Planungsphase Dualboiler Maschine do it your self

Diskutiere Planungsphase Dualboiler Maschine do it your self im Espresso- und Kaffeemaschinen Forum im Bereich Maschinen und Technik; Hallo erstmal an alle Kaffee Freunde im Netz :) Als Vorwort möchte ich mich vorstellen. Ich bin 30 Elektrotechniker und trinke für mein leben...

  1. #1 aproxxo, 02.02.2019
    Zuletzt bearbeitet: 02.02.2019
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    Hallo erstmal an alle Kaffee Freunde im Netz :)
    Als Vorwort möchte ich mich vorstellen. Ich bin 30 Elektrotechniker und trinke für mein leben gerne hochwertige Kaffe. Vor mehreren Jahren habe ich mir eine gebrauchte Isomac zugelegt. Anfangs war ich wirklich sehr zufrieden, wollte aber immer mehr, mehr Geschmack und eine stabilere Maschine. Nach Einbau einer PID Regelung war schon viel gewonnen aber es sollte nicht alles sein.
    Da ich gerne Sachen selber baue und handwerklich geschickt bin, lese ich mich schon seit Monaten über Umbau auf Rotationspumpe und co.
    Nachdem ich eine E61 mit Hebel habe und nie den gleichen Geschmack duplizieren kann, möchte ich vieles automatisieren bzw. mit Pressure Profile arbeiten.
    Da ein Umbau der Isomac für mich nicht weiter in Frage kommt, ist eine komplett neue Maschine geplant. Hierfür habe ich schon mehrere Varianten die aber im gesamten Schlüssig sein müssen. Hierfür würde ich gerne eure Meinungen hören.
    Ebenfalls möchte ich diesen Eintrag immer wieder updaten sodass hier eine schöne Übersicht auch für weiter Interessierte entsteht.

    Erst mal zur Hardware, im Prozess.

    - Rotationspumpe 200l/h mit Elektromotor 1500U/min geregelt über FU
    - Expansionsventil für Anlagen Druck. Geht hier eine Rückführung ohne Tank?
    - FlussMeter im KW Bereich
    - Dualboiler geschweißt aus Edelstahl. Größe steht noch nicht fest. Was haltet ihr von,
    Für Kaffe um die 700ml und Dampf bzw. Wasser 1,5 Liter
    - Druckmesser an Pumpe und Bezug Rohr
    - Heizleistung 1 und 2 KW Heizstab PID Reglung
    - Verohrung dünnwandiges Edelstahlrohr
    - Blühgruppe mit Entlüftungsventil
    - Gehäuse aus Edelstahl, eventuell verchromt.
    - Steuerung Arduino und Raspberry

    Da ich aktuell in der Planungsphase bin ist alles noch sehr flexibel. Ebenfalls habe ich noch keine Test bzw. Erfahrungen machen können ob ein druckgeregelte Steuerung mit einem Elektromotor so einfach machbar ist.

    Was haltet ihr erstmal von dieser Idee bzw. der Hardware?

    Grüße aus Bayern
    Julien
     
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  2. #2 Adjacent, 02.02.2019
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    Vermute ich richtig, dass sich hier ein Tippfehler eingeschlichen hat, der zu einem Fehler von drei Zehnerpotenzen geführt hat...?
    Die Rotationspumpe an unserer Zisterne ist solide Mittelklasse für die Gartenbewässerung, könnte da aber nicht mithalten...
     
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  3. #3 aproxxo, 02.02.2019
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    Tippfehler direkt erkannt und verbessert.
    Natürlich waren 200l/h gemeint. Vielen Dank, das hätte das Projekt etwas komplizierter gemacht.
     
