably converts it into an electrical pulse signal. In this case, the rotational speed is assumed to be proportional to the volume flow of the filling product flowing through the flow meter, so that the volume flow can be determined in this way.

Durch Zuführung des Sensorsignals an eine Steuereinheit, welche in einer bevorzugten Variante einer die beschriebene Vorrichtung aufweisende Füllanlage zugehörig ist, kann in der Steuereinheit die Durchflussrate und somit die Durchflussmenge bestimmt werden. By supplying the sensor signal to a control unit, which in a preferred variant is associated with a filling installation having the described device, the flow rate and thus the flow rate can be determined in the control unit.

In einer bevorzugten Weiterbildung kann die Steuerung so eingerichtet sein, dass sie die Regelung des Füllventils ermöglicht. Bei Vorgabe einer bestimmten Füllmenge kann das Füllventil durch die Steuerung basierend auf den Daten des Durchflussmessers geschaltet und die Durchflussmenge und somit die Füllmenge des zu befüllenden Behälters exakt dosiert werden. In a preferred embodiment, the controller may be arranged so that it allows the control of the filling valve. When a specific filling quantity is specified, the filling valve can be switched by the controller based on the data of the flow meter and the flow rate and thus the filling quantity of the container to be filled can be precisely metered.

In einer bevorzugten Variante weisen der Rotor einen Außendurchmesser und das Führungsrohr einen Innendurchmesser auf, wobei der Rotor im Wesentlichen über den gesamten Innendurchmesser des Führungsrohrs ausgeprägt ist. Er ist dabei lediglich um ein geringes Spaltmaß zwischen Außenkante des Rotors und Führungsrohrinnenwand reduziert. Hierdurch ist stets im Wesentlichen der gesamte Durchflussquerschnitt an der Durchflussmessung beteiligt, wodurch der Einfluss von Dichteunterschieden und Inhomogenitäten innerhalb des Füllprodukts reduziert wird und die Detektion des Volumenstromes unempfindlich gegen strömungsbedingte Störungen ist. In a preferred variant, the rotor has an outer diameter and the guide tube has an inner diameter, wherein the rotor is substantially over the entire inner diameter of the guide tube pronounced. He is only reduced by a small gap between the outer edge of the rotor and guide tube inner wall. As a result, essentially the entire flow cross-section is always involved in the flow measurement, whereby the influence of density differences and inhomogeneities within the filling product is reduced and the detection of the volume flow is insensitive to flow-induced disturbances.

Der Rotor ist bevorzugt als axiales Laufrad, bevorzugt aus Kunststoff oder einer Metalllegierung, mit mindestens einer Laufschaufel, bevorzugt mit mindestens zwei Laufschaufeln, ausgebildet, wobei bei einer Mehrzahl von Schaufeln diese stets symmetrisch um die Rotationsachse des Rotors herum verteilt sind, wodurch es zu einer symmetrischen Beeinflussung der Strömungsverhältnisse durch den Rotor kommt. In einer besonders bevorzugten Variante weist das Flügelrad vier Laufschaufeln auf, welche symmetrisch um den Rotor herum verteilt sind. The rotor is preferably designed as an axial impeller, preferably made of plastic or a metal alloy, with at least one blade, preferably with at least two blades, wherein in a plurality of blades they are always distributed symmetrically around the axis of rotation of the rotor, thereby forming a symmetrical influencing of the flow conditions through the rotor comes. In a particularly preferred variant, the impeller has four blades, which are distributed symmetrically around the rotor.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist dem Rotor strömungsaufwärts mindestens eine Leitschaufel vorgelagert, welche die Strömung umlenkt und somit einen definierten Drall in dem den Rotor zugeführten Füllprodukt erzeugt. Der Drall treibt den Rotor an und versetzt ihn in Drehung. Bevorzugt werden mindestens zwei Leitschaufeln eingesetzt, welche entsprechend der Laufbeschaufelung des Rotors symmetrisch um die Rotationsachse des Rotors herum verteilt sind. Besonders bevorzugt sind vier Leitschaufeln vorgesehen und ganz besonders bevorzugt sind diese in einem Leitrad bevorzugt einteilig aus Kunststoff oder einer Metalllegierung ausgebildet. In einer besonders bevorzugten Variante ist eine gleiche Anzahl an Leitschaufeln des Leitrads und Laufschaufeln des Rotors vorgesehen, so dass die Laufschaufeln optimal angeströmt werden. Das Leitrad ist hierbei ein- oder mehrstückig in das das Führungsrohr integrierbar. In a preferred refinement, at least one guide blade upstream of the rotor upstream of the rotor deflects the flow and thus generates a defined twist in the filling product supplied to the rotor. The spin drives the rotor and sets it in rotation. Preferably, at least two guide vanes are used, which are distributed symmetrically about the rotational axis of the rotor in accordance with the rotor blades of the rotor. Particularly preferred four vanes are provided and very particularly preferably these are in a stator preferably integrally formed of plastic or a metal alloy. In a particularly preferred variant, an equal number of guide vanes of the stator and rotor blades of the rotor is provided, so that the blades are optimally flowed. The stator is in this case one or more pieces in which the guide tube can be integrated.

Durch das vorgelagerte Leitrad und den dadurch in das Füllprodukt eingeleiteten Drall kann die Ebene der mindestens einen Laufschaufel auch parallel zur Strömung des Füllprodukts angeordnet sein, ohne eine Verwindung aufzuweisen. Mit anderen Worten verläuft die mindestens eine Laufschaufel parallel zur Längsachse des Führungsrohrs. Hierdurch kann ein geringer Strömungswiderstand der Laufschaufeln erzielt werden. By the upstream stator and thus introduced into the filling swirl the plane of the at least one blade can also be arranged parallel to the flow of the filling product, without having a twist. In other words, the at least one blade extends parallel to the longitudinal axis of the guide tube. As a result, a low flow resistance of the blades can be achieved.

