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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1, zum Schäumen insbesondere
einer milchhaltigen Flüssigkeit,
mit einem Vorratsbehälter,
aus dem die Flüssigkeit
entnehmbar ist, einer Pumpe, welche über eine erste Leitung mit
dem Vorratsbehälter
verbunden ist und über
eine zweite Leitung mit einer Auslassdüse verbunden ist, sowie einem
Luftanreicherungselement, mittels welchem die Flüssigkeit mit Luft durchsetzbar ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schäumen insbesondere
einer milchhaltigen Flüssigkeit
nach dem Oberbegriff der Ansprüche
8 oder 9, bei welchem die Flüssigkeit
mit Luft durchsetzt wird.
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Im
zunehmenden Maße
erfreut sich das Trinken von geschäumten Getränken, insbesondere von Kaffee
mit geschäumter
Milch großer
Beliebtheit. So wird anstatt nach schwarzem Kaffee oder einem Kaffee
mit Milch und Zucker zu verlangen zunehmend nach Cappuccino, Milchkaffee
oder Latte Macchiato verlangt. Zur Herstellung dieser Getränke wird
regelmäßig frisch
aufgeschäumte
Milch verwendet. Des Weiteren wird insbesondere in südlichen
Ländern gerne
kalt aufgeschäumter
Instantkaffee (Café-Frappé) getrunken.
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Es
ist bekannt, zum Aufschäumen
von Milch diese mit heißer
Luft, die in Kaffeemaschinen regelmäßig zur Verfügung gestellt
wird, zu durchsetzen. Hierbei wird die Düse, aus der die heiße Luft
austritt, in die Milch getaucht und die Düse geöffnet. Durch die Eintauchtiefe
der Düse
sowie Schwenkbewegungen des Gefäßes, in
dem die Milch ist, lässt
sich die Konsistenz des Milchschaums beeinflussen.
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Da
diese Art der Milchschaumzubereitung nicht zufrieden stellend ist,
sind Milchschäumer
entwickelt worden, welche geschäumte
Milch in portionierter Form abgegeben können. Die bekannten Milchschäumer enthalten
einen Vorratsbehäl ter
für Milch,
in dem die Milch erwärmt
wird. Der Vorratsbehälter
ist mittels einer Leitung, in der eine Pumpe angeordnet ist, mit
einer Auslassdüse,
an der die geschäumte
Milch abgegeben wird, verbunden. In Flussrichtung der Milch ist
vor der Pumpe eine Venturi-Düse
angeordnet, mittels welcher die aus dem Vorratsbehälter entnommene
erwärmte
Milch mit Luft durchsetzt wird. Durch das Durchsetzten der Milch mit
Luft entsteht ein Milchschaum, der an die Auslassdüse geleitet
wird. In Flussrichtung der Milch ist vor der Auslassdüse ein Ventil
angeordnet, mittels welchem die Abgabe der geschäumten Milch gesteuert werden
kann.
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Wenngleich
mittels des bekannten Milchschäumers
geschäumte
Milch auch auf einfache Weise hergestellt werden kann, hat er dennoch
den Nachteil, dass die Milch im Vorratsbehälter warm ist. Dies wirkt sich
nachteilig auf die Haltbarkeit der im Vorratsbehälter enthaltenen Milch aus.
Des Weiteren ist der von der bekannten Vorrichtung erzeugte Milchschaum
noch nicht optimal. Denn er ist großporig und zerfällt in relativ
kurzer Zeit.
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Zum
Schäumen
kalter Getränken
insbesondere zum Herstellen eines kalt aufgeschäumten Instantkaffees ist es
bekannt, das Getränk
in einem Shaker, in dem sich gefrorene Eisstücke befinden, zu schütteln. Durch
das Schütteln
des kalten Getränks entsteht
Schaum. Dieser Schaum ist großporig
und zerfällt
in relativ kurzer Zeit. Des Weiteren ist die Erzeugung des Schaums
relativ aufwendig.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung eine eingangs genannte Vorrichtung sowie
ein Eingangs genanntes Verfahren derart auszubilden, dass die Qualität des damit
erhaltenen Schaums verbessert ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden
Teils des Anspruchs 1, beziehungsweise 8, beziehungsweise 9. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der Erfindung
ist eine Vorrichtung zum Schäumen
insbesondere einer milchhaltigen Flüssigkeit, mit einem Vorratsbehälter, aus
dem die Flüssigkeit
entnehmbar ist, einer Pumpe, welche über eine erste Leitung mit
dem Vorratsbehälter
verbunden ist und über
eine zweite Leitung mit einer Auslassdüse verbunden ist, sowie einem
Luftanreicherungselement, mittels welchem die Flüssigkeit mit Luft anreicherbar
beziehungsweise durchsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Auslassdüse
ein Sieb aufweist.
