Einbau von ito kit in Gaggia Classic

> Noch aktuell? Ich mach meine CC am Wochenende auf, da könnte ich es Dir scannen.

Ja, bitte.

 

Habs Dir gestern geschickt, ich hoffe, du kannst damit was anfangen.
Mal eine Frage, interessehalber: Wenn ich z.B. eine Silvia mit ito im vollen Ausbau habe (also mit Flowmeter und Drucksensor), kann ich dann das Expansionsventil der Silvia auf z.B. 13bar stellen, so dass der ito den ganzen Druck des Bezugs kontrollliert und im Idealfall nichts übers Exp.V. abfließt?
Wenn ja: wäre es dann nicht theoretisch in einer zukünftigen Version der Firmware möglich, flowkontrollierte Profile zu erstellen? Ich meine, dass der ito den Druck so regelt, dass sich ein bestimmter Fluss pro Zeiteinheit einstellt, wie es bei der Decent Espresso ist?
Schöne Grüße, Klaus

 

> gestern geschickt, ich hoffe, du kannst damit was anfangeb

Vielen Dank - und gut, dass Du es erwähnst, gmx hatte die Mail falsch einsortiert.

> kann ich dann das Expansionsventil der Silvia auf z.B. 13bar stellen, so dass der ito den ganzen Druck des Bezugs kontrollliert und im Idealfall nichts übers Exp.V. abfließt?

Man kann den Maximaldruck zwar vom Pressure-Profiling kontrollieren lassen, aber es wäre nicht die optimale Lösung und das OPV sollte eher nicht auf 13bar stehen, wenn man einen 200PSI-Sensor nimmt. Details:

1. Ein Expansionsventil ist bei der Kontrolle des Maximaldrucks etwas präziser. Es ist analog und arbeitet in jedem Moment, wogegen ein Phasenanschnitt-Regler der Pumpenleistung die Kraft der einzelnen Hübe moduliert, also zu diskreten Zeitpunkten eingreift. Das Ergebnis ist meistens fast genauso gut, aber wenn man seinen Maximaldruck gefunden hat, wäre ein darauf eingestelltes OPV etwas besser (Pressure Profiling kann alles darunter machen). Dieses Status Monitor-Video zeigt die Daten eines Bezug, bei dem der Druck nur vom Pressure-Profiling auf 9bar begrenzt wurde.
   
2. Ein 200spi-Sensor kann zwar bis 13,8bar messen, aber man sollte bedenken, dass ein am Sensor oder Manometer abgelesener Druck - wegen der pulsierenden Förderung der Vibrationspumpe - ein gemittelter Druck ist. Der Maximaldruck ist u.U. für einige Sekundenbruchteile deutlich höher. Deshalb sollte man mit dem OPV eher 1,5bar Abstand zum Maximal-Nenndruck des Sensors halten, d.h. das OPV nicht über 12,3bar einstellen (13,8bar - 1,5bar).

> wäre es dann nicht theoretisch in einer zukünftigen Version der Firmware möglich, flowkontrollierte Profile zu erstellen? Ich meine, dass der ito den Druck so regelt, dass sich ein bestimmter Fluss pro Zeiteinheit einstellt

Mein Eindruck ist, dass Kunden mit dem Buzzword "Flow-Profilig" von der Werbung geködert werden, ohne dass viel Sinnvolles dahinter steckt.

