Umbau Quickmill Orione auf PID-Regelung

Hallo Mädels,

wer Kaffee aus dem Siebträger mag (gibt es eigentlich auch anderen Kaffee...), kommt eventuell irgendwann mal drauf, daß es ganz nützlich ist, eine konstante Temperatur zu haben, bevor man den Bezug startet.

Da ich nunmal keine Maschine habe, die 1500 Euro aufwärts kostet, muß man halt Temperatursurfen. Das ging mir auf den Sack.

Ich habe mich bei Clevercoffee gemeldet und bei den Jungs die Platine zum Selbstkostenpreis bestellt (8 Euro oder so...). Dazu das ganze andere Gedöns im Netz (wer es nachbauen will, schaut mal bei denen vorbei).

Meine Quickmill Orione dementsprechend erweitert, mit Programmen mit Entwicklungsumgebung die Software drauf gemacht und so weiter, lustiges Bastelprojekt, kann ich nur empfehlen, wen man Kaffee-affin ist und keine Angst vor Elektronik.

In der Maschine hat es jetzt einen Mikrocontroller, SSR-Relais, ein Optokopplerrelais, Netzteil, Temperaturfühler und viele zusätzliche Kabel.

Aber wohin mit dem Display?

Tja, die Orione ist komplett aus poliertem Edelstahl und ich kann mechanische Bearbeitung und CAD:

Glaubt mir, mein Designentwurf, der die Formen der Orione wieder aufnimmt, ist schön, aber die Anfertigung der Teile aus VA war scheiße...

Naja, fragt nicht nach dem Aufwand, aber es hat sich gelohnt.

Einen Deckel mit den zusätzlichen Öffnungen habe ich lasern lassen, alles ist komplett reversibel. Die Teile dann mehrstufig geschliffen und poliert, eine Glasscheibe aus einem Objektträger gefertigt und ein Innenteil modelliert und als Lasersinterteil gefertigt:

Mir gefällts, aber viel wichtiger ist die Regelung. Zusammen mit einem Überdruckventil, das ich ebenfalls nachgerüstet habe, bekomme ich jetzt sehr konstante Bezüge.

Prinzipiell gehen viele Siebträger umzubauen, aber ihr solltet euch einlesen.

Wer gerne bastelt (ich meine jetzt nicht diese aufwendige Display-Integration) und gerne Espresso trinkt, liest euch das mal durch auf der Seite.

Viele Grüße,

Paddy.

Uii, das ist ein Klopper mit einem großen Kessel. Sehr schöne Maschine.

Aber ohne PID, so wie ich das gelesen habe.

Bei dem Kessel hast du auf jeden Fall mal keine Probleme mit Absacken der Temperatur beim Bezug.

Da wäre lediglich der Ansatz, wie groß ist die Hysterese deines Thermostaten und bringt es etwas, da nachzurüsten...

Der Ansatz von CleverCoffee ist eher bei Einsteigergeräten mit kleinerem Kessel und Thermoblock.

Mit reinlesen meinte ich übrigens auf der Seite https://clevercoffee.de/, weniger mein Beitrag.

Die Jungs sind echt der Hammer und der Support ist absolut top, wenn was nicht funktioniert.

Die machen das alles so aus Hobby unentgeltlich.

Wer Espresso mag und technikaffin ist, sollte da einfach mal etwas stöbern.

Wenn man natürlich es jetzt nicht sooo mit Elektronikgebastel hat, dann ist es schwierig.

Wobei deine wunderschöne Maschine ohnehin nicht die Probleme meiner kleinen Orione mit Thermoblock im Originalzustand hat....

Gruß Paddy.

OK, ich glaube, ihr wollt sehen, was ich da bei dem Umbau gemacht habe.

Wirklich dokumentiert habe ich das nicht so genau, halt ein paar Bilder geschossen.

Aber wen es hilft, jemand dazu zu motivieren, seinen kleinen Siebträger auch aufzurüsten, zeige ich ein paar Bilder und schreibe ein paar Sätze dazu.

Also das Kit zum Selbstkostenpreis von 8,90 Euro kommt wie folgt:

Alles dabei für das Board, das mit dem ESP32 Mikrocontroller, den man selber bestellen muß, alles steuert.

Keine Bange, auf der Homepage von Clevercoffee gibt es die komplette Einkaufsliste mit Links zu Shops wie Conrad oder so, alles Idiotensicher gemacht.

Zusammengelötet sieht das dann so aus, habe vielleicht eine 3/4 Stunde gebraucht:

Dann mußt du dir Software runterladen, die Firmware von CleverCoffee und das beamst du dann mit einem USB-Kabel auf den Controller:

Die Software, die ja eine Entwicklungsumgebung ist, ist zunächst mal für einen Laien wie mich etwas undurchsichtig, aber irgendwann kapiert man es.

