Gehäuse für die
Rotek Minipumpe

Da es mich jetzt auch erwischt hat und mitten im Brauvorgang der Stutzen an meiner Rotek Minipumpe abgerissen ist, habe ich mir Gedanken gemacht was es hier für Alternativen beziehungsweise Möglichkeiten der Verbesserung gibt.

Natürlich könnte man jetzt einfach eine „ordentliche Pumpe“ kaufen und das Problem wäre erledigt. Eine MP-15 zum Beispiel gibt es in Fernost fast hinterhergeworfen aber der Preis soll nicht das Problem sein. Ich habe noch 4 funktionsfähige Rotek Minipumpen hier liegen und würde diese gerne weiter nutzen. Von der Leistung sind mir diese ausreichend und im Vergleich zur MP-15 um Welten angenehmer, was die Geräuschbelästigung anbelangt.
Lange Rede kurzer Sinn – Ich bleib bei der Rotek.

Die Idee

Mit meinem Gehäuse möchte ich nicht nur die Stutzen mechanisch entlasten, sondern gleich noch ein paar weitere Punkte aufgreifen, welche mir nicht so gefallen. Dies wäre der fehlende elektrische Anschluss sowie ein entsprechender Ein/Aus-Schalter und die nicht ganz so einfache Reinigung des Pumpeninneren, beziehungsweise das demontieren der Pumpe.
Idee

Konstruktion

Das das Gehäuse ein 3d-Druckteil werden wird bedurft keiner weiteren Überlegung, alles andere wäre für mich nicht umsetzbar gewesen, zumindest nicht unter annehmbaren Aufwand.
Los ging es dann mit einem maßhaltigem CAD Modell der eigentlichen Pumpe. Sehr hilfreich waren hier die von Firma Rotek bereitgestellten Zeichnungen der Pumpe, in meinem Fall das Modell WPDC-10.5L-5.0M-24-VP. Anhand der Zeichnung und ein paar separat abgenommenen Maße ließ sich diese Arbeit im Genusszeitraum einer Flasche Bier umsetzen.
Das Gehäuse habe ich nun regelrecht um das Modell der Pumpe herum modelliert. Ziel war es ja, im Bereich der Anschlussstutzen eine mechanische Entlastung zu erreichen. Durch einen formschlüssigen Sitz ist dies, meiner Meinung nach, hinreichend gegeben. Da ich die Pumpe mit den Tri-Clamp Adaptern von Craft Hardware bestücke, sind diese ebenfalls spielfrei ins Gehäuse eingelassen.
Schnitt durch den Druckstutzen
Schnitt durch den Saugstutzen
Vorderes Gehäuseteil mit Klemme für den Druckstutzen
Design

Perfekte Passform

Nach ein paar Testdrucken konnte das Modell bis zur perfekten Passform optimiert werden. Hier muss natürlich ein Kompromiss zwischen festen Sitz und der Belastung, welche das verschraubte Gehäuse auf den Pumpenkörper ausübt, gefunden werden. Das entstandene gedruckte vordere Gehäuseteil sowie die zugehörige Klemme für den Druckstutzen lässt sich nahezu kraftlos um den Pumpenkörper legen, welcher anschließend dennoch fixiert ist.

Reinigung

Wie Eingangs erwähnt ist mir auch eine einfache Möglichkeit zur Reinigung der Pumpe, beziehungsweise ein schnelles demontieren der Pumpe wichtig. Serienmäßig wird die Pumpe mit vier Treibschrauben verschraubt, löst man diese nach jedem Sud hat man schnell kein Gewinde mehr im weichen Kunststoff. Mein Gehäuse ist so ausgelegt, dass die Pumpe ohne diese vier Schrauben auskommt. Stattdessen werden die beiden Pumpenteile vom Gehäuse zusammengedrückt. Dazu dienen ebenfalls vier Gewindestangen, welche vom vorderen Gehäuseteil durch die vorhandenen Laschen an der Pumpe bis über das hintere Gehäuseteil reichen. Verspannt werden die Gehäuse- und Pumpenteile dann mittels M3-Rändelmuttern. Somit ist eine zuverlässige und werkzeuglose Montage sowie Demontage möglich.

