Licht/Hitzequelle - Bitte helft einer verzweifelten Designstudentin :)

[LauraD]

Ihr lieben Schlauen :)

gerade bin ich aufs Forum gestoßen und hoffe auf ein paar Anregungen.

Anbei ein Bild des Objektes,das ich bauen möchte.
Es ist aus doppelseitigem Glas (außen Kugel, innen diese "Pilzform").
Innerhalb des "Pilzes" soll dann Bienenwachs sein, das bei 60 Grad flüssig wird und nach unten fließt.
Im Anschluss kann das Objekt gedreht werden (wie Sanduhr).
Zwischen dem "Pilz" und dem äußeren der Kugel brauche ich etwas, das das Glas erhitzt (am besten einen Draht)
(in einem anderen Prototyp habe ich eine Halogen-Birne genommen,das hat gut geklappt).

Wie könnte ich das lösen? Anbei noch ein Foto eines Design-Studios(EWE Studio).
So in der Art würde ich mir das vorstellen, habe aber keine Ahnung, was das für ein Leuchtmittel ist.

Danke

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[021aet04]

Was bedeutet Doppelseitiges Glas? Bei mir hat ein Glas immer 2 Seiten.

Als Heizung kannst du eine Heizwendel nehmen wie sie in einem Haarfön verwendet wird. Wenn man in den Fön schaut sieht man die Heizwendel sehr gut. Man muss nur die Heizleistung richtig auslegen das der Draht nicht zu heiß wird und durchbrennt. Mit einem Temperaturfühler kann man auch die Temperatur regeln.

MfG Hannes

[LauraD]

Danke Hannes für die Antwort :)
Das klingt schon mal sehr vielversprechend.
Hast du einen Tipp, wo ich das bekomme und mir anschauen kann, wie man das einsetzt?

Mit doppelseitiges Glas habe ich mich ein bisschen unklar ausgedruckt. Damit meine ich "Doppelwand",also zwei Schichten Glas, die Luft einschließen.

[021aet04]

Du kannst dir einen Widerstandsdraht kaufen, das gibt es bei Elektronikhändlern, nur als Beispiel https://www.reichelt.at/100g-widerstandsdraht-0-60mm-rd-100-0-60-p57214.html?PROVID=2788&gclid=EAIaIQobChMI_fHx0d6C5wIViISyCh1GhgwZEAQYAyAB EgLEevD_BwE&&r=1

Die Heizung kannst du dann nach belieben selbst formen.

Du musst es nur richtig auslegen und das wird das schwierigere. Wenn du einen Temperaturfühler einbauen kannst, würde ich das machen. Mit einem kleinen Gerät erfasst du die Temperatur und steuerst die Heizung an.
Da du keine Ahnung von der Elektrotechnik hast würde ich mit einem Trafo/Netzgerät arbeiten. Direkt mit 230V arbeiten würde ich nicht empfehlen (zu gefährlich wenn man sich nicht auskennt).

MfG Hannes

[LauraD]

Danke Hannes, das hat mir schon sehr viel weitergeholfen.
Gibt es eventuell noch eine Schritt-für-Schritt Anleitung für diesen Vorgang?

:)

[021aet04]

Welchen Vorgang meinst du? Die Auslegung, das Formen der Heizwendel, das Bauen der Steuerung,...?

MfG Hannes

[oberallgeier]

Hi Laura,

willkommen im Forum.


.. doppelseitigem Glas (außen Kugel, innen diese "Pilzform").
Innerhalb des "Pilzes" soll dann Bienenwachs sein, das bei 60 Grad flüssig wird und nach unten fließt.
Im Anschluss kann das Objekt gedreht werden (wie Sanduhr) ..Ok, Deine Skizze ist ja schon passabel, die erklärt auch die Doppelwandigkeit.

Mal ein paar Gedanken
a) Wenn das Bienenwachs flüssig werden soll, dann sollte ja (!mindestens!) die ganze (obere) Hälfte beheizt werden
....bis in den Hals hinein, sonst besteht die Gefahr dass nicht alles abfließt,
....dass größere Mengen an der Wandung haften bleiben.
....Insbesondere Dein flaches Mittelteil (Taille) sieht nicht sehr bienenwachsausflußgerecht aus :-/
b) 60 °C - da besteht Gefahr von Verbrühungen. Gerade 60°C ist eine Grenztemperatur für menschliche Haut!


.. Im Anschluss kann das Objekt gedreht werden (wie Sanduhr) ..
c) Ne Sanduhr hat an beiden Enden, unten bzw. oben, jeweils eine Standfläche . . .


