Zeitschaltuhr Mini-Elektromotor/Federwerk

[talem]

Okay, also sollte ich bedenken, dass wahrscheinlich noch eine Art Bremse nötig wird.
Wie groß die bewegte Masse wird, kann ich noch nicht genau sagen, aber in etwa 1kg (maximal).
Wenn ein fertiges arduino board so viel unnützes Zeug dabei hat, werde ich mich wohl doch nochmal umschauen, ob nicht jemand, die für mich nötigen Teile zusammen bauen kann.
SIE will die Uhr übrigens nicht verkaufen Aber zumindest sollte sie drei Tage auf einer Ausstellung überleben.
Allerdings kann ich das Gehäuse ja der Akkugröße etwas anpassen, d.h. es wäre auch nicht super tragisch, wenn der ein bisschen größer wäre.

LG, Ando

[i_make_it]

Wenn Du mit einem Liter Wasser arbeites, ist die bewegte Masse größer.
Die Bewegte Masse besteht aus dem Wasser, den Kolben mit Einbauteilen und alle nbewegten Teilen des Stütz und Schwenkmechanismus.
Das alles muß beschleunigt und wieder gebremst werden.
Wegen dem symetrichen Aufbau, ist die Masse die Balanciert werden muß, nur die des Wassers.
Bei einem Liter also 1Kg.
Wobei die Masse ja Kleiner wird und nach der Hälfte der Zeit null.
Danach wird aus dem lageinstabilen inversen Pendel (Schwerpunkt über dem Drehpunkt) ein lagestabiles Pendel (Schwerpunkt unter dem Drehpunkt).

[redround]

Schnecken-Antriebe sind per se selbst hemmend. Das heißt, wenn Du einen Getreibemotor mit Schneckenrad hast, das ein größeres Zahnrad dreht, dann sollte das Bremsen nicht wirklich notwenig sein ... das sollte der meschanische Aufbau dann von sich aus machen. Im schlimmsten Fall schwappt das Wasser im Kolben ein wenig hin und her

Für die Steuerung würde ich eine einfachen Arduino nehmen und einen RTC-Erweiterungssatz (wurde oben schon mal angesprochen). Wenn der Motor immer nur in eine Richtung dreht, dann reicht ein einfacher MOSFET aus. Wenn man auf das Zahnrad ein paar Bolzen befestigt und einen Endschalter dran setzt, dann sollte eine Drehrichtung reichen. Ablauf:
1) feststellen, dass die Zeit um ist
2) Motor einschalten
3) warten bis der Endschalter frei ist
4) weiter drehen, bis der Endschalter vom nächsten Bolzen betätigt wird
5) Motor stoppen
6) warten bis 1)

PS: wenn Du eine wirklich kleine und kompakte Steuerung brauchst: http://shop.cboden.de/Digistump/Digi...ngs-Board.html
dazu ein RTC Erweiterungssatz: http://shop.cboden.de/Digistump/Digi...ngs-Board.html,
ein MOSFET Erweiterungssatz: http://shop.cboden.de/Digispark/Shie...rungssatz.html
und einmal stapelbare Leiterplatterverbinder: http://shop.cboden.de/Digistump/Digi...Digispark.html

Alles zusammen rund 3 x 3 x 3 cm. Noch kleiner und kompakter gehts nur mit selbst gemachter Platine. Programmiert wird der Digispark über eine angepasste Arduino IDE. Beispiele für das Auslesen der RTC sind darin schon enthalten.

Wenn die Pins des Digispark nicht reichen, gibt es auch eine PRO Version, die nur unwesentlich größer ist, dafür aber mehr I/O Pins hat.

[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.

[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 ...

[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.

[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.