Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Flaschen füllen nach dem Fledermausprinzip

26.03.2002


Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT zeigen vom 15. bis 20. April auf der Hannover Messe eine neue Methode zur Füllstandsmessung in Abfüllanlagen. Die Messung erfolgt berührungsfrei per Ultraschall und ist deshalb besonders hygienisch. Erstmals lassen sich damit auch kohlensäurehaltige Flüssigkeiten exakt abfüllen.

Bis heute ist das philosophische Problem, ob ein Glas halbvoll oder halbleer ist, nicht endgültig entschieden. Wissenschaftler und Techniker dagegen finden es schier unmöglich, sich mit ungelösten Fragen zufrieden zu geben. Sie wollen ganz genau wissen, wie voll, halbleer oder halbvoll der Behälter denn nun wirklich ist. Speziell für diesen Zweck wurden deshalb eine ganze Reihe von verschiedenen Methoden zur Füllstandsmessung entwickelt. Sie sind vor allem dann gefragt, wenn keine Zeit für lange Diskussionen bleibt - zum Beispiel in den vollautomatischen Abfüllanlagen der Getränkeindustrie. Auf der Hannover Messe vom 15. bis 20. April zeigen Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT, wie man Füllzustände in großem Stil berührungslos und auf den Millimeter messen kann: mit dem Prinzip Fledermaus.

Fledermäuse stoßen zu ihrer räumlichen Orientierung für uns nicht hörbare Schreie aus, die von der Umgebung reflektiert werden. Je näher ein Baum oder eine Wand ist, desto schneller kommt das Signal zum Sender - der Fledermaus - zurück. Auch Wale nutzen das Echolotprinzip, um sich im Wasser fortzubewegen. Moderne Fangschiffe bedienen sich heute dieser Technik, um Fischschwärme zu orten, Autos, um beim Einparken nicht anzuecken.

Nun haben Wissenschaftler die Tricks der Natur auch für die Getränkeindustrie nutzbar gemacht. »Hier müssen in einer Schicht Tausende von Flaschen befüllt werden«, weiß Marc Schmieger, Projektleiter am IBMT. »Da bleiben für eine gerade mal ein paar Sekunden Zeit.« Bisher messen die Techniker meist mit optischen oder akustischen Methoden, wieviel Flüssigkeit in eine Flasche gehört. Je nach Beschaffenheit des Behältnisses sind dabei unterschiedliche Füllstandshöhen möglich. Für einen Abfüllanlagenhersteller haben die Wissenschaftler in St. Ingbert nun eine neue Messmethode entwickelt, mit der die Füllstandshöhe in den Flaschen nach dem Fledermausprinzip per Ultraschall auf den Millimeter genau eingestellt werden kann. »Wir schicken beim Abfüllen ein Ultraschallsignal jenseits des hörbaren Bereichs in die leeren Behälter. Das Mess-Signal tritt dabei von oben in die Flasche ein, geht bis zum Boden und wird von hier wieder zurück zum Messgerät reflektiert. Die Flüssigkeitszufuhr wird sofort gestoppt, wenn die Echozeit einen bestimmten Wert erreicht hat«, erklärt Schmieger das neue Prinzip. Und er stellt auch gleich die Vorzüge des Ultraschallverfahrens heraus: Die Messung erfolgt berührungsfrei und ist deshalb besonders hygienisch. Und sie kann erstmals auch dann in Abfüllanlagen benutzt werden, wenn kohlensäurehaltige Flüssigkeiten in Flaschen gefüllt werden müssen. Denn bisher konnte Bier, Limo, Mineralwasser oder Cola im großen Stil mit dem Ultraschallverfahren nicht exakt dosiert werden. Der Grund: Die Kohlensäure setzt Kohlendioxid frei. Das Gas dämpft den Schall ähnlich wie Nebel weit stärker als Luft und verfälscht das Ergebnis. Die Forscher aus St. Ingbert haben jetzt eine Methode

gefunden, auch kohlensäurehaltige Getränke in großen Anlagen mit dem Prinzip Fledermaus in Flaschen abzufüllen. Dazu kommt noch ein weiterer Vorteil: Die neue Technik arbeitet so genau, dass die Füllstandshöhe in den Flaschen maximal um einen Millimeter variiert.

