DE10033033C1 - Aufschäumvorrichtung - Google Patents
AufschäumvorrichtungInfo
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Abstract
Es sind Aufschäumvorrichtungen zum Aufschäumen von Milch bekannt, die eine Emulgiereinrichtung mit einem Milchzufuhr-Leitungsabschnitt und mit Steuereinrichtungen zum An- und Abschalten eines Aufschäumvorganges umfassen. Die bekannten Aufschäumvorrichtungen verschmutzen leicht durch die Milch. Es wird vorgeschlagen, eine Gasstromerzeugungseinrichtung vorzusehen, die derart ausgebildet und mit der Emulgiereinrichtung und/oder mit dem Milchzufuhr-Leitungsabschnitt verbunden ist, daß im wesentlichen unmittelbar nach dem Abschalten des Aufschäumvorganges der Emulgiereinrichtung und/oder dem Milchzufuhr-Leitungsabschnitt ein Gasstrom zugeführt wird, welcher mindestens in einem Teil des Milchzufuhr-Leitungsabschnitts bei der Mündung und/oder der Emulgiereinrichtung dort enthaltene Milch fortdrückt und durch Gas ersetzt. Auf diese Weise wird die Betriebssicherheit der Aufschäumvorrichtung verbessert.
Description
Die Erfindung betrifft eine Aufschäumvorrichtung zum
Aufschäumen von Milch nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Eine derartige Aufschäufvorrichtung für Milch, wie man sie
insbesondere zur Herstellung von Cappuccino im Zusammenhang
mit einer Kaffeemaschine benötigt, ist beispielsweise aus der
EP 0 195 750 B1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden durch
eine Dampfstrahlpumpe Milch und Luft angesaugt und miteinander
vermengt, so daß die Milch durch den Dampf erwärmt und mit der
Luft unter Schaumbildung vermengt wird. Die dort vorgesehene
Milchleitung und die Luftleitung münden separat in
Ansaugbereiche der Dampfstrahlpumpe. Bei der aus der DE 44 45 436 C2
bekannten Milchaufschäumvorrichtung mündet die
Milchleitung in einen Ansaugbereich einer Dampfstrahlpumpe,
die Luftleitung ist mit einem pumpennahen Abschnitt der
Milchleitung verbunden, in welchem während des Betriebes
Unterdruck herrscht, so daß Luft angesaugt wird. Weitere
derartige Vorrichtungen arbeiten mit volumetrischen Pumpen.
Den bekannten Anordnungen ist gemeinsam, daß im Betrieb - hier
sei besonders auf die erhebliche Belastung im gewerblichen
Bereich hingewiesen - Ablagerungen von Milch in der Anordnung
und zwar insbesondere an schwer zugänglichen engen
Kanalabschnitten zurückbleiben, welche den Betrieb stören, zu
Ausfällen führen können, unhygienisch sind und nur schwer
beseitigt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Milchaufschäumvorrichtung der eingangs genannten Art
dahingehend weiterzubilden, daß die Betriebssicherheit erhöht
wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Aufschäumvorrichtung zum
Aufschäumen von Milch, umfassend eine Emulgiereinrichtung mit
einem Milchzufuhr-Leitungsabschnitt, der eine Mündung zur
Emulgiereinrichtung aufweist und mit Steuereinrichtungen zum
An- und Abschalten eines Aufschäumvorganges dadurch gelöst,
daß eine Gasstrom-Erzeugungseinrichtung vorgesehen ist, die
derart ausgebildet und mit der Emulgiereinrichtung und/oder
mit dem Milchzufuhrleitungsabschnitt verbunden ist, daß im
wesentlichen unmittelbar nach dem Abschalten des
Aufschäumvorganges der Emulgiereinrichtung und/oder dem
Milchzufuhrleitungsabschnitt ein Gasstrom zugeführt wird,
welcher mindestens in einem Teil des
Milchzufuhrleitungsabschnittes bei der Mündung und/oder der
Emulgiereinrichtung dort enthaltene Milch fortdrückt und durch
Gas ersetzt.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt also darin, daß
nach Beenden eines jeden Aufschäumvorganges die zum Teil sehr
engen Kanäle durch einen Gasstrom, sozusagen einen Druckstoß
von Milch befreit werden, so daß es nicht zu der oben
genannten Verschmutzung und den damit einhergehenden Störungen
des Betriebs kommen kann.