Elektrik

Das hintere Gehäuseteil bietet ausreichend Raum zur Montage einer Buchse für übliche Hohlstecker, was den Einsatz fertig konfektionierter Netzteile erlaubt. Des Weiteren wird ein beleuchteter Schalter vorgesehen, mit welchem die Pumpe ein und aus geschalten werden kann und der entsprechende Schaltzustand signalisiert wird. Zum Reinigen kann der Pumpenmotor leicht aus dem hinteren Gehäuseteil entnommen werden, der elektrische Anschluss lässt sich hierbei durch einen weiteren Steckverbinder trennen.

Erster Prototyp

Der erste funktionale Prototyp bringt bereits alle Features mit. Anstelle des angedachten beleuchteten Druckschalters sind jedoch noch ein Kipphebelschalter und eine separate LED verbaut. Gedruckt sind die Gehäuseteile hier aus PETG. Später möchte ich das Material ASA verwenden, welches sich besser für den Einsatz bei zu erwartenden Temperaturen von bis zu 100 °C eignet und zudem eine höhere Resistenz gegen Chemikalien aufweist.
  • Mechanische Entlastung der Anschlussstutzen
  • Werkzeuglose Demontage zur Reinigung
  • Integrierter Schalter einschließlich Betriebsanzeige
  • Standard Netzteilanschluss per Hohlstecker
Prototype

Generation 2

Auch das Back-Cover mit integrierten beleuchteten Druckschalter ist nun fertig.

Generation 2 im Überblick

Rein äußerlich sowie funktional ist das Gen2 Gehäuse soweit fertig. Der erste Prototyp ist zwar nicht in besonderer Qualität gedruckt, aber dennoch recht ansehnlich geworden. Auch wenn der Spruch ziemlich abgedroschen ist – Bilder sagen mehr als 1000 Worte.

Funktionales Design

Abgeschrägte Gehäusekante für einfachen Zugriff auf die Tri-Clamps

Leichte Reinigung

Gehäuse und Pumpe sind in 30 Sekunden Zerlegt – Werkzeuglos

Plug and Play

Standard Steckernetzteil

Front-Cover mit eingelegten Muttern

Die Verschlusskappen für die Gewindeeinsätze entfallen in dieser Variante

Hervorstehender Druckschalter

Aufgrund der 16 mm Bauform lässt sich ein Druckschalter mit hervorstehenden Betätiger einfacher bedienen

Ganug Platz für die Clamps

Die Tri-Clamp Klemmen können bequem angezogen werden

Highlights

Mit über 1,2 kg Bruttogewicht und ihren Gummifüssen steht die Pumpe sicher und zuverlässig auf der doch eher glatten Edelstahl-Arbeitsplatte. In Kombination mit einfachen Silikonschläuchen (ohne Gewebeeinlage) sollte hier nichts wackeln. Elektrisch habe ich jetzt auch den angedachten Stecker verbaut, um den Pumpenmotor zur besseren Reinigung vom Gehäuse Back-Cover trennen zu können.

Sicherer Stand

Versenkte Gummifüße

Hohes Eigengewicht

580 g Nettogewicht (ohne Clamps und Schlauchtüllen)

Komplett zerlegbar

Pumpenmotor per Steckverbinder trennbar
Rotek Minipump Enclosure Gen2

Front-Cover mit eingelegten M3 Muttern

Die Gewindeeinsätze im Frontcover wurden gegen selbstsichernde Muttern getauscht. Die Muttern sind komplett vom Druckteil umschlossen und müssen während des Drucks eingelegt werden. Vielen Dank an Herbert aus dem hobbybrauer.de Forum für den Tipp.

