Uhr mit Luftblasen-Display

[DrZoidberg]

So simpel und doch so genial
http://www.youtube.com/watch?v=6diJf5d4Fdw

Nun möchte ich wissen wie ich eine Uhr mit einem solchen Display bauen könnte. Als Pumpe nehm ich einfach eine Aquarienpumpe. Aber wie baue ich am besten die Ventile?

[Besserwessi]

Die Ventile sind vor allem ein Frage der Preises und des Stromverbrauchs. Wenn es da nicht so drauf ankommt gibt es Magnetventile zu kaufen. Alldings oft > 20 EUR und mit ca. 1 W je Ventil. Allerdings sind die Ventile deutlich überdimensioniert, meistens bis etwa 8 bar Druck.

[Jaecko]

Ideen ham die Leute *g*, aber genial.
Würde man einen Servo wasserdicht kriegen, dann könnte man ja aus so nem Billig-Servo für 2,95 vom grossen C ne Art Schlauchklemme bauen. Oder wenn der Schlauch vom Ventil bis zur Öffnung länger sein darf, könnte man die Servos dann auch ausserhalb lagern (man hätte halt dann einige Schläuche; für jede "Spalte" einen)

[Majuz]

Vor einigen Jahren auf der IAA in Frankfurt hatte Jeep so was ähnliches, nur "andersrum". Das Wasser kam wie ein Wasserfall von oben und mittels Ventilen wurden dann "Lücken" erzeugt, die Zahlen, Logos und sogar lauftexte darstellen konnten. Sah echt genial aus. Allerdings war das etwa 5m hoch und genauso breit. Das musste es halt sein, da Wasser schneller fällt, als Luftblasen steigen ;-) Das klacken der Ventile war allerdings ziemlich laut. War ein ständiges "rattern" :D

Auf die Idee das ganze "umzudrehn" muss man aber erst mal kommen ;-)

[Willa]

Hi!
Vielleicht könntest du ja Öl statt Wasser benutzen...? Dann steigen die Luftblasen auch etwas langsamer. Und du könntest die Servomotoren/ sonstige Steller einfach so ins Öl legen, die würden weiterhin funktionieren (sagt man...)

[pongi]

Da muss aber noch ein kleiner Kompressor dran, der dem nach unten wirkenden Wasserdruck entgegendrückt, ansonsten würde ja das Wasser da unten rausfliessen, und nicht die Luft nach oben steigen.

Ich würde das ganze mit elastischen Schläuchen bauen, die dann zugeklemmt werden, entweder mit einem Servo, oder vielleicht mit einem Hubmagneten. Das Problem dabei ist, dass die Klemmen schon 100%ig halten müssen, wenn da kleine Blasen aufsteigen ruiniert das ja das Gesamtergebnis.

[NRicola]

Hallo

Leider habe ich den Namen dieser Art von Pumpen vergessen, aber daran könnte man sich in etwa orientieren:

http://www.uni-essen.de/fet/mesb/mesb94/Zabe1.jpg

Außen herum geht ein Luftschlauch der über Walzen gequetscht wird. Einfach nen Schrittmotor dahinter und das Ergebnis wäre toll - wenn nur nich die Anzahl dieser Pumpen/der Motoren so groß wäre.
Grüß

NRicola

[the_Ghost666]

Ich denke die heißen einfach Schlauchpumpen, Schlauchquetschpumpen oder Peristaltikpumpen. Als Schlauch am besten hochflexiblen Silikonschlauch nehmen. Und wenn man statt 2 Rollen mehr nimmt, kann man auch feinere Blasen schnell erzeugen. Um die Luft in das Becken zu Pumpen brauchts höchstens 0,1bar (abhängig von der Höhe), da muss es doch ne bessere Lösung als Magnetventile geben. Aber viele Motoren ist ja auch blöd.
Schön wären kleine Spulen und Anker, die an einem Schieber befestigt sind. Das ganze mit einer schwachen Feder in Ruhelage geschlossen.
Das Problem ist, dass es Dicht sein muss und dennoch die Reibung nicht zu hoch sein darf.
Aber somit könnte man mit geringen Kosten was machen und hat wenig Mechanik.

