DE102009060617B4

DE102009060617B4 - Generator arrangement and method for generating a generator voltage

Info

Publication number: DE102009060617B4
Application number: DE102009060617.3A
Authority: DE
Inventors: Dr. Staake Thorsten; Dr. Stiefmeier Thomas
Original assignee: Amphiro AG
Current assignee: Amphiro AG
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2029-12-29
Also published as: WO2011080252A2; DE102009060617A1; WO2011080252A3

Abstract

Generatoranordnung, umfassend – eine Turbine (11), deren Material mindestens teilweise magnetisiert ist oder die fest mit einem Magneten (12) verbunden ist, wobei mindestens eine Komponente aus einer Gruppe, umfassend die Turbine (11) und den Magnet (12), ein Material aus einer Gruppe, umfassend ein ferromagnetisches Material, ein ferrimagnetisches Material und ein Metall der Seltenen Erden, aufweist und die Turbine (11) von einem Fluid in eine Drehbewegung zur Erzeugung eines sich ändernden Magnetfeldes versetzbar ist, – einen Träger (13), – eine Achse (14) und mindestens ein Lager (15), welche die Turbine (11) mit dem Träger (13) derart koppeln, dass die Turbine (11) drehbar und axial beweglich ist, – mindestens eine Spule (17) zur Erfassung des sich ändernden Magnetfeldes, wobei die mindestens eine Spule (17) fest mit dem Träger (13) verbunden ist, sowie – einen magnetisierbaren Abschirmkörper (18), der fest mit dem Träger (13) verbunden ist, wobei die mindestens eine Spule (17) zwischen dem magnetisierbaren Abschirmkörper (18) und der Turbine (11) oder dem mit der Turbine (11) verbundenen Magneten (12) angeordnet ist, wobei die Generatoranordnung (10) ausgelegt ist, eine Generatorspannung (UG) ausgangsseitig an der mindestens einen Spule (17) bereitzustellen, die zur Ermittlung der durch die Generatoranordnung (10) fließenden Durchflussmenge (FLM) und zur Energieversorgung einer elektrischen Schaltung (68) einsetzbar ist.Generator assembly comprising - a turbine (11) whose material is at least partially magnetized or which is fixedly connected to a magnet (12), wherein at least one component from a group comprising the turbine (11) and the magnet (12), a Material of a group comprising a ferromagnetic material, a ferrimagnetic material and a rare earth metal, and the turbine (11) is displaceable by a fluid in a rotational movement to generate a changing magnetic field, - a carrier (13), - an axle (14) and at least one bearing (15) coupling the turbine (11) to the carrier (13) such that the turbine (11) is rotatable and axially movable, - at least one spool (17) for detecting the changing magnetic field, wherein the at least one coil (17) is fixedly connected to the carrier (13), and - a magnetizable shielding body (18) which is fixedly connected to the carrier (13), wherein the at least ei a coil (17) is arranged between the magnetizable shielding body (18) and the turbine (11) or the magnet (12) connected to the turbine (11), the generator arrangement (10) being designed to supply a generator voltage (UG) on the output side to provide the at least one coil (17) which can be used for determining the flow rate (FLM) flowing through the generator arrangement (10) and for supplying energy to an electrical circuit (68).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Generatoranordnung, eine Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs mit einer Generatoranordnung und ein Verfahren zur Erzeugung einer Generatorspannung.The present invention relates to a generator arrangement, an arrangement for determining the consumption of resources with a generator arrangement and a method for generating a generator voltage.

Eine Generatoranordnung wandelt eine kinetische und eine potentielle Energie eines Fluids, wie beispielsweise Wasser, in elektrische Energie um.A generator assembly converts kinetic and potential energy of a fluid, such as water, into electrical energy.

Dokument US 2007/0037470 A1 befasst sich mit einem Generator, der elektrische Energie zum Betrieb von Leuchtdioden erzeugt.document US 2007/0037470 A1 deals with a generator that generates electrical energy for the operation of light emitting diodes.

Eine Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs dient dazu, Informationen wie beispielsweise die Durchflussmenge eines Fluids einem Verbraucher anzuzeigen.An arrangement for determining the consumption of resources is used to display information such as the flow rate of a fluid to a consumer.

Dokumente US 3,342,070 A , EP 1858144 A2 , US 6,612,188 B2 , EP 1884292 A1 , GB 2434207 A und EP 1367370 A1 zeigen verschiedene Anordnungen zur Bestimmung von Fluidparametern, wie etwa einer Durchflussmenge.Documents US 3,342,070 A . EP 1858144 A2 . US 6,612,188 B2 . EP 1884292 A1 . GB 2434207 A and EP 1367370 A1 show various arrangements for determining fluid parameters, such as a flow rate.

Dokument DE 3242057 A1 beschreibt ein Durchflussmessgerät mit einer Welle, an deren einem Ende ein Rotor eines eine Wicklung aufweisenden Generators und auf deren anderem Ende ein Turbinenrad angebracht sind. Fließt Flüssigkeit oder Gas durch das Durchflussmessgerät hindurch, so werden abhängig von deren beziehungsweise dessen Geschwindigkeit das Turbinenrad und damit auch der Rotor angetrieben. Der Generator arbeitet als Wechselstromgenerator, welcher eine Steuerung mit Strom versorgt und dessen Drehzahl ein Maß für die Durchflussmenge pro Zeiteinheit ist. Das Aufnahmegehäuse weist zwei Wälzlager auf, in denen die Welle gelagert ist.document DE 3242057 A1 describes a flow meter with a shaft at one end of a rotor of a winding having generator and on the other end of a turbine wheel are mounted. If liquid or gas flows through the flow meter, the turbine wheel and thus also the rotor are driven, depending on their or their speed. The generator operates as an alternator, which supplies power to a controller and whose speed is a measure of the flow rate per unit of time. The receiving housing has two rolling bearings, in which the shaft is mounted.

Dokument EP 0950877 A2 befasst sich mit einer Messanordnung für Flüssigkeiten. Die Anordnung umfasst einen Rotor, der mit einem Magnet verbunden ist. Der Magnet ist mit einem Pulszähler gekoppelt, an den eine Anzeige angeschlossen ist. Die Drehbewegung des Magneten stellt die Energie für die Anzeige bereit.document EP 0950877 A2 deals with a measuring device for liquids. The assembly includes a rotor connected to a magnet. The magnet is coupled to a pulse counter to which a display is connected. The rotational movement of the magnet provides the energy for the display.

Dokument DE 10 2006 057 518 A1 beschreibt eine Messturbine zur Messung des Durchflussvolumens in einem Kanal, in dem ein Turbinenrad drehbar gelagert ist. Eine Auswerteelektronik erfasst die Drehzahl des Turbinenrades und berechnet ein Volumensignal, das proportional zum Volumen an Flüssigkeit ist, das durch die Messturbine fließt. Energie, die im Abflussstrom enthalten ist, wird durch die Messturbine in mechanische Energie umgewandelt.document DE 10 2006 057 518 A1 describes a measuring turbine for measuring the flow volume in a channel in which a turbine wheel is rotatably mounted. A transmitter detects the speed of the turbine wheel and calculates a volume signal that is proportional to the volume of fluid flowing through the metering turbine. Energy contained in the effluent stream is converted to mechanical energy by the measurement turbine.

In Dokument EP 0990877 A2 ist eine Anordnung zum Bestimmen des Wasserverbrauchs angegeben. Dabei umfasst die Wassermessanordnung eine Turbine, die mit einem elektrischen Generator verbunden ist.In document EP 0990877 A2 an arrangement for determining the water consumption is indicated. In this case, the Wassermessanordnung comprises a turbine which is connected to an electric generator.

In Dokument DE 10 2008 039 272 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs beschrieben. Eine Anordnung umfasst ein Turbinenrad, das mit einem Magneten verbunden ist, eine Spule sowie eine Anzeige. Bei einer Wasserentnahme wird das Turbinenrad in eine Rotationsbewegung versetzt und erzeugt ein wechselndes magnetisches Feld in der Spule. Der Verlauf der resultierenden Spannung dient als Indikator für die Drehfrequenz und nach einer Umrechnung für die Durchflussmenge. Weiter wird die induzierte Spannung als Energiequelle für das Gerät genutzt.In document DE 10 2008 039 272 A1 a method for determining the consumption of resources is described. An arrangement includes a turbine wheel connected to a magnet, a coil, and a display. When a water is removed, the turbine wheel is set in a rotational movement and generates an alternating magnetic field in the coil. The course of the resulting voltage serves as an indicator of the rotational frequency and after a conversion for the flow rate. Furthermore, the induced voltage is used as an energy source for the device.

In WO 2008/018836 A1 ist ein Flüssigkeitsmessgerät angegeben, welches sich selbst mit Energie versorgt.In WO 2008/018836 A1 is a liquid meter specified, which supplies itself with energy.

