Microcimbali, ein Bastelprojekt

Hallo zusammen,
ich bin dabei eine Microcimbali etwas zu modifizieren und versuche mal hier den Prozess etwas zu dokumentieren.

Angefangen hat das ganze mit ein paar Überlegungen: Von einer Europiccola mit ein paar Modifikationen kommend, war mein Ziel eine Handhebelmaschine mit Feder für einfachere Handhabung und etwas mehr Temperaturstabilität. Auch wenn das Experimentieren mit verschiedenen Temperaturen etc. mit der Pavoni Spaß macht, manchmal will ich einfach nur eine simple Bedinung ohne genaues Protokoll wie weit die Brühgruppe vorher manuell aufgeheizt oder abgekühlt werden muss. Auch wäre es schön, mehr als vier Bezüge aus einer Tankfüllung zu bekommen (was bei der Europiccola mit zwischenspülen schon schwierig wird).
Da ich nur begrenzt Platz in der Küche habe, sollte das ganze auch nicht zu groß werden, und am besten in maximal 15min heiß sein.
Wenn man dann nichts neues kaufen will und sowieso sehr gerne bastelt, dann sollte es für mich auch keine Maschine als Ausgangsbasis sein, die komplett funktioniert und vielleicht schon Seltenheitswert hat. Sonst bringe ich es am Ende nie übers Herz hemmungslos daran rumzubasteln.
Daraus ist die Auswahl auf eine Microcimbali gefallen:
Handhebel mit Feder, "saturated" (mir fällt gerade das deutsche Wort nicht ein) Brühgruppe für Temperaturstabilität, und ein berüchtigter Aluminiumboiler, der zwar im besten Fall noch dicht ist, aber langfristig einfach keine Lösung darstellt und auf jeden Fall ersetzt werden muss wenn ich die Maschine länge täglich benutzen will.

Gebraucht, relativ günstig gekauft, kam die Liberty-Version bei mir an und wurde erstmal zerlegt. Die Spalte an den Konstaktstellen zwischen Hebelaufnahme, Zylinder, Heizelement und Aluminium-Boiler waren natürlich komplett mit Aluminium-Oxid verstopft, sodass ich da immer ein paar ordentliche Hammerschläge und teilweise etwas Hitze brauchte.

Insgesamt ist die Maschine in ganz gutem Zustand. Der Boiler hat zwar ordentlich Pitting, die Dichtflächen sehen aber noch gut aus. Auch die meisten Dichtungen sind noch verwendbar, sodass ich die Maschine nach einer gründlichen Reinigung erstmal wieder zusammengebaut habe und gerade damit regelmäßig ziemlich leckeren Kaffee mache (wobei das ständige entleeren des Boilers nach dem Kaffee machen schon nervig ist). An der Dampflanze war eine Düse Verbaut, die zusätzlich Luft mit reinzieht. Die habe ich durch eine schnelle Eigenbaulösung mit 1.5mm Loch ersetzt. Damit gelingt mir hin und wieder sogar Latte-Art ähnliche Sachen...


Zum eigentlichen Bastelprojekt:
Punkt 1 ist jetzt ja die Dampfdüse geworden....
Punkt 2 ist der Boiler. Geplant ist eine Schweißkonstruktion aus Edelblechen und Rohrstücken. Dazu habe ich das ganze erstmal im CAD modelliert, als sehr gute Vorlage diente dazu das Modell von Thingyverse, (Vielen Dank @Perjantai !). Als Vorlage für die sonstigen Anbauteile habe ich die Teile der Liberty-Version nachgemessen und auch noch mit einer weiteren, Microcimbali verglichen, die eine Generation älter ist (zu sehen weiter unten in den Bildern). Witzig finde ich, dass offenbar für die Liberty-Modelle genau die gleichen Gussformen verwendet wurden wie für die älteren Modelle. In der Bodenplatte für das Heizelement der Liberty sind noch "300W" und "1000W" als Bezeichnung und vier Stutzen für die zwei Heizelemente der älteren Modelle eingegossen.


Letzte Woche ist dann die erste Rohmaterial-Lieferung gekommen, und ich habe mal mit dem Anfertigen der Teile begonnen. Einfacher wäre es natürlich gewesen, die Teile Laserschneiden zu lassen, aber das hätte die Kosten mindestens verdreifacht.


