ВСПЕНИВАТЕЛЬ МОЛОКА
MILK FOAMER

Уровень техники
Вспениватели молока достаточно хорошо известны. Вспененное или аэрированное молоко, как правило, присутствует в горячих напитках, например различных видах кофе и чая. Известно, что вспенивание молока обеспечивается посредством введения пара в резервуар с молоком, либо в результате интенсивного перемешивания молока в резервуаре. Магнитные мешалки также хорошо известны. Настоящее изобретение направлено на усовершенствование существующих технологий, имеющих отношение к вспениванию молока, а именно на усовершенствование перемешивающего диска, улучшение регулировки нагрева, а также на усовершенствование способа перемешивания и сохранения молока.
Вспенивающий диск должен надежно удерживаться при вращении и легко извлекаться для очистки и хранения. Вспенивающий диск вращается вокруг короткого цилиндрического вала. Конструкция некоторых вспенивающих дисков согласно известному уровню техники позволяет установить их неправильно, т.е. обратной стороной, следствием чего является нарушение нормального режима работы диска. Некоторые диски согласно известному уровню техники в процессе работы при вращении с максимально возможной скоростью вибрируют или колеблются.
Раскрытие изобретения
Одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть, по меньшей мере, некоторые недостатки вспенивающих дисков согласно известному уровню техники.
Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить усовершенствованную магнитную мешалку и минимизировать возможность ее отказа в работе при проведении вспенивания.
Следующая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить базу, обеспечивающую индукционный нагрев.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы предложить усовершенствованную крышку для резервуара, в котором проводится вспенивание.
Предлагаемый вспениватель молока подробно описывается ниже.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет хорошо понятно из приведенного ниже описания со ссылками на прилагаемые чертежи,
где на фиг.1 показан вспениватель молока согласно настоящему изобретению, вид в поперечном разрезе;
на фиг.2 показаны резервуар для вспенивания и магнитная мешалка, вид в поперечном разрезе;
на фиг.3 подробно показана магнитная мешалка, установленная на фиксирующей оси, вид в поперечном разрезе;
на фиг.4 показаны держатели, размещенные на внешней поверхности базы вспенивателя, с установленными на хранение мешалками, вид в перспективе;
на фиг.5 показана верхняя часть резервуара для вспенивания, на котором установлена крышка с извлеченной пробкой, вид в перспективе;
на фиг.6 показана база вспенивателя, на которой установлен съемный кувшин, местный вид в поперечном разрезе;
на фиг.7 подробно показаны мешалка, ось, магнитная головка, заглушенная втулка и мотор, вид в поперечном разрезе;
на фиг.8 показан вспенивающий диск, вид в перспективе;
на фиг.9 показан диск, изображенный на фиг.1, вид сверху;
на фиг.10 показан диск, изображенный на фиг.1 и 2, вид сбоку;
на фиг.11 показан диск, изображенный на фиг.1-3, вид сбоку в поперечном разрезе;
на фиг.12 показаны кувшин для вспенивания и диск перед установкой диска в кувшине, вид в поперечном разрезе;
на фиг.13 - то же, с установленным диском.
Осуществление изобретения
Как показано на фиг.1, вспениватель 10 молока содержит базу 11 и съемный кувшин 12 из нержавеющей стали. Кувшин имеет прозрачную крышку 13 из полимерного материала. База содержит внутреннее отделение 14, средства 15 управления, которыми манипулирует пользователь, и седло 16 из полимерного материала, доступное сверху базы и предназначенное для установки кувшина 12 из нержавеющей стали.
Для максимизации или оптимизации объема кувшина 12, внутренний и наружный диаметры кувшина увеличиваются от меньшего диаметра в его первом участке 17, вмещающемся в седло 16, до большего диаметра в его верхнем участке 18, возвышающемся над верхней поверхностью 19 базы. Плавный переходный участок 20 соединяет участок 17 меньшего диаметра с участком 18 большего диаметра кувшина 12. Форма седла 16 соответствует форме участков кувшина, которые вмещаются в седло.
