Einleitung
Für meinen Voll-Ausbau habe ich mir viel Zeit gelassen und viel dokumentiert, denn ich hatte einiges vor 🙂
Neben dem Rauswurf der CPU der Silvia E und dem Vollausbau, wollte ich auch den erweiterten Ausbau mit Waage und digitalem Drucksensor angehen.
Im Folgenden werde ich thematisch nicht viel auf den üblichen „Vollausbau“ eingehen, denn dieser ist im Handbuch sehr gut beschrieben. Ich werde eher die kleinen Details zur CPU, der Waage und dem Drucksensor zeigen.
Schaltpläne - die Basis aller Überlegungen
Rancilio selbst hat online einen Schaltplan der neuen Silvia E mit CPU. Aber Achtung, dieser ist definitiv falsch!!
Aus diesem Grund findet ihr per Download eine PDF mit meinem abgeänderten Schaltplan. Ich erhebe dort keinen Anspruch auf vollständige Richtigkeit, aber mein Umbau funktioniert wie in den Schaltplänen gezeichnet;)
Ergänzende Bestellliste - die Grundzutaten für den Ausbau
Die Bestellliste aus dem Handbuch ergänze ich im Folgenden um die notwendigen Teile für den erweiterten Vollausbau.
Umbau auf Schalter
- Original Schalter Silvia V4
- Hitzeresistente Kabel mit Flachsteckern wie in der Handbuch-Bestelliste (3x 30cm, 5 Flachstecker)
Waage
- Wägezellen 1kg (2 Stk. kaufen, man benötigt aber nur einen HX711): Amazon Link
- 3D-gedruckte Adapter zum Einschieben vom User Towdie13 im Chat
- 30cm geschirmtes Kabel
Für die Waage gibt es mehrere Adapter, alle bisherigen basieren auf der Idee des reddit-Users PostModernDesign und wurden von der Clevercoffee Community auf die oben verlinkten Wägezellen und die neuen Silvia-Versionen adaptiert. Schaut doch im Chat im Kanal „Projekt Waage“ vorbei, dort findet ihr sicher das für euch passende Teil.
Drucksensor
- Analoger Drucksensor bis 200 psi (ihr könnt auch 300psi verwenden) Amazon Link
- 90°-Einschraubwinkel G 1/8″(IG)-R 1/8″(AG), Messing
- LE-Einschraubstück G 1/8″, Messing
- Reduziernippel R 1/8″ NPT, Messing
- Teflonband
- Legris Anschluss
- O-Ring für Druckschlauch
- O-Ring für Pumpe
- Silikonschlauch
- Klammer / Splint für Schlauchverbindungen
- Membranregler
- Schlauch FEP Klemmverbindung
- Silikonfett
Der Drucksensor ist eine Adaption und zieht einige Änderungen am Hydrauliksystem nach sich. Ihr müsst halbwegs sicher mit Teflonband und Fittingen arbeiten können, um euch keine tropfende Silvia zu bauen 🙂
Es gibt einen riesen Vorteil vom Einbau der Teile des Drucksensors: Eure Silvia wird sehr, sehr viel leiser und die Pumpe klingt irgendwie „wertiger“!!
Ausbau CPU
Im Prinzip sehr einfach: Stecker einzeln nacheinander abziehen, schön beschriften, dann die Schraube an der Unterseite lösen und die CPU rausnehmen. Durch den gewonnenen Platz kann dort z.B. das Netzteil montiert werden.
Einbau SSR
Das SSR habe ich mit Wärmeleitpaste versehen und dann mit einem Montagekleber auf das Stahlgehäuse geklebt. isolieren nicht vergessen! (oder ihr kauft euch das SSR mit der Kunststoff-Abdeckung)
Einbau Drucksensor und Membrandruckregler
Demontage
Als erstes müsst ihr den bisherigen Schlauch mit dem Metallgeflecht entfernen. Dazu am Besten einen Behälter unter die Dampflanze stellen und das Ventil ganz aufdrehen. Jetzt könnt ihr die obere Verbindung am Boiler langsam lösen. Durch die eintretende Luft, leert sich das bis dahin stehende Wasser über die Dampflanze.
