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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ausgeben eines mittels Dampf erwärmten, durch diesen über eine Saugstrahlpumpe aus einem Vorratsbehältnis angesaugten und über eine Auslaufleitung auszugebenden fließfähigen Nahrungsmittels, beispielsweise von Milch.
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Kaffeemaschinen, insbesondere solche, die als so genannte Vollautomaten ausgeführt sind, verfügen mitunter über ein Vorratsbehältnis zum Bevorraten von Milch. Mit derartigen Kaffeemaschinen können Kaffee-Milch-Mischgetränke hergestellt werden, wie beispielsweise Cappuccino, Latte Macchiato oder dergleichen. Zu diesem Zweck verfügt die Kaffeemaschine neben einer Einrichtung zum Bereiten des Kaffees über eine Einrichtung zum Ausgeben von erwärmter und zumeist aufgeschäumter Milch. Gemäß einer Ausgestaltung wird die Milch mittels einer dampfbetriebenen Saugstrahlpumpe gefördert, in diesem Zuge erwärmt und gleichzeitig aufgeschäumt. Aus der an die Saugstrahlpumpe ausgangsseitig angeschlossenen Auslaufleitung tritt sodann in fließfähiger Form warme, aufgeschäumte Milch aus. Der Grad der Milchaufschäumung kann bei einigen Maschinen beeinflusst werden. Die Milch als flüssiges Nahrungsmittel befindet sich in einem Vorratsbehältnis. Gemäß einer vorbekannten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Milch in ihrer Verkaufsverpackung verbleibend in einer außerhalb der Kaffeemaschine befindlichen Kühlbox angeordnet ist. Bei anderen Ausgestaltungen wird die Milch in einen Milchcontainer als Teil der Kaffeemaschine eingefüllt. Ein mit seinem einen Ende in die Milch eingetauchter Schlauch dient als Saugleitung, die an den Saugleitungsanschluss der Saugstrahlpumpe angeschlossen ist. Das ausgabeseitige Ende der an den Ausgang der Saugstrahlpumpe angeschlossenen Auslaufleitung befindet sich typischerweise in einem Auslaufmodul, welches gegenüber den übrigen Teilen der Kaffeemaschine höheneinrichtbar ist. Dieses wird gewünscht, damit, bedingt durch die unterschiedliche Größe möglicher Trinkgefäße, der Ausgang der Auslaufleitung möglichst nah an die Öffnung des Trinkgefäßes herangeführt werden kann. Insofern kann sich der Ausgang der Auslaufleitung in unterschiedlichen Höhen befinden.
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Bei der Konzeption derartiger Kaffeemaschinen – gleiches gilt auch für andere Getränkezubereitungsmaschinen – ist darauf zu achten, dass der maximale Flüssigkeitsspiegel, den das über die Einrichtung zu fördernde flüssige Nahrungsmittel einnehmen kann, unterhalb der tiefsten Position der Ausgabeöffnung der Auslaufleitung liegt. Anderenfalls kann es vorkommen, dass im Anschluss an eine Ausgabe dieses flüssigen Nahrungsmittels, also: beispielsweise erwärmter und aufgeschäumter Milch, diese trotz Abschaltens der Dampfzufuhr an die Saugstrahlpumpe nachtropft, und zwar dann, wenn sich der Ausgang der Auslaufleitung auf einen tieferen Höhenniveau befindet als der Flüssigkeitsspiegel in dem Vorratsbehältnis, aus dem das flüssige Nahrungsmittels herausgefördert worden ist. Wenn dieser Effekt nicht in Kauf genommen werden soll, sind die Freiheiten im Design einer solchen Getränkezubereitungsmaschine im Hinblick auf die Auslegung und Anordnung des Vorratsbehältnisses zum Bevorraten des über die Saugstrahlpumpe zu fördernden flüssigen Nahrungsmittels eingeschränkt. Dieses gilt vor allem bei solchen Geräten, bei denen die Milch in ihrer Verkaufsverpackung verbleiben soll, da diese Verkaufsverpackungen typischerweise in Bezug auf Kaffeemaschinen eine nicht unbeträchtliche Höhe aufweisen.
