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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Schaum oder Schaumkronen aus einer Nahrungsmittelflüssigkeit
auf Milchbasis, gedacht zum Beispiel, um bei der Herstellung von Getränken auf
Kaffeebasis verwendet zu werden, wie zum Beispiel Cappuccino, Milchkaffee,
Café Latte und
Macchiato, usw.. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung
zum Implementieren des Herstellungsverfahrens.
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Die
US 5 498 757 offenbart ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufschäumen von Milch.
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Zur
Zeit besteht das am weitesten verbreitete Verfahren zum Zubereiten
von Schaum aus einer Flüssigkeit,
wie zum Beispiel Milch darin, die gewünschte Menge an Milch in einen
Behälter
zu gießen,
die Dampfauslassdüse
einer Kaffeemaschinen in den Behälter
einzutauchen, während
er von oben nach unten geschüttelt
wird, um die Luft einzusaugen, die notwendig ist, um Schaum zu erhalten.
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Ein
erster Nachteil dieses Verfahrens besteht in der Notwendigkeit,
entweder eine professionelle Kaffeemaschine zu haben, die im Großen und Ganzen
teuer ist, oder eine Haushaltskaffeemaschine mit einer Dampfauslassdüse, die
im Großen
und Ganzen ungeeignet ist.
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Ein
weiterer Nachteil besteht in der Tatsache, dass es im Großen und
Ganzen nicht möglich
ist, Schaum zu der gleichen Zeit wie den Kaffee herzustellen, es
sei denn, dass man eine komplexe und teure Kaffeemaschine mit Fluidsystemen
zum Erzeugen heißen
Wassers für
den Kaffee und zum Erzeugen von Dampf hat, die unabhängig voneinander sind.
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Ein
weiterer Nachteil, der mit der Verwendung von Kaffeemaschinen mit
einer Dampfauslassdüse
verbunden ist, entsteht aus der Tatsache, dass das Wasserheizsystem
bei derartigen Maschinen, üblicherweise
eine Heizeinheit, permanent angeschaltet bleiben muss, um auf einer
hohen Temperatur gehalten zu werden, und um fähig zu sein, Dampf herzustellen,
ohne dass eine unbequeme Wartezeit erforderlich ist. Diese Kaffeemaschinen
verbrauchen demzufolge erhebliche Energiemengen, was ihre Verwendung
unwirtschaftlich macht. Es sollte auch klar sein, dass in Abhängigkeit
von der Härte
des verwendeten Wassers die Dampfströmdüsen schnell mit Kalk beschichtet
werden, so dass die Maschinen regelmäßig außer Betrieb genommen werden
müssen, um
sie zu entkalken.
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Ein
weiterer Nachteil dieser Art an Maschine entsteht aus der Tatsache,
dass die Qualität
des erhaltenen Schaums von der Fähigkeit
des Benutzers derart abhängt,
dass die Maschinen es nicht ermöglichen,
Schaum mit einer homogenen Konsistenz und Qualität auf eine reproduzierbare
Weise zu erhalten.
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Küchenmaschinen
zum Rühren
von Lebensmittelflüssigkeit,
um Schaum unter Verwendung mechanischer Elemente zu erzeugen, sind
bereits bekannt. Jedoch ist der Betriebsmodus dieser Geräte zu allgemein
und nicht daran angepasst, einen glatten, feinen und heißen Milchschaum
in einer sehr kurzen Zeitdauer zu erzeugen, um ein Getränk zuzubereiten,
wie zum Beispiel einen Cappuccino. Die Verwendung dieser Geräte ist auch
nicht sehr praktikabel oder sehr hygienisch. In der Tat müssen die Rührelemente
entfernt werden, um gereinigt zu werden, was einige Handhabung durch
den Benutzer erfordert.
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Die
Rührelemente
können
auch den Rest des Geräts
verdrecken, wenn es auseinandergenommen wird, insbesondere das Heizelement
mit all den Nachteilen, die mit dem Reinigen von verbrannten Lebensmittelresten
verbunden sind. Alle diese Nachteile machen sie unbequem, um sie
zur Zubereitung von Getränen
auf Schaumbasis zu verwenden.
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Es
ist somit eine Hauptaufgabe der Erfindung, die Nachteile des oben
erwähnten
Standes der Technik zu überwinden,
indem ein Verfahren zur Herstellung von Schaum aus einer Nahrungsflüssigkeit auf
Milchbasis angegeben wird, das einfach, wirtschaftlich und leicht
zu verwenden ist, und das schnell einen Schaum hoher Qualität auf eine
reproduzierbare Weise herstellt.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zum Implementieren eines
derartigen Verfahrens anzugeben.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung dieser Art
anzugeben, die leicht und schnell verwendet werden kann, die des
Weiteren eine minimale Wartung erfordert und die leicht nach der
Verwendung gereinigt werden kann.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung dieser Art
zum Herstellen von Schaum aus einer Nahrungsflüssigkeit auf Milchbasis anzugeben,
die nicht die Verwendung von Dampf erfordert.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung dieser Art
anzugeben, wobei die Implementierung davon zum Herstellen von Schaum
leicht automatisiert werden kann.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung dieser Art
anzugeben, die unabhängig von
einer herkömmlichen
Kaffeemaschine ist.
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Die
Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von Schaum
aus einer Nahrungsflüssigkeit
auf Milchbasis zur Zubereitung eines Getränks, wie zum Beispiel einem
Cappuccino, mit einer Vorrichtung, die einen Rahmen, der eine Halterung
für einen
Behälter
aufweist, wobei die Halterung einer Heizvorrichtung zum Erhitzen
der in dem Behälter enthaltenen
Nahrungsflüssigkeit
zugeordnet ist, wenn der Behälter
auf der Halterung angeordnet ist, mechanische Rührmittel, die sich zumindest
zum Teil in den Behälter
erstrecken, Mittel zum Antreiben der Rührmittel, und Steuer- und Befehlsmittel
umfasst, die zum automatischen Steuern des Befehls für die Heizvorrichtung
und die Antriebsmittel angeordnet sind, wobei das Verfahren die
folgenden Schritte aufweist:
- a) Anordnen einer
Menge an Nahrungsmittelflüssigkeit
in dem Behälter,
der den Rührmitteln
zugeordnet ist;
- b) Befehlen über
die Steuer- und Befehlsmittel, dass die Heizvorrichtung, die der
Halterung zugeordnet ist, die Menge an Nahrungsmittelflüssigkeit erhitzt,
und sie in die Nähe
eines vorbestimmten Termperaturniveaus oder auf ein vorbestimmtes Temperaturniveau
bringt, während
befohlen wird, dass die Antriebsmittel die mechanischen Rührmittel
auf eine vorbestimmte Rührdrehzahl
antreiben, die niedriger als die Schaumerzeugungsdrehzahl für das Rühren der
Menge an Nahrungsmittelflüssigkeit
ist; und
- c) Befehlen über
die Steuer- und Befehlsmittel, dass die mechanischen Rührmittel
die Menge an Flüssigkeit
bei einer zweiten vorbestimmten Rührdrehzahl rühren, die
wirksam ist, um die Flüssigkeit
schaumig zu machen.
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Dieses
Verfahren ermöglicht
es vorteilhafterweise, dass Schaum schnell hergestellt werden kann,
d. h. innerhalb von nur ein paar Sekunden aus einer bestimmten Menge
an Flüssigkeit
unter Verwendung einer mechanischen Rührvorrichtung von einfacher
und wirtschaftlicher Konstruktion, die nicht Dampf verwendet; dadurch
werden die Nachteile, die mit der Produktion von Dampf verbunden
sind, beseitigt. Da die Vorrichtung zum Implementieren dieses Verfahrens
getrennt von einer Kaffeemaschine ausgebildet werden kann, ist es
möglich,
den Kaffee und den Schaum gleichzeitig herzustellen.
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Vorzugsweise
ist die Menge an Heizenergie, die während Schritt b) eingesetzt
wird, als eine Funktion der Menge an Flüssigkeit angepasst, die zu Schaum
gemacht werden soll, weil eine derartige Anpassung der Menge an
Heizenergie erreicht werden kann, indem die Heizleistung und/oder
die Heizzeit geregelt wird.
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Es
ist klar, dass das gleichzeitige Rühren und Erhitzen der Flüssigkeit
bei einer Drehzahl, die geringer als die Schaumerzeugungsdrehzahl
ist, typischerweise in der Größenordnung
von 500 bis 1500 U/min, das gesamte Volumen an Flüssigkeit
schneller auf die optimale Schaumbildungstemperatur bringt. Natürlich kann
die Schaumerzeugungsdrehzahl in Abhängigkeit von der Neigung der
Nahrungsmittelflüssigkeit
variieren, Schaum zu bilden, insbesondere in Abhängigkeit, von ihrer Zusammensetzung,
wie zum Beispiel ihrem Fett-, Emulgator-, Wasser und/oder Proteingehalt.
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Da
Schaum ein thermischer Isolator ist, der die Temperaturzunahme der
Flüssigkeit
verlangsamen könnte,
ist es somit wichtig, zu gewährleisten, dass
der Schaum nicht gebildet wird, bevor die Flüssigkeit die optimale Schaumbildungstemperatur
erreicht hat, typischerweise zwischen 60°C und 70°C im Fall von Milch.
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Vorzugsweise
ist die zweite vorbestimmte Drehzahl zumindest doppelt so hoch wie
und vorzugsweise zumindest dreimal höher als die erste vorbestimmte
Drehzahl. Der erste vorbestimmte Drehzahlbereich ist derart gewählt, dass
eine gezwungene Konvektionsbetriebsart in der Flüssigkeit ausgeführt wird,
die einen schnelleren Anstieg der Temperatur in der Flüssigkeit
fördert,
aber noch niedrig genug ist, um nicht Schaum zu bilden, was als
ein thermischer Isolator wirken würde. Der zweite vorbestimmte
Drehzahlbereich ist ausgewählt,
derart, dass die Flüssigkeit,
die im Wesentlichen seinen Temperaturwert erreicht hat, schnell
in einen Schaum überführt werden
kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführung
der Erfindung wird die Flüssigkeit
während
des Schaumbildungsschritts auf einer bestimmten Temperatur gehalten,
um die Bildung von dem Schaum zu optimieren und um fähig zu sein,
danach "heißen" Schaum zu verwenden.
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Überdies
ist es klar, dass während
dem Schaumbildungsschritt das Rühren
vorteilhafterweise auf eine diskontinuierliche Weise ausgeführt wird, um
die Zeit zum Konvertieren der Flüssigkeit
in Schaum zu reduzieren. Ein derartiges Rühren wird vorteilhafterweise
erreicht, indem ein rotierendes Rührglied eingesetzt wird, das
bei einer hohen Drehzahl während
Schritt c) rotiert, typischerweise zwischen 3000 und 10000 U/min.
In der Tat hat man beobachtet, dass bei diesen Drehzahlen der Schaum, der
anfänglich
schnell gebildet wird, über
die Zentrifugalkraft gegen die Wände
des Behälters
gedrückt wird,
und sich somit weg von dem Rührglied
bewegt, so dass ein erheblicher Teil des Schaums nicht länger gerührt wird.
Um dieses Problem zu überwinden, ist
das Rühren
diskontinuierlich, um den oben erwähnten Zentrifugaleffekt regelmäßig zu unterbrechen.
Diese regelmäßigen Unterbrechungen,
die vorzugsweise eine Frequenz in der Größenordnung von 0,3 bis 0,5
Hz haben, ermöglichen
es somit dem Schaum, wieder hinab zu steigen und in Kontakt mit dem
drehenden Rührglied
zu kommen, um wieder gerührt
zu werden, sobald das Rühren
wieder beginnt. Es ist in dieser Hinsicht klar, dass das rotierende,
Rühren
wieder in derselben Rotationsrichtung oder in der entgegengesetzten
Richtung starten kann. Als Hinweis dauert der Schaumbildungsschritt ungefähr 5 bis
15 Sekunden für
ein Flüssigkeitsvolumen
von 40 bis 80 Milliliter.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum
Zubereiten von Schaum aus einer Lebensmittelflüssigkeit auf Milchbasis zur
Zubereitung eines Getränks,
wie zum Beispiel einem Cappuccino, mit einem Behälter zum Aufnehmen der Nahrungsmittelflüssigkeit,
einem Rahmen mit einer Halterung für den Behälter, wobei die Halterung einer
Heizvorrichtung zum Heizen der Nahrungsmittelflüssigkeit zugeordnet ist, die
in dem Behälter
enthalten ist, wenn der Behälter
auf der Halterung angeordnet ist, Rührmittel, die sich zumindest zum
Teil in den Behälter erstrecken,
Mittel zum Antreiben der Rührmittel,
und Steuermittel, die ausgelegt sind, die Heizvorrichtung und die
Antriebsmittel zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen
mit einer mobilen Abdeckung verbunden ist, die oberhalb des Behälters verläuft, dass
die Antriebsmittel in der Abdeckung angeordnet sind, und dass die
Abdeckung zwischen einer ersten Stellung, in der die Antriebsmittel
an die Rührmittel
angeschlossen sind, und einer zweiten Stellung beweglich ist, in
der die Antriebsmittel von den Rührmitteln
abgekoppelt sind.
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Das
Prinzip des Verbindens der Antriebsmittel mit den Rührmitteln,
wie definiert, ermöglicht
es, dass die Vorrichtung hygienischer bleiben kann, insbesondere,
indem die Rührmittel
nach der Verwendung in dem Behälter
gehalten werden, was verhindert, dass Flüssigkeit oder Schaum auf das
Heizelement tropft und somit das letztere verdreckt, oder unerwünschte Brandgerüche abgibt.
Die Rührmittel können somit
leichter gereinigt werden. Das Ankoppeln ist auch schneller und
die Vorrichtung ist somit bequemer zu verwenden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführung
sind die Steuermittel ausgelegt, eine Flüssigkeitsmenge zu erwärmen, um
sie nahe zu einem gewünschten Temperaturwert
zu bringen, während
die Flüssigkeitsmenge
mit einer ersten Drehzahl während
einer ersten Phase gerührt
wird, und um die Flüssigkeitsmenge
mit einer zweiten Drehzahl, die höher ist als die erste Drehzahl
ist, während
einer zweiten Phase zu rühren,
und sie umfassen eine Wahlvorrichtung zum Anpassen der Menge an
Heizenergie, die während
der ersten Phase zugeführt
wird, als eine Funktion der Menge an Flüssigkeit.
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Somit
ist es möglich,
automatisch die Dauer der ersten und der zweiten Rührperioden
zu programmieren und den Übergang
von einer Periode auf die andere; zusätzlich zu der Frequenz der
Unterbrechung und Richtungsänderung
an. Derartiges Programmieren kann geschehen, indem ein Programm unter
Verwendung eines Mikrokontrollers als eine Funktion der Kapazität des Behälters gespeichert wird.
Wenn der Behälter
für ein
oder zwei Tassen bereitgestellt wird, ist es sehr leicht, im Voraus
die Dauer, die Rotation und die Frequenzeinstellungen für die richtige
Temperatur und das richtige Schaumbilden der Flüssigkeit vorherzusehen, ohne
eine Temperaturregulierung verwenden zu müssen. Diese Herstellungsprogramme
oder -zyklen können
einfach angeschaltet werden, indem die Steuertasten betätigt werden,
die jeweils bestimmten Volumen an Flüssigkeit, das aufzuschäumen ist,
zugeordnet sind.
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Zusätzlich zu
der Heizzeitsteuerung, der Steuerung der Rührzeit bei einer ersten Drehzahl
und der Steuerung der Rührzeit
bei einer zweiten Drehzahl, wobei das Rotieren der Rührmittel
eingesetzt wird, können
die Steuermittel sowohl die Änderung der
Rotationsrichtung der letzteren als auch die Frequenz derartiger Änderungen
steuern.
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Der
Behälter
ist vorteilhafterweise entfernbar und einer Abdeckung zugeordnet,
die die Rührmittel trägt. Solche
Elemente, die in Kontakt mit der Nahrungsmittelflüssigkeit
geraten, können
somit in spülmaschinenfesten
Materialien vorgesehen werden, und sind somit leicht zu reinigen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführung
der Erfindung umfasst die Vorrichtung Temperaturdetektionsmittel,
und die Steuer- und Kontrollmittel sind angeordnet, um die Antriebsmittel
auf zumindest zwei Drehzahlwerte als eine Funktion des detektierten Temperaturwerts
zu steuern.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus dem Lesen der Beschreibung
einer beispielhaften Ausführung
klar, die nur zur nicht beschränkenden
Erläuterung
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen angegeben ist, wobei:
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1 eine
allgemeine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Zubereiten
von Schaum gemäß der Erfindung
zeigt, und
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die 2 und 3 Querschnittsansichten der
Vorrichtung zum Zubereiten von Schaum gemäß der Erfindung zeigen, dargestellt
in der Betriebsstellung bzw. in der Ruhestellung.
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Mit
Bezug auf die 1 bis 3 wird eine Vorrichtung
gemäß der Erfindung
zum Zubereiten von Schaum aus einer Nahrungsmittelflüssigkeit
auf Milchbasis gezeigt, die durch das allgemeine Bezugszeichen 1 bezeichnet
wird. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Behälter 2 zum
Aufnehmen einer Nahrungsmittelflüssigkeit,
typischerweise Milch, aus der der Schaum zubereitet werden wird.
Bei dem dargestellten Beispiel hat der Behälter 2 die Form eines
im Großen
und Ganzen zylindrischen Topfs mit einem leicht konisch erweiterten
Abschnitt, der mit einem Schnabel versehen ist (nicht gezeigt).
Der Behälter 2 kann
aus irgendeinem Material ausgebildet sein, das Temperaturen in der
Größenordnung
von 200°C
widersteht, zum Beispiel Pyrex-Glas oder ähnliches. Andere geometrische
Formen können
natürlich
für den
Behälter
in Erwägung
gezogen werden. Es ist klar, dass bei diesem Ausführungsbeispiel
der Behälter 2 drei
Füllmarkierungen 2a, 2b und 2c zum
Bestimmen von drei Füllniveaus
des Behälters 2 umfasst.
Ein Handgriff (nicht gezeigt), der an dem Behälter befestigt ist, zum Beispiel
durch eine Metallverbindung, kann in Erwägung gezogen werden, um das Handhaben
davon zu erleichtern.
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Die
Vorrichtung umfasst ferner einen Rahmen 4, der mit einer
Halterung 6 versehen ist, die eine Oberfläche 6a mit
im Wesentlichen komplementären
Abmessungen und Formen zu der Bodenfläche des Behälters 2 aufweist,
um den letzteren aufzunehmen und zu positionieren. Für diesen
Zweck ist die Oberfläche
der Halterung 6a angeordnet, um leicht in Bezug auf die
obere Oberfläche
der Halterung 6 rückversetzt
zu sein. Der Behälter 2 ist
somit entfernbar an der Halterung 6 des Rahmens 4 montiert.
Die Oberfläche 6a der
Halterung 6 steht in einer thermischen Beziehung zu einem
elektrischen Heizelement 8 zum Erhitzen der Nahrungsmittelflüssigkeit,
die in dem Behälter 2 enthalten
ist. Das Heizelement 8 ist zum Beispiel aus einer Widerstandsheizplatte
oder einer Halogenlampe ausgebildet. In dem letzteren Fall ist es
klar, dass die Halterungsoberfläche 6a aus einer
Glaskeramikplatte ausgebildet ist, unterhalb der die Halogenlampe
angeordnet ist. Ohne Angabe ist es klar, dass jede andere Art an
elektrischem Heizkörper
in Erwägung
gezogen werden kann. Das Heizelement hat hinreichende Leistung,
um schnell eine Menge an Nahrungsmittelflüssigkeit von 40 ml bis 80 ml
auf eine Temperatur zu erhitzen, die zwischen 60°C und 85°C liegt, zum Beispiel mit einer
Leistung, die zwischen 600 und 2300 W liegt.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst ferner mechanische Rührmittel 10,
die sich zumindest zum Teil in dem Behälter 2 erstrecken.
Die Rührmittel 10 sind von
der rotierenden Art und umfassen eine Stange 10a, die an
ihrem distalen Ende mit einem Rühr kopf 10b versehen
ist, der sich in die Nähe
von dem Boden des Behälters 2 erstreckt.
Typischerweise umfasst der Rührkopf 10b eine
ringförmige
Schraubenfeder. Gemäß einer
Variante, die nicht gezeigt ist, kann der Rührkopf eine Vielzahl von radialen
und vertikalen Flügeln
umfassen. Die Figuren zeigen auch, dass bei diesem Beispiel die
Stange 10a einen Kragen 10c umfasst, der ungefähr bei der
Mitte angeordnet ist. Der Kragen 10c ermöglicht es
vorteilhafterweise, dass Flüssigkeit,
die von dem Rührkopf
herabtropft, wiedergewonnen werden kann, wenn die Abdeckung von
dem Behälter 2 entfernt
wird und flach auf ihrer oberen Oberfläche liegt.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
kann man sehen, dass dem Behälter 2 eine
Abdeckung 12 zugeordnet ist, die die Rührmittel 10 trägt. Genauer
ist die Stange 10a drehbar über ihr proximales Ende in der
Abdeckung 12 montiert. Das Ende der Stange 10a tritt
durch die Abdeckung, um sich außerhalb
des Behälters
zu erstrecken, wenn die Abdeckung den letzteren verschließt. Dieses
Ende umfasst ein aufnehmendes Kupplungsteil 14 zum Zusammenwirken mit
einem entsprechenden eindringenden Kupplungsteil 16, das
an die Mittel 18 zum Antreiben der Rührmittel 10 angeschlossen
ist. Vorteilhafterweise wird das Kuppeln der Antriebsmittel über Reibung
erreicht, zum Beispiel von der Konus-auf-Konusart.
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Die
Antriebsmittel 18 sind typischerweise in der Form eines
elektrischen Motors mit zwei Rotationsrichtungen ausgebildet, der
fähig ist,
in Drehzahlbereichen von 500 bis 10000 U/min zu rotieren. Diese
Antriebsmittel 18 sind auf eine mobile Abdeckung 20 montiert,
die mit dem Rahmen 4 verbunden ist und sich über den
Behälter 2 erstreckt.
Die Abdeckung 20 ist montiert, um auf dem Rahmen 4 mobil
zu sein, so dass sie sich zwischen einer ersten Stellung (2), in der
die Antriebsmittel 18 an die Rührmittel 10 gekoppelt
sind, und einer zweiten Stellung (3) drehen
kann, in der die Antriebsmittel von den Rührmitteln 10 abgekoppelt
sind, und in der der Behälter 2 aus
der Vorrichtung 1 entfernt werden kann.
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Es
ist in dieser Hinsicht klar, dass der Abdeckung Verriegelmittel 22 zugeordnet
ist, die vorgesehen sind, um die Abdeckung 20 in der ersten
bzw. zweiten Stellung zu halten. Die Verriegelungsmittel 22 haben
vorliegend die Form eines angelenkten Hakens 22a, der an
der Abdeckung 20 befestigt ist, zusammenwirkend mit einem
Stift 22b, der an dem Rahmen 4 befestigt ist.
Der Haken 22a kann betätigt werden,
um über
ein Kniehebelgetriebe 23 zu verriegeln oder zu entriegeln,
wobei ein Hebel 23a davon mit dem Haken 22a und
der andere Hebel 23b davon mit einem Steuerglied verbunden
ist, das von außerhalb
der Abdeckung 4 zugänglich
ist, wobei der Hebel 23b auf dem Stift 23c liegt,
der in der Abdeckung gesichert ist.
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Die
Vorrichtung 2 umfasst ferner Steuermittel 24,
die in dem Rahmen 4 angeordnet und ausgelegt sind, um die
Steuerung des Heizkörpers 8 und
der Antriebsmittel 18 zu verwalten. Genauer sind die Steuermittel
ausgelegt, die Menge an Flüssigkeit
zu erhitzen, um sie in die Nähe
zu einem gewünschten Temperaturwert
zu bringen, während
die Menge an Flüssigkeit
bei einer ersten Drehzahl während
einer ersten Phase gerührt
wird, und zum Rühren
der Menge an Flüssigkeit
mit einer zweiten Drehzahl, die höher als die erste Drehzahl
ist, während
einer zweiten Phase. Da die Heiz- und Rührbedingungen der Nahrungsmittelflüssigkeit
von der Menge an Nahrungsmittelflüssigkeit abhängen, die
in dem Behälter 2 enthalten
ist, umfassen die Steuermittel 24 einen Mikrokontroller,
der an einen Motor 18 angeschlossen ist, und an ein Heizelement,
und geeignet programmiert ist, um einen oder mehrere Schaumzubereitungszyklen
als eine Funktion der Menge an aufzuschäumender Flüssigkeit programmiert ist.
Die Steuerung dieser Zyklen wird begonnen, indem Steuertasten 26a, 26b, 26c betätigt werden,
wobei jede dieser Tasten der Steuerung durch den Mikroprozessor
eines Schaumzubereitungszyklus für
eine bestimmte Menge an Flüssigkeit
entspricht. Bei dem gezeigten Beispiel sind die Steuertasten drei
an der Zahl und entsprechen jeweils dem Anschalten eines Schaumzubereitungszyklus
für die
drei Mengen an Flüssigkeit, die
durch die drei Mengenmarkierungen 2a, 2b und 2c von
dem Behälter 2 definiert
sind. Diese Steuertasten 26a, 26b, 26c bilden
daher die Auswahlmittel zum Anpassen der Menge an Heizenergie, die
während
der ersten Phase des Schaumzubereitungszyklus und der Dauer der
zweiten Phase als eine Funktion der Menge an Flüssigkeit in dem Behälter 2 zugeführt wird.
Die Heizenergie kann leicht entweder durch Einstellen der Leistung
und/oder der Heizzeit angepasst werden.
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Typischerweise
können
die beiden Drehzahlwerte erhalten werden, indem unmittelbar auf
die Steuerung des elektrischen Motors eingewirkt wird, indem die
Frequenz des Steuersignals variiert wird, das von dem Mikrokontroller
gesendet wird. Gemäß einer
Variante könnte
man auch in Erwägung
ziehen, die Drehzahl mechanisch durch Variieren eines Getriebeverhältnisses
zu variieren, das zwischen dem Motorausgang und den Rührmitteln
angeordnet ist.
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Die
elektrischen Elemente der Vorrichtung 1 werden über eine
Anschlusssteckverbindung 28 gespeist, die an dem Rahmen
befestigt ist und dazu gedacht ist, über eine herkömmliche Anschlussleitung an
die Hauptversorgung angeschlossen zu werden.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
zum Zubereiten von Schaum aus einer bestimmten Nahrungsmittelflüssigkeit,
in diesem Fall Milch, wird nun unter Verwendung der Vorrichtung 1 beschrieben,
die gemäß der Erfindung
ist und in den 1 und 2 dargestellt
ist.
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Zuerst
wird eine Menge an Milch entsprechend einer der drei durch die Markierungslinien 2a, 2b und 2c markierten
Mengen in den Behälter 2 gegossen.
Der Behälter 2 wird
dann mittels der Abdeckung 12 verschlossen, die die Rührmittel 10 trägt. Der
Behälter 2 wird
dann auf der Halteoberfläche 6a angeordnet,
wobei die Abdeckung 20 der Vorrichtung 1 zuvor
in der offenen Stellung (2) angeordnet wurde. Die Abdeckung 20 wird
dann gekippt (1). Das bewirkt, dass das eindringende
Kupplungsteil 16, das mit den Antriebsmitteln verbunden
ist, reibend in das aufnehmende Kupplungsteil 14 passt, das
an den Rührmitteln 10 befestigt
ist, und aus der Abdeckung 12 des Behälters 2 auftaucht.
Sobald man in dieser Konfiguration ist, können die Steuertasten 26a, 26b oder 26c entsprechend
der Menge an Flüssigkeit,
die in dem Behälter 2 enthalten
ist, betätigt
werden. Eine derartige Betätigung
schaltet den Schaumzubereitungszyklus entsprechend der Menge an
ausgewählter
Flüssigkeit
an, wobei dieser Zyklus durch die Steuermittel 24 gesteuert
wird.
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Während einer
ersten Phase des Zubereitungszyklus schalten die Steuermittel 24 jeweils
das Heizelement 8 und den Motor 18 an, um die
Menge an Wärmeenergie
zuzuführen,
die notwendig ist, um die Menge an ausgewählter Flüssigkeit auf einen gewünschten
Temperaturwert zu bringen, und um die Menge an Flüssigkeit
mit einer ersten Rührdrehzahl mechanisch
zu rühren,
die niedriger als die Schaumerzeugungsdrehzahl ist. Typischerweise
liegt die gewünschte
Temperatur zum Erleichtern der Bildung von Milchschaum in der Größenordnung
von 60 bis 70°C,
und die erste Rührdrehzahl
liegt zwischen 500 und 1500 U/min und ist vorzugsweise in der Größenordnung
von 800 U/min. Das Rühren
bei einer relativ niedrigen Drehzahl homogenisiert die Temperatur der
Milch in dem Behälter,
was das Bilden von Schichten verschiedener Temperaturen verhindert, und
insbesondere, dass die unterste Schicht anbrennt und an dem Boden
des Behälters
anhaftet, während
die gewünschte
Temperaturzunahme aktiviert wird.
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Sobald
die Menge an Heizenergie, die der Menge an ausgewählter Flüssigkeit
entspricht, den gewünschten
Wert erreicht hat, stellt der Mikrokontroller den Befehl des Heizelements 8 ein,
um die Menge an Nahrungsmittelflüssigkeit
auf dem gewünschten
Temperaturwert zu halten und löst
den Eintritt in eine zweite Phase aus, während der der Schaum zubereitet
wird. Zu diesem Zweck sendet der Mikrokontroller ein Signal zu dem
Motor 18, um den letzteren bei einer zweiten Rührdrehzahl
anzutreiben, die zur Schaumbildung geeignet ist. Diese Drehzahl
liegt typischerweise zwischen 3000 und 10000 U/min und vorzugsweise
in der Größenordnung
von 5000 U/min. Die Dauer von dieser zweiten Phase, die durch den
Mikrokontroller gesteuert wird, variiert gemäß der Menge an ausgewählter Flüssigkeit.
Typischerweise liegt die Dauer von dieser zweiten Phase für eine Menge
an Flüssigkeit
von 40 bis 80 ml in der Größenordnung
von 5 bis 15 Sekunden, was eine zuzubereitende Schaumphase in der
Größenordnung
von 30% bis 60% Schaum bezüglich
der flüssigen
Phase ermöglicht.
Vorzugsweise ist der Mikrokontroller programmiert, um das Rühren während dieser
zweiten Zubereitungsphase auf eine diskontinuierliche Weise anzutreiben,
oder in anderen Worten, um das Rühren
während
dieser Phase regelmäßig zu unterbrechen
und wieder zu starten, um die Schaumbildung zu optimieren. Typischerweise
ist die Unterbrechungsfrequenz in der Größenordnung von 0,3 bis 0,5
Hz. Vorzugsweise kann der Mikrokontroller derart programmiert werden,
dass das Rührglied 10 seine
Richtung der Rotation nach jeder Unterbrechung während dieser zweiten Phase ändert. Sobald die
zweite Phase beendet wurde, befiehlt der Mikrokontroller das automatische
Anhalten der Vorrichtung 1. Dann muss die Abdeckung 2 nur
entriegelt werden, in ihre geöffnete
Stellung geneigt werden, und der Behälter 2, der den Schaum
enthält,
kann entfernt werden.
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Die
Erfindung ist natürlich
auf das vorher beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt,
und es ist klar, dass verschiedene Änderungen und/oder Verbesserungen,
die dem Fachmann auf dem Gebiet klar sind, gemacht werden könnten, ohne
den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert
ist. Insbesondere, um die Zentrifugalwirkung während des Rührens zu begrenzen, könnten die
Rührmittel 10 auch
von oben nach unten und/oder in einer Querebene bewegt werden, um
den Schaum zurück
in Kontakt mit den Rührmitteln
zu bringen. Zweite Rührmittel
könnten
auch verwendet werden, die in Abhängigkeit von der Geometrie
des Behälters
auf demselben Niveau wie die ersten Mittel oder auf verschiedenen
Niveaus angeordnet sein können.
Es sollte auch klar sein, dass das Heizen während der zweiten Schaumzubereitungsphase
unterbrochen werden könnte.
Genauso könnte
der Übergang
von einer ersten Rührdrehzahl
auf eine zweite Rührdrehzahl
bei dem Verfahren gemäß der Erfindung
allmählich
geschehen, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
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Gemäß einer
alternativen Ausführung
kann der Mikrokontroller Mittel zum Detektieren der Temperatur (nicht
gezeigt) der Nahrungsmittelflüssigkeit zugeordnet
sein, um die Motormittel 18 in Übereinstimmung mit zumindest
zwei Drehzahlwerten anzusteuern, als eine Funktion des detektierten
Temperaturwerts. Die Temperaturdetektionsmittel umfassen typischerweise
einen Wärmeschalter,
der dem Heizelement zugeordnet ist, und der es dem Letzteren ermöglicht,
angeschaltet zu werden, sobald eine vorbestimmte gewünschte Temperatur
erreicht wurde. In diesem Fall wird die Temperatur der Flüssigkeit
indirekt gemessen. Man könnte
auch in Erwägung
ziehen, einen Temperatursensor in dem Behälter anzuordnen, zum Beispiel
befestigt an den Rührmitteln, um
eine unmittelbare Flüssigkeitstemperaturmessung
zu erhalten. Gemäß dieser
Variante senden die Temperaturdetektionsmittel regelmäßig ein
Signal, das repräsentativ
für die
Temperatur ist, zu dem Mikrokontroller während der ersten Phase. Sobald
die Temperatur einen gewünschten
Wert erreicht hat, übernimmt
der Mikrokontroller die Steuerung des Heizelements 8, um
die Nahrungsmittelflüssigkeit
auf der gewünschten
Temperatur zu halten, und löst
den Eintritt in die zweite Phase aus, während der der Schaum zubereitet
werden wird, wobei der Mikrokontroller dann ein Signal zu dem Motor 18 sendet,
den Letzteren mit einer zweiten Rührdrehzahl anzutreiben, die
zum Bilden von Schaum geeignet ist.