Anschließend am anderen Ende auch eine Schale unterstellen (oder ein Handtuch) und am 90°-Winkel den Schlauch abdrehen. Die Pumpe gegenhalten (12er Schlüssel) und den 90°-Winkel abdrehen.
Fitting-Montage
Das T-Stück an der unteren Seite mit dem Legris-Adpater verschrauben. Die Verbindung ist selbstdichtend durch den O-Ring, aus diesem Grund soll die Verschraubung sehr fest, aber nicht brutal sein. Ihr könntet sonst den O-Ring beschädigen.
Nun die Gewinde am T-Stück dichten und in das Abzweigstück am Boiler einschrauben, so dass der Abzweig schräg nach links oben (von hinten aus betrachtet) steht. Anschließend den 90°-Winkel einschrauben. Schraubt den Sensor in das Adapterstück ein und beides gemeinsam in den Winkel (Teflonband nicht vergessen!).
Schließt zur Kontrolle kurz das Sensor-Kabel an, ob es auch auf den Sensor passt und alles gemeinsam noch Platz im Gehäuse findet.
Membrandruckregler
Anschließend setzen wir den Membrandruckregler ein: Pumpe gegenhalten und handfest (!!!) den Membrandruckregler einschrauben. Nach fest kommt hier schnell ab.
Anschließend den Teflon-Schlauch mit dem O-Ring versehen (Silikonfett nicht vergessen!) und in den Druckregler schieben, bis ihr einen deutlichen Widerstand überwunden habt. Nun mit der Klammer sichern!
Als letzten Arbeitsschritt dreht ihr euch den Membrandruckregler so hin, dass der Teflonschlauch in GERADER Linie zum Legris-Adapter oben am Boiler geführt wird. Schiebt den dicken Silikonschlauch über den Teflonschlauch ganz zum Druckregler hin (der dämpft euch die Schwingungen). Zeichnet euch nun den unteren Rand des Legris-Adapters am Schlauch an. Fügt 15mm dazu und kürzt dort den Teflon-Schlauch. Wenn ihr nun den Schlauch in den Legris-Adapter einführt, passt er genau rein. Hier müsst ihr wirklich ordentlich Kraft aufwenden! Anschließend könnt ihr den Silikonschlauch über den Legris-Adapter ziehen, das geht sich auch genau raus 🙂
Macht einen kurzen Test, bevor ihr weitermacht, ob auch alles dicht ist: Maschine anschließen, Dampflanze zudrehen und Warmwasser-Schalter drücken…es sollte nichts tropfen und das Wasser über das OPV wieder in den Tank geleitet werden.
Einbau der Waage
Wenn ihr euch für einen der Adapter entschieden habt, ist die Waage schnell und einfach eingebaut. Bisher ist die einfachste Lösung die beiden Wägezellen parallel an einen HX711 zu löten. Das hat in den meisten Fällen eine ausreichende Genauigkeit.
Anschließend die Zellen in die Adapter schrauben, Tropfblechhalter drauf und fertig 🙂
Verkabelung
Nach folgenden Schaltplänen habe ich die Verkabelung aufgebaut
Dabei habe ich strikt 5V von 230V getrennt, was zu einigem Kopfzerbrechen geführt hat, aber am Ende gut rauslief. Ich führe auf der rechten Seite (von hinten) alle 5V- und Datenkabel (Waage, Drucksensor, TSIC, Relais-Schalter, Brewswitch, etc.) und auf der linken Seite oder in der Mitte alle 230V-Kabel.
Der Arduino ist an einem L-Winkel befestigt und das Netzteil links stehend geklebt. Dahinter befindet sich das SSR für die Heizung und rechts davon die Relais für Pumpe und Ventil. Den TSIC habe ich mit Wärmeleitpaste versehen, an eine Schraube geklebt und mit dem Haltebügel des bisherigen Thermostats fest geklemmt.
