"BilloJoe" - Klarstein Vitair Mod - Tutorial und Erfahrungsbericht

Liebe Kaffeenetzler,

ich bin wie die meisten von euch seit längerer Zeit mit dem Kaffeefieber infiziert. Nachdem ich im letzten Jahr meine SOLIS SL90 plus Rossi RR65 gegen eine BZ10 (mit QM-Regler) plus Baratza Sette 30 getauscht habe, bin ich mit dem Setup sehr zufrieden. Aber wenn man infiziert ist, hört man damit halt nicht auf. Darum ging es mir jetzt nicht mehr ums Kaffee machen, sondern um den Kaffee selbst. Ich wollte mal schauen, ob ich es schaffe, vernünftigen Kaffee selber zu rösten. Dazu gibt’s hier ja dank euch schon genug Info. Aber so genau das Gerät, was ich für meinen Einstieg haben wollte, gabs nicht. Entweder zu teuer. Oder keine Features. Ich hab mich dann nach Durchsicht des Threads "Rösten mit der Heißluftfritteuse" dafür entschieden, eine Klarstein Vitair Heißluftfritteuse so zu modden, dass ich damit zufrieden bin.

Was ich wollte:

· Möglichst wenig Geld ausgeben (1. falls Rösten nichts für mich ist. 2. Muss man das ja auch seiner Frau schmackhaft machen)

· Anbindung an Artisan mit Messung der Bohnentemperatur (ich wollte wissen, was da so passiert, um davon zu lernen, ROR etc.)

Nachdem ich im April eine kaum gebrauchte Klarstein Vitair Turbo für 40€ erstehen konnte, habe ich in den letzten Monaten einige Zeit damit verbracht, über Trial and Error und viel Recherche und Grübeln zu der kleinen Maschine zu gelangen, die ich liebevoll „BilloJoe“ getauft habe und ich hier gerne vorstellen möchte.

Die Features:

· Synchronmotor mit 30rpm und genug Kraft (6 Watt), der ohne Veränderungen ins Gehäuse passt

· Schaufeln in die Trommel geschraubt

· Trommelachse auf einer Seite ersetzt durch Messingfittinge mit Öffnung im Zentrum

· 1,5mm K-type Sonde 15cm lang läuft durch Messingfittinge in die Trommel und taucht in die Bohnen

· Arduino Nano mit Thermocouple Modul MAX6675 und AC Lichtdimmermodul (RobotDyn) auf kleinem Breadboard passt ohne Veränderung ins Gehäuse unterhalb des Motors

· Steuerung des integrierten TRIAC auf der Vitair Platine durch den TRIAC des RobotDyn Moduls

· USB-Kabel läuft neben dem Stromkabel aus dem unveränderten Gehäuse raus


Mit dem programmierten Arduino kann Artisan am Rechner nun:

o Bohnentemperatur auslesen und Profile erzeugen

o Leistung der Halogenheizlampe zwischen 10% und 99% regulieren (manuell oder über Software-PID), damit können Profile repliziert werden

Da ich sowas noch nie gemacht habe, hat es mich schon einige Mühe und Zeit gekostet, mich zum Beispiel in Sachen wie Arduino-Programmierung einzulesen. Da es im Netz vielleicht ja noch jemanden außer mir gibt, der so etwas interessant findet und bauen möchte, werde ich in diesem Thread in mehreren Episoden eine detaillierte Anleitung schreiben inklusive Bildern, Videos und Software. Ich hoffe, ich kann möglichen Nachahmern so denn größten Stress mit Maschine (und Ehefrau) ersparen. In dem Zuge auch nochmal Danke an alle, die mit ihren Beiträgen dazu beigesteuert haben (vor allem User coffeeandwhisky).

