Technische Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee - Benutzerbeiträge [de]

Rücksprache Labormaschine 25.05.2023

2023-05-29T10:03:06Z

Simon Thrainer: Die Seite wurde neu angelegt: „=Thema 1) Einholen der Zustimmung zum letzten Protokoll (11.05.2023) wer: alle= Das letzte Protokoll wurde von allen Teilnehmern bestätigt. =Thema 2) Aktueller Stand Umbau wer: Noureddine Ait Ouhamou, Melina Scherf= Am 24.05.2023 wurden erstmals die Platinen mit der Software zusammengeführt. Aktuell können die Ventile geschalten werden und die SSR-Platine funktioniert. Beim Hardwareumbau werden die Platinen vorerst neben der Labormaschine ange…“

=Thema 1) Einholen der Zustimmung zum letzten Protokoll (11.05.2023) wer: alle=

Das letzte Protokoll wurde von allen Teilnehmern bestätigt.

=Thema 2) Aktueller Stand Umbau wer: Noureddine Ait Ouhamou, Melina Scherf=

Am 24.05.2023 wurden erstmals die Platinen mit der Software zusammengeführt. Aktuell können die Ventile geschalten werden und die SSR-Platine funktioniert.
Beim Hardwareumbau werden die Platinen vorerst neben der Labormaschine angeschlossen. Der Umbau der Hardware sollte nach Einschätzung von Noureddine Ait Ouhamou und Melina Scherf an einem Tag erfolgen können. Wie viel Zeit die Implementierung und Fehlerbereinigung der Software in Anspruch nehmen wird ist noch nicht absehbar, es ist aber mindestens eine Woche angesetzt. Es wurde erwägt, den Termin für den Hardwareumbau, ab dem an der Labormaschine keine Versuche durchgeführt werden können, zu verschieben, um vorher kürzere ToDos abzuschließen. Da die erfolgreiche Umstellung auf Multi-MCU aber momentan oberste Priorität hat und Voraussetzung für andere ToDos ist, wird der Umbau nicht verzögert, sondern beginnt wie geplant am 31.05.2023.

=Thema 3) Messwerte Erfassen wer: Noureddine Ait Ouhamou, Melina Scherf=

Die Messwerterfassung ist aktuell zu langsam, da die Messdaten nicht richtig übertragen werden.

=Thema 4) MATLAB®-GUI wer: Melina Scherf Madita vom Stein=

Das Prozessschaubild für die Oberfläche der neuen GUI ist fertiggestellt. Dazu wird von Madita vom Stein noch eine Prozessbeschreibung erstellt.

=Thema 5) Reinigungsprogramm wer: Madita vom Stein, Hendrik Wegjan, Simon Thrainer=

Das Reinigungsprogramm wurde fertiggestellt und erkennt bei Aktivierung die Fälle Flush, Rückspülung und den Fehlerfall. Vor der Fallunterscheidung durch Brühgruppendruck und Durchfluss wird bei definierten Parametern 10 s lang Wasser gefördert. Bei Erkennung des Flush wird das Programm beendet. Bei Erkennung der Rückspülung wird mehrmals Wasser in die Brühgruppe nachgefördert und anschließend gewartet. Zum Schluss wird die Brühgruppe über das Rückspülventil Y08 durchgespült. Beim Fehlerfall wird die Reinigung abgebrochen. Eine Optimierung des Rückspül-Ablaufs wird von Simon Thrainer als ToDo für eine Folgegruppe formuliert. 
Es wurde eine Sicherheitsfunktion der Maschine auf der STM32 umgangen, die das Einschalten der Pumpe bei zu hohem Brühgruppendruck verhindert, was bei der Rückspülung notwendig ist. Hendrik Wegjan hat vorgeschlagen, die Sicherheitsfunktion in der MATLAB®-GUI zu realisieren, um sie während der Reinigung deaktivieren und danach wieder aktivieren zu können.

Eine direkter Zugriff der STM32 zum Stellen der Schrittmotoren mit dem writeline-Befehl kann problematisch sein, da die Position des Schrittmotors möglicherweise nicht mehr mit dem Istwert des Programms übereinstimmt. In Absprache mit Melina Scherf können die Schrittmotoren aber auch direkt angesprochen werden, wenn der übergebene Wert in der GUI angepasst wird.

=Thema 6) Schrittmotorensteuerung Mischer wer: Hendrik Wegjan, Simon Thrainer=

Die Pausenzeit, die die Schrittmotoren von Bypass und Dosierventil benötigen, um gesichert jeden Schritt zu fahren wurde ermittelt. In Versuchen, bei denen der Bypass bei laufender Pumpe und eingespanntem Blindsieb schrittweise geschlossen wurde, wurden verschiedene Pausenzeiten erprobt und 2000 µs als die nötige Mindest-Pausenzeit festgestellt.
Eine Kennlinie, die die Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von der Dosierventilstellung beschreibt, wurde erstellt. Dabei wurde festgestellt, dass möglicherweise mehr als die bisher angenommenen 560 Halbschritte gefahren werden können. Außerdem können die Schrittmotoren in den Endlagen, vor allem in der geöffneten, verhaken, wodurch sie nicht von Beginn an alle Schritte fahren. Laut Armin Rohnen kann es dazu kommen, wenn der Schrittmotor „überfahren“ wird, d.h. zu viele Schritte fahren soll. Die beiden Probleme werden von Simon Thrainer als ToDo für Folgegruppen vermerkt.

=Thema 7), 8) und 9) Dokumentation SSR-Platine wer: Noureddine Ait Ouhamou=

Noureddine Ait Ouhamou wird die Programmcodes zu SSR-Platine und Messplatine
ins Wiki hochladen.

=Thema 10) Basisboard wer: Noureddine Ait Ouhamou=

Das Basisboard ist Funktionsfähig.

=Thema 11) Aktueller Stand Statusbericht Projektmitte wer: Hendrik Wegjan=

Im von Hendrik Wegjan am 25.05.2023 vorgelegten Projektmittenbericht sind das Quellenverzeichnis hinzuzufügen und das aktuelle Logo der Hochschule einzufügen.

=Thema 12) Mischregler wer: Madita vom Stein, Simon Thrainer=

Da für das Testen und Optimieren des Mischreglers eine ausreichend schnelle
Messdatenerfassung erforderlich ist, wird die Thematik nach dem Hardwareumbau weiter verfolgt.

=Thema 13) Durchflussregler wer: Madita vom Stein, Simon Thrainer=

Siehe Thema 12).

=Thema 14) Wasserbezug wer: Melina Scherf, Hendrik Wegjan=

Die Vorgehensweise wird in der nächsten Rücksprache besprochen, wenn der Umbau weiter fortgeschritten ist.

=Thema 15) Anpassungen für Schrittmotorsteuerung wer: alle=

Das ToDo existiert schon unter dem Namen „Schrittmotor Brühgruppendrossel“ und wird darunter weitergeführt. Die Vorgehensweise wird in der nächsten Rücksprache besprochen, wenn der Umbau weiter fortgeschritten ist.

=Thema 16) Schrittmotorensteuerung Bypass wer: alle=

Die Vorgehensweise und Aufgabenverteilung wird in der nächsten Rücksprache besprochen, wenn der Umbau weiter fortgeschritten ist.

Entwicklung Systemsoftware SoSe2023

2023-05-29T09:58:50Z

Simon Thrainer: /* Rückspracheprotokolle */

= Leistungsvereinbarung Projektgruppe =
Hendrik Wegjan, Simon Thrainer, Melina Scherf, Madita vom Stein

[[Zielvereinbarung]] 

= Leistungsvereinbarung Abschlussarbeit =
Noureddine Ait Ouhamou 
 
- Aufbau der Platinen 
- Basisfunktionen in MicroPython 
- Regler in MATLAB GUI 
 
[[Ausführung der Globalen Arbeitspakete]]

= Rückspracheprotokolle =
[[Projektstart 09.03.2023]] 
[[Rücksprache Labormaschine 13.03.2023]] 
[[Rücksprache Labormaschine 21.03.2023]] 
[[Rücksprache Labormaschine 31.03.2023]] 
[[Rücksprache Labormaschine 14.04.2023]] 
[[Rücksprache Labormaschine 27.04.2023]] 
[[Rücksprache Labormaschine 11.05.2023]] 
[[Rücksprache Labormaschine 25.05.2023]] 

= Projektdokumentation =
[[Arbeitsplan Zusammenführung Soft- und Hardware 25.05.2023]]

Schrittmotorensteuerung Mischer

2023-05-23T17:53:49Z

Simon Thrainer:

= Simon Thrainer, 23.05.2023 =
[[Datei:20230522 Mischwassertemperatur Dosierventil Zeit.png|500px|thumb|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 3: Temperaturverlauf des Mischwassers (blau) über der Versuchsdauer|Abbildung 3: Temperaturverlauf des Mischwassers (blau) über der Versuchsdauer]]
[[Datei:20230522 Kennlinie Mischwassertemperatur Dosierventilstellung.png|500px|thumb|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 2: Kennlinie der Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von der Dosierventilstellung|Abbildung 2: Kennlinie der Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von der Dosierventilstellung]]
==Änderungen an der aktuellen GUI==
In die aktuelle MATLAB®-GUI (EspressoMenu_20230118) im Ordner Betriebssoftware wurde die Funktion „KennlinieDosierventil“ implementiert. Sie öffnet das Dosierventil schrittweise durch Verstellen des Schrittmotors alle 10 s um 40 Halbschritte. 
==Versuchsdurchführung und Erstellung der Kennlinie==
Der Versuchsablauf wurde mit einer Pumpenleistung von 3000 mV, einer Bypass-Stellung von 50 Halbschritten und vollständig aufgeheiztem Boiler (1300 mbar Boilerdruck) durchgeführt. Zuerst wurde das Dosierventil vollständig geschlossen und dann mithilfe der Funktion langsam geöffnet, was das Diagramm in Abbildung 3 ergab. Aus den Temperaturen, auf die sich das Mischwasser nach jedem Verstellen einpendelt, wurde die Kennlinie der Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von der Dosierventilstellung erstellt (s. Abbildung 2). 

==Problemstellungen==
Bei der Erstellung der Kennlinie traten mehrere Probleme auf: 
• Die Mischwassertemperatur ist trotz geschlossenem Dosierventil anfangs nicht über 60 °C angestiegen. Das kann nach einem Hinweis von Armin Rohnen daran liegen, dass der Schrittmotor in einer Endposition „verklebt“ bzw. „verhakt“ und erst frei gefahren werden muss, bis er gesichert jeden Schritt fährt.
Dieses Problem kann für eine gewisse Zeit lang umgangen werden, indem der Schrittmotor bei der Initialisierung mit verlängerter Pausenzeit und einer größeren Anzahl von zu fahrenden Schritten gesichert geöffnet und geschlossen wird.
Armin Rohnen hat vorgeschlagen, dass die Schrittmotoren nicht in einer Endposition verweilen sollten, sondern in Ruhezeiten in einer mittleren Position stehen. 
• Die Vermutung, dass die Schrittmotoren mehr als 560 Halbschritte fahren können, hat sich bestätigt. In Abbildung 1 sind mehr als 14 Temperatursprünge zu sehen. Da die Pausenzeit, bei der sicher alle Schritte gefahren werden, mit 2000 µs bereits ermittelt wurde, kann davon ausgegangen werden, dass für jeden Temperatursprung tatsächlich 40 Halbschritte gefahren wurden. 

==Aufgaben für zukünftige Projektgruppen==
• Es soll ermittelt werden, unter welchen Umständen es dazu kommen kann, dass die Schrittmotoren in einer Endposition hängen bleiben und wie dieses Problem effektiv vermieden werden kann. 
• Es soll ermittelt werden, wie viele Schritte die Schrittmotoren tatsächlich fahren können. 

Die Versuchstaten können [http://www.institut-fuer-kaffeetechnologie.de/Intern/index.php?title=Versuchsdaten_Labormaschine#23.05.2023_Simon_Thrainer_-_Mischwassertemperatur-Druck hier]heruntergeladen werden.

 

= Hendrik Wegjan, 12.05.2023 =
[[Datei:20231205 Schrittmotor Pausenzeiten.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 1: Darstellung Brühgruppendruckentwicklung bei verschiedenen Stell-Pausenzeiten]] 
In die aktuelle MATLAB®-GUI (EspressoMenu_20230118) im Ordner Betriebssoftware wurde die Funktion Schrittmotor_Auto implementiert. Sie enthält ein zeitgesteuertes Schließen der Bypass-Drossel. Aktuell werden alle 5 Sekunden 40 Schritte gestellt.

Mit dieser Funktion wurde die Versuchsreihe zur Ermittlung der minimal möglichen Stell-Pausenzeit durchgeführt.
Dabei wurde die Pausenzeit zwischen den Schritten variiert (genaue Werte s. Abbildung 1) und dann immer derselbe Ablauf gefahren:

1. Bypass-Drossel gesichert vollständig öffnen (z.B. mit Thonny-Programm „Schrittmotor_gesicherter_Reset“)

2. Wasserzufuhr auf Brühgruppe schalten (Y1 + Y6 + Y7 ON)

3. Pumpe einschalten (Leistung: 3000 mV)

4. In Tab „Tests“ wechseln und „Schrittmotor Auto“ anklicken

5. Warten, bis Maximaldruck (ca. 13 bar) erreicht ist, dann Messwertpuffer speichern und Pumpe ausschalten, evtl. Brühgruppe entlüften (Y08 ON)

Aus Abbildung 1 ist erkennbar, dass ab einer Pausenzeit von 2000 µs (lila) ein annähernd gleicher Verlauf des Brühgruppendrucks entsteht.
Es kann also angenommen werden, dass bei einer Stell-Pausenzeit größer/gleich 2000 µs keine Schritte übersprungen werden.