Wenn du die Möglichkeit hast, könntest du ein Rohr oder Vierkantprofil nehmen, von der einen Seite kleine Bohrungen einbringen, an denen die Luft austritt, auf der gegenüberliegenden Seite größere Bohrungen. Durch die Größeren legst du dann einen Dichtungsring in die kleinen. Als nächstes nimmst du ein Rundstab, der etwas größer als die kleinen Bohrungen sind, und drehst ihn an, sodass er leicht konisch ist. Damit sitzt er auf dem Dichtring. Eine Feder hält den Rundstab gegen die Dichtung, sodass kein Wasser eindringt/ Luft austritt. Dann kommt ans Ende des Rundstabs der Anker, oder du baust ihn direkt als Anker, und auf der anderen Seite die Magnetspule, am besten mit Eisenummantelung.
Pollin hat gerne und oft diese Zugmagnete, hab mal welche für 99ct gekauft. Die konnte man dann über einen Darlington Transistor anziehen lassen (ULN2803), und schon blubberts. Bei ausgeschaltetem Kompressor sollte es nicht lecken.

Oder alternativ ne Schlauchpumpe mit Low-Cost Motoren, statt Steppern aufbauen. Dann könnte man durch die Einschaltdauer die Blasengröße regeln, aber es wäre nicht so sauber zu steuern. Dafür sind die Kosten und der Ansteuerungsaufwand geringer.

[DrZoidberg]

Alles recht gute Ideen aber ich frage mich ob es auch irgendwie ganz anders geht. Ein Tintenstrahldrucker hat schliesslich auch keine Pumpen oder Ventile eingebaut um die Tinte aufs Papier zu sprühen. Der verwendet winzige Heizelemente oder aber Piezoelemente.
Kann man eine Druckerpatrone irgendwie zum Erzeugen von Luftblasen verwenden?
Vielleicht geht es auch über Elektrolyse. Einfach zwei Kabel sehr dicht zueinander anordnen. Wenn man dann einen kurzen Strompuls hindurch schickt, sollte sich eine Blase bilden.

[Jaecko]

Bei der Druckerpatrone glaube ich, dass die dort gepumpte Menge Luft nicht wirklich sichtbar sein dürfte (Grössenordnung << "Fischflatulenz"). Wenn man sich mal überlegt, wie viel dort an Tinte rauskommt; bzw. was in so ner Patrone drin ist und wie lang die hält...
Und Druckerpatronen sind auch bissl teuer.

Elektrolyse... naja, man könnte damit zwar Gas erzeugen, aber da wirds zu 3 Problemen kommen:
1) Entsteht auch genügend Gas? Bzw. entsteht das Gas sofort?
2) Unheimlicher Stromverbrauch, wenn wirklich so viel Gas entstehen soll => evtl sogar Erwärmung des Wassers
3) Entstehung von H2 + O2... bei Anwesenheit von Zündquellen ne recht lustige Mischung (= Knallgas)

Aber mit dem Peristaltikpumpen könnte was gehen; es muss ja keine sein, die sich dreht, es reicht ja wenn man den Schlauch kurz zusammendrückt. Es muss ja kein durchgehender Strahl abgegeben werden, sondern nur kleine "Punkte".

[Majuz]

Die Idee von Jaecko finde ich sehr gut, da könnte man was draus machen. Ich hab grad mal geschwind meine Vorstellung aufgemalt. Über den Hebel könnte man die Größe der Luftblasen beeinflussen. Den Schauch und die Rückschlagventile gibt es beim Aquariumzubehör.