TEIL 1 – Einkaufsliste "BilloJoe"

Modifizierung der Trommel (Reihenfolge außen nach innen, siehe Bild):

GPK184 MS - Schlauchtülle mit Gewinde (1,74 €)

MU 18 MS - Muffe G 1/8"-G 1/8", Messing (0,79 €)

RN 185 MS - Reduziernippel G 1/8"(AG)-M 5(IG), Messing (0,72 €)

OT-SMC048514 (M-5N SMC) - M5 Doppelnippel Edelstahl (1,30€)

-> Kann man z.B. auf Landefeld.de bestellen (leider Mindermengenzuschlag und Versand)

-> Deshalb besser irgendwo bei einem Drucklufttechnikladen lokal kaufen (z.B. bei Gustav Gail in Köln)

1 Edelstahl Unterlegscheibe (Bauhaus Bauscheibe DIN 9021 A2 5,3 x 15 mm) (0,10€)

1 flache Gegenmutter M5 Edelstahl (0,50 €)

DSC_1122 erstellt von Yoku-San, 31.08.2019 um 00:58 Uhr

Für andere Seite der Trommel:

1 Drahtseilklemme 6mm Edelstahl (1,50 €)

1 Schlauchschelle 16-25mm Edelstahl (1 €)

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Für die Schaufeln:

Winkelprofil Edelstahl 20x20x0,5mm (3€)

6x Schrauben M3 (0,50€)

6x Muttern M3 (0,50€)

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Teile für die Elektronik:

Wago-Klemmen 221, 6 Stück (2 €)

Ca. 1-2m Stromkabel 2x0,75 mm2 (1 €)

Motor 30 rpm 6w (“50KTYZ AC motor permanent magnet synchronous motor AC 220V” bei Verkäufer “Electrical Kingdom” auf aliexpress) (6,50€)

Arduino Nano, Breadboard 8,5x5,5cm mit 400 Löchern, Modul MAX6675 (zusammen 5,24 €, Verkäufer Great Wall Electronics auf aliexpress)

Einige Jumperkabel für Arduino (1€)

AC Dimmer Light Module (4,36 €, Robotdyn auf aliexpress)

DSC_1056 erstellt von Yoku-San, 31.08.2019 um 00:58 Uhr

Thermocouple “Uxcell 2 mt Kabel K Typ” 1,5x150 mm (10,33 €, U Too Store, aliexpress)

Optional -> K2 Hochtemperatursilikon schwarz 85g Tube 7,17 €

Gesamtkosten Material Umbau:

42,06 €

(plus 40€ gebrauchte Vitair-> 82€ für "BilloJoe")

Fortsetzung folgt mit Teil 2 - Gehäuse öffnen und Umbau

 

Doch, ich habe das Breadboard so verbaut. Es kam auch schon mit beidseitigem Klebeband unten, dass man es einfach unten ins Gehäuse kleben kann. Das AC Dimmer Modul habe ich mit Heißkleber unten abisoliert, mit Heißkleber auf ein Stück Hartplastik geklebt und das zusammen dann mit Heißkleber auf den freien Platz auf dem Breadboard geklebt. Ich weiß nicht, was dagegen spricht, solch ein Breadboard in dem Gerät zu verwenden, wenn es mit Kleber im Gehäuse fixiert ist und die Temperatur im Gehäuse nicht hoch ist.

 

Lieber Ingo,

die Trommel ist ca 17 cm lang. Ich habe vom Edelstahl-Winkelprofil zwei 8,5 cm lange Stücke als Schaufeln in die Trommel gesetzt. Auf gegenüberliegenden Seiten. Beide Profile habe ich dann noch leicht mit der Hand gebogen so dass sie jeweils die Bohnen vom äußeren der Trommel nach innen schieben. Gepaart mit den 30 rpm sollte das für eine ausreichende Durchmischung sorgen. Bisherige Röstungen waren auf jeden Fall sehr gleichmäßig. Ich werde bald weitere Teile des Tutorials erstellen, wo alles genauer beschrieben ist. Ich habe leider wegen Arbeit und Familie nicht viel Zeit, aber ich bemühe mich.

Lieben Gruß,

Jo

 

Man muss von der Trommelstange, ausgehend von dem Nippel der im Motor steckt, 7 cm abschneiden. Dieses Teil kann man dann mit Schlauchschelle und Seilklemme wieder an der Trommel befestigen. Die Fittinge sind dann die Aufhängung auf der anderen Seite. Durch die Trommel läuft dann keine Stange mehr.

Ich habe Anfang Oktober Urlaub, ich hoffe, ich kann dann das komplette Tutorial runterschreiben. Bis dahin noch ein kurzes Video der drehenden Trommel:



Lieben Gruß,

Johannes

 

Siehe drittes Bild im ersten Posting. Da sieht man die Schlauchschelle eigentlich recht gut.

