Pompa abisynka
Do zrobienia modelu użyjemy prostych i odpadowych materiałów, takich jak butelka po szamponie, plastikowa zakrętka czy zmywak. W ten sposób będziemy eko i wtórnie wykorzystamy materiały odpadowe. Podstawowe narzędzia też pewnie znajdą się w domowym warsztacie.
Nim zabierzemy się do pracy, najpierw trochę historii. Nazwa pompy – abisynka – pochodzi oczywiście od nazwy kraju Abisynia. W latach 1935-1936 toczyła się tam wojna. Jednym z podstawowych elementów niezbędnych do prowadzenia działań militarnych w gorącym klimacie na pustyni, oprócz broni i pieniędzy, była oczywiście woda. Właśnie dla jej pozyskania wynaleziono tę pompę. Dało się dzięki niej bez ograniczeń zaopatrywać wojsko – pod warunkiem, że warstwa wody nie znajdowała się głębiej niż 7 m. Jest to oczywiście związane z ciśnieniem atmosferycznym. My to już wiemy, albo dowiemy się na lekcjach fizyki.
Abisynka była prosta w budowie i łatwa do osadzenia w ziemi. Obecnie spotkamy ją w ogródkach działkowych, a także na ustronnych cmentarzach, tam gdzie brak wodociągów. Budowa działającego modelu takiej pompy pozwoli nam zapoznać się z jej konstrukcją i odczuć radość w chwili uruchomienia urządzenia oraz późniejszego obserwowania, jak działa (1).
Na łamach młodego technika pokazywaliśmy również jak zbudować model pompy membranowej lub pompy wirowej.
Abisynka w pracy
W korpusie pompy pracuje poruszany dźwignią tłok. Na dole korpusu umieszczony jest zawór zwrotny. Sprawia on, że zasysana przez tłok woda może poruszać się tylko w jednym kierunku. W górę. Działa w ten sposób, że kula osadzona w gnieździe zaworowym unosi się lekko, gdy tłok wędruje w górę, powodując podciśnienie w cylindrze korpusu pompy. Gdy tłok zmienia kierunek, woda nie może się cofnąć, bo kula opada, zamykając drogę.
Drugi zawór zwrotny znajduje się w tłoku pompy. Działa identycznie jak ten na dole. Gdy tłok się opuszcza, woda przedostaje się ponad niego. Kiedy tłok zmienia kierunek ruchu, woda która już się przedostała przez drugi zawór, ten w tłoku, podnosi się razem z tłokiem (rys. 1). Na pewnym poziomie trafia na rurę wylewki i wypływa strumieniem z pompy, pod niewielkim ciśnieniem. Tymczasem nowa woda, zasysana przez pracujący tłok, wypełnia dół korpusu pompy.
Pompa abisynka jest prosta w budowie, niezawodna i nie wymaga elektryczności – to sprzęt idealny do warunków pustynnych i wszędzie tam, gdzie potrzebna jest woda, a nie zbudowano wodociągów. Napełnimy z niej wiadro czy konewkę, choć już nie podłączymy ogrodowego węża w celu podlania roślin, bo ciśnienie jest zbyt małe.
Co potrzebne
Narzędzia: wiertarka lub wkrętarka akumulatorowa z wiertłem stożkowym, dremel z tarczą do cięcia, pistolet serwujący klej na gorąco, nóż, nożyczki, pisak lub ołówek, cyrkiel.
Materiały (2): butelka z tworzywa sztucznego – koniecznie cylindryczna, pudełko plastikowe na zasobnik wody pompy, dwie stalowe kulki lub dwa koraliki o średnicy 10-15 mm, zmywak kuchenny dwuwarstwowy, listewka o wymiarach 500×15×5 mm, wężyk igielitowy o średnicy 6 mm, rurka igielitowa o średnicy 16 mm, patyczek od szaszłyka lub gwoździe o podobnej grubości na osie dźwigni.