Im nächsten Schritt wird mit den neuen Pausenzeiten gearbeitet und die Kennlinie Mischwassertemperatur/Dosierventilstellung generiert.

Eine Anwendung der neuen Pausenzeiten auf die Schrittmotorinitialisierung muss ebenfalls stattfinden. Dort können die aktuellen Schrittzahlen (meistens 1200) durch die realen Werte (560) ersetzt werden, da jetzt bestätigt ist, dass jeder Schritt erkannt und gefahren wird.

= Armin Rohnen, 07.04.2023 =
Für den Mischer ist eine zweifelfreie Initialisierung zu Maschinenstart zu realisieren.

Der Mischer ist über ein AVS Römer elektronisches Dosierventil mit 280 Schritten (lt. Herstellerangabe) realisiert.

Es ist zu klären mit welchen Pasuenzeiten das Dosierventil zuverlässig betreiben werden kann. Im weiteren wird eine Kennlinie für die Mischwassertemperatur in Abhängigkeit der Dosierventilstellung benötigt. Die Kennlinie soll für die übliche Boilertemperatur bei 1300 mbar Boilerdruck Gültigkeit aufweisen.

Schrittmotorensteuerung Mischer

2023-05-23T17:40:02Z

Simon Thrainer:

= Simon Thrainer, 23.05.2023 =
[[Datei:20230522 Mischwassertemperatur Dosierventil Zeit.png|500px|thumb|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 3: Temperaturverlauf des Mischwassers (blau) über der Versuchsdauer|Abbildung 3: Temperaturverlauf des Mischwassers (blau) über der Versuchsdauer]]
[[Datei:20230522 Kennlinie Mischwassertemperatur Dosierventilstellung.png|500px|thumb|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 2: Kennlinie der Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von der Dosierventilstellung|Abbildung 2: Kennlinie der Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von der Dosierventilstellung]]
==Änderungen an der aktuellen GUI==
In die aktuelle MATLAB®-GUI (EspressoMenu_20230118) im Ordner Betriebssoftware wurde die Funktion „KennlinieDosierventil“ implementiert. Sie öffnet das Dosierventil schrittweise durch Verstellen des Schrittmotors alle 10 s um 40 Halbschritte. 
==Versuchsdurchführung und Erstellung der Kennlinie==
Der Versuchsablauf wurde mit einer Pumpenleistung von 3000 mV, einer Bypass-Stellung von 50 Halbschritten und vollständig aufgeheiztem Boiler (1300 mbar Boilerdruck) durchgeführt. Zuerst wurde das Dosierventil vollständig geschlossen und dann mithilfe der Funktion langsam geöffnet, was das Diagramm in Abbildung 3 ergab. Aus den Temperaturen, auf die sich das Mischwasser nach jedem Verstellen einpendelt, wurde die Kennlinie der Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von der Dosierventilstellung erstellt (s. Abbildung 2). 

==Problemstellungen==
Bei der Erstellung der Kennlinie traten mehrere Probleme auf: 
• Die Mischwassertemperatur ist trotz geschlossenem Dosierventil anfangs nicht über 60 °C angestiegen. Das kann nach einem Hinweis von Armin Rohnen daran liegen, dass der Schrittmotor in einer Endposition „verklebt“ bzw. „verhakt“ und erst frei gefahren werden muss, bis er gesichert jeden Schritt fährt.
Dieses Problem kann für eine gewisse Zeit lang umgangen werden, indem der Schrittmotor bei der Initialisierung mit verlängerter Pausenzeit und einer größeren Anzahl von zu fahrenden Schritten gesichert geöffnet und geschlossen wird.
Armin Rohnen hat vorgeschlagen, dass die Schrittmotoren nicht in einer Endposition verweilen sollten, sondern in Ruhezeiten in einer mittleren Position stehen. 
• Die Vermutung, dass die Schrittmotoren mehr als 560 Halbschritte fahren können, hat sich bestätigt. In Abbildung 1 sind mehr als 14 Temperatursprünge zu sehen. Da die Pausenzeit, bei der sicher alle Schritte gefahren werden, mit 2000 µs bereits ermittelt wurde, kann davon ausgegangen werden, dass für jeden Temperatursprung tatsächlich 40 Halbschritte gefahren wurden. 

==Aufgaben für zukünftige Projektgruppen==
• Es soll ermittelt werden, unter welchen Umständen es dazu kommen kann, dass die Schrittmotoren in einer Endposition hängen bleiben und wie dieses Problem effektiv vermieden werden kann. 
• Es soll ermittelt werden, wie viele Schritte die Schrittmotoren tatsächlich fahren können.

 

= Hendrik Wegjan, 12.05.2023 =
[[Datei:20231205 Schrittmotor Pausenzeiten.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 1: Darstellung Brühgruppendruckentwicklung bei verschiedenen Stell-Pausenzeiten]] 
In die aktuelle MATLAB®-GUI (EspressoMenu_20230118) im Ordner Betriebssoftware wurde die Funktion Schrittmotor_Auto implementiert. Sie enthält ein zeitgesteuertes Schließen der Bypass-Drossel. Aktuell werden alle 5 Sekunden 40 Schritte gestellt.

Mit dieser Funktion wurde die Versuchsreihe zur Ermittlung der minimal möglichen Stell-Pausenzeit durchgeführt.
Dabei wurde die Pausenzeit zwischen den Schritten variiert (genaue Werte s. Abbildung 1) und dann immer derselbe Ablauf gefahren:

1. Bypass-Drossel gesichert vollständig öffnen (z.B. mit Thonny-Programm „Schrittmotor_gesicherter_Reset“)

2. Wasserzufuhr auf Brühgruppe schalten (Y1 + Y6 + Y7 ON)

3. Pumpe einschalten (Leistung: 3000 mV)

4. In Tab „Tests“ wechseln und „Schrittmotor Auto“ anklicken

5. Warten, bis Maximaldruck (ca. 13 bar) erreicht ist, dann Messwertpuffer speichern und Pumpe ausschalten, evtl. Brühgruppe entlüften (Y08 ON)

Aus Abbildung 1 ist erkennbar, dass ab einer Pausenzeit von 2000 µs (lila) ein annähernd gleicher Verlauf des Brühgruppendrucks entsteht.
Es kann also angenommen werden, dass bei einer Stell-Pausenzeit größer/gleich 2000 µs keine Schritte übersprungen werden.

Im nächsten Schritt wird mit den neuen Pausenzeiten gearbeitet und die Kennlinie Mischwassertemperatur/Dosierventilstellung generiert.

Eine Anwendung der neuen Pausenzeiten auf die Schrittmotorinitialisierung muss ebenfalls stattfinden. Dort können die aktuellen Schrittzahlen (meistens 1200) durch die realen Werte (560) ersetzt werden, da jetzt bestätigt ist, dass jeder Schritt erkannt und gefahren wird.

= Armin Rohnen, 07.04.2023 =
Für den Mischer ist eine zweifelfreie Initialisierung zu Maschinenstart zu realisieren.

Der Mischer ist über ein AVS Römer elektronisches Dosierventil mit 280 Schritten (lt. Herstellerangabe) realisiert.

Es ist zu klären mit welchen Pasuenzeiten das Dosierventil zuverlässig betreiben werden kann. Im weiteren wird eine Kennlinie für die Mischwassertemperatur in Abhängigkeit der Dosierventilstellung benötigt. Die Kennlinie soll für die übliche Boilertemperatur bei 1300 mbar Boilerdruck Gültigkeit aufweisen.

Datei:20230522 Kennlinie Mischwassertemperatur Dosierventilstellung.png

2023-05-23T17:33:36Z

Simon Thrainer:

Abbildung 2: Kennlinie der Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von der Dosierventilstellung

Datei:20230522 Mischwassertemperatur Dosierventil Zeit.png

2023-05-23T17:29:24Z

Simon Thrainer:

Abbildung 1: Temperaturverlauf des Mischwassers über der Versuchsdauer

Forschung

2023-05-12T08:07:25Z

Simon Thrainer: /* ToDo-Liste Grundlagen- und Konzeptversuche */

<htmltag tagname="img" src="http://vg04.met.vgwort.de/na/0cfceca812844b09ac03261dd3f9540a" width="1" height="1" alt=""></htmltag>
[[Datei:Breites Logoband.png|mini|zentriert|hochkant=2.5]] 

= Grundlagen- und Konzeptversuche =

Für das Forschungsprojekt der technischen Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee werden Grundlagen- und Konzeptversuche benötigt. Es soll der Wissensstand über die Funktionalität, der technischen Ausstattung sowie der Betriebssoftware der Maschine und über die Möglichkeiten der technischen Beeinflussbarkeit an der labortechnischen Espressomaaschine erweitert werden.

= ToDo Forschung =
== Status ==
10 - Erfasst 
30 - in Bearbeitung 
50 - Lösung definiert 
70 - in Umsetzung 
90 - Umsetzung abgeschlossen 
99 - Abbruch per Beschluss (Dokumentation dazu erforderlich) 
100 - Maßnahme bestätigt 

== ToDo-Liste Grundlagen- und Konzeptversuche ==

{| class="wikitable"
|+
|-
! Thema !! ToDo !! Wer !! Status !! WV
|-
| Alternatives Dosierventil und Dampfhahn || [[Versuche:Kugelventil|Kugelventil mit Stellmotor]] || || 100 ||
|-
| Leitungsdruck in Abhängigkeit von Pumpenleistung und Bypass || [[Versuche:Leitungsdruck|Leitungsdruck]] || || 100 ||
|-
| Wirkung der Brühgruppendrossel || [[Versuche:Brühgruppendrossel|Brühgruppendruck]] || || 10 ||
|-
| Einfluss des Dosierventils auf den Brühgruppendruck || [[Versuche:Dosierventil-Druck|Dosierventil Druckversuche]] || || 10 ||
|-
| Einfluss der Mischwassertemperatur auf den Brühgruppendruck || [[Versuche:Mischwassertemperatur-Druck|Mischwassertemperatur Brühgruppendruckversuche]] || Hendrik Wegjan, Simon Thrainer|| 70 ||
|-
| Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von Pumpenleistung, Boilerdruck || [[Versuche:Mischwassertemperatur|Mischwassertemperatur]] || || 10 ||
|-
| Cremahöhe, Bezugsmenge, stat. Brühgruppendruck || [[Versuche:Crema|Cremahöhe]] || || 10 ||
|-
| Bestimmung des Durchbruchdrucks || [[Versuche:Durchbruchdruck|Durchbruchdruck]] || || 10 ||
|-
| Kennfeld Fluid-o-tech Getriebepumpe || [[Versuche:Fluid-o-tech|Pumpenkennfeld Getriebepumpe]] || || 10 ||
|-
| Kennfeld Nuert Pumpe || [[Versuche:Nuert|Pumpenkennfeld Nuert Drehschieberpumpe]] || || 10 ||
|}

Spülvorgänge (Labor)

2023-05-10T10:22:43Z

Simon Thrainer:

=Simon Thrainer, 09.05.23=

Der vorhandene Programmcode wurde getestet und weiterentwickelt, sodass die durch die Fallunterscheidung erkannten Fälle „Flush“ und Fehlerfall wie geplant ablaufen: 
Der Ablauf ist zum Softwarestand 09.05.23 bei beiden Fällen beiden Fällen gleich: nach der Fallunterscheidung wird als einziges Ventil das Rückspülventil Y08 geöffnet, um einen eventuell vorhandenen Druck aus der Brühgruppe abzulassen. 
Da der Flush aber eigentlich ohne Siebträger stattfinden soll, wird dieser Fall zukünftig sofort nach der Fallerkennung durch Schließen aller Ventile und Abschaltung der Pumpe beendet. 
Für die Rückspülung wurde ein Test-Ablauf geschrieben, bei dem nach Erkennung des Falls 3x 10 s gewartet und dazwischen je 2 s Wasser nachgefördert werden soll. Anschließend soll die Brühgruppe 20 s durchgespült werden. Die Schaltung der Ventile funktioniert dabei zuverlässig, die Pumpe wird aber beim Nachfördern teilweise nicht eingeschaltet. 
Die Ansteuerung der Schrittmotoren im Reinigungsprogramm zur Einstellung der Bypass- und Dosierventilstellung funktioniert noch nicht und muss, bei Bedarf mit Unterstützung von Armin Rohnen umgesetzt werden.

