Brühdruckfrage

Also die Formel F1=F2 kommt ja eigentlich von Dir.

Ist F1=p1xA1 und F2=p2xA2 bekommt man durch das gleichsetzen von F1=F2 die folgende Gleichung:

p1xA1=p2xA2

aufgelöst nach p2:

p2= p1 x A1 : A2, was genau deine Aussage war. D.h. dieser Formel liegt die Aussage dass die Kraft konstant bleibt zu Grunde, während tatsächlich der Druck annähernd konstant bleibt.

Zur Veranschaulichung:
Bei einem Sieb mit 58mm Durchmesser habe ich bei 9bar eine Kraft von 2378N auf das Sieb wirken. Bei einem Sieb mit 44mm Durchmesser habe ich eine Kraft von 1368N auf das Sieb wirken. Der Pumpe ist es aber ziemlich egal was für einen Siebträgerdurchmesser die Maschine hat, die baut einfach nur den Druck entsprechend der Durchflussrate auf.

Damit möchte ich das Offtopic Thema aber bitte auch mal beenden.

 

> Der durchfluss durch den puck bestimt den druck , das stimt schon

In dem Sinne, dass der Puck den Druck _mit_bestimmt - dann stellt man das Expansionsventil so ein, dass letztendlich _das_ den Druck bestimmt. Es ist ein einstellbarer Regler mit Rückkopplung. Das passiert beim Bezug:

1. Drei Komponenten (Pumpe, Expansionsventil, Puck) mit jeweils eigener Druck-Durchfluss-Kennlinien bestimmen den Arbeitspunkt, d.h. den Druck im System und die Flussraten an den Ein- und Ausgängen.
2. Charakteristisch für Ausgänge (Puck, Expansionsventil) ist, dass der Durchfluss dort zunimmt, wenn der Druck im System zunimmt. Man kann die Durchfluss=f(Druck)-Kennlinien der Ausgänge durch Addition zusammenfassen. Dann kann man das System so betrachten, als ob es nur einen Ausgang gäbe.
3. Charakteristisch für die Eingangsseite (Vibrationspumpe) ist, dass der Durchfluss abnimmt, wenn der Druck im System zunimmt - weil sie gegen mehr Druck weniger rein pumpen kann. Der Druck im System begrenzt die Kolbenauslenkung und damit das Fördervolumen.
4. Der Schnittpunkt der Pumpenkennlinie mit der Kennlinie der Ausgänge (Kurven mit entgegengesetzter Steigung) ergibt den Betriebspunkt. Nur im Schnittpunkt ist dauerhaft die Randbedingung erfüllt, das rein kommt, was raus kommt. Andere Punkte sind dauerhaft nicht möglich:
   - Würde mehr raus als rein kommen, würde der Druck im System sinken. Bei weniger Druck würde weniger raus kommen und die Pumpe mehr fördern - was den Druck zum Schnittpunkt zurückholt.
   - Würde weniger raus als rein kommen, würde der Druck im System steigen. Bei mehr Druck würde mehr raus kommen und die Pumpe könnte weniger rein pumpen - was den Druck zum Schnittpunkt zurückholt.
   Das ist negative Rückkopplung.

Da man die Kennlinie des Expansionsventils ändern kann, kann man den Arbeitspunkt und damit den Druck mitbestimmen, letztendlich wählen.

> Anders gesagt , wen alles stimt , könte das expansions ventil auch auf 16 bar eigestelt sein (wie die neuen Oscars)

Das Expansionsventil könnte entfallen (= "voll zu sein", "auf 16bar eingestellt sein", "quietschfrei arbeitslos"), wenn die Pumpe bei dem Druck, den man haben will, genau die Flussrate liefert, die man haben will.

Wenn man mehr abnimmt, würde der Druck fallen und wenn man weniger abnimmt, würde er steigen. Man muss, wenn man x bar will, abnehmen, was die Pumpe gegen x bar liefert und ist der Pumpenkennlinie ausgeliefert. So gut passt keine Pumpe bzw. es wäre grandioser Zufall - und würde nur für ein Sieb (1er oder 2er) funktionieren. Denn wenn man das Sieb wechselt, will man etwa den gleichen Druck bei doppeltem Durchfluss. Ohne Expansionsventil müsste man die Pumpe wechseln.

