Kaffeebezug (Labor)

Armin Rohnen, 19.06.2023

Das Thema wird in der Multi-MCU-Elektronik weiter verfogt. Die STM32-Elektronik wurde außer Betrieb gesetzt.

Jan Budnick, 10.06.2022 (Abschlussbemerkung)

(Anmerkung Armin Rohnen: Es wurde die Begrifflichkeit Preinfusion gegen Vorlauf ausgetauscht)

Der derzeitige Kaffeebezug läuft folgendermaßen ab: 1. Vorlauf: Um die Bezogene Kaffeemenge mitzählen zu können gibt es einen Zustand vor dem Kaffeebezug, in der App, der als Vorlauf bezeichnet wird. Dieser kann durch Knopfdruck oder nach 25 ml beendet werden und setzt dabei den Flowzähler zurück. Derzeit wird der "Vorlauf" auch genutzt, um die Mischertemperatur über die Solltemperatur zu überhöhen (+10°C), um Wärmeverlust (vor allem Wärmekapazitäten) zu kompensieren. Während des Vorlaufs wird Wasser erst mit einem statischen Dosierventilwert über den Rückfluss bezogen, um die Solltemperatur zu erreichen. Danach wird auf die Brühgruppe umgeschaltet und Flow- und Temperaturregler zugeschaltet.

Der statische Drosselwert wird vor allem aufgrund der Verzögerung der Regelstrecke verwendet, um Wind-Up zu verhindern. Sobald der Regler weniger träge wird, sollte dieser für mehr Geschwindigkeit auch im Rückfluss bereits verwendet werden.

2. Nach Umschalten zum tatsächlichen Kaffeebezug wird der Flowzähler zurückgesetzt und die Regeltemperatur auf +5°C über Solltemperatur abgesenkt, um Wärmeverluste abzudecken. Alles andere bleibt gleich.

Mögliche Implementierung: Um Gaggia anzunähern könnte die Preinfusion mit hohem statischem Motorwert angefahren werden (Hoher Flow am Anfang, der mit steigendem Gegendruck absinkt) bis ein Druck von etwa 6 bar erreicht wird. Anschließend könnte entweder mit einer Flowregelung von 1.5-2 ml gearbeitet werden oder es müsste eine Druckregelung implementiert werden.

Jan Budnick, 28.05.2022

Es wurde der halbautomatisierte Kaffeebezug erprobt (nur Durchflussregler). Dabei konnte dank der Abdichtung der Siebträgerhalterung endlich ein Druck über 4 bar erreicht werden. Die Dichtehit konnte durch eine seitliche Abstützung der Siebträgerdichtung in der Siebträgeraufnahme erreicht werden.

Die Untersuchungen hatten einen Probiercharakter/Voruntersuchungscharakte, es lassen sich jedoch beruhend darauf einige Hypothese erstellen:

Edit: folgende Erkenntnisse sind stark abhängig von dem Mahlgrad des Kaffees, dieser lag auf der verfügbaren Mühle bei 2,5.

1. Höherer Druck ergibt mehr Crema.

2. Schnellerer Durchfluss ergibt einen höheren Gegendruck

3. Ein schnellerer Vorlauf (Vorlauf mit höherem Durchfluss) bei anschließend niedriger Infusiongeschwindigkeit (geringerer Durchfluss) führt zu höherem Gegendruck

4. Bei langsamen Vorlauf (geringerer Durchfluss - 1 ml/s -) wird oftmals der "normale" Druck von 9 bar bei der anschließenden Infusion nicht erreicht

5. Bei schnellerem Vorlauf (höherer Durchfluss -2 ml/s-) kann es zu einem Druck von über 9 bar bei weniger als 1 ml/s Infusion kommen

Eine weitere störende Beobachtung: Es scheint, dass wenn die Verstelldrossel warm wird, der Durchfluss bei anlaufender Pumpe wesentlich Instabiler ist, als wenn diese kalt ist.

Jan Budnick, 21.02.2022

Ventilstellungen für den Kaffeebezug in der GUI implementieren.

Armin Rohnen, 21.02.2022

Der Kaffeebezug wird beschrieben durch die Angabe der Abgabemenge in cm3 oder Gramm, der Bezugszeit und der Kaffeebezugswassertemperatur. Im weiteren Entwicklungsverlauf müssen diese Paramter als Zeitverläufe in Form eines Profils behandelt werden können. Es kommt dann auch eine Preinfusion hinzu.