.. Zwischen dem "Pilz" und dem äußeren der Kugel brauche ich etwas, das das Glas erhitzt (am besten einen Draht)
(in einem anderen Prototyp habe ich eine Halogen-Birne genommen,das hat gut geklappt) ..
Lass mich mal ein bißchen "Designer" spielen:
d) Die beiden Sanduhr-Bienenwachsbehälter werden hauchdünn metallisch beschichtet - bedampft - so dünn,
....dass man durchsehen kann. Oben/unten und in der Taille einen Lötkontakt. Taille ist dann ein Pol,
....unten-oben der zweite. Schon ist die Heizung fertig. Manfrau müsste mittels der Beschichtungsdicke
....den benötigten Widerstand einstellen.

e) Alternativ kann natürlich der Glasbläser auf das heiße Glas nen Draht aufschmelzen - aber ob das die großen Temperatursprünge aushält? Die Hitze wird dabei ja nur recht kleinflächig vom Draht auf das Glas übertragen. Anm.: Drähte/Fäden und heiße Glaswände sind beim Glasblasen bekannt wenn man ne Wandung absprengen will - Faden kalt, Glas heiß. Umgekehrt geht das bestimmt auch :-/

BTW: ich hatte mal für ne "Drahtheizung" gemacht (klick hier) (https://www.roboternetz.de/community/threads/69114-Notheizung-in-kleinem-Hochbeet-mit-Blumendraht) mit etwa 5 m Blumendraht und einem alten Notebooknetzteil (die alten haben meist so 15V .. 19V und um die achtzig Watt). Da ich den Drahtwiderstand richtig bemessen hatte, brauchte ich keine Temperaturregelung . . .

Genug fürs Erste - auch wenns keine "Schritt-für-Schritt-Form ist.

[LauraD]

Beides und eventuell auch Weiteres, von dem ich noch nicht weiß, dass es relevant wird ;-)
Leider habe ich so gar kein Grundwissen...
irgendwo im Hinterkopf sind noch die Physic Basics aus der Oberstufe aber selbst das ist ziemlich verschollen.

- - - Aktualisiert - - -

Danke oberallgeier für diesen wertvollen Input!! :)

a) absolut richtig. Mit dem Mittelteil möchte ich den Fluss des flüssigen Wachses lenken, aber die Form kann definitiv noch adaptiert werden.
b) auch richtig, das kann ich aber zum aktuellen Zeitpunkt vernachlässigen :)
c) das stellt sich nun als absolute Herausforderung dar.. denn der Sanduhreffekt ist mit das Wichtigste. Die Idee ist dass das Wachs flüssig wird, fließt, sich unten wieder materialisiert und dann wenn es fest ist,wieder gedreht werden kann. Ich dachte erst, dass die Kugel zwei Aufhängungen ("Laschen") hat, habe aber nicht daran gedacht, dass es ja einen Stromzufluss irgendwo geben muss..
d) deinen Designvorschlag finde ich großartig - wer kann mir sowas umsetzen? Und dann braucht es einfach nur einen Stromzufluss mittels Netzteil?
e) auch spannend...

Vielleicht hast du zu den Gedanken noch ein paar Hinweise :)

[021aet04]

Eine Schritt für Schritt Anleitung habe ich nicht,sollte aber nicht allzu schwer umzusetzen sein. Wenn es Probleme gibt kann man hier darauf eingehen.

Jede Art von Leiter wird als Widerstandsdraht gehen. Ein Widerstandsdraht ist aber darauf ausgelegt, deswegen würde ich einen Widerstandsdraht nehmen.

Man kann die Heizleistung so auslegen das es keine Regelung benötigt. Mit einer Regelung (mit Temperaturfühler und Regler) kann man die Heizleistung exakt steuern wie man es will. Man kann auch langsam aufheizen, langsam abkühlen,... um das Glas bzw die Heizwendel zu schonen (thermische Spannung).

Man kann auch eine Steuerung ohne Fühler verwenden. Dann stellt man ein zu wieviel Prozent die Heizung eingeschaltet sein soll (so ein Prinzip haben wir in der Firma). Mit so einem System kann man das aufheizen bzw abkühlen ebenfalls steuern.

Vorteil bei einer Steuerung/Regelung ist, das man den Draht nicht exakt auslegen muss (man kann auch eine stärkere Heizung verbauen).

MfG Hannes

[oberallgeier]

d) .. Und dann braucht es einfach nur einen Stromzufluss mittels Netzteil? ..Also das finde ich schon mal einen guten Teilansatz. Dieser Teilschritt wird fast immer kommen (wenn frau nicht mit Dampf oder so heizen will).
Eine mögliche Umsetzung wären zwei kleine Halogenstrahler, die in der unteren und in der oberen Fußplatte verborgen werden könnten. Die werden nur soweit erhitzt, dass noch KEIN Glühen eintritt, sie werden bei - vermutlich - rund 300°C nur IR abstrahlen (Wärmeschirm! Spiegel in Zielrichtung! ...). Und damit wird eben nur die nächstliegende Halbkugel beheizt in der Hoffnung, dass die entferntere genügend kühl bleibt um das flüssige Wachs fest werden zu lassen. Leider widerspricht das ja erstmal schon dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik (ich bin schon länger aus der Schule - aber ein bisschen musste hängen bleiben).


