Darf man fragen, was der Sinn und Zweck ist?
Klar darf man fragen. Im verlinkten Artikel habe ich die Idee erwähnt. Mich stört, dass bei den meisten Kaffeemaschinen die Brühparemeter (Durchfluss, Temperatur, Druck) stark vom Mahlgrad des Kaffees abhängig ist. Wenn das Pulver etwas zu grob ist, baut sich zu wenig Druck auf, fliesst mehr Wasser durch und durch mehr heisses Wasser ist auch die Temperatur anders.
Da möchte ich konstante Verhältnisse erreichen um damit experimentieren zu können. Im Kaffee werden verschiedenste Stoffe gelöst. Saure Stoffe lösen sich recht schnell, Fette brauchen eine höhere Temperatur und Druck, damit sie sich gut lösen. Wenn man aber zu heiss und vor allem zu lange brüht, lösen sich mehr bittere Stoffe. Das möchte ich optimieren in der Hoffnung, dass dann die Stoffe in einem guten Verhältnis im Kaffee landen.
Warum keine Membranpumpe oder druckstabilere Leitungen?
Der Silikonschlauche hat bei Kaltwasser einen Berstdruck von 25 Bar. Auch bei Heissem Wasser sollte der noch gut die 9 bis 11 Bar halten, die ich hier erzeuge.
Auf Membranpumpen bin ich bei meiner Suche noch nicht gestossen. Kaffeemaschinen verwenden meist Vibrationspumpen, teurere Modelle Rotationspumpen oder selten Hydraulikpumpen. Käuflich sind vor allem Vibrationspumpen (preiswert, viel Druck, laut).
Ich schaue mir gerade an, wie Membranpumpen aufgebaut sind. Es sind immer etwa 3 bis 4 Kriterien, die erfüllt sein müssen.
- Druck 12 Bar: ist möglich, der Druck pulsiert aber. Ob man solche Pumpen auch langsam laufen lassen kann um den Druck genau zu kontrollieren, müsste man ausprobieren.
- Heisswasser bis 120 Grad: Die Membran dürfte aus einem beweglichen Kunsstoff sein. Solche Kunststoffe sind meist nur etwa bis 80 Grad einsetzbar.
- lebensmittelecht: Die meisten Kunsstoffe sind nicht lebensmittelecht. Wenn es nicht angegeben ist, muss man davon ausgehen, dass es nicht geeignet ist.
Dann muss man auch noch ein geeignetes Modell finden und bestellen können.
Und wie heizt du das Wasser auf?
Ich koche das Wasser mit einem Pfännlein auf dem Kochherd. Ein Wasserkocher würde natürlich auch gehen. Auf das Rohr habe ich eine Heizfolie 10 x 10 cm mit 90 Watt aufgeklebt um dann die genaue Temperatur zu erreichen.
Ein Kaffeemaschinenboiler, der das Wasser aufwärmt, braucht eine viel stärkere Heizung (um 1000 Watt) und verkalkt viel stärker.
Wie misst du den Durchfluss um die Menge zu bestimmen?
Die Tasse steht auf einer kleinen Waage. So messe ich das Gewicht des Kaffees in der Tasse. Für die Regelung der Pumpe ist das aber etwas trickreich. Wenn Wasser aus dem Ventil pufft, brauch die Waage eine 1/2 bis 1 Sekunde, bis der Kaffee in der Tasse ist und sich die Waage wieder stabilisiert. Wenn das Ventil erst dann schliesst, ist es viel zu lange offen und es sind schon 10 bis 15 ml auf einen Schub.
Wenn das Ventil öffnet, sieht man das zuerst am fallenden Druck. Ich habe es nun so programmiert, dass ein Druckabfall das Ventil für einen Moment nicht mehr weiter öffnen lässt. Da bin ich noch recht am Pröbeln, aber es kommt schon recht gut. Jetzt bin ich schon so weit, dass so im Sekundentakt immer etwa 2 ml heraus pfupfen. Das ist noch nicht ganz gleichmässig, aber doch schon ganz in Ordnung. Der Druck schwankt dabei zwischen 7 und 11 Bar, was ganz gut passt.
Der Linearantrieb der Pumpe hat ein Potentiometer verbaut, mit dem man die Position des Kolbens messen kann. Das ist beim Füllen und Leeren der Pumpe praktisch. Beim Brühen zeigt das aber nur, was der Antrieb macht. Da immer etwas Luft im Brühkopf ist, zeigt das nicht, wie viel Wasser heraus kommt.
Es ist schon toll. Mit den verschiedenen Sensoren sieht man sehr genau, was abläuft und kann die Regelung programmieren.
www.kaffee-netz.de