An dieser Stelle macht das Projekt erstmal Pause, da ich im Urlaub bin, und zwar nichts aus der Microcimbali, sondern aus einer Flair genieße! (Vielen Dank Gandhar!!)

 

langsam geht das Projekt wieder voran!
inzwischen sind die ersten Unterbaugruppen geschweißt und wo nötig gerichtet, denn auch mit recht geringem Wärmeeintrag verzieht sich der Edelstahl ganz schön.... Bin gespannt wie sich das beim zusammenschweißen der Einzelteile auswirkt.

vorn die Aufnahme für das Schauglas ist fertig:

jetzt fehlt noch der Ausschnitt im Vorderteil des Boilers an den das ganze angesetzt wird:


Heute habe ich die Ober- und Unterseite des Boilers fertig gemacht, an denen die Feder-Gruppe und die Siebträgeraufnahme mit Zylinder angeschraubt wird.
Edelstahlblech und Hutmuttern angeschweißt, damit das ganze dicht bleibt. Unten ist noch ein zusätzliches Blech eingeschweißt welches als Aufnahme für einen o-RIng zur Abdichtung des Zylinders dient.


Mal schauen wie das ganze weiter geht, je nachdem wie viel Zeit ich dafür weiter aufwenden kann... (meistens abends, wenn der Nachwuchs schläft...)

 

Mal wieder ein kurzes Update:
zuerst habe ich alle Teile für den Vorderteil des Boilers fertiggestellt, und die Aufnahme für das Schauglas an die Vorderseite angepasst:


Das ganze wird zwar nie ein professionell gefertigtes Projekt, aber um sicher zu gehen, dass die Schweißnähte am Ende in Ordnung gehen, habe ich erstmal ein paar Probestücke gemacht mit verschiedenen Stromstärken, Puls-Einstellungen und Anfasungen der Blechteile. Nachdem ich die Schweißnähte wieder so lange gebogen habe bis irgendwas nachgibt, bin ich mir recht sicher, dass das so hält.


Der Vorderteil wurde danach Stück für Stück zusammengesetzt und geheftet. Anschließend hinten zugeklebt, mit Argon gefüllt und größtenteils verschweißt. Dabei habe ich die Siebträgeraufnahme, den Zylinder sowie die Kolbenstange mit Kolben, Feder und Aufnahme eingeschraubt damit die Teile wenigstens halbwegs ausgerichtet sind. Blöd nur, wenn einem am Samstag das Argon ausgeht..... Daher ist an der Stelle erstmal wieder Pause bis ich wieder eine volle Flasche da stehen habe:

 

danke für die Lohrbeeren.

Aber es gibt so einiges, was an dem Projekt noch deutlich verbesserungswürdig ist.
z.B: gibt es natürlich einiges an Verzug beim Schweißen. ich denke das geht noch besser. Auch habe ich die Teile großteils von hand gesägt und gefeilt, was auch zu ein paar ungenauigkeiten führt.
und zu guter Letzt: meine Schweißnähte sind ganz OK. vielleicht besser als das was der eine oder andere Hobby-Bastler als Schweißnaht bezeichnet, aber wenn man mal echte Profis gesehen hat (z.B. auf ner Schweiß-Messe) und was die am laufenden Band an schönen Nähten fabrizieren, dann bleibe ich immer bei meiner Aussage: ganz OK, aber bei weitem nicht professionell!

 

es geht weiter!
zuerst mal die Gehrung für die Verbindung zwischen vorderem und hinterem Boiler-Teil gefeilt. Damit sind tatsächlich alle Teile für den Boiler fertig, und es muss nur noch geschweißt werden: Der schon fast fertige Vorderteil, ein Ring für die Unterseite des Boilers mit genau passenden Durchmessern, ein Rohrstück mit Ausspaarung für dern Anschluss des Vorderteils und eingeschweißtem Gewindestutzen für den Dampfhahn und als "Deckel" eine 8mm Stahlplatte mit Bohrungen und Gewinden für die Boiler-Montage, den Einfüllstutzen, das Manometer, das Überdruckventil und als kleine Zusatzfunktion, ein Anti-Vakuum-Ventil.


