Wasseranschluss und Verrohrung (Labor)

Aus Technische Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee
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Florian Todenhagen, 18.12.2022

Das bisher verbaute Anti-Vakuum-Ventil wurde aus dem Hydraulik-Strang zwischen Y07 und dem Schmutzwasser entfernt, da ein Anti-Vakuum-Ventil im Multifunktionsventil [AVS-Römer, Seite 257] integriert ist.

Florian Todenhagen, 13.12.2022

Abbildung1) Realer hydraulikplan labortechnische Espressomaschine, Stand 18.12.2023
Abbildung1) Realer hydraulikplan labortechnische Espressomaschine, Stand 18.12.2023

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Um der Dampfbildung und der damit verbundenen Verzögerung beim Kaffeebezug entgegenzuwirken wurde das 3/2 Wege-Ventil Y07 [64] durch zwei 2/2 Wege-Ventile (Y07 und Y11) ersetzt [85]. Aufgrund anstehender Versuche muss die labortechnische Espressomaschine dem Hydraulikplan [64] angepasst werden.

Magnetventil Y07

Die beiden 2/2 Wege-Ventile Y07 und Y11 wurden aus der labortechnischen Espressomaschine entnommen, sowie deren hydraulischen Verbindungen. Die elektronische Verbindung von Y11 wurde aus dem System entfernt, da dieses Ventil nicht mehr angesteuert wird. Die elektronische Verbindung des 2/2 Wege-Ventils Y07 bleibt erhalten, da diese für das 3/2 Wege-Ventil Y07 wieder verwendet wird. Bei Einbau des 3/2 Wege-Ventil Y07 wurde eine direkte Schraubverbindung zu Y09 hergestellt und die hydraulischen Verbindungen wie im Hydraulikplan vorgesehen umgesetzt. Elektronisch wurde das 3/2 Wege-Ventil Y07 wie das vorherige Ventil angeschlossen.

Multifunktionsventil

Der Hydraulikplan [64] sieht ein Überdruckventil im Abwasserstrang nach Y07 vor. Dies kann durch das Multifunktionsventil [AVS-Römer, Seite 131] realisiert werden. Die Funktion des Multifunktionsventils ist in dessen Datenblatt [AVS-Römer, Seite 132] dargestellt. Aus diesem geht hervor, dass das Multifunktionsventil drei frei verbundene Anschlüsse, ein Unterdruckventil und ein Anschluss mit integriertem Überdruckventil bietet. Für die Verwendung in der labortechnischen Espressomaschine wurden die beiden seitlich liegende freien Anschlüsse mit Blindstopfen aus 6mm PTFE-Stab verschlossen. Der verbleibende frei Anschluss oben wird entsprechend des Hydraulikplans [64] mit Y07 verbunden. Der untere Anschluss des Multifunktionsventils [AVS-Römer, Seite 131] ist der Anschluss nach dem Überdruckventil und wurde mit dem Schmutzwasser verbunden. Anmerkung: Das bisher verbaute Anti-Vakuum-Ventil wurde nicht entfernt, dies muss noch erfolgen.

Eine Funktionsprüfung des Magnetventil Y07 und des Multifunktionsventils muss noch erfolgen.

Armin Rohnen, 20.09.2022

Die vorhandene labortechnsiche Espressomaschine ist „provisorisch“ auf den aktuellen Stand des Hydraulikplans zu bringen. Dies betrifft insbesondere den Verbau von schrittmotorbetriebenen Dosierventilen und Drosseln.

Der Hydraulikplan ist zudem dahingehend zu prüfen, an welchen Stellen weitere Sensorik insb. Temperatursensoren und Drucksensoren zu einem Erkenntnisgewinn führen könnten. Soweit möglich ist dies umzusetzen.

Jan Budnick, 07.06.2022

Der Hydraulikaufbau muss in zwei Hinsichten geprüft und aktualisiert werden:

  1. Die Drosseln sollten angepasst werden: Derzeit ist hinter dem Mischer eine Drossel eingebaut, um Blasenbildung in der Messtelle zu verhindern. Da die Anforderungen hinsichtlich Flusses in den Verschiedenen Strängen stark unterschiedlich sind, muss geprüft werden, wo welche Drosseln verbaut werden. Derzeit ist maximal ein Durchfluss von <10 ml/s möglich, was nicht zufriedenstellend ist für Teewasserbezug. (0,6 Drossel, wird noch durch eine 0,8 mm Drossel getauscht.)
  2. Um Verdampfen in der Wasserwendel zu verhindern sollte auf eine Lösung mit einem Überdruckventil umgesetzt werden. Mehr dazu in Schalten Magnetventile (Labor)

Jan Budnick, 20.05.2022

Aufgrund des hohen Flusses ohne aktive Pumpe und dem starken Anstieg des Flusses bei Einschalten der Pumpe, wurde eine verstellbare Drossel hinter der Pumpe installiert. Außerdem wurde eine verstellbare Drossel als Bypass um die Pumpe installiert. Beide Drosseln werden aus dem Gehäuse geführt, damit sie zu Versuchszwecken gefahrenreduziert eingestellt werden können. Über beide wird versucht, die Bezugsgeschwindigkeit richtig zu dosieren. Zu beachten ist dabei, dass der Bypass sowohl Wasser von hinter der Pumpe vor die Pumpe bringt, wenn diese läuft, als auch andersherum, wenn diese nicht läuft.

Jan Budnick, 15.05.2022

Die Verrohrung hat vorerst einen fertiggestellten Aufbau. Da der Hydraulikplan sich jedoch jederzeit ändern kann bleibt der To-Do aktiv.

