Zeitschaltuhr Mini-Elektromotor/Federwerk

[021aet04]

Wenn du es wirklich willst wird sich sicher jemand finden der dir eine Platine fertigt. Notfalls kann ich es auch machen. Allerdings würde ich dir raten eine fertige Platine zu nehmen und die nötigen Dinge (z.b. Mosfet, rtc,...) auf eine Lochrasterplatine löten. Da du nur eine Richtung benötigst reicht ein Mosfet der den Motor schaltet. Mit PWM kann man langsam anfahren und abbremsen. Statt des Akkus/der Batterie kann man ein steckernetzteil mit passender Spannung verwenden.

MfG Hannes

[taelem]

@i_make_it, redround, 021aet04, Vielen Dank für eure Hilfe!
Ich habe heute viel herum experimentiert und musste leider feststellen, dass obwohl ich dank eurer Lösungvorschläge für Steuerung und Mechanik, dass Ganze vermutlich trotzdem zum scheitern verurteilt ist. Wieso? Ich schaffe es nicht eine geeigneten Lochdurchmesser für das 12h-Glas zu finden. Sobald ich den Durchmesser verkleinere melden sich die Kappilarkräfte bzw. in dem Fall wahrscheinlich eher die Grenzflächenspannung zu Wort. Im Endeffekt floss während der Drehung ein ganzer Schwall Wasser durch (damit war ja zu rechnen) und in der ruhenden Position zu Beginn ein paar Tropfen dann allerdings gar nichts mehr, weil die Oberflächenspannung des Wassers zu groß ist. Sobald ich das Loch vergrößere kommt zu viel Wasser durch und ich kann keinen 12h-Zeitraum abdecken. Sand ist leider auch keine Option, da ein genaues Ablesen nicht möglich ist.
Falls jemand eine schlaue Idee hat - nur her damit!

Ansonsten bleibt mir wohl nichts anderes übrig als mit Konzept B weiter zu machen. Auch hier bräuchte ich Hilfe…

Bei meinem Plan-B-Konzept handelt es sich genau genommen um zwei Uhren, die sich lediglich darin unterscheiden, dass die eine einen Zeitraum von 60min anzeigt und die andere einen Zeitraum von 12h - so dass man in Kombination die aktuelle Zeit möglichst genau ablesen kann. Die Behälter laufen langsam mit Wasser voll (der eine in 60min, der andere in 12h), siehe Skizze (links das ganze mit Verkleidung, rechts die grobe Aufteilung des Innenlebens)

Bild hier  

Die Besonderheit besteht darin, dass sich nach 60min bzw. 12h ein Ventil öffnet wodurch sich der Wasserbehälter leert und alles von vorne beginnen kann. Das Wasser wird von einem darunter liegenden Behälter aufgefangen und wieder nach oben gepumpt.
Das Ganze muss auch wieder über einen Akku betrieben werden.
Soweit ganz simpel, aber nun stellt sich mir die Frage wie ich die Durchflussmenge der Pumpe auf ein Minimum reduzieren kann. Die Förderleistung soll für die eine Uhr zwischen 400-700ml/h und für die andere Uhr bei ca. 80ml/h liegen. Die Drehzahlregler, die ich gefunden habe waren entweder ungeeignet oder für Netzteile ausgelegt.
Wie kann ich das Ventil Steuern, dass es genau so lang offen bleibt bis das Wasser abgelaufen ist? Bzw. wo finde ich überhaupt ein geeignetes Ventil, das schnell möglichst viel Wasser durchlässt?

Über Ideen und Ratschläge freue ich mich wie immer sehr!

