Sanitärer Ovalzahnrad-Durchflussmesser aus Edelstahl für CIP-Dosierung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Entwickelt für Anlagen, die Joghurt, Dessertcreme, Fruchtkonzentrat, Sirup und Speiseöl in Verpackungen abfüllen, bei denen jedes Gramm über dem Zielwert ein direkter Verlust ist. Dieses Messgerät misst das Volumen, das tatsächlich durch die Leitung geflossen ist, in einer Kammer, die vor Ort gereinigt werden kann, für Audits dokumentiert und ohne Neukalibrierung zwischen Produkten gewechselt werden kann.

Sanitärer Ovalzahnrad-Durchflussmesser aus 316L mit Tri-Clamp-Anschlüssen und abgedichtetem Registerkopf.

Zweite Ansicht: spaltfreie hygienische Körper, keine Gewindetaschen im Produktpfad.

Warum Abfüllanlagen die indirekte Durchflussmessung übertreffen

Die meisten Abfüllanlagen beginnen mit einem Turbinen- oder einem elektromagnetischen Messgerät, da beide billig und bekannt sind. Beide inferieren den Durchfluss: die Turbine aus der Geschwindigkeit, mit der sich ihr Rotor dreht, das elektromagnetische Messgerät aus der Spannung, die über eine leitfähige Flüssigkeit induziert wird. Die Schlussfolgerung funktioniert, solange das Produkt identisch bleibt. Sie bricht in dem Moment zusammen, in dem sich Viskosität, Temperatur oder Belüftung ändern — und in einer Molkerei- oder Getränkelinie geschieht dies mehrmals täglich, zwischen Produkt und CIP-Lauge.

Die kommerziellen Folgen sind messbar. Ein Messgerät, das bei einer 200-g-Tasse über 40.000 Tassen pro Schicht um ein Prozent zu niedrig anzeigt, verschenkt etwa 80 kg Produkt pro Schicht, rund 20 Tonnen pro Jahr auf einer einzigen Linie. Derselbe Fehler in die andere Richtung führt zu Überfüllungsbeschwerden, Gewichtskontrollen im Einzelhandel und Nacharbeit in der Verpackungshalle. Ingenieure verbringen dann Wochen damit, Viskositätskorrekturtabellen zu erstellen, denen niemand vollständig vertraut.

Ein Verdrängermessgerät eliminiert die Schlussfolgerung. Es schließt ein festes Produktvolumen zwischen Rotor und Kammerwand ein und zählt, wie oft dieses Volumen gefüllt und entleert wird. Viskositätsänderungen beeinflussen den Druck, der erforderlich ist, um das Produkt durchzudrücken; sie ändern nicht, wie viel Produkt in die Kammer passt.

Zwei Arbeitsbedingungen, nebeneinander gemessen

Wie die Messkammer Produkt zählt, anstatt zu raten

Im Inneren der Kammer dreht sich ein Paar Ovalrotoren im Eingriff, angetrieben nur durch den Druck des Produkts selbst. Während sie sich drehen, schließen sie eine feste Sichel Volumen am Einlass ab, tragen sie um die Kammerwand herum und geben sie am Auslass frei. Jede Umdrehung des Paares verdrängt daher eine bekannte Flüssigkeitsmenge, unabhängig davon, ob es sich bei dieser Flüssigkeit um wasserdünne Lauge oder Dessertcreme handelt.

Ein berührungsloser Abgriff erfasst jede Umdrehung und wandelt sie in Impulse um. Die Kalibrierkonstante, ausgedrückt in Impulsen pro Liter, wird auf einem gravimetrischen Prüfstand gemessen und auf dem Zertifikat aufgedruckt. Da das Messelement ein festes geometrisches Volumen ist, driftet die Konstante nicht, wenn sich das Medium ändert — das ist die einzig nützlichste Eigenschaft auf einer Linie, die sechs Rezepte pro Tag fährt.

Zwei Nebeneffekte des Prinzips sind für Ingenieure wichtig. Erstens benötigt das Messgerät kein entwickeltes Geschwindigkeitsprofil, sodass kein gerader Einlauf- oder Auslaufabschnitt erforderlich ist; es kann zwischen einem Ventilblock und einer Abfüllmaschine mit Bögen auf beiden Seiten platziert werden. Zweitens ist die Scherung gering, da sich die Rotoren langsam mit einigen hundert U/min drehen, weshalb dieses Design für Produkte geeignet ist, die nicht durch die Pumpe oder das Instrument beschädigt werden dürfen. Wo eine Leitung nicht für ein Einschubstück geöffnet werden kann, ist ein klemmbarer Ultraschall-Durchflussmesser die übliche temporäre Lösung, obwohl er ein entwickeltes Geschwindigkeitsprofil und eine saubere, blasenfreie Flüssigkeit benötigt.

