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Cocktailmaschine (4) – Abschluss…

Die Geschichte über die in einigen Artikeln (Intro, Teil1, Teil2, Teil3) bereits berichtete Cocktailmaschine kann ich leider kein Gutes Ende berichten. Das Projekt hat sich über Jahre hingezogen und wurde mehrmals verändert oder „Teil-Abgeschlossen“ und hat bislang leider zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt 😐 .

Der erste Protoyp Codename „drehender Haufen Scheiße“ wurde damals zum 08.07.2014 (dem 18. Geburtstag meines Cousins 😉 ) fertiggestellt. Die Basis war das bereits vorgestellte Flaschenkarussel mit 12 Flaschen und den 12 Ausgießern. Das Karussel wurde von einem Getriebemotor gedreht, die Positionserkennung der Flaschen erfolgte durch einen Hallsensor und unter den Flaschen angebrachte Magnete. Einer der Magnete war versetzt angebracht und triggerte einen zweiten Hallsensor an, um die Nullposition (bzw. „Null-Flasche“) zu referenzieren. Das Außlösen der Flaschen Dosierer erledigte ein Modellbauservo mit Metallgetriebe, der ordentlich Kraft besitzt.

Neben dem Flaschenkarussel wurde noch mithilfe von Druckluft und Silikonschläuchen ein Überdruck in 3 Behälter eingebracht, in denen sich weitere Zutaten wie Cocosnussmilch, Sahne oder Cola befanden. Durch den Überdruck wurde die darin beinhaltliche Flüssigkeit aus dem Behältnis gedrückt, ähnlich einer Bierzapfanlage 😉 als Ventile kamen kleine 3-Wege Hähne zum Einsatz aus dem Infusionsbedarf, welche mit einem Micro Servo und einer 3D gedruckten Halterung als Ventil umfunktioniert wurden, diese Idee hatte ich hier aufgefriffen. Über weitere Silikonschläuche aus der Lebensmitteltechnik wurde die Flüssigkeit dann zum Dosierbereich geleitet.

Die Steuerung erfolgte über einen Arduino Mega 2560, der mit einem Ethernetshield ausgetattet wurde. Als Schnittstelle an die Tablet App (HTML5) wurde ein einfaches GET Request genutzt. Es wurden dabei einfach alle benötigten Zutaten auf einmal (Flasche0, Flasche2…) mit den benötigten Mengen (2cl, 4cl,…) übergeben. Die Steuerung erledigte den Rest, brachte die Flaschen in Position und löste den Dosiervorgang aus. Und steuerte die Luftpumpen (von Pollin) sowie die kleinen Ventile an um die zusätzlichen Flüssigkeiten einzubringen.

Das Endergebnis präsentierte sich zu Beginn des 18. Geburtstages inkl. RGB LED Beleuchtung stolz in Alu Riffel Blech verkleidet.

Nach wenigen gemischten Cocktails kamen die ersten Probleme. Ein Probelauf vor der Premiere wäre vermutlich angebracht gewesen 😉 Die Cola wollte nicht so durch den Schlauch transportiert werden. Die Kohlensäure machte hierbei wohl Probleme. Die Kokosmilch verstopfte das Ventil und das größte Übel: die Ausgießer liefen nach dem Ausgießen oft nicht wieder voll! Den Abend wurde dann wieder lieber von Hand gemischt 😉

Das Problem mit den Ausgießern konnte einige Tage später gelöst werden, mittels eines schnellen, harten „Antippens“ des Dosierer, nach dem eigentlichen Ausgießvorgang, durch den Servo Motor. Allerdings löste dies das Problem nur zu etwa 90% was nicht tragbar war. Es folgten mehrere Tests mit unterschiedlichen Dosierern verschiedener Hersteller, doch keine brachten den erwünschten Durchbruch, vorallem bei Flüssigkeiten mit hoher Viskosität wie Grenadine hatten alle Dosierer ihre Probleme.