Somit entsteht durch die ebene Form der Laufschaufeln verglichen zu gewölbten oder gewundenen Laufschaufeln eine geringere Leistungsentnahme aus der Strömung und folglich ein geringerer Druckverlust im Füllgutstrom, wodurch der zur Volumenstrombestimmung genutzte Durchflussmesser nur eine reduzierte Beeinflussung des Abfüllprozesses erzeugt. Thus, due to the planar shape of the blades compared to curved or spiral blades less power extraction from the flow and thus a lower pressure drop in the product flow, whereby the flow meter used for flow determination produces only a reduced influence on the filling process.

Um die Positionstreue des Rotors zu gewährleisten, ist der Rotor in einem mehr- oder einstückig in das Führungsrohr integrierbaren Turbinenkäfig, bevorzugt aus Kunststoff oder einer Metalllegierung, gelagert, wobei die Lagerung bevorzugt ein Saphirlager in Kombination mit Hartmetall oder Edelstahl aufweist. Der metallische Teil ist bevorzugt als Stift oder Achszapfen in eine den Rotor tragende Achse aus einem nichtmagnetischen Material, bevorzugt einer nichtmagnetischen Kupferlegierung oder einem Kunststoff, integriert. In order to ensure the positional fidelity of the rotor, the rotor is mounted in a multi-part or one piece integrally into the guide tube turbine cage, preferably made of plastic or a metal alloy, the bearing preferably has a sapphire bearing in combination with carbide or stainless steel. The metallic part is preferably integrated as a pin or journal in an axis carrying the rotor made of a non-magnetic material, preferably a non-magnetic copper alloy or a plastic.

In einer bevorzugten Variante schließt der Turbinenkäfig direkt an das Leitrad an. Besonders bevorzugt beinhaltet das Leitrad hierbei die Funktion der Rotorlagerung auf der stromaufwärtigen Seite des Rotors und bildet somit den stromaufwärtigen Teil des Turbinenkäfigs aus. Der Turbinenkäfig ist ein- oder mehrstückig in das Führungsrohr integrierbar. In a preferred variant of the turbine cage connects directly to the stator. Especially Preferably, the stator in this case includes the function of the rotor bearing on the upstream side of the rotor and thus forms the upstream part of the turbine cage. The turbine cage is one or more pieces integrated into the guide tube.

In einer bevorzugten Variante weist der Turbinenkäfig einen Innendurchmesser auf, welcher einen effektiven Durchflussquerschnitt für das Füllprodukt definiert. In diesem Fall ist der Rotor bevorzugt im Wesentlichen über den gesamten Innendurchmesser der Turbinenkäfigs und somit im Wesentlichen über den gesamten effektiven Durchflussquerschnitt des Führungsrohrs ausgeprägt und lediglich um ein geringes Spaltmaß zwischen der Außenkante des Rotors und der Innenwand des Turbinenkäfigs reduziert. Somit ist stets im Wesentlichen der gesamte Durchflussquerschnitt an der Durchflussmessung beteiligt, wodurch der Einfluss von Dichteunterschieden und Inhomogenitäten innerhalb des Füllprodukts reduziert wird und die Detektion des Volumenstromes unempfindlich gegen strömungsbedingte Störungen ist. In a preferred variant, the turbine cage has an inner diameter which defines an effective flow cross-section for the filling product. In this case, the rotor is preferably substantially over the entire inner diameter of the turbine cage and thus substantially over the entire effective flow area of the guide tube pronounced and reduced only by a small gap between the outer edge of the rotor and the inner wall of the turbine cage. Thus, essentially the entire flow area is always involved in the flow measurement, which reduces the influence of differences in density and inhomogeneities within the filling product and the detection of the volume flow is insensitive to flow-related disturbances.

Durch die oben beschriebene rotationssymmetrische Anordnung der Leit- und Laufschaufeln heben sich die durch die Strömungsverhältnisse entstehenden radialen Kräfte auf die Lagerung des Rotors größtenteils gegenseitig auf, was zu einer Verschleißminimierung an der Lagerung führt. Mit anderen Worten kompensieren sich die durch die Strömung des Füllprodukts auf die einzelnen Laufschaufeln wirkenden radialen Kräfte gegenseitig. Due to the rotationally symmetrical arrangement of the guide vanes and rotor blades described above, the radial forces resulting from the flow conditions largely cancel each other out on the bearing of the rotor, which leads to a minimization of wear on the bearing. In other words, the radial forces acting on the individual blades due to the flow of the filling product compensate each other.

In einer bevorzugten Variante weist der Rotor zumindest in einem Bereich ferritisches oder magnetisierbares oder magnetisches Material auf. Die Bereiche, welche dieses Material aufweisen, sind bevorzugt rotationssymmetrisch, besonders bevorzugt in der mindestens einen Laufschaufel, über den Rotor hinweg verteilt. In a preferred variant, the rotor has ferritic or magnetizable or magnetic material in at least one region. The regions which comprise this material are preferably rotationally symmetrical, particularly preferably distributed in the at least one rotor blade, over the rotor.