Strukturelle Merkmale, die CIP, SIP und Rückwärtswechsel überstehen

Ein allgemeines industrielles Zahnradmessgerät und ein sanitäres unterscheiden sich an fünf Stellen, und jede davon ist ein Punkt, an dem eine Lebensmittelanlage enttäuscht wird, wenn sie fehlt:

• Einteiliger 316L-Körper mit einer Innenfläche von Ra 0,4 µm. Der Produktkontaktbereich ist glatt genug, dass Rückstände nicht in Bearbeitungsspuren haften bleiben.
• Geklemmte Endkappen ohne Gewindetaschen. Eine Tri-Clamp-Verbindung öffnet sich mit einer Klemme und hinterlässt eine flache, ablaufbare Fläche; Gewindeanschlüsse hinterlassen einen spiralförmigen Spalt, den die CIP-Flüssigkeit zuletzt erreicht und zuerst spült.
• Rotor-Stützstifte außerhalb des Durchflusswegs. Keramik- oder Hartmetallstifte halten die Rotoren ohne Lagerbohrungen im Produktstrom, sodass zwischen den Chargen kein Sumpf für Produktreste vorhanden ist.
• Dichtungsoptionen passend zum Waschzyklus. EPDM für Standard-CIP bis 85 °C, PTFE oder PTFE-verkapselt für SIP und Säurespülung; beide werden mit FDA-konformen Deklarationen geliefert.
• Vollständige Ablaufbarkeit. Mit nach oben gerichtetem Auslass montiert, entleert sich die Kammer durch Schwerkraft; die vordere Abdeckung öffnet sich mit einer einzigen Klemme zur Sichtprüfung zwischen Produktionsläufen.

Sechs Vorteile, die auf einer Abfülllinie wichtig sind

Hinweise zur Dimensionierung, Installation und Inbetriebnahme vom Ingenieurstisch

Dimensionieren Sie das Messgerät auf den niedrigsten Durchfluss, den Sie genau messen müssen, nicht auf den höchsten. Eine DN25-Kammer deckt etwa 3–60 L/min ab; wenn der Abfüllschritt bei 12 L/min und die Spülung bei 45 L/min erfolgt, ist DN25 korrekt, da eine größere Kammer die Auflösung genau dort verliert, wo die Charge beendet ist und die letzten paar hundert Milliliter gezählt werden.

Halten Sie 30–50 kPa Differenzdruck über dem Messgerät bei Arbeitsviskosität bereit. Entgastes, belüftetes oder aus einem fast leeren Tank angesaugtes Produkt liefert bei jedem volumetrischen Messgerät eine niedrige Anzeige. Installieren Sie das Messgerät daher dort, wo die Leitung voll bleibt, und halten Sie bei horizontalen Leitungen die Rotorwellenachse horizontal, damit sich keine Luft in der Kammer sammeln kann.

Inbetriebnahme mit einer Dreipunktprüfung bei Ihrer tatsächlichen Abfüllrate, Speicherung eines K-Faktors pro Rezept und Einstellung des Chargenreglers, um das Ventil auf die voreingestellte Zählung statt auf Zeit zu schließen. Unsere Ingenieure überprüfen das P&ID und das Produktdatenblatt vor der Freigabe und bestätigen Größe, Dichtungsverbindung, Anschlussstandard und Ausgabe-Protokoll schriftlich. Spezifikationen für den Rest der Familie finden Sie auf unserer Seite mit Verdränger-Durchflussmessgeräten.

Installationslayout (schematische Zeichnung): kein gerader Rohrabschnitt zwischen Ventilblock und Abfüllmaschine erforderlich.

Anwendungsfall 1: Molkereigruppe, Polen

Anwendungsfall 2: Getränkekonzentrat-Skid-Bauer, Mexiko

Technische Spezifikationen

Häufig gestellte Fragen

Kann das Messgerät vor Ort ohne Demontage gereinigt werden?

Ja. Die Messkammer hat keine Gewindetoträume, die Innenfläche ist auf Ra 0,4 µm geschliffen und beide Endkappen sind vollständig ablaufbar, sodass CIP-Lauge bei 80 °C und die Säurespülung jede benetzte Oberfläche erreichen. Die Rotoren werden auf Keramik- oder Hartmetallstiften gelagert, die die Temperaturschwankungen eines Waschzyklus ohne Festfressen tolerieren. Für SIP-Betrieb liefern wir PTFE- oder PTFE-verkapselte Dichtungen bis 140 °C. Zwei praktische Regeln halten die Reinigung effektiv: Montieren Sie das Messgerät so, dass der Auslass nach oben zeigt, um Lufteinschlüsse zu vermeiden, und halten Sie den Spülfluss über dem 1,5-fachen der normalen Dosierrate, damit die Kammer eine turbulente Wäsche und keinen Tropfen sieht. Wenn Ihr Protokoll eine Verifizierung erfordert, öffnet sich die vordere Abdeckung mit einer Klemme zur Sichtprüfung zwischen Produktionsläufen.

