Limonade dispenser - Dompelpomp of luchtpomp?

Ik wil voor Halloween een limonade dispenser maken voor de trick-or-treaters (met een speciale twist maar die wil ik nog niet benoemen) en ik hoop dat iemand mijn vragen hierover kan beantwoorden.

Om de bekers automatisch te vullen lijken er zo'n beetje vier mogelijkheden te zijn:

  1. Luchtpomp (bijvoorbeeld aquarium)
    Lucht pompen in de afgsloten container en via een andere slang komt de vloeistof eruit
  2. Dompelpomp (o.a. gebruikt in caravans)
    Vloeistof wordt direct door de pomp uit de container gepompt
  3. Met solenoid aangestuurde klep/ventiel
  4. Peristaltiekpomp

Een dompelpomp lijkt de meest voor de hand liggende oplossing, die worden standaard zo gebruikt bij caravans alleen wordt er nu limonade (van siroop, zonder koolzuur) opgepompt ipv puur water. Dese pompjes werken ook op 12V (komt mooi overeen met de Arduino voeding), super makkelijk te implementeren en zijn (voedsel)veilig.

Een nadeel van de dompelpomp is echter dat die eigenlijk niet droog mag lopen omdat hij dan na X tijd kapot gaat. Een ander nadeel zou kunnen zijn dat die eigenlijk voor water bedoeld zijn en niet voor (aangemaakte) limonadesiroop maar ik denk dat na afloop laten schoondraaien met vers water voldoende zal zijn om hem weer goed schoon te krijgen.

Een luchtpompje lijkt ook een prima oplossing, voordeel is dat de pomp zelf niet eens met de vloeistof in aanraking komt en aangezien dit soort pompjes ook wordt gebruikt voor aquaria met gevoelige tropische vissen die 24x7 in het met zo'n pompje beluchte water doorbrengen zal het met de voedselveiligheid ook wel goed zitten.

Jammer genoeg lijken de meeste van dit soort luchtpompjes direct op 230V te werken. Dat kan mijn relaismodule voor de Arduino wel schakelen maar uit veiligheidsoverwegingen wil ik niet met 230V werken. In verband met voedselveiligheid wil ik in dit geval ook zeker een lokaal te bestellen aquariumpompje gebruiken en niet iets via AliEpxress (als dat al op tijd zou aankomen). Ik heb wel een 12V pompje aquarium luchtpompje gevonden maar die is wel 20 Euro ipv 10 Euro voor een simpel aquarium pompje op 230V.

Het met een solenoide aangestuurde ventiel was eigenlijk het eerste waar ik aan dacht maar na flink wat Googlen lijkt dat op dit moment praktisch gezien moeilijker goed uit te voeren dan de eerste twee opties. De peristaltiekpomp optie laat ik op dit moment ook even buiten beschouwing.

Dan nu mijn concrete vragen:

  1. Wat is de 'beste' oplossing (dompelpomp of luchtpomp) en waarom?
    Beste gedefinieerd als betrouwbaar veilig, robuust, goedkoop en makkelijk (ja, dat zijn eigenlijk teveel criteria dus het zal een compromis zijn)
  2. Wat is evt. een simpele en goedkope beveiliging tegen drooglopen van zo'n dompelpomp? De standaard oplossingen die ik daarvoor ben tegengekomen zijn veel duurder dan de pomp zelf en lijken voor andere toepassingen bedoeld.
  3. Moet ik me uberhaupt druk maken over dat drooglopen van een dompelpompje?

Voor de dompelpomp zou ik misschien ook in de software kunnen tellen hoe veel bekers er al zijn gevuld en na een bepaald aantal de uitgifte stoppen tot er is bijgevuld en de teller is gereset. Maakt de software wel weer iets ingewikkelder en het is principieel minder betrouwbaar dan een detectie van het drooglopen.

Alle ideeen zijn welkom.

EricP

mét CE

Een luchtpomp heeft natuurlijk als nadeel dat die op zich je probleem niet oplost. Immers, als er limonade uit 'de slang' moet komen, dan moet je eerst druk opbouwen (duurt even), beker vullen. En als je de pomp dan uit zet... dan blijft die druk staan en loopt de limonade door.