=Simon Thrainer, 08.05.23=

==Bisheriger Stand==
Ausgehend von den vorherigen Untersuchungsergebnissen wurde der Grundaufbau des Programmcodes für die Spülvorgänge geschrieben. Zunächst wurde nur mit Statusausgaben geprüft, ob der Ablauf und die Erkennung des Fehlerfalls funktionieren. 
Durch Nachfrage bei der Kaffeewerkstatt München ist nun bekannt, dass für das verwendete Reinigungsmittel eine Reinigungstemperatur von ca. 90…95 °C optimal ist.
==Aktueller Stand==
Es wurden die Ansteuerung der Ventile, Pumpenleistung und Drosselventile in den Programmcode aufgenommen. 
Mit Softwarestand 08.05.23 funktioniert die Fallunterscheidung von "Flush", Rückspülung und Fehlerfall über die bereits beschriebene Doppelabfrage von Durchfluss und Brühgruppendruck in einer if-elseif-else-Bedingung. Alternativ könnte dies mithilfe von switch-case-Bedingungen umgesetzt werden, was evtl. zu besserer Übersichtlichkeit führen könnte, aber nicht unbedingt zweckdienlicher sein muss. 
Der Reinigungs-Button im GUI wird bei Betätigung inaktiviert und nach Abschluss eines der Programme wieder aktiviert. 
Zum Programmstart werden zuerst die Ventile Y01, Y06, Y07 geöffnet, der Pumpenbypass auf 0 geschlossen und die Pumpenleistung auf 2000 mV eingestellt, sodass Mischwasser in die Brühgruppe gefördert wird. Da die vorgeschlagene Reinigungstemperatur von 90…95 °C zum letzten Labortag noch nicht bekannt war muss die Einstellung des Dosierventils neu erprobt werden. 
Nach 15 s (, die sich als nötig bzw. ausreichend herausgestellt haben, um die Fälle unterscheiden zu können) wird die im Wiki-Eintrag vom 21.04.23 bereits beschriebene Doppelabfrage von Durchflussrate und Brühgruppendruck durchgeführt. 
* Bei Erkennung des "Flush" bei einer Durchflussrate > 3 cm3/s und Druck < 1bar werden die Pumpenleistung auf 0 mV und alle Ventile bis auf das Rückspülventil Y08 geschlossen, ü ber das der Druck aus der Brühgruppe für eine Sekunde abgelassen wird. Am Ende sind alle Ventile geschlossen. 
* Bei Erkennung der Rückspülung werden aktuell alle Ventile geschlossen, 100 s gewartet, damit sich das Reinigungsmittel auflöst und in der Brühgruppe einwirken kann. Anschließend wird ca. 20 s lang bei Öffnung von Y01, Y06, Y07, Y08 durch die Rückspülleitung durchgespült, die Pumpenleistung abgeschaltet und alle Ventile geschlossen. 
* Im Fehlerfall, d.h. wenn keiner der anderen beiden Fälle zutrifft, wird wie beim "Flush" zuerst die Pumpe abgeschaltet, über das Rückspülventil Y08 Druck abgelassen und dann alle Ventile geschlossen. 
==Zukünftige Aufgaben==
Das gesamte Reinigungsprogramm muss noch ausgiebig getestet werden. Außerdem gibt es noch keine Erkenntnisse, ob die bisher angenommen Reinigungsabläufe, besonders die Rückspülung, zur Reinigung ausreichen. 
Nach einer Demonstration des Rückspülvorgangs an einer normalen Siebträgermaschine durch Armin Rohnen könnte es nötig sein, mehrmals Druck aufzubauen bzw. Wasser nachzufördern, damit sich das Reinigungsmittel vollständig auflöst. 
Das Maß für eine ausreichende Rückspülung ist, dass sich das Reinigungspulver vollständig aufgelöst hat und restlos aus der Maschine gespült wurde. 
Eine Möglichkeit, die sich durch die Rückspülleitung ergibt, ist, bei geöffnetem Rückspülventil einen geringen Durchfluss in der Brühgruppe zu erzeugen, wodurch sich das Reinigungsmittel schneller lösen könnte. 
Eine Optimierung der Reinigungsabläufe wäre als ToDo für eine zukünftige Versuchsgruppe denkbar.

= Madita vom Stein, 21.04.2023 =
[[Datei:20230417 Abbildung 4.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 4: Bildunterschrift|Abbildung 4: Bildunterschrift]]
Für die Einführung eines Reinigungsprogrammes wurden am 17.04.2023 weitere Versuche durchgeführt. 
Durch die Versuche sollte die Unterscheidbarkeit von Fehlerfällen zu den beiden Reinigungsoptionen (Flush oder Rückspülung) anhand des Brühgruppendruckes, sowie des Durchflusses quantifiziert werden. Die einzelnen Fälle sind im Eintrag vom 04.04.2023 näher erläutert. 
In den Versuchen wurde der Fehlerfall, also der Start des Reinigungsprogrammes bei eingespanntem Siebträger mit Kaffee, mit variierenden Parametern simuliert. Im Reinigungsprogramm wird voraussichtlich eine Wassertemperatur an der Brühgruppe um die 70 °C angestrebt, wobei der genaue Temperaturwert bei der Kaffeewerkstatt München erfragt wird. 
Der Versuch mit den Parametern 2000 mV Pumpenleistung, Durchflussventil 80 % geschlossen, Pumpenbypass 0 % offen, Mahlgrad 4 hat ergeben, dass der in diesem Fall auftretende Maximaldruck in der Brühgruppe von 10,5 bar nach 20 Sekunden auftritt.
Dadurch, und durch die vorangegangenen Versuche mit Blindsieb und ohne Gegendruck, ist die Fallunterscheidung nach 15-20 Sekunden mit folgenden Werten für das Reinigungsprogramm denkbar. Vorausgesetzt ist aktuell ein Reinigungsprogramm, das mit 2000 mV Pumpenleistung, 80% geschlossenem Dosierventil und geschlossenem Pumpenbypass fährt [Diagramm 1]. 
Sind 15-20 Sekunden nach Start des Reinigungsprogrammes gleichzeitig der Durchfluss höher als 3 cm3/s und der Boilerdruck kleiner als drei bar, so wird der Fall 1) Flush erkannt. Dieses Reinigungsprogramm wurde also korrekt durchlaufen und stoppt nun regulär. 
Werden nach Ablauf von 15-20 Sekunden nach Start der Reinigung hingegen ein Durchfluss von kleiner 1 cm3/s, sowie ein Boilerdruck von über 12 bar gemessen, wird der Fall 2) Rückspülung erkannt. Aufgrund des Blindsiebs liegt ein hoher Druck vor, der wiederum das Abschalten der Pumpe herbeiführt und den Durchfluss stoppt. Es wird eine noch näher zu spezifizierende Zeit lang abgewartet, damit das Reinigungsmittel in das Blindsieb und in die Brühgruppe einwirken kann. Ob zusätzlich ein mehrmaliger Druckaufbau zur Reinigung notwendig ist, wird noch festgestellt. Anschließend wird die Pumpenleistung wieder auf 2000 mV gesetzt, um zu spülen. Hierfür wird das Rückspülventil (Y08) geöffnet. Hiernach stoppt der Durchfluss erneut, damit das Reinigungsmittel auch in den Schläuchen der Rückspülung einwirken kann. Zum Abschluss des Programmes wird die Pumpe noch einmal aktiviert und so die Maschine gespült. 
Liegt keiner der beiden beschriebenen Parameterkombinationen vor, liegt ein Fehlerfall vor. Sollte ein Siebträger mit Kaffee eingespannt sein und versehentlich die Reinigung gestartet werden, liegt ein Brühgruppendruck von ungefähr 10,5 bar vor und es gibt je nach Mahlgrad wenig bis keinen Durchfluss. Es wird eine Fehlermeldung ausgegeben. 
Mit den genannten drei Parameterkombinationen sind die beiden Reinigungsoptionen, sowie der vorstellbare Fehlerfall abgedeckt. Um auch auf weitere, nicht absehbare Fehler durch fehlerhafte Betätigung des Reinigungsprogrammes korrekt reagieren zu können, soll der Fehlerfall im Programmcode nicht als weitere If-Abfrage mit Parametern erkannt werden, sondern automatisch durch eine „else“-Anweisung eingeleitet werden, sollte keiner der beiden Reinigungszustände durch die Doppelwertprüfung erkannt werden. 

== Übersicht über die Versuchsdaten ==
* Pumpenleistung 2000 mV
* Dosierventilstellung 80
* Bypass 0, Mahlgrad 4
* Reinigungstemperatur (ca. 70 °C)
-> ca. 10,5 bar max. Brühgruppendruck nach ca. 20 sek.

= Hendrik Wegjan, 04.04.2023 =
[[Datei:20230413 Reinigungsprogramm Blindsieb 2000mV BP0 DV30.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 1: Erreichen des Maximaldrucks mit Blindsieb (Fall 2)]] 
[[Datei:20230417 Reinigungsprogramm Kaffeebezug MG3 2000mV BP0 DV30 heiß.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 2: Erreichen des Maximaldrucks bei Kaffeebezug mit Mahlgrad 3 (Fehlerfall)]] 
[[Datei:20230417 Reinigungsprogramm Kaffeebezug MG4 2000mV BP0 DV30 heiß.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 3: Kaffeebezug mit Mahlgrad 4, kein Erreichen d. Maximaldrucks]] 
Für die Umsetzung der Spülvorgänge wurden zunächst geeignete Prüfparameter zur Unterscheidung der einzelnen Prozesse definiert.

Fall 1) Kein Siebträger oder Siebträger ohne Kaffeepuck 
Im Fall 1 bildet sich an der Brühgruppe kein/kaum Gegendruck auf, als erster Grenzwert wurde 1 bar festgehalten. Außerdem steigt der Durchfluss deutlich über 1cm3/s an. Bei Erkennung dieses Falles wird ein sogenannter „Flush“ (Durchspülung) aktiviert.

Fall 2) Siebträger mit Blindsieb 
Hier entsteht der bei der vorgegebenen Pumpenleistung maximal mögliche Gegendruck in der Brühgruppe, zudem wird der Durchfluss 0. Bei Erkennung dieses Falles wird eine Rückspülreinigung initiiert.

Fall 3) Siebträger mit Kaffeepuck (Fehlerfall) 
Bei einem regelkonformen Kaffeebezug entsteht ein Brühgruppendruck von ca 9 bar und ein Durchfluss von 1 cm3/s. Diese Werte werden auch hier verwendet, um die fehlerhafte Eingabe zu erkennen. Bei Erkennung dieses Falles wird ein Fehler ausgegeben.

Weiterhin wurde ein geschlossener Bypass für sämtliche Reinigungsprogramme definiert. Zielsetzung ist es, eine Reinigung mit möglichst hohem Druck (Fall 2) bzw. mit möglichst hohem Durchfluss (Fall 1) und somit in möglichst kurzer Zeit durchzuführen. Die Wirksamkeit dieser Parameter muss noch ermittelt werden. 
Direkt zu Beginn der Versuchsreihe wurde neues Kaffeepulver (Tanzania Coffee, Röstzeit 18:19 Minuten, T-Out 186 °C) geöffnet. Dies führte zu Problemen im parametrierten Kaffeebezug. Ferner ist auch die Bypass-Schließung als Problemfaktor zu notieren. 
Eine Unterscheidung zwischen Fall 1 und 2 gelang sehr zügig, da beide Messwerte (Durchfluss und Brühgruppendruck) stark divergieren. 
Problematisch gestaltet sich die Erkennung des Fehlerfalls 3. Bei den gefahrenen Testreihen konnte zeitweise kein Unterschied zwischen Fall 2 und 3 erkannt werden, da sich in beiden Fällen ein Gegendruck von ca 13 bar und ein Durchfluss von 0 cm3/s einstellte (s. Abb. 1 und 2). 
Eine Veränderung des Mahlgrades verbesserte die Differenzierung zwischen Fall 2 und 3, da nun ein Durchfluss (ca. 1,5 cm3/s) sowie ein geringerer statischer Brühgruppendruck (9-11 bar je nach Mahlgrad) für Fall 3 festgestellt werden konnte (s. Abb. 3).

Als erste Erkenntnis kann somit festgehalten werden, dass ein spezifischer Mahlgrad je nach Kaffeesorte eingehalten werden muss, um eine fehlerfreie Erkennung zwischen Fall 2 und 3 zu ermöglichen. 
Im aktuellen Fall (Pumpenleistung 2000 mV; Bypass 0; Dosierventil 30; Tanzania Coffee, Röstzeit 18:19 Minuten, T-Out 186 °C) ist dies der Mahlgrad 4. 
Folgeversuche sind jedoch notwendig, um eine gewisse Wiederholgenauigkeit erzielen zu können. 
Sind diese erfolgreich, so kann eine erste Programmierung der Fallunterscheidung vorgenommen werden. 
Außerdem ist es sinnvoll, eine Kennlinie Maximaler Brühgruppendruck bei Bypass auf 0 Schritte/Pumpenleistung zu erstellen, um das Reinigungsprogramm auch für neue Parameter zu befähigen. 
Im weiteren Verlauf (voraussichtlich nach der initialen Programmierung und Testphase) muss geprüft werden, inwiefern der Parameter Durchfluss als Messwert zur frühzeitigen Erkennung des Falles 2 geeignet ist. In Testläufen dauerte es ca. 15 Sekunden, bis ein Durchfluss von 0 und somit das Vorliegen einer Rückspül-Reinigung festgestellt werden konnte. 

Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass bei einer Miteinbeziehung dieses Wertes in die Fallunterscheidung frühestens nach 15-20 Sekunden erkannt werden kann, ob tatsächlich eine Rückspülreinigung stattfinden soll oder ob der Fehlerfall 3 eingetreten ist.

= Armin Rohnen, 21.02.2022 =
Auf Tastendruck soll ein Spülvorgang ausgelöst werden.
Befindet sich kein Blindsieb im Siebträger ist bei definierter Pumpenleistung ein Durchfluss zu erkennen. Dabei sollte zwischen dem Zuständen "Siebträger mit Kaffeepuk", "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" unterschieden werden können. Für die Fälle "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" soll ein Flush-Vorgang aktiviert werden. Für "Siebträger mit Kaffeepuk" wird eine Fehlbedienung angenommen.

Befindet sich ein Blindsieb im Siebträger, dann stellt sich bei definierter Pumpenleistung ein statischer Druck ein und es erfolgt kein bzw. lediglich marginaler Durchfluss. Dieses Merkmal wird dazu verwendet eine halbautomatische Rückspülreinigung durch zu führen.