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  4. #4 Espressogenießer, 02.02.2019
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    Wohl eher Fehler Faktor 60, min --> h? ;)
    200l/h ist laut Kaffeewiki ein üblicher Wert für Rotationspumpen. Sollte es wider Erwarten doch kein Tippfehler sein, kann man damit jedenfalls jede Silvesterparty versorgen, der Barista muss nur richtig fit sein. :)

    Interessantes Vorhaben, ich bin gespannt! Inhaltlich kann ich leider wenig beitragen, 1,5l Dampfkessel heißt eventuell etwas wenig Druck, auch da bin ich aber nicht Experte genug, um das wirklich zu beurteilen.

    Edit: zu spät..
     
  5. #5 Augschburger, 02.02.2019
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    • Die Rota wurde ja schon abgewatscht - zum Rest:
    • Den Kaffeeboiler würde ich kleiner machen, Dampf größer. Einfach mal an alten, soliden Kisten orientieren.
    • Die Kaffeeboiler-Heizung ist imho zu groß dimensioniert, die muss ja im Betrieb nur kurz nachheizen. Die 1 kW helfen nur beim Aufwärmen - und da bremst das Metall die Heizung aus. Also: Das Wasser im Boiler ist heiß, aber der Brühkopf noch lange nicht. Die Heizung muss ja auch mechanisch in den Topf passen und noch das Wasser dazu.
    • Die Verrohrung würde ich zuerst mit Teflonschläuchen realisieren, ist billiger und flexibler.
    • i.A. werden für eine Volumensteuerung Getriebepumpen verwendet, ich weiß auch nicht, warum man nicht eine Rota per Phasenanschnitt steuert. Würde mich echt interessieren, ob das nicht hinzukriegen ist.
     
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  6. #6 aproxxo, 02.02.2019
    Zuletzt bearbeitet: 02.02.2019
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    Nach kurzer Recherche war ich erstaunt das die meisten Dual Maschinen ne Kombi wie 0,45 und 1,2 Liter haben. Nach meinem Gefühl müsste doch der Dampfkessel deutlich größer sein. Aber gut, Dampf ist in erster Linie nicht mein Ziel :)

    Ich versteh auf was du hinweißen möchtest. Eine extra Heizung für den Brühkopf wäre natürlich auch nicht schlecht und würde die Aufheiztphase deutlich verringern. Diese Kombination habe ich jetzt schon bei mehreren Selbstbauten gesehen. Anscheinend ist das ein Punkt den ich mit einplanen sollte. Siehst du das auch so? Natürlich kommt es wieder auf die Masse der Brühgruppe. Da bin ich leider auch noch lang nicht am ende meiner Wahl.

    Planmäßig wird eh erst eine Holzkonstruktion gebaut bist ich die endgültigen Maße heraus gefunden habe.

    Ich kann mir nur vorstellen das du eine Getriebepumpe eine genauere Kontrolle über den Volumenstrom gibt. Läuft so eine Rotationspumpe nach? Ich meine eine Trägheitsmoment gibt es sicher. Eventuell einem Bremswiderstand?

    Was sagt ihr eigentlich zu dem vorhaben die Rota direkt am Wassernetz zu betreiben? Irgendwie habe ich mal etwas gelesen das es Probleme mit der Rückführung vom ExVentil geben könnte.

    Vielen Dank erstmal für eure Beteiligung :)

    Grüße Julien
     
  7. cbr-ps

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    Das muss aber eine zuemlich kurze Recherche im unteren Preissegment gewesen sein. „Erwachsene“ DB haben größere Dampfkessel.
     
  8. #8 mmorkel, 02.02.2019
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    "an alte Gastrokisten orientieren" ist nicht unbedingt zielführend für die Dampfproduktion. Die alten Gastrokisten hatten einen grossen Dampfkessel mit relativ niedrigem Druck, um das Brühwasser per Wärmetauscher halbwegs kontrolliert auf Temperatur zu bekommen. Mit einem Dualboiler kann man wohl mit höheren Druck in kleinerem Kessel genauso gute Dampfpower realisieren.
    Ansonsten wurde ja schon genannt:
    Getriebepumpe, Heizung in der Brühgruppe.

    und vielleicht an erfolgreichen Selbstbauprojekten orientieren, zB von @Grafikus , @Sonic-Master ...
     