> 9 bar auf dem puck ist 9 bar egal woher es komt , DAS IST doch die definitation wom druck

Ja. Mit Blick auf Details könnten folgende Einwände kommen:

• Eine Vibra hat eine lange Druckaufbauphase mit wenig Druck (<<1bar). Normalerweise ohne Preinfusionseffekt, weil so wenig Druck einen Puck nicht tangiert (d.h. der bleibt innen trocken). Aber wenn der Siebinhalt sehr locker sein sollte, weil kein Tamper eingesetzt wurde, könnte auch ein kleiner Druck einen Preinfusionseffekt haben. Das müsse man ggf. beim Druck berücksichtigen, denn nach Preinfusion verhält sich ein Puck anders: dessen Kennlinie hat sich geändert. Man könnte meinen, dass ein Puck durch Quellen in der Preinfusionszeit mehr Widerstand aufbaut und mehr Druck erfordert - aber in der Praxis habe ich den gegenteiligen Eindruck.
• Eine Vibra erzeugt schnelle Druckschwingungen (mit 20ms Periode zu schnell für Manometer). Wenn man am Manometer 9bar sieht, gibt es in Wirklichkeit schnelle Schwingungen von z.B. 8,5bar bis 9,5bar. 9bar einer Vibra kann man also von 9bar einer Rota auseinanderhalten, wenn man schnell hinschaut. Diese Schwingungen sind direkt an der Pumpe groß, im Boiler schon stark reduziert (Dämpfung durch Luftpolster, flexible Schlauchwände) und im flexiblen Puck vermutlich <<0,5bar. Ich denke nicht, dass das einen Extraktions-Effekt hat.

 

@faustino

Vielen Dank für die ausführliche Beschreibung.
Ich denke mal ich habe detaillierten Ausführungen verstanden und konnte auch fast alles (nach zwei mal lesen, es ist schon spät) nachvollziehen.
Allerdings habe ich ausgerechnet die erste Aussage, dass der Durchfluss durch den Puck den Druck bestimmt nicht ganz verstanden.
Ich dachte eigentlich, dass der maximale Druck bei ausreichendem tampern und mahlen durch das Expansionsventil bestimmt wird.
Ist dieses z.B. auf 9 bar eingestellt kann ich so fein mahlen und fest tampern wie ich will, selbst wenn nichts mehr aus dem Sieb rauskommt komme ich nicht
über die 9 bar.

 

Stimt ja auch , schreibt er ja auch nicht anders
ABER bis du auf die 9 bar ankomst , regelt der fluss durch den puck den druck , aber abhängich davon wie fiel die pumpe liefern kan, alles hängt zusammen

ICH habe in meine post aber den springenden punkt mit, das der widerstand im puck NICHT liniar ist
es ist nicht einfach wie ein loch , wo desto höher druck , desto mehr durchfluss

ab 9 bar verringert sich der durchfluss , den der puck wird zu fest zusammen gedrückt

 

Hm, Interessanter Thread! Definitiv

Interessiert mich als frischgebackener Quickmill Besitzer ja ebenfalls, denn ich will ja auch einmal diese schönen Tigerstreifen haben. Momentan bin ich aber froh überhaupt etwas zu extrahieren.

Also: Man sagt hier im Forum ja immer, dass gerade Quickmills mit 12-13 Bar fahren sollen, weil die Extraktionszeit bei 9 bar einfach zu kurz ist. Dem kann ich so bisher beipflichten. Bei 9 bar lief der Espresso zu schnell durch und er war zu kalt, eben aufgrund der zu Hohen Durchflussgeschwindigkeit und dem hier verwendeten Thermoblock, der ja mehr aufheizt, je langsamer die Durchflussrate ist. Kannst du mir folgen?

Ich habe jetzt nicht alles gelesen, zu spät mittlerweile, aber ich glaube, dass der Wert von 9 Bar nur bei Kesselmaschinen Verwendung findet? Ich denke hier daran, dass der Thermoblock ja andere Voraussetzungen mit sich bringt, als ein Kessel. Nur so als Überlegung im Raum.

 

Es wird NIE zu schnell gehen wegen zu wenig druck ;o)
Da must du einfach feiner mahlen , abwürgen müste man immer können , (aber nicht unbedingt tuen)
Wie war deine 9 bar eingestelt ?? mit ein manometer am portafilter ??

 

Ich denke, wir verwechseln hier Kopf und Schwanz....Deine Quickmill läuft nicht zu kurz, weil 9bar anliegen, sondern es liegen nur 9bar an, weil Du zu grob mahlst. Die Kennlinie Deiner Pumpe liegt bei Espressoflusstempo über 9bar, nämlich bei 12-13. Genau deshalb nimmt man ja ein Exp.Ventil und setzt es auf 9bar (bzw 10 gegens Blindsieb). Auf 9bar bei Espressoflusstempo kommst Du nur, wenn Du ein Exp.Ventil einbaust oder ein vorhandenes auf 9bar einjustierst.