Außerdem sind die Jungs praktisch jeden Abend auf dem Chat und beantworten Fragen.

Irgendwann verbindet sich der ESP dann mit deinem Netzwerk, der Name meines Netzwerks ist logischerweise:

Wer hätte das gedacht...:-)

Dann halt mal fliegend auf dem Tisch das Zeug verkabeln und durchspielen. Etwas Vorsicht ist geboten bei dem SSR (das Relais, das anstatt des Thermostats dazwischen geschaltet wird), das läuft mit 230V. Das muß man entsprechend isolieren auf dem Tisch.

In der Software sieht das dann so aus, es gibt eine User-Konfig, wo deine spezifischen Sachen gesetzt werden, hier heißt die Maschine noch Silvia (Rancilio).

Dann taucht deine Maschine auch in deinem Netzwerk auf, bei mir Unify mit Accesspoints in meinem Bauernhaus verteilt:

"Halle1" ist der Accesspoint in der Scheune...

Ein zentrales Element ist das SSR, das vom Controller aus stufenlos die Heizleistung regelt. Das gehört isoliert sauber in der Maschine befestigt. Ich habe mir dazu einen Kühlkörper noch umgefräst, es reicht wohl auch ein Wärmeleitpad zum Blechgehäuse:

Dann heißt es Platz in der Maschine suchen:

Da die Kühlung über den Kühlkörper kommt, habe ich es einfach mit so Tesa-Irgendwas-Doppelklebefummels befestigt.

Links das SSR, geradeaus das Netzteil für den ESP, rechts die Platine mit dem ESP. Das Board mit dem ESP habe ich in einen gefrästen Becher gepackt und es kann mit Rändelschrauben gelöst werden. So verdrahtet es sich einfacher:

Ich habe gleich noch etwas erweitert. Für die Brüherkennung braucht es noch ein Optokopplerboard. Dann startet die Temperaturregelung ab Schalterbetätigung und nicht erst, wenn der ESP merkt, daß die Temperatur fällt:

Die Platine habe ich noch in einen gefrästen Becher vergossen und hinten an die Wand geklebt. Das Netzteil ist etwas nach links gerutscht:

Vom Temperaturfühler habe ich kein Bild, der wird in meinem Falle an eine geeignete Stelle auf dem Thermoblock befestigt mit Wärmeleitpaste.

Die mechanische Seite habe ich recht solide ausgeführt, daran hatte ich ja Spaß.

Dann war es halt noch das Display, das integriert werden muß.

Wenn alles verbaut und eingerichtet ist, braucht man garnix mehr. Einfach einschalten und die Kiste heizt auf die eingestellte Temperatur und hält sie plus minus ein paar Zehntel Grad, sehr wichtig für Espresso.

Die Temperatur und die anderen Parameter kann man bei Bedarf über den Rechner oder das Telefon einstellen, einfach die IP-Adresse eingeben.

Aber ich verstell da nix mehr. Ich schalte bloß ein und nach dem Kaffee wieder aus.

Die Oberfläche braucht man nur, wenn man Parameter ändern will. Hab neulich mal an der Temperatur gespielt, weil ich eine hellere Bohne gekauft hatte.

Aber sonst läuft das völlig ohne irgendwas, wie eine Kiste, die das schon immer gehabt hätte.

Ich nutze nur meine Kippschalter an der Orione, sonst nix.

Wie gesagt, mein Beitrag soll eigentlich nur dazu animieren, sich mal das anzuschauen auf der verlinkten Seite.

Es wird relativ genau beschrieben, was man machen muß und man wird aufgefordert, selber abzuschätzen, ob man es sich zutraut.

Wenn jemand Spaß am Basteln hat und gerne Espresso trinkt, lest es durch und schätzt ab, ob es interessant ist.

Mein Espresso ist deutlich besser geworden und ich habe praktisch keine Schwankungen mehr von Bezug zu Bezug.

Der Beitrag ist eher so etwas wie ein "Netzfund", den ich weiter empfehle, wenn man so will.

Viele Grüße,

Paddy.

Vielen Dank, liebe Kollegen.

Ein Schmankerl habe ich noch. Jeder, der einen Siebträger hat, kennt das Problem, daß man die Dusche reinigen muß.

Nach dem Bezug spülen und ab und zu muß alles runter und sauber gemacht werden. Ich weiß jetzt nicht, ob jemand von euch eine Quickmill Orione hat, bzw. einen anderen Thermoblock von Quickmill.

Da ist das Duschsystem etwas speziell, aber eigentlich kein schlechtes Konzept.