Co z czego
Korpus pompy: pochodzi od cylindrycznej butelki, w tym przypadku po szamponie. Zaczniemy od odcięcia jej dna. Możemy to zrobić przy pomocy noża, ale łatwiej dremelem
uzbrojonym w tarcze do cięcia (3).
Suport pompy: w zakrętce od butelki wiercimy wiertłem stożkowym otwór o średnicy 12 mm. Ma być dopasowany do wewnętrznej średnicy igielitowej rurki doprowadzającej wodę ze zbiornika pod pompą. Jednocześnie otwór ma być gniazdem kulki zaworu, zatem starannie obróbmy jego krawędzie, aby kulka szczelnie zasłaniała jego prześwit. Jeśli nie mamy wiertła stożkowego, można wiercić wiertłem cylindrycznym do metalu – albo wręcz zrobić otwór gwoździem, a potem go powiększyć nożem. Jednak i w tym przypadku tam, gdzie będzie pracować kulka, krawędzie muszą być starannie obrobione papierem ściernym.
Tłok: to ciekawe, bo tym razem wykonamy go z dwuwarstwowej gąbki zmywaka i zakrętki. Najpierw zmierzymy, jaką wewnętrzną średnicę ma nasz cylinder pompy, czyli butelka po szamponie. Ponieważ rysowanie cyrklem po powierzchni zmywaka daje słabe rezultaty, proponuję od razu narysowanie koła odpowiednich wymiarów na papierze (6). Wycięte koło-szablon przyklejamy klejem do papieru, do powierzchni zmywaka. Teraz możemy nożyczkami wyciąć precyzyjnie tłok. W środku gąbki, czyli tłoka, centralnie wiercimy otwór o średnicy ok. 12 mm (7) – można do tego użyć uniwersalnego wiertła stożkowego, którym będziemy się posługiwać również w dalszych pracach przy budowie modelu. Tłok można od spodu pokryć silikonem, który zasklepi część otworków gąbki, co poprawi sprawność jego pracy.
Zawór tłoka: w zakrętce o średnicy 50 mm wiercimy otwór o średnicy dopasowanej do drugiej kulki zaworowej (5) – średnica tej kulki wynosi 16, a otwór 12 mm .
Uchwyt osi tłoczyska: potrzebujemy dwóch takich samych elementów o wymiarach 40×15×5 mm, zrobionych z listewki. W pobliżu górnej krawędzi elementu wiercimy ok. 5-milimetrowy otwór na oś o średnicy 3 mm. Proponuję w otworach na osie przewlec patyczek od szaszłyków (8), a klejem na gorąco powlec końce uchwytów. Patyczek pozwoli nam ustawić otwory pod osie równo względem siebie. Uchwyty wklejamy do boków zakrętki od jej środka – tak, jak to widać na fot. 9 i 11. Klej na gorąco da nam trochę czasu – pozwoli skorygować ich położenie, nim stężeje.
Tłoczysko: to pionowy element pompy łączący tłok i poruszającą go dźwignię. Składa się z trzech elementów. Wymiary wynoszą 40×15×5 mm. Elementy są sklejone w rodzaj widelca. Dolny element pracuje z osią zamontowaną w nakrętce przy tłoku, a górne części obejmują ręczną dźwignię pompy.
Ręczna dźwignia pompy: jest zrobiona z szerszej listewki. Wymiary i kształt widzimy na rys. 2. Są w niej wywiercone dwa otwory. Pierwszy wiercimy blisko jednego końca dźwigni, a miejsce drugiego znajdziemy, gdy do korpusu pompy zostanie przyklejony suport ręcznej dźwigni.
Suport dźwigni: utrzymuje ręczną dźwignię pompy i jest przyklejony do korpusu pompy. Składa się z trzech elementów. Dłuższy ma wymiary 110×15×5 mm, a dwa krótsze – 50×15×5 mm. Te także są sklejone w rodzaj widelca. W otworach tkwi oś współpracująca z ręczną dźwignią poruszającą pompą.
