Bauanleitung
1.... Genereller Aufbau der Low-Cost Anlage
3.... Fertigung und Montage des Maischebottichs
3.1.... Anfertigung der Wellenkupplung
3.2.... Schweißen des Rührwerks
3.3.... Zuschneiden der Versteifungsprofile
3.4.... Zuschneiden der Winkelbleche für die Heizstäbe
3.5.... Bearbeitung des Deckels
3.5.1.... Bohrungen für die Scharnier und Teilung des Deckels
3.5.2.... Bohrungen des Motors
3.5.3.... Löcher für die Winkelbleche
3.5.4.... Bohrungen für Temperatursensor und Griff
3.5.5.... Fertigstellung des Maischedeckels
3.6.... Bearbeitung des Maischebottichs
5.1.1.... Steuerung für Heizung 1
5.1.2.... Heizung 1 und Heizung 2
5.1.4.... Rührwerksteuerung/Motor
7.... Aufbau des Leitungssystems
8.1.... Schlauchhalterung Schalttafel Aluprofil Endkappen
Für die Richtigkeit und Vollständigkeit der Angaben in dieser Anleitung wird nicht garantiert. Der Nachbau erfolgt auf eigene Verantwortung.
Je nach Verfügbarkeit der hier genannten Bauteile muss eventuell von der Anleitung abgewichen werden. Die Anleitung beschreibt den Aufbau der im Rahmen der Projektarbeit an der OTH-Regensburg gebauten Anlage.
Alle in dieser Anleitung enthaltenen Dateien und Zeichnungen können im Downloadbereich dieser Website heruntergeladen werden. Die Dateien dürfen für den nichtkommerziellen Gebrauch genutzt werden.
Abbildung 1: Übersicht Gesamtmodell
1 Maischebottich
2 Läuterbottich
3 Gegenstromkühler
4 Elektronik und Schalttafel
5 Gestell
6 Pumpe
In der nachfolgenden Tabelle sind alle notwendigen Kaufteile gelistet. Alle Bestandteile, die mit Flüssigkeiten in Berührung kommen könnten, sollten aus Edelstahl oder anderen lebensmittelechten Materialien bestehen.
Werden andere Komponenten verwendet, können einzelne Bohrungen oder Ausschnitte von den unten dargestellten Lochbildern abweichen.
Die Wellenkupplung ist ein wichtiges Element des Rührwerks. Dieses kann aus Aluminium gefräst werden oder alternativ 3D gedruckt werden. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass das Filament hitzebeständig und lebensmittelecht ist. Da die Wellenkupplung im Maischekessel sitzt und damit direkt dem heißen Dampf ausgesetzt wird, muss die Wellenkupplung auch Temperaturen oberhalb der 100°C für mehrere Stunden aushalten können. Das passende 3D-Modell inklusive der technischen Zeichnung steht im Downloadbereich zur Verfügung. Andernfalls kann auch eine fertige Wellenkupplung gekauft werden.
Abbildung 2: Wellenkupplung
Für das Rührwerk, wird ein 8mm Edelstahlstab mit 2 Blechen 340x15x4mm zusammengeschweißt. Die genaue Positionierung ist der folgenden Zeichnung zu entnehmen.
Abbildung 3: Rührwerk
Da der Deckel einem hohen Gewicht ausgesetzt wird, benötigt dieser zwei Versteifungen, auf welchen später Motor, Heizstäbe und Temperatursensor sitzen werden. In diesem Schritt werden die Profile nur auf die richtige Länge zugeschnitten. Die Bohrungen werden später zusammen mit dem Deckel gefertigt, damit diese konzentrisch werden.
