Dank ihrer besonderen Bauweise können sie auch zum Transport von zähflüssigen Stoffen eingesetzt werden, da sie den Gegendruck problemlos überwinden und sich leicht reinigen (desinfizieren) lassen.
Die Hauptarbeitsteile einer Peristaltikpumpe sind ein elastischer Schlauch, der normalerweise in einem Bogen um den Umfang des Gehäuses herumliegt und durch rotierende Rollen, die auf einem speziellen Antrieb montiert sind, regelmäßig eingeklemmt wird.
Der rotierende Rotor bildet mit seinen Rollen Bereiche mit eingeschlossener Flüssigkeit und bewegt diese nach und nach, zuerst entlang des Saugabschnitts und dann entlang seines Auslassabschnitts, wodurch das Pumpen des Mediums gewährleistet wird. Da der Schlauch aus elastischem Material besteht, nimmt er nach dem Durchlaufen der Rollen wieder seine ursprüngliche Form an und ist wieder bereit, eine neue Wassermenge aufzunehmen.
Pumpen dieser Art werden in der Chemie- und Lebensmittelindustrie, Pharmakologie, Medizin usw. eingesetzt.Im Alltag eignen sie sich perfekt für verschiedene Zwecke: zum Pumpen von Würze in einer Hausbrauerei, zum Pumpen von Lebensmitteln wie Nudeln, zum Kühlen eines Geräts oder zum Organisieren des Antriebs eines Werkzeugs, zum Beispiel einer Bohrmaschine.
Was ist die Notwendigkeit, Möglichkeit und Machbarkeit, eine peristaltische Pumpe mit eigenen Händen herzustellen? Prinzipiell kann man es im Laden kaufen, meist handelt es sich jedoch entweder um Mini-Geräte mit geringen Durchflussraten für Laborzwecke oder umgekehrt um sehr große Geräte für den industriellen Einsatz.
Die Produktion solcher Einheiten mit mittleren Eigenschaften ist recht begrenzt. Um die oben genannten Haushaltsaufgaben zu erfüllen, ist daher möglicherweise einfach keine Schlauchpumpe im Laden verfügbar. Sie können es aber auch selbst herstellen, zumal dafür keine Spezialwerkzeuge und teuren Materialien erforderlich sind.
Peristaltische Pumpe: Erweiterung unseres Verständnisses
Das Funktionsprinzip ist biologischen Systemen entlehnt. So funktioniert beispielsweise der Magen-Darm-Trakt von Mensch und Tier. Sehen wir uns anhand der folgenden Videos an, wie Peristaltik in technischen Systemen umgesetzt wird.
Test 1: Pumpenbetrieb beim Ansaugen von Flüssigkeit über das Auslassniveau
Es wird gezeigt, wie eine Peristaltikpumpe unter günstigen Bedingungen funktioniert, da am Einlass Druck und am Auslass Vakuum herrschen. Es ist ersichtlich, dass der Prozess des Wasserpumpens problemlos verläuft, es ist lediglich ein Pulsieren wahrnehmbar, was auf das Vorhandensein von nur 4 Rollen und die niedrige Geschwindigkeit des Antriebs – der Bohrmaschine – zurückzuführen ist.
Test 2: Pumpenbetrieb, wenn das Förderniveau die Flüssigkeitsaufnahme übersteigt
Solche Bedingungen erfordern, dass die Pumpe mehr Druck erzeugt, da neben der Sicherstellung des Wasserflusses auch ein Vakuum in der Saugleitung erzeugt und der Gegendruck am Auslass überwunden werden muss, der dazu führt, dass eine Wassersäule aus der Pumpe austritt der Entladungsgrad. Aber auch in diesem Fall funktioniert das Gerät und sorgt für eine spürbare Versorgung. Man erkennt, dass mit steigender Antriebs-(Bohr-)Geschwindigkeit auch der Verbrauch steigt.
Test 3: Demonstration des Geräts einer Schlauchpumpe
Demonstriert wird die relative Lage der Hauptkomponenten und Teile der Schlauchpumpe – Gehäuse, Schlauch und Rotor mit Rollen. Ihr Größenverhältnis und das Zusammenspiel der Rollen mit dem elastischen Schlauch werden dargestellt. Demonstriert wird der Moment, in dem Wasser aufgefangen, durch den Schlauch gedrückt und in den Auslassteil gedrückt wird.
Besonderes Augenmerk wurde auf die Montage und Befestigung der Rollen am Rotor und des Rotors am Boden von außen mit einem System aus Unterlegscheiben und Muttern sowie Schläuchen am Gehäuse gelegt. Es wird gezeigt, wie die Schale vom Boden getrennt wird.
Der Prozess der Herstellung einer Schlauchpumpe mit eigenen Händen
Die Arbeit erfordert neben Werkzeugen und Materialien auch einige Kenntnisse im Umgang mit beidem.