Dokument DE 10 2006 005 678 A1 betrifft ein Durchflussmessgerät, insbesondere einen Wasserzähler. Im Gehäuse des Durchflussmessgeräts sind zwei Magnete angeordnet, die drehbar gelagert und durch eine Trennwand voneinander getrennt sind. Die beiden Magnete wirken zur Bildung einer Magnetkupplung zusammen. Ein Abschirmelement umgibt die Magnete. Eine Platte am Boden des Gehäuses weist ein magnetisch abschirmendes Material auf.document DE 10 2006 005 678 A1 relates to a flow meter, in particular a water meter. In the housing of the flow meter two magnets are arranged, which are rotatably mounted and separated by a partition wall. The two magnets cooperate to form a magnetic coupling. A shielding element surrounds the magnets. A plate at the bottom of the housing has a magnetically shielding material.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Generatoranordnung, eine Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs mit einer Generatoranordnung und ein Verfahren zur Erzeugung einer Generatorspannung bereitzustellen, welche eine kosteneffiziente Herstellung ermöglichen.Object of the present invention is to provide a generator assembly, an arrangement for determining the consumption of resources with a generator assembly and a method for generating a generator voltage, which allow a cost-effective production.

Diese Aufgabe wird mit den Gegenständen der Patentansprüche 1 und 10 sowie dem Verfahren gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved with the objects of claims 1 and 10 and the method according to claim 13. Further developments and refinements are the subject matter of the dependent claims.

In einer Ausführungsform umfasst die Generatoranordnung eine Turbine, einen Träger, eine Achse, mindestens ein Lager sowie mindestens eine Spule. Das Material der Turbine ist mindestens teilweise magnetisiert. Alternativ ist die Turbine fest mit einem Magneten verbunden. Dabei weist mindestens eine Komponente aus einer Gruppe, umfassend die Turbine und den Magnet, ein Material aus einer Gruppe, umfassend ein ferromagnetisches Material, ein ferrimagnetisches Material und ein Metall der Seltenen Erden, auf. Die Turbine ist von einem Fluid in eine Drehbewegung zur Erzeugung eines sich ändernden Magnetfeldes versetzbar. Die Achse und das mindestens eine Lager koppeln die Turbine mit dem Träger. Darüber hinaus ist die mindestens eine Spule fest mit dem Träger verbunden. Die mindestens eine Spule dient zur Erfassung des sich ändernden Magnetfeldes. Weiter ist die Generatoranordnung ausgelegt, eine Generatorspannung ausgangsseitig an der mindestens einen Spule bereitzustellen. Die Generatorspannung wird zur Ermittlung der durch die Generatoranordnung fließenden Durchflussmenge und zur Energieversorgung einer elektrischen Schaltung eingesetzt.In one embodiment, the generator arrangement comprises a turbine, a carrier, an axle, at least one bearing and at least one coil. The material of the turbine is at least partially magnetized. Alternatively, the turbine is firmly connected to a magnet. In this case, at least one component from a group comprising the turbine and the magnet comprises a material from a group comprising a ferromagnetic material, a ferrimagnetic material and a rare earth metal. The turbine is displaceable by a fluid into a rotary motion to produce a changing magnetic field. The axle and the at least one bearing couple the turbine to the carrier. In addition, the at least one coil is firmly connected to the carrier. The at least one coil is used to detect the changing magnetic field. Furthermore, the generator arrangement is designed to provide a generator voltage on the output side at the at least one coil. The generator voltage is used to determine the flow rate flowing through the generator assembly and to supply power to an electrical circuit.

Mit Vorteil wird keine externe Stromversorgung zum Betrieb der Generatoranordnung benötigt. Vorteilhafterweise kann die Generatorspannung als Indikator für die Durchflussmenge verwendet werden. Daher kann eine kosteneffiziente Herstellung der Generatoranordnung erreicht werden. Mit Vorteil ist die Turbine bei einer Verwendung eines ferromagnetischen oder eines ferrimagnetischen Materials oder eines Metalls der Seltenen Erden mindestens teilweise magnetisiert. Die Turbine kann als weiteres Material ein Metall oder einen Kunststoff aufweisen. Der Kunststoff kann Polytetrafluorethylen, abgekürzt PTFE, oder Polyphenylenether, abgekürzt PPE, oder eine Mischung mit PPE oder PTFE sein. Eine mit einem Magneten verbundene Turbine kann als Material ein Metall oder einen Kunststoff aufweisen. Der Kunststoff kann Polytetrafluorethylen, abgekürzt PTFE, oder Polyphenylenether, abgekürzt PPE, oder eine Mischung mit PPE oder PTFE sein. PPE wird auch als Poly(oxy-2,6-dimethyl-1,4-phenylen) oder Polyether bezeichnet. PPE ist ein hochtemperaturbeständiger, thermoplastischer Kunststoff mit der Formel (C₈H₈O)_n. Die Mischung kann ein Blend von PPE mit Polystyrol, Styrol-Butadien-Copolymer oder Polyamid sein. Das Styrol-Butadien-Copolymer ist schlagzäh. Die Achse kann auch als Welle bezeichnet werden. Die Generatoranordnung setzt mit Vorteil einen Teil der kinetischen und der potentiellen Energie des Fluids in elektrische Energie um. Die elektrische Energie kann von der mindestens einen Spule bereitgestellt werden.Advantageously, no external power supply is needed to operate the generator assembly. Advantageously, the generator voltage can be used as an indicator of the flow rate. Therefore, a cost-efficient production of the generator assembly can be achieved. Advantageously, the turbine is at least partially magnetized using a ferromagnetic or a ferrimagnetic material or a rare earth metal. The turbine may comprise a metal or a plastic as another material. The plastic may be polytetrafluoroethylene, abbreviated to PTFE, or polyphenylene ether, abbreviated PPE, or a mixture with PPE or PTFE. A turbine connected to a magnet may have as its material a metal or a plastic. The plastic may be polytetrafluoroethylene, abbreviated to PTFE, or polyphenylene ether, abbreviated PPE, or a mixture with PPE or PTFE. PPE is also referred to as poly (oxy-2,6-dimethyl-1,4-phenylene) or polyether. PPE is a high-temperature resistant thermoplastic with the formula (C ₈ H ₈ O) _n . The blend may be a blend of PPE with polystyrene, styrene-butadiene copolymer or polyamide. The styrene-butadiene copolymer is impact-resistant. The axis can also be called a wave. The generator assembly advantageously converts a portion of the kinetic and potential energy of the fluid into electrical energy. The electrical energy can be provided by the at least one coil.

In einer Ausführungsform weist ein Körper, insbesondere die Turbine oder der Magnet, welcher ein Metall der Seltenen Erden umfasst, einen Überzug auf. Der Überzug kann mindestens eine Schicht aus einer Gruppe, umfassend eine Nickel-, Gold-, Chrom- und Kunststoffschicht, aufweisen. Durch die Vernickelung, Vergoldung, Verchromung beziehungsweise die Kunststoffeinhüllung kann das Metall der Seltenen Erde vor Wasser geschützt werden.In one embodiment, a body, in particular the turbine or the magnet, which comprises a rare-earth metal, has a coating. The coating may comprise at least one layer of a group comprising a nickel, gold, chromium and plastic layer. By the nickel plating, gilding, chrome plating or the Kunststoffeinhüllung the metal of the rare earth can be protected from water.

Ein ferromagnetisches Material kann ein reines Metall, insbesondere Eisen, Kobalt und Nickel, oder eine ferromagnetische Legierung, insbesondere Aluminium-Nickel-Cobalt AlNiCo, Samarium-Cobalt SmCo, Neodym-Eisen-Bor Nd₂Fe₁₄B, Nickel-Eisen NiFe oder Nickel-Eisen-Cobalt NiFeCo, oder ein Material wie Chromdioxid, Manganarsenid oder Europium(II)-oxid sein. Ein Material mit ferrimagnetischen Eigenschaften wird als Ferrit bezeichnet. Ein Ferrit kann Eisen sowie mindestens ein weiteres zweiwertiges Metallion, insbesondere Kupfer, Nickel, Zink, Magnesium oder Mangan, enthalten.A ferromagnetic material may be a pure metal, in particular iron, cobalt and nickel, or a ferromagnetic alloy, in particular aluminum-nickel-cobalt AlNiCo, samarium-cobalt SmCo, neodymium-iron-boron Nd ₂ Fe ₁₄ B, nickel-iron NiFe or nickel Iron-cobalt NiFeCo, or a material such as chromium dioxide, manganese arsenide or europium (II) oxide. A material with ferrimagnetic properties is called ferrite. A ferrite may contain iron and at least one further divalent metal ion, in particular copper, nickel, zinc, magnesium or manganese.

In einer Ausführungsform ist das mindestens eine Lager als Gleitlager realisiert. Das Gleitlager ist zwischen der Achse und einem Element aus einer Gruppe, welche die Turbine, den Magneten und den Träger umfasst, angeordnet. Das Gleitlager ist für eine rotierende Bewegung und für eine translatorische Bewegung ausgelegt.In one embodiment, the at least one bearing is realized as a plain bearing. The slide bearing is disposed between the axle and an element of a group comprising the turbine, the magnet and the carrier. The plain bearing is designed for a rotating movement and for a translatory movement.