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Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Einrichtung, geeignet für eine Integration in eine Getränkezubereitungsmaschine, insbesondere eine Kaffeemaschine dergestalt weiterzubilden, dass, ohne ein Nachtröpfeln in Kauf nehmen zu müssen, die vorbeschriebenen Einschränkungen in der Designfreiheit nicht gegeben sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße Einrichtung gelöst, bei der in die von einem Verdampfer zu der Saugstrahlpumpe führende Dampfzuführleitung ein Absperrorgan eingeschaltet ist, wobei das Volumen des Dampfzuführleitungsabschnittes zwischen dem Absperrorgan und der Saugstrahlpumpe zumindest so groß ist, damit durch den abkühlungsbedingt einsetzenden Prozess des Zusammenziehens des in diesem Zuführleitungsabschnitt nach einer Dampfförderperiode vorhandenen Dampfes in der Auslaufleitung befindliche Flüssigkeit bis über die Höhe des maximalen Flüssigkeitsspiegels des flüssigen Nahrungsmittels in dem Vorratsbehältnis gesaugt wird.
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Bei dieser Einrichtung ist Sorge dafür getragen, dass, sollte sich der Ausgang der Auslaufleitung in einem Höhenniveau unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des flüssigen Nahrungsmittels in dem Vorratsbehältnis befinden, ein Nachtropfen wirksam vermieden ist, und zwar ohne dass notwendiger Weise in die Saugleitung ein Absperrorgan, beispielsweise ein Ventil eingeschaltet ist. Bei dieser Einrichtung wird nach Abschluss einer Dampfförderperiode und damit nach Abschluss einer Förderperiode zum Ausgeben des je nach seiner Konsistenz flüssigen oder zumindest fließfähigen Nahrungsmittels der in der Auslaufleitung verbliebene Rest zurückgesaugt wird. Befindet sich der Ausgang der Auslaufleitung in einem Höhenniveau unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des in dem Vorratsbehältnis befindlichen flüssigen Nahrungsmittels, wird der verbliebene Rest bis auf ein Höhenniveau gesaugt, welches oberhalb des maximalen Flüssigkeitsspiegels des flüssigen Nahrungsmittels in dem Vorratsbehältnis liegt. Um den zu diesem Zweck notwendigen Unterdruck an die Auslaufleitung anlegen zu können, verfügt die Einrichtung über ein in die Dampfzuführleitung eingeschaltetes Absperrorgan. Hierbei kann es sich um ein Ventil, eine Schlauchklemme oder dergleichen handeln. Dabei wird das Absperrorgan in Bezug auf den Dampfeingang der Saugstrahlpumpe dergestalt angeordnet, dass das zwischen dem Absperrorgan und dem diesbezüglichen Eingang der Saugstrahlpumpe befindliche Volumen eine gewisse Größe aufweist. Das Volumen ist so bemessen, dass der sich darin nach Abschluss einer Dampfförderperiode befindliche abkühlende Dampf im Zuge seines damit einhergehenden Zusammenziehens eine Volumenreduzierung bewirkt, die wiederum einen in die Auslaufleitung wirkenden Unterdruck aufbaut. Da in der Auslaufleitung verglichen mit dem in der Saugleitung befindlichen Flüssigkeitsvolumen nur eine geringe Flüssigkeitsmenge enthalten ist, wirkt dieser Unterdruck vornehmlich jedenfalls in der Auslaufleitung, wodurch der darin befindliche flüssige Nahrungsmittelrest – beispielsweise die Milch – in Richtung zur Saugstrahlpumpe zurückgesaugt wird.