In den letzten Tagen habe ich das Teil Stück für Stück fertig zusammengeschweißt, mal mit sehr schönen Nähten, mal mit (zumindest von innen) weniger schönen Nähten... Den Übergang zwischen vorder- und Hinterteil habe ich sowohl von innen, als auch von außen verschweißt. damit sollte es keine kleinen Spalte geben die irgendwo anfangen Dreck zu sammeln und zu gammeln oder rosten.


Damit ist der Boiler erstmal soweit fertig. Ich habe das ganze heute mal montiert. Nur auf der Boiler-Oberseite fehlen noch die Anbauteile, da habe ich Verschlussschrauben reingemacht. In den nächsten Tagen mache ich erstmal einen Drucktest. Dazu werde ich das Teil soweit wie möglich mit Wasser füllen und dann mit einer Fahrradpumpe etwas bedrücken. 2Bar muss es für mich mindestens aushalten, wahrscheinlich ist auch mehr drin, mal sehen wie viel ich mich traue.

 

Genau das war der plan. Hab in nem früheren Job auch ein paar Drucktests mitgemacht. Leider habe ich keine Wasserpumpe mit gesteuertem Druck, das wäre das Beste!

 

Heute Mittag habe ich noch den Drucktest gemacht.
Boiler voll mit Wasser und dann über das Dampfrohr mit der Fahrradpumpe aufblasen.

Dabei hat sich direkt ein Leck zwischen Boiler und Hebelaufnahme gezeigt. Durch den Schweißverzug ist der Boiler oben nicht ganz gerade. Aber mit einer zusätzlichen dünnen Gummidichtung unter dem O-Ring ist das auch dicht. ( für erste Tests muss dirt ein Stück Fahrradschlauch herhalten... Langfristig muss was besseres her)
Dann weiter aufpumpen. Bis 2 Bar ist gar kein Problem, darüber fangen diverse Dichtungen an mit spratzeln. Ich bin ohne jegliche Probleme bis knapp 4Bar gekommen ( das wäre Sicherheitsfaktor 10 zum normalen Betriebsdruck von 0.4 Bar). Weiter ging nicht, denn es suppte da schon ordentlich aus einigen Dichtungen, was beim normalen Betriebsdruck aber kein Problem sein sollte.

Jetzt ist das gute Stück erstmal zusammengebaut, gleich mal noch mit Variante zwei der ganz am Anfang erwähnten Dampfdüse.
Ein paar Schrauben muss ich noch gegen schönere tauschen, vielleicht nehme ich auch die schwarze Schauglashalterung der Liberty Version, aber das kann ich mir noch überlegen.
Erstmal muss ich jetzt bis morgen früh warten um den ersten Versuch fur einen Espresso mit neuem Boiler zu starten:

 

Inzwischen sind die ersten leckeren Espressi aus der Maschine gekommen. Ich musste noch ein paar Stellen nachfeilen damit auch im heißen Zustand alles dicht ist.

Ein Problem muss ich noch lösen: jeglicher Rest von Anlauffarben und Stellen die beim Schweißen etwas zu heiß geworden sind fangen im Inneren des Boilers an mit rosten. Deshalb nochmal alles zerlegt und gerade bin ich auf der Suche nach Möglichkeiten das ganze zu beizen und zu passivieren oder direkt elektropolieren. Als Privatmensch braucht man da leider persönliche Kontakte zu entsprechenden Firmen, sonst wird das leider schnell teurer als der ganze Boiler bisher. mal sehen was mir dazu noch so einfällt. Wahrscheinlich probiere ich elektrolytische Reinigung mit reiner Zitronensäure, aber da muss ich noch etwas experimentieren. (Falls jemand eine bessere idee hat oder entsprechende Kontakte bin ich natürlich sehr dankbar!)

 

Direkt über der Brühgruppe, an der Unterseite des Boilers ist ein Ring der den Übergang abdeckt. Dieser ear noch etwas zu lang, und hat unter Druck und Temperatur auf die Brühgruppe gedrückt und damit die Dichtung etwa geöffnet. Hab jetzt etwas runter gefeilt dass dort immer ein Spalt ist.

 

danke @vectis !
ich muss erstmal noch das Nach-Behandlungsproblem mit den Schweißnähten lösen, sonst ist der Boiler auch weniger langlebig als ich gerne hätte.
Ich habe schon ein paar Anfragen bekommen, deshalb denke ich darüber nach vielleicht noch ein paar zu machen. (aber wenn, dann ist das Sache die so nebenbei im nächsten Jahr läuft.)