Abbildung 4: Versteifungsprofil vorne Abbildung 5: Versteifungsprofil hinten
In diesem Schritt werden die zwei Winkelbleche auf die passenden Abmaße zugeschnitten und bereits eine bzw. zwei Bohrungen zur Befestigung der Heizstäbe gemacht. Diese sollen so platziert werden, dass die Schrauben zwischen den jeweiligen Stäben der Tauchsieder durchgeführt werden können und diese mit einer Unterlegscheibe und einer Mutter befestigt werden können. Die Bohrungen auf der kurzen Seite folgen erst später bei der Bearbeitung des Deckels.
Abbildung 6: Abmessungen großes Winkelblech Abbildung 7: Abmessungen kleines Winkelblech
Nun soll der gesamte Maischedeckel wie in Abbildung 7 gefertigt werden. Die Heizstäbe wurden in dieser Abbildung nicht mit dargestellt. Um eine gute Übersicht über den Aufbau des Deckels zu bekommen, kann der Maischebottich zusätzlich im CAD betrachtet werden. Die Daten sind im Downloadbereich vorhanden.
Abbildung 8: Montierter Maischedeckel
Der erste Schritt ist das Anzeichnen und Bohren der Löcher für die Scharniere, welche für die Klappbarkeit des Deckels dient. Die Drehachsen der Scharniere sollten sich auf einer Linie 65mm neben der Mittelachse befinden. Durchmesser und Abstände der Durchgangslöcher können je nach Scharnier unterschiedlich sein und sollten deshalb nachgeprüft werden.
Im zweiten Schritt wird der Deckel auf der 65mm Linie zersägt.
Darauf folgt das Bohren der Löcher im vorderen Versteifungsprofil. Diese sollen mit den Löchern der Scharniere an dem größeren Teil des Deckels übereinstimmen.
Abbildung 9: Abmessungen Scharnierlöcher und Teilung des Deckels
Nun werden die Löcher für den Motor und die Welle gebohrt. Dabei ist darauf zu achten, dass die Motorwelle nicht mittig von den Befestigungsbohrungen liegt, weshalb die Ausrichtung nach der Welle notwendig ist. Zuerst wird in der Mitte des Deckels ein 16mm Loch für die Welle und anschließend die dazugehörigen Befestigungspunkte angezeichnet. Der Motor wird dafür so ausgerichtet, dass die zur Welle am nächsten liegende Kante parallel zur Schnittkante liegt. So werden die vier Durchgangslöcher angezeichnet und gebohrt. Die genauen Maße sind in Abbildung 8 dargestellt.
Im nächsten Schritt wird das hintere Versteifungsprofil mittig unter die der Welle weiter entfernten Befestigungspunkten gelegt und ebenfalls mit den Bohrungen für die Motorschrauben versehen.
Abbildung 10: Abmessungen Bohrungen Motor
In diesem Schritt werden die Ausschnitte für die Heizstäbe gemacht. Dabei ist zu beachten, dass die Winkelbleche und die Schuko Stecker der Heizstäbe durch die Öffnung passen müssen.
Um den Deckel weiter zu versteifen und um die Winkel zu befestigen werden nun Durchgangsbohrungen für eine Schraube durch das Winkelblech, den Deckel und dem hinteren Versteifungsprofil gebohrt.
Abbildung 11: Abmessungen Ausschnitte und Bohrungen Heizstäbe
Die Bohrung für den Temperatursensor kann auf einem beliebigen Punkt auf dem hinteren Versteifungsprofil liegen und sollte den Außendurchmesser des Rohrs (D=8mm) nicht stark überschreiten, damit das Rohr in der korrekten Position bleibt. Um das Durchfallen des Rohrs zu verhindern, wird an dem oberen Ende eine Mutter oder Unterlegscheibe angeschweißt.
Für den Griff werden individuell weitere Löcher an dem kleineren Teil des Deckels angefertigt.
