Einfacher Kaffeebezug (Labor)

Aus Technische Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee
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Armin Rohnen, 16.02.2023

Ein Kaffeebezug mit der STM32-Elektronik wird nicht mehr umgesetzt. Hierzu wird zuvor auf die Multi-MCU-Elektronik umgestellt.

Jan Budnick, 28.05.2022

Erste Kaffeebezüge wurden durchgeführt. Es wurden auch bereits einige Kaffeebezüge mit Durchflussregler durchgeführt. Die weitere Bearbeitung des Kaffebezuges wird somit im To-Do Kaffeebezug (Labor) weitergeführt.

Jan Budnick, 21.05.2022

Es wurde der Temperaturabfall zwischen Mischer und Brühgruppe untersucht. Laut bestehenden Simulationen dürfte nur ein geringer Temperaturverlust vorliegen. Stattdessen wurde gemessen: die Temperaturabweichung bei Beginn des Bezugs ist größer als 15 °C und beträgt und am Ende des Bezugs noch etwa 10 °C. Dieser Unterschied kann noch etwas reduziert werden könnte, da die Messtelle näher an die Brühgruppe verlegt werden könnte. Dadurch könnten womöglich bis zu 50% Temperaturunterschied reduziert werden. Nach Ende eines Bezuges sinkt die Temperatur im Sensor mit etwa 8 °C pro 10 Sekunden ab.

Jan Budnick, 15.05.2022

Eine erster manueller Kaffeebezug wurde versucht. Dabei sind verschiedene Probleme entdeckt worden:

  1. Beim Kaffebezug wird einen Großteil der Zeit der Durchfluss durch den Festwasseranschluss bestimmt. Dieser erreicht am Anfang bei mehr als 3 ml/s. Aus diesem Grund wurde der Festwasserdruck untersucht. In stichprobenartigen Untersuchungen wurden an der Brühgruppe beim Einsetzen eines Blindsiebes 1400 mbar bis maximal 2000 mbar gemessen. Wie mit diesem Problem umzugehen ist, ist bisher ungewiss. Auch eine Preinfusion hat dieses Problem nur leicht abmindern können. Womöglich hilft eine kleinere Festdrossel oder eine Anhebung des Sollwertes.
  2. Es gibt keine Crema, bzw. nur sehr wenig, auch mit einfacher Preinfusion nicht.
  3. Der Kaffee wurde trotz 94 °C - 96°C Mischertemperatur als zu kalt beschrieben. Dazu wurde ein Temperatursensor in die Brühgruppe gesetzt. Dieser zeigte erst auf Grund eines Codingfehlers eine ähnliche Temperatur wie am Mischer an. Nach Bereinigung dieses Fehlers wurde eine signifikant geringere Temperatur in der Brühgruppe gemessen als am Mischer. Da der Temperatursensor nicht kalibriert ist, muss dieses Ergebnis erst bestätigt werden
  4. Nach einer Weile des Bezuges wird die Brühgruppe undicht. Dies wird mit hoher Wahrscheinlichkeit darauf zurückgeführt, dass die Dichtung seitlich nicht abgestützt ist und somit Wegkippen kann. Untersuchungen bekräftigen diese These, da an manchen Stellen Kaffeemehl unter der Dichtung zu finden war, als würde es dort durchgespült werden. Um sich hier Abhilfe zu verschaffen, müsste provisorisch eine seitliche Abstützung gebastelt werden.

Im Zuge des Kaffeebezug wurde außerdem die Menge des Kaffeemehl gemessen und die aufgenommene Menge Wasser nach Bezug. In einer Stichprobe wurden 21,28 g Kaffeemehl gewogen und 17,59 g Wasser.

Jan Budnick, 02.04.2022

Auf Grund Rückschlägen bei verschiedenen Systemen ist eine vollständige Prüfung der bisherigen Implementierung der GUI nicht möglich gewesen, dennoch scheint das Auslesen und das Stellen der Aktoren vollständig möglich (die Heizung wurde bisher nicht getestet, nur das XSSR). Die Maschine kann entweder mit Reglern und Programmen gesteuert werden (Wasser mischen, Wasser beziehen, Boiler Füllregler, Boiler Entleeren und Boilerdruckregler) oder durch betätigen des ,,Manual Overwrite kann jedes Ventil und jeder Aktor einzeln gesteuert werden. Sofern der ,,Manual Overwrite nicht aktiv ist sind bereits einfach Sicherheitsfunktionen aktiv. Es kann nur geheizt werden, wenn nicht aufgefüllt wird und hur aufgefüllt, wenn nicht geheizt wird. Programme können nicht laufen während des ersten Aufheizens ist. Für mehr Details und Implementation ist der Quelltext zu sichten.

Jan Budnick, 23.02.2022

Basisfunktionen wie Ventilstellung und Pumpenleistung sind in der GUI implementiert. Für eine Einzelansteuerung müssen die Messwerte ausgelesen werden und ,,Manual Overwrite aktiviert sein. Die bereits implementiertet Regler und Sensorauswertung kann im Rest der To-Do-Liste nachgelesen werden. Zusätzlich zur manuellen Einstellung der Aktoren ist ein Schalter für den Start des Mischvorgangs implementiert sowie ein Wasserbezug aus dem Siebträger.

Jan Budnick, 21.02.2022

Ventilstellungen für den Kaffeebezug in der GUI implementieren.

Armin Rohnen, 21.02.2022

Für den einfacher Kaffeebezug (bzw. manueller Kaffeebezug) gelten die Rahmenbedingungen des üblichen Mahlgrads mit üblichen Tamperdruck. Die Pumpenleistung ist so einzustellen, dass sich 1 cm3/s Flow-Rate einstellen. Für die Dosierventilstellung gilt, dass bei Heißwassertemperatur für 1300 mbar Boilerdruck und der üblichen Kaltwassertemperatur ein Bezugswassertemperatur von 92 °C sich einstellen soll.