Spülvorgänge (Labor)

2023-05-10T10:22:18Z

Simon Thrainer:

Spülvorgänge (Labor)

2023-05-09T16:51:28Z

Simon Thrainer: /* Simon Thrainer, 08.05.23 */

=Simon Thrainer, 08.05.23=

==Bisheriger Stand==
Ausgehend von den vorherigen Untersuchungsergebnissen wurde der Grundaufbau des Programmcodes für die Spülvorgänge geschrieben. Zunächst wurde nur mit Statusausgaben geprüft, ob der Ablauf und die Erkennung des Fehlerfalls funktionieren. 
Durch Nachfrage bei der Kaffeewerkstatt München ist nun bekannt, dass für das verwendete Reinigungsmittel eine Reinigungstemperatur von ca. 90…95 °C optimal ist.
==Aktueller Stand==
Es wurden die Ansteuerung der Ventile, Pumpenleistung und Drosselventile in den Programmcode aufgenommen. 
Mit Softwarestand 08.05.23 funktioniert die Fallunterscheidung von "Flush", Rückspülung und Fehlerfall über die bereits beschriebene Doppelabfrage von Durchfluss und Brühgruppendruck in einer if-elseif-else-Bedingung. Alternativ könnte dies mithilfe von switch-case-Bedingungen umgesetzt werden, was evtl. zu besserer Übersichtlichkeit führen könnte, aber nicht unbedingt zweckdienlicher sein muss. 
Der Reinigungs-Button im GUI wird bei Betätigung inaktiviert und nach Abschluss eines der Programme wieder aktiviert. 
Zum Programmstart werden zuerst die Ventile Y01, Y06, Y07 geöffnet, der Pumpenbypass auf 0 geschlossen und die Pumpenleistung auf 2000 mV eingestellt, sodass Mischwasser in die Brühgruppe gefördert wird. Da die vorgeschlagene Reinigungstemperatur von 90…95 °C zum letzten Labortag noch nicht bekannt war muss die Einstellung des Dosierventils neu erprobt werden. 
Nach 15 s (, die sich als nötig bzw. ausreichend herausgestellt haben, um die Fälle unterscheiden zu können) wird die im Wiki-Eintrag vom 21.04.23 bereits beschriebene Doppelabfrage von Durchflussrate und Brühgruppendruck durchgeführt. 
* Bei Erkennung des "Flush" bei einer Durchflussrate > 3 cm3/s und Druck < 1bar werden die Pumpenleistung auf 0 mV und alle Ventile bis auf das Rückspülventil Y08 geschlossen, ü ber das der Druck aus der Brühgruppe für eine Sekunde abgelassen wird. Am Ende sind alle Ventile geschlossen. 
* Bei Erkennung der Rückspülung werden aktuell alle Ventile geschlossen, 100 s gewartet, damit sich das Reinigungsmittel auflöst und in der Brühgruppe einwirken kann. Anschließend wird ca. 20 s lang bei Öffnung von Y01, Y06, Y07, Y08 durch die Rückspülleitung durchgespült, die Pumpenleistung abgeschaltet und alle Ventile geschlossen. 
* Im Fehlerfall, d.h. wenn keiner der anderen beiden Fälle zutrifft, wird wie beim "Flush" zuerst die Pumpe abgeschaltet, über das Rückspülventil Y08 Druck abgelassen und dann alle Ventile geschlossen. 
==Zukünftige Aufgaben==
Das gesamte Reinigungsprogramm muss noch ausgiebig getestet werden. Außerdem gibt es noch keine Erkenntnisse, ob die bisher angenommen Reinigungsabläufe, besonders die Rückspülung, zur Reinigung ausreichen. 
Nach einer Demonstration des Rückspülvorgangs an einer normalen Siebträgermaschine durch Armin Rohnen könnte es nötig sein, mehrmals Druck aufzubauen bzw. Wasser nachzufördern, damit sich das Reinigungsmittel vollständig auflöst. 
Das Maß für eine ausreichende Rückspülung ist, dass sich das Reinigungspulver vollständig aufgelöst hat und restlos aus der Maschine gespült wurde. 
Eine Möglichkeit, die sich durch die Rückspülleitung ergibt, ist, bei geöffnetem Rückspülventil einen geringen Durchfluss in der Brühgruppe zu erzeugen, wodurch sich das Reinigungsmittel schneller lösen könnte. 
Eine Optimierung der Reinigungsabläufe wäre als ToDo für eine zukünftige Versuchsgruppe denkbar.

= Madita vom Stein, 21.04.2023 =
[[Datei:20230417 Abbildung 4.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 4: Bildunterschrift|Abbildung 4: Bildunterschrift]]
Für die Einführung eines Reinigungsprogrammes wurden am 17.04.2023 weitere Versuche durchgeführt. 
Durch die Versuche sollte die Unterscheidbarkeit von Fehlerfällen zu den beiden Reinigungsoptionen (Flush oder Rückspülung) anhand des Brühgruppendruckes, sowie des Durchflusses quantifiziert werden. Die einzelnen Fälle sind im Eintrag vom 04.04.2023 näher erläutert. 
In den Versuchen wurde der Fehlerfall, also der Start des Reinigungsprogrammes bei eingespanntem Siebträger mit Kaffee, mit variierenden Parametern simuliert. Im Reinigungsprogramm wird voraussichtlich eine Wassertemperatur an der Brühgruppe um die 70 °C angestrebt, wobei der genaue Temperaturwert bei der Kaffeewerkstatt München erfragt wird. 
Der Versuch mit den Parametern 2000 mV Pumpenleistung, Durchflussventil 80 % geschlossen, Pumpenbypass 0 % offen, Mahlgrad 4 hat ergeben, dass der in diesem Fall auftretende Maximaldruck in der Brühgruppe von 10,5 bar nach 20 Sekunden auftritt.
Dadurch, und durch die vorangegangenen Versuche mit Blindsieb und ohne Gegendruck, ist die Fallunterscheidung nach 15-20 Sekunden mit folgenden Werten für das Reinigungsprogramm denkbar. Vorausgesetzt ist aktuell ein Reinigungsprogramm, das mit 2000 mV Pumpenleistung, 80% geschlossenem Dosierventil und geschlossenem Pumpenbypass fährt [Diagramm 1]. 
Sind 15-20 Sekunden nach Start des Reinigungsprogrammes gleichzeitig der Durchfluss höher als 3 cm3/s und der Boilerdruck kleiner als drei bar, so wird der Fall 1) Flush erkannt. Dieses Reinigungsprogramm wurde also korrekt durchlaufen und stoppt nun regulär. 
Werden nach Ablauf von 15-20 Sekunden nach Start der Reinigung hingegen ein Durchfluss von kleiner 1 cm3/s, sowie ein Boilerdruck von über 12 bar gemessen, wird der Fall 2) Rückspülung erkannt. Aufgrund des Blindsiebs liegt ein hoher Druck vor, der wiederum das Abschalten der Pumpe herbeiführt und den Durchfluss stoppt. Es wird eine noch näher zu spezifizierende Zeit lang abgewartet, damit das Reinigungsmittel in das Blindsieb und in die Brühgruppe einwirken kann. Ob zusätzlich ein mehrmaliger Druckaufbau zur Reinigung notwendig ist, wird noch festgestellt. Anschließend wird die Pumpenleistung wieder auf 2000 mV gesetzt, um zu spülen. Hierfür wird das Rückspülventil (Y08) geöffnet. Hiernach stoppt der Durchfluss erneut, damit das Reinigungsmittel auch in den Schläuchen der Rückspülung einwirken kann. Zum Abschluss des Programmes wird die Pumpe noch einmal aktiviert und so die Maschine gespült. 
Liegt keiner der beiden beschriebenen Parameterkombinationen vor, liegt ein Fehlerfall vor. Sollte ein Siebträger mit Kaffee eingespannt sein und versehentlich die Reinigung gestartet werden, liegt ein Brühgruppendruck von ungefähr 10,5 bar vor und es gibt je nach Mahlgrad wenig bis keinen Durchfluss. Es wird eine Fehlermeldung ausgegeben. 
Mit den genannten drei Parameterkombinationen sind die beiden Reinigungsoptionen, sowie der vorstellbare Fehlerfall abgedeckt. Um auch auf weitere, nicht absehbare Fehler durch fehlerhafte Betätigung des Reinigungsprogrammes korrekt reagieren zu können, soll der Fehlerfall im Programmcode nicht als weitere If-Abfrage mit Parametern erkannt werden, sondern automatisch durch eine „else“-Anweisung eingeleitet werden, sollte keiner der beiden Reinigungszustände durch die Doppelwertprüfung erkannt werden. 

== Übersicht über die Versuchsdaten ==
* Pumpenleistung 2000 mV
* Dosierventilstellung 80
* Bypass 0, Mahlgrad 4
* Reinigungstemperatur (ca. 70 °C)
-> ca. 10,5 bar max. Brühgruppendruck nach ca. 20 sek.

= Hendrik Wegjan, 04.04.2023 =
[[Datei:20230413 Reinigungsprogramm Blindsieb 2000mV BP0 DV30.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 1: Erreichen des Maximaldrucks mit Blindsieb (Fall 2)]] 
[[Datei:20230417 Reinigungsprogramm Kaffeebezug MG3 2000mV BP0 DV30 heiß.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 2: Erreichen des Maximaldrucks bei Kaffeebezug mit Mahlgrad 3 (Fehlerfall)]] 
[[Datei:20230417 Reinigungsprogramm Kaffeebezug MG4 2000mV BP0 DV30 heiß.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 3: Kaffeebezug mit Mahlgrad 4, kein Erreichen d. Maximaldrucks]] 
Für die Umsetzung der Spülvorgänge wurden zunächst geeignete Prüfparameter zur Unterscheidung der einzelnen Prozesse definiert.

Fall 1) Kein Siebträger oder Siebträger ohne Kaffeepuck 
Im Fall 1 bildet sich an der Brühgruppe kein/kaum Gegendruck auf, als erster Grenzwert wurde 1 bar festgehalten. Außerdem steigt der Durchfluss deutlich über 1cm3/s an. Bei Erkennung dieses Falles wird ein sogenannter „Flush“ (Durchspülung) aktiviert.

Fall 2) Siebträger mit Blindsieb 
Hier entsteht der bei der vorgegebenen Pumpenleistung maximal mögliche Gegendruck in der Brühgruppe, zudem wird der Durchfluss 0. Bei Erkennung dieses Falles wird eine Rückspülreinigung initiiert.

Fall 3) Siebträger mit Kaffeepuck (Fehlerfall) 
Bei einem regelkonformen Kaffeebezug entsteht ein Brühgruppendruck von ca 9 bar und ein Durchfluss von 1 cm3/s. Diese Werte werden auch hier verwendet, um die fehlerhafte Eingabe zu erkennen. Bei Erkennung dieses Falles wird ein Fehler ausgegeben.

Weiterhin wurde ein geschlossener Bypass für sämtliche Reinigungsprogramme definiert. Zielsetzung ist es, eine Reinigung mit möglichst hohem Druck (Fall 2) bzw. mit möglichst hohem Durchfluss (Fall 1) und somit in möglichst kurzer Zeit durchzuführen. Die Wirksamkeit dieser Parameter muss noch ermittelt werden. 
Direkt zu Beginn der Versuchsreihe wurde neues Kaffeepulver (Tanzania Coffee, Röstzeit 18:19 Minuten, T-Out 186 °C) geöffnet. Dies führte zu Problemen im parametrierten Kaffeebezug. Ferner ist auch die Bypass-Schließung als Problemfaktor zu notieren. 
Eine Unterscheidung zwischen Fall 1 und 2 gelang sehr zügig, da beide Messwerte (Durchfluss und Brühgruppendruck) stark divergieren. 
Problematisch gestaltet sich die Erkennung des Fehlerfalls 3. Bei den gefahrenen Testreihen konnte zeitweise kein Unterschied zwischen Fall 2 und 3 erkannt werden, da sich in beiden Fällen ein Gegendruck von ca 13 bar und ein Durchfluss von 0 cm3/s einstellte (s. Abb. 1 und 2). 
Eine Veränderung des Mahlgrades verbesserte die Differenzierung zwischen Fall 2 und 3, da nun ein Durchfluss (ca. 1,5 cm3/s) sowie ein geringerer statischer Brühgruppendruck (9-11 bar je nach Mahlgrad) für Fall 3 festgestellt werden konnte (s. Abb. 3).

Als erste Erkenntnis kann somit festgehalten werden, dass ein spezifischer Mahlgrad je nach Kaffeesorte eingehalten werden muss, um eine fehlerfreie Erkennung zwischen Fall 2 und 3 zu ermöglichen. 
Im aktuellen Fall (Pumpenleistung 2000 mV; Bypass 0; Dosierventil 30; Tanzania Coffee, Röstzeit 18:19 Minuten, T-Out 186 °C) ist dies der Mahlgrad 4. 
Folgeversuche sind jedoch notwendig, um eine gewisse Wiederholgenauigkeit erzielen zu können. 
Sind diese erfolgreich, so kann eine erste Programmierung der Fallunterscheidung vorgenommen werden. 
Außerdem ist es sinnvoll, eine Kennlinie Maximaler Brühgruppendruck bei Bypass auf 0 Schritte/Pumpenleistung zu erstellen, um das Reinigungsprogramm auch für neue Parameter zu befähigen. 
Im weiteren Verlauf (voraussichtlich nach der initialen Programmierung und Testphase) muss geprüft werden, inwiefern der Parameter Durchfluss als Messwert zur frühzeitigen Erkennung des Falles 2 geeignet ist. In Testläufen dauerte es ca. 15 Sekunden, bis ein Durchfluss von 0 und somit das Vorliegen einer Rückspül-Reinigung festgestellt werden konnte. 

Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass bei einer Miteinbeziehung dieses Wertes in die Fallunterscheidung frühestens nach 15-20 Sekunden erkannt werden kann, ob tatsächlich eine Rückspülreinigung stattfinden soll oder ob der Fehlerfall 3 eingetreten ist.