Zum Ende dieses Abschnittes wird bereits der gesamte Maischedeckel montiert. Dafür werden zuerst die beiden Deckelhälften mit den Scharnieren und dem vorderen Versteifungsprofil verschraubt. Anschließend kann der Motor an dem Deckel befestigt werden, wobei das hintere Versteifungsprofil miteinzubeziehen ist. Anschließend wird die Motorwelle mithilfe der Wellenkupplung mit dem Rührwerk verschrauben. Zuletzt werden die Heizstäbe und Winkelbleche montiert. Dazu die Stecker der Kabel von unten durch den Deckel führen, danach erst die Winkelbleche hindurch stecken. Jetzt können die Winkelbleche mit Heizstäben und die Bleche an den Deckel verschraubt werden. Dafür werden folgende Schrauben mit den jeweiligen Unterlegscheiben und Muttern benötigt:
9x M5x30 (durch Versteifungsprofil und Heizstäbe)
4x M5x20 (Scharnierbefestigung vorne)
4x M6x80 (Motorbefestigung)
Für den Maischebottich sind zwei zusätzliche Schlauchanschlüsse notwendig. Dafür müssen eine Bohrung für eine ¾ Zoll und eine weitere für eine 1 Zoll Tankdurchführung gebohrt werden. Diese sollen wie in folgender Zeichnung angeordnet werden und können anschließend mit den Tankdurchführungen und den Kugelhähnen montiert werden. Dabei sollte Dichtmaterial für die Gewinde verwendet werden.
Abbildung 12: Bearbeitung des Maischebottichs
Der Kühler kann mithilfe folgender Zeichnung gebaut werden. Dabei wird auf das zunächst noch gerade Kupferrohr der dickere Schlauch aufgeschoben. Im Anschluss wird die Helix gebogen / gewickelt. Für diesen Schritt sollte man einen zylindrischen Gegenstand als Hilfsvorrichtung heranziehen. Außerdem ist das Hinzuziehen einer zweiten Person hierbei sehr hilfreich. Mit den Wasserzählerverschraubungen wird der Schlauch dicht an die T-Stücke angeschlossen, durch welche das Kupferrohr gerade durchgeführt wird. Das Kühlwasser tritt später durch den seitlichen Anschluss des T-Stücks aus. Hier wird an einem Eingang ein Kugelhahn angebracht und am anderen Wasseranschluss ein Schlauchverbinder / eine Schnellkupplung. Das Kupferrohr muss aus den T-Stücken etwas herausstehen, um die Quetschverschraubungen mit Schneidring anschließen zu können. Eine Quetschverschraubung schließt das T-Stück wasserdicht ab, damit nur noch das Kupferrohr, durch welches die Würze fließt, aus dem Kühler geleitet wird. Nach einem kurzen freien Stück wird eine zweite Quetschverschraubung auf das Rohr aufgeschoben. Deren ½ Zoll Außengewinde dient zum Anschließen eines Vaterteils, welches den Kühler mit dem Schlauchsystem verbindet. Die beiden Enden des Kühlers sind gleich aufgebaut. Die Technische Zeichnung finden Sie im Downlaodbereich.
Abbildung 13: Zeichnung Gegenstromkühler
Inkbird ITC-310T-B: Produktspezifikationen und Programmieranleitung siehe Betriebsanleitung im Anhang
Heizung 1: Rommelsbacher TS2003
Heizung 2: Rommelsbacher TS1001
Details siehe Betriebsanleitung
VEVOR VV-BBP-10 Bierpumpe
• Modell: VV-BBP-10
• Material: Edelstahl
• Leistung: 10 W
• Spannung: 220 V / 50 Hz
• Maximaler Durchfluss: 19 LPM (5 GPM)
• Maximale Förderhöhe: 3,4 m (10 Fuß)
• Armaturen: 12,7 mm (1/2 Zoll)
• Drehzahl: 2800 RPM
• Maximale Temperatur: 120 ℃ (248 ℉)
• Bruttogewicht: 2,21 kg (4,87 lbs)
• Stromstärke: 240 mA
220V 90W 5K 1-Phase Elektromotor Getriebemotor 1:5 0-270RPM mit Drehzahlregler
· Spezifikation:
· Name: Wechselstrom-Getriebemotor
· Nennspannung: 220V
· Nenndrehzahl: 0-270 RPM
· Untersetzungsverhältnis: 1:5（5K）
· Drehmoment: 3,2 Nm
· Leistungsphase: einphasig
· Wellendurchmesser: 12mm
· Getriebemotorgröße: 164MM * 90MM * 74MM
· Reduziergröße: 41*90*74mm
Eine Beschreibung wie die Steuerung auf der Rückseite zu verdrahten ist, findet sich in Abbildung 14.