Logistikunterstützung
Die folgende Materialliste ist nicht obligatorisch; Sie können improvisieren und mit dem auskommen, was Sie haben. Hier ist eine der Optionen:
- Kuchenform aus Metall mit einer Tiefe von 75 mm und einem Durchmesser von 240 mm;
- Polyurethanrollen mit einem Durchmesser von 50 mm - 4 Stück;
- Silikonschlauch (Durchmesser: außen – 20 mm, innen – 13 mm) 1500 mm lang;
- ein Stück Hartholz mit den Maßen 100×100 mm und einer Dicke von 40–50 mm;
- 2 Unterlegscheiben mit einem Durchmesser von 25 mm und 13 mm;
- 2 T-Muttern M6 (es ist besser, wenn eine davon eine Überwurfmutter ist);
- Bolzen M6×75 mm;
- Holzschrauben 6×20 mm – 8 Stück.
Hier ist eine vollständige Liste der Tools (Sie können mit weniger auskommen, einige Positionen durch andere mit den gleichen Funktionen ersetzen usw.):
- Bankhammer;
- komplexes Metalllineal;
- bohren;
- Satz Bohrer;
- Dremel (Minibohrmaschine) mit Schleifscheibe und Trennscheibe;
- Ratschenschlüssel (Stecknuss) 11 mm;
- 11-mm-Schraubenschlüssel;
- Bohrmaschine;
- Quadrat und Rahmenquadrat;
- Kreissäge oder Handsäge.
Vorbereiten der quadratischen Basis zum Anbringen der Rollen
Dies ist eine der kritischsten Phasen, daher müssen Sie äußerst genau und vorsichtig sein.
Der Ablauf der Etappe ist wie folgt:
1. Legen Sie ein quadratisches Stück Holz in den Körper der zukünftigen Pumpe – eine Auflaufform, zusammen mit Rollen (Fitting).
2. Bestimmen Sie die Größe des Holzblocks, um alle 4 Rollen zu installieren. Die halbe Seite des Quadrats entspricht 52,4 mm.
3. Legen Sie auf jeder Seite des Holzstücks 52,4 mm beiseite und schneiden Sie mit einer Säge ein Quadrat mit Aufmaß aus.
4. Nach sorgfältigen Messungen und Anpassungen bestimmen wir die endgültige Seitenlänge unseres Quadrats – 94,5 mm.
5. Bohren Sie mit einer Bohrmaschine ein Loch mit kleinem Durchmesser in die Mitte des Holzquadrats.
6. Bohren Sie das entstandene Loch auf die erforderliche Größe.
7. Wir machen oben und unten ein Loch für die T-Muttern.
8. Setzen Sie die T-Muttern fest ein. Dies kann durch Aufschrauben und Festziehen normaler T-Muttern darüber erfolgen.
9. Lösen Sie die Schraube vorübergehend, um den nächsten Schritt zu erleichtern.
Vorbereitung und Installation von Rollen für einen Vierkantblock
Beachten Sie, dass die von uns ausgewählten Rollen für den Einsatz auf Lastenwagen gedacht waren und daher ihre neue Funktion nicht sehr präzise erfüllen können. Um Fehler bei der Herstellung zu minimieren, nummerieren wir die Seiten des Quadrats und der Rollen und befestigen sie außerdem so am Holzsockel, dass die Nietachsen aller Rollen außen liegen.
1. Um genau zu sein, markieren Sie die Vorderseite auf einem Holzblock.
2. Legen Sie den Block mit der Vorderseite nach oben auf eine horizontale Fläche. Wenn es aufgrund der T-Mutter instabil ist, legen Sie eine der großen Unterlegscheiben darunter.
3. Platzieren Sie jedes Video an den Seiten des quadratischen Blocks und achten Sie dabei auf die Nummerierung.
4. Markieren Sie mit einem Bleistift oder Marker an den Seiten des Blocks die Mittelpunkte der Löcher in den Rollenhalterungen, die mit Schrauben an einem Holzsockel befestigt werden sollen.
5. Anhand der Markierungen bohren wir Löcher in einem leichten Winkel, damit sich benachbarte Schrauben nicht berühren. Dazu reicht es aus, jedes Loch für die gerade Schraube nach oben und das ungerade Loch nach unten zu bohren. Der Durchmesser des Bohrers muss deutlich kleiner sein als der Durchmesser der Befestigungselemente.
6. Wir befestigen jede Rollenhalterung mit Schrauben an ihrer Seite und prüfen noch einmal, ob die Löcher in der Halterung und im Holzblock genau übereinstimmen.
7. Nachdem Sie alle Halterungen befestigt haben, müssen Sie sicherstellen, dass die untere Seitenfläche der Halterung mit der Ebene des Holzblocks übereinstimmt.
