Das Sieb

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  1. Ganzo

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    AW: Das Sieb

    Ich verstehe Deine Aussagen und Deine Frage nicht.

    Die Werte, die ich angeführt habe, sind doch Beispiele, wie sie für Bezüge mit Einer- und Doppelsieben auf allen Maschinen erzielt werden können.


    Gruß, Ganzo
     
  2. #62 Hafensänger, 16.02.2014
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    AW: Das Sieb

    Ja, das sind ja ganz übliche Werte, die gelten allgemein als Ziel. Eine Maschine mit der man das nicht hinbekommt ließe sich kaum verkaufen.

    Aber die Frage ist ja: was ist ein Hoch-Extraktions-Sieb (HES) und gibt es das überhaupt.
    Der Name als solcher impliziert ja schon, dass es das gibt, und dass das Sieb selber einen signifikanten Einfluss auf die Extraktion hat. Welche Eigenschaft des Siebes hierfür verantwortlich ist scheint aber nicht ganz klar. Die Angaben von VST zur Lochgröße suggerieren, dass die Größe der Löcher wichtig ist. Das wird in diesem Thread aber bestritten, zumindest solange die Löcher wenigstens so groß sind, dass sie keinen signifikanten Druckabfall hervorrufen. Das scheint mir auch begründbar zu sein.

    Ich stelle mir das in etwa so vor:
    Der Puck wird von Oben nach unten durchströmt. Dabei fließt das Wasser im Wesentlichen vertikal (wenn das nicht so ist, liegt das wohl eher an der Inhomogenität des Pucks). In der Nähe des Bodens kommt dann eine horizontale Komponente hinzu. Diese ist dadurch bedingt, dass nicht überall im Boden des Siebes Löcher vorhanden sind. Das Wasser muss also leicht vom vertikalen Weg abweichen um eines der Löcher zu erreichen.
    Eine wichtige Komponente scheint mir dabei die durchströmte Fläche zu sein. Auf der Oberseite entspricht diese wohl der gesamten Puckoberfläche. Bei Sieben die konisch zulaufen wird diese dann aber kleiner. Deshalb ist hier die Strömung schneller. Das gibt aber wahrscheinlich auch für zylindrische Siebe, bei denen die gelochte Fläche kleiner ist als der Siebboden. Wahrscheinlich gilt das aber zumindest auch in einem gewissen Maß für die Räume zwischen den Löchern des Siebes.
    Meine Definition für ein HES wäre demnach ein Sieb bei den der Boden so groß ist wie die Oberfläche des Pucks, also ein zylindrisches Sieb, das einen möglichst engen Lochabstand hat. Dabei sollten die Löcher eine gewisse Mindestgroße haben, ansonsten ist der Lochdurchmesser egal.
    Ein solches Sieb sorgt dafür, dass der Ganze Puck gleichmäßig durchströmt wird, das ist aus meiner Sicht die Voraussetzung für eine gleichmäßige und somit bezogen auf das gesamte Mahlgut hohe Extraktion.
    Die Lochgröße spielt dabei (anders als VST-Siebe es suggerieren) keine wesentliche Rolle, sondern ausschließlich die Geometrie des Siebes.

    Soweit meine „Theorie“ (Großes Wort für eine kleine Sache). Wie jede Theorie muss diese der Realität, also entsprechenden Versuchen, standhalten. Meine Idee zu diesem versuchen ist die mit der Duschplatte (bisschen weiter oben).

    Grüße - Jan
     
  3. NiTo

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    AW: Das Sieb

    Meine "Theorie":
    Kein Sieb, falls es nicht exorbitant wenig Lochfläche hat (Defintion Lochfläche: die Fläche aller Löcher, also Fläche pro Loch multipliziert mit der Anzahl der Löcher), setzt dem fließenden Wasser mehr Widerstand entgegen, als das Kaffeemehl (so denn ein brauchbarer Mahlgrad zugrunde liegt).