 

Lieber Thomas, liebe Kaffee-Netzler,

mir ist nach einigen Röstungen leider auch der Fühler kaputt gegangen. Ich habe jetzt noch einen dünneren bestellt in der Hoffnung dass er das Verbiegen besser mitmacht. Ich hatte zuerst einen 1mm x 10 cm Fühler, der funktioniert auch noch. Es sollten aber schon 15 cm sein für die Trommel.

Ich habe den Einbau des Motors fast fertig geschrieben. Das kommt bald.

Lieben Gruß,

Johannes

 

Teil 2 – Gehäuse Öffnen

Klarstein macht es einem etwas schwer, die Vitair zu öffnen. Hier eine kleine Liste von Werkzeug, welches man für das Öffnen des Gehäuses sowie dem Modifizieren der Trommel braucht:

● Bit oder Schraubendreher für 3mm Dreieck-Schraube

● Extra langer Kreuzschlitz-Schraubendreher PH2

● Normaler Kreuzschlitz-Schraubendreher PH2

● Zange (auch zum Abisolieren)

● Dremel oder Winkelschleifer mit Trennscheibe für Metall/Edelstahl



Zuerst muss man die Vitair auf den Kopf stellen. Dazu am besten die Trommel und alles andere rausnehmen. Danach die 5 Schrauben am Boden lösen. Davon sind zwei Dreieckschrauben (3mm).

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Danach müssen zwei Kreuzschlitzschrauben entfernt werden, die sich in zwei tiefen Löchern neben den hinteren Gummifüßen befinden. Dafür brauch man einen extra langen Kreuzschlitz-Schraubendreher.

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Anschließend dreht man die Vitair wieder um, so dass sie normal auf den Gummifüßen steht. Wenn man von vorne auf die Vitair guckt und den Deckel öffnet, sieht man am vorderen über dem Display zwei kleine kreisförmige Einkerbungen. Das sind kleine Plastikabdeckungen, die man (z.B. mit einem kleinen Schlitzschraubendreher) entfernen muss, um danach die Schrauben zu entfernen.

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Jetzt ist der untere Teil des Gehäuses lose. Aber erstmal sollte der noch dranbleiben.

Anschließend muss man mit geöffnetem Deckel vier Schrauben entfernen, die unten an der Halterung des Deckels angebracht sind.

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Daraufhin kann man mit etwas Kraft das Plastik des Deckels von hinten anheben und wenn man dann durch den entstehenden Schlitz schaut, sieht man zwei Nippel (bei meiner Vitair grün), die man mit einem Schraubenzieher nach hinten drücken muss, um den grünen Plastikring oben abzunehmen.

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Wenn man den entfernt hat kommen darunter die Schrauben zum Vorschein.

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Wenn man die nun noch entfernt, kommt darunter die Platine der Vitair inklusive Verkabelung der Vitair zum Vorschein. Löten müssen wir zum Glück nicht, aber ein paar der Kabel müssen mit Wagu Klemmen verbunden bzw. durchgetrennt werden.

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Teil 3 - Einbau des Motors

Der Einbau des Motors gestaltet sich recht simpel. Dazu dreht man die geöffnete Vitair auf den Kopf und nimmt den Boden der geöffneten Vitair ab. Danach kann man sie wieder umdrehen. Von hinten kann man nun auf den Motor blicken (hier im Foto ist schon der neue Motor abgebildet).

DSC_1128 erstellt von Yoku-San, 31.08.2019 um 00:58 Uhr

Dieser ist mit zwei schwarzen dünnen Stromkabeln mit der Stromversorgung (1xLeiter, 1xNeutral) an der Platine verbunden. Diese sind nicht direkt mit der Platine verbunden, sondern zusammen mit anderen Kabeln in Klemmverbindungen. Diese müssen mit einer Zange aufgebogen werden um die Kabel zu entfernen (Bitte merken, welche Kabel in welcher Verbindung waren!). Wenn man die Kabel des Motors befreit hat kann man sie durch den kleinen Textilschlauch (dieser muss mit einer Schere noch gekürzt werden) am Deckelgelenk ziehen und nun den Motor entfernen, indem man die zwei Kreuzschlitz Schrauben entfernt, mit denen er am Gehäuse befestigt ist. Nun noch die kleine Schraube mit Mutter entfernen, und dann kann man die Vierkantaufnahme für Trommel abnehmen und auf den neuen Motor (30 RPM) setzen und dort wieder befestigen. Anschließend den neuen Motor mit den Schrauben wieder wie den alten an der Halterung befestigen.

