Espresso

Entwurfs­phase

Ideensammlung


Nach einigen wilden Ideen folgten zunächst einige noch wildere Zeichnungen - die allesamt noch ungenaue Skizzen waren (hier nur ein Beispiel).





Nach den Zeichnungen wurde es dann präziser: 3D-CAD Planungen.

Eine kurze Überlegung mit Kupferrohren wurde verworfen.





Der Rahmen besteht nun aus Aluminium-Profilen, wie sie sonst zum Bau von Fertigungsstraßen zum Einsatz kommen (einfach, variabel, stabil).

Funktion


Meine Konstruktion sollte einen Durchlauferhitzer bekommen, damit die Temperatur digital und möglichst schnell geregelt werden kann.

Dies eleminiert auch das größte Problem mit Gastromaschinen im Heimgebrauch: Die großen Boiler mit entsprechend großem Volumen brauchen viel Energie zum Aufheizen und haben viel stehendes Wasser, welches bei geringer Nutzung schnell nicht mehr frisch ist. Ein kleiner Durchaluferhitzer bietet also (für diese Anwendung) den Vorteil einer schnelleren Einsatzzeit und stets frischen Wassers.

In dieser Konfiguration dient der Dampf-Durchlauferhitzer auch als Vorheizung für den normalen Durchlauferhitzer, um eine konstantere Temperatur beim Kaffeebezug zu gewährleisten. Das heiße Wasser (oder der Dampf) wird über zwei Ventile entweder zur Brühgruppe oder zum Dampfrohr geschickt.

Steuerung


Alle Funktionen werden von einem Mikrochip (Arduino Nano) gesteuert, der über Solid-State-Relais (SSRs) auch 230V-Wechselstrom schalten kann. Der Vorteil von SSRs ist ihre schnelle Reaktionszeit und lange Haltbarkeit, da sie nicht (wie herkömmliche Relais) über bewegliche Teile verfügen.


Alle elektronischen Teile wurden an der Rückseite der Maschine angeordnet und können in ihrer Funktion durch eine Plexiglasscheibe beobachtet werden (dies ist besonders bei den SSRs interessant, die ihren Schaltstatus durch LEDs zeigen). In Zukunft könnte hier auch ein Bildschirm eingebaut werden, der Parameteränderungen einfach möglich macht, ohne die Front des Gerätes zu verunstalten.


Dieser rudimentäre Schaltplan zeigt nur den Aufbau der Steuerung und des 230V Netzes. Hinzu kommen noch die (bei 230V absolut nötigen) Schutzschaltungen und Temperatursensoren für die Regelung. Der Mikrochip selbst enthält und verwaltet die Steuerungslogik.

Update (nach etwa einem Jahr)

Die beiden Durchlauferhitzer wurden später durch einen kleinen Kessel und einen Dampf-Durchlauferhitzer ersetzt, um eine höhere Temperaturstabilität zu erreichen. (Mehr dazu auf der nächsten Seite)


© 2018 - Jan Kube