= Armin Rohnen, 21.02.2022 =
Auf Tastendruck soll ein Spülvorgang ausgelöst werden.
Befindet sich kein Blindsieb im Siebträger ist bei definierter Pumpenleistung ein Durchfluss zu erkennen. Dabei sollte zwischen dem Zuständen "Siebträger mit Kaffeepuk", "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" unterschieden werden können. Für die Fälle "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" soll ein Flush-Vorgang aktiviert werden. Für "Siebträger mit Kaffeepuk" wird eine Fehlbedienung angenommen.

Befindet sich ein Blindsieb im Siebträger, dann stellt sich bei definierter Pumpenleistung ein statischer Druck ein und es erfolgt kein bzw. lediglich marginaler Durchfluss. Dieses Merkmal wird dazu verwendet eine halbautomatische Rückspülreinigung durch zu führen.

Spülvorgänge (Labor)

2023-05-09T16:21:35Z

Simon Thrainer:

=Simon Thrainer, 08.05.23=

==Bisheriger Stand==
Ausgehend von den vorherigen Untersuchungsergebnissen wurde der Grundaufbau des Programmcodes für die Spülvorgänge geschrieben. Zunächst wurde nur mit Statusausgaben geprüft, ob der Ablauf und die Erkennung des Fehlerfalls funktionieren. 
Durch Nachfrage bei der Kaffeewerkstatt München ist nun bekannt, dass für das verwendete Reinigungsmittel eine Reinigungstemperatur von ca. 90…95 °C optimal ist.
==Aktueller Stand==
Es wurden die Ansteuerung der Ventile, Pumpenleistung und Drosselventile in den Programmcode aufgenommen. 
Mit Softwarestand 08.05.23 funktioniert die Fallunterscheidung von Flush, Rückspülung und Fehlerfall über die bereits beschriebene Doppelabfrage von Durchfluss und Brühgruppendruck in einer if-elseif-else-Bedingung. Alternativ könnte dies mithilfe von switch-case-Bedingungen umgesetzt werden, was evtl. zu besserer Übersichtlichkeit führen könnte, aber nicht unbedingt zweckdienlicher sein muss. 
Der Reinigungs-Button im GUI wird bei Betätigung inaktiviert und nach Abschluss eines der Programme wieder aktiviert. 
Zum Programmstart werden zuerst die Ventile Y01, Y06, Y07 geöffnet, der Pumpenbypass auf 0 geschlossen und die Pumpenleistung auf 2000 mV eingestellt, sodass Mischwasser in die Brühgruppe gefördert wird. Da die vorgeschlagene Reinigungstemperatur von 90…95 °C zum letzten Labortag noch nicht bekannt war muss die Einstellung des Dosierventils neu erprobt werden. 
Nach 15 s (, die sich als nötig bzw. ausreichend herausgestellt haben, um die Fälle unterscheiden zu können) wird die im Wiki-Eintrag vom 21.04.23 bereits beschriebene Doppelabfrage von Durchflussrate und Brühgruppendruck durchgeführt. 
* Bei Erkennung des Flush bei einer Durchflussrate > 3 cm3/s und Druck < 1bar werden die Pumpenleistung auf 0 mV und alle Ventile bis auf das Rückspülventil Y08 geschlossen, ü ber das der Druck aus der Brühgruppe für eine Sekunde abgelassen wird. Am Ende sind alle Ventile geschlossen. 
* Bei Erkennung der Rückspülung werden aktuell alle Ventile geschlossen, 100 s gewartet, damit sich das Reinigungsmittel auflöst und in der Brühgruppe einwirken kann. Anschließend wird ca. 20 s lang bei Öffnung von Y01, Y06, Y07, Y08 durch die Rückspülleitung durchgespült, die Pumpenleistung abgeschaltet und alle Ventile geschlossen. 
* Im Fehlerfall, d.h. wenn keiner der anderen beiden Fälle zutrifft, wird wie beim Flush zuerst die Pumpe abgeschaltet, über das Rückspülventil Y08 Druck abgelassen und dann alle Ventile geschlossen. 
==Zukünftige Aufgaben==
Das gesamte Reinigungsprogramm muss noch ausgiebig getestet werden. Außerdem gibt es noch keine Erkenntnisse, ob die bisher angenommen Reinigungsabläufe, besonders die Rückspülung, zur Reinigung ausreichen. 
Nach einer Demonstration des Rückspülvorgangs an einer normalen Siebträgermaschine durch Armin Rohnen könnte es nötig sein, mehrmals Druck aufzubauen bzw. Wasser nachzufördern, damit sich das Reinigungsmittel vollständig auflöst. 
Das Maß für eine ausreichende Rückspülung ist, dass sich das Reinigungspulver vollständig aufgelöst hat und restlos aus der Maschine gespült wurde. 
Eine Möglichkeit, die sich durch die Rückspülleitung ergibt, ist, bei geöffnetem Rückspülventil einen geringen Durchfluss in der Brühgruppe zu erzeugen, wodurch sich das Reinigungsmittel schneller lösen könnte. 
Eine Optimierung der Reinigungsabläufe wäre als ToDo für eine zukünftige Versuchsgruppe denkbar.

= Madita vom Stein, 21.04.2023 =
[[Datei:20230417 Abbildung 4.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 4: Bildunterschrift|Abbildung 4: Bildunterschrift]]
Für die Einführung eines Reinigungsprogrammes wurden am 17.04.2023 weitere Versuche durchgeführt. 
Durch die Versuche sollte die Unterscheidbarkeit von Fehlerfällen zu den beiden Reinigungsoptionen (Flush oder Rückspülung) anhand des Brühgruppendruckes, sowie des Durchflusses quantifiziert werden. Die einzelnen Fälle sind im Eintrag vom 04.04.2023 näher erläutert. 
In den Versuchen wurde der Fehlerfall, also der Start des Reinigungsprogrammes bei eingespanntem Siebträger mit Kaffee, mit variierenden Parametern simuliert. Im Reinigungsprogramm wird voraussichtlich eine Wassertemperatur an der Brühgruppe um die 70 °C angestrebt, wobei der genaue Temperaturwert bei der Kaffeewerkstatt München erfragt wird. 
Der Versuch mit den Parametern 2000 mV Pumpenleistung, Durchflussventil 80 % geschlossen, Pumpenbypass 0 % offen, Mahlgrad 4 hat ergeben, dass der in diesem Fall auftretende Maximaldruck in der Brühgruppe von 10,5 bar nach 20 Sekunden auftritt.
Dadurch, und durch die vorangegangenen Versuche mit Blindsieb und ohne Gegendruck, ist die Fallunterscheidung nach 15-20 Sekunden mit folgenden Werten für das Reinigungsprogramm denkbar. Vorausgesetzt ist aktuell ein Reinigungsprogramm, das mit 2000 mV Pumpenleistung, 80% geschlossenem Dosierventil und geschlossenem Pumpenbypass fährt [Diagramm 1]. 
Sind 15-20 Sekunden nach Start des Reinigungsprogrammes gleichzeitig der Durchfluss höher als 3 cm3/s und der Boilerdruck kleiner als drei bar, so wird der Fall 1) Flush erkannt. Dieses Reinigungsprogramm wurde also korrekt durchlaufen und stoppt nun regulär. 
Werden nach Ablauf von 15-20 Sekunden nach Start der Reinigung hingegen ein Durchfluss von kleiner 1 cm3/s, sowie ein Boilerdruck von über 12 bar gemessen, wird der Fall 2) Rückspülung erkannt. Aufgrund des Blindsiebs liegt ein hoher Druck vor, der wiederum das Abschalten der Pumpe herbeiführt und den Durchfluss stoppt. Es wird eine noch näher zu spezifizierende Zeit lang abgewartet, damit das Reinigungsmittel in das Blindsieb und in die Brühgruppe einwirken kann. Ob zusätzlich ein mehrmaliger Druckaufbau zur Reinigung notwendig ist, wird noch festgestellt. Anschließend wird die Pumpenleistung wieder auf 2000 mV gesetzt, um zu spülen. Hierfür wird das Rückspülventil (Y08) geöffnet. Hiernach stoppt der Durchfluss erneut, damit das Reinigungsmittel auch in den Schläuchen der Rückspülung einwirken kann. Zum Abschluss des Programmes wird die Pumpe noch einmal aktiviert und so die Maschine gespült. 
Liegt keiner der beiden beschriebenen Parameterkombinationen vor, liegt ein Fehlerfall vor. Sollte ein Siebträger mit Kaffee eingespannt sein und versehentlich die Reinigung gestartet werden, liegt ein Brühgruppendruck von ungefähr 10,5 bar vor und es gibt je nach Mahlgrad wenig bis keinen Durchfluss. Es wird eine Fehlermeldung ausgegeben. 
Mit den genannten drei Parameterkombinationen sind die beiden Reinigungsoptionen, sowie der vorstellbare Fehlerfall abgedeckt. Um auch auf weitere, nicht absehbare Fehler durch fehlerhafte Betätigung des Reinigungsprogrammes korrekt reagieren zu können, soll der Fehlerfall im Programmcode nicht als weitere If-Abfrage mit Parametern erkannt werden, sondern automatisch durch eine „else“-Anweisung eingeleitet werden, sollte keiner der beiden Reinigungszustände durch die Doppelwertprüfung erkannt werden. 

== Übersicht über die Versuchsdaten ==
* Pumpenleistung 2000 mV
* Dosierventilstellung 80
* Bypass 0, Mahlgrad 4
* Reinigungstemperatur (ca. 70 °C)
-> ca. 10,5 bar max. Brühgruppendruck nach ca. 20 sek.

= Hendrik Wegjan, 04.04.2023 =
[[Datei:20230413 Reinigungsprogramm Blindsieb 2000mV BP0 DV30.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 1: Erreichen des Maximaldrucks mit Blindsieb (Fall 2)]] 
[[Datei:20230417 Reinigungsprogramm Kaffeebezug MG3 2000mV BP0 DV30 heiß.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 2: Erreichen des Maximaldrucks bei Kaffeebezug mit Mahlgrad 3 (Fehlerfall)]] 
[[Datei:20230417 Reinigungsprogramm Kaffeebezug MG4 2000mV BP0 DV30 heiß.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 3: Kaffeebezug mit Mahlgrad 4, kein Erreichen d. Maximaldrucks]] 
Für die Umsetzung der Spülvorgänge wurden zunächst geeignete Prüfparameter zur Unterscheidung der einzelnen Prozesse definiert.

Fall 1) Kein Siebträger oder Siebträger ohne Kaffeepuck 
Im Fall 1 bildet sich an der Brühgruppe kein/kaum Gegendruck auf, als erster Grenzwert wurde 1 bar festgehalten. Außerdem steigt der Durchfluss deutlich über 1cm3/s an. Bei Erkennung dieses Falles wird ein sogenannter „Flush“ (Durchspülung) aktiviert.

Fall 2) Siebträger mit Blindsieb 
Hier entsteht der bei der vorgegebenen Pumpenleistung maximal mögliche Gegendruck in der Brühgruppe, zudem wird der Durchfluss 0. Bei Erkennung dieses Falles wird eine Rückspülreinigung initiiert.

Fall 3) Siebträger mit Kaffeepuck (Fehlerfall) 
Bei einem regelkonformen Kaffeebezug entsteht ein Brühgruppendruck von ca 9 bar und ein Durchfluss von 1 cm3/s. Diese Werte werden auch hier verwendet, um die fehlerhafte Eingabe zu erkennen. Bei Erkennung dieses Falles wird ein Fehler ausgegeben.

Weiterhin wurde ein geschlossener Bypass für sämtliche Reinigungsprogramme definiert. Zielsetzung ist es, eine Reinigung mit möglichst hohem Druck (Fall 2) bzw. mit möglichst hohem Durchfluss (Fall 1) und somit in möglichst kurzer Zeit durchzuführen. Die Wirksamkeit dieser Parameter muss noch ermittelt werden. 
Direkt zu Beginn der Versuchsreihe wurde neues Kaffeepulver (Tanzania Coffee, Röstzeit 18:19 Minuten, T-Out 186 °C) geöffnet. Dies führte zu Problemen im parametrierten Kaffeebezug. Ferner ist auch die Bypass-Schließung als Problemfaktor zu notieren. 
Eine Unterscheidung zwischen Fall 1 und 2 gelang sehr zügig, da beide Messwerte (Durchfluss und Brühgruppendruck) stark divergieren. 
Problematisch gestaltet sich die Erkennung des Fehlerfalls 3. Bei den gefahrenen Testreihen konnte zeitweise kein Unterschied zwischen Fall 2 und 3 erkannt werden, da sich in beiden Fällen ein Gegendruck von ca 13 bar und ein Durchfluss von 0 cm3/s einstellte (s. Abb. 1 und 2). 
Eine Veränderung des Mahlgrades verbesserte die Differenzierung zwischen Fall 2 und 3, da nun ein Durchfluss (ca. 1,5 cm3/s) sowie ein geringerer statischer Brühgruppendruck (9-11 bar je nach Mahlgrad) für Fall 3 festgestellt werden konnte (s. Abb. 3).

Als erste Erkenntnis kann somit festgehalten werden, dass ein spezifischer Mahlgrad je nach Kaffeesorte eingehalten werden muss, um eine fehlerfreie Erkennung zwischen Fall 2 und 3 zu ermöglichen. 
Im aktuellen Fall (Pumpenleistung 2000 mV; Bypass 0; Dosierventil 30; Tanzania Coffee, Röstzeit 18:19 Minuten, T-Out 186 °C) ist dies der Mahlgrad 4. 
Folgeversuche sind jedoch notwendig, um eine gewisse Wiederholgenauigkeit erzielen zu können. 
Sind diese erfolgreich, so kann eine erste Programmierung der Fallunterscheidung vorgenommen werden. 
Außerdem ist es sinnvoll, eine Kennlinie Maximaler Brühgruppendruck bei Bypass auf 0 Schritte/Pumpenleistung zu erstellen, um das Reinigungsprogramm auch für neue Parameter zu befähigen. 
Im weiteren Verlauf (voraussichtlich nach der initialen Programmierung und Testphase) muss geprüft werden, inwiefern der Parameter Durchfluss als Messwert zur frühzeitigen Erkennung des Falles 2 geeignet ist. In Testläufen dauerte es ca. 15 Sekunden, bis ein Durchfluss von 0 und somit das Vorliegen einer Rückspül-Reinigung festgestellt werden konnte. 

Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass bei einer Miteinbeziehung dieses Wertes in die Fallunterscheidung frühestens nach 15-20 Sekunden erkannt werden kann, ob tatsächlich eine Rückspülreinigung stattfinden soll oder ob der Fehlerfall 3 eingetreten ist.

= Armin Rohnen, 21.02.2022 =
Auf Tastendruck soll ein Spülvorgang ausgelöst werden.
Befindet sich kein Blindsieb im Siebträger ist bei definierter Pumpenleistung ein Durchfluss zu erkennen. Dabei sollte zwischen dem Zuständen "Siebträger mit Kaffeepuk", "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" unterschieden werden können. Für die Fälle "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" soll ein Flush-Vorgang aktiviert werden. Für "Siebträger mit Kaffeepuk" wird eine Fehlbedienung angenommen.

Befindet sich ein Blindsieb im Siebträger, dann stellt sich bei definierter Pumpenleistung ein statischer Druck ein und es erfolgt kein bzw. lediglich marginaler Durchfluss. Dieses Merkmal wird dazu verwendet eine halbautomatische Rückspülreinigung durch zu führen.

Versuche:Mischwassertemperatur-Druck

2023-05-09T16:08:51Z

Simon Thrainer: /* Simon Thrainer, 25.04.2023 */

=08.05.2023 Simon Thrainer=

Aus den Versuchsdaten wurden Kennfelder (Abbildung 5 und 6) erstellt, die die Entwicklung des Brühgruppendrucks über 20 Sekunden, nachdem der Druck das erste Mal über 200 mbar ansteigt, zeigt. Die Versuche wurden für die Bypassstellungen 0 und 50 bei den Mischwassertemperaturen (zu Beginn des Bezugs) 24 °C (nur Bypass 0), 25 °C (nur Bypass 50), 40 °C, 50 °C, 60 °C, 70 °C, 80 °C und 90 °C durchgeführt. 

[[Datei:20230419 Kennfeld Druck BP0 Thrainer.png|thumb|1000px|gerahmt|links|alternativtext=Abbildung 5: Kennfeld Brühgruppendruck Bypass 0|Abbildung 5: Kennfeld Brühgruppendruck Bypass 0]]
[[Datei:20230419 Kennfeld Druck BP50 Thrainer.png|thumb|1000px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 6: Kennfeld Brühgruppendruck Bypass 50|Abbildung 6: Kennfeld Brühgruppendruck Bypass 50]] 
 
Außerdem wurden die Kennlinien für die Brühgruppendrücke nach jeweils 10 s (Abbildung 7: BP0 und Abbildung 9: BP50) und 20 s (Abbildung 8: BP0 und Abbildung 10: BP50) erstellt. 
[[Datei:20230508 Kennlinie Druck BP0 nach 10s Thrainer.png|1000px|gerahmt|links|alternativtext=Abbildung 7: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 0 nach 10 s|Abbildung 7: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 0 nach 10 s]]
[[Datei:20230508 Kennlinie Druck BP0 nach 20s Thrainer.png|1000px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 8: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 0 nach 20 s|Abbildung 8: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 0 nach 20 s]] 

 
[[Datei:20230508 Kennlinie Druck BP50 nach 10s Thrainer.png|1000px|gerahmt|links|alternativtext=Abbildung 9: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 0 nach 10 s|Abbildung 9: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 0 nach 10 s]]
[[Datei:20230508 Kennlinie Druck BP50 nach 20s Thrainer.png|1000px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 10: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 50 nach 20 s|Abbildung 10: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 50 nach 20 s]] 
 
Die Versuchsergebnisse sind bereits im Wiki-Eintrag vom 25.04.23 beschrieben 

= Simon Thrainer, 25.04.2023 =

== 1. verwendete Parameter ==
Um den maximalen Brühgruppendruck bei Kaffeebezug in Abhängigkeit von der Mischwassertemperatur zu untersuchen, wurden am Mo, 17.04.23 Versuche mit den folgenden Parametern durchgeführt: 
• Mahlgrad: 3 
• Kaffeemenge: 17,5 g 
• Tamperdruck: 12 kg 
• Pumpensteuerspannnung: 2000mV 
• Bypass: 50 (Versuchsreihe 1) und 0 (Versuchsreihe 2) 
• Mischwassertemperatur zu Beginn des Bezugs: 24°C (nur Bypass 0), 40°C, 50°C, 60°C, 70°C, 80°C, 90°C 

== 2. Allgemeine Beobachtungen ==
Grundsätzlich war bei beiden Bypassstellungen zu sehen, dass der maximal erreichte Brühgruppendruck mit höherer Temperatur zunimmt und der Durchfluss abnimmt (s. Abbildung 1&2). 
Dabei sei angemerkt, dass bei Bypass 0 der maximale Druck von 13,2 bar (bei dem sich normalerweise die Pumpe abschaltet), bereits bei einer Temperatur von 40°C erreicht wird, und sich bei höheren Temperaturen nur noch die Geschwindigkeit des Druckanstiegs steigert und der Durchfluss abnimmt. Der Grenzwert von 13,2 bar ist gegeben durch den Messbereich des Drucksensors in der Brühgruppe. 

== 3. Versuchsreihe mit Bypass 0 ==
Die Diagramme für Bypass 0 bei 24°C und 90°C Mischwassertemperatur im Vergleich: 
[[Datei:20230425 BP0 24C Thrainer.png|thumb|750px|gerahmt|links|alternativtext=Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 cm3/s ein.|Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 cm3/s ein.]]
[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 90C Thrainer.png|thumb|750px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 cm3/s.|Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 cm3/s.]]

 

== 4. Versuchsreihe mit Bypass 50 ==
Bei Bypass 50 stellt sich ein geringerer maximaler Druck von ca. 10 bar ein, der allerdings erst bei 90°C erreicht wird. Der Durchfluss ist mit 0,4…1 cm3/s allgemein geringer als beim geschlossenen Bypass. Die Beobachtungen sind ähnlich zu denen bei Bypass 0.

== 5. Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ==

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 60C Thrainer.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 3: BP0, 60°C: Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ca. 5…10°C|Abbildung 3: BP0, 60°C: Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ca. 5…10°C]]Des Weiteren wurde bei den Versuchen festgestellt, dass sich die Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur mit steigenden absoluten Temperaturen vergrößert. Es wird auch ein Einfluss des Durchflusses auf den Temperaturunterschied vermutet, sodass bei geringerem Durchfluss weniger Wärme zur Brühgruppe transportiert wird und auch dadurch die Differenz größer wird, was aber nicht belegt ist.
Der Unterschied von ca. 5…10°C zwischen Mischwasser und Brühgruppe bei 60°C (Abbildung 3) Mischwassertemperatur ist geringer als der Unterschied von ca. 20…25°C bei 90°C (Abbildung 2) Mischwassertemperatur.
Die Einflüsse auf Unterschiede zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur können von einer zukünftigen Versuchsgruppe genauer untersucht werden.

Es kann vorkommen, dass die Brühgruppentemperatur über die des Mischwassers ansteigt (Abbildung 4). Das liegt an den Magnetventilen, die dem Wasser aufgrund der Wärmeleitfähigkeit der Messingkörper sowohl Wärme entziehen als auch zuführen können, je nachdem wie stark sich die Ventile im vorherigen Betrieb aufgeheizt haben. Bei zukünftig verwendeten Kunststoffventilen sollte dieser Effekt nicht mehr bzw. nur schwach auftreten

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP50 40C Thrainer.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 4: BP 50, 40°C: Brühgruppentemperatur höher als Mischwassertemperatur|Abbildung 4: BP 50, 40°C: Brühgruppentemperatur höher als Mischwassertemperatur]]
 

== 6. Anmerkungen ==
Die quantitative Auswertung der gesammelten Daten und die Erstellung von Kennlinien erfolgt nach der Besprechung der Erkenntnisse am 21.04.23.

Im Verlauf des Labortags wurde eine neue Packung des Werkstattkaffees vom 18.02.23 geöffnet.

= Armin Rohnen, 18.04.2023 =
Durch Versuche für die Rückspülerkennung wurde festgestellt, dass sich bei kaltem Wasser ein anderer Brühgruppendruck einstellt als bei heißem Wasser. Daher wurde definiert, dass unter Gleichhaltung von Kaffeemahlgrad, Kaffeemenge, Tamperdruck und Pumpensteuerspannung ein Versuch durchgeführt wird, bei dem die Mischwassertemperatur in definierten Stufen variiert wird.

Der Versuch kann um die Variation der Pumpensteuerspannung erweitert werden.

Datei:20230508 Kennlinie Druck BP50 nach 20s Thrainer.png

2023-05-09T16:03:13Z

Simon Thrainer:

Abbildung 10: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 50 nach 20 s

Datei:20230508 Kennlinie Druck BP50 nach 10s Thrainer.png

2023-05-09T16:01:17Z

Simon Thrainer:

Abbildung 9: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 50 nach 10 s

Datei:20230508 Kennlinie Druck BP0 nach 20s Thrainer.png

2023-05-09T15:59:42Z

Simon Thrainer:

Abbildung 8: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 0 nach 20 s

Datei:20230508 Kennlinie Druck BP0 nach 10s Thrainer.png

2023-05-09T15:58:22Z

Simon Thrainer:

Abbildung 7: Kennlinie Brühgruppendruck Bypass 0 nach 10 s

Datei:20230419 Kennfeld Druck BP50 Thrainer.png

2023-05-09T15:40:48Z

Simon Thrainer:

Abbildung 6: Kennfeld Brühgruppendruck Bypass 50

Datei:20230419 Kennfeld Druck BP0 Thrainer.png

2023-05-09T15:37:55Z

Simon Thrainer:

Abbildung 5: Kennfeld Brühgruppendruck Bypass 0

Forschung

2023-05-09T15:33:50Z

Simon Thrainer: /* ToDo-Liste Grundlagen- und Konzeptversuche */

<htmltag tagname="img" src="http://vg04.met.vgwort.de/na/0cfceca812844b09ac03261dd3f9540a" width="1" height="1" alt=""></htmltag>
[[Datei:Breites Logoband.png|mini|zentriert|hochkant=2.5]] 

= Grundlagen- und Konzeptversuche =

Für das Forschungsprojekt der technischen Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee werden Grundlagen- und Konzeptversuche benötigt. Es soll der Wissensstand über die Funktionalität, der technischen Ausstattung sowie der Betriebssoftware der Maschine und über die Möglichkeiten der technischen Beeinflussbarkeit an der labortechnischen Espressomaaschine erweitert werden.

= ToDo Forschung =
== Status ==
10 - Erfasst 
30 - in Bearbeitung 
50 - Lösung definiert 
70 - in Umsetzung 
90 - Umsetzung abgeschlossen 
99 - Abbruch per Beschluss (Dokumentation dazu erforderlich) 
100 - Maßnahme bestätigt 

== ToDo-Liste Grundlagen- und Konzeptversuche ==

{| class="wikitable"
|+
|-
! Thema !! ToDo !! Wer !! Status !! WV
|-
| Alternatives Dosierventil und Dampfhahn || [[Versuche:Kugelventil|Kugelventil mit Stellmotor]] || || 100 ||
|-
| Leitungsdruck in Abhängigkeit von Pumpenleistung und Bypass || [[Versuche:Leitungsdruck|Leitungsdruck]] || || 100 ||
|-
| Wirkung der Brühgruppendrossel || [[Versuche:Brühgruppendrossel|Brühgruppendruck]] || || 10 ||
|-
| Einfluss des Dosierventils auf den Brühgruppendruck || [[Versuche:Dosierventil-Druck|Dosierventil Druckversuche]] || || 10 ||
|-
| Einfluss der Mischwassertemperatur auf den Brühgruppendruck || [[Versuche:Mischwassertemperatur-Druck|Mischwassertemperatur Brühgruppendruckversuche]] || Hendrik Wegjan, Simon Thrainer|| 90 ||
|-
| Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von Pumpenleistung, Boilerdruck || [[Versuche:Mischwassertemperatur|Mischwassertemperatur]] || || 10 ||
|-
| Cremahöhe, Bezugsmenge, stat. Brühgruppendruck || [[Versuche:Crema|Cremahöhe]] || || 10 ||
|-
| Bestimmung des Durchbruchdrucks || [[Versuche:Durchbruchdruck|Durchbruchdruck]] || || 10 ||
|-
| Kennfeld Fluid-o-tech Getriebepumpe || [[Versuche:Fluid-o-tech|Pumpenkennfeld Getriebepumpe]] || || 10 ||
|-
| Kennfeld Nuert Pumpe || [[Versuche:Nuert|Pumpenkennfeld Nuert Drehschieberpumpe]] || || 10 ||
|}

Forschung

2023-05-09T15:33:17Z

Simon Thrainer: /* ToDo-Liste Grundlagen- und Konzeptversuche */

<htmltag tagname="img" src="http://vg04.met.vgwort.de/na/0cfceca812844b09ac03261dd3f9540a" width="1" height="1" alt=""></htmltag>
[[Datei:Breites Logoband.png|mini|zentriert|hochkant=2.5]] 

= Grundlagen- und Konzeptversuche =

Für das Forschungsprojekt der technischen Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee werden Grundlagen- und Konzeptversuche benötigt. Es soll der Wissensstand über die Funktionalität, der technischen Ausstattung sowie der Betriebssoftware der Maschine und über die Möglichkeiten der technischen Beeinflussbarkeit an der labortechnischen Espressomaaschine erweitert werden.