Und um noch ein paar Missverständnisse auszuräumen:

1. Nicht jedes Exp.Ventil, das auf 10bar eingestellt wird, kreischt. Vornehmlich tun das die ECM-Ventile (und damit wahrscheinlich auch Bezzera Mitica und verwandte).
2. Das Kreischen hängt mit zu hohem Wasserdurchfluss zusammen. Ein auf 12bar eingestelltes Exp.Ventil in einer Gastromaschine, deren Rota zu hoch eingestellt ist, und die auch bei 12bar sehr viel Wasser liefern kann, kreischt auch.
3. Die 12bar, die Bezzera empfiehlt, kommen mE schlicht daher, dass die Ventile vom Zulieferer so ausgeliefert werden. Warum werden sie so ausgeliefert? Weil es für Gastromaschinen ein bewährter Wert ist. Da käme aber auch keiner auf die Idee, den Brühdruck übers Exp.Ventil einzustellen, da gibts den Bypass für. Das Exp.Ventil ist eigentlich dafür vorgesehen, tröpfchenweise Druck abzulassen, wenn der Expansionsdruck im Brühboiler oder Wärmetauscher über 12bar anzusteigen droht. Ich denke nicht, dass die Italiener je groß dran gedacht haben, Vib.Pumpen einzuregeln, die haben einfach genommen, was annäherungsweise passt. Warum ich die Frechheit habe, sowas zu behaupten? Weil ich ca 10 Jahre lang "Opfer" der ital.Motorradindustrie war, und da wars übertragen gesehen auch nicht anders. Von daher glaube ich mich im Recht, sowas behaupten zu dürfen.
4. Die Druckschwankungen direkt an einer Vibra sind riesig, und ein ungedämpftes Manometer kann die durchaus anzeigen. Nur optisch mit dem Auge verfolgen kann mans nicht, da man nur den groben Eindruck eines wie auch immer abgeeckten Bereichs bekommt. Nun sind Brühboiler oft voll (also ohne Luftpolster), Leitungen aus unflexiblen Materialien und der Puck....den Puck kann ich nicht beurteilen. Evtl wird ein Teil der Schwankungen durch ein bei max Druck öffnendes Exp.Ventil bedämpft, aber ob sie wirklich unter 0,5bar liegen und ob sie nicht doch geschmacklich was ausmachen, das lass ich mal dahingestellt.

Greetings \\//

Marcus

 

Mhhh...
Ich habe jetzt den gesamten Thread gelesen und nun bin ich ziemlich verwirrt. Folgende Dinge glaube ich verstanden zu haben:

• Man muss zwischen Vibrations- und Rotationspumpen unterscheiden
• Der Druck in der Kammer ist in der Regel kleiner als der von der Maschine wie auch immer angezeigte
• Bei Vibrationspumpen sollte der angezeigte Druck gegen ein Blindsieb höher sein als 9bar

Habe ich das so richtig verstanden? Wenn ja, hilft es mir nun nicht weiter. Ich habe bei meiner Mini Vivaldi derzeit einen Druck von 10,5bar gegen das Blindsieb eingestellt (Druck wird mittels Expansionsventil geregelt). War das nun falsch?


//EDIT: Ich habe statt mich auf Äußerungen im Internet zu verlassen einmal selber mein physikalsiches und technisches Wissen angestrengt und komme zu folgendne Ergebnis.

In einem geschlossen System, das vollständig von einer Flüssigkeit gefüllt ist, ist der Druck überall konstant. Die wirkenden Kräfte ergeben sich je nach Leitungsquerschnitt zu F = P*A (vergleiche auch das Funktionsprinzip einer Hebebühne). Wenn ich also an einer Stelle im System den Druck messe, dann gilt dieser überall.
Bei dem Fördersystem der Mini Vivaldi handelt es sich aber nicht um ein geschlossenes System. Hier kommt das Expansionsventil ins Spiel. Die meisten Pumpen liefern bei 9bar Druck eine größere Durchflussrate als 1ml/s, welche für Espressobezüge anstreben. Hieran könnte man ohne den Druck zu reduzieren theoretisch nichts ändern. Wie auch?, es kann ja nicht weniger Wasser ausfließen als von der Pumpe geliefert wird. Wenn wir also bspw. feiner Mahlen um die Flussrate zu verringern, würde sich der Druck erhöhren, um dem entgegen zu wirken. Hat man sein Expansionsventil (oder auch Überdruckventil) aber auf 9bar eingestellt, so öffnet dieses in diesem Moment und verhindert den Druckanstieg, in dem es einen Teil des Wassers ableitet.

