Kennt ihr das ? Ja ? Dann frickelt euch der Finger hier die Lösung zurecht. Nach einigen unerfreulichen
Erfahrungen (die unerfreulichen sind übrigens immer die wertvollsten),
habe ich mich entschlossen, einen Vollautomaten zu entwickeln.
Ganze Bohnen oben rein, Wasser dazu und den Becher drunter. Den Rest folgt dem Prinzip "Reinstecken und wohlfühlen"
Um die Sache vorweg zu nehmen, es gibt ein kleines Filmchen (MPG, 11MB)
zu dem Teil.
Um nicht wie sonst an allen Fronten gleichzeitig zu frickeln, werde ich die Probleme
diesmal der Reihe nach anzugehen. Als erstes die Kaffeepulver-Erzeugung.
Läuft. Meine alte Apothekerwaage (hüstel) leistet mir hier gute Dienste.
Damit des Pulver nach dem wiegen auch weiter verarbeitet werden kann, hat die Waage einen Kippmechanismus :
Das fertige Teil hat auch schon die notwendige Elektronik. Gelagert ist es auf einem Kugellager aus einer Festplatte. Der
Pulverbehälter ist eine Pastillendose, der Kippmotor stammt aus einem Videorekoder. Der Wegsensor besteht aus einer Flipperspule
mit dem Ferritern einer Mittelwellenantenne. Die ist die Treppe runtergefallen und dabei in genau passende Stücke zerbrochen.
Die Elektronik macht aus dem Gewicht eine proportionale Frequenz zwischen 3-6 kHz und erlaubt damit eine einfache und präzise
Messung. Einen Schaltplan findet ihr hier.
Ein kleiner Test mit einem Abflussrohr und einem Drahtgitter sollte ein Gefühl für die Sache vermitteln :
Wie bei den Bodum-Dingern auch, bleibt ein feiner Satz zurück. Soweit in Ordnung.
Allerdings dauert der Durchfluss relativ lange. Meine Ungeduld verhalf mir draufhin mal wieder zu ein wenig zusätzlicher Arbeit :
Inzwischen ist die Mühle angekommen und zum größten Teil in den Müll gewandert. Das Mahlwerk ist aus Gusseisen gefertigt und
von bemerkenswerter Unpräzision :
In eine Aluplatte eingebaut und mit einer gehörigen Lose versehen, scheint es aber relativ gut zu funktionieren.
Als Antrieb dient ein alter Getriebemotor, dessen ausgeschlagene Rotgusslager kurzerhand durch Festplatten-Kugellager
ersetzt wurden. Jetzt schnurrt er wie ein Kätzchen :
Die ersten Mahlproben waren relativ vielversprechend. Hier einige verschiedene Mahlgrade :
Die Bohnenrutsche besteht aus dem Innenleben einer billigen Stahl-Thermoskanne. Hier ist die Anordnung bereits mit der
Waage verheiratet.
Kommen wir jetzt zum Thema Wasser. Aus einem 2-Zoll-Wasserrohr und einem Stückchen VA-Blech habe ich eine Heizpatrone gelötet :
Der Billigtauchsieder der Marke
"Rommelsbacher TRS2003" aus dem Supermarkt hat eine Manschette aus Aluminium bekommen, die genau in das Rohr passt.
Unten dran sitzt ein selbst entworfenes Magnetventil, damit das heiße Wasser abgelassen werden kann. Die Temperaturmessung
erfolgt über einen gewöhnlichen LM35, der über eine hohlgebohrte
Schraube eingelassen ist (rotes Kabel).
So langsam muß ich mich dann wieder dem schwierigsten Problem zuwenden : das Brühen. Aus den Resten der Mühle und einem
Stück VA-Drahtgitter hab´ ich dann einen Dauerfilter gebaut :
Leider hat der erste Test gezeigt, das zwischen dem ersten Versuch mit dem Abflussrohr (siehe oben) und dem Wasserbereiter
ein Problem aufgetaucht ist.
Zum einen haftet der Kaffeesatz in dieser Konstruktion hervorragend, und zum anderen läuft das heisse Wasser in einem
dünnen Strahl langsam heraus, so daß der Wasserstrahl den Filter an einer Stelle freihält und so das Wasser nicht ausreichend
lange Kontakt zum Kaffeepulver hat.
Also muß wohl auch hier ein Ventil dran. Damit die Andruckfläche möglichst klein wird, und damit die Herstellung einfacher,
habe ich aus VA-Blech einen Trichter gelötet :
Für alle angehenden Löter : Der Trichter selbst ist mit Messinglot gefertigt und später mit Silberlot am Blech befestigt.