    Weil, wenn wie in meiner Messung (da sitzt übrigens ein Brühgruppenventil in der Brühgruppe; bei ausgebautem BG Ventil beträgt die Flussrate ca. 90 ml / 10 Sekunden), mehr als 60 ml in 20 Sekunden ohne Kaffeemehl fließen (das entspricht 30 ml in 10 Sekunden), das Sieb dem niedrigeren Fluss mit Kaffeemehl gar keinen weiteren (zu addierenden) Widerstand mehr entgegen setzen kann.

    Falls diese Annahme stimmt, kann die Lochfläche keinen Einfluss auf die Flussrate haben. Es bliebe also nur der Puck übrig, der für unterschiedliche Flussraten verantwortlich wäre - außer dem Mahlgrad mMn möglicherweise die Fläche des Pucks (je nach Siebgeometrie oft oben größer als unten), oder, was mir am wahrscheinlichsten erscheint, die Höhe des Pucks.

    Beliebig groß ließe sich die Fläche (der Durchmesser) der einzelnen Löcher übrigens nicht machen, da sonst Kaffeemehl mit in die Tasse gespült würde.

    Liebe Grüße,
    Thomas
     
  4. #64 Hafensänger, 16.02.2014
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    Sehe ich ganz genau so!

    Die Folgerung finde ich absolut richtig. Die Herleitung sehe ich aber anders. Du hast ja die gleichen Mengen mit und ohne Sieb gemessen (ich ja auch). Das bedeutet aber, dass das Sieb keinen Einfluss auf die Durchflussmenge hat, bzw. bei der gemessenen Fleißgeschwindigkeit – die ja höher als beim Bezug ist – das Sieb keinen nennenswerten Widerstand besitzt.

    Hier wird es (zumindest für mich) schwierig. Ich stimme zu, dass die Lochfläche keinen Einfluss hat, solange die oben beschriebene Voraussetzungen bestehen (Sieb behindert den Durchfluss nicht). Allerdings bedeutet das auch nicht, dass nur der Puck verantwortlich wäre. Die Höhe ist sicherlich der wichtigste Faktor (bei konstantem Mahlgrad). Wenn man annimmt, dass der Puck homogen ist, dann muss jeder weitere Millimeter Höhe in gleicher Weise zum Gesamtwiderstand beitragen wie die schon vorhandene Höhe des Pucks. Also sollte ein Puck der 11mm hoch ist 10% mehr Widerstand bieten als einer der 10mm hoch ist. Der Durchfluss wäre damit grob umgekehrt proportional zur Höhe. Bei sonst gleicher Geometrie sollte die Fläche proportional zu Durchfluss sein. Bei einer geradlinigen Strömung von oben nach unten durch den Puck kann bei größerer Fläche einfach mehr (parallel zueinander) durchfließen.
    Ich hätte zudem die Vermutung, dass bei einem kegelförmigern Sieb (unten kleinerer Durchmesser) die Fließgeschwindigkeit stark durch das untere Ende des Pucks beeinflusst wird. Hier muss ja pro Zeiteinheit das gleiche Volumen durch eine kleinere Querschnittsfläche fließen als am oberen Ende des Pucks. Das geht (wenn man annimmt, dass Wasser nicht kompressibel ist, und das die Viskosität sich durch den enthaltenen Kaffee nicht wesentlich ändert) nur mit mehr Druck (bzw. Druckdifferenz über die Strecke). Somit haben solche Siebe so was wie eine eingebaute Bremse.
    Das gleiche in kleinerem Maßstab vermute ich beim Lochabstand. Wenn die Löcher weit von einander weg sind, dann kann das Wasser zwischen den Löchern nicht abfließen. Somit müsste in der Nähe der Löcher die Fließgeschwindigkeit größer sein (hier fließt ja auch das durch was zwischen den Löchern „runter kommt“) als zwischen den Löchern. Das ist für mich so ein bisschen wie der Effekt bei kegelförmigen Sieben. Großer Lochabstand sollte also bei sonst unveränderten Parametern zu weniger Durchfluss führen.

    Wie kann man das nun testen?

