Wasserfontäne

Dieses Thema im Forum "Technik" wurde erstellt von nansa, 4 Dez. 2012.

  1. Hallo zusammen! Ich bin im 9 Semester meines Industriedesign Studiums.
    Ich würde gerne eine Flaschen Füllstation entwickeln. Dabei bin ich auf folgendes Problem gestoßen:

    Eins meiner Konzepte basiert auf den Gedanken, die Flaschen von unten zu füllen.
    Sprich: Ich habe spezielle Flaschen mit einem Loch im Flaschenboden, welcher durch einen Schwimmer verschlossen wird.
    Als zusätzlichen Schutz vorm Auslaufen, bekommt die Flasche einen zweiten Boden, der sich abnehmen lässt.
    Wenn ich die Flasche nun füllen möchte, nehme ich den zweiten Boden ab und stelle die Flasche auf die 'Ladestation'.
    Dabei wird der Schwimmer nach oben gedrückt und die Flasche ist bereit befüllt zu werden. Per Knopfdruck kann ich mir nun meine Wassersorte aussuchen und mein Flasche füllt sich 'wie aus Zauberhand' mit Wasser.

    Nun meine Frage: Wird so ein Prinzip bereits irgendwo angewandt? Welche vor und Nachteile gibt es? Und falls nicht, ist es möglich dieses Prinzip zu realisieren?

    Ich habe mir folgendes Überlegt:
    KonzeptWasserfontaene_SandraCzogalla.jpg
    1_ Ich pumpe das Wasser einfach in meine Flasche rein. Natürlich muss die Flasche offen sein dafür, aber wieviel Druck wird benötigt, um eine Flasche [Zylinder d=7cm h=26cm] mit einem Liter Wasser zu füllen? Wie dick muss die Wandstärke von meinem Glas sein? Wie lange dauert das füllen der Flasche?Bzw. wie berechne ich das?

    2_Ich fülle die Flasche durch Vakuum auf. Hierzu braucht die Flasche 2 Löcher, die in 2 Schritten getrennt voneinander 'arbeiten'. Im ersten Schritt wird aus dem einen Loch die Luft aus der Flasche gepumpt. Und im zweiten Schritt wird durch das andere Loch das Wasser in die Flasche gesaugt. Hier stellen sich ähnliche Fragen wie bei der ersten Überlegung: Wie viel Druck wird benötigt, um ein ausreichend großes Vakuum zu erzeugen. Wie dick muss die Wandstärke von meinem Glas sein? Wie lange dauert das füllen der Flasche? Bzw. wie berechne ich das?

    Ich bin gespannt auf Eure Antworten und freue mich auf Eure Ideen! Dankeschön!


     
  2. AW: Wasserfontäne

    Hi nansa!
    Auch wenn ich die Idee, Flaschen von unten zu füllen, für interessant und grundsätzlich realisierbar halte,
    so ist sie in der von dir vorgeschlagenen Form mit den Bodenventil(en)* nicht wirklich glücklich:
    • Es widerspricht dem Prinzip "Flasche", da mehr als eine Öffnung vorzusehen.
    • Behälter mit mehreren Öfnnungen sind eher undicht.
    • Das Reinigen der Flaschen im Ventilbereich ist aufwändig und heikel.
    • Das Füllventil jeder Fasche aufzubrummen, ist unnötig teuer - das gehört an die Füllstation!

    *) Das kann kein "Schwimmer" sein, denn der würde aufschwimmen und das Wasser ausfließen lassen;
    das muss ein Platten oder besser Kegelventil sein, welches in Richtung "außen" federbelastet ist.


    Allerdings könntest du die Flasche einfach "auf den Kopf stellen", d.h. mit der Öffnung nach unten befüllen:
    Die Füllstation muss auf die Stirnfläche der Flaschenöffnung abdichten
    und durch die Öffnung gelangt das Wasser hinein bzw. die Luft raus.

    Die Reihenfolge dabei frei wählbar:
    Du könntest über eine kurzes Rohr das Wasser hineinpumpen
    und gleichzeitig die Luft über ein langes, bis fast zum Flaschenboden reichendes Rohr
    rauslassen oder -saugen. (In letzterem Fall entfällt das Wasserpumpen!)
    In beiden Fällen reichen sehr kleine Drücke: theoretisch 1 mbar pro 100 mm Wassersäule
    (mehr Druck macht´s schneller und ist angeraten)
    ODER
    Du könntest über ein Rohr die Flasche teilevakuieren
    und den Unterdruck in der Flasche durch das gleiche Rohr das Wasser reinsaugen lassen.
    Ein Vakuum von z.b. 100 mbar ergibt so eine 90% gefüllte Flasche,
    unterstütz man mit 2 Bar Wasserdruck, werden das schon 95% - das ist schon schön!

    Die Flasche wird durch beide Verfahren kaum belastet - Standardflasche reicht.
     
  3. AW: Wasserfontäne

    Hallo Schwarzer Peter!
    Danke für deine schnelle Antwort! Deine Kritikpunkte kann ich gut nachvollziehen- leider!
    Ich finde deinen Vorschlag die Flasche "Kopfüber" zu füllen- auf den ersten Blick einfacher,
    allerdings weiß ich nicht wie man die Flasche dann aus der Ladestation nehmen soll,
    ohne das Wasser ausläuft. Da ich nicht weiß ob ich dich richtig verstanden habe und
    weil ich ein visueller mensch bin, habe ich versucht deinen Vorschlag mal darzustellen.
    Bildschirmfoto 2012-12-04 um 20.41.52.png
    Als spontane Lösung für das Problem, würde mir nur eine "Drehung" der Station einfallen.
    Wie eine Eieruhr die Abläuft oder einfach Manuell.
    Bildschirmfoto 2012-12-04 um 20.46.15.png
    Habe ich dich richtig verstanden? Wie hast du dir das mit den Herausnehmen der Flasche gedacht?
    MfG nansa
     
  4. AW: Wasserfontäne

    Hi nansa,
    du hast mich ganz richtig verstanden
    und weil wir die Schwerkraft nicht umdrehen können,
    müssen wir halt die Flasche umdrehen.

    Allerdings finde ich die Geschichte mit dem Teilvakuum VIIIIEL attraktiver:
    Man könnte sogar das Rohr in der Flasche wegfallen lassen
    und man würde den Springbrunnen sehen!
     

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