In einer Ausführungsform koppeln die Achse und das mindestens eine Lager die Turbine mit dem Träger so, dass die Turbine nicht nur in eine Drehbewegung versetzt werden kann, sondern auch axial beweglich ist. Bei einer axialen Bewegung wird die Turbine in der Richtung der Achse translatorisch bewegt. Aufgrund der axialen Beweglichkeit kann die Lage der Turbine zum Träger und damit zur mindestens einen Spule optimiert werden. Aufgrund der axialen Beweglichkeit kann die Turbine so bewegt werden, dass die kinetische und die potentielle Energie des Fluids mit einem hohen Wirkungsgrad eingesetzt wird.In one embodiment, the axle and the at least one bearing couple the turbine to the carrier so that the turbine can not only be rotated, but also axially movable. In an axial movement, the turbine is translationally moved in the direction of the axis. Due to the axial mobility, the position of the turbine to the carrier and thus the at least one coil can be optimized. Due to the axial mobility, the turbine can be moved so that the kinetic and the potential energy of the fluid is used with a high efficiency.

In einer Ausführungsform hat eine Turbine einen Außendurchmesser aus einem Bereich von 4 mm bis 1 m, bevorzugt aus einem Bereich zwischen 6 und 20 mm. Die Turbine kann eine Francis-, Kaplan-, Pelton- oder Michell-Banki-Turbine oder ein Stirnrad sein. Die Turbine kann eine modifizierte Ausführung einer Francis-, Kaplan-, Pelton- oder Michell-Banki-Turbine oder eines Stirnrads sein.In one embodiment, a turbine has an outside diameter in the range of 4 mm to 1 m, preferably in a range of 6 to 20 mm. The turbine may be a Francis, Kaplan, Pelton or Michell-Banki turbine or a spur gear. The turbine may be a modified version of a Francis, Kaplan, Pelton or Michell-Banki turbine or a spur gear.

In einer Ausführungsform umfasst die Generatoranordnung einen magnetisierbaren Abschirmkörper. Der magnetisierbare Abschirmkörper weist ein ferromagnetisches oder ein ferrimagnetisches Material auf. Das Material des magnetisierbaren Abschirmkörpers kann Eisen, insbesondere Weicheisen, sein. Der magnetisierbare Abschirmkörper ist fest mit dem Träger verbunden. Dabei ist die Spule zwischen dem magnetisierbaren Abschirmkörper und der Turbine beziehungsweise dem mit der Turbine verbundenen Magneten angeordnet. Die Spule kann formschlüssig mit dem magnetisierbaren Abschirmkörper verbunden sein. In einer Ausführungsform kann der magnetisierbare Abschirmkörper das magnetisierte Material der Turbine oder den mit der Turbine verbundenen Magneten derart anziehen, dass die Turbine axial zum Träger und damit zur Spule verschoben wird. Mit Vorteil kann mittels des magnetisierbaren Abschirmkörpers ein einfacher und kosteneffektiver Aufbau erreicht werden.In one embodiment, the generator arrangement comprises a magnetizable shielding body. The magnetizable shielding body comprises a ferromagnetic or a ferrimagnetic material. The material of the magnetizable shielding body may be iron, in particular soft iron. The magnetizable shielding body is firmly connected to the carrier. In this case, the coil is arranged between the magnetizable shielding body and the turbine or the magnet connected to the turbine. The coil can be positively connected to the magnetizable shielding body. In one embodiment, the magnetizable shield body may attract the magnetized material of the turbine or the magnet connected to the turbine such that the turbine is displaced axially of the carrier and thus of the coil. Advantageously, a simple and cost-effective design can be achieved by means of the magnetizable shielding.

In einer Ausführungsform ist das Fluid Wasser. Das Fluid kann Kaltwasser, Heißwasser oder ein Gemisch aus Kalt- und Heißwasser sein. Alternativ kann das Fluid Wasserdampf, ein Gas, ein Gasgemisch, Erdgas sowie eine Flüssigkeit wie Rohöl, Öl, Benzin, Diesel, eine chemische Lösung oder Abwasser sein. In one embodiment, the fluid is water. The fluid may be cold water, hot water or a mixture of cold and hot water. Alternatively, the fluid may be water vapor, a gas, a gas mixture, natural gas, as well as a liquid such as crude oil, oil, gasoline, diesel, a chemical solution, or waste water.

In einer Ausführungsform umfasst eine Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs die Generatoranordnung. Weiter umfasst die Anordnung die elektrische Schaltung. Die elektrische Schaltung kann einen Mikroprozessor aufweisen. Der Mikroprozessor kann mit der mindestens einen Spule verbunden sein. Der Mikroprozessor kann dazu ausgelegt sein, aus der Generatorspannung oder einem aus der Generatorspannung gewonnenen Durchflusssignal die Durchflussmenge des Fluids zu bestimmen.In one embodiment, an arrangement for determining the consumption of resources comprises the generator arrangement. Furthermore, the arrangement comprises the electrical circuit. The electrical circuit may include a microprocessor. The microprocessor may be connected to the at least one coil. The microprocessor may be configured to determine the flow rate of the fluid from the generator voltage or a flow signal obtained from the generator voltage.

Mit Vorteil kann mittels der Generatoranordnung die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs mit elektrischer Energie versorgt werden. Aufgrund der Drehbewegung liegt die Generatorspannung als Wechselspannung vor. Weiter kann die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs die Generatorspannung derart auswerten, dass ein Rotationswinkel der Turbine, eine Rotationsdauer oder eine Rotationsfrequenz der Turbine und daraus die Durchflussmenge des Fluids bestimmt werden können.Advantageously, by means of the generator arrangement, the arrangement for determining the consumption of resources can be supplied with electrical energy. Due to the rotational movement, the generator voltage is present as alternating voltage. Furthermore, the arrangement for determining the consumption of resources can evaluate the generator voltage in such a way that a rotation angle of the turbine, a rotation duration or a rotation frequency of the turbine and, therefrom, the flow rate of the fluid can be determined.

Die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs kann in einer Armatur, insbesondere in einem Wasserhahn, einer Mischbatterie, einem Duschschlauch, einem Duschkopf und einem Gartenschlauch, angeordnet sein.The arrangement for determining the consumption of resources can be arranged in a fitting, in particular in a faucet, a mixer tap, a shower hose, a shower head and a garden hose.

In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Erzeugung einer Generatorspannung ein Versetzen einer Turbine, deren Material mindestens teilweise magnetisiert ist oder die fest mit einem Magneten verbunden ist, durch einen Fluid in eine Drehbewegung. Die Turbine und/oder der Magnet weisen ein Material aus einer Gruppe auf, umfassend ein ferromagnetisches Material, ein ferrimagnetisches Material und ein Metall der Seltenen Erden. Die Drehbewegung erzeugt ein sich ändernden Magnetfeld. Eine Generatorspannung wird mittels mindestens einer Spule aus dem sich ändernden Magnetfeld erzeugt. Eine Durchflussmenge wird aus der Generatorspannung ermittelt. Aus der Generatorspannung wird eine Versorgungsspannung generiert, die eine elektrische Schaltung mit elektrischer Energie versorgt.In one embodiment, a method for generating a generator voltage comprises displacing a turbine whose material is at least partially magnetized or which is fixedly connected to a magnet by a fluid in a rotational movement. The turbine and / or the magnet comprise a material from a group comprising a ferromagnetic material, a ferrimagnetic material and a rare earth metal. The rotational movement creates a changing magnetic field. A generator voltage is generated by means of at least one coil from the changing magnetic field. A flow rate is determined from the generator voltage. From the generator voltage, a supply voltage is generated, which supplies an electrical circuit with electrical energy.

Durch die Verwendung der Generatorspannung als Indikator für die Durchflussmenge und zur Energieversorgung ist das Verfahren kostengünstig durchführbar.By using the generator voltage as an indicator of the flow rate and energy supply, the process is inexpensive to carry out.

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Komponenten, Strukturen oder Bauelemente tragen gleiche Bezugszeichen. Insoweit sich Komponenten, Strukturteile oder Bauelemente in ihrer Funktion entsprechen, wird deren Beschreibung nicht in jeder der folgenden Figuren wiederholt. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to several embodiments with reference to FIGS. Functionally or functionally identical components, structures or components bear the same reference numerals. As far as components, structural parts or components correspond in their function, their description is not repeated in each of the following figures. Show it:

1A und 1B beispielhafte Ausführungsformen einer Generatoranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip, 1A and 1B exemplary embodiments of a generator arrangement according to the proposed principle,

2A bis 2F beispielhafte Ausführungsformen von Details einer Generatoranordnung und 2A to 2F exemplary embodiments of details of a generator assembly and

3A bis 3C beispielhafte Ausführungsformen einer Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs nach dem vorgeschlagenen Prinzip. 3A to 3C exemplary embodiments of an arrangement for determining the consumption of resources according to the proposed principle.

