Wie funktioniert eigentlich mein Kaffeevollautomat

BEGRIFFSBESTIMMUNG…

AUFWÄRMPHASE…

Viele Kaffeevollautomaten bieten die Möglichkeit eine Einschaltzeit zu definieren, somit können Sie die morgendliche Tastübung nach dem Einschaltknopf vergessen und sich gleich auf den Bezugsknopf für Kaffee konzentrieren. Der Ablauf nach dem Einschalten ist aber mit oder ohne menschliche Anwesenheit der Gleiche.

Nach dem Einschalten „initialisiert“ sich der Kaffeevollautomat. Initialisierung bedeutet hier dass die Steuerelektronik die Grundfunktion der Komponenten (Heizung, Brühgruppe usw.) überprüft. Sie hören dies beispielsweise an der Bewegung der Brühgruppe, die dann deutliche Geräusche von sich gibt. Anschließend beginnt das Gerät aufzuheizen, dies dauert ca. 2 Minuten, je nach Modell und Alter der Heizung. Sind alle benötigten „Rohstoffe“ wie Wasser und Kaffeebohnen vorhanden und liegt keine Fehlfunktion vor, wechselt die Maschine auf Bereitschaft. Die modernen Maschinen fordern Sie jetzt abhängig davon, wie lange die Maschine ausgeschaltet war, auf, das Gerät zu spülen, um Kaffeerückstände zu beseitigen. Manche Kaffeevollautomaten machen dies auch nach jedem Bezug.

 

Je nach Kaffeevollautomaten-Modell wird die Bereitschaft durch einfache optische Anzeigen, Symbole, oder gar eine Textanzeige signalisiert.

 

 

Tasse unterstellen - und los geht es.

 

Durch Drücken der Bezugstaste werden zuerst Bohnen in der Mahleinheit zu Pulver gemahlen. Das Mahlwerk in der Mahleinheit besteht aus einem Mahlkegel und einem Mahlring. Die Bohnen werden durch Drehungen des Mahlkegels zwischen diesem und dem Mahlring zerkleinert. Das dabei entstehende Pulver besteht aufgrund der Bauweise des Mahlwerks aus groben und feinen Partikel. Die Feinheit des  Pulvers lässt sich zu einem gewissen Grad über das Verstellrad des Mahlwerkes beeinflussen. Drehen im Uhrzeigersinn ergibt dabei gröberes, gegen den Uhrzeigersinn feineres Pulver.

Der innere Mahlkegel ist auf einem Drehteller befestigt, dieser befördert beim Drehen das Pulver aus dem Mahlwerk in die nächste Einheit.

Je nach Hersteller wird die definierte Pulvermenge auf zwei verschieden Arten erreicht.

Jura (und baugleiche Geräte wie Krups Orchestro und AEG CaFamosa) bestimmen die Pulvermenge rein über die Mahldauer. Hier wird nichts gemessen oder gewogen!

 

Im Gegensatz dazu bestimmen ältere Kaffeevollautomaten von Saeco die Pulvermenge beispielsweise über eine Volumenmessung. Es wird hierbei solange Pulver in einen rechteckigen Behälter geschoben, bis dieser komplett gefüllt ist. Da eine Seitenwand des Behälters beweglich und mit einem Kontakt versehen ist, „merkt“ die Steuerelektronik wann die gewünschte Kaffeepulvermenge erreicht ist. Ein so genannter Dosierer befördert das Pulver dann mittels eines Klappmechanismus in die Brühgruppe. Bei Jura Geräten wird das Pulver direkt in die Brühgruppe befördert.

Fehlende Bohnen merkt eine Saeco Maschine deshalb schon vor dem Brühvorgang, da dieser erst beginnt wenn genügend Kaffeepulver vorhanden ist. Wird nach einer bestimmten Zeit der Pulverbehälter nicht voll, wird das Fehlen der Bohnen angezeigt. Werden jetzt Bohnen aufgefüllt, wird der fehlende Rest nach gemahlen und

der Brühvorgang wird fortgesetzt.  Jura Kaffeevollautomaten mahlen stur nach der vordefinierten Zeit – egal ob mit oder ohne Bohnen. Fehlende Bohnen werden erst beim Brühvorgang erkannt… (Ausnahme: Kaffeevollautomaten mit aktiver Bohnenüberwachung)

 

 

iWeitere Details zur Funktion des Mahlwerkes finden Sie im Dokument „Wie funktioniert eigentlich…? [Die Mahleinheit]“

 

 

Das gemahlene Kaffeepulver in der Brühgruppe wird nun gepresst. Je nach Kaffeevollautomaten-Hersteller befinden sich in der Brühgruppe ein oder zwei bewegliche Kolben. Jura Geräte arbeiten mit zwei beweglichen Kolben, Saeco Geräte hingegen mit einem beweglichen und einem festen Kolben.

Verwenden Sie ein Jura oder bauähnlichen Kaffeevollautomaten, merkt dieser erst jetzt wenn zu wenig oder keine Bohnen vorhanden waren, da der verbleibende Raum nach dem Pressvorgang ein definiertes Volumen unterschreitet. Der Brühvorgang wird dann abgebrochen, das evtl. vorhandene Kaffeepulver ausgeworfen und das Fehlen von Bohnen angezeigt.

 

Die Bewegung des Kolbens wird bei Jura Kaffeevollautomaten über einen so genannten „Encoder“ kontrolliert, dieser zählt die Drehungen des Antriebsmotors der Brühgruppe mit. Somit erkennt die Steuerung, wo sich der Kolben gerade befindet. Andere Kaffeevollautomaten erkenne die Stellung der Brühgruppe durch Mikroschalter.