LG, Ando

[Peter(TOO)]

Hallo Ando,

Ich habe heute viel herum experimentiert und musste leider feststellen, dass obwohl ich dank eurer Lösungvorschläge für Steuerung und Mechanik, dass Ganze vermutlich trotzdem zum scheitern verurteilt ist. Wieso? Ich schaffe es nicht eine geeigneten Lochdurchmesser für das 12h-Glas zu finden. Sobald ich den Durchmesser verkleinere melden sich die Kappilarkräfte bzw. in dem Fall wahrscheinlich eher die Grenzflächenspannung zu Wort. Im Endeffekt floss während der Drehung ein ganzer Schwall Wasser durch (damit war ja zu rechnen) und in der ruhenden Position zu Beginn ein paar Tropfen dann allerdings gar nichts mehr, weil die Oberflächenspannung des Wassers zu groß ist. Sobald ich das Loch vergrößere kommt zu viel Wasser durch und ich kann keinen 12h-Zeitraum abdecken. Sand ist leider auch keine Option, da ein genaues Ablesen nicht möglich ist.

Steck mal einen Docht durchs Loch.
Der Docht sollte so 5mm über die Bohrung über stehen.
Eine Naturfaser ist vermutlich am Besten. Die Tropfgeschwindigkeit hängt dann auch davon ab wie satt das im Loch sitzt und wie dicht verzwirnt ist.

MfG Peter(TOO)

[redround]

für Plan B: nimm ne Schlauchpumpe + Durchflusszähler (alternativ eine Wäge-Zelle unter dem "Zeitbehälter"). Die Pumpe muss ja nicht permanent laufen. Du pumpst für eine kurzen Interval und dabei mist Du, wie viel Wasser gefördert wurde. Daraus errechnest Du dann, wie lange Du bis zum nächsten Pumpen warten musst. Wenn Du das mit einer Schlauchpumpe kombinierst, sollten genügend Intervalle entstehen, um ein mehr oder weniger kontinuierliches Tropfen zu simulieren.

Du könntest auch in einen Zwischenbehälter über dem "Zeitbehälter" pumpen und von dort aus dann tropfen lassen. Die Kunst dabei ist dann aber, dass er geringfügig zu schnell tropfen müsste, damit er sich entleert bevor der nächste "Schwall" gepumpt wird ... sonst läuft er irgendwann über. Das ist so ähnlich wie bei den alten Bahnhofs-Uhren. Der Sekundenzeiger bewegte sich auch immer zu schnell und verharrte dann auf der 12, bis die Minute tatsächlich um war und das nächste Synchronisierungs-Signal eintraf.

[021aet04]

Bei plan 2 wäre vielleicht eine kapazitive Messung des Füllstandes besser. So kann man genau erkennen wo die anzeige genau steht und dementsprechend bei Bedarf nachfüllen. Zusätzlich kann man erkennen, wenn man die anzeige entleert, wann sie leer ist und somit das Ventil wieder schließen. Man kann auch jederzeit die Uhr stellen, bei Plan 1 funktioniert das nicht ( zumindest nicht einfach) .

Ich würde den Aufbau von Plan 2 umdrehen. Also Behälter oben und zum füllen der Anzeige öffnest du das Ventil. Wenn du wieder auf 0 stellen willst, pumpst du die anzeige wieder leer.

MfG Hannes

[RoboHolIC]

Die Besonderheit besteht darin, dass sich nach 60min bzw. 12h ein Ventil öffnet wodurch sich der Wasserbehälter leert und alles von vorne beginnen kann. Das Wasser wird von einem darunter liegenden Behälter aufgefangen und wieder nach oben gepumpt.

Vielleicht -sofern noch nicht bekannt- hift dir das hier weiter: Eine Lösung wider die Zeit- (=Wasser-)-Verschwendung. Wobei das m.W. zwar mit Saughebern etc. realisiert ist, aber trotzdem verschiedene Wasserkreis- bzw. -abläufe existieren. Der Glasapparat ansich ruht aber. Die Einflüsse der Oberflächenspannung lassen sich eliminieren, wenn der Ausfluss der Kapillare unter dem Wasserspiegel liegt

Bzw. wo finde ich überhaupt ein geeignetes Ventil, das schnell möglichst viel Wasser durchlässt?

Da würde ich mich an den Sanitärhändler meines Vertrauens wenden ...

[Asko]

Bzw. wo finde ich überhaupt ein geeignetes Ventil, das schnell möglichst viel Wasser durchlässt

LG, Ando

Da waere ein Hahn die bessere Wahl. Ventile oeffnen stetig und sind besser zur kontinuierlichen Regelung gedacht.
Ein Hahn oeffnet oder schliesst mit einer viertel Umdrehung den kompletten Querschnitt.

