Eigenbau Trommelfilter

[Gyver]

Hallo Zusammen,

ich möchte für Nachbauwillige hier mal ein paar Details zu dem Trommelfilter dokumentieren. Die Vorteile liegen auf der Hand. Überschaubare Technik zum relativ niedrigen Preis. Deswegen ist für mich nichts anderes in Frage gekommen. Zum regelmäßigen Filter reinigen habe ich nun wirklich keine Lust, wenn sich das einfach mit Technik vermeiden lässt. Viel lieber schaue ich den Gurken beim wachsen zu :D

Hier erst mal die Teilesammlung. Zu jedem Teil werde ich dann nach und nach die Details zum Zusammenbau in diesem Beitrag beschreiben.


Kunsstoffplattenmaterial (Zuschnittabfälle)
Kunststoffrohre für Düsen und Schmutzwasser
Schläuche und Schlauchschellen.
Diverse Eelstahlschrauben, Muttern Scheiben. (ebay)
Kunststoffrollen aus POM
Getriebe aus dem Kreide-Mandala leider nicht mehr lieferbar
Druckwasserpumpe
Scheibenwischermotor
12V Netzteil
100µm Edelstahlsieb
3 Flachstrahldüsen (gebraucht über e-bay 1€+Versand :P )
Raspberry Pi mit Relaiskarte

Zuerst  habe ich eine 3D Skizze erstellt Sketchup Skizze (Das Gewächshaus ist dort auch mit drin)
Aber Vorsicht, mit den endgültigen Maßen habe ich mich erst beim Bau selbst festgelegt. Wenn ich die Gesamtkosten grob überschlage, habe ich dafür ungefähr 250€ ausgegeben. Je nach dem wo man die Materialien her bekommt wir das natürlich entsprechend mehr oder weniger.

[Gyver]

Los geht's mit einem Kunststoffrahmen, der die Trommel aufnehmen soll.  Die 10mm dicke Platte wird also nach Skizze ausgeschnitten und mit Edelstahlsenkkopfschrauben verschraubt. Die runden Trommelteile werden mit einer Stichsäge ausgeschnitten. Gerade Schnittkanten eher mit der Handkreissäge. Aus Modellbauzeiten bin ich in der glücklichen Lage eine kleine Drehmaschine zu besitzen, mit der ich die Rollen aus POM Material selbst drehen konnte. Die Rollen besitzen keine Kugellager. Es reicht völlig, wenn die Rollen auf der M8 Gewindehülse als  Gleitlager laufen. Drehzahl und Belastung sind in dem Fall kaum der Rede Wert. Somit hat man auch kein Problem mit Öl oder Schmiermittel im Wasser. Der Phantasie sind hier keine Grenzen gesetzt. Man kann den Filter auch eher lang und kleiner im Durchmesser machen. Ich finde einen großen Durchmesser und kurze Länge besser, weil man weniger Spüldüsen braucht und mein Behälter dafür hoch genug ist.


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[Gyver]

Das Getriebe:
Ich habe eine Weile recherchiert und festgestellt, dass Zahnriemen und Zahnriemenräder durchaus geeignet wären. Zum Beispiel kann man so was bei Mädler kaufen. Ist aber nicht ganz billig. Wo bekommt man also ein günstiges Getriebe her? Auf dem Dachboden ist mit dann zufällig das Kreidemandala meiner Kinder in die Hände gefallen. Die Belastung des Getriebes habe ich auch eher gering eingeschätzt. Die Zahnräder müssen lediglich die Reibung der Dichtung zwischen Trommel und Gehäuse überwinden. Und das alles auch noch gut mit Wasser "geschmiert". Das sollte passen, sagt mein Bauch. Leider kann man das Spiel nicht mehr kaufen. Also habe ich mir bei Kleinanzeigen noch 2 gebrauchte Getriebe für je 5 € besorgt, falls mich mein Bauchgefühlt enttäuscht und der Verschleiß höher ist als gedacht.
Das kleine Ritzel wird auf eine Kunststoffplatte geschraubt, die wiederum auf eine POM Hülse geschraubt wird. Das Loch in der POM Hülse habe ich so knapp gebohrt, dass es auf die Verzahnung des Abtriebes vom Scheibenwischermotor streng aufgepresst werden muss. Sicherheitshalber habe ich auch noch eine radial sitzende Sicherungsschraube in die Hülse eingebohrt. Der Motor zieht je nach Last ca. 3-5A Strom bei 12V. Das Netzteil muss dazu in der Lage sein. Hier ist schon darauf zu achten, dass alle 12V Komponenten in Summe mit dem Netzteil versorgt werden können. Die Druckwasserpumpe ist auch mit ca. 5A dabei. Somit muss das Netzteil mindestens 10A bei 12V liefern können. Das entspricht min. 120Watt. 150W habe ich für meine Ansprüche gekauft.

