Brühdruckfrage

> Eigentlich würde ich erwarten, dass der Druckverlauf auf grund der Funktionsweise der E61 BG immer rampenförmig

Dass die Rampe die Ausnahme ist, könnte man vielleicht so erklären:

1. Das Ventil der Preinfusionskammer ist ein Federventil, ein Regler mit Rückkopplung: es macht mehr auf, wenn der Druck davor steigt, was den Druck wiederum senkt. Es arbeitet also zunächst so, wie z.B. ein Expansionsventil: im Zusammenspiel mit der Pumpenkennlinie stellt sich ein bestimmter Druck ein. Das wäre ein rampenförmiger Druckverlauf davor (= z.B. im Einkreiserboiler = vermutlich der vom Manometer angezeigte Druck) - so wie ein OPV einen rampenförmigen Druckverlauf erzeugt.
2. Nun ist auf der anderen Seite des Ventils aber, im Gegensatz zum Expansionsventil, nicht die endlose Umgebung, sondern der Brühraum (Preinfusionskammer + Sieb): Dort baut sich ein Druck auf, der dem Boilerdruck entgegen wirkt. Bezogen auf das Preinfusionsventil müsste man deshalb die Druckdifferenz (Boilerdruck - Brühkammerdruck) statt dem Boilerdruck als den zur Zeit t auf das Ventil wirkenden Druck, der die Öffnung des Ventils bestimmt, einsetzen. Die Konsequenz wäre, dass das Ventil bei steigendem Druck im Brühraum weniger öffnet - deshalb kein rein rampenförmiger Verlauf.
3. Wie die beiden Druckkurven (im Brühraum und im Boiler) genau aussehen, eher Rampe oder eher nicht, würde vom Druckaufbau im Brühraum anhängen. Der kann fundamental anders sein, je nach Füllung oder Blindsieb:
   - Ein Blindsieb ist zunächst mit einem großen Hohlraum verbunden und Hohlräume sorgen für eine lange Rampenphase, weil Luft kompressibel ist. Das Preinfusionsventil verhält sich kurz so wie ein Expansionsventil, das gegen Umgebungsdruck pumpt. Irgendwann ist das Blindsieb voll, es gibt keinen Durchfluss mehr.
   - Mit vollem Sieb hat man dagegen wenig Hohlraum, also wenig Rampe, dafür aber eine stetige Durchfluss=f(Druck)-Kennlinie durch Abfluss in die drucklose Umgebung - was eine stetige Verbiegung aller Werte (Drücke, Durchflüsse) erzeugen sollte. Und anscheinend ist das für den Druck im Ergebnis ein S.

 

Bei mir (ebenfalls E61) steigt bzw. verharrt das Manometer bis Sekunde 4 auf 2 bar, steigt dann schnell auf 4 bar, bleibt dort für ca. 2 Sekunden und steigt dann bis Sekunde 8 auf 8,5 bar. Wenn man davon ausgeht, dass bei 2 bar keine wirkliche Preinfusion stattfindet, ist diese in meinem Fall kaum bis gar nicht vorhanden (maximal 3 Sekunden).

 

@faustino

Ich sehe schon, das ganze ist nicht so ganz trivial wie es einem zunächst auf Grund vieler Erklärungen zur Preinfusion der E61 BG im Internet erscheinen mag. Laut der Erklärung z.B. bei DomoBarista zur Faema E61-Brühgruppe http://www.domobarista.de/vibiemme-domobar/faema-e61-bruhgruppe wird in Bild 4 ebenfalls von einer Phase mit konstantem Druck (Rampe) ausgegangen. Ich denke mal zur grundsätzlichen Erklärung zur Funktionsweise der E61 BG ist das auch ausreichend. Wo allerdings die vorhandene Luft hin geht, und welchen Einfluss diese hat, wird hier nicht weiter erläutert. Gerade nach dem öffnen des Preinfusionsventil kommt zusätzlich komprimierbare Luft ins System.