В центре седла расположена полая заглушенная втулка 21, в полости которой вращается магнитная головка 22, приводимая в действие электромотором 23, расположенным во внутреннем отделении 14 базы. Электромотор 23 может представлять собой мотор с нерегулируемой скоростью или мотор с регулируемой скоростью.
Средства 15 управления, которыми манипулирует пользователь, содержат вращающийся диск или поворотную ручку 24. Поворотная ручка 24 содержит центральную нажимную кнопку 25. Поворотной ручкой 24 можно регулировать ток, подводимый к индукционной катушке 26, которая окружает седло 16 и расположена во внутреннем отделении 14 базы. Нажимная кнопка 25 является общим выключателем электропитания устройства. С помощью поворотной ручки 24 можно задать уставку на полное отключение подаваемого к индукционной катушке 26 тока, чтобы к молоку, перемешиваемому в кувшине мешалкой, приводимой в действие мотором, не подводилось тепло посредством индукционной катушки 26. При достижении температуры, установленной пользователем, отключается подача тока к нагревателю и останавливается перемешивание.
Кроме того, на нижней поверхности или на дне 27 кувшина из нержавеющей стали расположена центральная полая ось 28. Полая ось 28 вмещает внутрь себя заглушенную втулку 21, которая выступает из основания седла 16. Таким образом, когда кувшин установлен в седле базы, вращающаяся магнитная головка 22 находится над дном 27 кувшина. В указанной конструкции магнитную мешалку можно съемно устанавливать на оси 28 (см. фиг.2 и 3).
На наружной поверхности базы выполнено углубление 29 с одним или несколькими выступами 30. Диаметр и конфигурация выступов 30 соответствуют наружным размерам и конфигурации оси 28. Таким образом, магнитная мешалка, которая насаживается на полую ось 28, также может насаживаться на выступ 30 и удерживаться на нем при хранении. Углубление 29 имеет такую глубину, чтобы магнитные мешалки, удерживаемые выступами 30, по меньшей мере, частично скрывались в нем.
Металлический кувшин 12 снабжен, предпочтительно, прозрачной крышкой 13 из полимерного материала. Крышка 13 имеет кольцевой обод 31, который входит в открытую горловину 32 кувшина. Обод имеет круговую канавку 33, в которую вмещается полимерное уплотнение 34. Полимерное уплотнение имеет, по меньшей мере, один кольцевой буртик V-образной формы, который контактирует с внутренней поверхностью кувшина. Полимерное уплотнение 34 препятствует вытеканию молока из кувшина во время вспенивания и способствует установке и удержанию крышки. Особенностью крышки является выполненная за одно целое с ней центральная воронка 35, через которую в кувшин можно загрузить порошкообразные или жидкие ингредиенты, не снимая крышку. В воронку 35 вставляется отдельная прозрачная пробка 36 из полимерного материала. Пробка 36, как правило, содержит цилиндрический корпус 38, который с одного конца образует единое целое с круглой крышкой 37 и с противоположенного конца имеет открытую горловину 39, которая при установке крышки обращена вниз. К тому же, корпус 38 пробки может использоваться в качестве калиброванной или некалиброванной мерной емкости для добавления порошков или жидкостей к содержимому кувшина.
Как показано на фиг.2, металлический кувшин 12, предпочтительно, из нержавеющей стали также содержит наружный выступ 38 и консоль 39 для поддержания наружной ручки 40. Резьбовой крепежный элемент 41 используется для закрепления ручки 40 на консоли 39. В центре нижней поверхности или дна 27 кувшина расположена полая ось 28. Во внутреннюю полость оси 28 обеспечивается доступ через отверстие 42, сформированное на нижней стороне кувшина. Таким образом, в полость оси 28 обеспечен доступ только с наружной нижней поверхности кувшина. Кроме того, верхний кольцевой край 43 оси 28 скруглен, и чуть ниже его или рядом с ним расположена кольцевая канавка 44. Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения кувшин также содержит разливочный желоб или разливочный носик 45, выполненный за одно целое с кувшином.