Kann es Joghurt mit Fruchtstücken oder Saucen mit Fruchtfleisch verarbeiten?

Nein, und wir sagen es lieber, bevor Sie bestellen. Ein Verdränger-Ovalzahnmessgerät misst, indem es ein festes Volumen zwischen Rotor und Kammerwand einschließt, sodass Partikel, die größer als etwa ein Zehntel des Rotorabstands sind, entweder die Zahnräder blockieren oder zerdrückt hindurchgehen — und ein zerdrücktes Partikel ändert das eingeschlossene Volumen und macht die Messung ungültig. Für saubere, homogene Produkte wie Milch, Sahne, Sirup, Konzentrat, Wein, Speiseöl und CIP-Chemikalien ist das Design am besten geeignet. Wenn Ihre Leitung Fruchtstücke, faseriges Fruchtfleisch oder Samen führt, halten Sie dieses Messgerät auf der Klarflüssigkeitsseite des Prozesses oder verlagern Sie die Messung auf ein Massendurchflussmessgerät. Unser Auslegungsteam wird Ihnen ehrlich sagen, welchen Weg Sie einschlagen sollen, denn ein blockiertes Messgerät kostet mehr als das richtige Instrument.

Elektromagnetisch, Coriolis-Masse oder Ovalzahn für Getränkedosierung?

Die drei Technologien beantworten unterschiedliche Fragen. Elektromagnetische Messgeräte benötigen eine leitfähige Flüssigkeit, daher sind sie für Sirup, Speiseöl und Alkohol ungeeignet und melden einen volumetrischen Durchfluss, der sich mit der Temperatur ändert. Coriolis-Massenmessgeräte messen die Masse direkt und verarbeiten Partikel, aber die kleinsten Größen kosten ein Vielfaches und benötigen eine vibrationsfreie Installation. Ovalzahnmessgeräte liefern die niedrigsten Kosten pro genau gemessenem Liter bei sauberen, viskosen oder schmierenden Produkten und benötigen keine geraden Rohrabschnitte, was bei kompakten Abfüll-Skids wichtig ist. Auf einer typischen Saft- oder Molkereidosierlinie empfehlen wir Ovalzahn für Chargengenauigkeit und Wiederholbarkeit, wobei ein Massenmessgerät als Referenzinstrument für die periodische Verifizierung und nicht als Arbeitsmessgerät beibehalten wird.

Welche Dokumentation wird für Lebensmittelsicherheitsaudits bereitgestellt?

Jedes Messgerät wird mit einem 3.1-Materialzertifikat für den 316L-Körper und den Rotor-Satz, einem Fünfpunkt-Kalibrierungszertifikat, das auf einen nationalen volumetrischen Standard rückführbar ist, und einem Druckprüfprotokoll bei 1,5-fachem Nenndruck geliefert. Eine Konformitätserklärung und eine vollständige Maßzeichnung werden mit der Bestellung ausgestellt, was normalerweise das ist, wonach Auditoren und Projektingenieure zuerst fragen. Wir stellen auch Dichtungsverbindungserklärungen für die FDA-konformen EPDM- und PTFE-Optionen sowie ein Reinigungsvalidierungs-Supportblatt mit Oberflächenbeschaffenheit, Ablaufbarkeit und Temperaturgrenzen zur Verfügung. Wenn Ihr QA-Team nach einer bestimmten Vorlage arbeitet, senden Sie diese vor dem Versand und wir werden die Unterlagen in Ihrem Format und nicht in unserem ausfüllen.

Verwandte Produkte und weiterführende Lektüre

Die Wahl zwischen verschiedenen Messtechnologien ist normalerweise die schwierigere Entscheidung, daher sind dies die Seiten, die unsere Ingenieure am häufigsten an Lebensmittel- und Getränkekunden senden:

• Verdränger-Durchflussmesser — die gesamte Familie: Ovalzahn, Kolben, Doppelrotor, Hubkolben und Gasversionen.
• Edelstahl-Ovalzahn-Durchflussmesser mit Rotordichtung — die 24-V-DC-Version, die dort eingesetzt wird, wo ein Schaltschrank den Skid mit Strom versorgt.
• Elektromagnetische Durchflussmesser — die richtige Wahl für leitfähige, wasserbasierte Produkte, bei denen der Druckabfall minimal bleiben muss.
• Ultraschall-Durchflussmesser — klemmbare Verifizierung, wenn eine Leitung nicht für ein Einschubstück geöffnet werden kann.
• Fallstudie: Saftflussmessung in einer Zuckermühle — wie Viskositäts- und Temperaturschwankungen auf einer lebensmitteltauglichen Linie gehandhabt wurden.

Benötigen Sie eine Auslegungsprüfung anhand Ihrer eigenen Produktdaten? Senden Sie den Durchfluss, die Viskosität und die CIP-Temperatur und wir werden uns mit einer Größe, einer Dichtungsverbindung und einem K-Faktor melden.