Da es jedoch im Internet viele erfolgreiche Cocktailmaschinenprojekte gibt, wurde ein weiterer Ansatz mit einem selbstgebauten Linear Aktor bestehend aus einem DC Motor, einer M8 Gewindestange und einer M8er Mutter und 3D Druckteilen nochmal versucht 😉 Die Tests verliefen vielversprechend und ich begann den Grundrahmen der Cocktailmaschine sowie das Karussel zu überarbeiten, da der erste Entwurf einfach viel zu groß geworden war. Die neue Maschine sollte den Namen „VZwoo“ tragen. Das Karussel wurde um viele Aluteile erleichtert und verkleinert, sodass es direkt im Ganzen als 3D Druckteil gedruckt werden konnte. Auch der Drehantrieb wurde direkt integriert in Form von einem Zahnkranz für einen T2.5 Zahnriemen.

Mittig wurde eine 8mm Welle aus einem alten Scanner eingesetzt. Das Karussel wurde vertikal wieder mit Aluprofilen verbunden und die Flaschenhalter angebracht. Das Karussel war über 2 Kugellager mit der Welle verbunden und saß auf einem Radiallager auf, sodass dieses leicht drehbar war. Der Antrieb erfolgte über einen Zahnriemen und einen Getriebemotor. Die Positionserkennung mithilfe der Magnete und Hallsensoren wurde vom ersten Prototypen übernommen. Die Magneten waren diesmal direkt in die 3D Druckteile unten eingelassen worden, wodurch eine gute Genauigkeit bei der Positionierung erreicht wurde. Auf die zusätzlichen Flüssigkeiten sollte bei dieser Maschine verzichtet und nur die 12 Dosierer eingesetzt werden.

Die Steuerung wurde modifiziert und an die neuen Randbedingungen angepasst. Jedoch viel der erste Testlauf nicht besser aus als bei der ersten Maschine. Die Dosierer versagten teilweise immer wieder sporadisch ihren Dienst und eine fehlende Zutat bei einem Cocktail bedeutet leider oft, dass dieser nicht wie erwartet schmeckt oder sogar noch „ungenießbar“ ist.

Diesmal wollte ich das Konzept nun komplett verwerfen und suchte nach Alternativen Möglichkeiten der Flüssigkeitsdosierung, dabei bin ich dann auf Peristaltikpumpen bzw. Schlauchpumpen aufmerksam geworden. Das Prinzip ist denkbar einfach, ein flexibler Schlauch wird zusammen gequetscht und die Quetschstelle sammt Schlauchinhalt vorwärtsgeschoben. Bei Pumpen erfolgt dies am einfachsten in einer Drehbewegung und Rollen die den Schlauch zusammen quetschen. Fertige Schlauchpumpen konnte ich nur mit horrenden Preisen ausfindig machen, sodass ich an einen Selbstbau dachte. Nach kurzer Suche auf Thingiverse fand ich mehrere Modelle, die mir zeigten, dass es zumindest mit einem 3D Drucker möglich sein sollte eine solche Pumpe zu bauen. Die dort verfügbaren Pumpen entsprachen jedoch nicht meinen Wünschen, sodass ich wirklich eine eigene Pumpe entwickeln musste/wollte. (Mittlerweile 01.2017 gibt es jedoch einige günstige DC Peristaltikpumpen im Bereich von 5-15€, die für die Maschine geeignet wären. Mit der Einschränkung, das bei meinen Pumpen der komplette Schlauch herausnehm und separat reinigbar ist.)

Das Neue Konzept mittels mehreren Schlauchpumpen die Flüssigkeiten zu dosieren missfiel jedoch meiner besseren Hälfte und auch mein Cousin, der für die Entwicklung der Tablet App zur Steuerung „verantwortlich“ ist, trauerte lange dem schönen sich drehenden Flaschenkarussel nach. Zugegebenermaßen gefiel mir das auch besser, aber es funktionierte halt leider nicht zufriedenstellend. Damit war der Weg für eine dritte Version der Cocktailmaschine eingeschlagen, die neue Maschine sollte den Namen „NiederMixer“ tragen.