  9. #9 Augschburger, 02.02.2019
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    Bei meiner Vivaldi sind's 2,5 Liter.

    Nein. Das Problem, das ich sehe, ist die Stabilität des Gesamtsystems. Es darf bei Stillstand nicht überhitzen und bei Dauerlast nicht abkühlen.

    Einfach früher drosseln.

    Ich weiß jetzt nicht, was Du mit "ExVentil" meinst, aber meine Vivaldi könnte ich direkt ans Hausnetz anschließen. Allerdings habe ich noch einen Wasserfilter davor und einen Druckminderer - den ich nicht zur Preinfusion nutzen kann wegen zu alter Firmware.
    Falls Du ein Expansionsventil meinen solltest, wie es bei Tankmaschinen mit Vibrationspumpe eingesetzt wird: Das ist bei Rotationspumpen überflüssig. Dort wird der zu liefernde Druck unmittelbar am Pumpenkopf eingestellt.
    Im Übrigen "addiert" die Rota ihren Druck zum Hauswasserdruck - d.h. wenn Du Druckkurven abfahren willst, dann ist der niedrigst mögliche Druck immer der, der am Pumpeneingang anliegt. +/- ein paar Verluste durch Leitungen etc.
     
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  10. #10 sokrates618, 02.02.2019
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    Hallo Julian,
    eine Rotationspumpe wird über ein Bypassventil so eingestellt, dass sie einen konstanten Druck bei einer festen Nenndrehzahl erzeugt. Im Zusammenspiel mit dem Strömungswiderstand "Kaffeepuck" ergibt sich die gewünschte effektive Förderleistung.
    Ausgehend von 50ml/25sec für einen doppelten Espresso sind das 120ml/min oder 7,2l/h. Bei einer Förderleistung der Rotationspumpe (mit geschlossenem Bypassventil) von 200l/h bei Nenndrehzahl müsste der Motor schon recht langsam drehen, um auf den gewünschten Wert zu kommen. Auch glaube ich nicht, dass einen halbwegs linearer Zusammenhang zwischen Druck und Drehzahl gibt. Prinzipiell wäre ein Frequenzumrichter der richtige Weg. Mit einer Phasenanschnittsteuerung kannst Du den Pumpenmotor nicht betreiben.
    Für Deine Anwendung würde ich eine Getriebepumpe verwenden, die sich über eine PWM-Steuerung einfach regeln lässt. Dies wird in professionellen Maschinen auch so gemacht. Alternativ gibt es die Möglichkeit, eine preiswerte Schwingkolbenpumpen elektronisch über eine Phasenanschnittsteuerung zu regeln (siehe ITO -> faustino).
    Was möchtest Du mit der Druck- bzw Flusssteuerung erreichen? Welche Kaffeesorten sollen zubereitet werden (hell 3th Wave oder klassisch dunkel)?
    Gruß, Götz
     
  11. #11 beckerth, 02.02.2019
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    Hi Julien,

    dein Projekt hört sich sehr interessant an. Ich hatte mal etwas Ähnliches überlegt. Bin übrigens auch Elektrotechniker und lebe in München. :)Meine Gedanken gingen eher in die Richtung einen zweiten Boiler als Dampfboiler in die BZ09 einzubauen. Zur Zeit habe ich eine BZ09 mit dem einem vollständigen ito, also dual PID, Drucksensor, Durchflussmessung. Die Bezzera Maschinen haben eine Heizung in der Brühgruppe. Da sind zwei (schwachbrüstige) Heizpatronen verbaut. Das Konzept gefällt mir persönlich recht gut und lässt sich auch eigentlich gut elektronisch regeln. Vermutlich werde ich die Heizpatronen im nächsten Schritt gegen deutlich stärkere tauschen...
    Die für mich 'perfekte' Maschine hat Bezzera aber schon gebaut: schau dir mal die Bezzera Duo Top DE. Die hat zwei Boiler, beheizte Gruppe und ne Rotationspumpe. Könnte eine gute Vorlage sein.. :p
    Grüße
    Tommi
     