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Dadurch,
dass die Auslassdüse
ein Sieb aufweist, wird der durch die Luftdurchsetzung erzeugte relativ
großporige
Schaum vor der Entnahme durch das Sieb gepresst. Hierdurch werden
die im Schaum enthaltenen großen
Luftblasen zerstört
und es bilden sich in Abhängigkeit
der Maschenweite des Siebs kleine Luftblasen. Durch die kleinen
Luftblasen entsteht ein stabiler Schaum, der äußert langsam zerfällt. Durch
die kleinen Luftblasen erhält
der Schaum eine Konsistenz, die nahezu cremig ist.
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In
vorteilhafter Weise ist das Sieb lösbar mit der Auslassdüse verbunden.
Hierdurch lässt
sich das Sieb auf einfache Weise zum Reinigen entnehmen beziehungsweise
gegen ein anderes Sieb austauschen. Durch den Austausch des Siebes
kann auf einfache Weise die Konsistenz des Schaums eingestellt werden.
Denn die Konsistenz des Schaums hängt von der Größe der im
Schaum enthaltenen Luftblasen ab. Da die Größe der Luftblasen von der Maschenweite
des Siebes abhängt,
lässt sich
durch den Austausch des Siebes gegen ein Sieb mit anderer Maschenweite
die Konsistenz des Schaums verändern.
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Als
sehr vorteilhaft hat sich ein Sieb heraus gestellt, welches aus
mehreren übereinander
angeordneten Lagen besteht. Hierdurch kann ein sehr feinporiger
Schaum erzeugt werden.
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Als
besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Erfindung herausgestellt,
bei der ein Heizelement zur Erhitzung insbesondere von Milch vorhanden
ist, welches in Flussrichtung der Milch hinter dem Luftanreichungselement
angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Milch vor dem
Erhitzen mit Luft durchsetzt wird, wie dies bei einem erfindungsgemäßen Verfahren
vorgesehen ist. Es hat sich heraus gestellt, dass sich das Durchsetzen
der Milch mit Luft vor dem Erhitzen der Milch besonders vorteilhaft
auf die Aufschäumung
der Milch auswirkt.
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Sehr
vorteilhaft ist es, wenn das Heizelement zur Erhitzung der Milch
als Durchlauferhitzer ausgebildet ist, der vorzugsweise in der zweiten
Leitung angeordnet ist. Hierdurch kann die Vorrichtung sehr kompakt
hergestellt werden.
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Dadurch,
dass die Milch erst nach dem Durchsetzen mit Luft erhitzt wird,
erhält
man einen sehr lockeren Milchschaum. Des Weiteren vergrößert sich
die Menge des Milchschaums deutlich. Je größer die Menge der der Milch
zugeführten
Luft ist, desto größer ist
die Menge des Milchschaums. In vorteilhafter Weise kann daher vorgesehen
werden, dass der Luftdurchsatz steuerbar ist. Das heißt, dass
die Menge der der Milch zugeführten
Luft einstellbar ist. Hierdurch lässt sich ebenfalls auf einfache
Weise die Konsistenz des Milchschaums einstellen.
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Will
man statt heißer
Milch ein Kaltgetränk schäumen, hat
sich eine weitere Ausführungsform der
Erfindung als sehr vorteilhaft herausgestellt, bei der statt des
Heizelements ein Kühlelement
zur Kühlung
des Kaltgetränks
vorhanden ist. Mittels des Kühlelements
wird das Kaltgetränk
auf etwa 1 bis 5 Grad Celsius, vorzugsweise 2 bis 4 Grad Celsius, insbesondere
3 Grad Celsius gekühlt.
Hierdurch kann ein Schaum erzeugt werden, der eine nahezu cremige
Konsistenz hat.
