Automatiseren van een pvc kraan

Eerst en vooral: ik ben een beetje een NOOB als het aankomt op elektronica, maar probeer me zo goed als kwaad me te behelpen :-) De basis kent ik wel....

Ik bezig ben met het volledig automatiseren van mijn zwembad, denk hierbij aan temperatuur, ph, redox meting... en als gevolg daarvan het regelen van mijn verschillende pompen en kleppen te sturen. Dit alles doe ik met behulp van een Raspberry PI in combinatie met een Arduino en met de nodige sensors.

Probleem: een in de handel verkrijgbare elektrisch bedienbare pvc klep (bolkraan) van diameter 50mm is zo goed als niet betaalbaar, prijzen van 400€ en veel meer. Daarnaast zie ik het ook als een uitdaging om het zelf voor elkaar te krijgen. Ik heb al één en ander in elkaar gezet, maar mijn prototype werkt (nog) niet goed. Waarschijnlijk is mijn servomotor te ligt voor de kracht die hij moet uitoefenen op de kraan (zie foto!) De servo die er nu op zit is een MG996R, deze zou een koppel hebben van 12kg/cm (bij 6v) Ik weet dat de kracht eigenlijk in newton moet uitgedrukt worden.... maar ik ben echt een newbie op dit vlak (zit meer in de ICT hoek) Als ik de servo via mijn raspberry wil sturen naar een andere positie dan lukt hem dat niet.... je hoort dat hij probeert, maar heeft waarschijnlijk te weinig kracht.

Mijn vragen:
1) Is een servo de beste keuze voor dit opzet/doel? Of zijn er andere type motoren (~ low budget) die beter geschikt zijn zoals een stappenmotor oid?
2) De servo is nu geschakeld op 5v, misschien met 6v dat hij meer kracht heeft.
3) Ik heb eventueel een 35kg DS3135 servo op het oog, de vraag is alleen of deze wel krachtig genoeg is https://www.aliexpress.com/item/1X-DS3218-update-servo-20KG-full-metal-gear-digital-servo-baja-servo-Waterproof-servo-for-1/32702835900.html
4) Om de servo met de hoogst mogelijke koppel te gebruiken, zou ik hem moeten aansturen op 8.4v. Maar ik heb geen idee hoe ik een 12v power supplybest zou kunnen reduceren naar 8.4v. Dus ook hierbij zou ik jullie advies kunnen gebruiken.
(zoals bijv. https://nl.aliexpress.com/item/12V-LED-Transformer-Power-Sup...st=ae803_4)

Als dat ding alleen open en dicht moet.(waarschijnlijk, want je hebt het over een kogelkraan), zou ik eens nadenken over een inlaatventiel van een oude wasmachine.Die zijn overal wel op de sloop te vinden.Die dingen zijn 230 volt, en heel goed te sturen via een relaisje :)

[Bericht gewijzigd door mel op 27 maart 2019 12:57:50 (14%)]

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

Op 27 maart 2019 12:56:02 schreef mel:
Als dat ding alleen open en dicht moet.(waarschijnlijk, want je hebt het over een kogelkraan), zou ik eens nadenken over een inlaatventiel van een oude wasmachine.Die zijn overal wel op de sloop te vinden.Die dingen zijn 230 volt, en heel goed te sturen via een relaisje :)

Ik heb even gegoogled, maar op het eerste zicht lijkt me zo een inlaatventiel geen diameter 50mm te zijn, hierdoor ga ik veel te veel druk/debiet verlies krijgen op mijn watercirculatie.

Daarnaast moet ook alles van pvc zijn, want alles van metaal gaat roesten omwille van de chloor die in het water zit. Ik had namelijk op aliexpress voor 35€ een elecktrische klep besteld van messing. Maar ik had niet aan de inwerking van het chloor op de messing/metaal gedacht

Mijn ervaring zegt dat je dat onmogelijk met zo'n servo kunt bedienen, die kranen draaien veel te stroef en hoe ouder die worden hoe slechter die verdraaien.
Het zal niet meevallen om die te automatiseren, je moet er één kopen die dat al is.
Bij ons ging dat altijd met perslucht.

LDmicro user.

Wil je proportioneel regelen of mag het gewoon open/dicht zijn? In dat laatste geval zijn kranen die in tuinbouw installaties gebruikt worden wellicht betaalbaar:

https://www.wildkamp.nl/product/k-rain-magneetventiel-24-v-w...r/15046750

Hebben wel een minimale druk nodig om goed te sluiten. Het sluitmechanisme werkt volgens mij op de kracht van het water.