  12. #12 Dömchen, 02.02.2019
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    Ich halte Edelstahl schon aus folgendem Grund für das schlechtere Material, es lässt sich schlechter reparieren.
    Ich würde Kessel und Verrohung aus Kupfer machen. Einige Maschinen, die ich bereits repariert habe, haben Defekte an Leitungen oder am Kessel gehabt, eine Kupferleitung lässt sich mit Silberlot und einem Lötgerät aus dem Baumarktimmer relativ leicht reparieren. Okay, für den Kessel braucht es mehr Wärme, aber eine Buchse ausschneiden und eine neue einlöten, das kann jeder Heizungsbauer, wenn man es nicht selbst kann. In Edelstahl ist alles schwerer und mit mehr Aufwand verbunden, zudem braucht eigentlich immer Hilfe.

    Wenn es unbedingt ein Edelstahlkessel sein muss, warum auch immer, dann würde ich allerdings die Verrohrung auch mit Teflonrohren machen.
     
  13. #13 Dale B. Cooper, 03.02.2019
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    WIG it auch irgendwie nicht gerade unerheblich aufwendig..

    Ne normale Rota kannst du nicht an nen FU klemmen, guck dir mal die Motoren an..
     
  14. #14 Dömchen, 03.02.2019
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    @Dale B. Cooper
    Jaja, geht alles, wobei Autogen für manches besser geeignet ist, aber wer hat das schon alles Zuhause. Wenn ich eine Drehbank und ein gutes Schweissgerät nur für dieses Hobby anschaffe, läuft das Hobby ein wenig "aus dem Ruder".
    Wenn jemand alles sowieso schon hat und damit umgehen kann, sieht die Welt schon anders aus.

    @aproxxo
    Das Aussenkleid, da bin ich grosser Fan von Edelstahl, leicht zu pflegen, kann schlimmstenfalls gut geschliffen werden. Die Oberflächen lassen sich gut gestalten, gebürstet, satiniert oder glänzend. Verchromung ist viel empfindlicher und im Fall von Blasen oder Abblätterung kaum zu reparieren.
     
  15. #15 Micha Elb, 04.02.2019
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    ich glaube nicht, daß es möglich ist, eine Maschine selbst zu bauen, die den auf dem Markt erhältlichen technisch überlegen ist. Ausnahmen mögen extrem ungewöhnliche Nutzeranforderungen sein.
    Vorteile sehe ich eher in einer möglichen optischen Gestaltung, und da wiederum sehe ich Vorteile in verchrombaren Metallen - aus Kupfer könnte man z. B. noch leicht Blechrundungen treiben - bei Edelstahl möchte ich das nicht versuchen.
    Also m.E.: die Kessel gerne aus Edelstahl, einmal geschweißt ist dann eh für Jahrzehnte Ruhe. Ich würde das von den jeweiligen Möglichkeiten (eigene Fertigkeiten bzw. connections) abhängig machen.
    Mir wäre eine schnelle Aufheizung für Espresso wichtig, (also klein und Brühkopf direkt beheizt) und einen großen Dampfkessel, denn beim Vorwärmen mehrerer Capputassen braucht’s schon etwas Volumen, wenn dann noch Dampf für die Milch übrig sein soll...
     