Die Messung der Umdrehungen beziehungsweise der Rotationsdrehzahl des Rotors mittels des oben genannten Sensors erfolgt bevorzugt berührungslos, besonders bevorzugt magnetisch oder induktiv. Es wird bevorzugt ein Hall-Sensor oder ein induktiver Näherungsschalter eingesetzt, welcher bevorzugt in einer Ausprägung des Führungsrohrs durch eine Sensoraufnahme gehalten wird. Der Sensor wandelt die Rotationsdrehzahl hierbei bevorzugt in ein drehzahlproportionales Frequenzsignal, bevorzugt in Form eines Rechtecksignals, welches an eine außerhalb der Vorrichtung bestehende Steuerung zur Regelung des Füllventils geleitet wird. Das drehzahlproportionale Frequenzsignal ist hierbei im Wesentlichen von der Geometrie des Durchflussmessers und den darin befindlichen Strömungsbedingungen des Füllprodukts abhängig. Somit kann über das drehzahlproportionale Frequenzsignal der Volumenstrom abgeleitet werden, welcher in einem bestimmten, angegebenen Bereich in einem linearen Verhältnis zum Frequenzsignal steht. Außerhalb dieses Bereichs verhält sich der Volumenstrom nichtlinear zum Frequenzsignal. The measurement of the revolutions or the rotational speed of the rotor by means of the above-mentioned sensor is preferably carried out without contact, particularly preferably magnetically or inductively. A Hall sensor or an inductive proximity switch is preferably used, which is preferably held in an embodiment of the guide tube by a sensor receptacle. In this case, the sensor preferably converts the rotational speed into a speed-proportional frequency signal, preferably in the form of a rectangular signal, which is passed to an external control device for regulating the filling valve. The speed-proportional frequency signal is essentially dependent on the geometry of the flow meter and the flow conditions of the filling product therein. Thus, the volume flow can be derived via the speed-proportional frequency signal, which is in a specific, specified range in a linear relationship to the frequency signal. Outside this range, the volume flow behaves non-linearly with the frequency signal.

Der elektrische Anschluss an die Steuerung weist bevorzugt einen geschirmten Anschluss oder einen 4-Pin-Stecker auf. Bei einer bevorzugten Variante, welche mit einem Hall-Sensor versehen ist, ist dieser radial außerhalb des mindestens einen Bereichs magnetischen Materials des Rotors angeordnet und detektiert über die aufgrund der Rotordrehung entstehenden Änderung des Magnetfelds die Rotationsdrehzahl. Alternativ kann auch ein induktiver Näherungsschalter zur Rotationsdrehzahlbestimmung verwendet werden, bei welchem der mindestens eine Bereich ferritischen beziehungsweise magnetisierbaren Materials des drehenden Rotors beim Passieren des induktiven Näherungsschalters eine Änderung der Induktionsspannung bewirkt. The electrical connection to the controller preferably has a shielded connection or a 4-pin connector. In a preferred variant, which is provided with a Hall sensor, this is arranged radially outside of the at least one region of magnetic material of the rotor and detects the resulting due to the rotor rotation change in the magnetic field, the rotational speed. Alternatively, an inductive proximity switch can be used for rotational speed determination, in which the at least one region of ferritic or magnetizable material of the rotating rotor when passing the inductive proximity switch causes a change in the induction voltage.

In einer bevorzugten Variante weist das bevorzugt aus einem Kunststoff oder einer Metalllegierung bestehende Führungsrohr einen Einlaufstutzen und einen Auslaufstutzen auf, wobei diese bevorzugt den Durchmesser des Führungsrohrs aufweisen und besonders bevorzugt konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet sind. In einer Weiterführung ist an dem Durchflussmesser ein bevorzugt zylindrisch verlaufender Einlaufbereich stromaufwärts und ein bevorzugt zylindrisch verlaufender Auslaufbereich stromabwärts angebracht, wobei ersterer bevorzugt eine Länge von mindestens dem Zehnfachen des Führungsrohrdurchmessers und letzterer bevorzugt eine Länge von mindestens dem Fünffachen des Führungsrohrdurchmessers aufweist. Besonders bevorzugt weisen der Einlauf- und der Auslaufbereich ebenfalls den Durchmesser des Führungsrohrs auf. Durch diese Weiterführung können Störungen der Strömung reduziert und die Zuströmung des Durchflussmessers homogen ausgerichtet werden, was die Messgenauigkeit des Durchflussmessers nochmals steigert. In a preferred variant, the guide tube, which is preferably composed of a plastic or a metal alloy, has an inlet connection and an outlet connection, wherein these preferably have the diameter of the guide tube and are particularly preferably arranged concentrically to the axis of rotation. In a continuation, a preferably cylindrically extending inlet region upstream and a preferably cylindrically extending outlet region downstream are attached to the flow meter, the former preferably having a length of at least ten times the guide tube diameter and the latter preferably having a length of at least five times the guide tube diameter. Particularly preferably, the inlet and the outlet region also have the diameter of the guide tube. Through this continuation, flow disturbances can be reduced and the inflow of the flow meter can be aligned homogeneously, which further increases the measuring accuracy of the flow meter.

Eine Weiterführung kann zusätzlich einen in den Durchflussmesser integrierten Temperatursensor, bevorzugt aus Messing oder Edelstahl, enthalten, wobei der Temperatursensor bevorzugt als Pt-100-Dreileiter oder Pt-1000-Dreileiter gestaltet ist. Über diesen können beispielsweise Dichteänderungen des Füllprodukts infolge von Temperaturschwankungen kompensiert werden. A continuation may additionally include a built-in flow meter temperature sensor, preferably made of brass or stainless steel, wherein the temperature sensor is preferably designed as a Pt-100 three-wire or Pt-1000 three-wire. By way of example, density changes of the filling product as a result of temperature fluctuations can be compensated for.