    1. Bei zylindrischen Sieben mit unterschiedlich großem Durchmesser, aber gleicher Füllhöhe sollte der Durchfluss proportional zur Fläche sein.
    2. kegelförmige Siebe sollten bei gleicher Füllhöhe grundsätzlich einen geringeren Durchfluss haben als zylindrische mit gleichem oberen Durchmesser (ist das schon durch das übliche 1er Sieb bewiesen?)
    3. Wenn man in einem Sieb einen Teil der Löcher abdeckt/ verschließt (also den Lochabstand vergrößert) sollte der Durchfluss sinken.

    Leider habe ich nicht die Voraussetzungen für diese Tests. Mir fehlen passende Siebe (aktuell hab ich nur zwei, alle anderen sind mit der alten Maschine mitgegangen), bzw. auch eines, das ich opfern könnte um jedes zweite Loch zuzukleben. (Vielleicht ist ja das Sieb mit dem Aufbohrversuch ein guter Kandidat hierfür? ;-))
    Solange muss ich mich mit Gedankenexperimenten begnügen. Deshalb habe ich auch sehr viel Interesse an euren Messergebnissen.


    Grüße - Jan
     
  5. tidaka

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    AW: Das Sieb


    zu 1. Das kann man wohl verneinen. Als Beispiel kann man das LM 1er Sieb und ein übliches 2er Sieb heranziehen. Obwohl das LM1er ziemlich genau die Hälfte der Fläche eines 58mm-Siebes hat ist die Durchflussrate bei gleicher Füllhöhe sicher mehr als halb so groß.
    zu 2. Dem kann ich zustimmen. Befüllt man ein 14g und ein 16 Accurato gleich hoch läuft es im 14er (zylindrisch) deutlich schneller.
    zu 3. Klingt plausibel, habe ich aber so auch noch nicht getestet.
    Wenn du mal etwas experimentieren möchtest: Ich habe hier noch Siebe in diversen Formen liegen, an denen man auch herum experimentieren könnte. Zeitlich bekomme ich das momentan nicht hin, stelle aber gerne Siebe zur Verfügung wenn du ein paar Versuche machen möchtest.
     
  6. #66 gunnar0815, 17.02.2014
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    AW: Das Sieb

    Die Sieben müssen genau die gleiche Form unten aufweisen sonst ist die Kaffeeschichtdicke anders.



    Denke bei einem nicht Cremasieb muss der Druckabfall Sieb optimal gegen 0 gehen. Im schlechten fall ist der Druckabfall in Sieb höher und dann haben wir das Cremasieb.

    Gunnar
     
  7. #67 gunnar0815, 17.02.2014
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    Hatte ich das nicht ganz am Anfang genau so beschrieben oder hab ich mich so undeutlich ausgedrückt?
    Nur die Geometrie und die Füllhöhe ist entscheidend.
    Gunnar
     
  8. NiTo

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    AW: Das Sieb

    So, nun bin ich auch dazu gekommen, meinen für gestern bzw. vorgestern angekündigten Test zu machen, nämlich 4 verschiedene Siebe, gleiche Bohne (Parottacaffé Gran Crema), gleiche Kaffeemehlmenge (8,9 g), gleicher Mahlgrad, gleiche Bezugszeit (25 Sekunden); Ergebnisse in ml, g und % Brew Ratio:

    1) IMS 6/9 g Sieb (Durchmesser gelochte Fläche 30 mm, Höhe konische Vertiefung ca. 9 mm) = 30 ml | 26,5 g | 33,6 %
    2) Cimbali 6 g Sieb (Durchmesser gelochte Fläche 30 mm) = 37 ml | 36,0 g | 24,7 %
    3) Gaggia 1er Sieb (Durchmesser gelochte Fläche 30 mm) = 38 ml | 31,5 g | 28,3 %
    4) Gaggia 2er Sieb (Durchmesser gelochte Fläche 43 mm) = 75 ml | 68,9 g | 12,9 %

    Was mir leider unbekannt ist, ist der Durchmesser und die Anzahl der einzelnen Löcher. Ich habe jedes Sieb drei mal gemessen, und die Ergebnisse gemittelt (maximale Abweichung ± 0,2 g | ± 0,2 g | ± 0,2 % Brew Ratio)

    Da das Cimbali und die Gaggia Sieb(e) gestanzt sind, gehe ich davon aus dass die Lochgröße bei diesen dreien gleich ist, und der Lochabstand ebenfalls (beides jedenfalls ungefähr).