[DrZoidberg]

Ich bin noch auf eine weitere Möglichkeit gestossen.
Die Archimedische Schraube. Es ist eine extrem einfach aufgebaute Pumpe, die noch nicht einmal Ventile benötigt.
Sie besteht lediglich aus einer Achse, um die ein Stück Schlauch gewickelt wird.
Ich habe dazu eine Animation gefunden.
http://www.hydro-kosmos.de/anlage/arch8.gif

Diese Schraube drehe ich nun einfach um, so dass sie Luft nach unten pumpt. Bei jeder Umdrehung entsteht dann eine Luftblase.
Ausserdem verwende ich kein Wasser, sondern ein möglichst transparentes Öl. Dann steigen die Blasen auch langsamer auf und ich kann den Schrittmotor, der die Pumpe antreibt, einfach in das Öl legen.
Natürlich möchte ich die Schraube nicht so lang machen, dass sie von der Öloberfläche bis zum Grund reicht. Deshalb kommt an den Grund noch ein umgedrehtes Gefäss, das mit Luft gefüllt wird. Aus diesem Gefäss nehmen die Pumpen dann die Luft.

[Majuz]

Auch keine schlechte Idee, aber wenn ich das recht verstanden habe, denke ich da treten ein paar Probleme auf:
- Baugröße: Du bräuchtest für jede "Anzeigespalte" eine schraube mit Antriebsmotor und den Luftbehälter (oder nur einen , der dann aber noch größer sein muss, um genung Luft für einige Minuten Betrieb zu haben.
- Kosten: Du bräuchtest eine Menge Schrittmotoren die auch jeweils eine Ansteuerungselektronik brauchen
- Ästetik: Wenn da in dem Behälter jede Menge Schrauben und Motoren eingebaut sind sieht das wohl etwas seltsam aus

Vielleicht fällt uns ja noch eine Lösungsmöglichkeit ein ;-)

[Vitis]

Die schraube funktioniert auch nur, weil wasser schwerer als Luft ist,
andersrum wirds nicht gehen
Die Geschichte mit dem zugmagnet find ich am Erfolgversprechendsten.

Zugmagnet A420-065923
http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=NQ==&a=MjA2OTU2OTk=

Quetschvorrichtung, die per Feder geschlossen ist und durch Magnet
aufgezogen wird. Silikonschlauch geht prima zu quetschen,
brauchts nur noch n bischen Mechanik dafür ... oder nen kleinen
Hahn, der von Feder zugezogen ist (Kugelhahn) und vom Magnet
aufgezogen wird ... so in der Art.
Dass gönnte dann sogar auch mit Wasser, wie in der beschriebenen
Weise von Oben auch gehen.

[Martin.]

Wie wäre es wenn man unters Aquarium einen anderen Behählter stellt. Im Aquarium selber sind Löcher im Boden, die über ne Lochscheibe und einem Motor geöffnet werden. Das Wasser fliest dann durch das Loch in den unteren Auffangbehälter (eben durchs jeweilige Loch und erzeugt dabei die Luftblase. Das abgeflossene Wasser wird dann auf der Seite durch eine einzige Pumpe hochgepumpt.

Das ganze wird wohl billiger, da es nur eine Pumpe braucht und keine Ventile.

[Majuz]

Das würde aber auch nur funktionieren, wenn das Aquarium hermetisch abgedichtet ist, sonst entsteht keine Luftblase. Auch die Lochscheiben müssten absolut dicht und dennoch drehbar sein.
Motoren zum Ansteuern der Lochscheiben braucht man aber trotzdem, was den Preis wieder erhöht.

Ich glaube kaum, dass es billiger als mit den Hubmagneten und etwas Silikonschlauch geht. Ob man dann ne Pumpe kauft und Ventile auf und zu macht oder ob man ne Schlauchpumpe baut wird sich dann auch nicht mehr viel schenken. Einerseits braucht man die Rückschlagventile und andererseits die Ventile.

EDIT:
PS: Außerdem werden dann keine zwei Luftblasen entstehen wenn zwei Scheiben gleichzeitig auf "offen" gedreht werden, sondern eine große.

