Comment assembler une pompe péristaltique de vos propres mains
Les pompes péristaltiques ou à tuyau sont principalement conçues pour pomper des liquides propres, stériles ou corrosifs, puisqu'elles n'entrent en contact qu'avec un tuyau élastique. De plus, ils n'ont pas de joints en caoutchouc, il n'y a donc aucun contact du fluide en mouvement avec eux.
Grâce à leur conception spéciale, ils peuvent également être utilisés pour le transport de substances visqueuses, car ils résistent facilement à la contre-pression et sont faciles à nettoyer (désinfecter).
Les principales parties actives d'une pompe péristaltique sont un tuyau élastique disposé autour du périmètre du boîtier, généralement en arc de cercle, qui est périodiquement pincé par des rouleaux rotatifs montés sur un entraînement spécial.
Le rotor, en rotation, forme avec ses rouleaux des zones de liquide emprisonné et les déplace progressivement, d'abord le long de la section d'aspiration, puis le long de sa partie de refoulement, qui assure le pompage du fluide. Le tuyau étant constitué d'un matériau élastique, après passage dans les rouleaux, il reprend sa forme initiale et est à nouveau prêt à recevoir un nouveau volume d'eau.
Les pompes de ce type sont utilisées dans les industries chimiques et alimentaires, la pharmacologie, la médecine, etc.Au quotidien, ils sont parfaits à diverses fins : pomper du moût dans une brasserie artisanale, des produits alimentaires comme des pâtes, refroidir une unité ou organiser l'entraînement d'un outil, par exemple une perceuse.
Quel est le besoin, la possibilité et la faisabilité de fabriquer une pompe péristaltique de vos propres mains ? En principe, il peut être acheté en magasin, mais il s'agit généralement soit de mini-unités à faible débit destinées à des fins de laboratoire, soit, à l'inverse, de très grandes unités à usage industriel.
La production de telles unités présentant des caractéristiques intermédiaires est assez limitée. Par conséquent, pour mettre en œuvre les tâches ménagères ci-dessus, une pompe à tuyau peut tout simplement ne pas être disponible dans le magasin. Mais vous pouvez le fabriquer vous-même, d'autant plus que cela ne nécessite pas d'outils spéciaux ni de matériaux coûteux.
Le principe de son fonctionnement est emprunté aux systèmes biologiques. C’est ainsi que fonctionne, par exemple, le tractus gastro-intestinal des humains et des animaux. Voyons comment le péristaltisme est implémenté dans les systèmes techniques à l'aide des vidéos suivantes.
Il est montré comment une pompe péristaltique fonctionne dans des conditions favorables dues à la présence de pression à l'entrée et de vide à la sortie. On peut voir que le processus de pompage de l'eau se déroule sans problème, seules les pulsations sont perceptibles, dues à la présence de seulement 4 rouleaux et à la faible vitesse de l'entraînement – la perceuse.
De telles conditions nécessitent que la pompe génère plus de pression, car en plus d'assurer l'écoulement de l'eau, il est nécessaire de créer un vide dans le tuyau d'aspiration et de vaincre la contre-pression à la sortie, ce qui fait qu'une colonne d'eau de la pompe le niveau de décharge. Cependant, même dans ce cas, l'unité fonctionne et fournit un approvisionnement notable. On peut constater qu'à mesure que la vitesse d'entraînement (perceuse) augmente, la consommation augmente également.
La position relative des principaux composants et pièces de la pompe péristaltique est démontrée - le boîtier, le tuyau et le rotor avec rouleaux. Leur rapport de taille et l'interaction des rouleaux avec le tuyau élastique sont représentés. Le moment où l'on capte l'eau, la pousse à travers le tuyau et la pousse dans la partie de refoulement est démontré.
Une attention particulière a été portée à l'installation et à la fixation des rouleaux sur le rotor et du rotor vers le bas depuis l'extérieur à l'aide d'un système de rondelles et d'écrous, ainsi que de flexibles jusqu'au corps. Il est montré comment la coque est déconnectée du bas.
Le travail nécessitera, en plus des outils et du matériel, certaines compétences dans la manipulation des deux.
La liste du matériel ci-dessous n'est pas obligatoire, vous pouvez improviser et vous débrouiller avec ce dont vous disposez. Voici l'une des options :
Voici une liste complète des outils (on peut se débrouiller avec moins, remplacer certains postes par d'autres ayant les mêmes fonctions, etc.) :
C’est l’une des étapes les plus critiques, vous devez donc être extrêmement précis et prudent.
Le déroulement de l'étape est le suivant :
1. Placez un morceau de bois carré dans le corps de la future pompe - un plat allant au four, ainsi que des rouleaux (raccord).
