L’idée était venue de ma grande sœur : parvenir à mettre en place une machine à barbe à papa avec des éléments de récupération. Nous avions tous les deux réfléchi, à partir de quelques vidéos d’internet, pour proposer cette activité comme animation au camp Amuscience. La démonstration ne s’était pas montrée concluante.
Le principe « Barbe à Papa »
Du sucre à l’état quasi liquide (avant le stade caramel) est centrifugé dans un rotor à pleine vitesse. Celui-ci étant percé de très petits trous sur ses parois, le sucre a tendance à vouloir s’en échapper et forme ainsi de fins filaments qui sont récupérés en quantité sur une paroi concentrique et forment ainsi la fameuse barbe à papa. Vous l’avez compris : pour que le sucre soit dans l’état voulu, il doit être chauffé à point.
Le concept
Après quelques heures de réflexion, j’ai abouti à un modèle facile à réaliser. Le problème était de parvenir mettre en rapide rotation le rotor qui représente une certaine masse à une certaine température.
Matériel :
- Boîte de saucisses Zwan : utilisée comme rotor
- Moteur 3V DC : permettant la rotation du rotor
- 2 piles de 1,5 V + fil électrique + interrupteur : alimentation du moteur
- Saladier : paroi où récupérer les filaments
- Planches en bois : structure de la machine
- Équerres métalliques : assemblage des planches
- Tige filetée M6 : axe du rotor
- Boulonnerie M6
- Bobine de fil à coudre : transmission
- Élastique : transmission
Avant de passer aux explications, d’abord une illustration de la machine :
On reconnaît tout de suite le saladier qui récupèrera les filaments. Une planche de bois sert de support global. Une autre, découpée en L, maintient le moteur et surtout l’axe. L’assemblage peut se faire avec des équerres métalliques.
La réalisation
- La première étape consiste à décaper la boîte de saucisses Zwan au chalumeau pour enlever le vernis extérieur. L’opération se fait rapidement, et un coup de savon assure la propreté. À l’aide d’une pointe, vers le bas de la boîte percer deux ou trois rangs de trous les plus petits possible et assez rapprochés.
- La seconde étape consiste à découper le bas du saladier, qui n’est pas utile et qui risque de gêner le système. Ne pas hésiter à y aller fort avec une grosse paire de ciseaux, une cisaille, voire même une scie (sauteuse ou non).
- La troisième étape consiste à assembler les planches, et à fixer le saladier en le centrant au mieux.
- Pour diminuer les frottements, percer dans une fine plaque métallique (récupérer n’importe quoi) un trou de 6 mm. On la voit, sur la figure 1, maintenir l’axe de rotation à la planche en L. Percer ensuite un trou de 6 mm dans le fond de la boîte de Zwan, et maintenir celle-ci sur l’axe avec des rondelles et des écrous et des contre-écrous. Enfiler le tout sur la pièce métallique et boulonner la bobine sur l’axe. Mettre également une rondelle sur le support global pour maintenir le bas de l’axe.
- La cinquième étape consiste à placer l’électronique. Le circuit est vraiment très simple et peut même être réalisé sans fer à souder. Le schéma est le suivant :
Noter que l’interrupteur est facultatif, et que le sens de rotation du moteur importe peu.
La dernière étape consiste à fixer le moteur à une équerre métallique à l’aide de colsons, de manière à ce que l’élastique reliant le moteur et la bobine soit suffisamment tendu.
Astuce : Pas toujours facile de trouver un embout pour le moteur ! Dénicher une vieille cassette audio et l’ouvrir : 2 petites pièces supportent la bande dans la zone de lecture et correspondent parfaitement à la tête du moteur !
Faire quelques essais à froid et sans sucre pour veiller à ce que le système tourne parfaitement. Concernant la fusion du sucre, j’ai planché sur quelques possibilités, notamment au chauffage par alcool à brûler et bougie. La meilleure solution à ce jour consiste à utiliser simplement un chalumeau de cuisine et à le maintenir à l’extérueur de la boîte pendant que celle-ci tourne.
À vous de tenter ! N’hésitez pas à me donner des retours sur cette création ! Toutes questions sont également les bienvenues : utilisez le formulaire de contact !