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Das Volumen innerhalb des für die Erzeugung des Unterdruckes benutzten Dampfzuführleitungsabschnittes ist typischerweise hinreichend groß, damit in der Auslaufleitung befindliche flüssige Nahrungsmittelrest zumindest auf eine Höhe zurückgezogen wird, die oberhalb des maximalen Flüssigkeitsspiegels des flüssigen Nahrungsmittels in dem Vorratsbehältnis liegt. Das beschriebene Volumen, in dem durch den physikalischen Prozesses des Dampfzusammenziehens ein Unterdruck zum Ansaugen des in der Auslaufleitung befindlichen Nahrungsmittelrestes erzeugt wird, kann durch den Leitungsabschnitt selbst gebildet sein. Ebenfalls ist es möglich, in diesem Leitungsabschnitt eine zusätzliche Dampfkammer einzubringen, sollte das Volumen des diesbezüglichen Dampfzuführleitungsabschnittes für die genannten Zwecke nicht ausreichen.
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Bei dieser Einrichtung kann daher vorgesehen sein, dass sich der Flüssigkeitsspiegel in dem Vorratsbehältnis des flüssigen Nahrungsmittels in einer Höhe befinden kann, die oberhalb des Ausgangs der Auslaufleitung liegt. Es versteht sich, dass der Flüssigkeitsspiegel in dem Vorratsbehältnis nicht konstant bleibt, sodass die vorbeschriebene Anordnung zwischen Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Vorratsbehältnisses und Ausgang der Auslaufleitung nur für manche Füllstände gegeben zu sein braucht. Befindet sich der Ausgang der Auslaufleitung in einem höheneinrichtbaren Auslaufmodul, kann die vorbeschriebene Situation möglicherweise auch nur dann eintreten, wenn sich das Auslaufmodul in seiner tiefsten Stellung befindet.
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Durch das Hochsaugen des flüssigen Nahrungsmittelrestes aus der Auslaufleitung bis ein Niveau oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des flüssigen Nahrungsmittels in dem Vorratsbehältnis wird dieses anschließend selbst tätig in das Vorratsbehältnis zurücklaufen, womit sich die Auslaufleitung entleert.
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Bei diesem Konzept ist in besonderem Maße hervorzuheben, dass prinzipiell ein Nachtropfen eines ausgegebenen flüssigen Nahrungsmittels, beispielsweise von Milch wirksam verhindert ist, ohne zusätzliche Stellelemente zu benötigen, insbesondere nicht solche, die gereinigt werden müssten. Mit diesem Konzept ist es daher möglich, Vorratsbehältnisse zu konzipieren, in denen das zu fördernde flüssige Nahrungsmittel auch einen solchen maximalen Flüssigkeitsspiegel aufweisen kann, welches ansonsten ein Nachtropfen nach einem Fördervorgang zur Folge hätte.
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Typischerweise befindet sich die Saugstrahlpumpe einer solchen Einrichtung oberhalb des maximalen Flüssigkeitsspiegel des in dem Vorratsbehältnis bevorrateten flüssigen Nahrungsmittels.
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In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Auslaufleitung in einem Abschnitt ein Knie ausbildet, welcher Auslaufleitungsabschnitt oberhalb des Höhenniveaus des Ausgangs der Saugstrahlpumpe angeordnet ist. Hierdurch wird quasi eine Staustufe gebildet, über die der in der Auslaufleitung verbliebene flüssige Nahrungsmittelrest zurückgesaugt wird.
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Zur Steigerung des in der Auslaufleitung aufzubauenden Unterdrucks ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass der Durchmesser bzw. die freie durchströmbare Querschnittsfläche des Saugleitungsanschlusses der Saugstrahlpumpe kleiner ist als der Durchmesser bzw. die freie durchströmbare Querschnittsfläche der Auslaufleitung bzw. der Ausgangsöffnung der Saugstrahlpumpe. Der ausgangsseitig größere Querschnitt der Saugstrahlpumpe stellt für das Ansaugen von Flüssigkeit einen geringeren Widerstand dar, weshalb beim Aufbau des Unterdruckes in dem Dampfzuführleitungsabschnitt bei einer solchen Ausgestaltung durch diesen quasi ausschließlich das in der Auslaufleitung verbliebene flüssige Nahrungsmittel zurückgesaugt wird.