  16. cbr-ps

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    Kannst Du das näher begründen?
    Im Eigenbau unterliegt man keinen wirtschaftlichen Zwängen, Marketing Vorgaben, produktionstechnischen Restriktionen, Zeitvorgaben usw., sondern kann sich voll auf die gewünschte Funktion konzentrieren. Auf der anderen Seite hat man i.d.R. nicht die Ingenieurkapazitäten eines Unternehmens zur Verfügung und muss daher mit Know How Beschränkungen kämpfen, was man aber zumindest teilweise durch Schwarmintelligenz und try and error ausgleichen kann. Die Freiheit in der Entwicklung kann - muss aber auch nicht zwingend - zu einem besseren Ergebnis führen, als das bei einem Serienprodukt möglich ist.
     
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  17. #17 Dömchen, 04.02.2019
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    Wenn man ausreichend Hilfe hat, ist vieles möglich. Es ist kein Problem mit einer CAD Datei heute z. B. Edelstahl in beliebigen Ausformungen kanten, biegen und lasern zu lassen, das Internet und die Umstellung bestimmter Betrieb machen es möglich und dies sogar zu überschaubarem Geld. Wenn der TE gerne eine Maschine nach seinen eigenen Wünschen bauen möchte, ist das schon möglich, vielleicht wirtschaftlich nicht sinnvoll. Aber gerade hier im Forum werden enorme Anstrengungen unternommen, um ein bestimmtes Ergebnis zu erzielen, völlig ohne Betrachtung des Aufwandes. Das ist im übrigen das Kernmerkmal eines Amateurs und seines Hobby.
    Ich glaube, dass es einfacher wäre, eine Maschine, die im wesentlichen den Wünschen entspricht, so umzubauen, dass sie die individuellen Anforderungen entspricht. Man wird ohnehin an Grenzen stoßen, d. h. Teile zukaufen müssen, ein z. B. Duschsieb nach eigenen Vorgaben lasern zu lassen, ist sicher möglich, ich will aber gar nicht darüber nachdenken, was das Einzelstück dann kosten wird. Und bin davon überzeugt, dass eine starke Modifikation einer "Roh-Maschine" weniger Frust erzeugen würde. Aber der Stolz, "die habe ich komplett selbstgebaut", kann die wichtigste Triebfeder sein.

    Ich finde das Projekt gut, wünsche dem TE viel Erfolg und ich helfe gerne weiter, wenn mein bisherig erworbenes Wissen dazu beitragen kann.
     
  18. #18 Dale B. Cooper, 04.02.2019
    Dale B. Cooper

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    Moin,
    geht nicht um Dich - sondern um den Threadersteller. Wenn sich jeder meldet, der kein entsprechendes Werkzeug hat, ist der Thread hier bald komplett zugemüllt.

    Zum Edelstahl-Schweißen ist WIG imho das einzige, was vernünftig funktioniert und dann auch lebensmittelecht bleibt, wenn man es richtig macht.

    Grüße,
    Dale.
     
  19. cbr-ps

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    Das ist bei den meisten Selbstbauprojekten üblich, Teile von der Stange mit Eigenbau Teilen zu kombinieren. Natürlich wird nicht jedes Teil neu erfunden, das würde sicher die Grenzen des Machbaren sprengen.
     
  20. #20 Dömchen, 05.02.2019
    Dömchen

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    @Dale B. Cooper
    Da sieht man, was ein falsch gewähltes Wort anrichtet. "ich" sollte eigentlich ein Platzhalter für "man" sein.
    Ich wollte damit nur ausdrücken, dass bei einem so ambitionierten Projekt, auch andere Materialien, die einfacher zu zerspanen und zu verbinden sind, vielleicht zielführender sind. Insbesondere, wenn zu erwarten ist, dass immer wieder Änderungen vorgenommen werden müssen, weil sich Lösungsansätze als wenig praktikabel oder gar als Irrtum erweisen. Siehe den Beitrag von @cbr-ps. Selbst wenn ich selbst kein Edelstahl bearbeiten könnte, fand ich das durchaus überlegenswert.

    Den Begriff "zumüllen" im Zusammenhang mit meinem Beitrag zu verwenden, fand ich nicht sehr nett.
     
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