[DrZoidberg]

Verdammt bin ich heute wieder dumm. Die Lösung ist so einfach und ich brauch Tage um drauf zu kommen.
Nun gut...
Das mit der Schraube war ein Holzweg. Es geht viel einfacher.
Wie schon erwähnt befindet sich am Boden des Gefässes ein kleineres Gefäss mit der Öffnung nach Unten, das als Luftspeicher dient. Es ist mit einer Aquariumpumpe verbunden, die Luft automatisch nachfüllt, wenn nötig.
Dieses kleine Gefäss ist länglich und schmal, wie ein U Profil.
Entlang dieses Gefässes sind nun "Ventile" angebracht die über einen Schrittmotor bewegt werden.
Diese "Ventile" sind lächerlich einfach im Aufbau. Sie benötigen keine Dichting, kein Quetschen, kein gar nichts. Sie bestehen lediglich aus einem Stück gebogenem Schlauch, das vom Schrittmotor hin und her bewegt wird, und nutzen dabei den Druckunterschied zwischen dem Luftspeicher und dem Wasser. Ich werde mal versuchen davon eine Skizze zu machen. Mal sehen ob ich das mit MS Paint hinbekomme.
...
[edit]
Ok ich habs nicht hinbekommen, aber ich poste die Bildchen mal trotzdem.
Das eckige ist das längliche Gefäss am Boden des grossen Gefässes. Das gebogene rüsselförmige etwas soll den Schlauch darstellen. Das blaue ist Wasser bzw. Öl.
Ich sehe da zwei Möglichkeiten.
1. Der Schlauch wird oben am Gefäss eingeklebt und das untere Ende wird vom Schrittmotor oder von einem Zugmagneten auf und abbewegt. Wenn sich die Öffnung des Schlauchs oberhalb des Wasserspiegels befindet, steigen Blasen auf. Befindet sich die Öffnung unterhalb des Wasserspiegels, verhindert der Wasserdruck, dass Luft entweichen kann.
Mit Wasserspiegel meine ich natürlich den Wasserstand im Inneren des kleinen Gefässes.
2. Der Schlauch ist nicht fest mit dem Gefäss verbunden. Die Form das Schlauchs verändert sich nicht mehr. Er wird irgendwie fixiert, so dass er sich nicht mehr verformen kann. Vielleicht auf ein Stück Plastik aufgeklebt. An der Stelle, die mit einem Kreuz gekennzeichnet ist, befindet sich die Achse eines Schrittmotors. Der Schlauch wird vom Motor dann einfach hin und her gekippt. Je nachdem wie stark er gekippt ist, blubbern dann Blasen hoch oder ebend nicht.

[Vitis]

das problemchen wird sein das ganze auf den statischen Druck
einzustellen, der vom darüber stehenden Wasser stammt.
Wird ein Schläuchchen angehoben kann das flüssige Medium
duch die übrigen Schläuche, die tiefer sind einfließen.
Dann och vom Timing her, Du brauchst n korrektes
Timing damit das von der Optik her n "Bild" ergibt,
Da sind Millisekunden entscheidend, ob dann schläuchchen mal mehr,
mal weniger auspumpen hinhaut ... ich hab da Zweifel.

[DrZoidberg]

das problemchen wird sein das ganze auf den statischen Druck
einzustellen, der vom darüber stehenden Wasser stammt.

Das stellt sich ganz von alleine auf den Druck ein. Ich sehe nicht wo da ein Problem liegen sollte. Bedenke, eine Aquarienpumpe sorgt immer automatisch für Luftnachschub über einen Schwimmer, der einen Schalter betätigt, sobald der Wasserspiegel im Luftvorratsbehälter zu hoch ansteigt.



Wird ein Schläuchchen angehoben kann das flüssige Medium
duch die übrigen Schläuche, die tiefer sind einfließen.

Da fliesst kein Wasser ein. Der Druck im Vorratsbehälter bleibt ja konstant.



Dann och vom Timing her, Du brauchst n korrektes
Timing damit das von der Optik her n "Bild" ergibt,
Da sind Millisekunden entscheidend, ob dann schläuchchen mal mehr,
mal weniger auspumpen hinhaut ... ich hab da Zweifel.

Meinst du ein Ventil per Zugmagnet zu betätigen geht schneller als einen Schlauch etwas anzuheben?

[Vitis]

probier's aus und berichte ;)

es gibt aber nen Druckunterschied zwischen
dem angehobenen Rohr und dem abgesenkten

Ausserdem müssen die Schläuchchen exakt auf gleicher Höhe sein,
nicht nur annähernd, sondern exakt und auch im "Wasser"