Zum Schutz des Turbinensystems, bestehend aus Leitrad, Laufrad und Turbinenkäfig kann dem Leitrad stromaufwärts ein Filter, bevorzugt ein Siebfilter, vorangestellt werden. To protect the turbine system, consisting of stator, impeller and turbine cage upstream of the stator, a filter, preferably a mesh filter, are preceded.

Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures

Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Preferred further embodiments and aspects of the present invention are explained in more detail by the following description of the figures. Showing:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt innerhalb eines Füllorgans einer Vorrichtung in einer perspektivischen Gesamtansicht; 1 a schematic representation of an embodiment of an apparatus for filling containers with a filling product within a filling member of a device in a perspective overall view;

2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Turbinen-Durchflussmessers zur Bestimmung des Volumenstroms gemäß 1 in einer perspektivischen Querschnittansicht; und 2 a schematic representation of an embodiment of a turbine flow meter for determining the flow rate according to 1 in a perspective cross-sectional view; and

3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Turbinen-Durchflussmessers zur Bestimmung des Volumenstroms gemäß 1 in einer Mittelebenen-Schnittansicht. 3 a schematic representation of an embodiment of a turbine flow meter for determining the flow rate according to 1 in a midplane sectional view.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Detailed description of preferred embodiments

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden. In the following, preferred embodiments will be described with reference to the figures. In this case, identical, similar or equivalent elements in the different figures are denoted by identical reference numerals and a repeated description of these elements will be omitted in the following description in part in order to avoid redundancies.

Den 1 bis 3 ist eine Vorrichtung 1 zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt zu entnehmen, welche ein füllproduktdurchströmtes Führungsrohr 200 mit einer Längsachse 2000 aufweist, an welchem ein Füllventil 10 und ein Durchflussmesser 20 zur Bestimmung der Durchflussmenge durch das Füllventil angeordnet sind, wobei der Durchflussmesser einen durch den Füllproduktvolumenstrom angetriebenen Rotor 210 mit einer Rotationsachse 1000, die parallel zur Längsachse 2000 liegt, aufweist. The 1 to 3 is a device 1 to take for filling a container with a filling product, which is a filling product flowed through guide tube 200 with a longitudinal axis 2000 has, on which a filling valve 10 and a flow meter 20 for determining the flow rate through the filling valve are arranged, wherein the flow meter driven by the Füllproduktvolumenstrom rotor 210 with a rotation axis 1000 parallel to the longitudinal axis 2000 lies, has.

1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt innerhalb eines Füllorgans 2 einer Füllmaschine in einer perspektivischen Gesamtansicht. Das Füllorgan 2 ist an eine hier nicht gezeigte Vorrichtung zur Bereitstellung des Füllprodukts, beispielsweise an einen hier nicht gezeigten Vorlagekessel, angebunden, um hier nicht gezeigte Behälter mit dem Füllprodukt zu befüllen. Einer Zuführung 3 für das Füllprodukt schließt sich ein Einlaufbereich 30 an, welcher das Füllprodukt dem Durchflussmesser 20 zuführt. Nach Passieren des Durchflussmessers 20 strömt das Füllprodukt durch einen Auslaufbereich 32, welcher mit einem Füllventil 10 verbunden ist. Unterhalb eines Auslaufs einer Rohrverbindung 4 ist eine Behälteraufnahme 5 angebracht, mittels welcher die zu befüllenden Behälter während des Befüllens aufgenommen werden können. 1 is a schematic representation of an embodiment of a device 1 for filling containers with a filling product within a filling element 2 a filling machine in a perspective overall view. The filling organ 2 is connected to a device, not shown here for providing the filling product, for example, to a feed tank, not shown here, connected to fill here not shown container with the filling product. A feeder 3 for the filling product, an inlet area closes 30 at which the filling product the flow meter 20 supplies. After passing the flowmeter 20 the filling product flows through a discharge area 32 , which with a filling valve 10 connected is. Below an outlet of a pipe connection 4 is a container receptacle 5 attached, by means of which the containers to be filled can be received during filling.

In der in 2 gezeigten Ausführungsform eines Turbinen-Durchflussmessers zur Bestimmung des Volumenstroms gemäß 1 in einer perspektivischen Querschnittansicht strömt ein Füllprodukt, beispielsweise destilliertes Wasser, demineralisiertes Wasser, Umkehrosmosewasser oder Quellwasser, mit einer Durchflussrichtung 100 durch einen Einlaufstutzen 202 in ein Führungsrohr 200 mit einer Längsachse 2000 auf ein vier Leitschaufeln 222 aufweisendes Leitrad 220. Vom diesem gelangt das Füllprodukt auf einen sich um eine Rotationsachse 1000 drehenden, mit vier Laufschaufeln 211 versehenen Rotor 210 und über einen Auslaufstutzen 204 wieder hinaus, wobei die Längsachse 2000 des Führungsrohrs 200 und die Rotationsachse 1000 des Rotors konzentrisch zueinander angeordnet sind. In der der 2 entnehmbaren Ausführungsform besteht der Rotor 210 aus amorphen thermoplastischen Polyetherimid. Alternativ kann der Rotor 210 auch aus einem anderen Kunststoff wie beispielsweise PEEK oder einer nichtmagnetischen Metalllegierung bestehen. Das Führungsrohr ist in der gezeigten Ausführung aus einem Polyphenylenether ausgebildet, kann aber alternativ auch aus einem anderem Kunststoff oder einer Metalllegierung wie Messing oder Edelstahl bestehen. In the in 2 shown embodiment of a turbine flow meter for determining the flow rate according to 1 in a perspective cross-sectional view flows a filling product, such as distilled water, demineralized water, reverse osmosis or spring water, with a flow direction 100 through an inlet pipe 202 in a guide tube 200 with a longitudinal axis 2000 on a four vanes 222 having stator 220 , From this, the filling product reaches one about an axis of rotation 1000 rotating, with four blades 211 provided rotor 210 and via a spout 204 back out, with the longitudinal axis 2000 of the guide tube 200 and the rotation axis 1000 of the rotor are arranged concentrically to each other. In the 2 removable embodiment, there is the rotor 210 of amorphous thermoplastic polyetherimide. Alternatively, the rotor 210 also consist of another plastic such as PEEK or a non-magnetic metal alloy. The guide tube is formed in the embodiment shown from a polyphenylene ether, but may alternatively consist of another plastic or a metal alloy such as brass or stainless steel.