Конструкция магнитной мешалки 46 описывается со ссылкой на фиг.2 и 3. Показанная на чертежах мешалка имеет отформованный корпус с центральным сквозным отверстием 47. Размер отверстия 47 позволяет насаживать мешалку на ось 28. Корпус мешалки также содержит кольцевой рабочий фланец 48, предпочтительно расположенный на нижнем конце мешалки. Кроме того, мешалка содержит зажимное кольцо 49, расположенное на другом конце мешалки, напротив рабочего фланца 48. Между рабочим фланцем 48 и зажимным кольцом 49 проходит шейка 50. Шейка 50 содержит один или несколько эластичных выступов 51, каждый из которых, предпочтительно, содержит на конце обращенный внутрь буртик 52. В свободном или нерабочем положении мешалки эффективный внутренний диаметр, определяемый обращенным внутрь валиком 52, меньше диаметра корпуса 53 оси 28, но больше диаметра корпуса в наиболее суженном участке 54 (наименьшего наружного диаметра), т.е. в кольцевой канавке 44. Согласно указанной конструкции мешалки кольцевая канавка 44 в поперечном сечении имеет форму вогнутой буквы "C". Следует отметить, что канавка в поперечном сечении может иметь другую форму. При посадке мешалки на ось выступы 51, являясь эластичными, изгибаются, проходя по скругленному краю 43 оси, и расправляются, садясь в канавку 44, при этом буртик или буртики 52 выступов располагаются в канавке 44. Поскольку выступы являются эластичными, мешалка легко насаживается на ось и снимается с оси под давлением пальца. Между мешалкой и осью имеется зазор, который позволяет мешалке свободно вращаться под действием вращающейся магнитной головки 22. Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения размер рабочего фланца, формуемого вместе с магнитами, выбирается с учетом размера одного или нескольких магнитов, которые магнитно сцепляются с магнитной головкой 22. Конфигурация рабочего фланца 48 зависит от степени и интенсивности перемешивания, которое должна выполнять мешалка.
Как показано на фиг.3, рабочий фланец 48 выступает за пределы шейки 50 и содержит множество ребер 60 и пазов 61, посредством которых воздух вовлекается во вспениваемое молоко. Магнитная мешалка указанного типа идеально подходит для трудно вспениваемых напитков, таких как капучино. Согласно указанному варианту осуществления изобретения установленная магнитная мешалка 46, как показано на фиг.3, находится чуть выше дна 27 кувшина и возвышается над верхней поверхностью 62 полой оси 28.
На фиг.4 (и на фиг.1) показано гнездо 29, выполненное на наружной поверхности базы вспенивателя, которое предназначено для вмещения на хранение одной или нескольких магнитных мешалок 46, 63. Гнездо 29 имеет два участка 64 овальной формы, каждый из которых переходит в пару боковых пальцевых выемок 65. В этом примере пары пальцевых выемок 65 расположены одна над другой. Показаны выступы 30, расположенные в вертикальном направлении, один над другим. Каждый выступ 30 предназначен для удержания одной мешалки.
На фиг.4 также представлена мешалка второго типа, обозначенная ссылочной позицией 63. Отличительной чертой указанной мешалки второго типа является гладкий рабочий фланец 66, который не содержит множества ребер 60 и пазов 61, сформированных на другой мешалке 46. На указанном чертеже видно, что общий диаметр рабочего фланца 66 значительно меньше эффективного диаметра рабочего фланца 48 другой мешалки. Мешалка второго типа перемешивает жидкость эффективно, но вовлекает в жидкость меньше воздуха по сравнению с мешалкой 46. Зажимное кольцо 49 мешалок, размещенных на выступах 30, выдается из наружной поверхности 67 базы 11.
Как показано на фиг.5, пробка 36 может иметь один или несколько вырезов или выемок 70 для пальцев, позволяющих пользователю вынуть пробку, вставленную в отверстие 71, выполненное на верхней поверхности крышки 13. Согласно фиг.1 и 5 пробка 36 устанавливается в воронке 35 так, чтобы верхняя поверхность пробки 36 была заподлицо с верхней поверхностью крышки 13. На фиг.5 также показано, что нижний обод цилиндрического корпуса 38 пробки снабжен охватываемыми элементами 72 байонетного замка, которые должны сопрягаться с охватывающими элементами 73 байонетного замка, сформированными в концевой части воронки 35. Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения на верхней поверхности крышки сформировано за одно целое с ней вертикально расположенное захватное кольцо 74 с отверстием 75 по размеру пальца. Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения край захватного кольца 74 может совпадать с краем 76 крышки 13 или немного выступать за его пределы.