2. Déterminez la taille du bloc de bois pour installer les 4 rouleaux. La moitié du côté du carré correspondra à 52,4 mm.
3. Réservez 52,4 mm de chaque côté de la pièce de bois et découpez un carré avec une marge à l'aide d'une scie.
4. Après des mesures et des ajustements minutieux, nous déterminons la longueur finale du côté de notre carré - 94,5 mm.
5. À l'aide d'une perceuse, percez un petit trou de diamètre au centre du carré de bois.
6. Percez le trou obtenu à la taille requise.
7. Nous faisons un trou en haut et en bas pour les écrous en T.
8. Insérez fermement les écrous en T en place. Cela peut être fait en vissant et en serrant des écrous en T ordinaires dessus.
9. Dévissez temporairement le boulon pour faciliter l'étape suivante.
Une chose à garder à l’esprit est que les roulettes que nous avons choisies étaient destinées à être utilisées sur des chariots de chargement, elles ne sont donc pas très précises pour remplir leur nouvelle fonction. Pour minimiser les erreurs dans leur fabrication, nous numérotons les côtés du carré et des rouleaux, et les fixons également au socle en bois de manière à ce que les axes des rivets de tous les rouleaux soient à l'extérieur.
1. Pour être précis, marquez la face avant sur un bloc de bois.
2. Placez le bloc face vers le haut sur une surface horizontale. S'il est instable à cause de l'écrou en T, placez l'une des grandes rondelles en dessous.
3. Placez chaque vidéo sur les côtés du bloc carré en respectant la numérotation.
4. Marquez avec un crayon ou un marqueur sur les côtés du bloc les centres des trous des supports à rouleaux destinés à la fixation avec des vis sur un socle en bois.
5. À l'aide des marques, nous faisons des trous légèrement inclinés afin que les vis adjacentes ne se touchent pas. Pour ce faire, il suffit de percer chaque trou pour la vis paire vers le haut et l'impair vers le bas. Le diamètre du foret doit être nettement inférieur au diamètre des fixations.
6. Nous fixons chaque support de rouleau sur son côté avec des vis, en vérifiant une fois de plus que les trous sur le support et dans le bloc de bois correspondent exactement.
7. Après avoir fixé tous les supports, vous devez vous assurer que la surface latérale inférieure du support coïncide avec le plan du bloc de bois.
1. Retirez le fond du moule à gâteau. Naturellement, il doit être rond et plat.
2. À l'aide d'un compas métallique et d'autres appareils de mesure, nous trouvons le centre géométrique du fond rond et le marquons avec un marqueur ou un noyau.
3.À l'endroit marqué, nous perçons un trou à l'aide d'une perceuse ou d'une perceuse, en tenant compte du fait que le matériau du fond est assez fin.
4. Lissez le trou obtenu à l'aide d'un Dremel et des accessoires appropriés.
1. Insérez un boulon avec un écrou en T par le haut dans le trou central du bloc de bois. Nous installons une ou deux rondelles larges et petites entre le bloc et le fond du boîtier.
2. Passez le boulon à travers le fond métallique du boîtier.
3. Installez une grande et une petite rondelle à l'extrémité du boulon.
4. Serrez le premier écrou pour qu'il n'appuie que sur la grande rondelle. Cela permettra au boulon de tourner librement. Nous enroulons le deuxième sur le premier jusqu'à ce qu'ils se touchent. Dévissez ensuite l'écrou du haut tout en maintenant celui du bas. Le résultat est une sorte de verrou qui n'interfère pas avec la rotation du pêne, mais en même temps ne lui permet pas de se déplacer dans le sens longitudinal. Il est préférable que le deuxième écrou soit un écrou-raccord.
5. Le rotor à quatre rouleaux est maintenant installé à sa place.
L'un des principaux éléments d'une pompe péristaltique, un tuyau flexible, doit avoir une entrée et une sortie hors du boîtier.
1. Sélectionnez un emplacement pour les trous sur le côté du boîtier. Ils doivent être situés vers le bas dans le plan dans lequel le tuyau se trouve dans le boîtier, et dans le sens radial - aux positions 10 et 2 (comme sur un cadran de montre) par rapport à la serrure (12 sur un cadran de montre).
2. Aux endroits désignés, utilisez un marqueur ou une pointe à tracer pour tracer un contour rectangulaire des trous.
3. À l'aide d'un Dremel et d'un disque approprié, découpez les trous selon les marquages, en ne laissant intact que la verticale la plus éloignée de la serrure.