Durch die Anordnung der Rotationsachse 1000 konzentrisch zum Führungsrohr 200 kann der Rotor 210 als axiales Laufrad 220 ausgebildet werden, wodurch Rückströmungen oder Totwassergebiete im Bereich des Rotors 210 im Wesentlichen vermieden werden können, da der Rotor 210 vollständig in dem Strom des durch das Führungsrohr 200 strömenden Füllprodukts liegt. Damit kommt es im Bereich des Rotors 210 zu einem konstanten Weitertransport der Partikel des Füllprodukts in Richtung des Stromes durch das Führungsrohr und es können hierdurch Wirbel, welche zu einer Mehrfachumwälzung einzelner Partikel des Füllprodukts führen können, im Wesentlichen vermieden werden. Weiterhin kommt es aufgrund der symmetrischen Anordnung zu einer symmetrischen Beeinflussung der Strömungsverhältnisse durch den Rotor 210, so dass auch das Strömungsverhalten stromabwärts des Rotors 210 verbessert werden kann. By the arrangement of the rotation axis 1000 concentric with the guide tube 200 can the rotor 210 as an axial impeller 220 be formed, causing backflow or dead water in the area of the rotor 210 can essentially be avoided because the rotor 210 completely in the flow of the through the guide tube 200 flowing filling product is located. This happens in the area of the rotor 210 to a constant further transport of the particles of the filling product in the direction of the flow through the guide tube and it can thereby vortex, which can lead to a multiple circulation of individual particles of the filling product, can be substantially avoided. Furthermore, it comes due to the symmetrical arrangement to a symmetrical influence of the flow conditions through the rotor 210 , so that the flow behavior downstream of the rotor 210 can be improved.

Der Rotor 210 ist mittels eines aus Polyetherimid bestehenden Turbinenkäfigs 230 gelagert, wobei das ebenfalls aus Polyetherimid gestaltete Leitrad 220 gleichzeitig den stromaufwärtigen Teil des Turbinenkäfigs 230 darstellt, derart, dass die stromaufwärtige Lagerung des Rotors 210, in diesem Fall eine Saphirlagerung 232, in das Leitrad integriert ist und Leitrad 220 und Turbinenkäfig 230 formschlüssig zusammensteckbar und zentrierbar sind. Hierbei ist der metallische Teil der Lagerung als Stifte in eine den Rotor tragende Achse aus einer nichtmagnetischen Kupferlegierung integriert. Das System aus Leitrad 220, Rotor 210 und Turbinenkäfig 230 wird für den Zusammenbau des Durchflussmessers 20 durch den Auslaufstutzen 204 in das Führungsrohr 200 gesteckt. Die Position in Richtung der Längsachse 2000 ist über einen Anschlag, bestehend aus einem Absatz im Führungsrohr 200 und ein Anschlag am Leitrad 220, sichergestellt. Ein Verrutschen und Verdrehen des Turbinenkäfigs 230 wird durch eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Turbinenkäfig 230 und einer aus Polyphenylenether bestehende Sensoraufnahme 242, welche über eine Ausprägung 206 des Führungsrohrs 200 aufgenommen wird, verhindert. Die Sensoraufnahme 242 weist einen Sensor 240, hier einen Hall-Effekt-Sensor, und einen elektrischen Anschluss 244 zur Verbindung des Sensors 240 mit einer hier nicht gezeigten Steuerung auf. The rotor 210 is by means of a polyetherimide existing turbine cage 230 stored, which also designed from polyether imide stator 220 at the same time the upstream part of the turbine cage 230 represents, such that the upstream storage of the rotor 210 , in this case a sapphire storage 232 , is integrated in the stator and stator 220 and turbine cage 230 form-fitting can be plugged together and centered. Here, the metallic part of the bearing is integrated as pins in a rotor-bearing axis made of a non-magnetic copper alloy. The system of stator 220 , Rotor 210 and turbine cage 230 is used for the assembly of the flow meter 20 through the outlet nozzle 204 in the guide tube 200 plugged. The position in the direction of the longitudinal axis 2000 is about a stop, consisting of a paragraph in the guide tube 200 and a stop on the stator 220 , guaranteed. Slipping and twisting of the turbine cage 230 is achieved by a positive connection between the turbine cage 230 and a polyphenylene ether sensor receptacle 242 , which have an expression 206 of the guide tube 200 recorded is prevented. The sensor holder 242 has a sensor 240 , here a Hall effect sensor, and an electrical connection 244 to connect the sensor 240 with a controller not shown here.