Da das Silberlot einen niedrigeren Schmelzpunkt hat, wird die Messingnaht nicht beeinträchtigt.
Viele Experimente mit Dichtungsmaterialien und VA-Drahtgitter später ist der Brühbehälter mit einer Moosgummidichtung fertig
und hat ein Magnetventil aus einem Hubmagneten eines Münzprüfers erhalten :
Hier ist der Brühbehälter schwenkbar gelagert und über eine Federkupplung mit einem Getriebemotor versehen. Damit soll
der Kaffeesatz später ausgeklopft werden können. Über die Federkupplung kann das ganze Teil auch wunderbar in Pendelschwingungen
versetzt werden. Schätze, ich muß die Schrauben festkleben.....
Der erste Test erbrachte dann die Erkenntniss : perfekter Springbrunnen. Das Ventil verteilte den Kaffee perfekt ausserhalb
der Tasse, das Innere blieb vollständig trocken. Also mußte um den Auslass noch ein "Kaffee-Abweiser" montiert werden :
Und jetzt die nächste spannende Frage : Wie kommt der Kaffee von der Waage in den Brühbehälter ? Per Schwerkraft ? Dann wird das
Teil so hoch wie ein Kühlschrank. Vielleicht per Druckluft ? Die erste Kaffeemaschine mit Druckluftanschluss ? Oder per Lift ?
Die "Was passiert dann-Kaffeemaschine".
Derweil mache ich mir noch ein paar Gedanken über den Wasserbehälter. Er sollte offen liegen und natürlich einem gewissen
gestalterischem Anspruch genügen. Zwei Deckel aus Edelstahl, welche genau aufeinander passen wollte ich aneinander löten.
Leider ist die Naht immer wieder gerissen :
Also muß ich mich wohl mal erstmal weiter umsehen. Inzwischen bin ich der Lösung des Kaffeetransportes ein Stück näher
gekommen. Ein Linearantrieb aus einem Drucker und ein Schwenkmotor werden eine Schütte bewegen, die das Kaffeepulver nach
oben bewegen wird :
Die Schütte wird aus Alublech hartgelötet. Entsprechendes Lot habe ich schon bei
Tony Clark aufgetrieben. Die ersten Tests waren sehr erfolgversprechend.
Zwischendurch ist mir eine kleine Animation (ShockWave, Rechtsklich -> Abspielen) über die
Funktion eineer Kaffeemaschine über den Weg gelaufen.
Inzwischen ist die Schütte fertig gelötet. Federnd gelagert kann das Ding vom Motor in Pendelbewegungen versetzt werden,
um das Ausklopfen zu erleichtern :
Jetzt muß ich nur noch die Frage klären, wie das Kaffeemehl von der Waage in die Schütte gelangen soll....
Einige Zeit später hab´ ich dann einige Jukebox-Mechaniken in die Finger bekommen, und kurzerhand als Kaffeetransporter
verwendet :
Ausgerüstet mit ein paar Endschaltern und neu verkabelt funktioniert das Ding wunderbar :
Den Schüttungstrichter der Waage mußte ich neu Konstruieren (links neu, rechts alt), da an den Schrauben zuviel
Kaffeepulver hängen geblieben ist. Der neue Trichter hat jetzt steilere Wände und keine Vorsprünge mehr :
Für wenig Geld konnte ich bei Ebay jetzt eine Espressomaschine erstehen, die dann gleich
zu Forschungszwecken ausgeweidet wurde :
Die Technik in solchen Dingern ist wirklich erstaunlich primitiv :-) Aber dazu später mehr.... Derweil kamen mir
Bedenken, ob die Brühtechnik aus Aluminium wirklich eine gute Idee war.
Aus dem Grunde mache ich gerade einen kleinen Korrosionstest :
Ds Ergebniss war gut, das Rohr hat keinerlei Schäden erlitten. Deshalb hab´ ich jetzt eine Pressstempelmechanik
wie von Saeco entworfen und gebaut :
Und so sieht das Ganze aus, wenn man nach dem hartlöten den Boden sauberdrehen will und einem der Kram aus dem Futter
hüpft :
Und der Finger schreit : SCHEISSE !
Das passiert, wenn man ein Rohr einspannt ohne einen Klemmring einzulegen..... Also alles nochmal von vorne.....