Finden Sie die Mitte der Unterseite des Gehäuses und bohren Sie ein Loch
1. Entfernen Sie den Boden der Kuchenform. Natürlich sollte es rund und flach sein.
2. Mit einem Metallzirkel und anderen Messgeräten ermitteln wir den geometrischen Mittelpunkt des runden Bodens und markieren ihn mit einem Marker oder Kern.
3.An der markierten Stelle bohren wir mit einem Bohrer oder einer Bohrmaschine ein Loch, wobei zu berücksichtigen ist, dass das Bodenmaterial recht dünn ist.
4. Glätten Sie das entstandene Loch mit einem Dremel und geeigneten Aufsätzen.
Montage des Rotors mit Rollen am Gehäuse
1. Führen Sie eine Schraube mit T-Mutter von oben in das mittlere Loch des Holzblocks ein. Wir installieren eine oder zwei breite und kleine Unterlegscheiben zwischen dem Block und der Unterseite des Gehäuses.
2. Führen Sie die Schraube durch die Metallunterseite des Gehäuses.
3. Bringen Sie eine große und eine kleine Unterlegscheibe am Ende der Schraube an.
4. Ziehen Sie die erste Mutter so an, dass sie nur auf die große Unterlegscheibe drückt. Dadurch kann sich der Bolzen frei drehen. Wir wickeln den zweiten über den ersten, bis sie sich berühren. Lösen Sie dann die obere Mutter, während Sie die untere festhalten. Das Ergebnis ist eine Art Verriegelung, die die Drehung des Riegels nicht behindert, ihm aber gleichzeitig keine Bewegung in Längsrichtung zulässt. Besser ist es, wenn die zweite Mutter eine Überwurfmutter ist.
5. Nun wird der Rotor mit vier Rollen an seinem richtigen Platz montiert.
Löcher im Gehäuse für einen flexiblen Schlauch vorbereiten
Eines der Hauptelemente einer Schlauchpumpe, ein flexibler Schlauch, muss über einen Einlass in das Gehäuse und aus diesem heraus verfügen.
1. Wählen Sie eine Position für die Löcher an der Seite des Gehäuses. Sie sollten sich nach unten in der Ebene befinden, in der der Schlauch im Gehäuse liegt, und in radialer Richtung – an den Positionen 10 und 2 (wie auf einem Zifferblatt) in Bezug auf das Schloss (12 auf einem Zifferblatt).
2. Zeichnen Sie an den vorgesehenen Stellen mit einem Marker oder einer Reißnadel einen rechteckigen Umriss der Löcher.
3. Schneiden Sie mit einem Dremel und einer geeigneten Scheibe die Löcher gemäß den Markierungen aus und lassen Sie nur die Vertikale, die am weitesten vom Schloss entfernt ist, ungeschnitten.
4. Biegen Sie die „Zungen“ leicht nach außen.
5. Schleifen Sie die Kontur der Löcher und „Zungen“.
6.Wir führen die Schlauchenden durch die gemachten Löcher.
7. Befestigen Sie den Schlauch mit Kunststoffklemmen an den „Zungen“.
Einstellung und Prüfung der Pumpe
Im Prinzip ist unsere selbstgebaute Schlauchpumpe einsatzbereit.
1. Stellen Sie sicher, dass der Schlauch an der Seitenwand des Gehäuses anliegt und sich um die Rollen legt.
2. Lassen Sie das Schloss einrasten und achten Sie darauf, dass der Boden in die Nut an der Seitenwand passt.
3. Wir drehen den Rotor mehrmals von Hand und stellen fest, dass alle interagierenden Teile der Pumpe wie erwartet funktionieren.
Überprüfung der Pumpe in Aktion
Senken Sie dazu das Saugende des mit Wasser vorgefüllten flexiblen Schlauchs in einen Behälter mit Wasser. Mit dem entsprechenden Adapter beeinflussen wir den Rotor über die T-Mutter, nachdem wir zuvor die gewünschte Drehrichtung eingestellt haben, zunächst langsam, dann schrittweise mit zunehmender Drehzahl.
Eine richtig und effizient montierte Pumpe beginnt, Wasser aus einem Behälter anzusaugen und in einen anderen zu pumpen.
Verbesserung der Pumpe
Sie können mit der ersten Version der Schlauchpumpe experimentieren. Nutzen Sie als Antrieb beispielsweise einen elektrischen Getriebemotor anstelle einer Bohrmaschine.
Prüfen Sie, wie sich das Pumpen heißer Würze auf die Leistung und Zuverlässigkeit der Pumpe auswirkt. Es ist auch eine gute Idee, einzelne Teile aus verschiedenen Materialien herzustellen.
Kurz gesagt, die Schlauchpumpe gibt Ihnen die Möglichkeit, kreativ zu sein und eröffnet neue Möglichkeiten, diese zu verbessern.
Originalartikel auf Englisch