Konfigurierte Druckpause

Ansicht im Slicer

Eingelegte Muttern

Die Taschen haben ein minimales Übermaß

Projekt abgeschlossen

Ich bin mit dem Ergebnis meiner Arbeit zufrieden und werde das Pumpengehäuse bei den nächsten Suden auf Herz und Nieren testen. Updates zum Projekt und zu anderen Themen rund ums Homebrewing gibt es auf Instagram (@100prznt_de).
Wo wir gerade bei Instagram sind… #sharingiscaring ist nicht nur ein cooles Hashtag, sondern auch ein Motto welchem ich nach gehen. So veröffentliche ich alle Druckdaten (STL Files) sowie eine Stückliste für diese Projekt. Jeder mit einem 3D Drucker und etwas handwerklichen Geschick sollte dann in der Lage sein sich sein eigenes Gehäuse anzufertigen.
Stay connected

Nachbauen?

Wer über einen 3D Drucker verfügt und einen Lötkolben bedienen kann, der kann sich das Pumpengehäuse in kurzer Zeit selber bauen.
Im Folgenden eine Übersicht der benötigten Materialien. Ich gebe zu, dass ich gerne und viel bei Amazon kaufe, einfacher und sicherer Bestellvorgang und schnelle Verfügbarkeit sind mir hier oftmals wichtiger als ein paar Cent beim Preis zu sparen.

Stückliste

Im Folgenden eine vollständige Stückliste. Die angegebenen Amazon Links dienen hier eher als Beispiel, kaufen würde ich nicht alle Teile bei Amazon. Zum einen sind die Preise bei Amazon mitunter recht hoch und die Stückzahlen werden auch nicht benötigt, wenn man nur eine Pumpe bauen möchte. Was man an Material nicht in der eigenen Resterkiste findet kann man meist günstig im lokalen Baumarkt oder einer Conrad Filiale beziehen.

Elektrik

Neben der Pumpe und einem passenden Netzteil wird für den elektrischen Aufbau noch ein passender Druckschalter und eine Einbaubuchse benötigt.
Für den preisbewussten Käufer kann ich für den Druckschalter den Shop vom deutschen Hersteller Metzler GmbH empfehlen. Auch das Netzteil kann man beim einschlägigen Elektronikhändler sicherlich günstiger beziehen, relevant ist hier natürlich die Betriebsspannung von 24 VDC und eine minimale Leistung von 20 W. Der Hohlstecker sollte die Abmessungen 5,5 x 2,1 mm haben, damit er in die empfohlene Buchse passt.
Der aufgeführte JST Stecker steht hier nur stellvertretend für eine einfache 2-polige Steckverbindung. Da ich die JST JWPF Stecker allerdings vorrättig habe , habe ich ihn selber auch verbaut. Ein Stecker für ein paar Cent wird hier sicherlich genau so seine Arbeit verrichten.
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Mechanik

Bei der Mechanik habe ich selber nur die Rändelmuttern bestellt. Der Rest war noch Vorrätig und lässt sich auf im örtlichem Baumarkt für kleines Geld beschaffen.
Beim Filament habe ich mich für PETG von Extrudr entschieden. Wobei bei den zu erwartenden Temperaturen von bis zu 100 °C sicherlich ASA die bessere Wahl wäre. Der praktische Einsatz wird zeigen ob es mit PETG dennoch funktioniert.
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Die passenden Tri-Clamp Adapter gibt es bei Craft Hardware. Der Vorteil dieser Adapter ist die Flachdichtung. Es wird also kein Gewindedichtmittel (wie Teflonband) benötigt, welches die Momente auf das Gewinde, bei der Montage, unnötig erhöht.

