Hydraulikplan Style 2-Zylinder

Aus Technische Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee
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Hydraulikplan Style 2-Zylinder
Hydraulikplan Style 2-Zylinder


Die 2-Zylinder-Maschine wird immer über einen Festwasseranschluss betrieben werden.

Das Tanksystem der 2-Zylinder-Maschine besteht aus drei, über Rohrleitungen direkt verbundene Glaszylinder. Ein Glaszylinder beinhaltet den Messstab für Minimumfüllstand, der andere Glaszylinder den Messstab für Maximumfüllstand. Zwischen dem Festwasserventil Y201 und den Tanks erfolgt die Leitfähigkeitsmessung des Frischwassers mit integrierter Temperaturmessung. In der Tankzulaufleitung befindet sich eine Festdrossel, um den Durchfluss zu bremsen und damit aus ästhetischen Gründen eine langsame Tankbefüllung zu realisieren.

Es werden je Brühgruppenstrang eine Fluid-O-tech Getriebepumpe verwendet. Beide Pumpen benötigen einen steuerbaren Bypass, der über das elektronische Dosierventil von AVS-Römer hergestellt wird.

Die Maschine weist zwei Boiler aus Borosilikat-Glas auf, die nicht miteinander verbunden sind und damit über separate Befüll-, Entschichtungs- und Entwässerungsleitungen verfügen. Über die Magnetventile Y203 und Y214 (Entschichtungsventil 1 und 2) werden beide Boiler individuell durch Umpumpen entschichtet oder durch Abpumpen entleert. Schmutzwasser kann über Y205 und Y216 (Entwässerungsventil 1 und 2) abgeführt werden. Über Y204 und Y215 (Boilerbefüllung 1 und 2) werden beide Boiler befüllt. Die Durchflussmessungen für beide Brühgruppenstränge befinden sich nach der jeweiligen Pumpe auf der Druckseite. Der Pumpenbypass entfällt.

Die 2-Zylinder-Maschine verfügt über zwei Brühgruppen. Brühgruppe 1 befindet sich auf der linken Seite und ist ausschließlich für den Kaffeebezug konzipiert. Dieser wird über Y206 (Bezugsventil) geschaltet. Es führt ein ungedrosselter Wasserstrang durch die Wasserwendel im Boiler zum Mischer. Ein weiterer Wasserstrang, der durch ein Dosierventil gedrosselt wird, führt ebenfalls zum Mischer. Der Mischer selbst ist derzeit als T-Stück realisiert. Nahe am Mischer befindet sich der Mischwassertemperatursensor. An der Brühgruppe wird ein weiterer Temperatursensor benötigt, da hier die Rohrleitungen erheblich länger sind und es zu undefiniertem Temperaturabfall kommen kann.

Y207 (Mischventil BG1) ist ein 3/2-Wegeventil. Der ungeschaltete Leitungsweg führt in die Abtropfwanne. Diese Leitung enthält ein Anti-Vakuum-Ventil und ein Überdruckventil. Das Überdruckventil wird so eingestellt, dass ausreichend Leitungsdruck aufgebaut werden kann, damit wird die Verdampfung des Wassers in der Wasserwendel unterbunden. Ein Anti-Vakuum-Ventil ist im Leitungsweg vor dem Überdruckventil erforderlich, um eventuell aufkommenden Unterdruck zu verhindern. Beide Ventile sind über ein Multifunktionsventil von AVS Römer realisiert.

Brühgruppe 2 befindet sich auf der rechten Seite und ist für den Kaffee- und Teewasserbezug konzipiert. Kaffee- und Teewasserbezug werden über Y217 (Kaffee-/Teewasserbezugsventil BG2) geschaltet. Wie Y207 ist Y218 (Mischventil BG2) ein 3/2-Wegeventil, bei dem der ungeschaltete Leitungsweg über ein weiteres Multifunktionsventil in die Abtropfwanne führt. Das Magnetventil Y219 (Umschaltventil) schaltet zwischen Kaffeebezug und Teewasserbezug um. Es steht im ungeschalteten Zustand auf Kaffeebezug. Der Leitungsstrang über Y222 (Entwässerung Teewasser) in die Abtropfwanne ist für die Entwässerung der Teelanze zuständig und muss am tiefsten Punkt sitzen.

Vor beiden Brühgruppen befinden sich noch vor dem Drucksensor jeweils eine Festdrossel. Der Durchmesser dieser Festdrossel ist aktuell noch nicht final definiert. Es wird von einem Durchmesser 1 mm, 0,8 mm oder minimal 0,6 mm ausgegangen.

Über die Ventile Y210 (Rückspülventil BG1) und Y220 (Rückspülventil BG2) wird die halbautomatisierte Rückspülreinigung der linken und rechten Brühgruppe realisiert. Der Dampfhahn ist im Hydraulikplan als 3/2-Wege-Magnetventil Y213 ausgeführt. In Planung ist, dass der Dampfhahn mit einer Softopen Funktion betrieben werden soll. Dies wird über eine Dosierventilvariante realisiert werden. Im Falle der Softopen Funktion wird Y213 ein 2-Wege-Ventil zum Entwässern der Dampfleitung. Das Magnetventil muss dann am tiefsten Punkt der Leitungsführung zwischen Dampfhahn und Dampflanze sitzen und das anfallende Kondenswasser in die Abtropfschale ableiten. Ohne Softopen Funktion wird im ungeschalteten Zustand das Kondenswasser zwischen Dampfhahn und Dampflanze in die Abtropfschale abgeleitet. Abzweigend von der Dampfleitung werden ein Anti-Vakuum-Ventil zur Unterdrucksicherung, ein Überdruckventil zur Überdrucksicherung und der Boilerdrucksensor angebracht. In den Boilern wird er Füllstand jeweils über einen Kontaktstab und die Wassertemperatur ermittelt.

Beide Glasboiler bestehen aus doppelwandigem Borosilikatglas mit einem individuellen Gesamtvolumen von 2,4 Liter bei 1,6 Liter Wasserfüllung. Mit jeweils einem 1000 Watt leistungsgeregelten Heizelement wird eine Aufheizzeit von 720 Sekunden erwartet.

Durch die fertigungsbedingt hohen Toleranzen der Borosilikat-Glasrohre in Kombination mit den Leistungstoleranzen der Heizelemente können sich im Extremfall Temperaturdifferenzen von rund 30 °C zwischen beiden Boilern ergeben. Dadurch können die Boiler nicht aneinandergekoppelt und beide Heizelemente nicht in Parallelschaltung betrieben werden. Die Betriebssoftware muss in der Serie über einen Kalibrierprozess den jeweils langsamer aufheizenden Boiler identifizieren. Der Betrieb des langsameren Boilers erfolgt dann über einen Druckregler. Für den Betrieb des zweiten Boiler ist ein Temperaturfolgeregler vorgesehen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass beide Boiler auf den gewünschten Betriebsdruck von 1300 mbar geregelt werden, ohne dass sich größere Druck- und Temperaturunterschiede einstellen.

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