1A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Generatoranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Generatoranordnung 10 umfasst eine Turbine 11 sowie einen Magneten 12. Die Turbine 11 und der Magnet 12 sind fest miteinander verbunden. Die Turbine 11 weist mindestens eine Schaufel 52 auf. Die Turbine enthält ein Metall und/oder einen Kunststoff. Der Kunststoff kann PTFE oder PPE oder eine Mischung mit PPE oder PTFE sein. Weiter umfasst die Generatoranordnung 10 einen Träger 13, eine Achse 14 und ein Lager 15. Die Achse 14 ist fest mit dem Träger 13 verbunden. Die Achse 14 ist unbeweglich und dreht sich nicht. Die Achse 14 ist auf den Träger 13 montiert. Dazu wird die Achse 14 in den Träger 13 eingepresst. Alternativ kann die Achse 14 durch eine Kleb- oder eine Schraubverbindung auf den Träger 13 montiert werden. Das Lager 15 ist zwischen der Turbine 11 und der Achse 14 angeordnet. Die Generatoranordnung 10 umfasst ein weiteres Lager 16, welches zwischen dem Magneten 12 und der Achse 14 angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst die Generatoranordnung 10 eine Spule 17, die über eine nicht gezeigte mechanische Verbindung fest mit dem Träger 13 verbunden ist. Die Spule 17 ist in einer nicht gezeigten Kammer angeordnet. Die Spule 17 ist nicht mit dem Fluid in Berührung. Der Magnet 12 ist derart angeordnet, dass er sich zwischen der Spule 17 und der Achse 14 zumindest teilweise und zumindest während eines Teils der Dauer einer Drehbewegung der Turbine 11 befindet. Weiter umfasst die Generatoranordnung 10 einen magnetisierbaren Abschirmkörper 18, der über eine nicht gezeigte mechanische Verbindung fest mit dem Träger 13 verbunden ist. Der magnetisierbare Abschirmkörper 18 ist als Ring ausgebildet. Der Magnet 12 ist im Inneren des Rings des magnetisierbaren Abschirmkörpers 18 angeordnet. 1A shows an exemplary embodiment of a generator arrangement according to the proposed principle. The generator arrangement 10 includes a turbine 11 as well as a magnet 12 , The turbine 11 and the magnet 12 are firmly connected. The turbine 11 has at least one scoop 52 on. The turbine contains a metal and / or a plastic. The plastic may be PTFE or PPE or a mixture with PPE or PTFE. Furthermore, the generator arrangement comprises 10 a carrier 13 , an axis 14 and a warehouse 15 , The axis 14 is stuck with the carrier 13 connected. The axis 14 is immobile and does not turn. The axis 14 is on the carrier 13 assembled. This is the axis 14 in the carrier 13 pressed. Alternatively, the axis 14 by an adhesive or a screw connection to the carrier 13 to be assembled. The warehouse 15 is between the turbine 11 and the axis 14 arranged. The generator arrangement 10 includes another warehouse 16 which is between the magnet 12 and the axis 14 is arranged. In addition, the generator assembly includes 10 a coil 17 , which via a mechanical connection, not shown, fixed to the carrier 13 connected is. The sink 17 is arranged in a chamber, not shown. The sink 17 is not in contact with the fluid. The magnet 12 is arranged so that it is between the coil 17 and the axis 14 at least partially and at least during part of the duration of a rotational movement of the turbine 11 located. Furthermore, the generator arrangement comprises 10 a magnetizable shielding body 18 which is fixed to the carrier via a mechanical connection (not shown) 13 connected is. The magnetizable shielding body 18 is designed as a ring. The magnet 12 is inside the ring of the magnetizable shielding body 18 arranged.

Ein Fluidstrom FL treibt die Turbine 11 an. Die Turbine 11 und der Magnet 12 werden in eine Drehbewegung versetzt. Die Drehbewegung des Magneten 12 erzeugt ein sich änderndes Magnetfeld B am Ort der Spule 17. Dadurch ist zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss 31, 32 der Spule 17 eine Generatorspannung UG abgreifbar. Die Turbine 11 sowie der Magnet 12 befinden sich mindestens teilweise im Fluid. Die Spule 17 ist mit Vorteil sehr nahe am Magneten 12 angebracht. Der magnetisierbare Abschirmkörper 18 befindet sich in der Kammer, in der die Spule 17 angeordnet ist, oder ist vergossen. Ein magnetisierbares Material des magnetisierbaren Abschirmkörpers 18 kommt nicht mit dem Fluid in Berührung. Der magnetisierbare Abschirmkörper 18 weist eine Oberfläche auf, die gegen Oxidation geschützt ist. Ebenso ist ein Außendurchmesser des magnetisierbaren Abschirmkörpers 18 sehr klein, sodass insgesamt eine sehr kleine Baugröße der Generatoranordnung 10 erzielt wird. A fluid flow FL drives the turbine 11 at. The turbine 11 and the magnet 12 are put into a rotary motion. The rotational movement of the magnet 12 generates a changing magnetic field B at the location of the coil 17 , This is between a first and a second connection 31 . 32 the coil 17 a generator voltage UG can be tapped. The turbine 11 as well as the magnet 12 are at least partially in the fluid. The sink 17 is with advantage very close to the magnet 12 appropriate. The magnetizable shielding body 18 is located in the chamber where the coil 17 is arranged, or is shed. A magnetizable material of the magnetizable shielding body 18 does not come in contact with the fluid. The magnetizable shielding body 18 has a surface that is protected against oxidation. Likewise, an outer diameter of the magnetizable shielding body 18 very small, so that overall a very small size of the generator assembly 10 is achieved.

Das Lager 15 ist als Gleitlager realisiert. Das Gleitlager ist als Kunststoffgleitlager ausgebildet. Auch das weitere Lager 16 ist als Gleitlager ausgebildet. Das Lager 15 und das weitere Lager 16 ermöglichen eine Rotationsbewegung der Turbine 11 und des Magneten 12. Darüber hinaus ermöglicht das Gleitlager 15 eine axiale Bewegung der Turbine 11. Die Turbine 11 kann translatorisch entlang der Achse 14 mit Hilfe des Lagers 15 bewegt werden. Entsprechend ermöglicht auch das weitere Lager 16 eine axiale Bewegung des Magneten entlang der Achse 14. Die Gleitlager weisen jeweils eine Gleitbuchse auf, die fest mit der Turbine 11 beziehungsweise dem Magnet 12 verbunden ist. Die Gleitbuchse bewegt sich direkt oder nur durch einen Schmierfilm getrennt an der Achse 14 vorbei. Der magnetisierbare Abschirmkörper 18 zieht den Magneten 12 derart an, dass der Magnet 12 sich innerhalb des vom magnetisierbaren Abschirmkörper 18 umgebenen Zylinders befindet. Die Spule 17 ist zum magnetisierbaren Abschirmkörper 18 ausgerichtet. Durch die axiale Ausrichtung des Magneten 12 zur Spule 17 mittels des magnetisierbaren Abschirmkörpers 18 wird erreicht, dass ein möglichst hoher Wert für das Magnetfeld B, das am Ort der Spule 17 vorhanden ist, erzielt wird. Die Spule 17 ist somit als Stator der Generatoranordnung 10 und der Magnet 12 als Rotor der Generatoranordnung 10 ausgelegt. Die Generatoranordnung 10 kann einfach montiert werden. Eine Kalibrierung der Generatoranordnung 10 ist nicht erforderlich.The warehouse 15 is realized as plain bearing. The plain bearing is designed as a plastic plain bearing. Also the further camp 16 is designed as a plain bearing. The warehouse 15 and the other camp 16 allow a rotational movement of the turbine 11 and the magnet 12 , In addition, the plain bearing allows 15 an axial movement of the turbine 11 , The turbine 11 can translate along the axis 14 with the help of the camp 15 to be moved. Correspondingly, the additional bearing also makes this possible 16 an axial movement of the magnet along the axis 14 , The plain bearings each have a sliding bush fixed to the turbine 11 or the magnet 12 connected is. The sliding bush moves directly or only separated by a lubricating film on the axis 14 past. The magnetizable shielding body 18 pulls the magnet 12 such that the magnet 12 within the magnetizable shielding body 18 surrounded cylinder is located. The sink 17 is to the magnetizable shielding body 18 aligned. Due to the axial alignment of the magnet 12 to the coil 17 by means of the magnetizable shielding body 18 is achieved that the highest possible value for the magnetic field B, that at the location of the coil 17 exists is achieved. The sink 17 is thus as a stator of the generator assembly 10 and the magnet 12 as the rotor of the generator arrangement 10 designed. The generator arrangement 10 can be easily mounted. A calibration of the generator arrangement 10 not necessary.

In einer alternativen Ausführungsform können der Träger 13 sowie die Achse 14 zusammen als ein Stück hergestellt sein. Der Träger 13 und die Achse 14 können einstückig in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden.In an alternative embodiment, the carrier 13 as well as the axis 14 be made together as one piece. The carrier 13 and the axis 14 can be made in one piece in an injection molding process.

In einer alternativen Ausführungsform sind die Gleitbuchse des Lagers 15 und die Turbine 11 einstückig realisiert. Das Lager 15 ist somit in der Turbine 11 integriert. Die Turbine 11 und die Gleitbuchse des Lagers 15 können aus Kunststoff sein. Der Kunststoff kann PTFE oder PPE oder eine Mischung mit PPE oder PTFE sein. Die Achse 14 kann beispielsweise Stahl enthalten. Die Achse 14 aus Stahl weist sehr gute Gleiteigenschaften in einer Gleitbuchse aus PTFE oder PPE oder einer Mischung mit PPE oder PTFE auf.In an alternative embodiment, the sliding bush of the bearing 15 and the turbine 11 realized in one piece. The warehouse 15 is thus in the turbine 11 integrated. The turbine 11 and the sliding bush of the bearing 15 can be made of plastic. The plastic may be PTFE or PPE or a mixture with PPE or PTFE. The axis 14 may contain steel, for example. The axis 14 Made of steel has very good sliding properties in a slide bush made of PTFE or PPE or a mixture with PPE or PTFE.