4. Pliez légèrement les « langues » vers l’extérieur.
5. Meulez le contour des trous et des « languettes ».
6.On passe les extrémités du tuyau dans les trous pratiqués.
7. Fixez le tuyau aux « languettes » à l'aide de colliers en plastique.
En principe, notre pompe péristaltique maison est prête à l'emploi.
1. Assurez-vous que le tuyau repose le long de la paroi latérale du boîtier et entoure les rouleaux.
2. Enclenchez le verrou en vous assurant que le fond s'insère dans la rainure de la paroi latérale.
3. Nous tournons le rotor plusieurs fois à la main et découvrons que toutes les pièces en interaction de la pompe fonctionnent comme prévu.
Pour ce faire, abaissez l'extrémité d'aspiration du tuyau flexible, pré-rempli d'eau, dans un récipient rempli d'eau. À l'aide de l'adaptateur approprié, nous influençons le rotor à travers l'écrou en T, après avoir préalablement établi le sens de rotation requis, d'abord lentement, puis en augmentant progressivement la vitesse.
Une pompe correctement et efficacement assemblée commencera à aspirer l’eau d’un récipient et à la pomper dans un autre.
Vous pouvez expérimenter la première version de la pompe péristaltique. Par exemple, utilisez un motoréducteur électrique comme entraînement au lieu d'une perceuse.
Vérifiez comment le pompage du moût chaud affectera les performances et la fiabilité de la pompe. C'est également une bonne idée d'essayer de fabriquer des pièces individuelles à partir de différents matériaux.
Bref, la pompe péristaltique vous donne la possibilité d'être créatif et ouvre de nouvelles façons de l'améliorer.
Article original en anglais
Grâce à leur conception spéciale, ils peuvent également être utilisés pour le transport de substances visqueuses, car ils résistent facilement à la contre-pression et sont faciles à nettoyer (désinfecter).
Les principales parties actives d'une pompe péristaltique sont un tuyau élastique disposé autour du périmètre du boîtier, généralement en arc de cercle, qui est périodiquement pincé par des rouleaux rotatifs montés sur un entraînement spécial.
Le rotor, en rotation, forme avec ses rouleaux des zones de liquide emprisonné et les déplace progressivement, d'abord le long de la section d'aspiration, puis le long de sa partie de refoulement, qui assure le pompage du fluide. Le tuyau étant constitué d'un matériau élastique, après passage dans les rouleaux, il reprend sa forme initiale et est à nouveau prêt à recevoir un nouveau volume d'eau.
Les pompes de ce type sont utilisées dans les industries chimiques et alimentaires, la pharmacologie, la médecine, etc.Au quotidien, ils sont parfaits à diverses fins : pomper du moût dans une brasserie artisanale, des produits alimentaires comme des pâtes, refroidir une unité ou organiser l'entraînement d'un outil, par exemple une perceuse.
Quel est le besoin, la possibilité et la faisabilité de fabriquer une pompe péristaltique de vos propres mains ? En principe, il peut être acheté en magasin, mais il s'agit généralement soit de mini-unités à faible débit destinées à des fins de laboratoire, soit, à l'inverse, de très grandes unités à usage industriel.
La production de telles unités présentant des caractéristiques intermédiaires est assez limitée. Par conséquent, pour mettre en œuvre les tâches ménagères ci-dessus, une pompe à tuyau peut tout simplement ne pas être disponible dans le magasin. Mais vous pouvez le fabriquer vous-même, d'autant plus que cela ne nécessite pas d'outils spéciaux ni de matériaux coûteux.
Pompe péristaltique : élargir notre compréhension
Le principe de son fonctionnement est emprunté aux systèmes biologiques. C’est ainsi que fonctionne, par exemple, le tractus gastro-intestinal des humains et des animaux. Voyons comment le péristaltisme est implémenté dans les systèmes techniques à l'aide des vidéos suivantes.
Test 1 : Fonctionnement de la pompe lors de l'aspiration de liquide au-dessus du niveau de refoulement
Il est montré comment une pompe péristaltique fonctionne dans des conditions favorables dues à la présence de pression à l'entrée et de vide à la sortie. On peut voir que le processus de pompage de l'eau se déroule sans problème, seules les pulsations sont perceptibles, dues à la présence de seulement 4 rouleaux et à la faible vitesse de l'entraînement – la perceuse.
Test 2 : Fonctionnement de la pompe lorsque le niveau de refoulement dépasse l'admission de liquide
De telles conditions nécessitent que la pompe génère plus de pression, car en plus d'assurer l'écoulement de l'eau, il est nécessaire de créer un vide dans le tuyau d'aspiration et de vaincre la contre-pression à la sortie, ce qui fait qu'une colonne d'eau de la pompe le niveau de décharge. Cependant, même dans ce cas, l'unité fonctionne et fournit un approvisionnement notable. On peut constater qu'à mesure que la vitesse d'entraînement (perceuse) augmente, la consommation augmente également.