Gehäuseteile Drucken

Das Gehäuse besteht aus drei Druckteilen, welche alle mit Stützstruktur gedruckt werden müssen. Meine Gehäuse haben ich aus PETG mit folgenden Einstellungen gedruckt.
  • Schichthöhe
    0,2 mm
  • Perimeter
    2
  • Infill
    40 % (Gyroid)
  • Deck- und Bodenschichten
    5
Des Weiteren habe ich die Nahtposition so vorgegeben, dass sie ausschließlich am Boden des Gehäuses liegt. Geometrisch sind die beiden Gehäuseschalen betreffend der Betthaftung etwas schwierig, dies versuche ich mit bis zu 30 Schichten Schürze und 6 mm Rand zu kompensieren.
Beim Drucken der “Hexnut” Version vom Frontcover müssen die Muttern während des Drucks ins Bauteil eingelegt werden, hierzu kann zum Beispiel ein Farbwechsel konfiguriert werden.
Stückliste und Nachbau
Die Druckdaten für das Minipumpengehäuse gibt es bei PrusaPrinters.org zum freien Download.
Bereitgestellt werden die Daten im STL-Format, als fertig geslicte gcode-Dateinen und in Form eines PrusaSlicer Projektes. Spezielle Einstellungen beim Slicen und Drucken sind in der “Print instructions” genannt, aufgrund der hohen thermischen Anforderungen sollte beim Material mindestens PETG gewählt werden.
PrusaPrinters.org

Zusammenbau

Der Zusammenbau ist weitest gehend selbsterklärend. dazu im Folgendem ein paar Bilder mit Beschreibung. Hier möchte ich vorweg noch ein paar Details nennen, welche beachtet werden sollten.
  • Passform der gedruckten Teile prüfen. Gerade der Sitz der der Tri-Clamp Adapter sollte hier Überprüft werden, ggf. noch vorhandene Reste vom Stützstrukturen müssen unbedingt vor dem Zusammenbau entfernt werden.
  • Bohrungen prüfen. Die Bohrungen im Front-Cover müssen frei von Filamentresten sein. Vorhandene Reste lassen sich mit einem 2,5 mm Spiralbohrer relativ einfach entfernen. Ein 3 mm Bohrer kann auch genutzt werden, hier muss man aber aufpassen nicht das Gewinde von Mutter oder Einsatz zu beschädigen.
  • Beim Aufbohren der 4 Bohrungen am Pumpenmotor ist darauf zu achten das man den Bohrer achsparallel ansetzt.

Vorbereitung des Druckschalters

Angeschlossene Leitungen

Einbau von Schalter und Buchse

Montiertes Front-Cover

Fertiges Gehäuse

Zusammenbau

Fragen oder Anregungen?

Natürlich interessiert mich die Meinung meiner Leser. Es muss auch kein Lob sein, über Kritik oder Verbesserungsvorschläge freue ich mich mindestens genau so.

Comments (2)

  • Hi,
    gibst Du auch die CAD-Daten raus? Ich habe Camlock-Anschlüsse mit Außensechskant und habe überlegt, Stützringe einzubauen, die Innen den Secjhskant haben und außen rund sind und im HGehäuse sitzen, evtl. mit einem Flansch. Dann könnte man die Sechskante festziehen (VORSICHTIG!!! :-)) und mit den Stützringen die Abstützung im Gehäuse realisieren. Die könnten notfalls auch zweiteilig sein, wenn man die nicht bei aufgeschraubter Kupplung aufschieben kann.

    • Hallo Ralf,
      dein Interesse freut mich. Ich hatte auch erst vor Tri-Clamp Fittings mit 6-kant zu nutzen- Hierfür hatte ich die selbe Idee, eine Buchse zu erstellen, welche über den 6-kant geschoben werden kann und außen rund ist. Die Lösung mit den Craft Hardware Adaptern erschien mir dann aber wesentlich schöner, sodass ich die andere Variante verworfen habe.

      CAD Modelle veröffentliche ich generell nicht, da hab ich in der Vergangenheit leider schon zu viele schlechte Erfahrungen machen müssen. Es gibt sehr viele Menschen die offensichtlich selber nichts können und denken, wenn sie ein Modell minimal modifizieren wäre dies ein Freifahrtschein für den gewerblichen Absatz…

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