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Anstelle der vorbeschriebenen Weiterbildung oder auch in Ergänzung hierzu kann eine Bevorzugung in der Ansaugung eines Nahrungsmittelrestes aus der Auslaufleitung auch durch eine unterschiedliche Länge der Saugleitung und der Auslaufleitung herbeigeführt werden, und zwar dann, wenn die Saugleitung länger ist als die Auslaufleitung. In einer diesbezüglichen Ausführungsform ist die Saugleitung zumindest doppelt so lang wie die Auslaufleitung.
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Die vorstehenden Ausführungen machen deutlich, dass sich das vorbeschriebene Konzept vor allem bei solchen Getränkezubereitungsmaschinen, insbesondere Kaffeemaschinen einsetzen lässt, deren Auslauf höhenvariabel einrichtbar ist. Dann kann der Auslauf auch in eine sehr tiefe Stellung gebracht werden, ohne dass die Gefahr bestünde, dass diese nach Abschluss eines Milchausgabevorganges nachläuft.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass Absperrorgan als Mehrwegeventil auszubilden. Bei einem Kaffeevollautomaten wird dieses typischerweise motorisch angesteuert sein. Angeschlossen an das Mehrwegeventil ist eine Dampfzufuhr sowie eine Heißwasserzufuhr. Die Heißwasserzufuhr dient vornehmlich zum Spülen der Dampfzuführleitung, der Saugstrahlpumpe sowie der Auslaufleitung. Im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Konzept kann bei einer solchen Ausgestaltung der an das Mehrwegeventil in Richtung zur Saugstrahlpumpe sich anschließende Leitungsabschnitt gespült werden, um Reste des flüssigen Nahrungsmittels, welches in diesen Dampfzuführleitungsabschnitt eingetreten ist, herauszubringen. Ein oder mehrere kurze Spülstöße werden hierfür typischerweise als ausreichend hierfür angesehen. Prinzipiell kann dieser Leitungsabschnitt auch mit einem kurzen Dampfstoß gereinigt werden. Auch eine Kombination dieser beiden Maßnahmen ist für diese Zwecke möglich.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren:
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1: Eine schematisierte Einrichtung zum Ausgeben von erwärmter, aufgeschäumter Milch als Teil einer im Übrigen nicht näher dargestellten Kaffeemaschine mit seinem Milchauslauf in einer ersten Stellung und
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2: die Einrichtung der 1 mit dem Milchauslauf in einer gegenüber der Stellung in 1 abgesenkten Stellung.
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1 zeigt eine Einrichtung 1 als Teil einer nicht näher dargestellten, als Vollautomat konzipierten Kaffeemaschine, welche Einrichtung 1 dem Zweck einer Ausgabe von Milch dient. Die Einrichtung 1 umfasst eine Saugstrahlpumpe 2, ausgebildet als so genannter Frother, durch die Milch angesaugt und Grund des Vorhandenseins einer Aufschäumkammer aufgeschäumt wird. Betrieben wird die Saugstrahlpumpe 2 mittels Dampf. Der Dampf wird in einem nicht näher dargestellten Thermoblock generiert und der Saugstrahlpumpe 2 über eine Dampfzuführleitung 3 zugeführt. In die Dampfzuführleitung 3 ist ein Mehrwegeventil 4 eingeschaltet. Das Mehrwegeventil 4 ist mit einem Dampfzuführleitungsabschnitt 5 mit der Saugstrahlpumpe 2 verbunden. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Silikonschlauch handeln. Das Mehrwegeventil 4 dient zum Freigeben oder Sperren der Dampfzufuhr zur Saugstrahlpumpe 2 hin. Angeschlossen an das Mehrwegeventil 4 ist zudem eine Heißwasserzuführleitung 6. Damit kann bei entsprechender Stellung des Mehrwegeventils 4 ebenfalls Heißwasser über den Dampfzuführleitungsabschnitt 5 der Saugstrahlpumpe 2 zugeführt werden.