Wie in 2 ersichtlich, weist der Rotor 210 einen Außendurchmesser d und der Turbinenkäfig 230 einen Innendurchmesser De auf, welcher einen effektiven Durchflussquerschnitt für das Füllprodukt definiert, wobei der Rotor 210 im Wesentlichen über den gesamten Innendurchmesser De des Turbinenkäfigs 230 ausgeprägt ist und lediglich um ein geringes Spaltmaß zwischen Außenkante des Rotors 210 und Turbinenkäfiginnenwand reduziert ist. Hierdurch ist stets der gesamte effektive Durchflussquerschnitt an der Durchflussmessung beteiligt, wodurch der Einfluss von Dichteunterschieden und Inhomogenitäten innerhalb des Füllprodukts reduziert wird und die Detektion des Durchflusses sehr unempfindlich gegen strömungsbedingte Störungen ist. As in 2 can be seen, the rotor 210 an outer diameter d and the turbine cage 230 an inner diameter De on, which defines an effective flow area for the filling product, wherein the rotor 210 essentially over the entire inner diameter De of the turbine cage 230 is pronounced and only by a small gap between the outer edge of the rotor 210 and turbine cage inner wall is reduced. As a result, the entire effective flow area is always involved in the flow measurement, which reduces the influence of density differences and inhomogeneities within the fill product and the detection of the flow is very insensitive to flow disturbances.

Bei Durchströmung des Durchflussmessers 20 durch das Füllprodukt teilt das Leitrad 220 den Volumenstrom des Füllprodukts in diesem Fall in vier Teile, erzeugt durch die Form der Leitschaufeln 222 einen Drall in dem Strom des Füllprodukts und ebenso eine Anströmung der Laufschaufeln 211 des Rotors 210. Dieser wird durch die drallbehaftete Zuströmung des Füllprodukts aus dem Leitrad 220 in Rotation versetzt. Die Rotationsdrehzahl des Rotors 210 ist hierbei in einem bestimmten Bereich proportional zu dem Volumenstrom des Füllprodukts. Zur Detektion der Rotationsdrehzahl weist der Rotor 210 in zwei sich gegenüberliegenden Laufschaufeln 211 des Rotors 210 magnetisches Material 212, im vorliegenden Fall Hartferrit-Magnete, auf, welches Magnetfelder erzeugt. Es kann jedoch auch eine beliebige andere Anzahl an symmetrisch um die Rotationsache 1000 des Rotors 210 angeordneten Magneten verwendet werden. Alternativ können der Turbinenkäfig, das Leitrad 220 und die Sensoraufnahme 242 auch aus einem anderen Kunststoff oder einer Metalllegierung hergestellt sein. With flow through the flow meter 20 through the filling divides the stator 220 the volume flow of the filling product in this case in four parts, produced by the shape of the vanes 222 a swirl in the flow of the filling product and also a flow of the blades 211 of the rotor 210 , This is due to the swirling inflow of the filling product from the stator 220 set in rotation. The rotational speed of the rotor 210 is in this case in a certain range proportional to the volume flow of the filling product. For detecting the rotational speed, the rotor 210 in two opposing blades 211 of the rotor 210 magnetic material 212 , in the present case hard ferrite magnets, which generates magnetic fields. However, it may also be any other number of symmetrical about the rotation axis 1000 of the rotor 210 arranged magnets are used. Alternatively, the turbine cage, the stator 220 and the sensor receptacle 242 also be made of a different plastic or a metal alloy.

Durch den symmetrischen Aufbau des Rotors 210 und die oben beschriebene, damit einhergehende symmetrische Beeinflussung der Strömungsverhältnisse heben sich die aufgrund der Anströmung und Umlenkung des Füllgutstroms entstehenden radialen Kräfte auf die Lagerung des Rotors 210 im Wesentlichen auf, was aufgrund der hieraus entstehenden geringen Belastung der Lagerung eine hohen Langlebigkeit der Lagerung des Rotors 210 bewirkt. Due to the symmetrical structure of the rotor 210 and the above-described, symmetrical influencing of the flow conditions associated therewith lift the resulting radial forces due to the flow and deflection of the product flow on the bearing of the rotor 210 essentially on what a high longevity of the bearing of the rotor due to the resulting low burden of storage 210 causes.

Die Rotationsdrehzahl des Rotors 210 wird mittels des in der Sensoraufnahme 242 befindlichen Hall-Effekt-Sensors 240 detektiert, derart, dass beim Passieren eines der Hartferrit-Magnete 212 der Sensor 240 die Änderung des Magnetfelds detektiert und bei rotierendem Rotor 210 folglich ein Pulssignal erzeugt, welches gemäß 1 in einer nicht gezeigten Steuerung durch Ermittlung der Durchflussrate und unter Ansteuerung des Füllventils 10 zu einer genauen Dosierung der Füllmenge verwendet werden kann. Der Hall-Effekt-Sensor generiert somit eine Pulsrate mit einer definierten Anzahl an Pulsen in Bezug auf einen bestimmten Volumenstrom. The rotational speed of the rotor 210 is by means of the sensor in the recording 242 located Hall effect sensor 240 detected, such that when passing one of the hard ferrite magnets 212 the sensor 240 the change of the magnetic field detected and with rotating rotor 210 consequently generates a pulse signal, which according to 1 in a controller not shown by determining the flow rate and under control of the filling valve 10 can be used for a precise dosage of the filling amount. The Hall effect sensor thus generates a pulse rate with a defined number of pulses in relation to a specific volume flow.