 

Mit blind sieb, , druck steigt, preinfusion kammer öfnet,
der brühdruck mus es jetz füllen , das wird nich mit einer flache linie passieren , den der druck steigt ja im kammer

beim bezug
anfang das selbe , aber wen das kammer öfnet , mus der bruhdruck , das kammer UND der verbrauch vom puck beliefern , , der puck UND das kammer schluckt jetz wasser , , das wird dan eher flach ausehen

mit eine rotapumpe , warscheinlich knap so flach ;o) , aber es wirkt

Aber es geht auch ohne , mein Eco hämmert sofort 9 auf dem puck, es liefert 136 gram wasser in 5 sekunden ohne sieb
aber der shoot gelingt trotzdem

aber fehler im puck wird sofort bestraft , und die bandbreite von guten shoot bis schlecht , ist viel geringer
Was ja nicht so gut in ein kaffee` währe

 

Hatte endlich mal Zeit meine Bücher von Scott Rao mal wieder vor zu kramen. Beim ersten Lesen vor gefühlt 2 Jahren war ich noch gar nicht in der Lage das alles nach zu vollziehen... Ich werde sie daher wohl nochmal lesen müssen

Na ja, in jeden Fall schreibt der gute auch schon was zu dem Thema:

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An espresso machine applies pressure to force water through a packed bed of finely ground coffee. Generally, as pressure increases, so does flow rate through the coffee bed. However, pressure also compresses the coffee bed. At some pressure in the range of 7 to 9 bar (measured at the group), the flow rate peaks because, beyond that pressure, additional compression inhibits flow more than the additional pressure promotes flow. If a barista operates a machine with manually adjustable pressure and she gradually increases pressure, she will find that the flow rate increases continually until approximately 8 bar, at which point flow plateaus and then begins to decline with further increases in pressure. Eventually, at some higher pressure, the flow will trickle, or even stop, because the coffee bed has become too compressed for water to force its way through. I recommend using the pump pressure that produces the highest flow rate. This “optimal” pressure will allow the use of the finest grind that permits the barista to produce a normale in a reasonable amount of time; finer grinding facilitates higher extraction yields. The pump pressure indicated on almost every machine’s builtin pressure gauge measures pressure at the pump, not at the group. Pressure at the group will be a little lower; how much lower will vary from machine to machine.
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Er empfiehlt des Weiteren diesen Druck durch eine Testreihe zu bestimmen, bei dem für jeweils 4 Drücke zwischen 7 und 9Bar jeweils 3 shots gezogen und die Mittelwerte der Bezugszeiten verglichen werden.

 

Gerade war ich auf der Seite von Systermann. Beider Expobar- Brewtus IV (Vollisoliert) steht unter Besonderheiten:

Pumpendruck auf 9,5 Bar voreingestellt

Da blicke ich jetzt nicht mehr durch!

 

Hmm....
Kann natürlich sein, dass da zwischenzeitlich eine Meinungsänderung und damit auch eine Änderung der Einstellung vorgenommen wurde.

 

Maschine auf 9,5 bar einstellen, 3 bezüge machen , und der flow geschwindichkeit messen
opv auf 12,5 bar einstellen, nochmahls 3 bezüge machen , natürlich gleichen kaffe und menge und tamperdruck
ging es schneller oder langsamer ??

natürlich mit eine vibra pumpe

man kan aber das selbe auch mit eine rota machen, aber in der draht hier geht es um vibra pumpen

SOOOHHH schwierich ist das nun auch nicht ;o)

 

Moin,

Habe mir jetzt mal ein Manometer für meinen ST gekauft. Bei ebay kannst du von hps2005 für kleines Geld ein Manometer, eine passende Reduziermuffe und Teflonband bekommen. Funktioniert super. Hier habe ich erstmal festgestellt, dass der maximal Ausschlag der tanzenden Nadel des verbauten Manometers meiner Mini Vivaldi ziemlich genau dem Druck im ST entspricht.