In einer alternativen Ausführdungsform ist das Lager 15 oder das weitere Lager 16 weggelassen.In an alternative embodiment, the bearing 15 or the other camp 16 omitted.

1B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Generatoranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Generatoranordnung 10' gemäß 1B ist eine Weiterbildung der in 1A gezeigten Generatoranordnung. Die Achse 14 ist fest mit der Turbine 11 verbunden. Weiter ist die Achse 14 fest mit dem Magneten 12 verbunden. Das Lager 15 ist zwischen der Achse 14 und dem Träger 13 angeordnet. Das weitere Lager 16 ist ebenfalls zwischen dem Träger 13 und der Achse 14 angeordnet. Das Lager 15 sowie das weitere Lager 16 sind als Gleitlager realisiert. Somit ermöglichen das Lager 14 und das weitere Lager 16 eine rotierende Bewegung und eine translatorische Bewegung der Achse 14 zum Träger 13. Damit ist der Träger 13 translatorisch zur Turbine 11 beziehungsweise dem Magneten 12 bewegbar. Der Träger 13 ist als Gehäuse 19 realisiert. Das Gehäuse 19 weist einen Fluideinlass 20, eine Fluid-führende Kammer 21 sowie einen Fluidauslass 22 auf. Der Fluidstrom FL fließt durch den Fluideinlass 20 in die Kammer 21 ein und über den Fluidauslass 22 aus dem Gehäuse 19 aus. Die Turbine 11 und der Magnet 12 befinden sich in der Kammer 21. Ein Kanal 53 des Gehäuses 19 leitet den Fluidstrom FL tangential zur Turbine 11. Weiter befinden sich die Spule 17 sowie der magnetisierbare Abschirmkörper 18 in der Kammer 21. Das Gehäuse 19 kann mit einer zweiteiligen Spritzgussform hergestellt werden. Der Magnet 12 hat in Richtung der Achse 14 eine erste Ausdehnung B1. Entsprechend hat der magnetisierbare Abschirmkörper 18 in Richtung der Achse 14 eine zweite Ausdehnung B2. Die zweite Ausdehnung B2 entspricht näherungsweise der ersten Ausdehnung B1. Der Absolutbetrag der Differenz zwischen der ersten Ausdehnung B1 und der zweiten Ausdehnung B2 ist kleiner oder gleich 4 mm. Der Innendurchmesser des magnetisierbaren Abschirmkörpers 18 ist größer als 16 mm. 1B shows a further exemplary embodiment of a generator assembly according to the proposed principle. The generator arrangement 10 ' according to 1B is a further education of in 1A shown generator assembly. The axis 14 is stuck with the turbine 11 connected. Next is the axis 14 stuck with the magnet 12 connected. The warehouse 15 is between the axis 14 and the carrier 13 arranged. The further camp 16 is also between the carrier 13 and the axis 14 arranged. The warehouse 15 as well as the further camp 16 are realized as plain bearings. Thus allow the bearing 14 and the other camp 16 a rotating movement and a translatory movement of the axis 14 to the carrier 13 , This is the carrier 13 translatory to the turbine 11 or the magnet 12 movable. The carrier 13 is as a housing 19 realized. The housing 19 has a fluid inlet 20 , a fluid-carrying chamber 21 and a fluid outlet 22 on. The fluid flow FL flows through the fluid inlet 20 in the chamber 21 in and over the fluid outlet 22 out of the case 19 out. The turbine 11 and the magnet 12 are in the chamber 21 , A channel 53 of the housing 19 directs the fluid flow FL tangential to the turbine 11 , Next are the coil 17 and the magnetizable shielding body 18 in the chamber 21 , The housing 19 can be made with a two-piece injection mold. The magnet 12 has in the direction of the axis 14 a first extent B1. Accordingly, the magnetizable shielding body 18 in the direction of the axis 14 a second extension B2. The second extent B2 corresponds approximately to the first extent B1. The absolute value of the difference between the first extent B1 and the second extent B2 is less than or equal to 4 mm. The inner diameter of the magnetizable shielding body 18 is greater than 16 mm.

Der Fluidstrom FL versetzt die Turbine 11, den Magneten 12 sowie die Achse 14 in eine Drehbewegung. Der magnetisierbare Abschirmkörper 18 richtet den Magneten 12 und die damit verbundene Achse 14 derart aus, dass der Magnet 12 sich im Inneren des vom magnetisierbaren Abschirmkörpers 18 umgrenzten Zylinders befindet. Der magnetisierbare Abschirmkörper 18 verstärkt das Magnetfeld am Ort der Spule 17. Der magnetisierbare Abschirmkörper 18 richtet die Baugruppe von Magnet 12 und Turbine 11 im Gehäuse 19 so aus, dass eine möglichst hohe Generatorspannung UG erzeugt wird. Die Ausrichtung zwischen der Turbine 11 beziehungsweise dem Magnet 12 und der Spule 17 sowie die Ausrichtung zum Kanal 53 erfolgt mit magnetischen Rückstellkräften. Die Ausrichtung wird somit von der Generatoranordnung 10 selbsttätig durchgeführt. Eine manuelle Justage der beweglichen zu den festen Komponenten der Generatoranordnung 10 kann somit vermieden werden.The fluid flow FL displaces the turbine 11 , the magnet 12 as well as the axis 14 in a rotary motion. The magnetizable shielding body 18 align the magnet 12 and the associated axis 14 such that the magnet 12 inside the magnetizable shielding body 18 circumscribed cylinder is located. Of the magnetizable shielding bodies 18 amplifies the magnetic field at the location of the coil 17 , The magnetizable shielding body 18 align the assembly with magnet 12 and turbine 11 in the case 19 so that the highest possible generator voltage UG is generated. The alignment between the turbine 11 or the magnet 12 and the coil 17 as well as the orientation to the channel 53 takes place with magnetic restoring forces. The orientation is thus of the generator assembly 10 carried out automatically. A manual adjustment of the movable to the fixed components of the generator assembly 10 can thus be avoided.

In einer nicht gezeigten, alternativen Ausführungsform ist der magnetisierbare Abschirmkörper 18 außerhalb des Gehäuses 19 angebracht.In an alternative embodiment, not shown, the magnetizable shielding body 18 outside the case 19 appropriate.

In einer nicht gezeigten, alternativen Ausführungsform ist die Spule 17 sowie der magnetisierbare Abschirmkörper 18 beide außerhalb des Gehäuses 19 angeordnet. Mit Vorteil wird somit der magnetisierbare Abschirmkörper 18 sowie die Spule 17 nicht vom Fluid umströmt. Dadurch ist das Risiko einer Korrosion des magnetisierbaren Abschirmkörpers 18 verringert. Weiter wird vorteilhafterweise die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen den Anschlüssen oder den Windungen der Spule 17 sowie einer Korrosion der Spule 17 verringert.In an alternative embodiment not shown, the coil is 17 and the magnetizable shielding body 18 both outside the case 19 arranged. Advantageously, therefore, the magnetizable shielding 18 as well as the coil 17 does not flow around the fluid. This poses the risk of corrosion of the magnetizable shielding body 18 reduced. Further, advantageously, the risk of a short circuit between the terminals or the windings of the coil 17 and corrosion of the coil 17 reduced.

In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform ist das Lager 15 als ein durchgehendes Loch oder ein Sackloch im Gehäuse 19 realisiert. Die Achse 14 ist im durchgehenden Loch beziehungsweise im Sackloch beweglich. Auch das weitere Lager 16 kann als durchgehendes Loch oder Sackloch im Gehäuse 19 ausgebildet sein. Die Lager sind kosteneffektiv realisiert.In an alternative, not shown embodiment, the bearing 15 as a through hole or a blind hole in the housing 19 realized. The axis 14 is movable in the through hole or in the blind hole. Also the further camp 16 can be used as a through hole or blind hole in the case 19 be educated. The bearings are realized cost-effectively.