Gruss Asko.

[RoboHolIC]

Da würde ich mich an den Sanitärhändler meines Vertrauens wenden ...

Um es zu präzisieren: Mein Gedanke war, dass man sich für "schnell und viel" vielleicht bei WC-Spülkastenausläufen eine Anregung holen kann.

[talem]

@Peter(TOO): Danke für den Tipp mit dem Docht. Damit könnte es tatsächlich mit viel ausprobieren funktionieren. Allerdings kann ich mir keine Fehlversuche erlauben, da die Zeit einfach zu knapp ist. Ich denke, dass Risiko ist doch etwas hoch, dass dieses Uhrkonzept wegen irgend einer Kleinigkeit scheitert. Daher habe ich mich entschlossen Plan B weiterzuverfolgen. Dennoch vielen Dank für die Hilfe und Anregungen.


Um euch auf den neusten Stand zu bringen:

Ich habe mir diese Pumpe hier gekauft: http://www.pollin.de/shop/dt/NTU5OTY...mpe_12_V_.html
Über einen Step-Down Schaltregler-Modul soll die Voltzahl herabgesetzt werden und mit einer Schlauchklemme werde ich versuchen das Wasser richtig zu dossieren. Das wäre zumindest eine ziemlich günstige Variante - wenn es funktioniert.
Den Zeitbehälter will ich von einem Glasbläser nach dem Prinzip des Pythagoreischer Bechers anfertigen lassen. So brauche ich kein Ventil, dass gesteuert werden muss. Ich denke das wäre auch interessant anzuschauen. So in etwa sollen sie aussehen:

Bild hier  

Die Frage ist dann noch ob ich einen Zwischenbehälter, wie von redround vorgeschlagen, über dem Zeitbehälter anbringe. Dieser müsste sich dann in Intervallen entleeren, so könnte ich die Zeit umgehen, die das Wasser für den Absaugprozess benötigt. Zunächst einmal will ich es aber nur durch konstantes Tropfen probieren um das Ganze möglichst einfach zu halten.
Was denkt ihr wie lange die Pumpe mit einem 12V Blei-Akku, 7,2Ah läuft? Ich weiß leider noch nicht genau wieviel Strom die Pumpe im Betrieb braucht - das wird sich dann zeigen. Aber vielleicht lässt sich das ja grob einschätzen.
Auf jeden Fall müsste der Akku gut zugänglich sein damit man ihn leicht auswechseln kann und ich bräuchte einen Schalter damit ich beim Wechsel des Akkus zu einem exakten Zeitpunkt wieder einschalten kann (bei der 12h Uhr kann ich dann halt die Uhr nur um 12 bzw. 24Uhr neu starten - aber das wäre nicht so tragisch).

@Asko: Das mit dem Hahn werde ich mir merken, falls sich der Pythagoreische Becher als unzufriedenstellend herausstellt.

@021aet04: Die kapazitive Messung des Füllstandes bringt sicherlich viele Vorteile mit sich, allerdings bedeutet es für mich auch, dass es deutlich komplizierter wird, weil ich irgendwo im Innern noch eine Sonde brauche.
Das ganze umzudrehen wäre auch eine Option. Aber zunächst einmal will ich testen ob das leeren des Behälters durch das Saugheberprinzip funktioniert.

@RoboHolIC: Danke für die Inspiration! An einen WC-Spülkasten habe ich auch schon gedacht.

[021aet04]

Mit Messung ist es zwar komplizierter, aber nicht viel mehr als mit dem pytägoraischen Becher. Du brauchst nur im Behälter 1 oder 2 Metallstäbe (bei einem musst du an die Wand die gegenelektrode anbringen).

Wenn man es nicht sehen soll kannst du 2 Becher verwenden, diese miteinander verbinden. 1 Becher sichtbar für die anzeige und den 2ten für die Messung.

Auswertung ist eigentlich auch kein Problem. Du baust mit dem kondensator im messbecher einen Oszillator auf.

MfG Hannes