Habe dann mal versucht den Druck zu finden, bei dem der Flow am größten ist. Hierbei bin ich wie folgt vorgegangen:

• Sortenreiner Kaffee (hier Indian Monsooned Malabar) verwendet, damit nicht durch ein schwankendes Mischverhältnis bei Blends im Sieb ein Unterschied entsteht.
• Mahlgrad meiner Lido II fest eingestellt, wobei ich einen Mahlgrad gewählt habe der leicht feiner ist als mein normaler Mahlgrad für Espresso.
• 60g auf Vorrat mahlen, so dass ich nach einander 4 Espresso mit einer Dosis von 15g ziehen kann. (Das ganze 3x, also 180g Gesamtverbrauch)
  
• Dosierungs-, Atomisierungs-, Wiege- und Tampingtechnik habe ich vorher genau festgelegt, damit es vergleichbar bleibt. Hierbei ist am relevantestens, dass ich immer mit Maximalkraft getampt habe.
• Es wurden jeweils 2 Shots pro Druckeinstellung bezogen, wobei die Pumpe immer exakt 30s eingeschaltet war.

Folgende Ergebnisse ergaben sich:


Für mehr Versuche hatte ich gerade keinen Nerv mehr, aber unter Umständen untersuche ich den Bereich zwischen 9,5 und 10,5bar demnächst noch einmal genauer. In jeden Fall fällt auf, dass die größte Flowrate eindeutig über 9,5 bar liegen sollte. Ich vermute derzeit zwischen 9,8 und 10,5 bar. Höher als 11 bar möchte ich in jeden Fall nicht gehen, da bei der Mini Vivaldi der rote Druckbereich bereits bei 10bar beginnt und es gibt bestimmt einen Grund dafür, dass der rot ist. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass ich die 18,25g bei 8,5bar für einen Ausreißer halte. Könnte mir viele Ursachen dafür vorstellen.

An dieser Stelle noch eine Aufzeichnung des Druck-Zeitverlaufs für die Pumpe. Ich habe darauf geachtet, dass ich vorm Einspannen des ST so viel Wasser eingefüllt habe, so dass der Luftraum über der Wasseroberfläche dem entsprechen sollte, den ich bei einen normalen Bezug auch gehabt hätte.


Vielleicht begründet dieser Verlauf auch schon, warum bei der Pumpe keine Reduzierung des Flows bei Drücken über 9 Bar eintritt. Der Druck steigt lediglich bis 9 bar sehr schnell und dann aber sehr viel langsamer an. Eventuell reicht diese Verzögerung dafür aus, dass der Puck sich ausreichend mit Wasser aufsaugen kann und eine weitere Komprimierung durch das Wasser verhindert wird.

 

Na ja , monsooned . ist schon ein besonderen kaffe ,
aber wie war der verlauf von die bezüge ??
Fiel der druck ab bei welchen von den shoots , wie war es mit channeling

 

Mhhh...
Also wenn ich nun schon anfangen muss meine Brühdrück auf jede Kaffeesorte einzustellen, dann geb ich auf Channeling ist bei mir eher die Ausnahme. Ich beziehe auch grundsätzlich immer mit dem Bodenlosen Siebträger und konnte kein Channeling feststellen. Wenn Channeling vorhanden war, dann kann man als Vergleichspunkt die niedrigstens Bezugsmengen verwenden, da bei denen wohl kein Channeling wird stattgefunden haben (Channeling vergrößert ja die Flowrate). Ich kann aber das nächste Mal, wenn ich in dem Bereich um 10bar herum genauere Messungen durchführe Videos von den Shots machen. Kann aber dauern bis ich dazu komme

Ansonsten habe ich meinen letzten Beitrag noch um eine Grafik des Druch-Zeit-Verlaufs ergänzt. Dieser ist auch sehr aufschlussreich.

 

Ist schon beachtlich,dein Aufwand Messwerte zu bekommen und auszuwerten, Bili.

Wie steuerst du deinen genauen Anpressdruck? Einen Klicktamper?