• Unterscheiden wir zwei Phasen: Flow-Profiling ohne Druck (was manche für PI halten) und mit Druck:
  • In der Phase ohne Druck ist Pressure Profiling wirkungslos, weil die Regelgrösse Druck ausfällt. Man könnt also annehmen, dass Flow-Profiling eine Lücke füllt.
  • In der Phase mit Druck gibt es dagegen eine Äquivalenz von Druck und Fluss, so dass beide Verfahren das gleiche Ergebnis liefern.
• Flow-Profiling in der drucklosen Phase erscheint (mir) nicht sinnvoll, weil es keinen oder nur einen negativen Effekt gibt, wenn man einen Puck ohne Druck betröpfelt. Einfach zu testen, indem man einen Puck kurz vor Ende einer solchen Aktion herausholt und halbiert. Er wird im Inneren weitgehend (z.B. 2/3) trocken sein. Ohne 1-2bar Druck gibt es keine in die Tiefe des Pucks eindringende Infusion von Wasser. Man handelt sich nur einen inhomogenen Puck ein. Teilweise getränkt, teilweise trocken, teilweise heiss, teilweise kalt.*
• Mit Druck (während der Preinfusion, so wie ich sie verstehe, und im eigentlichen Bezug) macht es bei fehlerfreiem Ablauf (d.h. wenn der Zusammenhang Druck-Fluss nicht wegen Channelling zusammenbricht) keinen großen Sinn, zwischen Pressure-Profiling und Flow-Profiling zu unterscheiden. Druck und Fluss sind zwei Seiten derselben Medaille. Das, was man mit einer bestimmten Flusssratenkurve erzeugen kann, kann man auch mit einer bestimmten Druckkurve erzeugen. Es ist lediglich eine Darstellungsfrage.
• Echtes elektronisches Flow-Profiling (ich meine einen Regelkreis, der die Regelgröße "Durchfluss" mit einem Flowmeter erfasst) scheitert an den verfügbaren Flowmetern:
  • Flowmeter liefern sehr wenige Daten, d.h. bei Espressoflussrate (1ml/s) nur 2 Impulse pro Sekunde bzw. 1 Impuls alle 500ms. Drucksensoren messen 500-1000 mal schneller. Der Bedarf für eine gute Regelung ist 25 mal schneller als das, was Flowmeter können: Ein Hub dauert 20ms, so oft sollte ein Messwert vorliegen, damit die Leistung angepasst werden kann. Es gab kürzlich mal Hoffnung an der Sensor-Front: Das Digmesa Nano liefert Daten 20 mal schneller als bisherige Flowmeter. Aber es soll für pulsierende Förderung ungeeignet sein und träge reagieren. Es wäre auch sehr teuer - im Einzelkauf 10 mal teurer als ein Drucksensor.
    
  • Die Genauigkeit von Flowmetern ist bei pulsierender Förderung dramatisch schlechter als ein Drucksensor (mindestens eine Größenordnung).
    
  • Mit einem Drucksensor kann man den Druck direkt im Sieb messen, auch wenn er nicht dort installiert ist - der Druck in einem System ist näherungsweise überall gleich groß. Mit einem Flowmeter kann man nicht messen, was im Sieb passiert. Es kann nur messen, was direkt am Flowmeter passiert. Es erfasst auch Volumen, das nie durch den Kaffee fliessen wird.
• Zur von Dir erwähnten Maschine: Soweit ich es verstanden habe, erfolgt deren Flow-Profiling bei Druck nicht mit Durchflussmessung per Flowmeter, sondern hauptächlich mit dem Drucksensor (Flowmeter zur Kalibrierung): Die Firmware zählt die Pumpenhübe und misst gleichzeitig den Druck und berechnet bzw. schätzt mit Hilfe der Pumpenkennlinie das Fördervolumen pro Hub. Regelgröße ist letztendlich der Druck, d.h. es ist intern Pressure-Profiling, aber die Äquivalenz Druck/Fluss wird dazu genutzt, es im Interface als Flow-Profiling anzubieten.

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* Auch wenn ich wenig davon halte: Die leva!-Firmare erlaubt etwas Flow-Profiling im drucklosen Abschnitt: Man kann die Pumpenleistung (~Flussrate) einstellen. Bei Einkreisern gibt es allerdings einen Haken. Deren Fluidsytem enthält mal mehr, mal weniger Luft, je nachdem, was man zuletzt gemacht hat. Die Zeit bis zum vollen Druckaufbau schwankt dadurch. Manchmal sind es 2s und manchmal 6s. Wenn man die Pumpe auf tröpfelnde Förderung reduziert, passiert manchmal gar nichts, weil zuerst interne Luftpolster gefüllt werden.