    Falls diese Annahme stimmt, wäre die durchlöcherte Fläche (die Addition der einzelnen Lochgrößen) bei den Sieben 2 und 3 identisch (Fläche, in denen die Löcher sind, ca. 707 mm²), und beim Sieb 4 in etwa doppelt so groß (Fläche, in denen die Löcher sind, ca. 1452 mm²).

    Bliebe als einziger Unterschied zwischen Sieb 2 (Cimbali 6 g) und Sieb 3 (Gaggia 1er) die unterschiedliche Siebgeometrie, und damit die unterschiedliche Puckgeometrie, und / oder der Abstand des Pucks vom Duschsieb - der ist beim Cimbali kleiner als beim Gaggia (und beim IMS noch geringer).
    Bei Sieb 1 (IMS) sind die Löcher gelasert (also vermutlich gleichmäßiger geformt), und nach unten hin erweitert.

    Abstände des 8,9 g Pucks vom Duschsieb:
    Sieb 1 = 5 mm
    Sieb 2 = 7 mm
    Sieb 3 = 9 mm
    Sieb 4 = 14 mm

    Interpretationen?

    Liebe Grüße,
    Thomas
     
  9. #69 domimü, 18.02.2014
    domimü

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    Das Gaggia-Sieb macht bei dir die meiste Crema.
    Die Puckhöhe war bei sämtlichen Sieben unterschiedlich. Da das Carimali sich anders verjüngt als das Gaggia, vermute ich, dass sogar die Reihenfolge stimmt, also je höher der Puck und damit je kleiner der durchschnittliche Puckdurchmesser war, desto geringer war auch die Bezugmenge.
    Eine Abhängigkeit oder Unabhängigkeit von der Lochfläche wurde weder be- noch widerlegt.
     
  10. NiTo

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    Nein, die meiste Crema war beim IMS Sieb vorhanden. Hab's leider nicht in ml gemessen, kannst du mnir aber dennoch glauben.

    Ja, das sehe ich ebenso. Die Puckhöhe ist zwischen allen 1er und 2er Sieben bei gleicher Füllmenge unterschiedlich, auch bei "Präzisions"-, "Hochextraktions"- und sonstigen "Hightech"sieben des jeweils selben Herstellers.

    Liebe Grüße,
    Thomas
     
  11. #71 S.Bresseau, 18.02.2014
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    @NiTo Hast Du den Tamperdruck kontrolliert?

    Ich sehe noch ein methodisches Problem, über das ich bisher nichts gelesen habe: Der Parotta Gran Crema ist ja eine 80/20-Mischung. Neulich hat jemand imho zurecht darauf hingewiesen, dass bei geringen Mengen (wenige Gramm) bei Blends das Pulver unterschiedlich zusammengesetzt sein kann, also konkret mal mehr, mal weniger Robusta-Bohnen enthalten sein können. Deshalb wäre es wohl sinnvoll, für exakte Vergleichstests mit identischem Mahlgrad etc. eine ausreichend große Menge zu mahlen, gut durchzumischen und erst dann die jeweils identische Menge Pulver abzuwiegen und zu tampern. Das Durchmischen hat auch den Effekt, dass die Pulverpartikel der unterscheidlichen Bohnen gleichmäßig im Sieb verteilt sind.
    Oder man verwendet keinen Blend ;-)
     
  12. #72 gunnar0815, 18.02.2014
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    So sehen ich es auch. Kann damit irgendwie gar nichts anfangen.
    Im Prinzip um was vergleichen zu können müsstest du das Siebvolumen z. B. bei 10 mm Füllung ausrechnen. Die Siebe dann mit dieser Menge befüllen. Die Flussrate müsste dann der Füllmenge entsprechen z.B. 7 g = 1 ml/Sek., 7,7 g 1,1 ml/Sek. usw. 14 g = 2 ml/Sek..
    Alles bei gleich bleibender Mahlgrad jetzt wäre die Abweichung der Siebe von ihrer Volumenflussrate interessant. Und der Vergleich ob sich was Geschmacklich ändert.