Die kleine dompelpompjes zijn gewoon waaiertjes. Die kunnen best tegen droog lopen als het geen uren lang is. Ik heb zomaar het idee dat het 'alarm systeem' om te vertellen dat de limonade op is tweebenig is en redelijk betrouwbaar werkt. Als je in software dan nog iets van een 'run time limiter' maakt, dan zal het ding nooit lang lopen.

Daarnaast is het ook maar wat je hebt liggen. Een paar van die dompelpompjes zwerft hier nog wel ergens. Een aquarium pomp ook. Iets solenoid achtigs... niet zo klein (wel in 1" of 2", maar dat is wat eh... fors voor limonade :) ). Dat bepaalt de keuze ook deels.

Ik zou het "opslagvat" gewoon hoger zetten en een klep gebruiken.

Een luchtpomp zou ik niet aandurven: Die is gemaakt om lucht te pompen. De dichtheid van water is 1000x hoger dan die van lucht dat kan verschil maken: Ik denk niet dat het zou werken. Wel kan je eventueel je "opslag" onder druk zetten met lucht en dan met een ventiel werken. Zwaartekracht is dan gewoon makkelijker.

Overweeg een plastic zak voor voedsel te kopen. Wijn (goedkope!) wordt wel eens in zakken gedaan. Mogelijk kan je bij de slijterij dat soort zakken kopen. https://www.amazon.com/Wine-Purse-Easy-Fill-Bags/dp/B07PP9YPK7/ref=sr_… (ik zeg niet dat je hem daar moet kopen, maar gewoon een plaatje van hoe zo'n ding er uit ziet).

Als je niet van de bovenverdieping limonade door een slang naar je kunstwerk wil laten lopen (wegens volume/verlies in de slang) kan je dat met water doen, en beneden in 1 ruimte waar precies 1 volle zak in past twee zakken doen. 1 vult zich met water van de bovenverdieping, de andere vul je aan het begin met limonade wat verdrongen wordt door het water.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Gewoon een dompelpompje geschikt voor drinkwatertanks van caravans en campers nemen.

Drooglopen is niet echt goed. Die kleine pompjes vertrouwen op koeling door de vloeistof die ze verpompen.
Maar ze gaan echt niet direct kapot als ze drooglopen hoor.

Meet bij zo'n pompje eens de stroom droog en onder water bij het verpompen met de door jou gewenste opvoerhoogte. Ik vermoed dat de stroom bij drooglopen heel snel terugvalt, en als je een arduino gebruikt kan je vast wel wat bedenken met een shunt en de analoge input om te herkennen wanneer de stroom terug is gevallen tot 'droogloop' waarna een handmatige reset nodig is.

Zorg ook voor een terugslagklepje zodat je niet eerst een paar seconde hoeft te wachten voordat de limonade de uitstroomopening heeft bereikt.

Is een grote koffiekan met een handpomp in de deksel een optie?

De spanning is te snijden, welke mes moet ik daarvoor gebruiken?

Op 3 oktober 2022 09:34:09 schreef EricP:Immers, als er limonade uit 'de slang' moet komen, dan moet je eerst druk opbouwen (duurt even), beker vullen. En als je de pomp dan uit zet... dan blijft die druk staan en loopt de limonade door.

Zou dat niet vooral een probleem zijn als de container elastisch is? Met kleiner containers lijkt het in ieder geval wel goed te werken:

https://youtu.be/k0ERi0Bt8Gk?t=194

Met de 10 liter jerrycan die ik wil gebruiken zal er wel meer elasticiteit zijn dus tja...

Ik heb zomaar het idee dat het 'alarm systeem' om te vertellen dat de limonade op is tweebenig is en redelijk betrouwbaar werkt.

Het duurde even voor ik door had wat je bedoelde (ik interpreteerde 'tweebenig' als 'tweeledig') maar je hebt vast gelijk :)

Helaas heb ik niks van dit spul liggen, geen luchtpomp, geen dompelpomp en geen solenoid

Op 3 oktober 2022 09:48:26 schreef rew:
Ik zou het "opslagvat" gewoon hoger zetten en een klep gebruiken.

