Wasseruhr technische Fragen; Wasserpumpe berechnen von Kraeften

Hallo zusammen,

Im dritten Semester meines Studiums Industriedesign müssen Im Rahmen des Semesterprojektes Elementar Chronographen gebaut werden,
d.h eine Uhr die unter Nutzung der Elemente die Zeit misst. Feueruhren,Wasseruhren,Sanduhren usw.

Ich würde gerne das Prinzip eines japanischen Wasserspiels für meine Uhr übernehmen:


Ich bin gerade dabei ein Vormodell zu bauen und nun stellen sich mir einige technische Fragen.
Ich würde mich sehr freuen wenn jemand mir hilfreiche Tipps geben könnte
Meine Uhr soll über 2 oder 3 solcher Wasserrohre verfügen die nach bestimmten Zeitintervallen kippen
und durch das Aufschlagen in die Anfangsposition (wenn die Rohre leer sind) das Signal geben ,dass eine bestimmtes Zeit vergangen ist.(Rohr mit kurzem Zeitinvall heller Ton, Rohr mit längerem Zeitinvall tiefer Ton)


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Variante 1 (schematische Zeichnung)

das erste Rohr das bspw. nach 5 min kippt ergiesst das Wasser in ein größeres Wasserrohr welches dann
erst nach 20 min kippt und nun das Wasser in einen Wassertank ergiesst in welchem sich eine Pumpe befindet.Diese Pumpe pumpt das Wasser über einen Schlauch kontinuierlich wieder hoch bis es in einem kleinen Wassertank landet.

Dieser Wassertank hat eine Öffnung, durch die das Wasser wieder ins erste Rohr fließt.Die Öffnung soll so groß sein,dass nur eine geringe Wassermenge pro minute durchfließt .Da die Pumpe mehr Wasser fördert als durch die Öffnung fließt läuft der Wassertank über und das überschüssige Wasser fließt zurück in den unteren Tank. Somit sollte der Wasserstand und somit der Wasserdruck immer derselbe sein und damit auch die Menge an Wasser die durch die Öffnung kommt.

Die Pumpe sollte möglichst klein und leise sein und über einen Akku verfügen max 12 der in der Lage ist Wasser in eine Höhe von 1,2 bis 1,7 meter zu befördern. Vielleicht weiß jemand wo ich eine solche Pumpe bekommen könnte ich habe noch nichts dergleichen finden können...

Außerdem wäre es sehr hilfreich wenn es eine Möglichkeit gäbe zu berechen wann ein Rohr kippt bzw welche Ausmaße ein Rohr haben muss um nach einem bestimmten Zeitintervall zu kippen, was natürlich auch von der Menge des Wassers abhängt das pro minute ins Rohr fließt...
Wie groß müsste ein Rohr sein wenn es nach einer Stunde kippt (in dem Fall würde das Wasser nur ganz langsam in das Rohr tropfen)?

Die Uhr darf max 40kg wiegen
Die Ausmaße sind noch ziemlich offen irgendwas zwischen 1,2-1,7 meter höhe
Anzahl Wasserrohre 2-3
mögliche Zeitintervalle:1min;1h, 5min;20min, 10min;30min;1h ....

Variante 2
2-3 Rohre die alle von dem oberen Wassertank befüllt werden, aber durch unterschiedlich große Öffnungen befüllt werden.
wenn z.B ein "1minRohr" und ein "1h Rohr" Gefüllt werden müssten sie nach einer Stunde genau parallel zueinender kippen was ich für schwer machbar halte oder wie seht ihr das...

Über Anregungen und Tipps würde ich mich sehr freuen :)

lg johannes
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Hallo Johannes,

was du hier bekommen kannst,
sind Antworten auf konkrete Fragen, wie z.B. nach der Pumpe:
Solche bekommst du im Campingbedarf als Waschtisch- oder Kanisterpumpe.
Allerdings wir die weit, weit mehr Förderleistung haben, als du dir vorstellst,
weshalb du damit einen Vorlagebehälter füllen solltest, aus dem´s rauströpfelt.
... oder der Hinweis, dass du das mit maximal 40 kg nie realisieren kannst.

Was du hier NICHT bekommen wirst,
ist die Ausarbeitung deines Projektes auf Basis einiger vager Ideen.
(Ich gehe davon aus, dass das Studium Industriedesign nicht nur mit dem Abholen von Lösungen beschäftigt, die andere erarbeitet haben.)
 
Hallo!

Warum tauchen jetzt gleich zwei Projekte mit Wasseruhren hier auf!?

http://www.techniker-forum.de/thema/standuhr-wasserpumpe-regeln-ventil-steuern-bastler-gesucht.98686/#post-548277

Aber gut. Was die Pumpe angeht, schafft das eine Waschanlagenpumpe vom Auto auch, nur ist diese nicht für Dauerbetrieb gedacht. Diese kann ggf alle 10min einen oberen Vorratsbehälter füllen.
Wasser bekommt man aber auch über Kapilarwirkung stufenweise nach oben. So saugt sich ein Wollfaden in einem Rohr auch bis in eine gewisse Höhe voll. Kommt an der oberen Saughöhe dann ein Bogen nach unten, so tropft das Wasser dort wieder heraus.
Auf jeden Fall sind hier ersteinmal ein paar Versuche zu Förderhöhe, Volumen und Zeit erforderlich, genau so wie bei der Lösung mit den Rohren.

Zum Thema Miniaturpumpe liefert Google

https://www.google.com/search?q=miniaturpumpe&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=2Lc8VZuRFIutacjdgcgP&ved=0CAgQ_AUoAg&biw=1920&bih=969

was deine Aussage noch nichts gefunden zu haben eher zweifelhaft erscheinen läßt!
 
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