    Du hast im Prinzip ein 2er Sieb genommen und das mit 7 g , 8 g, usw. 14 g gefüllt und misst jetzt die Unterschiede. Was soll das aussagen?
    Bei 7 g ist die Flussrate am höchsten bei 14 g am geringsten.

    Gunnar
     
  13. NiTo

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    Ja natürlich.

    Wie ich schrieb, habe ich jedes Sieb drei mal gemessen. Und zwar immer in der Reihenfolge Sieb 1, Sieb, 2, Sieb 3, Sieb 4. Es wäre ein mehr als großer Zufall, wenn jeweils immer beim Mahlen für ein bestimmtes Sieb gerade eine spezifische Bohnenmischung ins Mahlwerk rutschen würde ;-)

    Liebe Grüße,
    Thomas
     
  14. NiTo

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    Nö, ich habe 3 verschiede 1er Siebe und ein 2er Sieb jeweils mit derselben Kaffeemehl Menge desselben Mahlgrades und desselben Kaffees befüllt. Getan habe ich das aus einem einzigen Grund:

    by AndyS on Aug 10, 2011, 10:20 pm

    As you go from the 15 to the 18 to the 22g basket, the individual holes get larger. So even if the number of holes is the same, the sum of the hole area increases. This results in faster flow. So if you dial in a 16g shot in the 15g basket, then use the same dose and grind in the 22g basket, the flow will be 25 or 30% faster.

    LG THomas
     
  15. #75 gunnar0815, 18.02.2014
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    Na gut dann das hast du jetzt festgestellt das deine Siebe sich eventuell vom Volumen im Verhältnis 1) 26,5; 2) 36; 3) 31,5; 4) 68,9 unterscheiden.

    Wenn das richtige Volumenverhältnis jetzt aber abweicht von den Werten dann wird es interessant und du hast Unterschiede in den Sieben festgestellt. Ohne diese sind das denke ich einfach nur unbrauchbare Werte oder?
    Oder wenn die Volumenverhältnisse genau passen der Geschmack sich aber ändert.
    So sehe ich aber irgendwie keinen Sinn in den Werten.

    Gunnar
     
  16. NiTo

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    Bei Füllhöhe bis 5 mm unter den Rand:
    Volumen Sieb 1 = 24 ml
    Volumen Sieb 2 = 28 ml
    Volumen Sieb 3 = 36 ml
    Volumen Sieb 4 = 42 ml

    Volumen-Relation der Siebe: 1:2 = 0,86; 1:3 = 0,67; 1:4 = 0,57
    Volumen-Relation der Bezüge: 1:2 = 0,81; 1:3 = 0,79; 1:4 = 0,4
    Gewicht-Relation der Bezüge: 1:2 = 0,74; 1:3 = 0,84; 1:4 = 0,38, das entspricht natürlich:
    Reziproke Brewratio-Relation der Bezüge: 2:1 = 0,74; 3:1 = 0,84; 1:4 = 0,38
    Brewratio-Relation der Bezüge: 1:2 = 1,36; 1:3 = 1,19; 1:4 = 2,60

    Das bedeutet u.a., dass die Brewratio bei Sieb 3 (größeres Volumen, weniger hoher Puck, 28,3%) deutlich höher ist als bei Sieb 2 (kleineres Volumen, höherer Puck, 24,7%).

    Interpretation?

    Liebe Grüße,
    Thomas
     
  17. helges

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    Ich glaub hier misst jemand aus Langeweile oder aus reiner Messlust irgendwelche irren Konstelationen durch - das Ziel scheint nach wie vor unklar.

    @nito: Du stuerzt Dich in vielen Threads auf Fragen, suchst die Antworten hier im Forum oder im Internet raus und schreibst diese in den Thread, das ehrt Dich und hilft einigen bei einfachen Problemen. Viele Dinge sind aber erst durch eigene Erfahrungen zu verstehen und auch nicht durch irre Messorgien, an denen Du anscheinend gerade Gefallen gefunden hast.

    Interessant waeren ja auch noch die Geschmacksunterschiede gewesen, so haettest Du auch noch viel billigere Bohnen nehmen koennen.
     