Die Presstempelmechanik wird geführt von einem Teflon-Abstandshalter :
Der Antrieb des Pressstempels wird über eine Gewindestange geführt, um genügend Kraft aufbringen zu können :
Ein Gummipuffer gleicht die mangelnde Präzision aus. Die Gleitstange wird über einen O-Ring im Boden
des Behälters abgedichtet. Über die hohlgebohrte Schraube wird später das heisse Wasser eingeleitet :
Der Deckel passt mit seiner Dichtung genau in den konisch aufgeweiteten Pressstempelbehälter :
Die ganze Einheit muß natürlich schwenkbar sein und wird von einem Scheibenwischermotor gedreht :
Die Positionsmeldung für den Stempel übernehmen die beiden orangen Näherungssensoren. Noch ganz und garnicht klar bin ich mir im Moment
darüber, wie das Ding den Pressgrad für den Kaffee ermitteln soll.....
Zwischenzeitlich könnt ihr euch hier schon man mit einigen schönen neuen Kaffeesorten ausstatten :
Der Boiler aus der geschlachteten Espressomaschine eigent sich für meine Zwecke recht gut, weil er genau die Wassermenge
für einen Becher fasst :
Mit ein paar kleinen Modifikationen (Schnellverschlüsse für die Verschlauchung und ein paar neuen Dichtungen) und
ein wenig Temperatursensorik ausgestattet kann er seinen Dienst wieder aufnehmen :
Zusammen mit der primitiven und unglaublich lauten Pumpe findet der Kram seinen Platz an der Rückseite der Brüh-O-Matik :
Irgendwie bin ich platzmäßig mal wieder dermaßen über das Ziel hinausgeschossen, daß ich jetzt so langsam darüber
nachdenke, alle Hemmungen fallen zu lassen und eine Glasvitrine drumherum zu bauen.....
Ich bin mal sehr gespannt, ob die ganze Sache dicht ist. Jetzt gibt es erstmal wieder ein bischen Hard- und Software
für das Dingen.
Von hinten sieht es jetzt so aus :
Jetzt muß es nur noch mit der Mühle verheiratet werden.
Schaltpläne für die Mühle und
die Brühgruppe sind natürlich jetzt schon verfügbar.
Um mir die spätere Arbeit zu erleichtern, ist das Ganze jetzt auf eine gerade Spanplatte gewandert :
Diese trägt auch gleich den Netzanschluss und den Hauptschalter. Als nächstes habe ich mir Gedanken über den Einwurftrichter
gemacht (das Kaffeemehl muß ja irgendwie in den Brühbehälter) :
Das Blechmodell hat zwar die Form der Wurfdose, aber letzendlich war der Hals einer Sodastream-Flasche (hatte ja gerade
ein solches Moped geschlachtet) ideal geeignet.
Als ich ihn mit Heissluft in eine noch bessere Form bringen wollte, hat er sich leider zwischen meinen Fingern verflüssigt.
Aber zum Glück sind ja immer zwei Flaschen dabei :
Da das Mahlwerk immer in der Mitte der Dose einen Haufen macht, landet auch (fast) alles an der richtigen
Stelle :
Als nächstes habe ich mich an die feuchte Seite dieses Projektes gewagt. Vorab sei schon mal gesagt, dass das ein paar
Handtücher erforderte.
Der Kaffeeauslauf erfordert es, den Becher an der Seite der Maschine unterzubringen. Unten kann man auch schon den
Auffangbehälter für den Kaffeesatz sehen :
Was ich überhaupt nicht bedacht hatte war, das natürlich Wasser im schräg gestellten Brühbehälter stehen bleibt. Der
Deckel öffnet sich wieder, und ein Schall Wasser ergiesst sich genau in den Netzanschluss. PUFF, und ich stand im Dunkeln !
Nicht das mich sowas wirklich aus der Ruhe bringen würde. Den undichten Behälterdeckel konnte ich sogar noch per Software
mit erhöhtem Motorstrom zur Dichtigkeit bewegen. Und den Schwall Wasser konnte ich mit einem Reduzierstück von der Dachrinne
in friedlichere Bahnen umlenken. Das Gelbe Ding ist ein Tropfenfänger aus einem Spülschwamm und der Netzanschluss
hat für alle Fälle ein Dach bekommen :
Pragmatischerweise besteht der Wassertank jetzt aus einer gewöhnlichen Glasflasche :
Einr Rahmen aus Dachlatten wird später mal die Gehäusekonstruktion tragen :
Irgendwie sieht das Ding bald aus wie ein Baustellenkompressor.... Na ja.... Inzwischen habe ich meinen ersten Kaffee auf
dem Moped gebraut. Schmeckte beschissen. Nach einigen Optimierungen an der Software schmeckte die zweite Tasse schon besser,
aber noch nicht so, wie ich mir das dachte.