Wylewka: to rurka o długości 30 i średnicy 16 mm. W korpusie pompy, dokładnie naprzeciwko suportu ręcznej dźwigni, wiercimy otwór o średnicy 12 mm wewnętrznej rurki. Klejem na gorąco powlekamy jeden z końców igielitowej rurki i dopiero wtedy starannie przyklejamy rurkę do korpusu pompy. Na końcu rurki wylewki umieszczamy kroplę kleju na gorąco. Formujemy z niego niewielkie zgrubienie – przytrzyma kabłąk wiaderka, do którego będziemy pompować wodę. W prawdziwej pompie jest to odlew, na którym wiesza się wiadro. Gorący klej da się formować palcami, jeśli je uprzednio zwilżymy wodą. Sugeruję ostrożność, żeby się przy tej czynności nie poparzyć.
Zbiornik wody: stanowi go pudełko z tworzywa sztucznego o średnicy 170 i wysokości 90 mm. Napełnione wodą będzie podstawą pompy (16). W wieczku pudełka wiercimy otwór o średnicy 17 mm, a także kilka innych, o mniejszej
średnicy. Będzie nimi z powrotem uciekać woda, którą wypompujemy pompą, o ile nie zrobimy jakiegoś małego wiaderka z dużej zakrętki i drucika. Suport pompy, czyli zakrętkę, wklejamy do otworu w pokrywce. Rurka powinna prawie sięgać dna pudełka.
Wiaderko: wystarczy małe pudełko walcowatego kształtu. Być może będzie wymagać obcięcia dla uzyskania proporcji. W pobliżu górnej krawędzi wiercimy naprzeciwko siebie dwa otwory. Zamocujemy w nich kabłąk z drutu.
Montaż
Do zakrętki, czyli suportu, wkładamy kulkę zaworu. Nakręcamy korpus pompy. Suport korpusu wraz z doklejoną rurką ssawną wklejamy do otworu w pokrywce zbiornika wody. Zwróćmy uwagę, by rurka wylewki była odpowiednio skierowana względem pudełka podstawy. Do tłoka wkładamy drugą kulkę i w uchwytach na oś montujemy tłoczysko. Z igielitowego wężyka 6 mm odcinamy odpowiedniej długości odcinki, które utrzymają dźwignię tłoczyska w centralnym położeniu na osi.
Drugą oś montujemy, łącząc widelec tłoczyska i ręczną dźwignię pompy. Za pomocą kleju na gorąco mocujemy do boku korpusu suport ręcznej dźwigni. Wyznaczamy w niej miejsce pod otwór. Wyjmujemy dźwignię z tłoczyska i wiercimy. Powtórnie montujemy ręczną dźwignię z tłoczyskiem i drugą osią, z suportem.
Nasz model jest gotowy. Ostrożnie napełniamy wodą dolne pudełko podstawy . Żeby uruchomić pompę, musimy ją zalać. To znaczy – napełnić wodą korpus. Zanim przystąpimy do zabawy, postarajmy się o ścierkę, bo będzie się lało.
Zabawa
Poruszając dźwignię, uruchamiamy tłok, który porusza się na przemian w górę i w dół – możemy w ten sposób zacząć pompować wodę ze zbiornika. Pamiętajmy jednak, by przedtem zalać pompę wodą, bo muszą być nią wypełnione przestrzeń robocza pompy oraz rurociąg ssawny (17). Nalewamy więc od góry trochę wody i dopiero wtedy zaczynamy pompować. Jeśli wszystko wykonaliśmy starannie, nasz model uruchomimy bez problemów. Woda bez kłopotów zacznie wypływać ze zbiornika, napełniając wiaderko, albo przelewając się wesoło po powierzchni podstawy.
Gdy się już dobrze pobawimy naszym modelem, można przy okazji podlać kwiatki…
Adam Łowicki
