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Durchflußraten - Wieviel kommt in den ersten 10s?

Dieses Thema im Forum "Grundsätzliches" wurde erstellt von afx, 7. Juli 2004.

  1. afx Mitglied

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    [color=#000080:post_uid0]Howdy,

    je nachdem wo man misst und wen man fragt gibt es immer wieder mal seltsames zum Thema Brühdruck und zu Vibrationspumpen vs. Rotationspumpen zu hören. Hier im Board sind einige mit 13bar Brühdruck am glücklichsten, andere halten das für grauenhaft und finden genau 8.95 bar am besten, die offizielle Regel geht auch von 9bar aus.

    Was hier aber bisher keiner erwähnt hat sind Durchflußraten, die anscheinend (zumindest wenn man den Kommentaren von Al Critzer oder Andy Schecter folgt) sehr wichtig sind. Diese werden vom Pumpendruck und Nadeldüsen (0.5-1mm) gesteuert.

    Als goldene Regel wird hier 65-90ml Wasserbezug in den ersten 10s nach Anschalten der Pumpe angesehen. In den ersten Sekunden nach dem Einschalten der Pumpe wird die Puckkonsistenz aufgebaut und damit festgelegt wie der Bezug läuft. Der Kaffeemehl Mix aus großen und kleinen Teilchen scheint sich hier je nachdem mit wieviel Wucht das Wasser auf den Puck knallt sehr unterschiedlich zu verhalten und damit für Unterschiede in der gesamten Extraktion zu zu sorgen.

    Nadeldüsen sitzen zwischen Pumpe und Brühkopf. Sie limitieren den maximalen Durchfluß. D.H. sie verhindern auch einen sofortigen vollen Druckaufbau am Kaffeepulver und geben damit dem Kaffeepuck mehr Zeit zu quellen bevor der volle Druck da ist.

    Wenn ich das was ich da so auf alt.coffee gelesen habe richtig verstanden habe, so sollten diejenigen die mit nem hohen (>>9bar) Brühdruck arbeiten allesamt ne Nadeldüse irgendwo im Wasserweg zwischen Pumpe und Brühkopf haben (bzw im Brühkopf selbst).

    Mich würde jetzt interessieren welche Druchflussraten (flow rate, water debit) Ihr so habt, und falls Manometer vorhanden welchen Brühdruck und gegebenenfalls ob da irgendwo ne Verknödelung im Wasserpfad zu erkennen ist, die auf so eine Nadeldüse hindeutet.

    Zum Messen der Druchflussrate ein Messgefäß nehmen daß halbwegs fein genug skaliert ist, leeeren Siebträger einspannen und messen was in den ersten 10s nach Einschalten der Pumpe raus kommt. Nicht länger laufen lassen und dann zurückrechnen, das verfälscht u.U. das Ergebniss wenn irgendwo eine Durchflußlimitierung vorhanden sit.

    Meine WMF is im Moment auf 9bar eingestellt, ich hab so ne Nadeldüse und bekomme 100ml raus. Sobald ich mal wieder nen Nachmittag zum Spielen habe werd' ich mal schauen inwieweit sich die Durchflussmenge ändert wenn ich auf 8.5 Bar runter gehe und ob sich dabei der Geschmack ändert.

    Ich hab keine Ahnung ob das ganze sinnvoll ist da ich bisher nur die entsprechende Threads der Tüftler von alt.coffee kenne, bin aber sehr neugierig.

    cheers
    afx
     
  2. Hermo Mitglied

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    Hallo Andreas,

    jetzt hab ich spaßhalber mal bei der Eleva den Hebel 10 sec. runtergedrückt. Da komm ich auf ca. 220 ml Wasser.
    Nadelventil hat sie natürlich keines. Dafür kommt das Wasser auch nur mit ca. 1 bar aufs Kaffeepulver gesaust.

    ...und da hab ich mir gedacht: was bin ich froh, daß ich die Eleva hab! Da muß ich mir nicht so viele Gedanken machen :;):
    Es geht anscheinend doch wirklich nix über eine anständige Hebelgruppe :cool:

    Gruß, Hermann
     
  3. Holger Schmitz Moderator

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    Hi AFX,

    ich werde es mal mit der Bezerra messen und wenn ich den Meßbecher nicht vergesse auch mal mit der Gaggia Evolution die ich in der Firma stehen habe.