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An den Sauganschluss 7 der Saugstrahlpumpe 2 ist eine Saugleitung 8, typischerweise ebenfalls als Silikonschlauch ausgeführt, angeschlossen. Der Anschluss der Saugleitung 8 an die Saugstrahlpumpe 2 ist zum erleichterten Reinigen desselben leicht lösbar. Das andere Ende der Saugleitung 8 ist in eine Milchtüte 9 eingehängt. Die Milchtüte 9 stellt bei diesem Ausführungsbeispiel das Vorratsbehältnis dar. Die Milchtüte 9 ist mit Milch 10 befüllt. Der Flüssigkeitsspiegel der Milch 10 in der Milchtüte 9 ist mit dem Bezugszeichen 11 gekennzeichnet. Um die Milch länger kühl zu halten, kann die Milchtüte 9 in eine Kühlbox eingesetzt sein. Das saugseitige Ende der Saugleitung 8 erstreckt sich bis in den Bereich des Bodens 12 des durch die Milchtüte 9 gebildeten Vorratsbehältnisses.
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An den Ausgang 13 der Saugstrahlpumpe 2 ist eine Auslaufleitung 14 angeschlossen. Die Auslaufleitung 14 verfügt über ein Knie 15, dessen oberer Abschluss oberhalb der Höhe des Ausganges 13 der Saugstrahlpumpe 2 liegt. Der Ausgang der Auslaufleitung 14, aus dem die geförderte Milch als flüssiges Nahrungsmittel heraustritt, ist in 1 mit dem Bezugszeichen 16 gekennzeichnet. Der sich an das Knie 15 zum Ausgang 16 hin anschließende Abschnitt 17 der Auslaufleitung 14 verläuft im Wesentlichen in vertikaler Richtung. Das Knie 15 und der Abschnitt 17 sind in nicht näher dargestellter Art und Weise in ein Auslaufmodul integriert, welches ebenfalls den bzw. die Kaffeeausläufe beinhaltet. Das Auslaufmodul ist, wie durch den Doppelpfeil in 1 angedeutet, höheneinrichtbar. Durch diese Höheneinrichtbarkeit kann die Höhe des Ausganges 16 abgesenkt bzw. angehoben werden und in diesem Zuge auch auf ein Höhenniveau gebracht werden, dass sich der Ausgang 16 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 11 der Milch 10 in dem Vorratsbehältnis 9 befindet. Der Flüssigkeitsspiegel 11 repräsentiert den maximalen Flüssigkeitsspiegel, den die Milch 10 in der Milchtüte 9 aufweisen kann.