Test 3 : Présentation du dispositif d'une pompe à tuyau
La position relative des principaux composants et pièces de la pompe péristaltique est démontrée - le boîtier, le tuyau et le rotor avec rouleaux. Leur rapport de taille et l'interaction des rouleaux avec le tuyau élastique sont représentés. Le moment où l'on capte l'eau, la pousse à travers le tuyau et la pousse dans la partie de refoulement est démontré.
Une attention particulière a été portée à l'installation et à la fixation des rouleaux sur le rotor et du rotor vers le bas depuis l'extérieur à l'aide d'un système de rondelles et d'écrous, ainsi que de flexibles jusqu'au corps. Il est montré comment la coque est déconnectée du bas.
Le processus de fabrication d'une pompe péristaltique de vos propres mains
Le travail nécessitera, en plus des outils et du matériel, certaines compétences dans la manipulation des deux.
Logistique et soutien
La liste du matériel ci-dessous n'est pas obligatoire, vous pouvez improviser et vous débrouiller avec ce dont vous disposez. Voici l'une des options :
- moule à gâteau en métal d'une profondeur de 75 mm et d'un diamètre de 240 mm ;
- rouleaux en polyuréthane d'un diamètre de 50 mm - 4 pièces;
- tuyau en silicone (diamètre : externe – 20 mm, interne – 13 mm) 1500 mm de long ;
- une coupe de bois dur mesurant 100×100 mm et une épaisseur de 40-50 mm ;
- 2 rondelles d'un diamètre de 25 mm et 13 mm ;
- 2 écrous en T M6 (il est préférable que l'un d'eux soit un écrou union) ;
- boulon M6×75 mm ;
- vis à bois 6×20 mm – 8 pièces.
Voici une liste complète des outils (on peut se débrouiller avec moins, remplacer certains postes par d'autres ayant les mêmes fonctions, etc.) :
- marteau d'établi;
- règle métallique complexe;
- percer;
- un ensemble de perceuses;
- Dremel (mini-perceuse) avec meule et disque à tronçonner ;
- clé à cliquet (douille) 11 mm ;
- Clé de 11 mm ;
- Perceuse;
- carré et carré d'encadrement;
- scie circulaire ou scie à main.
Préparation de la base carrée pour la fixation des rouleaux
C’est l’une des étapes les plus critiques, vous devez donc être extrêmement précis et prudent.
Le déroulement de l'étape est le suivant :
1. Placez un morceau de bois carré dans le corps de la future pompe - un plat allant au four, ainsi que des rouleaux (raccord).
2. Déterminez la taille du bloc de bois pour installer les 4 rouleaux. La moitié du côté du carré correspondra à 52,4 mm.
3. Réservez 52,4 mm de chaque côté de la pièce de bois et découpez un carré avec une marge à l'aide d'une scie.
4. Après des mesures et des ajustements minutieux, nous déterminons la longueur finale du côté de notre carré - 94,5 mm.
5. À l'aide d'une perceuse, percez un petit trou de diamètre au centre du carré de bois.
6. Percez le trou obtenu à la taille requise.
7. Nous faisons un trou en haut et en bas pour les écrous en T.
8. Insérez fermement les écrous en T en place. Cela peut être fait en vissant et en serrant des écrous en T ordinaires dessus.
9. Dévissez temporairement le boulon pour faciliter l'étape suivante.
Préparation et pose de rouleaux pour un bloc carré
Une chose à garder à l’esprit est que les roulettes que nous avons choisies étaient destinées à être utilisées sur des chariots de chargement, elles ne sont donc pas très précises pour remplir leur nouvelle fonction. Pour minimiser les erreurs dans leur fabrication, nous numérotons les côtés du carré et des rouleaux, et les fixons également au socle en bois de manière à ce que les axes des rivets de tous les rouleaux soient à l'extérieur.
1. Pour être précis, marquez la face avant sur un bloc de bois.
2. Placez le bloc face vers le haut sur une surface horizontale. S'il est instable à cause de l'écrou en T, placez l'une des grandes rondelles en dessous.
3. Placez chaque vidéo sur les côtés du bloc carré en respectant la numérotation.
4. Marquez avec un crayon ou un marqueur sur les côtés du bloc les centres des trous des supports à rouleaux destinés à la fixation avec des vis sur un socle en bois.