Nur das Sieb ist scheiße. Es landet viel Dreck relativ schnell zwischen Duschsieb und Duschplatte. Durch das Quickmill-spezifische Rückschlagventil kommt zwar nix an Dreck ins System, aber alleine beim Spülen bleiben die Kaffeekrümel am Sieb hängen, weil die Dusche nur punktuell durch die Oberflächenspannung Wasser raus lässt.

Jetzt gibt es tolle Präzisionssiebe für so ziemlich jede Maschine, nur für die Orione nicht.

Dann habe ich mal nach IMS-Sieben geschaut und aufgrund der Maße mich für ein Sieb für eine Rancilio Silvia entschieden.

Irgendwo im Netz habe ich mal was gesehen, aber das fande ich etwas laienhaft ausgeführt...

Ich habe dann mal die Original-Garnitur abgemalt und ins 3-D genommen. Dann das IMS-Sieb und eine neue Garnitur konstruiert.

Die bekam ein zusätzliches Teil, das das Wasser, das durch die Hohlschraube kommt, durch 8 Zinnen mit glaube ich 0,7 mm Tiefe in einen 0,5 mm breiten, Kegelförmigen Spalt über das Duschsieb schickt, damit die Löcher so gleichmäßig wie möglich durchströmt werden, damit bei der Spülung die meisten anhaftenden Kaffeereste abgespült werden.

Dann das Ganze aus VA gefertigt, ich hoffe, man kapiert, wie das funktioniert. Daneben ein Bild der Originalgarnitur.

Nach oben hin zur Maschine mußte geometrisch alles gleich bleiben, damit der gleiche Gegendruck vom Rückschlagventil erhalten bleibt.

Das komplizierteste war die neue Schraube. Die wurde etwas länger und bekam anstatt 4 2mm Bohrungen 8 mit 1,6.

Man beachte, daß zum Schluss der Kopf noch den Schlitz gefräst bekam.

Der Duschteller hat an der Fläche eine Neigung von 3°.

Es funktioniert, kurz Spülen und das Sieb ist abgewaschen...

Anbei ein paar Bilder, ich habe einfach Spaß am Drehen und Fräsen von komplexeren Sachen...

Die neue Schraube mit doppelt soviel Bohrungen. Zur Orientierung, das Gewinde ist M6. Der kleine Schlitz glaube ich 1,6 mm, wenn ich mich nicht irre. In der Hohlschraube ist eine abgesetzte Bohrung, damit die Feder des Rückschlagventils anstehen kann.

Links neue Garnitur, rechts Originalgarnitur.

Die neue Garnitur, Duschsieb, Duschteller, neue Schraube, mein spezieller Wasserverteilkonus und das Rückschlagventil und der O-Ring, die original Neuteile sind.

Der Konus in Einbaulage, Zinnen zur Innenseite des Konus im Teller.

Konus nochmal mit Zinnen nach oben und die Schraube aus anderer Perspektive.

Konus im Duschteller, umlaufen der 0,5 mm Wasserspalt erkennbar, Schraube in Konus.

Die Garnitur zusammengesteckt, so sieht es quasi aus, wenn man von unten an der Kaffeemaschine nach oben gegen das Sieb schauen würde.

Wenn man das jetzt auf den Kopf stellt, kommt dann die Feder, der Pimpel und der O-Ring noch drauf und man schraubt es von unten in den Thermoblock.

Komplett bescheuerter Aufwand, aber es hat tierisch Spaß gemacht und es gibt auf der Welt nur eine Orione mit so einer Dusche...

Gruß Paddy.

Vielen Dank, liebe Kollegen!

Den Kaffee gibt es auf der schwäbischen Alb...

Übrigens hatte ich die Maschine und die Mühle über 5 Jahre und hatte nie etwas hinterfragt.

Weder der stark schwankende Geschmack von Bezug zu Bezug, noch die Sauerei um die Mühle drum herum.

Das Ganze ging dieses Frühjahr los, als ein Kollege sich einen ganz einfachen Siebträger gekauft hatte und damit zuspielen begann.

Dann kam das eine zum anderen. Ich wollte endlich konstanten Druck (das geht einfach, dafür kann man ein Nachrüst-Überdruckventil kaufen für glaube ich 26 Euro, das habe ich in Holland gefunden.

Irgendwann landest du bei einer PID-Steuerung für konstante Brühtemperatur. Dadurch bin ich auf die "CleverCoffee"-Jungs gestoßen im Netz. Zuerst wollte ich einfach eine Industrielösung einbauen, die hat aber Nachteile, weil der Bezugsstart nicht erfaßt wird, sondern die erst anfängt zu regeln, wenn sie einen Temperaturabfall bemerkt.

Bei CleverCoffee wird über den Optokoppler der Bezugsschalter abgefragt und die Regelung fängt sofort mit Bezugsstart an.