.. Leider habe ich so gar kein Grundwissen ..Ein häufiges Problem bei Entwicklungen. Und oft auch ein NoGo.


.. b) auch richtig, das kann ich aber zum aktuellen Zeitpunkt vernachlässigen ..Ich kenne einige eigene Fälle als ich "hinterher" meinte ".. hätt ich doch damals ..". Absolute Hemmschwellen verstecken sich manchmal ziemlich gut.


.. c) .. der Sanduhreffekt ist mit das Wichtigste. .. flüssig wird, fließt, sich unten wieder materialisiert und dann wenn es fest ist ..Der Zwischenschritt ".. wieder materialisieren .." ist unnötig?!! Das flüssige Wachs kann nach dem Runterfließen fest werden - wenn es sich abgekühlt hat. Nix Materialisation - es war nie de-materialisiert, nur flüssig.


.. c) .. Ich dachte erst .. zwei Aufhängungen .. aber .. dass es ja einen Stromzufluss irgendwo geben muss..Meine Anmerkung mit den zwei Standflächen betrifft die STANDfestigkeit. Die eigentliche, traditionelle Sanduhr ist ja so ne Art Doppelkegel (meist eher ein einschaliges Hyperboloid) mit einem ziemlich runden Abschluss an den beiden (Kegel-) Enden. Und deshalb hängt man das Ganze dann in ne Art Gestell damit es stehen bleibt (https://www.google.com/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fpreviews.123rf.com%2Fi mages%2Fdestinacigdem%2Fdestinacigdem1506%2Fdestin acigdem150600091%2F41841111-sanduhr-mit-flie%25C3%259Fenden-sand-isoliert-auf-wei%25C3%259Fem-hintergrund.jpg&imgrefurl=https%3A%2F%2Fde.123rf.com%2Fphoto_41841 111_sanduhr-mit-flie%25C3%259Fenden-sand-isoliert-auf-wei%25C3%259Fem-hintergrund.html&docid=ZVVvhl_GtdvhzM&tbnid=TnAen6-y_BQCSM%3A&vet=10ahUKEwjip4KwuIPnAhWzkFwKHSPXAUUQMwiKAigHMAc. .i&w=975&h=1300&client=firefox-b-d&bih=942&biw=1434&q=sanduhr&ved=0ahUKEwjip4KwuIPnAhWzkFwKHSPXAUUQMwiKAigHMAc&iact=mrc&uact=8). Und die Standflächen hat die Uhr selbst (https://www.google.com/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fwww.stilconceptstore.d e%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F04%2FMadamStoltz_Sanduh r_rot_15F69011-09.jpg&imgrefurl=https%3A%2F%2Fwww.stilconceptstore.de%2F shop%2Fmadam-stoltz-sanduhr-mit-paprika-sand%2F&docid=LpKltbUIQbp-lM&tbnid=hsCwUS_oU0FLOM%3A&vet=10ahUKEwj56YKywIPnAhV0nVwKHSKCAlsQMwjtASgFMAU. .i&w=1500&h=1500&client=firefox-b-d&bih=942&biw=1434&q=sanduhr&ved=0ahUKEwj56YKywIPnAhV0nVwKHSKCAlsQMwjtASgFMAU&iact=mrc&uact=8) oder aber das Gestell. Standfläche finde ich unabdingbar (sonst kippt das Ganze . . .).


.. d) deinen Designvorschlag .. wer kann mir sowas umsetzen ..Ein Spitzendesigner ist Busse (https://www.busse-design.com/__we_thumbs__/5699_4_produktdesign_casestudy_stihl.jpg) (wir hatten schon zusammen gearbeitet). Sein herausragendes Merkmal war sicher die Fähigkeit, seine Designideen selbst zu realisieren - auch wenn sein Team viel zugearbeitet hatte. Die besten Designs die ich kenne sind sicher so gut, weil eben DIE Idee erst mit der Realisation was wird. Die Welt wurde ja auch gemacht, nicht nur ausgedacht.


.. Vielleicht hast du zu den Gedanken noch ein paar Hinweise ..Aber wohl eher kaum zielführende :-O

tldr: Die Sanduhr hat als Fluid eine Unzahl Partikel, die wegen Größe und einiger Hafteigenschaften fluidähnliche Fließeigenschaften haben. Flüssigkeiten sind aber eben nicht-partikulär. Bei ner "Sanduhr" ohne Partikel können Probleme auftreten. Z.B. dürfte der Bienenwachsstrom (ist der newtonsch, dilatant? thixotrop?) nach dem Durchfließen der Sanduhrblende durch Hafteffekte an der Wand herbfließen; vermutlich NICHT in eine Art Sanduhr-Strahl.