Der Becherhalter hat auch noch einen Tassenwärmer für die warmen Füße bekommen :
Dat Ganze ran an 230V, und schon kommt heißer Kaffee hinten raus. Der Wasserverbrauch gestaltet sich auch höher als ich
dachte, vor allem weil ich mit warmem Wasser vorheizen muß, und zum anderen benötigt der anschliessende Spülvorgang
auch noch einen kräftigen Schluck. Dafür löst dich der Kaffeepfropf aber erstaunlich gut aus dem Brühzylinder.
Die Software für Brüher
und Mühle ist jetzt auch soweit fertig. Geschrieben in C lässt sie sich mit dem Demo
vom PICC-18-Compiler zusammenbauen.
Derweil habe ich mit einer Gehäuseverkleidung begonnen. Die obere Abdeckung besteht aus der Rückwand eines
SPD-Wahlplakates und einer Resopal-Kühlschrankverkleidung aus den frühen 70ern :
Für die Innenbeleuchtung habe ich kurzerhand einen Weihnachtsstern geschlachtet, der eigentlich mal die Hutablage
meines Autos zieren sollte :
Die Front hat 3 Sichtfenster, durch die man die wichtigsten Teile der Mechanik werkeln sehen kann :
Um Kaffee nachzufüllen und den Dreck rauszuholen kann die Front zur Seite geschwenkt werden. Dir Rückwand kann
auf die gleiche Weise geöffnet werden um Wasser auffüllen zu können.
Damit wäre der Platzbedarf dann endlich maximal und das Teil passt nirgendwo mehr rein....... Mal sehen, was ich damit
mache. Damit ihr euch ein Bild von der Geschichte machen könnt, gibt es noch einen kurzen Film (MPG, 11MB) dazu.
Das wars dann erstmal von der Seite. Nach nunmehr über einem Jahr Gefriddel muss ich mal wieder was anderes
machen.
© 2000 FINGER
Weil ich gerne Kaffee trinke. Weil ich gerne frischen Kaffee trinke. Und immer fleissig abpumpen......
Im Büro wird in der Gastronomiemaschine der Kaff vom letzten Freitag immer weiter eingedampft. Jemand erbarmt sich,
und kocht eine Kanne frischen. Plötzlich kommen die Ratten aus ihren Löchern und pumpen das Lebenselexier generalstabsmäßig ab.
Bis auf den letzten Rest, der dann bis zum nächsten Morgen zu Teer reduziert wird.
Ein Mahlwerk wollte ich nicht selbst herstellen, also für 3 Euronen ne´ Handmühle ersteigert.
Kommt hoffentlich nächste Woche.
Das Kaffeepulver soll natürlich reproduzierbar dosiert werden können, muß also automatisch abgewogen werden.
Nachdem ich mein Hirn etwas verrenkt hatte, kam ich zu dem Schluss, daß eine Federwaage
einen guten Kompromiss zwischen Aufwand (obwohl mich der ja noch nie wirklich geschreckt hat) und Genauigkeit ergibt.
Um das mal zu testen, hab´ ich mein Lego wieder hervorgekramt :
Weil die Mühle immer noch nicht da ist, beschäftige ich mich jetzt mal mit dem Brühverfahren. Da die Maschine ohne
Filtertüten auskommen soll und sich selbst reinigen muß, hatte ich mir mal diese Kaffeemopeds angesehen :
Das Ergebniss ist eine superdünne Brühe, die höchstes für Blähungen sorgt (sogenannter
Schattenkaffee : der Schatten einer Bohne ist auf das Wasser gefallen). Bei dem Experiment mit dem Ablussrohr hatte der
Staudruck der Wassersäule das Kaffeepulver gleichmäßig auf den Filter gedrückt und diesen so verschlossen, so daß das Wasser
langsam durchlaufen konnte.
Also musste ich mich kräftig am Kopf kratzen und hatte einen weiteren Filtertyp konstruiert, der mit einer Klappe
verschlossen werden sollte, bis das Wasser komplett hineingegloddert ist. Leider an allen Ecken und Kanten derartig
undicht, das die Suppe sogar an der Seite rausgelaufen ist :
Eine Erhöhung des Pumpendrucks hatte zur Folge, das mir der Schlauch vom Kessel geplatzt ist, und ich plötzlich in einer
weissen Wolke stand. GRMPF !
Größtes Problem ist derzeit die Auslauftemperatur. Das ganze Alu-Geraffel und der Kupferauslauf brauchen mehr Wärme, als ich
durch Vorwärmen mit heissem Wasser kompensieren kann. Also noch ein paar Heizwiderstände drangeklatscht :