= ToDo Forschung =
== Status ==
10 - Erfasst 
30 - in Bearbeitung 
50 - Lösung definiert 
70 - in Umsetzung 
90 - Umsetzung abgeschlossen 
99 - Abbruch per Beschluss (Dokumentation dazu erforderlich) 
100 - Maßnahme bestätigt 

== ToDo-Liste Grundlagen- und Konzeptversuche ==

{| class="wikitable"
|+
|-
! Thema !! ToDo !! Wer !! Status !! WV
|-
| Alternatives Dosierventil und Dampfhahn || [[Versuche:Kugelventil|Kugelventil mit Stellmotor]] || || 100 ||
|-
| Leitungsdruck in Abhängigkeit von Pumpenleistung und Bypass || [[Versuche:Leitungsdruck|Leitungsdruck]] || || 100 ||
|-
| Wirkung der Brühgruppendrossel || [[Versuche:Brühgruppendrossel|Brühgruppendruck]] || || 10 ||
|-
| Einfluss des Dosierventils auf den Brühgruppendruck || [[Versuche:Dosierventil-Druck|Dosierventil Druckversuche]] || || 10 ||
|-
| Einfluss der Mischwassertemperatur auf den Brühgruppendruck || [[Versuche:Mischwassertemperatur-Druck|Mischwassertemperatur Brühgruppendruckversuche]] || || 10 ||
|-
| Mischwassertemperatur in Abhängigkeit von Pumpenleistung, Boilerdruck || [[Versuche:Mischwassertemperatur|Mischwassertemperatur]] || Hendrik Wegjan, Simon Thrainer|| 90 ||
|-
| Cremahöhe, Bezugsmenge, stat. Brühgruppendruck || [[Versuche:Crema|Cremahöhe]] || || 10 ||
|-
| Bestimmung des Durchbruchdrucks || [[Versuche:Durchbruchdruck|Durchbruchdruck]] || || 10 ||
|-
| Kennfeld Fluid-o-tech Getriebepumpe || [[Versuche:Fluid-o-tech|Pumpenkennfeld Getriebepumpe]] || || 10 ||
|-
| Kennfeld Nuert Pumpe || [[Versuche:Nuert|Pumpenkennfeld Nuert Drehschieberpumpe]] || || 10 ||
|}

Versuche:Mischwassertemperatur-Druck

2023-05-08T20:23:53Z

Simon Thrainer: /* Simon Thrainer, 25.04.2023 */

= Simon Thrainer, 25.04.2023 =

== 1. verwendete Parameter ==
Um den maximalen Brühgruppendruck bei Kaffeebezug in Abhängigkeit von der Mischwassertemperatur zu untersuchen, wurden am Mo, 17.04.23 Versuche mit den folgenden Parametern durchgeführt: 
• Mahlgrad: 3 
• Kaffeemenge: 17,5 g 
• Tamperdruck: 12 kg 
• Pumpensteuerspannnung: 2000mV 
• Bypass: 50 (Versuchsreihe 1) und 0 (Versuchsreihe 2) 
• Mischwassertemperatur zu Beginn des Bezugs: 24°C (nur Bypass 0), 40°C, 50°C, 60°C, 70°C, 80°C, 90°C 

== 2. Allgemeine Beobachtungen ==
Grundsätzlich war bei beiden Bypassstellungen zu sehen, dass der maximal erreichte Brühgruppendruck mit höherer Temperatur zunimmt und der Durchfluss abnimmt (s. Abbildung 1&2). 
Dabei sei angemerkt, dass bei Bypass 0 der maximale Druck von 13,2 bar (bei dem sich normalerweise die Pumpe abschaltet), bereits bei einer Temperatur von 40°C erreicht wird, und sich bei höheren Temperaturen nur noch die Geschwindigkeit des Druckanstiegs steigert und der Durchfluss abnimmt. 

== 3. Versuchsreihe mit Bypass 0 ==
Die Diagramme für Bypass 0 bei 24°C und 90°C Mischwassertemperatur im Vergleich: 
[[Datei:20230425 BP0 24C Thrainer.png|thumb|750px|gerahmt|links|alternativtext=Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 cm3/s ein.|Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 cm3/s ein.]]
[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 90C Thrainer.png|thumb|750px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 cm3/s.|Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 cm3/s.]]

 

== 4. Versuchsreihe mit Bypass 50 ==
Bei Bypass 50 stellt sich ein geringerer maximaler Druck von ca. 10 bar ein, der allerdings erst bei 90°C erreicht wird. Der Durchfluss ist mit 0,4…1 cm3/s allgemein geringer als beim geschlossenen Bypass. Die Beobachtungen sind ähnlich zu denen bei Bypass 0.

== 5. Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ==

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 60C Thrainer.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 3: BP0, 60°C: Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ca. 5…10°C|Abbildung 3: BP0, 60°C: Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ca. 5…10°C]]Des Weiteren wurde bei den Versuchen festgestellt, dass sich die Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur mit steigenden absoluten Temperaturen vergrößert. Es wird auch ein Einfluss des Durchflusses auf den Temperaturunterschied vermutet, sodass bei geringerem Durchfluss weniger Wärme zur Brühgruppe transportiert wird und auch dadurch die Differenz größer wird, was aber nicht belegt ist.
Der Unterschied von ca. 5…10°C zwischen Mischwasser und Brühgruppe bei 60°C (Abbildung 3) Mischwassertemperatur ist geringer als der Unterschied von ca. 20…25°C bei 90°C (Abbildung 2) Mischwassertemperatur.
Die Einflüsse auf Unterschiede zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur können von einer zukünftigen Versuchsgruppe genauer untersucht werden.

Es kann vorkommen, dass die Brühgruppentemperatur über die des Mischwassers ansteigt (Abbildung 4). Das liegt an den Magnetventilen, die dem Wasser aufgrund der Wärmeleitfähigkeit der Messingkörper sowohl Wärme entziehen als auch zuführen können, je nachdem wie stark sich die Ventile im vorherigen Betrieb aufgeheizt haben. Bei zukünftig verwendeten Kunststoffventilen sollte dieser Effekt nicht mehr bzw. nur schwach auftreten

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP50 40C Thrainer.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 4: BP 50, 40°C: Brühgruppentemperatur höher als Mischwassertemperatur|Abbildung 4: BP 50, 40°C: Brühgruppentemperatur höher als Mischwassertemperatur]]
 

== 6. Anmerkungen ==
Die quantitative Auswertung der gesammelten Daten und die Erstellung von Kennlinien erfolgt nach der Besprechung der Erkenntnisse am 21.04.23.

Im Verlauf des Labortags wurde eine neue Packung des Werkstattkaffees vom 18.02.23 geöffnet.

= Armin Rohnen, 18.04.2023 =
Durch Versuche für die Rückspülerkennung wurde festgestellt, dass sich bei kaltem Wasser ein anderer Brühgruppendruck einstellt als bei heißem Wasser. Daher wurde definiert, dass unter Gleichhaltung von Kaffeemahlgrad, Kaffeemenge, Tamperdruck und Pumpensteuerspannung ein Versuch durchgeführt wird, bei dem die Mischwassertemperatur in definierten Stufen variiert wird.

Der Versuch kann um die Variation der Pumpensteuerspannung erweitert werden.

Versuche:Mischwassertemperatur-Druck

2023-04-28T18:23:56Z

Simon Thrainer:

= Simon Thrainer, 25.04.2023 =

== 1. verwendete Parameter ==
Um den maximalen Brühgruppendruck bei Kaffeebezug in Abhängigkeit von der Mischwassertemperatur zu untersuchen, wurden am Mo, 17.04.23 Versuche mit den folgenden Parametern durchgeführt: 
• Mahlgrad: 3 
• Kaffeemenge: 17,5 g 
• Tamperdruck: 12 kg 
• Pumpensteuerspannnung: 2000mV 
• Bypass: 50 (Versuchsreihe 1) und 0 (Versuchsreihe 2) 
• Mischwassertemperatur zu Beginn des Bezugs: 24°C (nur Bypass 0), 40°C, 50°C, 60°C, 70°C, 80°C, 90°C 

== 2. Allgemeine Beobachtungen ==
Grundsätzlich war bei beiden Bypassstellungen zu sehen, dass der maximal erreichte Brühgruppendruck mit höherer Temperatur zunimmt und der Durchfluss abnimmt (s. Abbildung 1&2). 
Dabei sei angemerkt, dass bei Bypass 0 der maximale Druck von 13,2 bar (bei dem sich normalerweise die Pumpe abschaltet), bereits bei einer Temperatur von 40°C erreicht wird, und sich bei höheren Temperaturen nur noch die Geschwindigkeit des Druckanstiegs steigert und der Durchfluss abnimmt. 

== 3. Versuchsreihe mit Bypass 0 ==
Die Diagramme für Bypass 0 bei 24°C und 90°C Mischwassertemperatur im Vergleich: 
[[Datei:20230425 BP0 24C Thrainer.png|thumb|1000px|gerahmt|links|alternativtext=Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 cm3/s ein.|Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 cm3/s ein.]]
[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 90C Thrainer.png|thumb|1000px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 cm3/s.|Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 cm3/s.]]

 

== 4. Versuchsreihe mit Bypass 50 ==
Bei Bypass 50 stellt sich ein geringerer maximaler Druck von ca. 10 bar ein, der allerdings erst bei 90°C erreicht wird. Der Durchfluss ist mit 0,4…1 cm3/s allgemein geringer als beim geschlossenen Bypass. Die Beobachtungen sind ähnlich zu denen bei Bypass 0.

== 5. Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ==

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 60C Thrainer.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 3: BP0, 60°C: Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ca. 5…10°C|Abbildung 3: BP0, 60°C: Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ca. 5…10°C]]Des Weiteren wurde bei den Versuchen festgestellt, dass sich die Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur mit steigenden absoluten Temperaturen vergrößert. Es wird auch ein Einfluss des Durchflusses auf den Temperaturunterschied vermutet, sodass bei geringerem Durchfluss weniger Wärme zur Brühgruppe transportiert wird und auch dadurch die Differenz größer wird, was aber nicht belegt ist.
Der Unterschied von ca. 5…10°C zwischen Mischwasser und Brühgruppe bei 60°C (Abbildung 3) Mischwassertemperatur ist geringer als der Unterschied von ca. 20…25°C bei 90°C (Abbildung 2) Mischwassertemperatur.
Die Einflüsse auf Unterschiede zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur können von einer zukünftigen Versuchsgruppe genauer untersucht werden.

Es kann vorkommen, dass die Brühgruppentemperatur über die des Mischwassers ansteigt (Abbildung 4). Das liegt an den Magnetventilen, die dem Wasser aufgrund der Wärmeleitfähigkeit der Messingkörper sowohl Wärme entziehen als auch zuführen können, je nachdem wie stark sich die Ventile im vorherigen Betrieb aufgeheizt haben. Bei zukünftig verwendeten Kunststoffventilen sollte dieser Effekt nicht mehr bzw. nur schwach auftreten

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP50 40C Thrainer.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 4: BP 50, 40°C: Brühgruppentemperatur höher als Mischwassertemperatur|Abbildung 4: BP 50, 40°C: Brühgruppentemperatur höher als Mischwassertemperatur]]
 

== 6. Anmerkungen ==
Die quantitative Auswertung der gesammelten Daten und die Erstellung von Kennlinien erfolgt nach der Besprechung der Erkenntnisse am 21.04.23.

Im Verlauf des Labortags wurde eine neue Packung des Werkstattkaffees vom 18.02.23 geöffnet.

= Armin Rohnen, 18.04.2023 =
Durch Versuche für die Rückspülerkennung wurde festgestellt, dass sich bei kaltem Wasser ein anderer Brühgruppendruck einstellt als bei heißem Wasser. Daher wurde definiert, dass unter Gleichhaltung von Kaffeemahlgrad, Kaffeemenge, Tamperdruck und Pumpensteuerspannung ein Versuch durchgeführt wird, bei dem die Mischwassertemperatur in definierten Stufen variiert wird.

Der Versuch kann um die Variation der Pumpensteuerspannung erweitert werden.

Versuche:Mischwassertemperatur-Druck

2023-04-28T18:14:50Z

Simon Thrainer:

= Simon Thrainer, 25.04.2023 =

== 1. verwendete Parameter ==
Um den maximalen Brühgruppendruck bei Kaffeebezug in Abhängigkeit von der Mischwassertemperatur zu untersuchen, wurden am Mo, 17.04.23 Versuche mit den folgenden Parametern durchgeführt: 
• Mahlgrad: 3 
• Kaffeemenge: 17,5 g 
• Tamperdruck: 12 kg 
• Pumpensteuerspannnung: 2000mV 
• Bypass: 50 (Versuchsreihe 1) und 0 (Versuchsreihe 2) 
• Mischwassertemperatur zu Beginn des Bezugs: 24°C (nur Bypass 0), 40°C, 50°C, 60°C, 70°C, 80°C, 90°C 

== 2. Allgemeine Beobachtungen ==
Grundsätzlich war bei beiden Bypassstellungen zu sehen, dass der maximal erreichte Brühgruppendruck mit höherer Temperatur zunimmt und der Durchfluss abnimmt (s. Abbildung 1&2). 
Dabei sei angemerkt, dass bei Bypass 0 der maximale Druck von 13,2 bar (bei dem sich normalerweise die Pumpe abschaltet), bereits bei einer Temperatur von 40°C erreicht wird, und sich bei höheren Temperaturen nur noch die Geschwindigkeit des Druckanstiegs steigert und der Durchfluss abnimmt. 
Die Diagramme für Bypass 0 bei 24°C und 90°C Mischwassertemperatur im Vergleich:

== 3. Versuchsreihe mit Bypass 0 ==
[[Datei:20230425 BP0 24C Thrainer.png|thumb|1000px|gerahmt|links|alternativtext=Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 ml/s ein.|Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 ml/s ein.]]
[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 90C Thrainer.png|thumb|1000px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 ml/s.|Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 ml/s.]]