Habe ich mir das so richtig zusammengeremeint? Wenn ja, dann müsste ich den Druck eigentlich auf 9bar einstellen trotz Vibra, oder?

 

hallo bili,

schmeckt dir der espresso? wenn ja, dann ist auch nichts falsch.
der druck beim tatsächlichen espressobeziehen ist auch noch etwas niedriger als der druck gegen das blindsieb (muß ja, sonst würde kein wasser durch das mehl gedrückt werden) von daher dürften deine werte i.o. sein.

 

Ich werde die Tage mal experimentieren. Hatte den Druck damals fraglos nach Empfehlung für Vibras höher einstellt...

 

ich bin überzeugt, wenn eine blindverkostung mit gleichen voraussetzungen bei 20 teilnehmern vorgenommen wird, wird es drei ergebnisse geben:
den einen schmeckt es mit rotapumpe besser, den anderen mit vibrapumpe und der rest kann keinerlei unterschied herausschmecken.
und wenn du 20 weitere teilnehmer auftreibst, wird sich zwar der prozentsatz der zustimmungen ändern, aber niemals die drei ergebnisse

von daher, bau das ventil ein und berichte uns von deinen erfahrungen und viel spass dabei

 

das ging ja flott, gibt es schon erste ergebnisse?

 

Bei ein gaggia Silvia usw , da lüftet man aus , dan gibt es kein luft im system
Beim steamen, öfnet man die dampflanse beim aufheitzen , dan komt etwas wasserund dampf raus , es wird im boiler platz gemacht ,es entsteht ein holraum ,dan macht man zu , und komt auf steamtemperatur
ABER diesen holraum wird mit dampf gefült ,kein luft komt rein (weher den ?)
nach den dampfen , ist der holraum noch da (sogar grösser geworden), aber mit damh gefült

DAN solte man eigentlich die pumpe starten ,und die dampf lase öfnen , bis wasser rauskomt ,
dan ist der boiler wieder komplet voll

das hat 2 gründe , die temperatur ist schnell auf espresso temperatur runter gefahren , und der boiler ist voll, das gibt mehr wasser beim richtigen temperatur

ABER wen man es nicht mach , dan ist der holraum mit dampf gefült
der dampf hat genauf die temperatur die zum druck past
WEN wir die pumpe anmacht , steigt der druck , der dampf kolabiert , und macht platz für das wasser

das passiert ja auch bei normalen auto fill bei normalen steam boilern

pech ist aber da jetz MEHR kaltes wasser im boiler ist als hätte man den boiler vorher gefült
bei eine Gaggia , wird das ein kalter shuss ;o)

Leute mit ein E61 bruhkopf könten die schraube vorne auf dem brühkopf raus schrauben , und da ein manometer ran machen
dan mahl mit vibra pumpe die auf 12 bar eingestelt ist testen
dan die vibra durch ein rota ersetzen , , rota auf 9 einstellen , und die maschine dan nochmahl testen

;o) dan uns das seigen , für ein händler eine einfache sache

ich wette das 9 bar auf der puck mit der rota steht
und 12 mit vibra

WIE der kaffe das erkent , und sich anders benihmt bei vibra, das mus mich noch jemand erklären

 

Soweit nicht falsch, aber es bleibt ein Problem bei großen Luftpolstern oben im Boiler: Da das Luftpolster vor dem Magnetventil liegt, ist der Druckansteig stark von der Vorspannung der Luft abhängig, sprich: wann wurde der letzte Bezug gemacht? Wenn das MV am Ende des Bezugs zuschnappt, bleibt die Luft nämlich eine ganze Zeitlang vorgespannt. Das Problem gibts bei Preinfusionskammern zwischen MV und Kaffeepuck nicht, die können den Druck in den Brühgruppenablauf abbauen.

Greetings \\//

Marcus

 

Da solte kein luft da sein
Maschine ist heiss , man entlüftet durch die dampf lanse , jetz ist nur dampf da
wen man dan die pumpe anmacht , wird wasser reingeprest , der dampf schrumpft wegen den temperatur abfall + die tatsache das dampf bei höheren druck sich in wasser verwandelt , kessel wird voll sein
WEIL der kessel voll ist , MUS ein expansions ventil da sein ,DEN wen das wasser sich bei erhöhten temperatur ausdehnt , würde es ohne den kessel bursten