    Die Maße der Düse scheinen in der Tat nicht ohne zu sein, ich erinner mich vor einiger Zeit daran daß es hier mal einen Butterfly Besitzer gab der keinen ordentlichen Espresso hinbekam weil die Maschine auf Pad-Betrieb eingestellt war. Da haben sich aber seinerzeit eine Menge Leute die Zähne dran ausgebissen.

    Mit der Teilchenverwirbelung finde ich ehrlich gesagt etwas abstrakt (wie auch einiges andere im Espressobereich), interessanterweise hat die Isomac E61 Channels im Puck, während alle anderen Maschinen (Bezerra, Pavoni und Innova) das nicht haben. Mühle war bei allen Modellen die gleiche, meine Innova.

    Gerade die Isomac scheint einen recht langsamen Durckaufbau ganzu zu Anfang zu haben und schlägt dann recht flott auf höhere Werte. In der Isomac Anleitung steht allerdings mehr oder weniger expliziet daß es sich um ein Schätzeisen handelt.

    Gruß
    Holger
     
  4. afx Mitglied

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    [color=#000080:post_uid0]Hi Holger,
    bei der Isomac wäre dann vermutlich mal interessant ein Siebträger Manometer dran zu hängen um zu sehen, wie das im Vergelcih zum eingebauten reagiert. Kannst Du wenn Du wieder in dem Laden bist dort auch mal den Durchfluß messen?
    cheers
    afx
     
  5. Holger Schmitz Moderator

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    Hi AFX,

    das werde ich machen, dauert aber noch einige Zeit (habe meinen Terminkalender nicht griffbereit, wird aber wahrscheinlich erst August/September werden).
    Mit einem Siebträgermanometer kann ich nicht dienen.

    Gruß
    Holger
     
  6. Ampertaler Mitglied

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    Hi afx,

    ehrlich gesagt verstehe ich noch nicht so ganz, welches Problem du hier in den Mittelpunkt rücken willst. Mir sind es einfach zuviele Fragen und Aspekte auf einmal, die hier vermischt sind.

    [quote:post_uid0]Was hier aber bisher keiner erwähnt hat sind Durchflußraten, die anscheinend (zumindest wenn man den Kommentaren von Al Critzer oder Andy Schecter folgt) sehr wichtig sind. Diese werden vom Pumpendruck und Nadeldüsen (0.5-1mm) gesteuert.[/quote:post_uid0]
    Was verstehst du unter Flussrate und zu welchem Zeitpunkt und was sollen zusätzliche Nadelventile (die hat hier, so finde ich , bisher in der Tat noch niemand erwähnt) neben all den anderen Ventilen in der Hydrauliklinie schon vorhandenen Ventilen noch für einen Zweck erfüllen. Dann noch der [b:post_uid0]Brüh[/b:post_uid0]druck und das alles in Zusammenhang mit dem imho kaum diskutierbaren Geschehen beim ersten Befeuchten/Quellen des Kaffees beim Einlauf des Wassers in den Siebträger (da spielen noch einige weitere Parameter eine Rolle)?

    Also bevor nicht ganz klar ist, ob wir alle das gleiche meinen, wenn bestimmte Begriffe verwendet werden befürchte ich das große Durcheinander an vielen Informationen/Hinweisen, mit denen nichts rechtes anzufangen ist.