 

Die Brühgruppe ist bei den meisten Kaffeevollautomaten das fehleranfälligste Bauteil. Verschleißbedingt müssen dort nach einer gewissen Gebrauchsdauer oder nach einer bestimmten Anzahl von Bezügen Dichtungen an den Brühkolben getauscht werden. Mittlerweile sind komplette Dichtungssets inklusive Einbauanleitung verfügbar. Diese können beispielsweise bei [coffeemakers.de] bestellt werden.

 

Bei Jura Kafffeevollautomaten wird in allen Kaffeemaschinen Modellen annähernd die gleiche Brühgruppe verwendet. Diese ist fest im Gerät eingebaut und kann nicht zur Reinigung heraus genommen werden. Bei einem Defekt der Brühgruppe muss der Jura Kaffeevollautomat zerlegt werden um diesen zu reparieren.

 

Die meisten anderen Kaffeevollautomaten-Hersteller hingegen haben Ihre Kaffeemaschinen mit einer herausnehmbaren Brühgruppe ausgestattet. Sie lässt sich bei Bedarf einfach ausbauen und reinigen.

Auch der Tausch der Dichtungsringe gestaltet sich hierdurch wesentlich einfacher.

Ist ausreichend Pulver in der Brühgruppe vorhanden, beginnt jetzt der Brühvorgang, der im Folgenden beschrieben wird.

 

 

 

 

 

iWeitere Details zur Funktion der Brühgruppe im Dokument „Wie funktioniert eigentlich…[Die Brühgruppe]“

Die Pumpe befördert jetzt eine definierte Menge Wasser durch den Erhitzer in den Zulauf der Brühgruppe. Das Geräusch der Pumpe ist bei allen Geräten deutlich wahrzunehmen. Die Pumpe erzeugt einen relativ hohen Druck von 15bar. Sie ist ein Universalbauteil, so nutzt Jura und andere Kaffeevollautmaten-Hersteller in allen Modellen die gleiche Pumpe.

 

 

 

 

Die Wassermenge wird bei jedem Pumpvorgang durch ein „Flowmeter genanntes Bauteil gemessen. 

Bei Saeco Maschinen nennt man dieses auch „Turbine“. Im Flowmeter befindet sich ein kleiner „Propeller“, anhand der Umdrehungen ermittelt die Elektronik die Durchflussmenge.

 

 

Die meisten Kaffeevollautomaten nutzen ein Vorbrüh-Verfahren. Hierbei wird mit einer geringen Menge Wasser das Pulver „vorgebrüht“, sprich durchfeuchtet. Auf diesen Weg sollen Aromstoffe auf dem Pulver gelöst werden. Man kann dies deutlich hören, da die Pumpe kurz anläuft, dann eine Pause von ca. 2 Sekunden einlegt und anschließend weiter pumpt bis der Kaffee fertig ist.

 

Jetzt beginnt der eigentliche Brühvorgang. Das heiße Wasser (im Idealfall 95° C) durchdringt das Kaffeepulver. Pulverpartikel werden durch ein Brühsieb, dies ist ein rundes Edelstahlblech mit vielen feinen Löchern, abgehalten.

 

Um das I-Tüpfelchen, die „Crema“, zu erzeugen, bedienen sich die Kaffeevollautomaten-Hersteller eines Tricks: Dem Cremaventil. Es besteht aus einer Feder und einem abdichtenden Element z.b. einer Kugel. Das Cremaventil öffnet den Auslauf der Brühgruppe erst nach erreichen eines definierten Druckes und schließt beim Unterschreiten des Druckes wieder. Dieser Vorgang wiederholt sich bis zum Ende des Brühvorgangs und fördert die Entstehung der Crema. Der Brühvorgang ist abgeschlossen, wenn der Flowmeter den Durchfluss der definierten Menge Wasser registriert hat. Die Steuerelektronik stoppt jetzt den Wasserlauf.

Ihre Kaffeetasse ist jetzt bereits gefüllt, aber der KVA arbeitet noch weiter. Die Brühgruppe befördert das verbrauchte Kaffeepulver, ab diesem Zeitpunkt „Trester“ genannt, in die Auffangbehälter. Noch in der Brühgruppe befindliches Wasser wird in die Auffangschale abgeleitet.

Noch ein Wort zur Aufforderung der Automaten zum Leeren des Tresterbehälters: Dieser wird nicht aktiv überwacht. Das bedeutet, das Gerät zählt nur die Anzahl der Bezüge und fordert nach einer bestimmten Anzahl zum Leeren des Behälters auf.

Versuchen Sie nicht zu tricksen – Schublade raus und gleich wieder rein – das merkt die Maschine…

Herausgeber der Funktionsbeschreibung CM-FVA-1.1:

 [coffeemakers.de]

coffit KG

Kardinal-Faulhaber-Str. 1

63801 Kleinostheim

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Bei Anregungen und/oder Verbesserungsvorschlägen wenden Sie sich bitte an info (at) coffeemakers.de

 

 

Dokumenten Historie:

 

2005/05/17       V 0.9                Ursprüngliche Fassung.

2005/05/17       V 1.0                Überarbeitete Version.

2007/06/14       V 1.1                Anpassung CD / Logo.

2009/08/27       V 1.2                Anpassung CD / Logo.

2012/07/28       V 2.0               Webfassung erstellt für kaffeeforum.eu

 

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