2A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Details einer Generatoranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. 2A zeigt einen Querschnitt durch die Generatoranordnung gemäß 1A entlang der Linie AA'. Der Magnet 12 ist als Kreisring ausgebildet. Der Magnet 12 ist ein Ringmagnet. Weiter weist der Magnet 12 genau ein Polpaar 33 auf. Der Magnet 12 ist als diametral magnetisierter Magnet realisiert. Der magnetisierbare Abschirmkörper 18 ist im Querschnitt gemäß 2A als Kreisring ausgebildet. Die Spule 17 ist als Abschnitt eines Kreisrings realisiert. Die Spule 17 ist derart ausgebildet, dass nur ein schmaler Spalt zwischen dem Magneten 12 und der Spule 17 vorhanden ist. Weiter ist die Spule 17 derart realisiert, dass ebenfalls nur ein schmaler Spalt zwischen der Spule 17 und dem magnetisierbaren Abschirmkörper 18 vorhanden ist. Die Spule 17 ist derart realisiert, dass sie die Hälfte eines Kreisrings bildet. 2A shows an exemplary embodiment of a detail of a generator assembly according to the proposed principle. 2A shows a cross section through the generator assembly according to 1A along the line AA '. The magnet 12 is designed as a circular ring. The magnet 12 is a ring magnet. Next points the magnet 12 exactly one pole pair 33 on. The magnet 12 is realized as a diametrically magnetized magnet. The magnetizable shielding body 18 is in cross section according to 2A designed as a circular ring. The sink 17 is realized as a section of a circular ring. The sink 17 is formed such that only a narrow gap between the magnet 12 and the coil 17 is available. Next is the coil 17 realized so that also only a narrow gap between the coil 17 and the magnetizable shielding body 18 is available. The sink 17 is realized so that it forms half of a circular ring.

In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform ist die Spule 17 mit dem magnetisierbaren Abschirmkörper 18 verbunden. So kann beispielsweise ein Kleber die Spule 17 am magnetisierbaren Abschirmkörper 18 befestigen.In an alternative, not shown embodiment, the coil 17 with the magnetizable shielding body 18 connected. For example, an adhesive may be the coil 17 on the magnetizable shielding body 18 Fasten.

2B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Details der Generatoranordnung. Gemäß 2B umfasst die Generatoranordnung 10 eine weitere Spule 30. Die weitere Spule 30 ist fest mit dem Träger 13 verbunden. Die Spule 17 sowie die weitere Spule 30 nehmen jeweils einen Raum ein, der kleiner als die Hälfte eines Kreisrings um den Magneten 12 sind. Die Spule 17 sowie die weitere Spule 30 sind seriell miteinander verbunden. Der Magnet 12 ist scheibenförmig realisiert. Zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss 31, 32 ist die Generatorspannung UG abgreifbar. Die Generatorspannung UG ist die Summe der an der Spule 17 und an der weiteren Spule 30 abgreifbaren Spannungen. 2 B shows another exemplary embodiment of a detail of the generator assembly. According to 2 B includes the generator assembly 10 another coil 30 , The further coil 30 is stuck with the carrier 13 connected. The sink 17 as well as the other coil 30 each occupy a space smaller than half of a circle around the magnet 12 are. The sink 17 as well as the other coil 30 are connected in series. The magnet 12 is realized disc-shaped. Between the first and the second connection 31 . 32 is the generator voltage UG tapped. The generator voltage UG is the sum of the voltage at the coil 17 and at the other coil 30 tapped voltages.

In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform ist der Magnet 12 als stabförmiger Magnet ausgebildet.In an alternative, not shown embodiment, the magnet 12 designed as a rod-shaped magnet.

2C zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Details der Generatoranordnung. Gemäß 2C umfasst der Magnet 12 genau zwei Polpaare, nämlich das Polpaar 33 und das weitere Polpaar 34. 2C shows another exemplary embodiment of a detail of the generator assembly. According to 2C includes the magnet 12 exactly two pole pairs, namely the pole pair 33 and the other pole pair 34 ,

2D zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Details der Generatoranordnung. Gemäß 2D weist der Magnet 12 eine erste Anzahl N von Polpaaren auf. Die erste Anzahl N ist größer oder gleich 1. Gemäß 2D hat N den Wert 3. Weiter weist die Generatoranordnung 10 eine Anzahl 2 * N Spulen auf. Gemäß 2D umfasst die Generatoranordnung somit sechs Spulen, nämlich die Spule 17, die weitere Spule 30 sowie vier zusätzliche Spulen 36 bis 39. Die Spule 17, die weitere Spule 30 sowie die zusätzlichen Spulen 36 bis 39 sind seriell miteinander verbunden. Somit ist zwischen den beiden Anschlüssen 31, 32 eine Generatorspannung UG abgreifbar, die der Summe der Spannungen an den sechs Spulen 17, 30, 36 bis 39 entspricht. Gemäß 2B bis 2D ist der Magnet 12 als scheibenförmiger Magnet ausgebildet. Der Magnet 12 gemäß 2C und 2D ist sektoriell polarisiert. 2D shows another exemplary embodiment of a detail of the generator assembly. According to 2D indicates the magnet 12 a first number N of pole pairs. The first number N is greater than or equal to 1. According to 2D N has the value 3. Next, the generator arrangement 10 a number of 2 * N coils on. According to 2D The generator assembly thus comprises six coils, namely the coil 17 , the more coil 30 as well as four additional coils 36 to 39 , The sink 17 , the more coil 30 as well as the additional coils 36 to 39 are connected in series. Thus, between the two terminals 31 . 32 a generator voltage UG tapped, which is the sum of the voltages across the six coils 17 . 30 . 36 to 39 equivalent. According to 2 B to 2D is the magnet 12 designed as a disk-shaped magnet. The magnet 12 according to 2C and 2D is sectorally polarized.

2E und 2F zeigen eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Details der Generatoranordnung in zwei aufeinander senkrecht stehenden Querschnitten. Die Turbine 11 weist ein Material auf, das zumindest teilweise magnetisiert ist. Dazu weist die Turbine 11 einen magnetisierten Kern 50 sowie ein äußeres Turbinenteil 51 auf. Der magnetisierte Kern 50 ist als Kreisring ausgebildet. Das äußere Turbinenteil 51 umschließt den magnetisierten Kern 50. Der magnetische Kern 50 ist innerhalb des äußeren Turbinenteils 51 angeordnet. Das äußere Turbinenteil 51 weist eine zweite Anzahl M Schaufeln 52 auf. Das äußere Turbinenteil 51 kann aus Kunststoff sein. Die zweite Anzahl M hat im Beispiel gemäß 2E den Wert 16. Weiter weist die Generatoranordnung 10 den Kanal 53 auf. Der Kanal 53 lenkt den Fluidstrom FL zu den Schaufeln 52. Die Turbine 11 wird mittels des Kanals 53 tangential angeströmt. Die Turbine 11 ist als Turbinenrad, Wasserrad oder Schaufelradturbine realisiert. Der magnetisierbare Abschirmkörper 18 ist innerhalb des Gehäuses 19 angeordnet. Alternativ kann er außerhalb des Gehäuses 19 angeordnet sein. 2E and 2F show a further exemplary embodiment of a detail of the generator assembly in two mutually perpendicular cross-sections. The turbine 11 has a material that is at least partially magnetized. This is indicated by the turbine 11 a magnetized core 50 and an outer turbine part 51 on. The magnetized core 50 is designed as a circular ring. The outer turbine part 51 encloses the magnetized core 50 , The magnetic core 50 is inside of the outer turbine part 51 arranged. The outer turbine part 51 has a second number M blades 52 on. The outer turbine part 51 can be made of plastic. The second number M has in the example according to 2E the value 16. Next, the generator arrangement 10 the channel 53 on. The channel 53 directs the fluid flow FL to the blades 52 , The turbine 11 is done by means of the channel 53 flowed tangentially. The turbine 11 is realized as a turbine wheel, water wheel or paddlewheel turbine. The magnetizable shielding body 18 is inside the case 19 arranged. Alternatively, he can outside the case 19 be arranged.

3A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs 60 weist die Generatoranordnung 10 auf. Die Generatoranordnung 10 umfasst die Turbine 11, die fest und permanent mit dem Magneten 12 verbunden ist, sowie den Träger 13. Die Turbine 11 und der Magnet 12 sind direkt und permanent mit der Achse 14 verbunden. Die Achse 14 ist über das Lager 15 mit dem Träger 13 gekoppelt. Der Träger 13 ist als Gehäuse 19 realisiert. Auf dem Träger 13 ist die Spule 17 angeordnet. Die Spule 17 befindet sich auf der Außenseite des Gehäuses 19. Die Spule 17 ist durch das Gehäuse 19 vom Fluid getrennt. Ferner sind ein Spannungswandler 63 und eine elektrische Schaltung 68 auf dem Träger 13 angeordnet. Die elektrische Schaltung 68 umfasst einen Mikroprozessor 61, einen Speicher 62 und eine Auswerteschaltung 64. Die elektrische Schaltung 68 ist durch das Gehäuse 19 vom Fluid getrennt. Das Gehäuse 19 weist den Kanal 53 auf. Im Fluideinlass 20 ist ein Sieb 65 angeordnet. Hingegen ist im Fluidauslass 22 ein Fluidstrahlregler 66 befestigt. Weiter umfasst die Generatoranordnung 10 einen Temperatursensor 67. 3A shows an exemplary embodiment of an arrangement for determining the consumption of resources according to the proposed principle. The arrangement for determining the consumption of resources 60 has the generator assembly 10 on. The generator arrangement 10 includes the turbine 11 that are firm and permanent with the magnet 12 connected as well as the carrier 13 , The turbine 11 and the magnet 12 are direct and permanent with the axis 14 connected. The axis 14 is about the camp 15 with the carrier 13 coupled. The carrier 13 is as a housing 19 realized. On the carrier 13 is the coil 17 arranged. The sink 17 is located on the outside of the case 19 , The sink 17 is through the case 19 separated from the fluid. Further, a voltage converter 63 and an electrical circuit 68 on the carrier 13 arranged. The electrical circuit 68 includes a microprocessor 61 , a store 62 and an evaluation circuit 64 , The electrical circuit 68 is through the case 19 separated from the fluid. The housing 19 indicates the channel 53 on. In the fluid inlet 20 is a sieve 65 arranged. On the other hand is in the fluid outlet 22 a fluid jet regulator 66 attached. Furthermore, the generator arrangement comprises 10 a temperature sensor 67 ,