Die Gasstromerzeugungseinrichtung kann als gesonderte Pumpe
oder derartige, selbständig arbeitende Gasdruckquelle
ausgebildet werden. Besonders einfach wird die Vorrichtung
dann, wenn die Gasstromerzeugungseinrichtung als
Gasdruckspeicher ausgebildet ist, welcher bei angeschaltetem
Aufschäumvorgang mit Gas gefüllt wird und dieses nach dem
Abschalten des Aufschäumvorganges als Gasstrom abgibt. Dadurch
ist es möglich, ein definiertes Gasvolumen mit einem
definierten Druckverlauf abzugeben. Diese Einrichtung eignet
sich besonders dann sehr gut, wenn die Emulgiereinrichtung
eine Gasstrahlpumpe zum Fördern der Milch mittels eines
Fördergasstroms umfaßt, wobei der Gasdruckspeicher direkt oder
indirekt durch Beaufschlagung mit dem Fördergas gefüllt wird.
Eine weitere Energiequelle wird hier also nicht benötigt.
Das Fördergas kann durch gesonderte Pumpeinrichtungen zur
Verfügung gestellt werden. Nachdem aber bei der hier üblichen
Anwendung der Aufschäumvorrichtung im Zusammenhang mit einer
Kaffeemaschine ohnehin eine Dampferzeugungseinrichtung
vorgesehen ist, wird die Anordnung dann besonders einfach,
wenn das Fördergas Dampf ist, welcher die Milch gleichzeitig
erhitzt. Der Gasdruckspeicher wird dann vorzugsweise mit einer
zur Gasstrahlpumpe führenden Dampfleitung verbunden, wobei
eine Anbringung sehr nahe an der Gasstrahlpumpe von Vorteil
ist. Die Anbringung erfolgt hierbei vorzugsweise derart, daß
Kondenswasser, welches sich im Gasdruckspeicher bilden könnte,
bei dessen Entleerung selbsttätig abgeführt wird.
Wenn der Gasdruckspeicher in der Dampfleitung sitzt, so wird
er so ausgebildet, daß beim Abschalten des Aufschäumvorganges,
wenn also die Dampfzufuhr unterbrochen wird, der gespeicherte
Dampf mit einer Strömungsgeschwindigkeit ausströmt (und den
unterbrochenen Dampfstrom somit fortsetzt), welche nicht
ausreicht, weiterhin Milch/Luft anzusaugen, sondern vielmehr
nur noch ausreicht, um die mit Milch bzw. Milchschaum
gefüllten Kanäle leerzublasen. Es kann dann auch zu einem
gewissen Zurückströmen der Milch in die Milchleitung kommen,
was aber auf unschädliche Mengen durch entsprechende
Dimensionierung des Gasdruckspeichers beschränkt werden kann.
Um sicherzustellen, daß alle mit Milch in Berührung kommenden
Leitungsabschnitte gereinigt werden, können mehrere
Gasdruckspeicher vorgesehen werden. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform wird der vorhandene Gasdruckspeicher direkt
oder über einen Fördergas-Leitungsabschnitt mit einem Eingang
eines Drosselelementes oder eines aus dieser Richtung
durchströmbaren Rückschlagventils verbunden, dessen Ausgang in
eine Luftleitung mündet, die mit dem Milchzufuhrleitungs
abschnitt verbunden ist. Es wird also in diesem Fall an zwei
verschiedenen Punkten der Gasstrahlpumpe Dampf zugeführt, um
die dort noch stehende Milch abzuführen. Der Gasdruckspeicher
kann als unelastisches Gefäß ausgebildet sein, so daß die
Druckspeicherung nur durch Kompression des Speichervolumens
erfolgt. Erheblich kleiner bauend und hinsichtlich des Abgabe-
Druckverlaufes besser einstellbar ist jedoch ein elastisches
Faltenbalgelement oder dergleichen Federspeichenelement, bei
welchem eine mechanische Feder vom hydraulischen Dampf-Druck
gespannt wird und das Gasvolumen entsprechend seinen
Eigenschaften wieder abgibt.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform in einem
schematisierten Teil-Querschnitt,
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 1 jedoch mit
einer zweiten Ausführungsform und
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der Erfindung in einer
Darstellung entsprechend der nach Fig. 1.