Abbildung 14: Anschlussbeischreibung Motorsteuerung
Anschlussbeschreibung Motorzuleitung
Die Zuleitung von der Steuereinheit zum Motor so verbinden, dass sich die roten Kabel gegenüber liegen (siehe Abb 15).
Abbildung 15: Anschluss Motorzuleitung
Abbildung 16: Stromlaufplan
In Abbildung 16 ist der Stromlaufplan der Anlage dargestellt. Die 2-poligen Handschalter repräsentieren die Drucktaster auf dem Bedienpanel der Anlage. Um die Garantie der einzelnen Bauteile zu erhalten, werden die Schukostecker der Module Heizungssteuerung ITC-310T-B, Heizung 2 und die Pumpe erhalten. Sie werden mit passenden Schukosteckerbuchsen verbunden. Bei der Steuerungseinheit des Rührwerks ist eine direkte Verdrahtung, dank der Klemmenleiste an der Rückseite, direkt möglich.
Bei diesem Gestell wurden Aluprofile verwendet. Dies würde sich jedoch auch mit einem Holzgestell realisieren lassen. Für unser Gestell werden folgende Zuschnitte gebraucht:
- 2 mal 45x45x900mm
- 4 mal 45x45x745mm
- 8 mal 45x45x300mm
- 2 mal 45x45x100mm
- 2 mal 45x45x110mm
Abbildung 17: Zeichnung Gestell
Die Leitungen sollten, wie in Abbildung 11, verbunden werden. Wenn möglich, sollte der über ein T-Stück mit der Pumpe verschraubte Abwasserhahn so ausgerichtet werden, dass er der tiefste Punkt im System ist, wodurch ein komplettes Entleeren der Anlage ermöglicht wird. Die bis 100°C lebensmittelechten Silikonschläuche werden an den Verbindungen mit passenden Schlauchschellen gesichert. Um die Behälter manuell durch Auskippen entleeren zu können, sollten die Leitungen so lang sein, dass die Behälter gut aus dem Gestell gehoben werden können. Für die Frischwasserversorgung des Kühlers ist eine Gartenschlauch-Schnellkupplung sinnvoll, ebenso für die Abwasserleitungen. Die „Abwasserleitung“ des Kühlers kann gleichzeitig als Frischwasserleitung bei der Reinigung der Anlage genutzt werden. Optional kann an dieser Leitung eine Gartenbrause montiert werden. Die festen Verschraubungen werden mittels Gewindedichtband gedichtet, sofern in den Komponenten keine Gummidichtung verbaut ist. Die Zeichnung des Leitungssystems steht im Downloadbereich als PDF zur Verfügung.
Abbildung 18: Leitungssystem
Für optische Verbesserungen und eine leichtere Handhabung, wie dem Fixieren des Schlauches in einer Halterung, können folgende Teile 3D gedruckt werden.
Die Schlauchhalterung kann am Rand des Läuterbottichs befestigt werden, um den Schlauch aus dem Maischebottich zu fixieren, sodass er nicht von Hand gehalten werden muss.
Die Schalttafel kann vorne an der Low-Cost Brauanlage montiert werden, um eine einfache Bedienung zu ermöglichen und die Kabel zu schützen.
Die Aluprofil-Endkappen können bei dem Gestell verwendet werden, um scharfe Endkanten abzudecken.
Die 3D-Modelle können im Downloadbereich heruntergeladen werden.