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Ist das Auslaufmodul abgesenkt, wie dieses in 2 dargestellt ist, und der Ausgang 16 unterhalb des in der Milchtüte 9 vorhandenen Flüssigkeitsspiegels 11 angeordnet, würde, ohne dass weitere Maßnahmen getroffen wären, Milch auch nach Abschluss einer Milchförderperiode aus dem Ausgang 16 der Auslaufleitung 14 auflaufen. Um dieses zu verhindern, ist bei der Einrichtung 1 vorgesehen, eine Milchförderperiode, die durch Zuführen von Dampf durch den Dampfzuführleitungsabschnitt 5 an die Saugstrahlpumpe 2 gekennzeichnet ist, durch eine Betätigung des Mehrwegeventils 4 in eine Sperrstellung zu beenden. Es versteht sich, dass die Dampfzufuhr zu dem Mehrwegeventil 4 typischerweise gleichzeitig beendet werden wird. Ist die Dampfzufuhr unterbrochen, kühlt sich der in dem Dampfzuführleitungsabschnitt 5 befindliche Dampf ab und zieht sich demzufolge zusammen. Diese Volumenreduzierung bewirkt den Aufbau eines gewissen Unterdruckes. Dieser setzt sich in die Saugstrahlpumpe 2 hinein fort. Da das System bestrebt ist, druckausgeglichen zu sein, hat dieses zur Folge, dass in der Auslaufleitung 14 befindliche Milch bis über das Knie 15 zurückgezogen wird. Da das System zudem bestrebt ist, sich dem geringsten Gegenwiderstand bzw. mit den geringsten Gegenkräften auszugleichen, wird bei einem solchen über den Dampfzuführleitungsabschnitt 5 in die Saugstrahlpumpe 2 induzierten Unterdruck der Milchrest aus der Auslaufleitung 14 angesaugt und nicht Milch über die Saugleitung 8. Um dieses auch bei weitgehend entleerter Milchtüte 9 zu gewährleisten, ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Querschnitt des Sauganschlusses 7 der Saugstrahlpumpe 2 kleiner ist als der Querschnitt des Ausganges 13, an dem die Auslaufleitung 14 angeschlossen ist.
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Ist durch den beschriebenen Effekt die in der Auslaufleitung 14 befindliche Milch über das Knie 15 hinweg zurückgezogen worden, läuft diese selbstständig durch die Saugstrahlpumpe 2 und die Saugleitung 8 in die Milchtüte 9 zurück.
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Um das Vorstehende zu erzielen, ist das Volumen innerhalb des Dampfzuführungsleitungsabschnittes 5 so bemessen, dass die darin befindliche Dampfmenge nach Absperren des Dampfzuführleitungsabschnittes 5 von der übrigen Dampfzufuhr durch entsprechendes Betätigen des Mehrwegeventils 4 soviel Dampf enthalten ist, dass das Zusammenziehen desselben in Folge seiner Abkühlung einen hinreichenden Unterdruck zum Ansaugen von in der Auslaufleitung 15 befindlicher Milch, zumindest bis oberhalb des maximalen Flüssigkeitsspiegels der in der Milchtüte 9 bevorrateten Milch 10 aufbaut. Bevorzugt wird, wie beschrieben, wenn dieser Milchrest über das Knie 15 hinweg zurückgesaugt wird.
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Nachdem die in der Ausgangsleitung 14 befindliche Restmilch nach dem Prozess des Zurücksaugens vollständig in die Saugleitung 9 zurückgelaufen ist, kann der Dampfzuführleitungsabschnitt 5, die Saugstrahlpumpe 2 und die Auflaufleitung 14 durch ein oder mehrere Spülstöße gereinigt werden. Zu diesem Zweck wird das Mehrwegeventil 4 in eine Stellung gebracht, dass in der Heißwasserzuführleitung 6 anstehendes Heißwasser durch die genannten Wegsamkeiten geführt wird.
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Die vorstehende Beschreibungen machen deutlich, dass mit dem vorbeschriebenen Konzept einem Gestalter einer solchen Einrichtung als Teil einer Getränkezubereitungsmaschine, insbesondere einer Kaffeemaschine sehr viel mehr Freiheiten gegeben sind, Milchbevorratung unterzubringen. Insbesondere erlaubt das vorbeschriebene Konzept, ohne Nachteile hinnehmen zu müssen, die Milch in ihrer Verpackung zu belassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einrichtung
- 2
- Saugstrahlpumpe
- 3
- Dampfzuführleitung
- 4
- Mehrwegeventil
- 5
- Dampfzuführleitungsabschnitt
- 6
- Heißwasserzuführleitung
- 7
- Sauganschluss
- 8
- Saugleitung
- 9
- Milchtüte
- 10
- Milch
- 11
- Flüssigkeitsspiegel
- 12
- Boden
- 13
- Ausgang
- 14
- Auslaufleitung
- 15
- Knie
- 16
- Ausgang
- 17
- Abschnitt
