Démo
Pour commencer, une petite vidéo s'impose. Voici un système intéressant car assez petit. La transparence du bocal permet de bien voir l'effet cyclone et la séparation qui en découle :
La technique :
Un article sur Wikipedia France explique très bien la technique de séparation par cyclone: http://fr.wikipedia.org/wiki/Cyclone_%28s%C3%A9paration%29
Exemples de réalisations :
- http://billpentz.com//woodworking/cyclone/index.cfm (et notamment un calculateur pour la taille du cyclone)
- http://www.ablett.jp/workshop/cyclone.htm
Pré-Étude
Taille du cyclone
Ne produisant pas des quantités industrielles de copeaux, nécessitant un grand cyclone comme ceux utilisés dans les ateliers bois (jusqu'à 2 mètres de haut!), J'ai privilégié une solution portable comme celle montrée dans la première vidéo. Je m'en suis d'ailleurs très inspiré sur le plan des cotes.
Choix des matériaux
Corps du cyclone : J'aurais aimé le réaliser en plastique transparent, mais il est difficile de trouver des feuilles de matière plastique qui soient à la fois facilement travaillables pour en faire un cône, et suffisamment rigides pour qu'elles ne s'écrasent à cause de la dépression produite par l'aspirateur. Je suis donc parti sur de la tôle de 0.5mm, qui présente presque toutes les bonnes caractéristiques, sauf la transparence... De plus, cela se découpe très bien à la Dremel munie d'un disque.
Pièces planes (dessus, dessous) : Elles seront réalisées en bois, car cela facilitera l'assemblage (vis + joint silicones pour l'étanchéité).
Raccords : Les tubes PVC diamètre 40 font un diamètre intérieur de 35m, ce qui correspond exactement au diamètre extérieur de la buse de l'aspirateur. Par ailleurs, pour le tube situé dans la partie supérieure, il est censé entrer dans le cyclone. Sur différents modèles, ce tube descend jusqu'en dessous de l'arrivée d'air tangentielle. Mais cette implémentation est également contestée dans différents posts... Il me paraissait donc utile de faire quelque chose de réglable, et étanche. Pour ce faire, j'ai pris un raccord femelle / femelle droit pour tube de 40mm, dont j'ai fait sauter l'épaulement interne à la Dremel. Ainsi le tube de 40mm coulisse en force dans le raccord femelle, procurant à la fois la fonction de réglage et l'étanchéité. Bien sur c'est donc le raccord femelle qui est collé dans la partie supérieure du Cyclone.
Récipient du dessous : Pas facile de trouver des seaux avec couvercles... Il n'y en a pas dans les magasins de bricolage locaux. Pour le moment il est réalisé avec un seau de produit piscine. Mais le plastique est trop fin et le seau a tendance à s'écraser si la dépression est trop forte. Il sera remplacé par un seau de 15 litres pour l'agroalimentaire avec couvercle étanche, dont le volume est plus en rapport avec l'utilisation.
Assemblage : L'assemblage sera réalisé avec des rivets pop pour la tôle, des vis et du mastic silicones pour la partie supérieure, et de l'Araldite pour les collages des tuyaux et de la partie inférieure.
Étude
Plan sous Sketchup
La conception a été fait sous Google Sketchup. La version gratuite ne permet pas en standard d'exporter en DXF ou STL. Ceci est contournable en installant le plugin suivant :
Une vue du design sous Sketchup :
Le fichier Sketchup : 1-cyclone.skp L'export 3DS: 2_cyclone.3ds
Et ensuite?
La difficulté ensuite est de faire un 'éclaté' du cône pour pouvoir le tracer sur un plaque de tôle. J'ai trouvé une solution rigolote sous la forme du logiciel "Prepakura Designer". Ce logiciel est initialement conçu pour faire des 'cocottes en papier' à partir de modèles 3D au format 3DS. On lui indique le plan de coupe, et il génère automatiquement la mise à plat en insérant les pattes servant au collage. On peut ensuite exporter le résultat au format DXF.
Voici une vue du travail réalisé par Prepakura :
Le fichier Prepakura : 3-cyclone-flat.pdo L'export du résultat au format DXF : 4-cyclone-flat.dxf
Mais ce plan n'est pas directement utilisable. En effet, Prepakura a détruit l'échelle, et il reste de nombreux traits de construction. De plus, il va falloir nettoyer (sur les cercles qui seront réalisés en bois) ou adapter les pattes réservées au collage. Nous les conserverons sur le cone en tôle en vue de garder un débord qui servira à l'assemblage par rivets pop.
Ceci va être fait sous Sketchup, en procédant d'abord à un nettoyage des pattes, puis à une mise à l'échelle.
En voici un aperçu :
Le fichier Sketchup après retraitement : 5-cyclone-flat-edite.skp Et son export DXF : 6-cyclone-flat-edite.dxf
Gabararits
Ne disposant pas d'une imprimante A3 ou A2 qui aurait permis de sortir un gabarit du cône à l'échelle sur papier, j'ai donc refait le tracé de celui-ci, en prolongeant les segments de droite, et pris les mesures avec sketchup. Du coup le tracé sur la tôle se résume à 2 arcs de cercles et 2 droites... Fastoche.
Le tracé sur la tôle :
Le trou oblong, correspondant à la projection du tuyau PVC sur le cône sera lui imprimé sur papier, découpé, puis le tracé sera reporté sur la tôle et découpé à la dremel.
Les 2 pièces rondes en bois pourront être soit tracées, soit découpées d'après le gabarit imprimé (car eux passent sur une imprimante A4...).
Enfin, le tuyau PVC qui doit être découpé pour venir se plaquer sur le cône se verra habillé d'un gabarit papier issu directement de la projection faite par Prepakura, et découpé à la Dremel.
Résultat final
Voici quelques photos du cyclone terminé. A noter que sur ces images, le cyclone a été monté sur un seau de 5L de produits de piscine a des fins de test. Il sera remonté sur un seau de 16 litres, plus adapté. Cliquer sur les photos pour les voir en grand format :
Fournitures
- Feuille de tôle, épaisseur indifférente, mais suffisamment faible pour être travaillée.
- 2 chutes de contreplaqué 8mm
- raccord femelle femelle droit pour tubes PVC 40mm
- 1 mètre de tube PVC 40mm
- Un seau avec couvercle de 16 litres.
- Colle Araldite ou équivalente.
- Rivets POP
- Mastique Silicones
- Dremel avec disque à tronçonner speedclic
- Quelques vis...
- Un peu de temps :)