Nun zur Verkabelung des neuen Motors (50KTYZ 30 rpm 6w). Diese folgt nach Anweisung des Herstellers. Leider sind die Kabel sehr kurz, es passt gerade eben, wenn man den Textilschlauch, durch den die Kabel zur Platine laufen, mit einer Schere aufschneidet und kürzt/entfernt.

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In unserem Fall müssen also die Enden der beiden gelben Kabel zusammen gezwirbelt und mit einer Waguklemme zusammen mit dem dunkelblauen Neutralleiter aus der Platine (Anschluss ACN_IN) sowie dem blauen Neutralleiter aus dem Textilschlauch verbunden werden. (Ich habe da noch zwei weitere Kabel braun und hellblau in derselben Klemme, die sollte man hier ignorieren).

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Das rote Kabel muss mit einer Waguklemme mit dem schwarzen Leiter der Motorversorgung aus der Platine (Anschluss STIR) sowie einem Beinchen des beim Motor mitgelieferten Kondensators verbunden werden (die Beinchen mit einem Saitenschneider etwas kürzen damit sie nicht rausgucken.

Das andere Kondensatorbeinchen muss mit einer weiteren Waguklemme mit dem blauen Kabel des Motors verbunden werden.

Bei mir sieht das dann so aus:

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Das passt bei mir von der Länge, wie gesagt, gerade so. Hält aber.

Trotzdem noch eine WARNUNG: Ich hafte mit dieser Anleitung nicht für Schäden, die durch das Befolgen entstehen. Sämtliche Arbeiten sollten selbstverständlich mit gezogenem Netzstecker ausgeführt werden. Bitte beachtet auch, dass auf fast allen Leitungen im Betrieb eine Spannung von 220V anliegt. Daher Kurzschlüsse durch falsche Verbindungen vermeiden!

Weiter geht es in näherer Zukunft mit der Modifizierung der Trommel (wobei Thomas das schon fast beschrieben hat) und Programmierung des Arduinos zur Temperaturmessung und Kontrolle der Heizlampe.

Noch ein paar weitere Infos: wie im letzten Post beschrieben, ist mir der 1,5mm Temperatursensor kaputt gegangen und ich teste bald den 15cm langen 1mm Fühler. Ich hoffe er macht keine Probleme. Leider kann ich mein erstes Posting inklusive Einkaufsliste nicht mehr Editieren.

Außerdem habe ich einen weiteren Motor mit 60rpm getestet (50KTYZ, 6W). Leider hat dieser nur genügend Drehmoment für 100g Rohkaffee. Falls jemand nur diese Mengen rösten will, wäre das eine gute Lösung. Ich habe jetzt noch einen weiteren Motor (60rpm, 8W) gefunden und bestellt und werde auch den testen und hoffen, dass er mehr Drehmoment hat.

Lieben Gruß,

Johannes

 

Ich hab die Kabel zum internen Temperaturfühler mit etwas Abstand zum Stecker auf der Platine durchgetrennt und anschließend mit übrig gebliebenen Klemmhülsen abisoliert. Das Gerät denkt bei fehlendem Kontakt, dass es zu kalt ist. Die Vitair heizt durch diese Modifikation permanent. Daher aufpassen, es findet keine Abschaltung bei zu hohen Temperaturen statt.

DSC_1106 erstellt von Yoku-San, 03.11.2019 um 23:26 Uhr

Wenn man die Kabel miteinander verbindet, zeigt die Maschine auch den Fehler E1 an und schaltet sich ab. Ist wohl die Konsequenz des stätigen Auslösens des Sensors bei zu hoher Temperatur.

 

Vielleicht hat Flo es geschafft, bei der Smart zur Platine zu gelangen?