In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche und gleich
wirkende Teile mit den selben Bezugsziffern bezeichnet.
Wie in Fig. 1 gezeigt umfaßt die Milchaufschäumvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung eine Gasstrahlpumpe 10,
welche als Emulgiereinrichtung fungiert. Bei dieser
Gasstrahlpumpe 10 ist in einer an sich bekannter Weise ein
Druckkanal 11 vorgesehen, der sich in einer Düse 12 verjüngt.
Nach der Düse 12 mündet ein Saugkanal 13. Durch die in der
Düse 12 erhöhte Strömungsgeschwindigkeit von Gas, welches
durch den Druckkanal 11 zugeführt wird, ergibt sich ein
Unterdruck, so daß Gas oder Flüssigkeit aus dem Saugkanal 13
abgesaugt wird.
Der Druckkanal 11 steht mit einer Dampfleitung 14 in
Verbindung, die mit einem hier nicht gezeigten Dampfkessel
über ein Steuerventil verbunden ist, so daß eine Dampfströmung
an- und abgeschaltet werden kann.
Der Saugkanal 13 steht mit einer Milchleitung 15 in
Verbindung, deren freies Ende in einem Milchbehälter
angeordnet ist, so daß bei hinreichend hoher Dampfströmungs
geschwindigkeit Milch angesaugt wird. In die Milchleitung 15
mündet nahe bei der Gasstrahlpumpe 10 eine Luftleitung 16,
welche mit der Umgebungsluft gegebenenfalls über ein
Regelventil in Verbindung steht. Dann, wenn die Gasstrahlpumpe
in Betrieb ist und Milch über die Milchleitung 15 angesaugt
wird, besteht an der Mündungsstelle der Luftleitung 16 in der
Milchleitung 15 ein Unterdruck, so daß Luft auch in die
Milchleitung 15 gesaugt und bereits dort mit der Milch
vermischt wird. Das Milch-/Luftgemisch gelangt dann zusammen
mit dem Dampf in eine weitere und aus dem Stand der Technik
allgemein bekannte Emulgierkammer, wo eine verbesserte
Durchmischung von Milch und Luft unter gleichzeitiger
Erwärmung des Gemisches durch den Dampf statt finden.
An die Dampfleitung 14 ist in der Nähe der Gasstrahlpumpe 10
ein gasdichter, elastisch dehnbarer Faltenbalg 20
angeschlossen, der als Gasdruckspeicher dient. Wenn im
Betriebsfall in der Dampfleitung 14 Dampf strömt, so wird
augrund des Dampfdruckes der Faltenbalg 20 mit Dampf gefüllt
und deht sich entgegen seinen elastischen, mechanisch
federnden Rückstellkräften aus. Sobald nun durch das (nicht
gezeigte) Ventil in der Dampfleitung 14 die Dampfzuführung
abgeschaltet wird, stößt der Faltenbalg 20 den in ihm
gespeicherte Dampf aus, so daß trotz Abschaltens der
Dampfströmung aus dem (nicht gezeigten) Dampferzeuger ein
gewisses Volumen von Dampf mit sinkendem Druck nachströmt. Da
nach dem Abschalten des (nicht gezeigten) Dampfventils der
Druck im Faltenbalg 20 genauso hoch ist wie in der
Dampfleitung 14, wird über einen sehr kurzen Zeitraum noch das
Milch/Luftgemisch angesaugt und der (nicht gezeigten)
Emulgierkammer zugeführt. Dadurch aber, daß der Druck aufgrund
der Federeigenschaften des Faltenbalgs 20 sehr schnell
absinkt, genügt der hinter der Düse 12 durch die sinkende
Strömungsgeschwindigkeit ebenfalls sinkende Unterdruck nicht
mehr, um das Milch/Luftgemisch anzusaugen. Es wird lediglich
noch der Rest von Milch/Luftgemisch, der sich in den Kanälen
zwischen der Düse 12 und der (nicht gezeigten) Emulgierkammer
befindet, in die Emulgierkammer ausgestoßen, so daß die schwer
zu reinigenden Kanäle milchfrei sind und damit nicht mehr
verschmutzen können. Dies erhöht die Betriebssicherheit der
Anordnung und verbessert deren hygienische Eigenschaften.
Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung unterscheidet sich von der
nach Fig. 1 dadurch, daß zwischen der Luftleitung 16 und zwar
nahe deren Mündung in die Milchleitung 15 und der Dampfleitung
14 und zwar nahe dem Faltenbalg 20 eine Drossel 22 vorgesehen
ist, die auch als Rückschlagventil ausgebildet sein kann,
welches nur in Richtung auf die Luftleitung 16 durchströmbar
ist. Wenn bei dieser Anordnung die Dampfzufuhr abgeschaltet
wird und der Faltenbalg 20 seinen Inhalt in die Dampfleitung
14 abgibt, wird ein Teil des Dampfes durch die Drossel 22
(bzw. das Rückschlagventil) in die Luftleitung 16 eingeführt.
Dadurch wird erreicht, daß keine Milch in die Luftleitung 16
gelangen kann. Bei einer entsprechenden Dimensionierung des
Faltenbalges 20 bzw. des Drosselventils 22 sowie bei Anordnung
einer entsprechenden Drosselstelle in der Luftleitung 16
stromauf der Mündung der Drossel 22 kann erreicht werden, daß
nicht nur die Luftleitung 16 milchfrei bleibt, sondern auch
der Saugkanal 13 sowie der Endabschnitt der Milchleitung 15
(bei der Mündung der Luftleitung) von Milch frei gemacht
werden, was die Kontaminierungsgefahr weiter verringert.
Die in Fig. 3 gezeigte weitere Ausführungsform der Erfindung
ist der nach Fig. 2 funktionell ähnlich. Der Unterschied liegt
darin, daß der Faltenbalg 20 innerhalb eines Sekundär
faltenbalges 20' angeordnet und über einen Stößel 23 derart
verbunden ist, daß dann, wenn sich der Faltenbalg 20 durch den
in der Dampfleitung 40 befindlichen Dampfdruck (also im
Betriebszustand bei der Erzeugung von Milchschaum) ausdehnt,
der Sekundärfaltenbalg 20' ausgedehnt, also vorgespannt wird.
Dabei wird Luft aus der Luftleitung 16 angesaugt, welche mit
dem Sekundärfaltenbalg 20' verbunden ist. Der
Sekundärfaltenbalg 20' wird also mit Luft gefüllt. Dann, wenn
das (nicht gezeigte) Dampfventil in der Dampfleitung 14
abgeschaltet wird und der Faltenbalg 20 sich wie oben
beschrieben zusammenzieht und das in ihm gespeicherte
Dampfvolumen mit den beschriebenen Effekten abgibt, wird auch
der Sekundärfaltenbalg 20' zusammengezogen und gibt das in ihm
gespeicherte Luftvolumen in die Luftleitung 16 ab, was
denselben Effekt hat, wie die in Zusammenhang mit der
Ausführungsform nach Fig. 2 beschriebene Zufuhr von Dampf in
die Luftleitung 16. Es werden also auch hier wieder die
Leitungen und Kanäle frei geblasen zwar zum einen durch Dampf
und zum anderen durch Luft.