Ich denke,das der Druck am Ende sehr viel langsamer ansteigt,da die Zwischenräume der Partikel sich vergrössern und mehr Wasser (grössere Fläche) durchläuft.
Das wäre dann wieder Physik.
Will dich aber weiter nicht mit Formeln nerven (hatten wir ja schon)

 

Morjen,

Danke für die Blümen. Bin halt ein kleiner Experimentalphysiker und habe somit Spaß an sowas^^ Dein Begründung für den langsameren Anstieg hinkt insofern, dass ich das Druckprofil gar nicht bei einen regulären Bezug, sondern bei leeren Siebträger (sogar ohne Sieb) aufgenommen habe. Ich habe den ST lediglich vorher mit Wasser soweit aufgefüllt, dass der Luftraum so groß war wie bei einene regulären Bezug.
Was das Tampen angeht. Ich habe einfach mit "Körpergewicht" getampt. Hierfür habe ich den Puck zunächst sanft angetampt und dann mich so positioniert, dass ich auf einen Bein stehend einen Teil meines Körpergewichtes auf den Tamper übertragen kann. Wenn man die Position entsprechend reproduziert, sollte sich da nicht viel ändern von shot zu shot. Ich hätte aber in der Tat auch einen Klicktamper oder eine Küchenwaage dar. Könnte ich auch mal ausprobieren ^^

 

Zur momentanen Frage kann ich nichts beitragen, da meine Maschine um 9bar vom OPV abgeregelt wird, aber interessant finde ich, dass der Druckverlauf unter 3bar bei mir anders aussieht, obwohl wir beide Vibrationspumpen haben (Silvia, 2er-Sieb, 15g Lucaffe Orange):

​

Schwarz = Druck (Skala rechts), Türkis = Flussrate (Skala links) und Rot = Einschaltzeit der Pumpe.

 

auffällig ist, dass meine Pumpe doppelt so lange braucht um auf 2,5 bar zu kommen. Dies kann aber am unterschiedlichen Luftraum im ST liegen bei der Messung.

 

> Dies kann aber am unterschiedlichen Luftraum im ST liegen bei der Messung

Ich hatte den Satz über dem Verlauf überlesen ("Ich habe darauf geachtet, dass ich vorm Einspannen des ST so viel Wasser eingefüllt habe, so dass der Luftraum über der Wasseroberfläche dem entsprechen sollte, den ich bei einen normalen Bezug auch gehabt hätte"). Was bedeutet das? Ich dachte das wäre ein realer Bezug mit Puck. Hast Du so einen seltsamen Verlauf gegen ein Blindsieb?

 

Schau dir mal das Bild von meinem Messsiebträger an. Ich messe am Auslauf und somit kann ich keinen realen Bezug messen. In der Tat habe ich nur vorm Einspannen Wasser in den ST gefüllt, da ich sonst im Druckverlauf einige Sekunden länger als beim realen Bezug 0 bar gehabt hätte, da die Pumpe den ST auffüllen muss.

 

> messe am Auslauf und somit kann ich keinen realen Bezug messen

Ich verstehe immer noch nicht, was Du misst. Misst Du mit einem mit Luft und Wasser (und Kaffee??) gefüllten Siebträger gegen ein Siebträgermanometer - also ohne Durchfluss in die Tasse? So eine Messung würde keinen Sinn ergeben.

 

Tut mir Leid, dass ich euch so verwirrt habe. Ich wollte gar keine exakte oder aussagekräftige Messung durchführen. Ich habe das Druckprofil nur so aus jucks gemacht, da mich das ganze nur 5min gekostet hat. Ich habe nämlich in der Tat den Druck ohne Durchfluss bestimmt. Einfach Siebträger mit Wasser auffülen um die Luft raus zu bekommen, einspannen, Pumpe starten und die Druckanzeige aufzeichnen. Das ganze ist nütrlich in keiner Weise exakt. Beim realen Bezug ist der Druck auf Grund des Durchflusses bspw. natürlich geringer und hierbei handelt es sich sicherlich nicht um einen linearen Effekt, wodurch ich mich nicht mal auf den Standpunkt stellen könnte, dass die Form einigermaßen zutreffen würde. Ob man nun aus meinen Profil etwas ableiten kann, soll besser jemand entscheiden, der die Möglichkeit hat auch den Druck bei realen Bezügen zu messen.
Wenn ihr wollt, könnt eich natürlich mal mit Hilfe des eingebauten Manometers den Druckverlauf bei einen richtigen Bezug aufzeichnen. Dieses sollte dann gegenüber dem in der Gruppe gemessenen Profil nur noch nach oben verschoben sein.