Een luchtpomp zou ik niet aandurven [...] Ik denk niet dat het zou werken.

Het werkt zeker, zie filmpje in mijn vorige bericht.

Koffiekan met handpomp is geen optie. Dit is een Halloween limonade dispenser met een speciale twist die ik nog niet wil verklappen. Een geautomatiseerd systeem is absoluut een vereiste.

Als ik het voor dit jaar af krijg en gebruik zal ik hier nog wel een filmpje plaatsen, dan wordt het direct duidelijk.

Ik zou gewoon zo'n 12volt caravanpompje gebruiken, als je die op tijd aanstuurd werkt dat prima, drooglopen zal zo'n vaart niet lopen.
Wel zou ik een terugslagklepje plaatsen zodat de limonade niet terugstroomt en de leiding altijd gevuld wordt.
Met een Siemens logo is zoiets ook simpel aan te sturen en heb je dat zo terecht, Arduino kan ook maar daar ben ik zelf minder bekend mee.

Ik ben overtuigd, het wordt een dompelpompje met terugslagventiel. Hartelijk bedankt allemaal.

Je zou ook een pompje uit een Senseo kunnen gebruiken, maar persoonlijk zou ik het gewoon op zwaartekracht doen, en een zachte slang dicht drukken met een modelbouwservo als ventiel. Een nadeel hiervan is wel dat de stroomsnelheid, en dus bij een vaste tijd de hoeveelheid, afhankelijk is van de vloeistof hoogte in het vat.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Ruitensproeier/monopompje heb je al voor een paar euro en is zelfaanzuigend...
https://www.auto-onderdelen24.nl/ridex/13463570

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 3 oktober 2022 10:59:11 schreef Delphium:
Het werkt zeker, zie filmpje in mijn vorige bericht.

Sorry. Ik dacht aan limonade in de luchtpomp.

Op 3 oktober 2022 10:57:41 schreef Delphium:
Zou dat niet vooral een probleem zijn als de container elastisch is? Met kleiner containers lijkt het in ieder geval wel goed te werken:

Lucht is ook elastisch. En in hoeverre dat het geval is, dat hangt aan van hoeveel druk je opbouwt. En dat hangt er weer van af hoeveel hoogteverschil er is tussen de vloeistofniveaus. (en die is negatief! bij de demo in de video!)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 3 oktober 2022 14:07:29 schreef Arco:
Ruitensproeier/monopompje heb je al voor een paar euro en is zelfaanzuigend...
https://www.auto-onderdelen24.nl/ridex/13463570

Voor het tientje extra dat een caravan-drinkwaterpompje kost, zou ik niet gaan lopen spelen met een pompje dat niet voedselveilig is.

Het pompje (inderdaad een caravan-drinkwaterpompje, slechts €10,99) met bijbehorend terugslagventiel, siliconenslang en foodgrade 10 liter jerrycan zijn binnen en het werkt helemaal perfect.

De uitstroomsnelheid is wel wat aan de hoge kant, een klein bekertje is binnen twee seconden vol schat ik. De 'attractie' mag wel iets langer duren.

Zou ik zo'n pompje met een PWM controller kunnen regelen? Daar heb ik er nog een paar van liggen. Of zou ik hem ook gewoon op bijvoorbeeld 5V kunnen laten draaien ipv 12V?

Neem aan dat ik het gewoon kan proberen zonder iets te slopen maar ik heb eigenlijk geen idee wat voor soort motor er in zit behalve dat het een DC motor is. Hebben dit soort pompjes gewoon koolborstels? Borstelloze motoren kunnen meen ik niet met mijn pwm controller worden geregeld.

Een andere optie is natuurlijk om gewoon een knijper ergens op de siliconenslang te zetten maar dat is wel heel low-tech.