Как показано на фиг.6, на нижней поверхности 80 седла 16 или в дне седла 16 выполнено отверстие для установки термоизмерительного прибора, например термистора 81. Под действием пружины 82 термистор поджимается к кувшину 12, чтобы был установлен оптимальный контакт с нижней поверхностью кувшина. Термистор 81 взаимодействует с микропроцессором и ручкой 24 управления, которой манипулирует пользователь, для переключения или регулировки мощности, подаваемой к индукционной катушке 26 с целью повышения температуры содержимого кувшина. Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения микропроцессор, в соответствии с показателями температуры, о которых свидетельствует выходной сигнал термистора, отключает в установленное время мощность, подаваемую к индукционной катушке, чтобы обеспечивалась требуемую температуру. Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения процессор подводит к индукционной катушке общую мощность около 500 Вт, независимо от температуры, выбранной пользователем на круговой шкале, например, потенциометра. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения интегральная схема микропроцессора может определить конкретное время, когда должна быть уменьшена подаваемая мощность, или промежуток времени, необходимый для достижения требуемой температуры при полной подаваемой мощности, на основании задаваемого времени или температурного интервала. Задаваемое время может быть получено на основании алгоритма или найдено в справочной таблице. Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения ручка, которой манипулирует пользователь, или потенциометр, имеет уставку «холодное перемешивание», согласно которой микропроцессор подает ток только к двигателю, приводящему в действие магнитную головку. При такой уставке к индукционной катушке не подается мощность, в результате чего содержимое кувшина не нагревается. При указанном режиме можно провести вспенивание молока и избежать образования поверхностной пленки, которая может возникнуть при остывании горячего молока. Указанный режим можно использовать для смешивания холодного молока с порошковыми или жидкими ингредиентами с целью приготовления холодных напитков. Согласно предпочтительным вариантам осуществления изобретения максимальная емкость кувшина составляет около 750 мл и минимальная емкость составляет около 250 мл. Вспениватель обычно работает в температурном диапазоне от примерно 45°C до примерно 75°C.
На фиг.7 представлен подробный вид в поперечном разрезе вспенивающей мешалки 46 с магнитами 55, насаженной на ось 28. Ось 28 соединена с дном кувшина 27. На чертеже видно, что в полую ось 28 вмещается заглушенная втулка 21. Заглушенная втулка, во внутренней полости которой вращается магнитная головка 22, закреплена во внутреннем отделении 14 базы.
На фиг.8 представлен вариант вспенивающего диска 110, содержащего центральную втулку 111 и фланец 112. Фланец может быть выполнен за одно целое с втулкой 111, или может быть закреплен на ней. На одном конце втулки имеется основное отверстие 140 для доступа шпинделя или короткого вала, на котором вращается диск 110. Противоположный конец 113 втулки, по меньшей мере, частично закрыт, благодаря чему не допускается неправильная установка диска, а также после установки диска шпиндель или вал не имеют возможности выступать из этого конца втулки. Согласно указанному варианту создается преграда 114, которая блокирует верхний конец втулки и представляет собой перемычку, имеющую Y-образную форму, которая выполнена за одно целое с втулкой. Расположенные с равными интервалами сквозные отверстия 115 облегчают очистку диска. Согласно указанному варианту на кольцевом наружном ободе 116 фланца 112 имеется множество ребер 117, разделенных промежутками 118. Расположенные таким образом ребра и промежутки способствует захвату воздуха при вращении диска 110. Обод может иметь другую конфигурацию, в зависимости от требуемого перемешивания или вспенивания.
Как показано на фиг.9, фланец 112 в указанном варианте выполнения диска содержит две узкие спицы 120, 121 и две более широкие спицы 122, 123. Спицы соединяют внутренний обод фланца 112 с наружным ободом 116 фланца. Внутри каждой из более широких спиц 122, 123 запрессованы магниты 124, 125.