    Hier ein Beispiel: Ich habe schon einmal berichtet, dass ich meine Gaggia Evolution durch ein Druckmanometer (in der Wasserlinie [b:post_uid0]vor[/b:post_uid0] dem Kessel sitzend) und durch ein verstellbares [b:post_uid0]Nadelventil[/b:post_uid0] (ganz richtig :;): ) ergänzt. Damit konnte ich natürlich herrlich herumspielen, Durchfluss variieren, Druck kontrollieren, den Kaffe bei Bezug anfangs ganz vorsichtig "beträufeln" und dann das Ventil für die "Brühung" nach meinen Wünschen öffnen. Alles mit dem Ergebnis, dass das für meinen GEschmack als Messgerät nichts sehr signifikantes und eindeutig zuordnenbares herauskommt, zumindest solange nicht, bis ich an dieser Experimentiererei die rechte Lust verlor.
    Aber hier ein Ergebnis über dass es sich schon lohnt nachzudenken: Am Bodenauslauf des Kessels sitzt bei der Gaggia ein Ventil (sichtbar bei abgenommenem Duschsieb und abgeschraubter Halteplatte für die Siebträgerdichtung) Mein Manometer zeigt mir nun an, dass die Pumpe für den maximal möglichen Wasserdurchfluss aus dem Kessel einen Druck von [b:post_uid0]ca. 6 bar[/b:post_uid0] aufbaut. So, jetzt sag mir mal, was das nun beim Brühvorgang für eine Konsequenz hat.

    Ich habe leider meine Notizen zu den ziemlich ausführlichen Durchflussmessungen unter den verschiedenen Bedingungen schon längst wieder verschmissen. Aber wenn du sagst, welche Messung nun genau dein Interesse weckt, kann ich das ja nochmal messen. Aber ich glaube, bei diesen einfachen Maschinen mit den Standard Ulka-Pumpen ist das ziemlich irrelevant für dein Problem.

    Gruß
    Ampertaler
     
  7. afx Mitglied

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    [color=#000080:post_uid0]Mich interessiert warum Einige mit deutlich mehr als 9bar guten Espresso kriegen und das bei anderen gar nicht klappt.
    Ausserdem interessiert es mich ob die flow rate bei den meisten Maschinen wirklich ähnlich ist (sollte sie ja laut Al sein wenn was gutes raus kommt) und ob z.B. die Maschinen mit dem höheren Druck die gleiche Flußrate haben wie die mit dem niedrigeren (was dann auf entsprechende Düsen hindeuten würde).

    Hast Du bei Deinen Experimenten mal geschaut was Andy Schecter mit seiner Silvia so angestellt hat? der hat an allen Ecken und Enden einstellbare Düsen ;-)

    cheers
    afx
     
  8. Ampertaler Mitglied

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    Hi afx,

    [quote:post_uid0]Mich interessiert warum Einige mit deutlich mehr als 9bar guten Espresso kriegen und das bei anderen gar nicht klappt.[/quote:post_uid0]
    Ich wette das wird sich nur sehr schwieirig, wenn überhaupt, herausdestilieren lassen. Das glaube ich ganz einfach schon deshalb, weil alle die etwas dazu beitragen können, es letzendlich nur auf der Basis ihres perönlichen Kaffeegeschmacksempfindens tun können. Das ist aber gewiss ein sehr unglückliches Verfahren. Ausserdem wird es uns mit vertretbarem Aufwand nicht gelingen, die Brühparameter eindeutig gegeneinander abgrenzen zu können.

    Aber auch die einfachen Messparameter wie die Druckangabe sind schon schwierig zu handhaben. Beispiel Siebträgermanometer: Wenn es so funktioniert wie ein Blindstopfen mit angeschlossenem Manometer ist der damit angezeigte "Brühdruck" unter rein statischen Bedingungen gemessen, also nichts fließt und an jeder Stelle der Druckwasserlinie haben wir denselben Druck. Das muss aber nicht notwendigerweise auch der "Brühdruck" bei der eigentlichen Extraktion unter Durchflussbedingungen sein. Vor allem nicht, wenn Enthusiasten an verschiedenen Stellen auch noch zusätzlich hydraulisch wirksame Bauteile einführen. Die bloße Druckangabe ist also schon von zweifelhaftem Wert.

    Ich sehe den Vorteil meines Ventils an meiner Gaggia darin, dass ich ganz unproblematisch meinen "Brühdruck" ziemlich beliebig verschieben kann, ich kann also etwas herumspielen. Wenn ich ganz ehrgeizig bin, und ich mich auf meine Manometeranzeige verlasse (wo ich mir aber wegen des Ventils am Kesselausgang immer noch nicht sicher bin) versuche ich manchmal möglichst 9bar einzuhalten. Aber ich bin dabie natürlich nicht so schnell wie ein Expansionsventil. Dabei kann ich z.B. [b:post_uid0]eindeutig[/b:post_uid0] sagen, dass die Cremamenge und Farbe sehr stark zunimmt bzw. sich von sehr hellgelb bis nussbreaun verändert, wenn Mahlgrad, Tampern und Kaffemenge einen höheren Pumpendruck erfordern (bei ca. 25ml/25s als Ziel). Ich vermute, viele werden sich, stolz auf die schöne Crema, schon allein dadurch in ihrem Geschmacksurteil beinflussen lassen.