Alternativ kann der Sensor auch als induktiver Näherungsschalter gestaltet sein, wobei die oben beschriebenen Bereiche magnetischen Materials 212 dann nicht magnetisch ausgestaltet sind, sondern aus einem magnetisierbaren oder ferritischen Material, wie beispielsweise Edelstahl bestehen. Hierbei misst der induktive Näherungsschalter die beim Passieren der Position des induktiven Näherungsschalters durch das über den Rotor 210 achssymmetrisch verteilte ferritische beziehungsweise magnetisierbare Material 212 entstehende Änderung der Induktionsspannung. Analog des Messprinzips des Hall-Effekt-Sensors generiert der induktive Näherungsschalter ein Pulssignal, was wiederum über die Steuerung zur Regelung des in 1 gezeigten Ventils 10 genutzt werden kann. Alternatively, the sensor may also be designed as an inductive proximity switch, wherein the above-described regions of magnetic material 212 are then not designed magnetically, but consist of a magnetizable or ferritic material, such as stainless steel. Here, the inductive proximity switch measures when passing through the position of the inductive proximity switch through the rotor 210 axially symmetric distributed ferritic or magnetizable material 212 resulting change in the induction voltage. Analogous to the principle of measurement of the Hall effect sensor, the inductive proximity switch generates a pulse signal, which in turn is transmitted via the control for controlling the in 1 shown valve 10 can be used.

Ein weiterer Vorteil des stromaufwärts gelegenen Leitrads 220, welches die Strömung mit einem Drall beaufschlagt, ist, dass hierdurch am Rotor 210 wie in 2 ersichtlich keine verwundenen Laufschaufeln 212 erforderlich sind, sondern auch bei Laufschaufeln 212, welche sich in Strömungsrichtung erstrecken, durch die aus dem Leitrad 220 austretende drallbehaftete Strömung ein Drehmoment auf den Rotor 210 erzeugt wird. Hierdurch ist die die Integration des magnetischen Materials 212 beziehungsweise des magnetisierbaren oder ferritischen Materials sowie die Fertigung des Rotors 210 erheblich erleichtert. Weiterhin vorteilhaft an der in 2 gezeigten Ausgestaltung der Laufschaufeln 212 ist, dass die gerade Form der Laufschaufeln 212 verglichen zu verwundenen Laufschaufeln eine geringere Leistungsentnahme aus der Strömung generiert, es folglich zu einem geringeren Druckverlust im Füllgutstrom kommt und der lediglich zur Volumenstrombestimmung genutzte Durchflussmesser 20 somit in dieser Form eine marginale Beeinflussung des Abfüllprozesses erzeugt. Another advantage of the upstream stator 220 , which acts on the flow with a twist, that is thereby on the rotor 210 as in 2 there are no twisted blades 212 are required, but also with blades 212 , which extend in the flow direction, through the from the stator 220 emerging swirling flow torque to the rotor 210 is produced. This is the integration of the magnetic material 212 or the magnetizable or ferritic material and the manufacture of the rotor 210 considerably relieved. Furthermore advantageous at the in 2 shown embodiment of the blades 212 is that the straight shape of the blades 212 compared to twisted blades one generates less power from the flow, thus resulting in a lower pressure drop in the product flow and the only used for determining the flow rate flow meter 20 thus produces a marginal influence on the filling process in this form.

3 zeigt den Durchflussmesser 20 in der oben beschriebenen Ausführungsform in einer Mittelebenen-Schnittansicht. Deutlich zu erkennen sind in dieser Ansicht die formschlüssigen Verbindungen zwischen Führungsrohr 200 und Leitrad 220, Leitrad 220 und Turbinenkäfig 230, und Turbinenkäfig 230 und Sensoraufnahme 242, sowie die Saphirlagerungen 232 zur Lagerung des Rotors 210 in Turbinenkäfig 230 stromabwärts und Leitrad 220 stromaufwärts des Rotors 210. So fixiert die Sensoraufnahme 242 den Turbinenkäfig 230 axial zur Durchflussrichtung 100 respektive zur Rotationsachse 1000 des Rotors 210, sowie aufgrund der kreisrunden Form der Sensoraufnahme 242 und der äquivalenten Aussparung des Turbinenkäfigs 230 ebenfalls radial in Bezug zur Rotationsachse 1000 des Rotors 210. Durch eine leichte radiale Übermaßpassung zwischen Turbinenkäfig 230 und Leitrad 220 kann das System aus Leitrad 220, Rotor 210 und Turbinenkäfig 230 als Baugruppe vormontiert werden, was einen Einbau in das Führungsrohr 200 erleichtert. 3 shows the flow meter 20 in the above-described embodiment in a center plane sectional view. Clearly visible in this view, the positive connections between the guide tube 200 and stator 220 , Stator 220 and turbine cage 230 , and turbine cage 230 and sensor recording 242 , as well as the sapphire bearings 232 for storage of the rotor 210 in turbine cage 230 downstream and stator 220 upstream of the rotor 210 , This fixes the sensor mount 242 the turbine cage 230 axially to the flow direction 100 respectively to the axis of rotation 1000 of the rotor 210 , as well as due to the circular shape of the sensor receptacle 242 and the equivalent recess of the turbine cage 230 also radially with respect to the axis of rotation 1000 of the rotor 210 , Through a slight radial interference fit between turbine cage 230 and stator 220 can the system of stator 220 , Rotor 210 and turbine cage 230 be pre-assembled as an assembly, which is an installation in the guide tube 200 facilitated.