Jan Budnick, 28.04.2022

Zusätzlich zu der Änderung des Hydraulikplans mussten die derzeit verbauten Dampf- und Teewasserlanzen entfernt werden, da kein Öffnungsaufsatz dafür zur Verfügung steht. Aufgrund Mangel von vollständigen Lanzen wurde nur für eine Dampflanze verbaut. Das Teewasser wird stattdessen einfach über einen Schlauch bereitgestellt.

Armin Rohnen, 08.04.2022

Bei den Software-Inbetriebnahmearbeiten wurde festgestellt, dass es zur Verdampfung des Wassers in der Wasserwendel kommt. Zur Behebung des Problems wurden Änderungen im Hydraulikplan vorgenommen.

Der Änderungsumfang:

  • Zur Sicherheit wird auch die Kaltwasserleitung durch das Magnetventil Y06 gesperrt.
  • Die Heißwasserdüse wurde an die Mischstelle verlegt. Hier besteht Auswahl zwischen einer 0,8 mm und einer 0,6 mm Drossel, welche in das T-Stück des Mischers am Warmwasseranschluss eingesteckt werden kann.
  • Das Magnetventil Y07 wird von 2/3-Wege-Ventil auf ein 2/2-Wege-Ventil öffner getauscht und es wird das 2/2-Wege-Ventil öffner Y11 eingeführt. Y11 wird so lange keine neuen SSR-Inseln zur Verfügung stehen über die Ansteuerung von Y10 angesprochen. Y10 wird in der Labormaschine derzeit nicht verwendet.
  • In die Heißwasserleitung zwischen Boiler und Mischer muss ein Antivakuumventil eingebaut werden.

Das Magnetventil Y11 muss während der Aufheizphase geöffnet werden. Im normalen Maschinenbetrieb übernimmt dieses Ventil die Ableitung des Mischwassers während der Einschwingphase des Mischreglers.

Jan Budnick, 02.04.2022

Magnetventile Y07 und Y09 waren falsch eingebaut, dies wurde korrigiert. Außerdem tritt Wasser zwischen ihnen aus, dies wird jedoch behoben werden. Des Weiteren wurden Wasser und Abwasser provisorisch angeschlossen.

Jan Budnick, 21.02.2022

Magnetventil Y04 ersetzen (defekt)
Gegebenenfalls die Verrohrung anpassen (Verbindungen von Magnetventilen durch Spezialverbinder anstatt Rohren sowie die Reduzierung von Verbindern wo möglich z.B. „Eckstücke“ am Ende der Abflussleitungen)

Daniele Fecondo 30.11.2021

Durch weitere Überlegungen ist aufgefallen, dass durch das anbringen des Leitfähigkeitssensor nach der Abzweigung zum Magnetventil Y02, der notwendige Temperatursensor entfallen kann. Im Leitfähigkeitssensor wird ebenfalls die Temperatur gemessen. Der Temperaturwert nach Y02 ist deswegen von relevanz, da durch Y02 die Boilerentwässerung und Boilerumwälzung statt finden.

Weiter entfällt auch der Drucksensor vor dem Magnetventil Y07, da ein passender Drucksensor in die Brühgruppe integriert wird.

Die folgenden Änderungen werden im Hydraulikplan angepasst.

Daniele Fecondo 10.11.2021

Eine Bestellliste, mit noch fehlenden Anschlussbauteilen für die Verrohrung aus dem AVS-Römer Katalog, ist an Herrn Rohnen weitergeleitet. Um die Kompaktheit der Verrohrung umzusätzen wurden zusätzlich 12 mal Winkel-Steckanschlüsse (Bestell Nr.: 348460) und 3 mal T-Stücke (Bestell Nr.: 252353) bestellt. Die Winkel-Steckanschlüsse ermöglichen einen direkten 90°-Winkel die ohne zusätzlichen Schlauch in ein Bauteil gesetzt werden können. Die T-Stücke hingegen werden verwendet, um zwei Magnetventile direkt zu verschrauben und zuätzlich eine Wasserleitung zwischen den beiden Bauteilen zu legen. Dies wird zwischen den 3/2-Wegeventilen Y07 und Y09 sowie zwischen Y05 und Y10 verbaut.

Daniele Fecondo 03.11.2021

Die Verrohrung aus der Dokumentation [28] wird auf Grund der Getriebepumpe erneuert. In das Bodenblech wird eine Durchgangsbohrung mit dem Durchmesser von 40 mm gebohrt, um die Getriebepumpe in die Espressomaschine zu integrieren (siehe Bild [1]). Das einsetzen in das Bodenblech erfolgt durch zwei leicht ineinander versetzte Kreise. Dadurch ergiebt sich eine ausreichende Auflagefläche zur Stabilisierung.

Damit so wenig 90°-Ecken wie möglich in der Verschlauchung realisiert werden und die länge des Schlauches das Maß von 20 mm zwischen zwei Steckanschlüssen nicht unterschreitet, werden die Bohrungen für die Halterung der Magnetventile Y01, Y02, Y03, Y04 und Y06 neu gesetzt, so dass diese mittig ausgerichtet sind. Zusätzlich werden die Magnetventile auf der Führungsschiene neu angeordnet (siehe Bild [2]). Das Magnetventil Y01 wird, von vorne betrachtet, außen nach links angebracht auf höhe der Getriebepumpe, um einen direkten Durchfluss ohne zusätzliche Winkel zu ermöglichen. Direkt daneben ist das Magnetventil Y04, da dieser einen direkten Außlass zum Schmutzwasser hat. Die Magnetventile Y02, Y03 und Y06 befinden sich auf der Höhe des Boilerdeckels, da diese dort angeschlossen werden.