  18. #78 domimü, 19.02.2014
    domimü

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    ...
    Du hast die Crema indirekt gemessen, ich ging davon aus, dass sie sich grob ergibt aus der doppelten Differenz von (Volumen in ml und Gewicht in g)
    da die Crema laut anderen Forumsaussagen irgendwo zwischen 40% und 60% des Wassers wiegt, die größte Differenz sehe ich beim Gaggia 1er, es kann natürlich sein, dass das IMS eine deutlich dichtere Crema produzierte.
    Aber - wie ich oben schon geschrieben habe - bezieht sich AndyS auf die VST-Siebe, welche sich lediglich in der Höhe der Siebwand und der Lochgröße des einzelnen Siebs unterscheiden; Anzahl der Löcher, Durchmesser des Siebbodens, Form der Siebwand und Durchmesser der Puckoberfläche - damit auch die Puckhöhe - sind bei ihm identisch, bei dir willkürlich. Daher hilft mir auch deine zweite Messreihe nicht, die Veränderungen einem konkreten Parameter zuzuordnen.
     
  19. NiTo

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    AW: Das Sieb

    Ja, ich habe beim Messen des Volumens gesehen, dass beim IMS Sieb der Volumen Anteil der Crema am größten war, die Werte jedoch nicht notiert.

    Das war mir auch vor dem Messen durchaus schon bewusst; ich wollte lediglich feststellen, ob AndyS's Aussage "So if you dial in a 16g shot in the 15g basket, then use the same dose and grind in the 22g basket, the flow will be 25 or 30% faster." nicht auch auf ganz andere Siebkonstellationen zutrifft. Nur habe ich nicht die Zeit gemessen, in der x ml fließen, sondern das unterschiedliche Volumen, welches in derselben Zeit fließt. Und da ist der Unterschied vom IMS zum Cimbali und zum Gaggia 1er Sieb ca. 25%, obwohl die Siebe verschieden geformt sind. Wobei das Cimbali und das Gaggia Sieb sich zueinander weniger unterscheiden als sie sich zum IMS Sieb unterscheiden; konkret ist der Puck im IMS Sieb höher, und hat, durch die konische Vertiefung im IMS Sieb, auch eine andere Form, als im Cimbali und Gaggia Sieb. Ich vermute also, dass hier die Puckhöhe (und eventuell die Puckform) für das unterschiedliche Volumen in der Tasse verantwortlich sind.

    Zum Unterschied der Brewratios zwischen Sieb 2 (Cimbali) und Sieb 3 (Gaggia): Die Form der beiden Siebe ist sehr ähnlich, und die Flächen, in denen sich die Löcher befinden, sind gleich groß. Beide Siebe haben je 220 Löcher; diese sind gestanzt, und ich kann mir nur sehr schwer vorstellen, dass die Lochgröße bei 3 € Sieben auf Grund der Verwendung verschiedener Stanzwerkzeuge unterschiedlich ist. Das Gaggia Sieb ist allerdings 6 mm höher als das Cimbali Sieb.

    Welche zweite Messreihe meinst du? Ich habe nur eine gemacht, nämlich die aus Post 68.

    Liebe Grüße,
    Thomas
     
  20. #80 domimü, 19.02.2014
    domimü

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    Es hat bisher niemand behauptet, dass es nur einen Parameter gäbe, welcher die Flussrate (flow) beeinflusst. Um die Wirkung der Veränderung eines Parameters genauer zu betrachten, halte ich es für durchaus sinnvoll, möglichst alle anderen Parameter gleich zu lassen.
    Wenn du willst, dass die Tasse beim Espressobezug aus deiner Maschine mehr gefüllt wird, kannst du ja auch für den nächsten Bezug die Bezugszeit verlängern, den Mahlgrad etwas grober einstellen oder die Mahlmenge etwas reduzieren. Oder eine kleinere Tasse verwenden. Das eine schließt das andere nicht aus - deshalb haben deine Versuche nichts mit denen von AndyS zu tun und sind weder geeignet, die Aussage zu bestätigen, noch sie zu widerlegen.

    Post #76, das dort genannte Volumen hat ja nichts mit der Füllmenge aus Post 68 zu tun.
     
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