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[Gyver]

Die Dichtung:
Das einfachste, was mir eingefallen ist und was ich rumliegen hatte, ist eine Schaumstoffschnur, die man üblicherweise zum Abdichten von Türen oder ähnlichem verwendet. Die Schnur wird zu einem Ring in der richtigen Länge zusammengeklebt, mit Kabelbindern durchstochen und einfach an dem Zahnrad befestigt. Die Kabelbinder sorgen nur dafür, dass sich die Dichtung mitdreht und an ihrer Position bleibt. Ich habe festgestellt, dass die Dichtung nicht 100%ig am Gehäuse anliegt, weil sich die 10mm dicke Kunststoffplatte etwas durchbiegt. Deswegen musste diese mit 2 Winkelblechen verstärkt werden. Jetzt passt das und der erste trockene Probelauf kann stattfinden. Der Motor zieht sauber durch, muss sich aber hörbar Mühe geben und 5 A Stromaufnahme sind schon ne Hausnummer :s  Die Hoffnung, dass es im Wasser noch mal wesentlich entspannter läuft, hat sich aber glücklicherweise bestätigt :)

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[Gyver]

Das Sieb:
Als Sieb dient ein Edelstahlgewebe, welches in vielen Maschenweiten und Abmessungen bei e-bay gibt. Ich habe mich für 100µm Maschenweite entschieden, was sicherlich etwas zu fein ist. Die Zukunft wird zeigen, ob das praktikabel ist. Bis jetzt lässt sich das Gewebe rückstandslos reinigen, ohne dass es sich langsam zusetzt. Um es einfach wechseln zu können habe ich es mit 2 endlos Edelstahl Spannbändern befestigt. Die beiden Enden des Gewebes wurden mit Heißkleber durchtränkt und somit verbunden.

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[Gyver]

Die Spülung:
Die Flachstrahldüsen (zB. Fa. Lechler) habe ich gebraucht für 1€ bei ebay bekommen und waren die größte Unsicherheit. Wie viel Druck braucht man und welche Menge muss dafür die Pumpe fördern können? Wie sieht der Fächerstrahl aus? Welche Breite kann man damit spülen? Fragen über Fragen. Die Antworten liefern einfache Tests mit dem Hauswasserdruck. Ich habe eine Düse einfach mit dem Gartenschlauch verbunden, den Fächer gemessen und festgestellt, dass mindestens 4 bar und 3 Düsen bei denen sich der Strahl etwas überschneidet für die Trommel reichen.
In der Hoffnung, dass sich die Qualität und Lebensdauer im Preis spiegeln habe ich im Fall der Druckwasserpumpe etwas mehr Geld ausgegeben. Die Pumpe vom Pollin für 25€ stand der für 60€ gegenüber. Aber auf Grund der etwas höheren Fördermenge und etwas höheren Druckangabe habe ich mich zu der 60€ teuren Pumpe hinreißen lassen. Der Schlauch zum Düsenstock beinhaltet eine Gardenakupplung. Somit kann ich schnell und einfach im Notfall auch mit Hauswasser spülen, wenn die Pumpe mal den Geist aufgeben sollte.
Die Auffangrinne ist ein halbiertes Rohr mit einem halbiertem Deckel, der angeschraubt wurde, weil es hier keinen vernünftigen Kleber für das HT Rohr gibt. Die Düsen werden so ausgerichtet, dass das Abwasser in die Rinne gespült wird und in einen Eimer ablaufen kann. Abhängig vom Normalwasserstand habe ich in 3cm höherer Lage Löcher in die Grundplatte gebohrt, damit das Wasser überlaufen kann, falls die Spülung mal nicht funtioniert. Im Normalfall wird vor einem Wasserstand von +3cm gespült. Vielleicht ersetzte ich die Zeitsteuerung über den Raspberry Pi noch durch eine Schwimmerschalter gesteuerte Spülung. So weit bin ich aber mit der Programmiererei noch nicht ;)

Video vom Spülvorgang (hier noch mit Hauswasser)


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[Gyver]

Die Steuerung:
Das Ganze kann man natürlich mit einer Zeitschaltuhr machen. Aber ich habe einige Anwendungen im Hiterkopf, die es erforderlich machen, etwas mehr Funktionalität zu besitzen. Deswegen habe ich diese einfach Aufgabe gleich mit dem Raspberry Pi gemacht und somit gleich eine Übung für den Einstieg in die Programmiererei gehabt.