    Noch ein Beispiel einfach nur als Anregung: Ich behaupte, die Kaffemenge, die bei all diesen Experimenten eingesetzt wird, wird in ihrem Einfluss dramatisch unterschätzt. Sie müsste eigentlich wirklich jedesmal gewogen werden, das werden aber die allerwenigsten von uns tun. Es ist leider [b:post_uid0]nicht[/b:post_uid0] egal ob es +/- 10% sind also 6,3g oder 7,7g Kaffee. In einem idealisiert als Zylinder gedachten Sieb führt das zu entsprechend veränderlichen Schichthöhen. In guter Näherung ist der Druckverlust, also der für den gewünschten Durchfluss nötige Pumpendruck (Brühdruck) über der Schicht, proportional zu dieser Höhe. Da arbeitet der eine also schon dadurch bei einem ganz anderen Druck als ein anderer. Wird bei der einen Maschine eventuell über ein Expansionsventil (Bypass) der Pumpendruck abgeregelt (also z.B. bei 9 bar) müssendie beiden Experimentatoren auch noch unterschiedlich tampern, wenn sie die gleichen 25ml/25s haben wollen. Wie sich allein das alles schon auf den individuell beurteilten Geschmack auswirkt, kann ich nur schwer einschätzen. Also bei der Kaffemenge nur schätzen, nach dem Motto "passt schon" ist nicht sehr zielführend. Ich erinnere mich, du sagtest von dir, dass Mazocco-sieb stets mehr oder weniger voll zu machen. Das ist ja an sich zulässig, liegt aber sehr weit von der "Norm" mit 7g entfernt. Wenn du sehr viel Wert auf eine Extraktion allerhöchstens bis zur "Blondphase" legst, mach das´dann einmal mit wirklich 7g. Viel Spass, ich bin wirklich einmal auf deine Erfahrungen gespannt.

    Diese "Bedenkenliste" könnte sicher mit anderen Parametern noch sehr deutlich verlängert werden.
    Ich wage zu behaupten: Die Urteile kommen unter so verschiedenen und nur ungenügend kontrollierten Bedingungen zustande, dass es eigentlich brotlos bleiben wird.

    Ich will ja nun wirklich nicht sagen, dass es völlig egal ist, wie jeder seinen Espresso braut, grobe Fehler führen eben auch zu entsprechend groben Ergebnissen. Aber mir fehlt nun wirklich die Besessenheit, einigen Details mit solcher Akribie nachzugehen, wie es anscheinend unsere amerikanischen Espressopioniere tun, einfach weil ich es für aussichtslos halte.

    Okay, viel Stoff,
    Ampertaler

    P.S. Ich verfolge die Beiträge in amerikanischen Foren nicht, einfach weil es mir zu viel ist, das auch noch zu verfolgen. Es könnte also sein, dass ich durch diese Unkenntnis mit meinen Einschätzungen dem einen oder anderen einfach unrecht tue.
     
  9. afx Mitglied

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    [color=#000080:post_uid0]Das das ganze keine exakte Wissenschaftliche Untersuchung ist is mir auch klar. Trotzdem denke ich, daß dabei einige interessante Sachen rauskommen können.