Как показано на фиг.8-11, втулка 111 может быть отформована отдельно и при установке защелкивается на фланце 112. Для облегчения установки цилиндрическая боковая стенка 130 втулки 111 снабжена одним или несколькими эластичными пальцеобразными выступами 131. В этом примере предусмотрено три пальцеобразных выступа, равномерно расположенных по периметру боковой стенки 130. При посадке фланца каждый пальцеобразный выступ изгибается от точки 141, расположенной чуть ниже средней точки по вертикали втулки, и его верхний конец 142, составляющий приблизительно одну треть размера основного отверстия 140 втулки, направлен к закрытому концу 131 втулки. Было установлено, что три пальцеобразных выступа обеспечивают более стабильные характеристики вращения диска по сравнению с двумя или четырьмя пальцеобразными выступами 131. На свободном конце 143 каждого пальцеобразного выступа имеется горизонтальное ребро или буртик 144, который выступает внутрь втулки. Указанный буртик 144 сцепляется с канавкой, сформированной на коротком валу, который установлен на дне кувшина для вспенивания (см. фиг.12). Как хорошо видно на фиг.8, каждый пальцеобразный выступ 131 также содержит наружный отросток или зуб 145, который используется на конечном этапе сборки диска 110. При сборке диска фланец насаживается на втулку в направлении от закрытого конца 114. Фланец садится на втулку ниже зуба 145, который выступает за край внутреннего отверстия фланца, как показано на фиг.8 и 11. Таким образом, фланец удерживается между зубьями 145 и кольцевым заплечиком 146, расположенным по окружности основного отверстия 140. На фиг.11 также показано, что по периметру внутреннего отверстия 148 втулки 111 равномерно расположены, предпочтительно, три или более вертикальных ребра 147. Внутренний, предпочтительно, скругленный конец каждого вертикального ребра 147 направляет и центрирует вращающийся диск относительно наружной поверхности короткого вала, таким образом уменьшая трение между диском 110 и коротким валом. В центре внутренней поверхности концевой преграждающей перемычки 114 сформирован гребень или выступ, направленный внутрь полости втулки. Скругленный концевой участок гребня 148′ является точкой контакта закрытого конца с верхней поверхностью короткого вала, ограничивая таким образом контакт поверхностей. Гребень 148′ и вертикальные ребра 147 в совокупности уменьшают фрикционное сопротивление при вращении диска и обеспечивают стабильные точки контакта быстро вращающегося диска с коротким валом.
Как показано на фиг.12, кувшин 150 для вспенивания представляет собой резервуар с ручкой 151. Отличительной чертой указанного резервуара является центральное отверстие 153, предусмотренное в дне 152 резервуара для проникновения охватываемого элемента, установленного на базе вспенивателя. Охватываемый элемент содержит вращающиеся магниты, оказывающие воздействие на диск 110. Через отверстие 153 обеспечивается доступ в полость выполненного за одно целое с резервуаром короткого вала 154, вокруг которого вращается диск. Короткий вал 154, предпочтительно, имеет цилиндрическую боковую стенку 155 и кольцевую канавку 156, примыкающую к закрытому верхнему концу 157 короткого вала. Верхняя кромка 158 короткого вала, предпочтительно, скруглена. Соответственно, как показано на фиг.12-13, диск легко устанавливается на коротком валу без каких-либо дополнительных крепежных деталей и легко извлекается. Как показано на фиг.13, буртики 144 каждого пальцеобразного выступа сцепляются с круговой канавкой 156. На фиг.13 видно, что имеется небольшой промежуток между верхней поверхностью 157 короткого вала и нижней поверхностью или нижней стороной закрытого конца 113 диска.
Таким образом, вспенивающий диск согласно настоящему изобретению легко устанавливается и легко извлекается, во время вращения не соскакивает с короткого вала, вращаясь равномерно и стабильно без чрезмерных колебаний или вибрации.
Настоящее изобретение было раскрыто со ссылкой на конкретные детали конструкции, однако их следует рассматривать в качестве примеров, не ограничивающих объем или сущность настоящего изобретения.