5. À l'aide des marques, nous faisons des trous légèrement inclinés afin que les vis adjacentes ne se touchent pas. Pour ce faire, il suffit de percer chaque trou pour la vis paire vers le haut et l'impair vers le bas. Le diamètre du foret doit être nettement inférieur au diamètre des fixations.
6. Nous fixons chaque support de rouleau sur son côté avec des vis, en vérifiant une fois de plus que les trous sur le support et dans le bloc de bois correspondent exactement.
7. Après avoir fixé tous les supports, vous devez vous assurer que la surface latérale inférieure du support coïncide avec le plan du bloc de bois.
Trouver le centre du fond du boîtier et percer un trou
1. Retirez le fond du moule à gâteau. Naturellement, il doit être rond et plat.
2. À l'aide d'un compas métallique et d'autres appareils de mesure, nous trouvons le centre géométrique du fond rond et le marquons avec un marqueur ou un noyau.
3.À l'endroit marqué, nous perçons un trou à l'aide d'une perceuse ou d'une perceuse, en tenant compte du fait que le matériau du fond est assez fin.
4. Lissez le trou obtenu à l'aide d'un Dremel et des accessoires appropriés.
Installation du rotor avec rouleaux sur le boîtier
1. Insérez un boulon avec un écrou en T par le haut dans le trou central du bloc de bois. Nous installons une ou deux rondelles larges et petites entre le bloc et le fond du boîtier.
2. Passez le boulon à travers le fond métallique du boîtier.
3. Installez une grande et une petite rondelle à l'extrémité du boulon.
4. Serrez le premier écrou pour qu'il n'appuie que sur la grande rondelle. Cela permettra au boulon de tourner librement. Nous enroulons le deuxième sur le premier jusqu'à ce qu'ils se touchent. Dévissez ensuite l'écrou du haut tout en maintenant celui du bas. Le résultat est une sorte de verrou qui n'interfère pas avec la rotation du pêne, mais en même temps ne lui permet pas de se déplacer dans le sens longitudinal. Il est préférable que le deuxième écrou soit un écrou-raccord.
5. Le rotor à quatre rouleaux est maintenant installé à sa place.
Préparation des trous dans le boîtier pour un tuyau flexible
L'un des principaux éléments d'une pompe péristaltique, un tuyau flexible, doit avoir une entrée et une sortie hors du boîtier.
1. Sélectionnez un emplacement pour les trous sur le côté du boîtier. Ils doivent être situés vers le bas dans le plan dans lequel le tuyau se trouve dans le boîtier, et dans le sens radial - aux positions 10 et 2 (comme sur un cadran de montre) par rapport à la serrure (12 sur un cadran de montre).
2. Aux endroits désignés, utilisez un marqueur ou une pointe à tracer pour tracer un contour rectangulaire des trous.
3. À l'aide d'un Dremel et d'un disque approprié, découpez les trous selon les marquages, en ne laissant intact que la verticale la plus éloignée de la serrure.
4. Pliez légèrement les « langues » vers l’extérieur.
5. Meulez le contour des trous et des « languettes ».
6.On passe les extrémités du tuyau dans les trous pratiqués.
7. Fixez le tuyau aux « languettes » à l'aide de colliers en plastique.
Réglage et test de la pompe
En principe, notre pompe péristaltique maison est prête à l'emploi.
1. Assurez-vous que le tuyau repose le long de la paroi latérale du boîtier et entoure les rouleaux.
2. Enclenchez le verrou en vous assurant que le fond s'insère dans la rainure de la paroi latérale.
3. Nous tournons le rotor plusieurs fois à la main et découvrons que toutes les pièces en interaction de la pompe fonctionnent comme prévu.
Vérification de la pompe en action
Pour ce faire, abaissez l'extrémité d'aspiration du tuyau flexible, pré-rempli d'eau, dans un récipient rempli d'eau. À l'aide de l'adaptateur approprié, nous influençons le rotor à travers l'écrou en T, après avoir préalablement établi le sens de rotation requis, d'abord lentement, puis en augmentant progressivement la vitesse.
Une pompe correctement et efficacement assemblée commencera à aspirer l’eau d’un récipient et à la pomper dans un autre.
Amélioration de la pompe
Vous pouvez expérimenter la première version de la pompe péristaltique. Par exemple, utilisez un motoréducteur électrique comme entraînement au lieu d'une perceuse.
Vérifiez comment le pompage du moût chaud affectera les performances et la fiabilité de la pompe. C'est également une bonne idée d'essayer de fabriquer des pièces individuelles à partir de différents matériaux.
Bref, la pompe péristaltique vous donne la possibilité d'être créatif et ouvre de nouvelles façons de l'améliorer.
Article original en anglais
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