Wij hebben iets vergelijkbaars opgelost door de draaiknop te wisselen door een tandwieloverbrenging met stappenmotor.

Lambiek

Special Member

Op 27 maart 2019 12:51:08 schreef 2FAST4U:
Mijn vragen:
1) Is een servo de beste keuze voor dit opzet/doel?

Dat zou ik niet doen, zijn veel te licht.

Of zijn er andere type motoren (~ low budget) die beter geschikt zijn zoals een stappenmotor oid?

Een stappenmotor kan, maar dan wel met een vertraging. En dan wordt het weer groot.

2) De servo is nu geschakeld op 5v, misschien met 6v dat hij meer kracht heeft.

Die één volt meer maakt niet veel uit.

Misschien kun je hier nog een idee uit halen, staat ook iets in over zo'n zelfde soort klep.
https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/48

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Saunders membraanafsluiters. Gemoffeld gietijzer. Worden in de chemische industrie toegepast.
Zijn er ook met magneetspoel. Tis wel open/dicht.

Op 27 maart 2019 13:55:46 schreef Red_Arrow:
Wij hebben iets vergelijkbaars opgelost door de draaiknop te wisselen door een tandwieloverbrenging met stappenmotor.

Ok, ben benieuwd.... staat het online, m.a.w. kan je een linkje ervan delen?

Op 27 maart 2019 13:47:24 schreef (nog) amateur:
Wil je proportioneel regelen of mag het gewoon open/dicht zijn? In dat laatste geval zijn kranen die in tuinbouw installaties gebruikt worden wellicht betaalbaar:

https://www.wildkamp.nl/product/k-rain-magneetventiel-24-v-w...r/15046750

Hebben wel een minimale druk nodig om goed te sluiten. Het sluitmechanisme werkt volgens mij op de kracht van het water.

Ja... ik heb ook al naar die magneetventielen van in de tuinbouw gekeken. Bij de meeste hebben ze geen rechte doorgang waardoor er dan een serieus debietverlies optreedt maar dat lijkt bij deze niet het geval te zijn.

Ik heb er in totaal meerdere nodig, dus dan gaat 144€/st nog een kostelijk grapje worden. Daarnaast zag ik het al een uitdaging om het met een fractie van de kosten zelf in elkaar te sleutelen :-)

Op 27 maart 2019 14:01:28 schreef Lambiek:
[...]
Dat zou ik niet doen, zijn veel te ligt.

[...]
Een stappenmotor kan, maar dan wel met een vertraging. En dan wordt het weer groot.

[...]
Die één volt meer maakt niet veel uit.

Misschien kun je hier nog een idee uit halen, staat ook iets in over zo'n zelfde soort klep.
https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/48

Zou een servo met een hogere koppel echt niet voldoende kunnen zijn?

Wat betreft de stappenmotor.... ik weet niet hoe groot precies die vertraging is, maar wat mij betreft mag hij er wel enkele seconden over doen om te openen/sluiten

Eigenlijk zou ik gewoon zo een echte elektrische kogelkraan eens moeten demonteren (opendraaien) om te zien wat er aan hardware/motor binnenin zit. http://www.zwembad.eu/verwarming/zonne-energie/regeling-temp...raan-p6084

Op 27 maart 2019 14:26:15 schreef 2FAST4U:
[...]
Ok, ben benieuwd.... staat het online, m.a.w. kan je een linkje ervan delen?

Nee staat niet online, wij hebben de knop eraf gehaald en daarop een groot tandwiel en op de stappenmotor een klein tandwiel en daartussen een kettingkje, maar misschien kan direct de tandwielen op elkaar ook wel. Verhouding is ongeveer 1:5 denk ik. Dat werkt prima.

Ok, ik heb wel een vermoeden hoe het er ongeveer uitziet, maar niet helemaal :-) Is jouw oplossing stabiel? En wat waren ongeveer de kosten in totaal om het te bouwen? Met aliexpress kan je al veel zaken goedkoper in elkaar steken.... mijn projectje gaat straks op mijn werk ook dienen als showcase om te laten zien dat je voor relatief weinig geld veel zelf kunt maken.

Zou je er eventueel een foto van willen maken en uploaden en/of mailen?
Thnx!!

Op 27 maart 2019 14:28:51 schreef 2FAST4U:
Ik heb er in totaal meerdere nodig, dus dan gaat 144€/st nog een kostelijk grapje worden. Daarnaast zag ik het al een uitdaging om het met een fractie van de kosten zelf in elkaar te sleutelen :-)

Dat is nog goedkoop, je kunt er geen kraan voor ombouwen, zeker weten.
Natuurlijk... als je gratis werkt scheelt dat iets ;)

LDmicro user.
Lambiek

Special Member

Op 27 maart 2019 14:32:49 schreef 2FAST4U:
Zou een servo met een hogere koppel echt niet voldoende kunnen zijn?