Der Fluidstrom FL tritt durch das Sieb 65 in die Kammer 21 des Gehäuses 19 ein. Mittels des Kanals 53 wird der Fluidstrom FL auf die Schaufeln 52 der Turbine 11 geleitet. Anschließend tritt der Fluidstrom FL durch den Fluidstrahlregler 66 aus. Die vom Fluidstrom FL erzeugte Rotationsbewegung der Turbine 11 generiert die Generatorspannung UG in der Spule 17. Das Sieb 65 dient zum Schutz der in der Kammer 21 befindlichen Komponenten vor Verschmutzung. In einer Ausführungsform ist der Kanal 53 so dimensioniert, dass die Anordnung 60 als Durchflussbegrenzer dienen kann. Dabei begrenzen Reibung oder Turbulenzen den Fluidstrom FL.The fluid flow FL passes through the sieve 65 in the chamber 21 of the housing 19 one. By means of the canal 53 the fluid flow FL is applied to the blades 52 the turbine 11 directed. Subsequently, the fluid flow FL passes through the fluid jet regulator 66 out. The rotational movement of the turbine generated by the fluid flow FL 11 generates the generator voltage UG in the coil 17 , The sieve 65 serves to protect the in the chamber 21 located components from contamination. In one embodiment, the channel is 53 so dimensioned that the arrangement 60 can serve as a flow restrictor. At the same time friction or turbulence limits the fluid flow FL.

Alternativ kann ein Durchflussbegrenzer 69 anstelle der Fluidstrahlreglers 66 im Fluidauslass 22 angeordnet sein.Alternatively, a flow restrictor 69 instead of the fluid jet regulator 66 in the fluid outlet 22 be arranged.

3B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs. Die Anordnung 60' gemäß 3B ist eine Weiterbildung der in 3A gezeigten Anordnung. Gemäß 3B strömt das Fluid die Turbine 11 in Richtung der Achse 14 an. Die Turbine 11 sowie der Magnet 12 sind über die Achse 14 mit dem Träger 13 gekoppelt. Der Träger 13 ist als Gehäuse 19 realisiert. Weiter umfasst die Anordnung 60 ein äußeres Gehäuse 70. Der Fluidauslass 22 weist den Fluidstrahlregler 66 und einen Durchflussbegrenzer 69 auf. Das äußere Gehäuse 70 umfasst nicht eingezeichnete Verbindungsmöglichkeiten, wie etwa ein Gewinde oder eine Kupplung, mit denen die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs 60' mit einer Fluidzufuhr 71 und einer Fluidabgabe 72 verbunden werden kann. Ein Außendurchmesser des äußeren Gehäuses 70 kann einen Wert zwischen 10 und 200 mm, bevorzugt zwischen 18 und 21 mm annehmen. Somit kann das äußere Gehäuse 70 in Manschetten eingesetzt werden, die zur Aufnahme handelsüblicher Strahlregler dienen. Weiter umfasst die Anordnung 60' eine Anzeige 73, die mit dem Mikroprozessor 61 sowie dem Spannungswandler 63 verbunden ist. Die Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs 60' kann in einen Duschkopf integriert werden. 3B shows another exemplary embodiment of the arrangement for determining the consumption of resources. The order 60 ' according to 3B is a further education of in 3A shown arrangement. According to 3B the fluid flows through the turbine 11 in the direction of the axis 14 at. The turbine 11 as well as the magnet 12 are about the axis 14 with the carrier 13 coupled. The carrier 13 is as a housing 19 realized. Next, the arrangement includes 60 an outer casing 70 , The fluid outlet 22 has the fluid jet regulator 66 and a flow restrictor 69 on. The outer case 70 includes non-illustrated connection possibilities, such as a thread or a coupling, with which the arrangement for determining the consumption of resources 60 ' with a fluid supply 71 and a fluid delivery 72 can be connected. An outer diameter of the outer housing 70 can assume a value between 10 and 200 mm, preferably between 18 and 21 mm. Thus, the outer housing 70 be used in cuffs that serve to accommodate commercial jet regulator. Next, the arrangement includes 60 ' an ad 73 that with the microprocessor 61 as well as the voltage transformer 63 connected is. The arrangement for determining the consumption of resources 60 ' can be integrated into a shower head.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Anordnung 60' einen Luftsprudler am Fluidauslass 22 aufweisen.In an alternative embodiment, the arrangement 60 ' an aerator at the fluid outlet 22 exhibit.

3C zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer elektrischen Schaltungsanordnung, wie sie in der Anordnung zur Ermittlung des Ressourcenverbrauchs in 3A und 3B eingesetzt werden kann. Der erste und der zweite Anschluss 31, 32 der Spule 17 sind mit dem Spannungswandler 63 verbunden. Die Auswerteschaltung 64 koppelt den erste und der zweite Anschluss 31, 32 mit einem Eingang des Mikroprozessors 61. Der Speicher 62 ist mit dem Mikroprozessor 61 verbunden. Der Temperatursensor 67 ist mit einem weiteren Eingang des Mikroprozessors 61 gekoppelt. Ein Ausgang des Mikroprozessors 61 ist mit der Anzeige 73 verbunden. Der Spannungswandler 63 ist ausgangsseitig mit der elektrischen Schaltung 68 verbunden. 3C shows an exemplary embodiment of an electrical circuit arrangement, as in the arrangement for determining the consumption of resources in 3A and 3B can be used. The first and the second connection 31 . 32 the coil 17 are with the voltage converter 63 connected. The evaluation circuit 64 couples the first and the second connection 31 . 32 with an input of the microprocessor 61 , The memory 62 is with the microprocessor 61 connected. The temperature sensor 67 is with another input of the microprocessor 61 coupled. An output of the microprocessor 61 is with the ad 73 connected. The voltage converter 63 is the output side with the electrical circuit 68 connected.

Dazu ist der Spannungswandler 63 ausgangsseitig mit Versorgungsanschlüssen des Mikroprozessors 61, der Auswerteschaltung 64 und des Speichers 62 verbunden. Weiter ist der Spannungswandler 63 ausgangsseitig mit Versorgungsanschlüssen des Temperatursensors 67 und der Anzeige 73 verbunden.This is the voltage transformer 63 on the output side with supply connections of the microprocessor 61 , the evaluation circuit 64 and the memory 62 connected. Next is the voltage transformer 63 on the output side with supply connections of the temperature sensor 67 and the ad 73 connected.

Die Generatorspannung UG wird mittels des Spannungswandlers 63 in eine Versorgungsspannung UGS umgewandelt. Die Generatorspannung UG ist eine Wechselspannung. Die Versorgungsspannung UGS ist eine Gleichspannung. Die Versorgungsspannung UGS dient zur Versorgung des Mikroprozessors 61, des Speichers 62, des Temperatursensors 67, der Auswerteschaltung 64 und der Anzeige 73. Die Auswerteschaltung 64 stellt ein Durchflusssignal SF bereit, das eine Funktion der Generatorsspannung UG ist. Das Durchflusssignal SF wird dem Eingang des Mikroprozessors 61 zugeleitet. Der Mikroprozessor 61 bestimmt mit Hilfe des Durchflusssignals SF die Durchflussmenge FLM. Beispielsweise wertet der Mikroprozessor 61 die Nulldurchgänge der Generatorspannung UG aus und bestimmt so eine Frequenz f oder eine Periodendauer der Rotation der Turbine 11. Der Speicher 62 dient zur Speicherung einer Tabelle. Der Mikroprozessor 61 bestimmt aus dem Durchflusssignal SF und den Angaben in der Tabelle die Durchflussmenge FLM. Dadurch kann eine Nichtlinearität zwischen der Durchflussmenge FLM des Fluidstroms FL und der Frequenz fG der Generatorspannung UG ausgeglichen werden. Die Tabelle ist als Sprungtabelle realisiert. Ein Volumen pro Umdrehung der Turbine 11 kann von der Rotationsfrequenz f der Turbine 11 abhängen. Ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen der Rotationsfrequenz f der Turbine 11 und der Durchflussmenge FLM des Fluidstroms FL kann somit ausgeglichen werden. Der Temperatursensor 67 erfasst die Temperatur des Fluids. Der Temperatursensor 67 gibt ein Temperatursignal ST an den Mikroprozessor 61 ab.The generator voltage UG is by means of the voltage converter 63 converted into a supply voltage UGS. The generator voltage UG is an alternating voltage. The supply voltage UGS is a DC voltage. The supply voltage UGS serves to supply the microprocessor 61 , the memory 62 , the temperature sensor 67 , the evaluation circuit 64 and the ad 73 , The evaluation circuit 64 provides a flow signal SF which is a function of the generator voltage UG. The flow signal SF becomes the input of the microprocessor 61 fed. The microprocessor 61 determines the flow rate FLM with the aid of the flow signal SF. For example, evaluates the microprocessor 61 the zero crossings of the generator voltage UG and thus determines a frequency f or a period of rotation of the turbine 11 , The memory 62 serves to store a table. The microprocessor 61 determined from the flow signal SF and the information in the table, the flow rate FLM. As a result, a nonlinearity between the flow rate FLM of the fluid flow FL and the frequency fG of the generator voltage UG can be compensated. The table is realized as a jump table. One volume per revolution of the turbine 11 can from the rotational frequency f of the turbine 11 depend. A nonlinear relationship between the rotational frequency f of the turbine 11 and the flow rate FLM of the fluid flow FL can thus be compensated. The temperature sensor 67 detects the temperature of the fluid. The temperature sensor 67 gives a temperature signal ST to the microprocessor 61 from.