Ook low-tech: dunner slangetje gebruiken?... :+

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Lambiek

Special Member

Op 4 oktober 2022 15:33:57 schreef Delphium:
De uitstroomsnelheid is wel wat aan de hoge kant, een klein bekertje is binnen twee seconden vol schat ik. De 'attractie' mag wel iets langer duren.

Ja mannekepies doet het ook niet snel. :)

Het kan via PWM, maar je kunt ook een reduceer functie gebruiken/maken.
Zoek eens naar een kunststof kraantje of zo, of knijp je slangetje een beetje dicht.

En een lagere pomp spanning kan ook werken, even experimenteren dus.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Slangetje moet wel passen op de aansluitnippel van de pomp en het terugslagventiel.

Maar ik heb al even gekeken wat er gebeurt als je de slang een beetje dichtknijpt, toerental van de pomp gaat daarmee flink omhoog wat me niet echt bevorderlijk lijkt voor de pomp.

Een andere low-tech oplossing zou zijn om een loze shunt te creeeren, ie gewoon een splitsing in de slang zodat een deel van het weggepompte water terugvloeit in de tank nog voordat het bij de vulopening voor de beker is. Je zou bij wijze van spreken met een scherp mes een taartpunt uit de slang kunnen snijden. Boren lijkt me niet handig ivm siliconendeeltjes maar om diezelfde reden vind ik dat snijden in de slang ook maar een matig idee. Ik moet om een of andere reden direct denken aan dat slaapapneu apparaat van Philips.

Dan zou een t-splitsing een veel betere oplossing zijn:

https://www.reimo.com/nl/kampeerartikelen/water-artikelen/tuinslang-wa…

Volgens mij is dat ook bedoeld voor caravan drinkwater en dus ook voedselveilig.

Op 9V ipv 12V gaat het al een stukje gemoedelijker dus dat lijkt me de makkelijkste oplossing.

Hoger toerental bij dichtknijpen is juist goed voor de pomp... ;) (hoeft 'ie minder hard te werken en gebruikt minder stroom)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Lambiek

Special Member

Op 4 oktober 2022 16:16:00 schreef Delphium:
Maar ik heb al even gekeken wat er gebeurt als je de slang een beetje dichtknijpt, toerental van de pomp gaat daarmee flink omhoog wat me niet echt bevorderlijk lijkt voor de pomp.

Dat maakt niet uit, hij gaat meer in zijn eigen limonade staan draaien. Die pomp gaat daar niet stuk van.

Maar de spanning verlagen gaat ook, als je dat veiliger vindt.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 4 oktober 2022 15:33:57 schreef Delphium:
Borstelloze motoren kunnen meen ik niet met mijn pwm controller worden geregeld.

Jawel hoor! De fans van PCs zijn brushless en werden zeg 2000-2015 gewoon door het moederbord ge-PWM-ed. Tegenwoordig is er een speciale PWM pin zodat de elektronica in de fan gewoon van spanning voorzien blijft.

Maar het zal vast een brushed motortje zijn.

Als je een PWM module er tussen zet, dan kan je in software regelen hoe lang het duurt. Lijkt me makkelijker dan steeds de spanning iets moeten bijstellen als het toch nog iets te snel gaat. Dan is "op volle 12V gaat het te hard" een prima beginpunt: Met pwm kan je langzamer, maar niet harder. :-)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Bij tenminste een van de PWM controllers die ik online had bekeken stond dat die niet geschikt was voor brushless motoren dus die heb ik maar niet genomen voor het geval dat. Maar dat was natuurlijk nog geen garantie dat mijn PWM controller wel geschikt was voor brushless.

Heb er net maar even naar geGoogled en als ik het even snel lees lijkt het erop dat een PWM controller met een frequentie van tenminste 50kHz moet werken voor een brushless:

https://www.portescap.com/en/newsroom/2021/10/understanding-the-effect…

Wat 'in software regelen' betreft, ik heb geen digitaal regelbare PWM controllers die direct door de Arduino kunnen worden geregeld oid, die van mij hebben gewoon een pot. Heb ook wel andere stand-alone PWM controllers gezien met een encoder en display waarmee je de duty-cycle exact kunt instellen maar er stond niet bij of die instelling zou worden onthouden na een power-cycle en dat is voor mijn toepassingen toch wel nodig dus ik heb er toen toch maar een paar met een gewone pot besteld.