    Was ich schon mal sehr interessant finde, is, daß wenn ich den Druck um 0.5 bar runter nehme in 10s bei mir immer noch exact 100ml kommen. Mal schauen wie weit ich den Druck ändern muß damit sich da was ändert.

    cheers
    afx
     
  10. Alex_xpress Mitglied

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    leerer Siebträger="kein" Druck=keine Mengenänderung
     
  11. afx Mitglied

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    [color=#000080:post_uid0][quote:post_uid0]leerer Siebträger="kein" Druck=keine Mengenänderung[/quote:post_uid0]
    Wieso soll da kein Druck sein? Es is sicher nicht viel. Wenn kein Druck da wäre, würde kein Wasser kommen.
    cheers
    afx
     
  12. Ampertaler Mitglied

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    Was meinst du, wenn du denn Druck um 0,5 bar zurücknimmst? Wenn das nur an einem Expansionsventil mit einer Skala oder einer Zuordnung Umdrehungen/Druckunterschied geschieht, wäre das doch nicht so verwunderlich. Die Pumpe fördert dann gemäß ihrer Kennlinie (also z.B. 100ml/10s bei deinem Leitungssystem), immernoch mit möglicherweise großem Abstand zu deinem gewählten "Abregelpunkt".

    Übrigens die Ulkapumpenbenützer (bei mir Baureihe E5) liegen denke ich stark darunter. Ich habe es bei mir nochmal gemessen: ca. 4,4 ml/s fördert die Pumpe aus dem Kessel heraus (Duschsieb nicht abgenommen). Mein nachgerüstetes Nadelventil ist dabei voll geöffnet. Ich schätze den dann noch hervorgerufenen Druckverlust dieses Ventils als vergleichsweise gering ein. Ich schätze, will ich es genau wissen, müsste ich mir vom Ventilhersteller erst die entsprechenden Kennlinien/Durchflussfaktoren besorgen, wozu ich aber keine Lust habe.
    Also 4,4 ml fließen anfänglich auf den Kaffee, wenn ich mit dem Ventil nichts anderes wähle.

    Ampertaler
     
  13. afx Mitglied

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    [color=#000080:post_uid0]Ich hab in der Cimbali ne Flouidotech drin, die ne deutlich höhere Flow Rate hat als die entsprechende 24V Ulka.
    [quote:post_uid0]Pumpe fördert dann gemäß ihrer Kennlinie (also z.B. 100ml/10s bei deinem Leitungssystem), immernoch mit möglicherweise großem Abstand zu deinem gewählten "Abregelpunkt".[/quote:post_uid0]
    Genau das is der Punkt. Die Nadeldüse ist das Limit in diesem System, nicht der Pumpendruck.

    cheers
    afx
     
  14. Alex_xpress Mitglied

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    "kein" Druck bedeutet, daß in diesem speziellen Fall , das Expansions/Überdruckventil überflüssig ist, d.h. der Druck liegt weit unter 9 bar und somit ist auch keine Mengenänderung messbar.
     
  15. afx Mitglied

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    [color=#000080:post_uid0][quote:post_uid0]"kein" Druck bedeutet, daß in diesem speziellen Fall , das Expansions/Überdruckventil überflüssig ist, d.h. der Druck liegt weit unter 9 bar und somit ist auch keine Mengenänderung messbar.[/quote:post_uid0]
    Örks.... ;-(
    Mein Hirnkrampf, Du hast ja recht, is keine Druck sondern eine Überdruckregulierung.

    cheers
    afx
     
  16. Ampertaler Mitglied

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    afx[quote:post_uid0]Die Nadeldüse ist das Limit in diesem System, nicht der Pumpendruck[/quote:post_uid0]

    Damit ich dem noch weiter folgen kann: Die Nadelventile (z. B., es könnten auch einfache Lochblenden sein) sollen also den Volumenstrom reduzieren [b:post_uid0]bevor[/b:post_uid0] sich im Siebträger der endgültige stationäre Druckabfall über den Filterkuchen aufgebaut hat? Ist das richtig so?
    Dann müssten sie hinterher aber berücksichtigt werden, wenn jemand wirklich genaue KOntrolle über seinen [b:post_uid0]Brühdruck[/b:post_uid0] haben will, aber nicht durch eine statische Messung mit einem Siebträgermanometer.