Die Anordnung zur Bestimmung des Ressourcenverbrauchs 60 bestimmt die Durchflussmenge FLM des Fluidstroms FL und die Temperatur des Fluides. Der charakteristische Verlauf der Generatorspannung UG dient als Indikator für die Drehfrequenz und nach einer Umrechnung mittels des Mikroprozessors 61 für die Durchflussmenge FLM pro Zeiteinheit. Die Generatorspannung UG wird als Energiequelle für die elektrische Schaltung 68 verwendet. Somit kann auf eine Batterie oder eine externe Spannungsversorgung verzichtet werden.The arrangement for determining the consumption of resources 60 determines the flow rate FLM of the fluid flow FL and the temperature of the fluid. The characteristic profile of the generator voltage UG serves as an indicator of the rotational frequency and after a conversion by means of the microprocessor 61 for the flow rate FLM per unit time. The generator voltage UG is used as an energy source for the electrical circuit 68 used. Thus it can be dispensed with a battery or an external power supply.

Alternativ kann die elektrische Schaltung 68 anstelle des Mikroprozessors 61 einen Mikrocontroller umfassen.Alternatively, the electrical circuit 68 instead of the microprocessor 61 include a microcontroller.

Alternativ wird dem Mikroprozessor 68 zur Bestimmung der Durchflussmenge FLM direkt die Generatorspannung UG oder ein im Spannungswandler 63 generiertes Signal zugeleitet.Alternatively, the microprocessor 68 to determine the flow rate FLM directly the generator voltage UG or a in the voltage converter 63 supplied signal generated.

In einer alternativen Ausführungsform ist zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss 31, 32 mindestens eine Spule aus einer Gruppe, umfassend die weitere Spule 30 und die zusätzlichen Spulen 36 bis 39, seriell zur Spule 17 angeordnet.In an alternative embodiment, between the first and second terminals 31 . 32 at least one coil from a group comprising the further coil 30 and the additional coils 36 to 39 , serially to the coil 17 arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10, 10'10, 10 ': Generatoranordnunggenerator arrangement
1111: Turbineturbine
1212: Magnetmagnet
1313: Trägercarrier
1414: Achseaxis
1515: Lagercamp
1616: weiteres Lageranother camp
1717: SpuleKitchen sink
1818: magnetisierbarer Abschirmkörpermagnetizable shielding body
1919: Gehäusecasing
2020: Fluideinlassfluid inlet
2121: Kammerchamber
2222: Fluidauslassfluid outlet
2323: Vorderseitefront
3030: weitere Spuleanother coil
31, 3231, 32: Anschlussconnection
3333: Polpaarpole pair
3434: weiteres Polpaaranother pair of poles
3535: zusätzliches Polpaaradditional pole pair
36 bis 3936 to 39: zusätzliche Spuleadditional coil
5050: magnetisierter Kernmagnetised core
5151: äußeres Turbinenteilouter turbine part
5252: Schaufelshovel
5353: Kanalchannel
60, 60'60, 60 ': Anordnung zur Bestimmung des RessourcenverbrauchsArrangement for determining the consumption of resources
6161: Mikroprozessormicroprocessor
6262: SpeicherStorage
6363: SpannungswandlerDC converter
6464: Auswerteschaltungevaluation
6565: Siebscree
6666: FluidstrahlreglerFluid flow regulator
6767: Temperatursensortemperature sensor
6868: elektrische Schaltungelectrical circuit
6969: Durchflussbegrenzerflow
7070: äußeres Gehäuseouter casing
7171: Fluidzufuhrfluid supply
7272: Fluidabgabefluid delivery
7373: Anzeigedisplay
BB: Magnetfeldmagnetic field
B1B1: erste Ausdehnungfirst expansion
B2B2: zweite Ausdehnungsecond expansion
FLFL: Fluidstromfluid flow
FLMFLM: DurchflussmengeFlow
SFSF: DurchflusssignalFlow signal
STST: Temperatursignaltemperature signal
UGUG: Generatorspannunggenerator voltage
UGSUGS: Versorgungsspannungsupply voltage

Claims

Generator arrangement comprising - a turbine ( 11 ) whose material is at least partially magnetized or fixed with a magnet ( 12 ), wherein at least one component from a group comprising the turbine ( 11 ) and the magnet ( 12 ), a material of a group comprising a ferromagnetic Material, a ferrimagnetic material and a rare earth metal, and the turbine ( 11 ) is displaceable by a fluid in a rotational movement for generating a changing magnetic field, - a carrier ( 13 ), - one axis ( 14 ) and at least one warehouse ( 15 ), which the turbine ( 11 ) with the carrier ( 13 ) such that the turbine ( 11 ) is rotatable and axially movable, - at least one coil ( 17 ) for detecting the changing magnetic field, wherein the at least one coil ( 17 ) fixed to the carrier ( 13 ), and - a magnetizable shielding body ( 18 ) fixed to the carrier ( 13 ), wherein the at least one coil ( 17 ) between the magnetizable shielding body ( 18 ) and the turbine ( 11 ) or with the turbine ( 11 ) connected magnets ( 12 ), wherein the generator arrangement ( 10 ) is designed, a generator voltage (UG) on the output side of the at least one coil ( 17 ) provided for determining by the generator arrangement ( 10 ) flow rate (FLM) and for powering an electrical circuit ( 68 ) can be used.

Generator arrangement according to claim 1, wherein the at least one bearing ( 15 ) is realized as a sliding bearing.

Generator arrangement according to claim 1 or 2, wherein the magnetizable shielding body ( 18 ) has a ferromagnetic or ferrimagnetic ring.

Generator arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein the axis ( 14 ) fixed to the turbine ( 11 ) and the at least one warehouse ( 15 ) between the axis ( 14 ) and the carrier ( 13 ) is arranged.

Generator arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein the axis ( 14 ) fixed to the carrier ( 13 ) and the at least one warehouse ( 15 ) between the axis ( 14 ) and the turbine ( 11 ) or between the axis ( 14 ) and with the turbine ( 11 ) connected magnets ( 12 ) is arranged.

Generator arrangement according to one of claims 1 to 5, wherein the turbine ( 11 ) or with the turbine ( 11 ) connected magnet ( 12 ) is at least diametrically or at least sectorally polarized.

Generator arrangement according to one of claims 1 to 6, wherein the turbine ( 11 ) or with the turbine ( 11 ) connected magnet ( 12 ) a first number N of pole pairs ( 33 . 34 . 35 ) and the first number N is at least 1.

Generator arrangement according to one of claims 1 to 7, wherein at least one channel ( 53 ) on the support ( 13 ) is arranged, which is designed, the fluid to the turbine ( 11 ).

Generator arrangement according to one of claims 1 to 8, wherein the turbine ( 11 ) for a tangential flow or for a flow parallel to the axis ( 14 ) is designed.

Arrangement for determining the consumption of resources, comprising the generator arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 to 9 and the electrical circuit ( 68 ) with a microprocessor ( 61 ), which is connected to the at least one coil ( 17 ) and is designed, from the generator voltage (UG) or from the generator voltage (UG) derived flow signal (SF) by the generator assembly ( 10 ) to determine the flowing flow rate (FLM).

Arrangement for determining the consumption of resources according to claim 10, wherein the electrical circuit ( 68 ) a memory ( 62 ) for storing a table and the microprocessor ( 61 ) is designed to determine from the generator voltage (UG) or the flow signal (SF) by means of the table, the flow rate (FLM).

Arrangement for determining the consumption of resources according to claim 10 or 11, comprising a voltage transformer ( 63 ), the at least one coil ( 17 ) with the electrical circuit ( 68 ) is coupled and designed, the generator voltage (UG) in a supply voltage (VGS) for electrical supply of the electrical circuit ( 68 ) to convert.

Method for generating a generator voltage with a generator arrangement ( 10 ) according to any one of claims 1 to 9 or an arrangement according to any one of claims 10 to 12, comprising the steps of: - displacing the turbine ( 11 ) by a fluid in a rotational movement, - generating a changing magnetic field by means of the rotational movement, - generating a generator voltage (UG) by means of the at least one coil ( 17 ) from the changing magnetic field, - determining a flow rate (FLM) from the generator voltage (UG) and - generating a supply voltage (VGS), the electrical circuit ( 68 ) supplied with electrical energy, from the generator voltage (UG).