Ik heb overigens nu ook de PWM controller geprobeerd met het pompje en dat werkt ook helemaal pefect. Maar die PWM controllers zijn eigenlijk bedoeld voor mijn ruitenwisser motors voor andere Halloween props die ik aan het bouwen ben dus ik heb gisteren toch maar een buck converter van een paar Euro meebesteld met wat andere dingen die ik toch nog moest hebben. De exacte uitstroom snelheid is ook niet superkritisch, als het maar een paar seconden duurt voordat de beker gevuld is.

Halloween is hier inmiddels achter de rug, om praktische redenen werd het hier afgelopen zaterdag al gevierd.

De limonade dispenser was net op tijd af, hoewel ik een paar details zoals verlichting en een bekersensor achterwege heb moeten laten.

Helaas heeft de machine daardoor maar een kwartiertje echt gewerkt. Daarna moest ik het opvangbakje legen en daarna deed hij het niet meer. Op het moment zelf kwam ik er niet direct achter wat er precies mis was maar gisteren had ik het snel opgelost:

Voor het regelen van de vulsnelheid had ik een variabele spanningsregelaar gebruikt voor de dompelpomp. Bij het inregelen heb ik de spanning steeds verder naar beneden geschroefd tot ik de gewenste vulsnelheid had. Bij het leeghalen van het bakje is er echter ook limonade uit de slang gelopen. Daardoor was er daarna geen hevelwerking meer en had de pomp met de ingestelde spanning niet meer voldoende kracht om de slang te vullen.

Omdat ik begrepen heb dat bij gebruik van een PWM het koppel van een motor (beter) behouden blijft, heb ik het daarom nog eens met een PWM geprobeerd, maar dat gaf niet helemaal het verwachtte resultaat. Zelfs als ik de PWM op minimaal zet pompt de pomp nog veel te hard (grofweg op 50%). Volgens de specs:

Specifications:
Item Name:DC Motor Speed Controler
Rated current:40A (maximum output current)
Requires power: 10-50VDC. Frequency:12000HZ
Control motor power: 0.01-2000W.
Scheme Range:5-100%
Operating voltage 12V:480W (max); Operating voltage 24V:960W (max); Operating voltage 36V:1440W (Max.)
Package Weight:149g/5.3oz

zou de minimale duty cycle 5% moeten zijn. Dan zou ik verwachten dat de motor van de pomp uiterst langzaam of, waarschijnlijker, helemaal niet meer draait want onder een bepaalde current of voltage zal zo'n pomp het naar ik aanneem gewoon niet meer doen. Maar ik zou hem met de PWM toch op zijn minst zo langzaam moeten kunnen laten draaien als met de spanningsregelaar, toch?

Begrijp ik iets verkeerd wat betreft het aansturen van een dergelijke pomp met een PWM controller? Of kloppen de specs gewoon niet?

Ik kan er eventueel een scope op zetten om de duty cycle te meten maar ik kan me niet echt voorstellen dat de specs op dit punt niet kloppen dus ik denk eerder dat het probleem in mijn beperkte begrip van DC motoren zit.

Zou het een oplossing kunnen zijn om de spanning iets terug te schroeven, zeg 9V ipv 12V, en dan nog die PWM erachter zetten om zo toch een nog wat lagere snelheid te verkrijgen met meer behoud van koppel?

bprosman

Golden Member

Die voedselveiligheid waag ik te betwijfelen. Als je ziet dat de pompen in ijsmachines (voor de milkshake siroop) elke avond doorgespoeld moeten worden.

Dus als je 's-morgens een nieuwe pomp koopt, hem 1 dag gebruikt en dan weer weglegt voor volgend jaar vraag ik me af of je dat allemaal (inwendig) schoon krijgt.

Is een slangenpomp niks ? Eventueel met een limonadevat wat hoger staat dan het aftappunt ?

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.