 

Das ist auch meine Vermutung, aber es gibt für die meisten hier eben keine Möglichkeit, das selber auszuprobieren...
Ich schätze, es ist ein bischen wie an einer Kamera die Zeitautomatik (Av) oder Blendenautomatik (Tv). Mit beiden Varianten kann man korrekt belichtete Bilder machen, je nach Situation gehts halt mit einer der beiden Automatiken einfacher.

Vielen herzlichen Dank für die ausführliche Antwort auf meine kleine Spinnerei, ich hab viel gelernt!
Das ist alles sehr plausibel und nachvollziehbar, Respekt! (Hätte ich eine passende Maschine, würde ich mir sowieso direkt einen ito bestellen)
Grüße, Klaus

 

@g0nzales: Das sieht gut aus! Beachte beim Flowmeter, dass der Ausgang oben liegt (der Pfeil an dessen Gehäuse zeigt die Flussrichtung an).

 

Danke für deinen ausführlichen und tiefgehenden Beitrag.
Ich habe den Eindruck, dass mit Flow-Profiling nicht immer das gleiche gemeint ist.
Bei Decent ist es so wie du sagst. Hier wird der Druck soweit erhöht, bis sich der gewünschte Flow einstellt.

Bei Slayer und Mina werden für die Phasen unterschiedliche Düsenquerschnitte verwendet. Also der Maximal mögliche Flow wird begrenzt. Wenn man die Druckseite betrachtet fällt bei niedrigem Flow der Pumpendruck im wesentlichen über dem Puck ab, bei hohem Flow zu einem wesentlichen Teil über der Düse.

Das Slayer/Mina Beispiel trifft ziemlich genau das was man bei unimodalem Mahlgut haben möchte: eine Begrenzung des Druck während der PI (durch kleinen Düsenquerschnitt) und eine Begrenzung des Flows gegen Bezugsende (durch angepassten Düsenquerschnitt).

Im Detail:

• PI mit 4ml/s senkt Druck über Puck soweit, dass man z.B. 8s für die PI braucht.
  Oder 2,5bar Druck, damit der Puck in z.B. 8s durchfeuchtet wird. (Führungsgröße egal)
• Bezugsanfang mit großer Düse zum Aufbau des vollen Drucks (Druck als Führungsgröße)
• Bezugsende begrenzt auf z.B. 2ml/s, damit der Flow am Bezugsende nicht zunimmt. (Flow als Führungsgröße).

 

> Bei Slayer und Mina werden für die Phasen unterschiedliche Düsenquerschnitte verwendet.

Mir ist nicht klar, worauf der Verweis auf die Technik abziehlt. Glaubst Du, dass man mit einer bestimmten technischen Lösung (z.B. Düsen) den Druck im Sieb vom Durchfluss durch den Kaffee entkoppeln könnte, so dass es auch "besseres" bzw. "anderes" Flow-Profiling gibt? Das wäre ein Irrtum. Die Druck-Durchfluss-Kennlinie des Pucks kann man nicht mit der Technik in der Maschine ändern. Zu einem bestimmten Druck im Sieb gehört ein bestimmter Durchfluss durch den "Ausgang Kaffee".

 

Nein, überm Puck gibt es zu jeder Zeit einen (nichtlinearen) Zusammenhang zwischen Druck und Flow.
In der Anzeige gibt es je nach Bauart diesen Zusammenhang nicht. Darum ging es mir.

Ich stelle bei der Mina 2g/s als Flow ein und bekomme nur z.B. 1g/s, weil der Puck beim Maximaldruck von 9 bar nicht mehr durchlässt.
Ich sehe 2g/s und 9 bar und ich habe 1g/s und 9 bar über dem Puck.

Wenn ich bei der Decent 2g/s als Flow einstelle, wird (zumindest in einigen Graphen, die veröffentlicht wurden) der Druck deutlich über 9 bar gefahren, bis sich der gewünschte Flow einstellt. Ich sehe 2g/s und z.B. 13 bar und habe 2g/s und 13bar über dem Puck.