    Gruß
    Ampertaler
     
  17. afx Mitglied

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    [color=#000080:post_uid0]Genau.
    Das Siebträger Manometer gibt den maximal möglichen Druck am Kaffee an. Dessen Aufbau bzw Aufbaugeschwindigkeit wird duch die kleinste Öffnung vor dem Kaffee beeinflußt, also der Nadeldüse sofern vorhanden.
    Den echten Brühdruck kannst Du nur beim Brühen messen. Is mir aber eigentlich Schnurzel. Der hängt ja nicht nur von der Druckerzeugung (Pumpe) sondern auch sehr von der Durchlässigkeit des Kaffees ab. Sprich, wenn der Kaffeepuck dicht genug ist, bin ich auch sehr nahe an dem eingestellten Maximalbrühdruck, so daß für die meisten praktischen Überlegungen die Siebträger Messung (=SCHÄTZEisen) ausreichend ist
    Wenn der Puck nicht sonderlich dicht ist, will ich das was da raus kommt sowieso nicht trinken, das is dann eher Filterkaffee.

    cheers
    afx
     
  18. muenchenlaim Mitglied

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    So ganz kann ich der Diskussion intellektuell nicht folgen :;): .
    Trotzdem mein Messwert: La Scala Butterfly 75 ml in 10 Sekunden.

    Christoph
     
  19. Ampertaler Mitglied

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    afx[quote:post_uid0]Den echten Brühdruck ... Is mir aber eigentlich Schnurzel.[/quote:post_uid0]
    Das sehe ich aber anders. Unter normalen Umständen sollte der Kaffeepuck durch Mahlgrad/Menge/Tampern ja so beschaffen sein, das mindestens (im Idealfall genau 9 "Norm"-bar) der Druckabfall hervorgerufen wird, der über das Expansionsventil vorgegeben ist. Ich konnte aber eben feststellen, dass dieser gewählte Brühdruck sehr entscheidend für das ERgebnis (zunächst mal nur nach Cremamenge geurteil, noch nicht nach Geschmack) ist. Mir ist dieser Druck nicht Schnurz. Unter Bezugsbedingungen wirken sich eventuelle Nadelventile aber vor allem als Unschärfe gerade bei diesem Druck aus, er wird effektiv um einen schwer einzuschätzenden Wert kleiner ausfallen.
    Jetzt ist die Frage was wichtiger ist: Die Wahl/Kontrolle des Brühdrucks oder die Kontrolle der Einlaufbedingungen für den ziemlich kurzen Zeitraum bis zum Erreichen des Brühdrucks.

    Ich halte den Brühdruck selbst für die sensitivere Größe.

    Gruß
    Ampertaler
     
  20. Holger Schmitz Moderator

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    Hallo Christoph,

    mein Intellekt hat sich auch schon ein paar Beiträge vorher ausgeklinkt :ghostface: mach Dir nichts draus.

    Um noch etwas Verwirrung (und schlaflose Nächte) zu stiften :

    Bezerra (richtig überhitzt) einen Becher Wasser abgelassen, leeres Einersieb eingehängt : nach 10 sek 90 ml , das bißchen Restwasser im Träger habe ich mit berücksichtigt.
    Das ganze wiederholt mit 20 sek 150 ml. Eigentlich hätte ich 180 ml erwartet ... Warum ??

    Zu den Drücken im allgemeinen : Man sagt es sollten 9 bar sein.

    An der Isomac und an der Innova habe ich Manometer dran. Wenn ich bei konstanter Pulvermenge (Dosierermühlen sind da äußerst genau !) und nicht gleichem Anpressdruck (das halte ich für nicht reproduzierbar, hier kann mann vielleicht mal einen Tamperautomaten bauen der als Hebel einen genauen Drehmomentschlüssel hat) bekomme ich lt. Anzeige bei 9 bar keinen 25/25 Espresso hin. Das klappt erst bei ca. 12 bis 13 bar. Das wiederrum würde die Aussage von Luciano bestätigen daß 3 bar mehr am Manometer anliegen als am Puck.

    Eigentlich ist doch einzig und alleine der Puck das was den maximalen Druck aufbaut und das Expansionsventil leitet zuviel Druck einfach nur ab (vielleicht damit die Pumpe nicht kaputt geht oder was auch immer). Wenn der Puck einem Druck von minimal über 9 bar standhält und das Expansionsventil auf 9 bar eingestellt ist dann sollte doch gar kein Kaffee aus dem Träger kommen oder sehe ich das falsch ?

    Gruß
    Holger
     

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