Und man kann die Maschine noch weiter umbauen. Die Software kann auch Bezug nach Gewicht steuern.

Dazu muß man sich kleine Wägezellen einbauen, die dann nach eingestelltem Kaffeegewicht den Bezug beenden.

Aber das lasse ich, mir reicht der Shot-Timer auf dem Display, wenn man startet. Ich beende dann, wenn meine gewünschte Shot-Zeit erreicht ist.

Die Jungs sind echt lustig. Die sind jeden Tag online auf dem Discord-Chat und machen Troubleshooting oder sonstigen Support, wenn was beim Einrichten nicht klappt.

Cool finde ich, daß sie auf Wünsche eingehen.

Mir ging es irgendwie auf den Wecker, daß die Temperatur im Display angefangen hat zu blinken, wenn der Regelbereich nahe der Zieltemperatur erreicht war.

Das war explizit so programmiert, aber bei einem blinkenden Display muß ich immer an meine Mikrowelle denken, wenn der mal der Strom gefehlt hat und man die Uhr wieder einstellen muß...

Ich habe nachgefragt und typisch IT-ler haben sie gemeint, schreib ein Ticket auf Github (dort liegt die Firmware für den Umbau).

Ich glaube 4 Tage später war dann ganz offiziell auf Github das abgearbeitet und ich konnte ein Firmware-Update für die Kaffeemaschine runterladen (Firmware-Update für eine Edelstahlblechkiste aus Italien, die Kaffee macht, ich muß immer noch grinsen bei dem Gedanken).

Das Update habe ich dann (!) per WLAN vom Laptop auf der Werkbank auf die Maschine gespielt und das Blinken war weg), total kaputt...Die vollen Nerds...

Ja und nochmal wegen dem 5 Jahre dauernden Nicht-Hinterfragen der Espresso-Geschichte. Fünf Jahre lang habe ich im Stall Espresso gemacht, an Wespen und der Ape geschraubt und die Sauerei um die Mühle war halt so.

Dann habe ich mir einen passenden Trichter gemacht aus Edelsstahl, der zum Siebträger und der Mühle paßt. Euch gefallen ja so Basteleien:

Jeder mit einem Siebträger kennt das, wenn man direkt in den Siebträger mahlt, fällt etwas daneben.

Dann habe ich diesen Trichter auf Maß gefertigt. Die Innenseite in vielen Stufen mit verschiedenen Winkeln ausgedreht und im Anschluß mit Schleifpaper an der Drehbank verschliffen.

Unten habe ich eine kleine Lippe stehen lassen und kleine Neodym-Magnete umlaufend auf dem Teilapparat der Fräsmaschine gesetzt, damit er auf dem Sieb hält:

So Teile kann man kaufen, meist aus Plastik. Aber halt nicht passend zu der Eureka-Mühle mit ihrem Auswurf:

Jetzt bleibt es einigermaßen sauber um die Mühle.

Also, wenn jemand auch seine Maschine mit einer PID-Regelung nachrüsten will, lest euch auf CleverCoffee die Anleitung durch und entscheidet selbst. Es sieht auf meinen Bildern komplizierter aus, als es ist und es lohnt sich.

Die eigentliche Verdrahtung in der Maschine ist recht simpel (und steckbar reversibel) und neben der Hilfestellung bei den Jungs kann ich ja auch noch Tips geben hier.

In der Anleitung wird man an die Hand genommen und es ist gut erklärt. Die Einkaufsliste ist idiotensicher gestaltet.

Die machen das unentgeltlich und aus Hobby. Das sind Kaffee-Psychos mit IT-und Elektronik-Backround.

Viele Grüße,

Paddy.

P.S.: Menzinger Florian, mein Kumpel hat eine Rocket sehr ähnlich zu deiner, auch Zweikreiser und die sieht auch fast gleich aus. Wobei die Rockets in der Klasse mit der E61 Baugruppe sich immer irgendwie ähneln glaub. Und die hat ab Werk eine PID.

Mit dem großen Boiler, wenn der exakt auf Temperatur gehalten wird, ist das halt echt nochmal eine andere Hausnummer als mit einem Thermoblock wie bei meiner.

Wobei eine Rocket glaube ich noch nicht umgebaut wurde mit CleverCoffee. Das ist aber wurscht, die elektrischen Komponenten in der Maschine sind ja alle die gleichen. Es gibt einen Thermostat und einen Bezugsschalter in jeder Maschine. Und das sind genau die beiden Elemente, an denen die Regelung angeschlossen wird.

Und vom Hauptschalter wird das 5V Netzteil versorgt. Den Rest macht die Software und der Controller.

Es gibt im Prinzip nur 3 Schnittstellen mit jeweils zwei Kabeln zur Originalmaschine.

Viele Grüße,

Paddy.