ACHTUNG!! Wenn ihr den Brew-Switch als Hardware-Erkennung aufbaut, müsst ihr die Glimmlampe aus dem Schalter entfernen, um eine Trennung von 5V und 230V zu garantieren! (siehe Schaltplan oben und Hinweis im Handbuch)
Dämmung
Ich habe die meisten freien Blech-Flächen mit Alubutyl ausgekleidet, um die Geräusche der „Karosserie“ zu dämpfen (erhöhte Masse). Neben 1kg zusätzlichem Gewicht ergibt das zusammen mit dem Membrandruckregler eine Morgen-Muffel-freundliche Lautstärke 😀
Display und Optik
Das Display habe ich mit 4 M4-Schrauben an das Blech hinter der Abtropfwanne geklebt/geschraubt. den Ausschnitt habe ich mit einem Dremel und viel Feil-Arbeit halbwegs gerade hinbekommen.
Am Schluss habe ich das ganze Gehäuse noch mit matt-schwarzer Folie (3M 1080) versehen. Hierzu die Logos entfernen (Klemmringe mit einem Flach-Schraubendreher aufbiegen) und schön folieren (Fön verwenden, um Luftblasen zu entdecken!). Anschließend die Logos wieder drauf, Klemmringe zurück biegen, Schalter rein und zusammenbauen.
Software
Da zum Beginn meines Umbaus zwar einige Spezialvarianten der Software für die Waage oder den Drucksensor existierten, es aber keinen zusammenhängenden Code gab, war ich auf die Hilfe von andreas und miau angewiesen.
Sie haben mir all diese Funktionen in den Master programmiert und nun könnt ihr davon profitieren.
Der Weg dahin hat ein paar Hindernisse, die ich hier versuche zu erklären.
Software-Version-Download
Für den vollen Funktionsumfang benötigt ihr aktuell den Stand aus dem github-Branch „Master-pressure“.
Bitte schaut euch im Voraus auch den Master selbst an, dort wird voraussichtlich mit der nächsten Version (ab 2.9.1 oder höher) der Branch integriert sein.
Anpassungen für die Waage
In den libraries unter HX711 ist in der config der Wert für die Abtastrate der Waage festgelegt. Ändert diesen von den default „16“ auf den Wert „2“. Dies ermöglich eine schnellere Reaktion der Waage (wichtig!) bei gleichzeitig weniger Glättung (eher unwichtig).
Kalibrierung der Waage
In den examples des HX711 ist eine Kalibrierung der Waage integriert. Wenn eure Waage fertig installiert ist schließt ihr euren Node per USB Kabel an und lauscht auf dem Serial-Monitor bei Baudrate 57600. Führt nun die calibration.ino aus und folgt der Anleitung. Es empfiehlt sich als Kalibriergewicht eure Abtropfschale und eure Standard-Tasse aufzulegen.
Tragt danach euren Calibration-Value in den Code ein.
Kalibrierung des Drucksensors
Dieses Kapitel folgt. Ich bin aber bisher mit den bisher eingetragenen Werten gut zurecht gekommen.
Meine User-Config für den Vollausbau mit meinem Schaltplan
Das dürfte selbsterklärend sein: Passt eure Userconfig an eure Wünsche an, in meinem fall sieht es wie folgt aus.
Funktion und Danksagung
Der PID-Regler funktioniert sehr gut (0,1°C genau, immer reproduzierbar). Alleine dafür lohnt sich schon der Umbau!!
Durch den Vollausbau mit Waage und Drucksensor ist die Rancilio Silvia nun vergleichbar mit Maschinen über 1.000 Euro und bietet ein fast perfektes Espresso-Erlebnis!!
Herzlichen Dank an Markus, Andreas, miau und salatundsauce!! Ohne euch wäre das nicht möglich gewesen.
Weitere Funktionen (pressure profiling, etc.) bzw. Erweiterungen (touch-Display, etc.) sind in Planung bzw. Diskussion. Fragen und Kommentare sind im Chat willkommen.
Disclaimer
Bitte denkt beim Nachbau selbst mit und seid euch der Umbauten bewusst!