Im ersten Fall stellt mein Flowprofil eine Obergrenze dar, im zweiten den tatsächlichen Verlauf.

 

> Wenn ich bei der Decent .... Flow einstelle, wird .. der Druck .... gefahren, bis sich der gewünschte Flow einstellt

Jetzt verstehe ich den Beitrag. Flow-Profiling mit Regelung (ein Regelkreis, der den Fehler eliminiert) ist in der Tat etwas anderes als eine Flow-Steuerung ohne Rückkopplung.

> Zusammenhang zwischen Druck und Flow ... In der Anzeige gibt es je nach Bauart diesen Zusammenhang nicht

Wenn eine Maschine dem Benutzer erlaubt, in Flow zu denken, obwohl sie intern mit Druck arbeitet, ist das natürlich komfortabel - falls die Berechnung/Schätzung des Flusses hinkommt. So was kann man realisieren, wenn man viele gleiche Maschinen baut: Dann nimmt man einmalig bei einem Sample die Druck-Durchfluss-pro-Hub-Kennlinie der Maschine auf, indem man sie gegen verschiedenen Druckniveaus pumpen lässt und den Durchfluss pro Hub exakt misst, z.B. per Waage. Die Kennlinie kommt in die Firmware. Da es Streuung in der Pumpenproduktion gibt, wird zusätzlich eine Kalibration pro Maschine fällig. Das könnte eine beim Anwender durchgeführte Offset-Kalibration sein (Messen der Leerbezugsrate per Flowmeter, wozu dessen Präzision reicht).

Bei leva! ist eine Berechnung/Schätzung des Flows durch Messen des Drucks und Zählen der Hübe kaum denkbar: Die Decent macht Pressure-Profiling, indem sie beim Pumpen einzelne Hübe komplett auslässt, aber jeden ausgeführten mit gleicher (voller) Kraft ausführt. leva! macht Pressure-Profiling, indem sie die Kraft jedes einzelnen Hubs in bis zu 180 Stufen moduliert. Auf jeder Stufe gibt es einen anderen Zusammenhang zwischen Druck (gegen den Wasser in das System gepumpt wird) und Fördervolumen pro Hub. Man müsste zahllose Kennlinien erfassen, wenn man aus Druck und Zahl der Hübe den Fluss berechnen wollte.

 

Hier ein Vorschlag für Lasercut, um ein OLED-Display im Deckel einer Gaggia einzubauen. Danke an Frühstücker für den Scan und an g0nzales für Informationen zu Abmessungen.

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Link: Vorläufige CAD-Datei für Lasercut bei laserteileonline.de (spiegelpoliertes Material)​

Ich würde nicht empfehlen, die dxf-Datei schon für die Produktion zu nutzen, da ich keine Gaggia habe und nichts real testen konnte (weder Abmessungen, noch ob etwas unter dem Deckel dem Display zu nahe kommt, noch wie sich die Temperaturen entwickeln). Das Layout ist dazu gedacht, es 1:1 auszudrucken, auszuschneiden, zu testen und ggf. zu korrigieren.

Man benötigt ein loses weißes OLED-Display von ebay (0.96"/128x64 OLED mit 7 Anschlusspins = SPI-Interface), das mit OLED-Kabel und losem Drehencoder aus dem Shop installiert wird. Das Display müsste über Kopf installiert werden, damit sich Encoder- und Display-Platine so nahe kommen können. In der leva!-Firmware wäre Setup->Display->Rotate zu aktivieren. Die 4.2mm-Bohrung ist für einen 6,4mm-Faston-Steckanschluss mit Bohrung für M4 (Erdungskabel).

Alternativ ist eine ito-Displayplatine mit diesem Layout (d.h. Display über Encoder) geplant. Dürfte in ~4 Wochen verfügbar sein müsste und sollte zur CAD-Datei passen (ohne Gewähr).

 

Obacht mit dem Dampfventil, links fände ich den Ausschnitt sinnvoller, also gespiegelt

 

Der absolute Hammer! Bin richtig gespannt auf das fertige Produkt.