Bevor nun Abfüllanlagen serienmäßig mit dem Ultraschallverfahren ausgestattet werden, testen die Wissenschaftler die neue Technik zunächst mit einem Demonstrator. Schon in wenigen Monaten - so der IBMT-Experte, wird der Hersteller das Fledermausprinzip in einer neuen Anlage einsetzen können.

Auf der Hannover-Messe können Sie den Demonstrator in Halle 17, Stand F14 bei der Arbeit beobachten.

Dipl.-Ing. Marc Schmieger | Presseinformation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Klebeverfahren für Schindeltechnologie entwickelt
09.01.2019 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht Wasserreinigung für ländliche Regionen: Sauberes Wasser für Südafrika
03.01.2019 | Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Implantate aus Nanozellulose: Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken den biologisch abbaubaren Rohstoff nun mit zusätzlichen Fähigkeiten, um Implantate für Knorpelerkrankungen mittels 3-D-Druck fertigen zu können.

Alles beginnt mit einem Ohr. Empa-Forscher Michael Hausmann entfernt das Objekt in Form eines menschlichen Ohrs aus dem 3-D-Drucker und erklärt: «Nanocellulose...

Im Focus: Nanocellulose for novel implants: Ears from the 3D-printer

Cellulose obtained from wood has amazing material properties. Empa researchers are now equipping the biodegradable material with additional functionalities to produce implants for cartilage diseases using 3D printing.

It all starts with an ear. Empa researcher Michael Hausmann removes the object shaped like a human ear from the 3D printer and explains:

Im Focus: Roter Riesenvollmond in den Morgenstunden des 21. Januar

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Frühaufsteher sind diesmal im Vorteil: Wer am Morgen des 21. Januar 2019 vor 6:45 Uhr einen Blick an den Himmel wirft, kann eine totale Mondfinsternis bestaunen. Dann leuchtet der sonst so strahlende Vollmond zwischen den Sternbildern Zwillingen und Krebs glutrot.

Um das Finsternis-Spektakel in seiner gesamten Länge zu verfolgen, muss man allerdings sehr früh aus dem Bett: Kurz nach 4:30 Uhr beginnt der Mond sich langsam...

Im Focus: Atomarer Mechanismus der Supraschmierung aufgeklärt

Das Phänomen der sogenannten Supraschmierung ist bekannt, es war jedoch auf atomarer Ebene bislang nicht zu erklären: Wie entsteht die extrem niedrige Reibung beispielsweise in Lagern? Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Institute IWM und IWS entschlüsselten gemeinsam einen universellen Mechanismus der Supraschmierung bei bestimmten diamantähnlichen Kohlenstoffschichten in Verbindung mit organischen Schmierstoffen. Auf dieser Wissensbasis ist es nun möglich, Designregeln für supraschmierende Schicht-Schmierstoff-Kombinationen zu formulieren. Die Ergebnisse präsentiert ein Artikel der Zeitschrift Nature Communications, Ausgabe 10.

Eine der wichtigsten Grundvoraussetzungen für nachhaltige und umweltfreundliche Mobilität ist, Reibung zu minimieren. Diesem wichtigen Vorhaben widmen sich...

Im Focus: Elucidating the Atomic Mechanism of Superlubricity

The phenomenon of so-called superlubricity is known, but so far the explanation at the atomic level has been missing: for example, how does extremely low friction occur in bearings? Researchers from the Fraunhofer Institutes IWM and IWS jointly deciphered a universal mechanism of superlubricity for certain diamond-like carbon layers in combination with organic lubricants. Based on this knowledge, it is now possible to formulate design rules for supra lubricating layer-lubricant combinations. The results are presented in an article in Nature Communications, volume 10.

One of the most important prerequisites for sustainable and environmentally friendly mobility is minimizing friction. Research and industry have been dedicated...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Superbeschleuniger im Fokus

16.01.2019 | Veranstaltungen

BMBF-Technologiegespräch: „Materialinnovationen und Start-up“

16.01.2019 | Veranstaltungen

Tagung zu Antibiotikaresistenzen

15.01.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Superbeschleuniger im Fokus

16.01.2019 | Veranstaltungsnachrichten

BMBF-Technologiegespräch: „Materialinnovationen und Start-up“

16.01.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation

16.01.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics