-
Die
Erfindung betrifft Schaumbildung bei einem Getränk oder Aufschäumung eines
Getränkes,
wie zum Beispiel Milch für
Kaffeegetränke
vom Typ Espresso, heiße
Schokolade und dergleichen, durch gegenläufige Rotation von Schaufeln,
welche in der Milch untergetaucht sind, wobei die Schaufeln hauptsächlich aus einem
Sieb oder Netz gebildet sind.
-
HINTERGRUNDINFORMATION
-
Espresso
ist ein starker Kaffee, der dadurch aufgebrüht wird, indem unter Druck
stehender Dampf durch dunkel geröstete,
fein gemahlene Kaffeebohnen gepresst wird. Diese Art von Aufbrühen kann
eine dünne
Schicht von sahnigem, dunklem Schaum auf der Oberfläche des
Kaffees erzeugen. Da Espresso so stark ist, wird dieses gehaltvolle,
vielschichtig aromatisierte Getränk
in einer kleinen zwei bis drei Unzen großen Tasse serviert, die als
eine Mokkatasse bekannt ist.
-
Um
den starken Geschmack zu unterdrücken,
fügen einige,
welche Espresso zu sich nehmen, Zucker hinzu. Alternativ kann der
Espressokaffee mit Dampf erhitzter bzw. geschäumte Milch oder Sahne gemischt oder
bedeckt sein, um solche auf Espresso basierende Getränke zu bilden,
wie Cappuccinos, Lattes, Mokkas und dergleichen. Die mit Dampf erhitzte
Milch bildet einen Schaum, welcher dem Espressokaffee Geschmack und
Zeichnung hinzufügt
und auch als eine Verzierung dient. Espresso ist in Europa populär, wohingegen
Cappuccino und Lattes in den Vereinigten Staaten beliebt geworden
sind.
-
Üblicherweise
wird die für
auf Espresso basierende Getränke
durch überhitzte
Wasserdämpfe
erwärmt
und aufgeschäumt,
die unter hohen Drücken
stehen. Eine Vielfalt von Maschinen wurde patentiert, wobei die
meisten danach streben, die unbeständige Eigenschaft von dampfender
Milch zu bewältigen.
Siehe zum Beispiel: US 4,960,042; US 5,335,588; US 5,423,245; US
5,464,574;
US 5,738,002 und
US 5,862,740.
-
Im
Allgemeinen weist jede Dampf erzeugende Espressomaschine einen Hohlraum
auf, in welchem Wasser in Dampf umgewandelt und unter Druck gesetzt
wird. Ein ventilgesteuerter Dampfstab ist an einem Ende mit dem
Hohlraum verbunden und besitzt an dem anderen Ende eine Venturidüse. Der
Stab bzw. das Rohr erstreckt sich von der Maschine aus in eine Tasse
mit Milch. Wenn sich das Ventil öffnet,
entspannt sich der Dampf sowohl als Wasser als auch als Luft in
die Milch. Dieses erhöht
die Temperatur der Fette in der Milch schnell und bewirkt, dass
die Milch aufschäumt.
Das mit dieser Technik einhergehende Problem besteht darin, dass
das Wasser den Geschmack der aufgeschäumten Milch auf unerwünschte Weise
modifiziert. Außerdem ist
die Qualität
der aufgeschäumten
Milch von einer Anwendung zu einer anderen Anwendung nicht übereinstimmend.
-
Es
gibt Methoden, Milch ohne das Hinfügen von heißen Wasserdämpfen zu einem warmen Schaum zu
schlagen. Eine Methode besteht darin, die Milch in bzw. auf eine
harte Oberfläche
zu lenken, und somit zu bewirken, dass die Milch schnelle Richtungsänderungen
ausführt,
um in einen Schaum zu expandieren. Zum Beispiel bezieht sich
US 4,537,323 auf ein Flügelrad mit
einem niedrigen vertikalen Profilflügel, welches in auf Molkereiprodukten
basierenden Getränken
angeordnet ist, wobei das Flügelrad
durch externe Magneten mit 4000 Umdrehungen pro Minute (U/min) angetrieben
wird. Die hohe Drehzahl und das niedrige vertikale Profil dieser
Flügel
zwingen der Milch schnelle Richtungsänderungen in die umgebende
Luft dergestalt auf, dass feine, gleichmäßige Blasen innerhalb der Milch
erzeugt werden. Als ein weiteres Beispiel erwärmt die Vorrichtung aus
US 4,620,953 Milch zuerst über einen
Wärmeaustauscher
und leitet die heiße
Milch durch eine Venturidüse
mit einstellbarer Öffnung
in eine feststehende Öffnung,
die zum Teil mit einem Kegel versehen ist. Der Kegel schafft eine
Aufprallfläche,
auf welche die Milch auftrifft und schnelle Richtungsänderungen
ausführt.
US 4,949,631 und US 5,759,604 arbeiten in ähnlicher Weise.
-
Eine
Methode zum Steuern eines Schaums innerhalb einer Flüssigkeit
ohne die Beifügung
von heißen Wasserdämpfen besteht
darin, die Flüssigkeit
durch feststehende Siebe passieren zu lassen. Zum Beispiel lehrt
US 5,151,199 ein Durchleiten
von Instantkaffee bzw. Pulverkaffee durch feststehende Siebe, um
die Blasen, die sich im Instantkaffee gebildet haben, von großen unförmigen Blasen
auf Blasen zu reduzieren, die einen feinen sahnigen Schaum ausmachen.
US 5,738,002 lehrt ein Durchleiten
von Milch durch eine feststehende Aufschäumdüse mit einer Vielzahl von Löchern, die
zur Durchlüftung
dienen und ein Aufschäumen
der Milch beim Durchleiten hierdurch bewirken.
-
Eine
weitere Methode zum Schlagen von Milch zu einem warmen Schaum ohne
Hinzufügen
von heißen
Wasserdämpfen
besteht im manuellen Bewegen von Wendeln, Sieben oder Netzen in
einer zufälligen oder
vertikalen Richtung durch die Milch. Zum Beispiel lehrt
US 5,482,367 ein Rotieren
von Hand von ringförmigen
Wendeln mit einem Durchmesserbereich von 17 mm bis 19 mm in Milch,
indem eine Handschlagbewegung verwendet wird, so ähnlich wie
Quirlen bzw. Schlagen von Eiern mit der Hand. US 5,580,169 und US 5,780,087
lehrt jeweils ein manuelles Hindurchbewegen eines Siebs, das an
einem Kolben befestigt ist, in einer vertikalen Hin- und Herbewegung
durch Milch. Jede der obigen Mischungen kann in einem Mikrowellenherd
vorgewärmt
werden.
-
Zum
Nachschlagen siehe Mathew Tekulsky et al., Making Your Own Gourmet
Coffee Drinks: Esressos, Cauccinos, Lattes, Mochas, and More! (Crown
Pub., January 1993); Espresso Coffee: The Chemistry of Quality (Adrea
Illy & Rinantonio
Viani Eds., Academic Pr., October 1995); David C. Schomer, Espresso
Coffee: Professional Techniques (Peanut Butter Pub., June 1996);
Howard Schultz & Dori
Jones Yang, Pour Your Heart into It: How Starbucks Built a Company
One Cup at a Time (Hyperion, September 1997); Phillip Janssen, Espresso
Quick Reference Guide (Eightball Books, September 1998); und Christie
Katona & Thomas
Katona, Cappuccino/Espresso: The Book of Beverages (Bristol Pub.
Enterprises, March 1999).
-
US-A-1007169
offenbart eine Rührtrommel
mit einem Behälter,
einer unteren Schaufelgruppe und einer oberen Schaufelgruppe, welche
eine Vielzahl von Löchern
aufweisen, und mit einer Antriebsanordnung zur Rotation der unteren
und oberen Schaufelgruppen in entgegengesetzte Richtungen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Erwärmen und Aufschäumen von
Milch, bestehend aus: einem Behälter
mit einem Boden; einer unteren Schaufelgruppe, die über dem
Behälterboden
angeordnet ist und eine erste Vielzahl von Schaufeln aufweist; einer
oberen Schaufelgruppe, die über
der unteren Schaufelgruppe angeordnet ist und eine zweite Vielzahl
von Schaufeln aufweist; wobei jede der ersten und zweiten Vielzahl
von Schaufeln einen Rahmen und ein Netz aufweist, das innerhalb
des Rahmens angeordnet ist, wobei das Netz Löcher be sitzt, die für das Erzeugen
von aufgeschäumter
Milch bemessen sind; und aus einer Einrichtung zum Gegenrotieren
der unteren Schaufelgruppe bezüglich
der oberen Schaufelgruppe; dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung
zum Gegenrotieren innerhalb eines unteren Gehäuseaufbaus entfernbar mit dem
Behälter
verbunden angeordnet ist und einen Motor aufweist, der mit einer
Getriebezug verbunden ist, wobei der Getriebezug mit der unteren
Schaufelgruppe und der oberen Schaufelgruppe verbunden und so ausgebildet
ist, dass die obere Schaufelgruppe und die untere Schaufelgruppe
sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, wenn Energie an den
Motor geliefert wird; und ist weiterhin dadurch gekennzeichnet,
dass eine Heizeinrichtung innerhalb des unteren Gehäuseaufbaus
angeordnet ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine isometrische Ansicht von Aufschäumer 10, welche einen
Gehäuseaufbau 100 zeigt,
der einen Behälteraufbau 600 trägt und eine
darin angeordnete Flügelradbaugruppe 400 aufweist;
-
2 ist
eine Schnittansicht von Aufschäumer 10 nach 1 längs Linie
2-2;
-
3A ist
eine Draufsicht auf Systemboden 104 der in 2 gezeigten
Gehäuseanordnung 100;
-
3B ist
eine seitliche Schnittansicht von Systemboden 104, die
im Allgemeinen längs
Linie 3B-3B von 3A verläuft;
-
4A ist
eine Draufsicht auf das aus 2 ersichtliche
Systemgehäuse 102;
-
4B ist
eine seitliche Schnittansicht von Systemgehäuse 102, die im Allgemeinen
längs Linie 4B-4B
von 4A verläuft;
-
5 stellt
die Details eines Doppelzahnrads 180 dar;
-
6 stellt
einen oberen Schaufelgruppenantrieb 192 dar;
-
7 stellt
einen unteren Schaufelgruppenantrieb 200 dar;
-
8 stellt
ein unteres Antriebsrohr 430 dar;
-
8A ist
eine Schnittansicht von inneren Taschen 434 längs Linie
A-A aus 8;
-
8B ist
eine Schnittansicht von äußeren Taschen 436 längs Linie
B-B aus 8;
-
9 stellt
ein oberes Antriebsrohr 480 dar;
-
9A ist
eine Schnittansicht von inneren Taschen 482 längs Linie
A-A aus 9;
-
10 ist
eine Seitenansicht eines oberen Flügelrads 462;
-
10A ist eine Seitenansicht von oberem Flügelrad 462 im
Schnitt im Allgemeinen längs
Linie A-A von 10;
-
11 stellt
eine Seitenansicht eines unteren Flügelrads 412 dar;
-
11A ist eine Seitenansicht von unterem Flügelrad 412 im
Schnitt im Allgemeinen längs
Linie A-A von 11;
-
11B ist eine Draufsicht auf unteres Flügelrad 412 im
Allgemeinen längs
Linie B-B von 11A;
-
12 stellt
einen Aufbau von Behälteraufbau 600 zum
Teil dar;
-
13A ist eine Draufsicht auf einen Drucktastenschalter 20;
-
13B ist eine Seitenansicht von Drucktastenschalter 20,
wobei Schnappverschlüsse 21 gezeigt sind;
-
14A ist eine Draufsicht auf weiblichen Verbinder 320,
wobei Buchsen 238 gezeigt sind;
-
14B ist eine Seitenansicht von weiblichem Verbinder 230,
wobei Befestigungsstifte 232 und Anschlüsse 234 gezeigt sind;
-
15 stellt
den mechanischen Träger
und die Verdrahtung einer Heizung bzw. Heizeinrichtung 610 und
eines automatischen Schalters 618 dar;
-
16 ist
eine isometrische Ansicht von Aufschäumer 10, wobei obere
Schaufelgruppe 460 feststehend gehalten gezeigt ist, während untere
Schaufelgruppe 410 in der Richtung von Pfeil 21 rotiert;
und
-
17 stellt,
dass Dichtung 500 aus einer Spiralfeder 502 besteht,
die an Führungsschaufel 464 und Netzsieb 504 befestigt
ist.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
In
der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details
dargelegt, solche wie spezifische Werkstoffe, Verfahrensschritte,
Verfahrensparameter, etc., um ein vollständiges Verstehen der Erfindung zu
schaffen. Ein Fachmann wird erken- nen, dass diese Details nicht
unbedingt spezifisch eingehalten werden müssen, um die beanspruchte Erfindung
auszuführen.
Im weiteren werden gut bekannte Verfahrensschritte, Werkstoffe,
etc. nicht erläutert,
um die Erfindung nicht zu verschleiern. Ein Patent braucht nicht
zu lehren, was im Stand der Technik wohlbekannt ist, und lässt dieses
vorzugsweise aus.
-
1 ist
eine isometrische Ansicht von Aufschäumer 10, welche einen
Gehäuseaufbau 100 zeigt,
der einen Behälteraufbau 600 trägt und eine
darin angeordnete Flügelradbaugruppe 400 aufweist.
In der bevorzugten Ausführung
wird zu mischende Flüssigkeit
(nicht dargestellt) in Behälter 630 eingegeben,
und Drucktastenschalter 20 wird so aktiviert, dass Lampe 24 rot
leuchtet. Das rote Leuchten von Lampe 24 zeigt an, dass Energie
durch ein elektrisches Kabel bzw. Netzkabel 30 zu einer
Heizung 610 (2) und zu einem Motor 160 (2)
so zugeleitet wird, dass die Flüssigkeit
erwärmt
und bewegt wird.
-
Vorzugsweise
bewegt sich untere Schaufelgruppe 410 der Flügelradbaugruppe 400 gegen
den Uhrzeigersinn wie in 1 durch Pfeil 21 gezeigt
ist, während
sich obere Schaufelgruppe 460 im Uhrzeigersinn bewegt,
wie durch Pfeil 15 gezeigt ist. Da sich untere Schaufelgruppe 410 gegen
den Uhrzeigersinn bewegt, wird die Flüssigkeit radial nach außen und
an der Oberfläche
der Innenseite des Behälters 630 nach
oben gezwungen. Unter Einwirkung von Energie versuchen untere Führungsschaufel 414 und
untere Folgeschaufel 416 eine Parabel aus der zu mischenden
Flüssigkeit
durch ihre Rotation und Winkelausrichtung zu bilden. Wenn dieses
auftritt, treiben die gegenläufig
rotierende obere Führungsschaufel 464 und
obere Folgeschaufel 466 die längs der inneren Oberfläche von
Behälter 630 aufsteigende
Flüssigkeit
zurück
in die rotierende untere Schaufelgruppe 410. Dies dient
dazu, die Flüssigkeit
und jedes Netz 422 so zum gegenseitigen Durchdringen zu
zwingen, dass schnell ein sehr warmer, reichhaltiger, dicker, ausgezeichneter
Schaum erzeugt wird. Dieser Schaum kann in solchen Getränken wie
beispielsweise auf Espresso basierenden Getränken, anderen auf Kaffee basierenden
Getränken
und auf Schokolade basierenden Getränken, solche wie zum Beispiel
heiße Schokolade,
verwendet werden. Der Gebrauch von Schaum, der aus verschiedenen
Flüssigkeiten
erzeugt worden ist, ist eine Funktion der Anwendung wie auch der
Vorstellungskraft des Anwenders.
-
2 ist
eine Schnittansicht von Aufschäumer 10 längs Linie
2-2 von 1. In Betrieb kann der Behälteraufbau 600 physisch
vom Systemgehäuse 102 an
der Stelle abgenommen werden, an welcher Heizungsgehäuse 602 mit
dem Systemgehäuse 102 verbunden
ist. Durch Anheben von Handgriff 710 des Behälteraufbaus 600 wird
der Behälteraufbau 600 vom
Systemgehäuse 102 getrennt.
Zusammen mit einem Systemboden 104 umschließt Systemgehäuse 102 den
Träger
des mechanischen und elektrischen Systems für Aufschäumer 10. In einer
Ausführungsform
ist der Behälteraufbau 600 so
am unteren Gehäuseaufbau 100 befestigt,
dass ein Anheben von Handgriff 710 des Behälteraufbaus 600 den
Behälteraufbau 600 und
das Systemgehäuse 102 anhebt.
-
3A ist
eine Draufsicht auf Systemboden 104 von Gehäuseaufbau 100,
der in 2 dargestellt ist. 3B ist
eine seitliche Schnittansicht von Systemboden 104, die
im Allgemeinen längs
Linie 3B-3B von 3A verläuft. Wie aus 3A und 3B ersichtlich
ist, weist Systemboden 104 eine Vielzahl von Merkmalen
auf, die in seine Gestalt eingeformt sind, auf welchen die mechanischen
und elektrischen Bauteile von Aufschäumer 10 montierbar
sind. Eine Basis 106 dient als Träger eines jeden dieser Merkmale.
Vier Gehäuseöffnungen 108 sind
in die Basis 106 eingeformt, von denen jede Unterstützung bei
Befestigung von Systemgehäuse 102 (4B)
an Basis 106 leistet.
-
Unterhalb
der Basis 106 erstreckt sich Fuß 110. Jeder Fuß 110 dient
zur Stabilisierung von Aufschäumer 10.
Vorzugsweise gibt es drei Füße 110 wie
aus 3A ersichtlich. Oberhalb der Basis 106 erstrecken sich
Relaisdome 112, Halterdome 114 und 115,
Rippen 116, Verstrebungen 118, Flügelradnabe 120 und
ein Kegel 122. Die Rippen 116 erstrecken sich
längs der
Längslänge von
Basis 106 dergestalt, dass sie dazu beitragen, die bevorzugte
flache Gestalt von Basis 106 beizubehalten. Kegel 122 dient
als eine stabile Basis, auf welcher sich die Flügelradnabe 120 erhebt.
Die primäre
Funktion von Flügelradnabe 120 besteht
darin, den Flügelradbaugruppe 400 davon
abzuhalten, sich in eine horizontale Richtung zu bewegen. Um weiteren
strukturellen Halt für
Flügelradnabe 120 hinzuzufügen, erstrecken
sich zwei Verstrebungen 118 von der Flügelradnabe 120 längs des
Kegels 122 zur Basis 106. In 3B ist
Halternabe 115 in gestrichelten Linien hinter Kegel 122 gezeigt.
-
4A ist
eine Draufsicht auf Systemgehäuse 102,
das in 2 zu sehen ist. 4B ist
eine Seitenansicht von Systemgehäuse 102 im
Schnitt, wobei der Schnitt im Allgemeinen längs Linie 4B-4B von 4A verläuft. Wie
aus 4B ersichtlich ist, ist Systemgehäuse 102 vertikal
verlängert.
Dieses bietet Raum für
Systemhalterungen, wie beispielsweise für mechanische und elektrische
Bauteile. Systemgehäuse 102 erhält auch
Zugriffs- und Montageeigenschaften.
-
Ein
Loch 134 für
Netz- bzw. Stromkabel ist an der Stelle eingeformt, welche die polare
Gegenseite zu Lampenloch 130 bildet. Lampenloch 130 kann
eine Leuchte 24 (1) aufnehmen,
wohingegen Stromkabelloch 134 einen Durchgang für Stromkabel 30 (1)
schafft. Blind- bzw. Sacklöcher 136 nach 4A und 4B geben
beim Montieren von Systemboden 104 an Systemgehäuse 102 Unterstützung, indem
sie in den Hohlraum von jedem Sackloch 136 eine Gewindeschneidschraube
aufnehmen, welche durch eine komplementäre Gehäuseöffnung 108 von Systemboden 104 hindurch
geht.
-
Da
Heizung 610 (2) des Behälteraufbaus 600 und
der mit ihr verbundene automatische Schalter 618 vorzugsweise
vom unteren Gehäuseaufbau 100 abnehmbar
sind, wenn Behälteraufbau 600 von
unterem Gehäuseaufbau 100 abgehoben
wird, ist ein Montageausschnitt 138 nach 4A in
einen ausgesparten Abschnitt 140 von Block 144 eingeformt,
um einen Ort zu schaffen, in welchem ein weiblicher Verbinder 230 (2, 14A und 14B)
angeordnet ist. Zwei Zapfen- bzw. Befestigungsdome 146 nach 4A helfen bei
der Befestigung des weiblichen Verbinders 230 am Systemgehäuse 102.
Weitere Eigenschaften des Systemgehäuses 102 beinhalten
eine Schalteröffnung 150,
eine Verlängerung 156 und
ein Rohrstück 157.
Die Schalteröffnung 150 ist
durch die Werkstoff tragende obere Fläche 154 von Block 144 hindurch
eingeformt, wobei Verlängerung 156 eine
Behälterwanne 158 bildet.
Das Rohrstück 157 ermöglicht es
dem Getriebezug von Aufschäumer 10 sich
zwischen dem Systemgehäuse 102 auszudehnen.
Wie in 2 gezeigt ist, kann ein oberes Lager 222 passend
in Rohrstück 157 eingepresst
sein.
-
Mit
erneutem Bezug auf 2 sind eine Vielzahl von elektrischen
und mechanischen Bauteilen dargestellt. Innerhalb des Systemsgehäuses 102 ist
Folgendes enthalten: Motor 160, Halter 164, Antriebsritzel 168,
Doppelzahnrad 180, oberer Schaufelgruppenantrieb 192,
unterer Schaufelgruppenantrieb 200, Relais 225 und
weiblicher Verbinder 230. Wie in 2 gezeigt
ist, kann Relais 225 an Relaisdome 112 mit Schrauben 226 in
einer Position befestigt werden, die zum unteren Schaufelgruppenantrieb 200 benachbart
ist. Relais 225 kann jede Vorrichtung sein, welche sich
in Abhängigkeit
von einem kleinen Strom oder einer kleinen Spannung verändert, indem
sie Schalter oder andere Einrichtungen in einem elektrischen Stromkreis
aktiviert. Mit Ausnahme des weiblichen Verbinders 230 ist
jedes dieser Bauteile vorzugsweise mit dem Systemboden 104 verbunden.
-
Zur
Anbringung von Motor 160 am Systemboden wird eine L-förmige Halterung, wie zum Beispiel
Halter 164, verwendet. Halter 164 weist zwei Gabelzinken
auf, welche sich um Kegel 122 (3A) des
Systembodens 104 so erstrecken, dass sich jede Gabelzinke
durch ein Loch über
dem komplementären
Halterdom 114 und eine durch ein Loch über dem komplementären Halterdom 115 erstreckt.
Schrauben 166 (2) werden dann eingesetzt und
in den Halterdomen 114 und 115 festgezogen. Der
Motor 160 kann am Halter 164 mittels bekannter
Bauteile wie Schrauben und Scheiben 168 angebracht werden.
Der Motor 160 kann eine Ausführung (Spaltpol) als C-Rahmen
mit einem Durchmesser von 6,35 cm (2,5 inch) mit 3000 U/min, 2 Polen, Fasco-Typ 02, 1,87 Watt
bis 29,8 Watt (1/400 bis 1/25 PS) sein, hergestellt als Motor von
Fasco Motor Group, St. Louis, Missouri.
-
Welle 170 erstreckt
sich vom Motor 170 und dreht sich, wenn dem Motor 160 Energie
zugeführt
wird.
-
Die
Rotation von Welle 170 kann auf die Schaufeln von Aufschäumer 10 durch
einen Getriebezug übertragen
werden. Antriebsritzel 168 ist an Welle 170 angebracht,
um eine Leistungsübertragung
von Zahn-zu-Zahn auf Doppelzahnrad 180 zu schaffen. Wenn
sich Welle 170 dreht, so drehen sich Antriebsritzel 168 und
Doppelzahnrad 180.
-
Antriebsritzel 168 kann
als ein kleines Zahnrad gedacht sein, welches mit einem größeren Zahnrad
in Eingriff steht. In diesem Fall ist das größere Zahnrad Antriebsrad 182,
welcher einen Teil des Doppelzahnrads 180 bildet. 5 stellt
die Details des Doppelzahnrads 180 dar.
-
Wie
in 5 gezeigt ist, besitzt Doppelzahnrad 180 zwei
Zahnräder:
Antriebszahnrad 182 und Kegelzahnrad 184. Beide,
nämlich
Antriebszahnrad 182 und Kegelzahnrad 184 sind
auf einer Welle 186 angebracht, wobei Welle 186 einen
inneren Hohlraum 188 über
der Längsachse
von Welle 186 bildet. Antriebszahnrad 182 weist
ein zylindrisches Profil auf, welches mit dem kleineren zylindrischen
Profil von Antriebsritzel 168 kämmt. Das Kegelzahnrad 184 ist
vorzugsweise ein konisches Zahnrad, das heißt ein Zahnrad in Form eines
Kegels. Die konische Gestalt von Kegelzahnrad 184 ist bevorzugt,
da dies gegenläufige
Rotationen in neunzig Grad zu Welle 186 des Doppelzahnrads 180 innerhalb
eines begrenzten bzw. eingeengten Raums gestattet.
-
Doppelzahnrad 180 muss
nicht nur in Bezug auf Antriebsritzel 168 montiert werden,
sondern auch so montiert werden, dass es frei beweglich der Rotation
des Antriebsritzels 168 unterwor fen ist. Um diese Rotation
zu erreichen, ist zuerst ein Doppelzahnradlager 190 (2)
am Halter 164 angebracht. Der Hohlraum 188 des
Doppelzahnrads 180 wird dann über das Doppelzahnradlager 190 so
eingesetzt, dass Antriebszahnrad 182 mit Antriebsritzel 168 wie
in 2 gezeigt in Eingriff steht bzw. mit diesem kämmt.
-
Alternativ
kann die untere Flügelradgruppe 410 mit
einem Motor gekoppelt sein, wobei die Drehrichtung des Motors so
geändert
wird, nachdem sich eine Flüssigkeitsparabel
entwickelt hat, dass das Flügelrad durch
die Parabel getrieben wird. Diese Änderung kann mit einem manuellen
Schalter vorgenommen oder durch einen Computerchip ausgeführt werden,
der mit dem Motor gekoppelt und zur Änderung der Motordrehrichtungen
entweder als eine Funktion der Zeit, als eine Funktion von Druck
gegen die untere Flügelradgruppe 410 oder
als eine Funktion von beidem programmiert ist. Versuche haben gezeigt,
dass eine Motorreversierzeit von weniger als zehn Sekunden zu rasch
und eine Motorreversierzeit von mehr als vierzig Sekunden zu lang ist,
um einen guten Schaum zu erzeugen. Somit kann die Drehrichtung des
Motors zu einem Zeitpunkt innerhalb eines jeden aufeinander folgenden
Zeitintervalls von zehn und vierzig Sekunden reversiert werden.
Wenn die Drehrichtung nach zwölf
Sekunden reversiert worden ist, kann die Drehrichtung des Motors
erneut zu einem Zeitpunkt innerhalb des nachfolgenden Zeitintervalls
von zehn und vierzig Sekunden reversiert werden. Vorzugsweise wird
die Motordrehrichtung alle zwanzig Sekunden geändert.
-
Der
oben beschriebene Getriebezug ist eine bevorzugte Ausführung. Die
Ansprüche
dieses Patents sind jedoch nicht auf den beschriebenen Getriebezug
beschränkt,
sondern schließen
jeden Aufbau ein, der Elektrizität
in Drehbewegung um eine vertikale Achse umsetzt. Zum Beispiel beinhaltet
das als Modell HC4 von Mr. Coffee of Cleveland, Ohio, hergestellte
Produkt CoCoMotion zwei entgegen gesetzte Niedrigprofilnoppen, die
aneinander befestigt und an der Basis eines Behälters befestigt sind, wobei
die Noppen um die Längsachse
des Behälters
durch elektrisch angetriebene Magneten zur Herstellung von heißem Kakao
angetrieben werden.
-
6 stellt
einen oberen Schaufelgruppenantrieb 192 dar. Mit dem an
Ort und Stelle eingebauten Doppelzahnrad 180 kann der obere
Schaufelgruppenantrieb 192 installiert werden. Wellen 194, 195 und 196 des
oberen Schaufelgruppenantriebs 192 sind zueinander konzentrisch
und erweitern den oberen Schaufelgruppenantrieb 192 auf
verschiedene radiale Durchmesser. Ein Antriebszahnrad 193 ist
auf einer Welle 195 mit dem größten Durchmesser der Wellen
befestigt. Das Antriebszahnrad 193 ist ein gerades Kegelzahnrad, dessen
Zähne zum
Kämmen
mit den Zähnen
des Kegelzahnrads 184 angeordnet sind, welches als ein
Teil des Doppelzahnrads 180 (5) gehalten
wird. An dem Ende von Welle 196 nach 6 ist
ein Außenzahnrad 198 angeordnet.
Das Außenzahnrad 198 ist
ein verlängertes
Zahnrad, dessen Zähne
radial von der Längsachse
des oberen Schaufelgruppenantriebs 192 nach außen gerichtet
sind. Vorzugsweise ist der obere Schaufelgruppenantrieb 192 aus
einem geformten bzw. gegossenen Kunststoff hergestellt, wie zum
Beispiel Delrin.
-
Zum
Einbau des oberen Schaufelgruppenantriebs 192 wird ein
unteres Lager 199 nach 2 in die Flügelradnabe 120 passend
eingepresst. Die Welle 194 des oberen Schaufelgruppenantriebs 192 kann
dann so in dem unteren Lager 199 angeordnet werden, dass
die Zähne
vom Antriebszahnrad 193 (6) mit den Zähnen des
Kegelzahnrads 184 (5) kämmen bzw.
in Eingriff sind. Vorzugsweise aus einem auf Polytetraflourethylen
basie renden Kunststoff hergestellt stabilisiert das untere Lager 199 die
Umlaufbahn des oberen Schaufelgruppenantriebs 192, wobei
die Reibung zwischen diesen beiden Elementen minimiert wird.
-
Zum
Teil bleibt der obere Schaufelgruppenantrieb 192 vorzugsweise
konzentrisch zu und koaxial mit dem unteren Schaufelgruppenantrieb 200. 7 stellt
der untere Schaufelgruppenantrieb 200 dar. Wellen 204, 208 und 210 des
unteren Schaufelgruppenantriebs 200 sind konzentrisch zueinander
und erweitern den unteren Schaufelgruppenantrieb 200 auf
verschiedene radiale Durchmesser. Antriebszahnrad 212 ist
auf welle 204 befestigt, welche den größten Durchmesser der Wellen
aufweist. Das Antriebszahnrad 212 ist ein gerades Kegelzahnrad,
dessen Zähne
zum Kämmen
mit den Zähnen
des Kegelzahnrads 184 angeordnet sind, welches als ein
Teil des Doppelzahnrads 180 (5) gehalten
wird. An dem Ende von Welle 210 ist ein Außenzahnrad 220 angeordnet.
Das Außenzahnrad 220 ist
ein verlängertes
Zahnrad, dessen Zähne
radial von der Längsachse
des unteren Schaufelgruppenantriebs 200 nach außen gerichtet
sind. Durch den unteren Schaufelgruppenantrieb 200 ist
ein Lumen 216 gebohrt. Lumen 216 ist eine Hohlwelle
deren Innendurchmesser größer als
der Durchmesser von Welle 196 des oberen Schaufelgruppenantriebs 192 ist.
Vorzugsweise ist der untere Schaufelgruppenantrieb 200 aus
einem geformten bzw. gegossenen Kunststoff hergestellt, wie beispielsweise
Nylon. Zum Einbau des unteren Schaufelgruppenantriebs 200 wird
Lumen 216 über
der Welle 196 des oberen Schaufelgruppenantriebs 192 so
angeordnet, dass die Zähne
des Antriebszahnrads 212 mit den Zähnen des Kegelzahnrads 184 kämmen.
-
Der
obere Schaufelgruppenantrieb 192 ist zuständig für die Rotation
der oberen Schaufelgruppe 460 im Uhrzeigersinn, während der
untere Schaufelgruppenantrieb 200 zuständig für die Rotation der unteren Schaufelgruppe 410 im
gegenläufigen
Uhrzeigersinn ist. Durch Positionierung des Antriebszahnrads 193 und des
Antriebszahnrads 212 an jedem Ende eines Durchmessers des
Kegelzahnrads 184 rotieren beide, nämlich der obere Schaufelgruppenantrieb 192 und
der untere Schaufelgruppenantrieb 200 mit gleicher Umdrehungszahl
pro Minute, aber in gegenläufige
Richtungen. Diese gegenläufigen
Rotationen werden auf die Schaufelgruppen 460 und 410 so übertragen,
dass die Schaufelgruppen 460 und 410 in gegenläufige Richtungen
rotieren.
-
Vorzugsweise
rotieren die obere Schaufelgruppe 460 und die untere Schaufelgruppe 410 um
die Längsachse
des Behälters 630 längs eines
Kreispfades. Dieser Pfad kann anders als kreisförmig sein, so beispielsweise
elliptisch oder zufällig.
Außerdem
kann der Pfad aus der Ebene und in jeder vertikalen Richtung verlaufen.
-
Zur
Kopplung der Rotation des oberen Schaufelgruppenantriebs 192 und
unteren Schaufelgruppenantriebs 200 mit ihrer jeweiligen
Schaufelgruppen werden vorzugsweise Verlängerungsrohre eingesetzt. 8 zeigt
ein unteres Antriebsrohr 430, und 9 stellt
ein oberes Antriebsrohr 480 dar. Das untere Antriebsrohr 430 aus 8 besitzt
einen hohlen Abschnitt 432 und äußere Taschen 436.
-
Der
hohle Abschnitt 432 ermöglicht
eine mechanische Kopplung des oberen Schaufelgruppenantriebs 192 (2)
an die obere Schaufelgruppe 460 durch das obere Antriebsrohr 480 von 9. 8A ist
eine Schnittansicht von internen Taschen 434 längs Linie
A-A aus 8, und 8B ist
eine Schnittansicht von äußeren Taschen 436 längs Linie
B-B aus B. Die internen Taschen 434 sind
komplementär
zu dem Außenzahnrad 220 (7),
und die äußeren Taschen 436 sind
komplementär
zu einem Innenzahnrad 424 (11B)
des unteren Flügelrads 412.
-
Wie
erwähnt
stellt 9 das obere Antriebsrohr 480 dar. Das
obere Antriebsrohr 480 weist interne Taschen 482,
ein Stiftloch 484 und ein Abdeckende 486 auf. 9A ist
eine Schnittansicht von internen Taschen 482 längs Linie
A-A aus 9. Die internen Taschen 482 sind
komplementär
zu dem Außenzahnrad 198 (6)
des oberen Schaufelgruppenantriebs 192.
-
Die
obere Schaufelgruppe 460 nach 2 weist
das obere Flügelrad 462 und
das obere Antriebsrohr 480 auf. 10 ist
eine Seitenansicht des oberen Flügelrads 462. 10A ist eine Seitenansicht des oberen Flügelrads 462 im
Schnitt im Allgemeinen längs
Linie A-A von 10. Wie aus 10A ersichtlich ist, besitzt das obere Flügelrad 462 die
Führungsschaufel 464,
die Folgeschaufel 466 und eine Welle 468.
-
Die
Führungsschaufel 464 weist
einen Rahmen 470 auf, in welchem ein Netz 472 eingeformt
sein kann. Die in 10A gezeigte Welle 468 ist
vorzugsweise ein Hohlrohr mit einem Lumen 473, Lumen 472 und einem
Stiftloch 474. Lumen 472 weist einen kleineren
Durchmesser auf als Lumen 473. Das obere Flügelrad 462 ist
dadurch gebildet, indem Führungsschaufel 464 und
Folgeschaufel 466 an Welle 468 angebracht sind, vorzugsweise
in einem Winkel wie in 10 darstellt, derart, dass Flüssigkeit
nach unten getrieben wird, wenn das obere Flügelrad 462 rotiert.
-
Die
untere Schaufelgruppe 410 nach 2 weist
das untere Flügelrad 412 und
das untere Antriebsrohr 430 auf. 11 zeigt
eine Seitenansicht des unteren Flügelrads 412. 11A ist eine Seitenansicht des unteren Flügelrads 412 im
Schnitt im Allgemeinen längs
Linie A-A nach 11. 11B ist
eine Draufsicht des unteren Flügelrads 412 im
Allgemeinen längs
Linie B-B nach 11A.
-
Wie
am besten in 11A zu sehen ist, besitzt das
untere Flügelrad 412 die
Führungsschaufel 414, Folgeschaufel 416 und
eine Welle 418. Führungsschaufel 414 und
Folgeschaufel 416 weisen vorzugsweise eine gleiche Konstruktion.
Die Führungsschaufel 414 besitzt
einen Rahmen 420, in welchem ein Netz 422 eingeformt
sein kann. Ähnlich
zum Rahmen 470 kann der Rahmen 420 der Führungsschaufel 414 innerhalb
einer einzelnen Ebene liegen wie in 11 gezeigt,
oder gebogen, gewellt, gewinkelt oder dergleichen ausgebildet sein.
Netz 422 oder Netz 472 kann jede Gruppe bzw. Anordnung
von offenen Zwischenräumen
bzw. Aussparungen sein, wobei jede Aussparung von Material umgeben
ist. Die Fläche
einer offenen Aussparung 428 von Netz 422 (11A) sollte weit genug sein, damit Fluid durch
die offene Aussparung 428 hindurch passieren kann. Das
Material weist mindestens eine erste Länge auf und jede offene Aussparung 428 weist
mindestens eine erste Länge
auf. Das Verhältnis
der ersten Länge
des Materials und der ersten Länge
einer offenen Aussparung 428 kann eins zu eins betragen.
Dieses Abstandsverhältnis
von Material, gemessen in einer Richtung, zu einer offenen Aussparung 428,
gemessen in einer Richtung, kann auch zwei zu eins, eins zu zwei
betragen, oder Kombinationen aus anderen Dezimalen oder ganzen Zahlen
sein, um ein symmetrisches oder asymmetrisches Muster zu bilden.
-
In
einer Ausführung
sind die Aussparungen 428 Quadrate mit 0,079 cm (1/32 inch)
mal 0,079 cm (inch), wobei der Mittelpunkt einer jeden Aussparung 428 in
einem Abstand von 0,158 cm (1/16 inch) von benachbarten Mittelpunkten
von Aussparungen 428 angeordnet ist. Die interne Umfangskontur
einer Aussparung 428 kann quadratisch bzw. rechteckig,
rund, oval, ausgedehnt, zufällig
sein oder jede andere Kontur aufweisen, die es einem Fluid ermöglicht durch
die Aussparung 428 zu passieren. Die relativen Mittelpunkte
einer jeden Aussparung 428 können aus einem gleichmäßigen Muster
bestehen, einem solchen wie in 11A dargestellt
ist, oder aus einem zufälligen
Muster oder aus einer Kombination davon. Die interne Umfangskontur einer
Aussparung 428 kann gerade, gewinkelt, gebogen oder in
jeder anderen Form ausgebildet sein, die es einem Fluid ermöglicht durch
die Aussparung 428 zu passieren.
-
Welle 418 nach 11A ist vorzugsweise als ein Hohlrohr mit Innenzahnrad 424 und
Abstufungen 426 ausgebildet, die an einem ersten Ende eingeformt
sind. Das Innenzahnrad 424 bzw. die Innenverzahnung kann
am besten aus 11B ersehen werden. Das untere
Flügelrad 412 kann
dadurch gebildet sein, dass Führungsschaufel 414 und
Folgeschaufel 416 an der Welle 418 an einem zweiten
Ende angebracht sind. Vorzugsweise sind Führungsschaufel 414 und
Folgeschaufel 416 in einer solchen weise an der Welle 418 befestigt,
die dazu beiträgt,
die Flüssigkeit
nach unten zu zwingen, wenn das untere Flügelrad 412 rotiert.
In einer Ausführung
sind Führungsschaufel 414 und
Folgeschaufel 416 an der Welle 418 in einem Winkel
von fünfzehn Grad
angebracht, wie in 11 gezeigt ist. Führungsschaufel 464 und
Folgeschaufel 466 aus 10A weisen vorzugsweise
Konstruktionen auf, die ähnlich
zu Führungsschaufel 414 und
Folgeschaufel 416 wie in 11A gezeigt
sind. Alternativ kann jede dieser vier Schaufeln auch aus einer
verschiedenen Aufbauform oder irgendeiner Kombination davon ausgebildet
sein.
-
Mit
Rückbezug
auf 2 besitzt der Behälteraufbau 600 eine
Abdeckkappe 660 mit einem Aromaauslass 661, wobei
die Abdeck kappe 660 innerhalb einer Öffnung 652 eines Deckels 650 angeordnet
ist. Der Deckel 650 sitzt passend in dem Behälter 630.
Wie in 2 dargestellt ist, ist die Wanddicke 702 vorzugsweise kontinuierlich,
aber kann variieren, um das Behälterinnere 704 festzulegen.
Eine Ausgusstülle 706 ist
als ein Teil der Wanddicke 702 an einem oberen Ende 708 geformt.
Auf der gegenüber
liegenden Seite von der Ausgusstülle 706 ist
Handgriff 710 angeordnet. Durch Handhabung des Handgriffs 710 kann
Flüssigkeit
aus dem Behälterinneren 704 über die
Ausgusstülle 706 ausfließen. Der
Behälter 630 besitzt
auch ein unteres Ende 713.
-
2 stellt
auch einen Behälterboden 604 dar,
welcher als Boden des Behälters 630 dient.
Der Behälteraufbau 600 weist
auch ein Heizungsgehäuse 602 auf,
welches aus einem Kunststoffspritzgussteil geformt sein kann. Heizungsgehäuse 602 dient
zur Aufnahme einer Heizung 610 und schafft einen flachen,
stabilen Boden, auf welchem der Behälteraufbau 600 aufliegt.
Eine Wand 830 des Heizungsgehäuses 602 bildet einen
Hohlraum 830, ein Loch 834 (12),
ein Gehäuse 836 eines
männlichen
Verbinders und einen Zwischenraum bzw. eine Öffnung 840.
-
Das
Heizungsgehäuse 602 wird
anfänglich
vorbereitet, indem obere Anschlüsse 622 nach 2 in das
Gehäuse 836 des
männlichen
Verbinders eingesetzt werden. Männliche
Steckerzungen 842 der oberen Anschlüsse 622 sind komplementär zu Buchsen 238 (14A) des weiblichen Verbinders 230 ausgebildet. Zuleitungsstifte 844 der
oberen Anschlüsse 622 erstrecken
sich auf Heizung 610 und den automatischen Schalter 618 so
zu, dass Leitungen 850 (15) zur
Energieversorgung der Heizung 610 und des automatischen
Schalters 618 installiert werden können, wie in 15 gezeigt
ist.
-
12 zeigt
einen teilweisen Aufbau des Behälteraufbaus 600.
Die Merkmale des Behälterbodens 604 wie
in 12 dargestellt weisen Folgendes auf: ein Loch 720,
eine Heizungswanne 722, eine Nut 724 und einen äußeren Ring 726.
Ein Stehrohr 727 ist ein verlängertes Rohr, das im Loch 720 befestigt
ist, beispielsweise durch Schweißung, damit eine wasserdichte
Abdichtung gebildet ist. Das Standrohr 727 ist vorzugsweise
mit Gewinde an einem Gewindeende 729 versehen.
-
Wie
in 12 dargestellt ist, kann ein O-Ring 730 in
der Nut 724 angeordnet sein. Wie 2 zeigt,
ist die Nut 724 vorzugsweise mit dem unteren Ende 713 des
Behälters 630 in
Kontakt gebracht. Zur Sicherung des Behälterbodens 607 am
unteren Ende 713 des Behälters 630, kann der äußere Ring 726 über dem
unteren Ende 713 durch Rollen geformt sein. In dem Fall,
in dem der Rollformprozess ausreichend dicht ist, wird O-Ring 730 nicht
benötigt.
Die Pressung des O-Rings 730 zwischen dem unteren Ende 713 und
der Nut 724 bildet eine wasserdichte Abdichtung.
-
Mit
erneuter Bezugnahme auf 12 ist
eine Abstandsmutter 910 auf dem Gewindeende 729 angeordnet.
Eine Montagefeder 614 wird zur festen Halterung der Heizung 610 gegen
den Behälterboden 604 verwendet,
indem die Montagefeder 614 mit einer Mutter 916 gegen
die Abstandsmutter 912 befestigt wird. Das Heizungsgehäuse 602 ist
gegen die Mutter 912 gesichert bzw. befestigt, indem ein
O-Ring 914 über
dem Loch 834 angeordnet wird, wobei das Gewindeende 729 durch
das Loch 834 eingesetzt wird und die Mutter 916 über dem
Gewindeende 729 festgezogen wird.
-
Die
Heizung bzw. Heizeinrichtung 610 wird verwendet, um die Flüssigkeit
innerhalb des Behälters 630 zu
erwärmen,
während
die Flüssigkeit
in einen Schaum umgewandelt wird. Wie in 12 dargestellt
ist, ist ein Rohr 802 hohl und als ein Kreis geformt, in
dem ein freies Ende 804 (15) auf
ein freies Ende 806 trifft. Innerhalb des Rohrs 803 nach 12 befindet
sich ein Draht 810, der von einem Isolator 812 umgeben
ist. Der Draht 810 kann jeder Werkstoff mit einem hohen
Widerstand sein, wie beispielsweise Nickel-Kadmium. Wenn Elektrizität bzw. elektrischer
Strom durch den Draht 812 hindurch fließt, strahlt der Draht 812 Wärme ab. Der
Isolator 812 hat die Funktion, die konzentrierte Wärme vom
Draht 810 zum Rohr 802 zu verteilen. Vorzugsweise
ist der Isolator 812 aus Gips und das Rohr 802 ist
aus Aluminium, Stahl oder Kupfer angefertigt.
-
Der
untere Gehäuseaufbau 100 nach 2 weist
auch den Drucktastenschalter 20 auf. 13A ist eine Draufsicht auf den Drucktastenschalter 20,
und 13B ist eine Seitenansicht des
Drucktastenschalters 20, wobei Schnappverschlüsse 21 gezeigt
sind. 14A ist eine Draufsicht auf
den weiblichen Verbinder 230 mit dargestellten Buchsen 238,
und 14B ist eine Seitenansicht des
weiblichen Verbinders 230, wobei Befestigungsstifte 232 und
Anschlüsse 234 gezeigt
sind.
-
Wie
in 1 dargestellt ist, ist der Drucktastenschalter 20 in
Schalteröffnung 150 (4A)
von Block 144 des Systemgehäuses 102 eingebaut,
indem der Drucktastenschalter 20 so eingesetzt wird, dass
sich die Schnappverschlüsse 21 hinter
der oberen Fläche 154 von
Block 144 und durch die Schalteröffnung 150 so ausdehnen,
dass sie an Ort und Stelle einschnappen. Der weibliche Verbinder 230 wird
in ähnlicher
Weise eingebaut. wie in 1 gezeigt ist, werden die Befestigungsstifte 232 ( 14B) in Befestigungsdome (4A) eingesetzt,
bis sich der weibliche Verbinder 230 innerhalb eines Montageausschnitts 138 des
ausgesparten Abschnitts 140 (4A) befindet.
Leuchte 24 (1) kann dann in Lampenloch 130 (4A)
so eingedrückt werden,
dass sie nach außen
durch das Systemgehäuse 102 hindurch
hervorragt, wie in 1 dargestellt ist.
-
15 stellt
den mechanischen Träger
und die Verdrahtung der Heizung 610 und des automatischen Schalters 618 dar.
Montagefeder 614 nach 15 weist
vorzugsweise fünf
Arme 820 auf, welche sich über der Fläche ihrer gemeinsamen Nabe 222 (12)
so ausdehnen, dass bei Installation vier der Arme 820 unter Spannung
gesetzt werden, um einen Druck gegen das Rohr 802 der Heizung 610 auszuüben. Der
fünfte
Arm 820 wird unter Spannung gesetzt, um einen Druck gegen
den automatischen Schalter 618 wie in 15 gezeigt
aufzubringen. In dem Fall, in welchem der automatische Schalter 618 ein
Thermostat ist, wird die Temperatur erfassende Oberfläche des
Thermostats dicht und bündig
gegen den Behälterboden 604 gehalten,
wie in 2 gezeigt ist. Auf diese Weise ist der Thermostat
in der Lage die Temperatur der im Behälter 630 befindlichen
Flüssigkeit
abzutasten, da die Wärme
von der Flüssigkeit
durch den Behälterboden 604 geleitet
wird.
-
Der
automatische Schalter 618 kann verwendet werden, um den
Erwärmungs-
und Aufschäumvorgang
auszulösen
und bei Erreichen der gewünschten
Temperatur zu beenden. Der automatische Schalter 618 kann
jede Vorrichtung sein, welche automatisch in Abhängigkeit von Temperaturänderungen
Schalter aktiviert, welche die Gerätschaft steuern. Der automatische
Schalter 618 kann auch ein Schalter mit einem integrierten Timer
oder ein Thermostat mit einem Back-Up- bzw. Ersatz-Thermostat sein.
Vorzugsweise besitzt der automatische Schalter 618 eine
temperaturempfindliche Scheibe aus Bimetall, welche verwendet wird, um
normalerweise geschlossene Kontakte so zu aktivieren, dass sie in
dem elektrischen Pfad der Heizung 610 eine Unterbrechung
erzeugen, bzw. diesen Pfad öffnen.
Bei einer vorher festgelegten Temperatur schaltet der automatische
Schalter 618 die Heizung 610 aus. Als automatischer
Schalter 618 kann der von Elmwood Sensors, Inc. of Providence
RI hergestellte phenolische automatische Rückstellthermostat Modell 2450HR
verwendet werden.
-
Verdrahtung 850 verbindet
die Zuleitungsstifte 844 der oberen Anschlüsse 622,
welche männliche
Steckerzungen 842 besitzen, mit dem automatischen Schalter 618 und
mit der Heizung 610. Mit ausgeführter Verdrahtung 850 wird
die Heizung 610 in der Heizungswanne 722 (12)
angeordnet, der automatische Schalter 618 wird auf dem
Arm 820 platziert, und die Montagefeder 614 wird
in die Lage gebracht, gegen die Heizung 610 zu drücken, indem
die Mutter 912 festgezogen wird, wie in 15 gezeigt
ist. Das Heizungsgehäuse 602 nach 12 kann
dann an den Behälterboden 604 unter
Verwendung von Mutter 916 angebracht werden, die wie in 12 dargestellt
mit dem O-Ring 914 abgedichtet
wird.
-
Wenn
die Bauteile installiert sind, wird das Stromkabel 30 (1)
in dem Stromkabelloch 134 (4B) festgemacht.
Drahtleitungen vom Stromkabel 30 werden an das Relais 225 nach 2 angeschlossen.
Vom Relais 225 werden Drahtleitungen zu den übrigen elektrischen
Bauteilen verteilt. Systemboden 104 kann dann so an das
Systemgehäuse 102 herangebracht
werden, dass die Welle 210 (7) des unteren Schaufelgruppenantriebs 200 durch
das obere Lager 222 (2) hindurch
geführt
werden kann. Der Systemboden 104 wird dann gegen das Systemgehäuse 102 gedrückt und
an dieser Stelle gehalten, indem Gewindeschneidschrauben durch die
Gehäuseöffnungen 108 (3A)
geführt
und in den Sacklöchern 136 (4A und 4B)
festgezogen werden. Eine Überwurfmutter 240 nach 2 kann über dem
unteren Schaufelgruppenantrieb 200 angeordnet werden.
-
Zusammen
mit dem Flügelradbaugruppe 400 nach 2 ist
Folgendes angeordnet: ein Knopf 402, die untere Schaufelgruppe 410 und
die obere Schaufelgruppe 460. Der Knopf 402 ist
an dem Abdeckende 486 (9) befestigt
und gestattet es einem Benutzer des Aufschäumers 10 die Flügelradbaugruppe 400 zu
ergreifen und sie aus dem Behälteraufbau 600 zu
entfernen, beispielsweise beim Reinigen des Aufschäumers 10.
-
Zum
Zusammenbau der unteren Schaufelgruppe 410 nach 2 wird
das untere Antriebsrohr 430 innerhalb des unteren Flügelrads 412 platziert,
bis die äußeren Taschen 436 mit
dem Innenzahnrad 424 in Eingriff kommen und das untere
Antriebsrohr 430 an den Abstufungen 426 nach 11A zur Anlage kommt. Zum Zusammenbau der oberen
Schaufelgruppe 460 nach 2 wird das
obere Antriebsrohr 480 in Lumen 472 (10A) platziert, bis das Stiftloch 484 des
oberen Antriebsrohrs 480 mit dem Stiftloch 474 des
oberen Flügelrads 462 fluchtet.
Ein Zylinderstift 490 aus Edelstahl nach 2 wird
dann durch beide, nämlich
Stiftloch 474 und Stiftloch 484, eingesetzt, um
das obere Flügelrad 462 an
dem oberen Antriebsrohr 480 zu befestigen. Durch Einsetzen
des Knopfes 402 in das Abdeckende 485 des oberen
Antriebsrohrs 480 und Einsetzen des oberen Antriebsrohrs 480 in
den hohlen Abschnitt 432 des unteren Antriebsrohrs 430,
wird die Flügelradbaugruppe 400 nach 2 gebildet.
-
Zur
Vervollständigung
des Behälteraufbaus 600 kann
die Flügelradbaugruppe
am Knopf 402 ergriffen werden, welcher innerhalb des oberen
Antriebsrohrs wie in 2 gezeigt angeordnet ist, und
in dem Behälterinneren 704 platziert
werden. Das untere Antriebsrohr 430 wird durch das Standrohr 727 des
Behälterbodens 604 eingesetzt.
Einschließlich
des Deckels 650 und der Abdeckkappe 660 ist nun
der Behälteraufbau 600 vollständig.
-
Der
in 1 gezeigte Aufschäumer 10 wird zusammengebaut,
indem das Heizungsgehäuse 602 des Behälteraufbaus 600 und
die Behälterwanne 158 des
unteren Gehäuseaufbaus 100 zusammengebracht
werden. Dieses ermöglicht
es den internen Taschen 434 des unteren Antriebsrohrs 430 und
den internen Taschen 482 über die zugehörigen Außenzahnräder des
unteren Schaufelgruppenantriebs 200 und des oberen Schaufelgruppenantriebs 192 aufgesetzt
zu werden. Das Zusammenwirken zwischen den männlichen Steckerzungen 842 des
Behälteraufbaus 600 und
der Buchsen 238 des weiblichen Verbinders 230 findet
ebenfalls statt, wenn der Behälteraufbau 600 auf
den unteren Gehäuseaufbau
aufgesetzt wird.
-
In
einer alternativen Ausführung
kann die obere Schaufelgruppe 460 fest oder stillstehend
gehalten werden, indem zum Beispiel Behältervorsprünge 683 als untere
Schaufelgruppe 410 rotieren. 16 ist
eine isometrische Ansicht des Aufschäumers 10, wobei die
obere Schaufelgruppe 460 fest gehalten wird, während die
untere Schaufelgruppe 410 in der Richtung von Pfeil 21 rotiert.
Dieses kann so betrachtet werden, als wenn die untere Schaufelgruppe 410 eine
erste rotierte Position und eine zweite rotierte Position aufweist,
wobei die obere Schaufelgruppe 460 in einer Position in
Bezug auf die erste rotierte Position und die zweite rotierte Position
fest steht. Fest und angewinkelt zwingt auch die obere Schaufelgruppe 460 die
längs der
inneren Oberfläche
von Behälter 630 aufsteigende
Flüssigkeit nach
unten in die rotierende untere Schaufelgruppe 410. In dieser
Ausführung
ist die obere Schaufelgruppe 460 nicht mit der unteren
Schaufelgruppe 410 gekoppelt.
-
Um
zu verhindern, dass Flüssigkeit
zwischen einer Schaufel und dem Behälter 630 wandert,
kann eine Dichtung an jeder Schaufel in einer alternativen Ausführung eingesetzt
werden. Wie in 17 für die Führungsschaufel 464 dargestellt
ist, kann eine Dichtung 502 aus einer Spiralfeder 502 bestehen,
die an der Führungsschaufel 464 und
dem Netzsieb 504 befestigt ist. Die Spiralfeder 502 kann
eine durchgehende Schleifenspiralfeder sein, die an dem Umfang der
Führungsschaufel 464 befestigt
ist. Das Netzsieb 504 ist durch die Spiralfeder 502 so
an der Führungsschaufel 464 befestigt,
dass, wenn die Flügelradbaugruppe 400 in
dem Behälter 630 angeordnet
ist, die Spiralfeder 502 leicht zusammengedrückt wird
und dadurch das Netzsieb 504 gegen die Innenwand des Behälters 630 zwingt.
Hier ist der Behälter 630 vorzugsweise
aus Glas hergestellt, um zu verhindern, dass der Behälter 630 zerkratzt
wird, wenn das Netzsieb 504 an der Innenseite des Behälters 630 reibt.
Alternativ kann sich ein Gummiabstreifer bzw. -wischer von jeder
Schaufel zur Innenseite des Behälters 630 hin
erstrecken.
-
Die
Erfindung wurde mit einem Sieb aus Edelstahl innerhalb eines Kunststoffrahmens
für die
Schaufeln getestet. Die Tests wurden mit beiden Ausführungen,
nämlich
Vollmilch und entrahmter Milch durchgeführt. Die Ergebnisse waren die
Folgenden
-
TEST
#1 – 1
Tasse Vollmilch
-
-
TEST
#2 – 1/2
Tasse Vollmilch
-
TEST
#3 – 1
Tasse entrahmte Milch
-
TEST
#4 – 1/2
Tasse entrahmte Milch
-
In
der vorhergehenden detaillierten Beschreibung ist die Erfindung
mit Bezug auf spezielle Ausführungen
davon erläutert
worden. Es ist jedoch offensichtlich, das verschiedene Modifikationen
und Änderungen dazu
gemacht werden können
ohne von dem breiteren Rahmen des Gegenstands abzuweichen, wie in
jedem beanspruchten Begriff ausgeführt ist. Zum Beispiel schließt ein Aufschäumen einer
Flüssigkeit
wie zum Beispiel Milch Folgendes ein: mixen, schäumen, sprudeln, einschäumen, aufrahmen,
umrühren
bzw. durchmischen, aufsprudeln bzw. -brodeln, vermischen, moussieren
und schaumig schlagen der Milch. Die aufgeschäumte Flüssigkeit kann angepasst sein,
um in den Körper über den
Mund zur Verdauung aufgenommen zu werden oder zur Absorption oder
kann eine Substanz sein, welche nicht zum Verzehr vorgesehen ist.
Der Aufschäumer
kann automatisch oder manuell betrieben werden, wie zum Beispiel
durch einen mit dem Getriebezug gekoppelten Handgriff. Außerdem kann
der Aufschäumer
ununterbrochen laufen, um einen kontinuierlichen Schaumfluss zu
erzeugen. Die geschriebene und gezeichnete Spezifikation ist dementsprechend
mehr in einem illustrierenden als in einem einschränkenden
Sinn zu betrachten.