 

Inzwischen habe ich die Maschine noch ein paar mal zerlegt und weiter optimiert ...

Zuerst habe ich den Boiler einer Art elektrolytischer Reinigung unterzogen. Mit einem Carbonpinsel am Schweißgerät, 10A eingestellt und Zitronensäure vom DM lassen sich Anlauffarben sehr gut entfernen. Damit sind mögliche Ansatzpunkte für Rost wieder ein Stück reduziert.

Ein Punkt der mit an der Maschine gestört hat, ist die originale Befestigung des Duschsiebes. Mit zwei Muttern auf festen Gewindestiften wird das Teil festgeschraubt:

Das Problem dabei: wenn man annähernd an der 2mm Abstandsregel zwischen Kaffeepuck und Duschsieb festhalten will, wird jeder Puck schon beim einspannen des Siebträgers gründlich umgeackert... Weniger nehmen geht zwar, hat bei mir aber zu sehr unregelmäßigen und sehr nassen Pucks geführt. Da ich sowieso mit nem 49mm Pavoni Siebträger arbeite, war es naheliegend, auch das Duschsieb zu übernehmen. Also den Zylinder mit Duschsiebaufnahme des Microcimbali etwas abdrehen lassen und schon passt das Pavoni PreMill Duschsieb:

Dann das Duschsieb noch mit ein paar Kupfernippeln versehen die die Gummischeibe als Rückschlagventil zentriert halten:


Original und modifizierte Variante:

An der Siebträger -Dichtung habe ich noch 2mm untergelegt, damit scheint das ganz gut zu funktionieren. Getestet wird morgen weiter...


Gerade habe ich auch die schwarze Schauglashalterung der Liberty Version dran, aber irgendwie gefällt mir die silberne Variante besser...

 

inzwischen gibt es ein paar Neuerungen: eine neue Abtropfschale und einen neuen Siebträger.
Die Abtropfschale bei dieser Maschine fehlte, bisher habe ich die aus einer anderen microcimbali verwendet, will diese aber langfristig bei der anderen Maschine behalten. Daher mal eben ein Modell einer neuen Schale erstellt, und mir ein netter Forumskollege hat mir die Schale gedruckt. Passt wunderbar!


Bisher habe ich einfach meinen Prä-Mill Pavoni Siebträger für die Microcimbali verwendet. Da sind aber die "Nasen" falsch herum, da die Pavon im Uhrzeigersinn einspannt, die Microcimbali wie die meisten dagegen. Außerdem sind die Nasen etwas zu klein. beides führt dazu, dass sich die Nasen an den Ecken sehr schnell abnutzen und der Siebträger recht schnell unbrauchbar wird. Also zur Edelstahl- Microcimbali auch noch einen Edelstahl Siebträger gebaut. DIe Durchmesser und Nasen sind so, dass er wie der originale in die Maschine passt, aber ein 49mm Pavoni Sieb aufnimmt, das natürlich super zum früher eingebauten Pavoni Duschsieb passt.



Die Maschine ist bei mir täglich im Einsatz und macht sich richtig gut! Nur die leicht tropfende Dampflanze geht mir noch auf die Nerven, aber dafür habe ich auch schon eine Idee...

 

Danke dir!
Aber Serie ist nix. Die Nasen auf die passenden Maße und winkel feilen ist einfach nervig aufwändig. Das runde Teil wo das Sieb drin sitzt ist einfach ein annähernd passendes Edelstahl-Rohr, wo das Ende so abgedreht wurde dass das Sieb gut sitzt (kopiert vom Pavoni Siebträger). Da ich selbst keine Drehbank habe, läuft das über kleine Gefalligkeits -Jobs auf Arbeit über die Kollegen.... Dann noch die Rille für die Klemm-Feder reinschleifen (hier auch von hand mit Dremel ...) Das ist einfach zu aufwändig um zu verkaufen. (Hatte nicht irgendjemand hier im KaffeeNetz das auch schonmal probiert Edelstahl Siebträger herzustellen und kam zu dem Schluss das es am Ende einfach nicht wirtschaftlich ist?) Aber theoretisch machbar natürlich! Und Bodenlos ist viel leichter zu machen als mit Boden