Niet voor zulke kleppen vrees ik.

Wat betreft de stappenmotor.... ik weet niet hoe groot precies die vertraging is, maar wat mij betreft mag hij er wel enkele seconden over doen om te openen/sluiten

Licht aan de vertraging en aan de stapfrequentie hoelang het duurt voor de kraan van open naar dicht gaat.

Eigenlijk zou ik gewoon zo een echte elektrische kogelkraan eens moeten demonteren (opendraaien) om te zien wat er aan hardware/motor binnenin zit.

Voor dit soort kranen wordt negen van de tien keer een Belimo-servomotor gebruikt.
https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/48/5
Vooral in zwembaden en bij whirlpool baden.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Sine

Moderator

Een motor met tandwielvertraging en twee eindschakelaars ... dan heb je meteen terugemelding van de werkelijke stand.

Ik heb eens zoiets gefabriekt voor 125mm kleppen in een ventilatiesysteem met lift motortjes voor printer papier bakken.
Maar er zijn genoeg tandwiel vertraage motortjes te vinden in China.

Dat servotje wat ne nu gebruikt hebt is lachwekkend klein voor de afsluiter.

Angaben sind wie immer ohne Gewähr.
Lambiek

Special Member

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Zou je dat echt willen bricoleren voor in een fabriek ?
Moest het niet te koop of heel duur zijn zou ik zeggen doe maar..

Maar dat is prutsen waar je weinig of geen voordeel zult uit halen ook al ben je ambitieus ;)

LDmicro user.
GJ_

Moderator

Op 27 maart 2019 14:44:01 schreef 2FAST4U: mijn projectje gaat straks op mijn werk ook dienen als showcase om te laten zien dat je voor relatief weinig geld veel zelf kunt maken.

Op 27 maart 2019 14:28:51 schreef 2FAST4U: Ik heb er in totaal meerdere nodig, dus dan gaat 144€/st nog een kostelijk grapje worden. Daarnaast zag ik het al een uitdaging om het met een fractie van de kosten zelf in elkaar te sleutelen :-)

Voor die 144 euro kun jij helemaal niks maken. Wat je dreigt te gaan maken is peperduur prutswerk.

En dat was de eerste de beste die ik vond! Met goed zoeken vind je ze wellicht goedkoper.

Dat motortje is veel en veel te klein om die kraan te openen. Dat gaat echt niet lukken.

Hieronder een foto van een vlinderklep met pneumatische servo die met een ventiel weer elektrisch bekrachtigd wordt. Kost zomaar een 5K a 6K euro. De pijp heeft een diameter van ongeveer een 30 cm denk ik.

Zoals jullie zien enigszins knutselig ingebouwd. :?

Maar hoe dan ook, dit een duur professioneel ding waar je goed de afmetingen van de in dit geval pneumatische servo kunt zien t.o.v. de klep. Bij alle servo's die ik ken waren de servomotoren in verhouding met de klep zo groot.

Het servomotortje dat jij gebruiken wilt is echt veel, veel en veel te klein. Zelfs als het wel zou werken, zal het dat bijzonder kort doen.

Als je uit kosten besparing zelf iets wil/moet maken zou ik je aanraden om even te gaan shoppen op een autosloperij en een paar ruitenwissermotoren scoren. Ruitenwissermotoren zijn erg sterk. Ze kunnen vaak zelfs vastgevroren wisserbladen lostrekken. Je kraan kun je uitrusten met een hefboom. Twee eindschakelaars er op (of je gebruikt de op de wissermotor al aanwezige eindschakelaars) en je krijgt mits een beetje knap uitgevoerd een mooi betrouwbaar systeem.

reken maar dat er druk op de leiding staat, warm water erin, dan gaat de boel al een stuk minder soepel open. snelheid is hier niet zo belangrijk, eerder de betrouwbaarheid. je komt die kleppen in ijzer tegen bij oa verwarming verdelers, 50 jaar oud en nog werken.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Als het debiet het probleem is, nou, dan duurt het toch wat langer?
Er zijn ook ventielen voor vloeistof, o.a .Burkert.
Waarom moet dat een probleem zijn? of moet het binnen zoveel seconden vol?

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

Ik zou die links van Arco maar eens goed bekijken... is kant en klaar en niet duur.

Eens een wirehead,altijd een wirehead.... www.machma.nl