Ebenfalls in 3 deutlich zu erkennen sind die in den Rotor 210 eingebrachten, als magnetisches Material 212 verwendeten Hartferrit-Magnete. Die Hartferrit-Magnete sind in hierfür vorgesehenen Taschen in zwei sich gegenüberliegenden Laufschaufeln des Rotors 210 mittels Presspassung fixiert. Natürlich können die Hartferrit-Magnete oder alternativ ein anderes magnetisches Material beziehungsweise bei Verwendung eines induktive Näherungsschalters zur Durchflussmessung magnetisierbares oder ferritisches Material ebenfalls durch andere Fertigungsverfahren und Verbindungstechniken, wie beispielsweise Kleben, Einklipsen, Umspritzen oder Vergießen mit dem Rotor 210 verbunden werden. Also in 3 clearly visible in the rotor 210 introduced as a magnetic material 212 used hard ferrite magnets. The hard ferrite magnets are in pockets provided for this in two opposing blades of the rotor 210 fixed by press fitting. Of course, the hard ferrite magnets, or alternatively another magnetic material, or magnetizable or ferritic material using a flow rate inductive proximity switch, may also be made by other manufacturing techniques and bonding techniques, such as gluing, clipping, overmolding, or potting with the rotor 210 get connected.

Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Where applicable, all individual features illustrated in the individual embodiments may be combined and / or interchanged without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Vorrichtung contraption
100 100: Durchflussrichtung Flow direction
2 2: Füllorgan Filling head
3 3: Zuführung feed
30 30: Einlaufbereich intake area
32 32: Auslaufbereich discharge area
4 4: Rohrverbindung pipe connection
5 5: Behälteraufnahme container receptacle
10 10: Füllventil filling valve
20 20: Durchflussmesser Flowmeter
200 200: Führungsrohr guide tube
202 202: Einlaufstutzen flowguide
204 204: Auslaufstutzen outlet connection
206 206: Ausprägung shaping
2000 2000: Längsachse longitudinal axis
210 210: Rotor rotor
211 211: Laufschaufel blade
212 212: Magnetisches Material Magnetic material
1000 1000: Rotationsachse axis of rotation
220 220: Leitrad stator
222 222: Leitschaufel vane
230 230: Turbinenkäfig turbine cage
232 232: Saphirlager Jewel bearing
240 240: Sensor sensor
242 242: Sensoraufnahme sensor recording
244 244: Elektrischer Anschluss Electrical connection
d d: Außendurchmesser des Rotors Outer diameter of the rotor
D D: Innendurchmesser des Führungsrohrs Inner diameter of the guide tube
De de: Innendurchmesser des Turbinenkäfigs Inner diameter of the turbine cage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0775668 B1 [0003]
EP 1025424 B1 [0005]
DE 20005327 U1 [0006]

Claims

Contraption ( 1 ) for filling a container with a filling product, comprising a filling valve ( 10 ) and a flow meter ( 20 ), which one around a rotation axis ( 1000 ) rotating rotor ( 210 ) and a guide tube ( 200 ) for guiding the filling product, wherein the guide tube ( 200 ) a longitudinal axis ( 2000 ), characterized in that the axis of rotation ( 1000 ) of the rotor ( 210 ) parallel to the longitudinal axis ( 2000 ) of the guide tube ( 200 ) is arranged.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the axis of rotation ( 1000 ) of the rotor ( 210 ) concentric with the guide tube ( 200 ) is arranged.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that a sensor ( 240 ) for determining the rotational speed of the rotor ( 210 ) is provided, preferably for implementing the rotational speed of the rotor ( 210 ) into an electrical pulse signal.

Contraption ( 1 ) according to claim 3, characterized in that a control for regulating the position of the filling valve ( 10 ), whereby the controller with the sensor ( 240 ) communicates.

Contraption ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the sensor ( 240 ) is a non-contact, preferably magnetic or inductive, measuring, particularly preferably a Hall effect sensor or an inductive proximity switch.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the sensor ( 240 ) in one form ( 206 ) of the guide tube ( 200 ) in a sensor receptacle ( 242 ) is held.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 210 ) has an outer diameter (d) and the guide tube ( 200 ) has an inner diameter (D), wherein the outer diameter of the rotor ( 210 ) substantially to the inner diameter (D) of the guide tube ( 200 ) corresponds.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 210 ) in a multi-part or one-piece in the guide tube ( 200 ) integratable turbine cage ( 230 ), wherein the turbine cage ( 230 ) has an inner diameter (De), which defines an effective flow cross-section, and the outer diameter (d) of the rotor ( 210 ) substantially to the inner diameter (De) of the carrier cage ( 230 ) corresponds.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 210 ) is formed as an axial impeller and at least one blade ( 211 ), preferably four blades ( 211 ), wherein the blades ( 211 ) are preferably distributed symmetrically around the circumference.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that upstream of the rotor ( 210 ) at least one vane ( 222 ) is provided for introducing a spin into the filling product, preferably four symmetrically arranged around the circumference vanes ( 222 ), wherein the guide vanes ( 222 ) preferably as a stator ( 220 ) are executed.

Contraption ( 1 ) according to claims 8 and 9, characterized in that the same number of moving blades ( 211 ) and vanes ( 222 ) are provided.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 210 ) at least in one area ferritic, magnetizable and / or magnetic material ( 212 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide tube ( 200 ) an inlet area ( 30 ) and an outlet area ( 40 ) and the length of the inlet area ( 30 ) at least ten times the inner diameter (D) of the guide tube ( 200 ) and / or the length of the discharge area ( 40 ) at least five times the inner diameter (D) of the guide tube ( 200 ) corresponds.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the flow meter ( 20 ) has an integrated temperature sensor, preferably made of brass or stainless steel, wherein the temperature sensor is preferably designed as Pt 100 three-wire or Pt 1000 three-wire.