Aus obigem ergibt sich, daß es bei der vorliegenden Erfindung
in erster Linie darauf ankommt, daß das Milch-/Luftgemisch aus
den engen Kanälen entfernt wird, in denen während der
Betriebspausen ein Absetzen von Milchpartikeln und ein
Verkleben der Kanäle stattfinden könnte. Dieses "Freiblasen"
kann selbstverständlich auch durch andere Gas- oder
Dampfzuführungsmittel bewerkstelligt werden. Es wäre
beispielsweise auch möglich, daß anstelle eines abrupt
schaltenden Dampfventiles ein solches gewählt wird, das einen
definierten, langsameren Schließvorgang durchführt, in dessen
Endphase das Ausblasen der Milch bewerkstelligt wird.
10
Gasstrahlpumpe
11
Druckkanal
12
Düse
13
Saugkanal
14
Dampfleitung
15
Milchleitung
16
Luftleitung
20
Faltenbalg
21
Hilfsfaltenbalg
22
Drossel/Rückschlagventil
23
Stößel
Claims (6)
1. Aufschäumvorrichtung zum Aufschäumen von Milch, umfassend
eine Emulgiereinrichtung (10) mit einem Milchzufuhr-
Leitungsabschnitt (15), der eine Mündung zur
Emulgiereinrichtung (10) aufweist und mit
Steuereinrichtungen zum An- und Abschalten eines
Aufschäumvorganges,
gekennzeichnet durch eine Gasstrom-
Erzeugungseinrichtung (20), die derart ausgebildet und mit
der Emulgiereinrichtung (10) und/oder mit dem
Milchzufuhrleitungsabschnitt (15) verbunden ist, daß im
wesentlichen unmittelbar nach dem Abschalten des
Aufschäumvorgangs der Emulgiereinrichtung (10) und/oder
dem Milchzufuhr-Leitungsabschnitt (15) ein Gasstrom
zugeführt wird, welcher mindestens in einem Teil des
Milchzufuhr-Leitungsabschnitts bei der Mündung und/oder
der Emulgiereinrichtung (10) dort enthaltene Milch fort
drückt und durch Gas ersetzt.
2. Aufschäumvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gasstromerzeugungseinrichtung (20) als Gasdruckspeicher
ausgebildet ist, welcher bei angeschaltetem
Aufschäumvorgang mit Gas gefüllt wird und dieses nach dem
Abschalten des Aufschäumvorganges als Gasstrom abgibt.
3. Aufschäumvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Emulgiereinrichtung (10) eine Gasstrahlpumpe zum Fördern
der Milch mittels eines Fördergasstromes umfaßt und daß
der Gasdruckspeicher (20) direkt oder indirekt durch
Beaufschlagung mit dem Fördergas gefüllt wird.
4. Aufschäumvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Fördergas Dampf ist und der Gasdruckspeicher (20) mit
einer zur Gasstrahlpumpe (10) führenden Dampfleitung (14)
verbunden ist.
5. Aufschäumvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Gasdruckspeicher (20) direkt oder über einen
Fördergasleitungsabschnitt (14) mit einem Eingang eines
Drosselelementes (22) verbunden ist, dessen Ausgang in
eine Luftleitung (16) mündet, die mit dem Milchzufuhr-
Leitungsabschnitt (15) verbunden ist.
6. Aufschäumvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Gasdruckspeicher (20) ein elastisches Faltenbalgelement
oder dergleichen Federspeicherelement umfaßt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10033033A DE10033033C1 (de) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | Aufschäumvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10033033A DE10033033C1 (de) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | Aufschäumvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10033033C1 true DE10033033C1 (de) | 2002-06-13 |
Family
ID=7648118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10033033A Expired - Lifetime DE10033033C1 (de) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | Aufschäumvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 2000-07-07 DE DE10033033A patent/DE10033033C1/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8330 | Complete disclaimer |