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Zur
Zuführung
von Luft in die Flüssigkeit
ist das Luftanreicherungselement in vorteilhafter Weise in der ersten
Leitung angeordnet und als Venturi-Düse ausgebildet. Hierdurch lässt sich
die der Flüssigkeit
zugeführte
Luftmenge auf einfache Weise einstellen. Zur Einstellung der Luftmenge
braucht in der Luftansaugleitung der Venturi-Düse lediglich ein einstellbares
Ventil angeordnet zu werden. Je nach Größe der Durchlassöffnung des
Ventils wird die Flüssigkeit
dann mit mehr oder weniger Luft durchsetzt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Einstellung des Ventils ohne besonderen
Aufwand durchgeführt
werden kann. Hierdurch kann die der Flüssigkeit zugeführte Luftmenge
sehr einfach eingestellt werden, was besonders vorteilhaft ist,
da es erforderlich sein kann, die der Flüssigkeit zugeführte Luftmenge
im Laufe des Betriebs der Vorrichtung zu verändern. Des Weiteren lässt sich
die der Flüssigkeit
zugeführte
Luftmenge auf einfache Weise nach einem Austausch des Siebes an
die durch das neue Sieb geschaffenen Verhältnisse anpassen. Daher Sollte
das einstellbare Ventil derart ausgebildet und angeordnet sein,
dass seine Durchlassöffnung
auf einfache Weise veränderbar
ist. In vorteilhafter Weise ist das Ventil unmittelbar hinter der
Gehäusewand angeordnet,
sodass seine Stellschraube durch eine Öffnung in der Gehäusewand
erreichbar ist.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Es
zeigt
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1 eine
schematische Blockdarstellung einer ersten erfindungsgemäßen Anordnung
und
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2 eine
schematische Blockdarstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Anordnung.
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Wie 1 entnommen
werden kann, ist in dem Vorratsbehälter 1 Milch M enthalten.
Die Milch M kann im Vorratsbehälter 1 auf
etwa 6 Grad Celsius gekühlt
werden, um Bakterienbildung zu vermeiden.
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Der
Vorratsbehälter 1 ist über eine
erste Leitung 3 mit einer Pumpe 2 verbunden. Die
Pumpe 2 ist an ihrer Druckseite über eine zweite Leitung 4 mit
einer Auslassdüse 5 verbunden.
Daher kann mittels der Pumpe 2 Milch M aus dem Behälter 1 der
Auslassdüse 5 zugeführt werden.
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In
der ersten Leitung 3 ist eine Venturi-Düse 6 angeordnet. In
der Luftzuführleitung 6a der
Venturi-Düse 6 ist
ein einstellbares Ventil 9 angeordnet. Der der Venturi-Düse 6 abgewandte Anschluss
des Ventils 9 ist mit einer Leitung 9b verbunden,
deren Einlassöffnung
derart angeordnet ist, dass keine verschmutzte Luft angesaugt wird.
In der Leitung 9b kann auch ein Aktivkohlefilter angeordnet
sein.
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In
der zweiten Leitung 4 ist ein als Wärmetauscher ausgebildetes Heizelement 8 angeordnet. In
dem Wärmetauscher 8 ist
eine Rohrschlange 8a angeordnet, durch welche die mit Luft
durchsetzte Milch M geleitet wird. Im Inneren des Wärmetauschers 8 ist
ein auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzter Wärmeträger angeordnet, der seine Wärme über die
Rohrschlange 8a an die durch die Rohrschlange 8a geleitete
Milch M abgibt.
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In
der zweiten Leitung 4 ist des weiteren ein Magnetventil 10 angeordnet,
mittels dem der Milchfluss unterbrochen werden kann.
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In
der Auslassdüse 5 ist
ein Sieb 7 angeordnet, durch welches aufgeschäumte Milch
geleitet wird. Die Auslassdüse 5 ist
zweigeteilt, wobei ein Teil an der Trennstelle eine Ausnehmung aufweist,
in der das Sieb 7 angeordnet ist. Hierdurch lässt sich
das Sieb 7 auf einfache Weise aus der Auslassdüse 5 entfernen
beziehungsweise in der Auslassdüse 5 anordnen.
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Zur
Steuerung der Vorrichtung ist eine Steuerung 11 vorgesehen,
welche einerseits mit einem Drucktaster 12 sowie einem
als Potentiometer 13 ausgebildeten Sollwertgeber verbunden
ist und andererseits mit einem Steuereingang 9a des einstellbaren
Ventils 9, einem Steuereingang 2a der Pumpe 2 sowie
einem Steuereingang 10a des Magnetventils 10 verbunden
ist.
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Durch
Betätigen
des Tasters 12 wird der Steuerung 11 mitgeteilt,
dass eine Portion Milchschaum hergestellt werden soll. Die Steuerung 11 bewirkt
aufgrund dessen, dass die Pumpe 2 betätigt sowie das Magnetventil 10 geöffnet wird.