Also Netzteil, Kleincomputer, und 8-fach Relaiskarte besorgt und los geht's. Mit ein paar Videos und Tutorials habe ich erst mal alles eingerichtet und war schnell in der Lage über Remote Desktop auf den kleinen Pi zuzugreifen und eine LED zum blinken zu bringen.
Für den Trommler habe ich ein Python Skript geschrieben, in dem lediglich steht, dass der GPIO11 für 20 Sekunden ein Outputsignal liefern soll. Das steuert parallel 2 Relais an. Parallel deswegen, weil ein Relais maximal 10A verarbeiten kann. Der Pumpe und dem Motor habe ich also zur Vorsicht jeweils ein eigenes Relais spendiert. Ein sogenannter Cronjob ruft das Python Programm jetzt alle 4 Stunden auf und führt es aus.
Auf dem Screenshot sieht man das in der ersten Zeile. 0 */4 * * *  bedeutet alle 4 Stunden. In der zweiten Zeile sieht man übrigens den Job für den Futterautomaten, der das Futter-Python-Skript täglich zu festgelegten vollen Stunden aufruft. 0 6,8,10,12,14,16,18 * * * bedeutet das erste mal am Tag um 6, dann wieder um 8 , um 10 und so weiter. In den aufgerufenen Python Skript steht dann drin wie lange der Vibrationsmotor laufen soll.

Einfacher geht's echt nicht, und man kann jeder Zeit alle Parameter selber ändern, erweitern hinzufügen usw. - echt genial. Hätte nicht gedacht, dass ich mich mal mit so was beschäftige.


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[rodemkay]

Sehr gute Arbeit, ich habe das Ding ja nun auch schon live gesehen.

Auch eine sehr gute Aktion das Ganze hier detailliert zu zeigen. Allein die Arbeit ist schon sehr viel Wert.

[Gyver]

Ja, danke dir, jetzt weisst du ja wie es geht. Brauchst du nur noch nachbauen :D

[marcel84]

Klasse arbeit. Dicken Respekt. In der nächsten Anlage :-) kommt sowas auch. Aber erst muss ein neues Haus her für mehr Garten :-)))) und dann zeit das umzusetzen.

Machst du auftragsarbeiten? Als Bausatz z.b. ??:-)

[rodemkay]

So jetzt habe ich mir diese tolle Anleitung mal in Ruhe Schritt für Schritt durchlesen können.

Leider scheint das Interesse nicht sehr groß zu sein.

[Gyver]

Naja, für Auftragsarbeiten oder einen Bausatz zuammenzustellen fehlt mir aktuell auch die Zeit. Darüber nachgedacht habe ich aber schon. Solche Bausätze biete ich in Sachen Mikromodellbau auch an.
Das fehlende Interesse stört mich wenig. Mir geht es nebenbei auch darum zu dokumentieren, was ich so mache. Und wenn sich aus einem Gespräch raus zeigt dass sich jemand für das Thema interessiert, kann ich einfach den Beitrag rausziehen ;)

[jjacoo]

Toller Threat danke dafür. Das könnte mein Hebrst/Winterprojekt werden.?
Dann werde ich dich evtl. noch löchern.
?
Viele Grüsse
Jens

[DomWeb]

Hey Andreas,
sauber vielen Dank für die Arbeit und Zeit.
Ich habe eine Arduinoschaltung für einen anderen Zweck, Schwimmerschalter legt 5V an einen Kontakt (Pin) den du in der Schleife (5s) abfragst, wenn dort auf einmal 5V sind schaltest du die Spülung und den Drehmotor (delay 3s) an bis der Kontakt Stromlos ist, damit du genug hast, lässt du einfach (15s) länger spülen und fertig.
Arduino und Aquaponik sind schon sehr gut kombinierbar...

[Gyver]

Heute habe ich festgestellt, das sich das Gewebe langsam zusetzt. Ich muss die Zyklen erhöhen und wie schon vermutet würde es sicherlich Sinn machen ein etwas gröberes Filtergewebe zu verwenden.

Gruß
Andreas