 

== 4. Versuchsreihe mit Bypass 50 ==
Bei Bypass 50 stellt sich ein geringerer maximaler Druck von ca. 10 bar ein, der allerdings erst bei 90°C erreicht wird. Der Durchfluss ist mit 0,4…1 ml/s allgemein geringer als beim geschlossenen Bypass. Die Beobachtungen sind ähnlich zu denen bei Bypass 0.

== 5. Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ==
Des Weiteren wurde bei den Versuchen festgestellt, dass sich die Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur mit steigenden absoluten Temperaturen vergrößert. Es wird auch ein Einfluss des Durchflusses auf den Temperaturunterschied vermutet, sodass bei geringerem Durchfluss weniger Wärme zur Brühgruppe transportiert wird und auch dadurch die Differenz größer wird, was aber nicht belegt ist.
Der Unterschied von ca. 5…10°C zwischen Mischwasser und Brühgruppe bei 60°C (Abbildung 3) Mischwassertemperatur ist geringer als der Unterschied von ca. 20…25°C bei 90°C (Abbildung 2) Mischwassertemperatur.
Die Einflüsse auf Unterschiede zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur können von einer zukünftigen Versuchsgruppe genauer untersucht werden.

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 60C Thrainer.png|mini|zentriert]]
Abbildung 3: BP0, 60°C: Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ca. 5…10°C

Es kann vorkommen, dass die Brühgruppentemperatur über die des Mischwassers ansteigt. Das liegt an den Magnetventilen, die dem Wasser aufgrund der Wärmeleitfähigkeit der Messingkörper sowohl Wärme entziehen als auch zuführen können, je nachdem wie stark sich die Ventile im vorherigen Betrieb aufgeheizt wurden. Bei zukünftig verwendeten Kunststoffventilen sollte dieser Effekt nicht mehr bzw. nur schwach auftreten

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP50 40C Thrainer.png|mini|zentriert]]
Abbildung 4: BP 50, 40°C: Brühgruppentemperatur höher als Mischwassertemperatur

== 6. Anmerkungen ==
Die quantitative Auswertung der gesammelten Daten und die Erstellung von Kennlinien erfolgt nach der Besprechung der Erkenntnisse am 21.04.23.

Im Verlauf des Labortags wurde eine neue Packung des Laborkaffees vom 18.02.23 geöffnet.

= Armin Rohnen, 18.04.2023 =
Durch Versuche für die Rückspülerkennung wurde festgestellt, dass sich bei kaltem Wasser ein anderer Brühgruppendruck einstellt als bei heißem Wasser. Daher wurde definiert, dass unter Gleichhaltung von Kaffeemahlgrad, Kaffeemenge, Tamperdruck und Pumpensteuerspannung ein Versuch durchgeführt wird, bei dem die Mischwassertemperatur in definierten Stufen variiert wird.

Der Versuch kann um die Variation der Pumpensteuerspannung erweitert werden.

Versuche:Mischwassertemperatur-Druck

2023-04-25T15:19:29Z

Simon Thrainer: /* Simon Thrainer, 25.04.2023 */

= Simon Thrainer, 25.04.2023 =

== 1. verwendete Parameter ==
Um den maximalen Brühgruppendruck bei Kaffeebezug in Abhängigkeit von der Mischwassertemperatur zu untersuchen, wurden am Mo, 17.04.23 Versuche mit den folgenden Parametern durchgeführt:

• Mahlgrad: 3

• Kaffeemenge: 17,5 g

• Tamperdruck: 12 kg

• Pumpensteuerspannnung: 2000mV

• Bypass: 50 (Versuchsreihe 1) und 0 (Versuchsreihe 2)

• Mischwassertemperatur zu Beginn des Bezugs: 24°C, 40°C, 50°C, 60°C, 70°C, 80°C, 90°C

== 2. Allgemeine Beobachtungen ==
Grundsätzlich war bei beiden Bypassstellungen zu sehen, dass der maximal erreichte Brühgruppendruck mit höherer Temperatur zunimmt und der Durchfluss abnimmt (s. Abbildung 1&2).
Dabei sei angemerkt, dass bei Bypass 0 der maximale Druck von 13,2 bar (bei dem sich normalerweise die Pumpe abschaltet), bereits bei einer Temperatur von 40°C erreicht wird, und sich bei höheren Temperaturen nur noch die Geschwindigkeit des Druckanstiegs steigert und der Durchfluss abnimmt.
Die Diagramme für Bypass 0 bei 24°C und 90°C Mischwassertemperatur im Vergleich:

== 3. Versuchsreihe mit Bypass 0 ==
[[Datei:20230425 BP0 24C Thrainer.png|mini|zentriert]]
Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 ml/s ein.

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 90C Thrainer.png|mini|zentriert]]

Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 ml/s.

== 4. Versuchsreihe mit Bypass 50 ==
Bei Bypass 50 stellt sich ein geringerer maximaler Druck von ca. 10 bar ein, der allerdings erst bei 90°C erreicht wird. Der Durchfluss ist mit 0,4…1 ml/s allgemein geringer als beim geschlossenen Bypass. Die Beobachtungen sind ähnlich zu denen bei Bypass 0.

== 5. Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ==
Des Weiteren wurde bei den Versuchen festgestellt, dass sich die Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur mit steigenden absoluten Temperaturen vergrößert. Es wird auch ein Einfluss des Durchflusses auf den Temperaturunterschied vermutet, sodass bei geringerem Durchfluss weniger Wärme zur Brühgruppe transportiert wird und auch dadurch die Differenz größer wird, was aber nicht belegt ist.
Der Unterschied von ca. 5…10°C zwischen Mischwasser und Brühgruppe bei 60°C (Abbildung 3) Mischwassertemperatur ist geringer als der Unterschied von ca. 20…25°C bei 90°C (Abbildung 2) Mischwassertemperatur.
Die Einflüsse auf Unterschiede zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur können von einer zukünftigen Versuchsgruppe genauer untersucht werden.

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 60C Thrainer.png|mini|zentriert]]
Abbildung 3: BP0, 60°C: Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ca. 5…10°C

Es kann vorkommen, dass die Brühgruppentemperatur über die des Mischwassers ansteigt. Das liegt an den Magnetventilen, die dem Wasser aufgrund der Wärmeleitfähigkeit der Messingkörper sowohl Wärme entziehen als auch zuführen können, je nachdem wie stark sich die Ventile im vorherigen Betrieb aufgeheizt wurden. Bei zukünftig verwendeten Kunststoffventilen sollte dieser Effekt nicht mehr bzw. nur schwach auftreten

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP50 40C Thrainer.png|mini|zentriert]]
Abbildung 4: BP 50, 40°C: Brühgruppentemperatur höher als Mischwassertemperatur

== 6. Anmerkungen ==
Die quantitative Auswertung der gesammelten Daten und die Erstellung von Kennlinien erfolgt nach der Besprechung der Erkenntnisse am 21.04.23.

Im Verlauf des Labortags wurde eine neue Packung des Laborkaffees vom 18.02.23 geöffnet.

= Armin Rohnen, 18.04.2023 =
Durch Versuche für die Rückspülerkennung wurde festgestellt, dass sich bei kaltem Wasser ein anderer Brühgruppendruck einstellt als bei heißem Wasser. Daher wurde definiert, dass unter Gleichhaltung von Kaffeemahlgrad, Kaffeemenge, Tamperdruck und Pumpensteuerspannung ein Versuch durchgeführt wird, bei dem die Mischwassertemperatur in definierten Stufen variiert wird.

Der Versuch kann um die Variation der Pumpensteuerspannung erweitert werden.

Versuche:Mischwassertemperatur-Druck

2023-04-25T15:12:58Z

Simon Thrainer: /* Armin Rohnen, 18.04.2023 */

= Simon Thrainer, 25.04.2023 =

== 1. verwendete Parameter ==
Um den maximalen Brühgruppendruck bei Kaffeebezug in Abhängigkeit von der Mischwassertemperatur zu untersuchen, wurden am Mo, 17.04.23 Versuche mit den folgenden Parametern durchgeführt:

• Mahlgrad: 3
• Kaffeemenge: 17,5 g
• Tamperdruck: 12 kg
• Pumpensteuerspannnung: 2000mV
• Bypass: 50 (Versuchsreihe 1) und 0 (Versuchsreihe 2)
• Mischwassertemperatur zu Beginn des Bezugs: 24°C, 40°C, 50°C, 60°C, 70°C, 80°C, 90°C

== 2. Allgemeine Beobachtungen ==
Grundsätzlich war bei beiden Bypassstellungen zu sehen, dass der maximal erreichte Brühgruppendruck mit höherer Temperatur zunimmt und der Durchfluss abnimmt (s. Abbildung 1&2).
Dabei sei angemerkt, dass bei Bypass 0 der maximale Druck von 13,2 bar (bei dem sich normalerweise die Pumpe abschaltet), bereits bei einer Temperatur von 40°C erreicht wird, und sich bei höheren Temperaturen nur noch die Geschwindigkeit des Druckanstiegs steigert und der Durchfluss abnimmt.
Die Diagramme für Bypass 0 bei 24°C und 90°C Mischwassertemperatur im Vergleich:

== 3. Versuchsreihe mit Bypass 0 ==
[[Datei:20230425 BP0 24C Thrainer.png|mini|zentriert]]
Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 ml/s ein.

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 90C Thrainer.png|mini]]

Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 ml/s.

== 4. Versuchsreihe mit Bypass 50 ==
Bei Bypass 50 stellt sich ein geringerer maximaler Druck von ca. 10 bar ein, der allerdings erst bei 90°C erreicht wird. Der Durchfluss ist mit 0,4…1 ml/s allgemein geringer als beim geschlossenen Bypass. Die Beobachtungen sind ähnlich zu denen bei Bypass 0.

== 5. Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ==
Des Weiteren wurde bei den Versuchen festgestellt, dass sich die Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur mit steigenden absoluten Temperaturen vergrößert. Es wird auch ein Einfluss des Durchflusses auf den Temperaturunterschied vermutet, sodass bei geringerem Durchfluss weniger Wärme zur Brühgruppe transportiert wird und auch dadurch die Differenz größer wird, was aber nicht belegt ist.
Der Unterschied von ca. 5…10°C zwischen Mischwasser und Brühgruppe bei 60°C (Abbildung 3) Mischwassertemperatur ist geringer als der Unterschied von ca. 20…25°C bei 90°C (Abbildung 2) Mischwassertemperatur.
Die Einflüsse auf Unterschiede zwischen Mischwasser- und Brühgruppentemperatur können von einer zukünftigen Versuchsgruppe genauer untersucht werden.

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 60C Thrainer.png|mini]]
Abbildung 3 BP0, 60°C: Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ca. 5…10°C
Es kann vorkommen, dass die Brühgruppentemperatur über die des Mischwassers ansteigt. Das liegt an den Magnetventilen, die dem Wasser aufgrund der Wärmeleitfähigkeit der Messingkörper sowohl Wärme entziehen als auch zuführen können, je nachdem wie stark sich die Ventile im vorherigen Betrieb aufgeheizt wurden. Bei zukünftig verwendeten Kunststoffventilen sollte dieser Effekt nicht mehr bzw. nur schwach auftreten

[[Datei:20230425 Brühgruppendruck BP50 40C Thrainer.png|mini]]
Abbildung 4: BP 50, 40°C: Brühgruppentemperatur höher als Mischwassertemperatur

== 6. Anmerkungen ==
Die Quantitative Auswertung der gesammelten Daten und die Erstellung von Kennlinien erfolgt nach der Besprechung der Erkenntnisse am 21.04.23.
Im Verlauf des Labortags wurde eine neue Packung des Laborkaffees vom 18.02.23 geöffnet.

= Armin Rohnen, 18.04.2023 =
Durch Versuche für die Rückspülerkennung wurde festgestellt, dass sich bei kaltem Wasser ein anderer Brühgruppendruck einstellt als bei heißem Wasser. Daher wurde definiert, dass unter Gleichhaltung von Kaffeemahlgrad, Kaffeemenge, Tamperdruck und Pumpensteuerspannung ein Versuch durchgeführt wird, bei dem die Mischwassertemperatur in definierten Stufen variiert wird.

Der Versuch kann um die Variation der Pumpensteuerspannung erweitert werden.

Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 90C Thrainer.png

2023-04-25T15:09:53Z

Simon Thrainer:

Abbildung 2: BP0, 90°C: Der Druck steigt in ca. 10 s auf Maximaldruck an, der Durchfluss liegt bei ca. 0,8 ml/s.

Datei:20230425 Brühgruppendruck BP0 60C Thrainer.png

2023-04-25T15:04:33Z

Simon Thrainer:

Abbildung 3: BP0, 60°C: Temperaturdifferenz zwischen Mischwasser und Brühgruppe ca. 5…10°C

Datei:20230425 Brühgruppendruck BP50 40C Thrainer.png

2023-04-25T15:03:10Z

Simon Thrainer:

Abbildung 4: BP 50, 40°C: Brühgruppentemperatur höher als Mischwassertemperatur

Datei:20230425 BP0 24C Thrainer.png

2023-04-25T14:55:01Z

Simon Thrainer:

Abbildung 1: BP0, 24°C: Der Druck steigt über ca. 60 s auf ein Maximum von ca. 12 bar an der Durchfluss pendelt sich bei ca. 1,2 ml/s ein.