Die Pumpe 2 pumpt somit Milch aus dem Vorratsbehälter 1 durch die
Rohrschlange 8a, wodurch die Milch erwärmt wird, zur Auslassdüse 5.
Dadurch, dass die Milch durch die Venturi-Düse 6 fließt, gelangt über die
Luftzuführleitung 6a Luft
in die Milch und durchsetzt diese mit Luft. Die Menge der Luft kann
durch das Potentiometer 13 eingestellt werden, welches
einen Sollwert an die Steuerung 11 liefert und die Steuerung 11 veranlasst,
das einstellbare Ventil 9 in eine entsprechende Stellung
zu bringen.
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Statt
die Pumpe 2, das Magnetventil 10 sowie das einstellbare
Ventil 9 mittels der Steuerung 11 zu steuern,
könnte
die Pumpe 2 und das Magnetventil 10 auch direkt
mittels des Drucklasters 12 gesteuert werden. Die Pumpe 2 und
das Magnetventil 10 würden
dann parallel betrieben werden, sodass die Pumpe 2 dann
läuft,
wenn das Magnetventil 10 geöffnet ist. Das einstellbare
Ventil 9 könnte
so ausgebildet sein, dass der Luftdurchfluss mittels einer Stellschraube
eingestellt werden kann, wobei das Ventil 9 dann derart
angeordnet ist, dass die Stellschraube ohne Demontage von Bauelementen
oder Teilen der Verkleidung erreichbar ist.
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Die
mit Luft durchsetzte Milch wird im Wärmetauscher 8 erhitzt,
wodurch sie weiter aufschäumt. Die
weiter aufgeschäumte
Milch wird in der Auslassdüse 5 durch
das Sieb 7 der Auslassdüse 5 gepresst. Hierdurch
verfeinert sich der Milchschaum, entsprechend der Maschenweite des
Siebes 7, da die im Milchschaum enthaltenen Lufteinschlüsse von
der Maschenweite des Siebes 7 abhängen.
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Die
in 2 dargestellte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen
der in 1 dargestellten Ausführungsform. Gleiche Elemente
sind daher mit den selben Bezugszeichen versehen. Zur Unterscheidung
weisen sie jedoch einen Strich (')
auf.
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Im
Gegensatz zu der in 1 dargestellten Ausführungsform
ist die in 2 dargestellte Ausführungsform
zum Schäumen
eines Kaltgetränks
K, welches sich in dem Vorratsbehälter 1' befindet, vorgesehen. Die Temperatur
des Kaltgetränks
K liegt ebenfalls bei etwa 6 Grad Celsius.
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In
gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform wird dem Kaltgetränk K mittels
einer Venturi-Düse 6' Luft zugeführt. Hierdurch
entsteht auch bei dem Kaltgetränk
ein Schaum.
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Die
Menge des Schaums wird noch durch die Pumpe 2', mittels der
das Kaltgetränk
K im Vorratsbehälter 1' zu der Auslassdüse 5' gepumpt wird,
verstärkt.
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Im
Gegensatz zu der ersten Ausführungsform
ist in der in 2 dargestellten Ausführungsform
in der zweiten Leitung 4' ein
Kühlelement 8' angeordnet.
Durch das Kühlelement 8', welches als Wärmetauscher
ausgebildet sein kann, wird das Kaltgetränk K auf eine Temperatur von
3 Grad Celsius gekühlt.
Hierzu ist in Fließrichtung
des Kaltgetränks
K hinter den Wärmetauscher 8' in der zweiten
Leitung 4' ein
Temperaturfühler
T angeordnet.
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Mittels
des Temperaturfühlers
T lässt
sich die Kühlleistung
des Wärmetauschers 8' beeinflussen. Dies
kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Wärme tauscher 8' über eine Öffnung 8b' mit flüssigem Stickstoff
befüllt
wird und die Menge des flüssigen
Stickstoffs mit dem Temperaturfühler
T eingestellt wird.
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Das
eine Temperatur von 3 Grad Celsius herunter gekühlte Kaltgetränk K wird
an der Auslassdüse 5' durch das Sieb 7' der Auslassdüse 5' gepresst. Hierdurch
verfeinert sich der Schaum des Kaltgetränks entsprechend der Maschenweite
des Siebs 7'.
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Wenngleich
das Kaltgetränk
vorzugsweise auch kalte Milch sein dürfte, so eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch hervorragend zur Erzeugung von beispielsweise Café Frappé.