用于全自动咖啡机的牛奶输送装置和对应的方法与流程

1.本发明涉及一种牛奶输送装置，其具有用于产生蒸汽流的蒸汽喷嘴和连接在所述蒸汽喷嘴的蒸汽排出开口上的混合室，其中，所述牛奶在进入位置上导入到所述混合室中，进入位置相对于蒸汽流的方向在蒸汽排出开口的上游。这种牛奶输送装置尤其可以应用在全自动咖啡机中，以便输送用于咖啡饮料的牛奶。此外，这种牛奶输送装置也可以用作牛奶发泡装置，以便生产和输送牛奶泡沫。
2.本发明还涉及一种用于借助于由蒸汽喷嘴产生的蒸汽流输送尤其是牛奶泡沫形式的牛奶的相关方法，其中，基于文丘里效应进行牛奶的输送。


背景技术：

3.许多咖啡机，尤其是全自动咖啡机具有如开头所述的用于为特色咖啡制备牛奶的牛奶输送装置。由于泵很昂贵，所以在此采用文丘里原理来输送牛奶：在此，借助于所述蒸汽喷嘴产生负压，以便从容器或类似物中吸取牛奶，在所述混合室中，蒸汽与牛奶混合形成蒸汽
‑
牛奶混合物。
4.文丘里效应在此基于这样的事实，即，在蒸汽喷嘴的流动横截面收缩时，蒸汽流的速度必然上升，这导致压力下降。这些关系通过已知的伯努利方程描述。如果蒸汽流的速度提高，则压力下降到环境压力之下，并且因此产生负压。借助于该负压，可以吸住其它流体、即例如牛奶或者甚至固体。
5.根据应该利用输送装置提供牛奶还是牛奶泡沫，也可以向蒸汽
‑
牛奶混合物供应空气，以便获得牛奶泡沫。如果输送牛奶泡沫，则在此典型地力求牛奶泡沫具有尽可能微孔的品质。
6.ep 2 540 200 a1涉及一种同样基于文丘里效应的牛奶发泡单元。在此，牛奶流动线路或牛奶
‑
空气流动线路形成混合室的一部分。此外，牛奶流动线路或牛奶
‑
空气流动线路在此按照对流原理构造，即具有几乎180度的最大方向改变。由此形成急转弯(spitzkehre)，这种急转弯会特别容易由于滞留的牛奶而沉积污染。
7.fr 2 638 083 a涉及一种牛奶发泡单元，在其中，牛奶线路不通过在结构上限定的进入位置与混合室分隔开。
8.在已知的牛奶输送装置中通常不完美的是，从装置中排出的牛奶或牛奶泡沫的排出射流不紧密。这通常是由于文丘里原理的实施达到其物理极限而造成的。这尤其适用于在蒸汽流的流速恒定时例如为了产生牛奶或者牛奶泡沫的高温而仅以非常小的输送速率输送牛奶的情况。因此，在牛奶流速非常低的情况下，经常会观察到所输送的牛奶流的脉动或者甚至牛奶流的突然中断。


技术实现要素：

9.基于这些观察，本发明的任务是，提供一种牛奶输送装置或相关方法，所述牛奶输送装置或相关方法即使在流速很低的情况下也仍然能够实现稳定的输送。
10.为了解决该任务，根据本发明，对于牛奶输送装置规定权利要求1的特征。因此，尤其是根据本发明，为了解决该任务，对于开头所述类型的牛奶输送装置建议，进入位置借助收缩部形成。通过该收缩部可以构造混合室的结构边界，从而可以更好地防止蒸汽和/或蒸汽
‑
牛奶混合物从混合室回流到牛奶线路中。
11.换句话说，据此建议，牛奶如此进入混合室中，使得在牛奶与蒸汽流合并之前，牛奶在蒸汽流的方向上或沿着蒸汽流行进一段路段。由于牛奶通常作为牛奶流进入混合室，因此在混合室内可以存在这样的区段，在该区段中，还在牛奶流与蒸汽流合并成牛奶
‑
蒸汽流之前，牛奶流与蒸汽流以相同方向流动。
12.因此，进入位置的向上游移位尤其可以理解为这样的布置，在该布置中，进入位置(逆着在蒸汽喷嘴的蒸汽排出开口中的蒸汽流的方向)与蒸汽排出开口间隔开地布置(为此参见图3)。因此，在这种布置中，进入位置相对于蒸汽排出开口和蒸汽流向后移位。
13.在所有这些设计方案中有利的是，还在牛奶流与蒸汽流合并之前，牛奶流的流动方向也可以在蒸汽流的方向上取向。因此，与先前已知的装置不同，牛奶流不再以或多或少的大角度、尤其是以直角到达蒸汽流，而是牛奶流切向地附加到蒸汽流上并且在此由蒸汽流均匀地输送。
14.结果可以观察到，利用根据本发明的解决方案，利用该装置输送的牛奶束或牛奶泡沫束从混合室中更柔和地排出，这尤其是可听觉地感觉到。基于连续的输送速率的这种均匀流出也可以在此在非常低的输送速率下获得，这是因为，通过进入位置的新型布置和与该新型布置相关联的、牛奶流到输送该牛奶流的蒸汽流上的新型引导而更稳定地实现了文丘里原理。
15.根据本发明的解决方案的优点可以通过在从属权利要求中描述的实施方案进一步放大。
16.因此，例如可以设有用于牛奶也或者用于牛奶和空气的混合开口，该混合开口限定进入位置并且通入混合室中。该混合开口现在可以刚好这样取向和/或成形，使得牛奶作为牛奶流在蒸汽流的方向上被引导到蒸汽流上。这种引导尤其可以这样设计，即，在牛奶流接触蒸汽流和/或与蒸汽流合并的区域内，牛奶流的流动方向相对于蒸汽流的流动方向是切向延伸的。在此，在牛奶和蒸汽合并之后，牛奶流的流动方向可以与蒸汽流的流动方向恰好一致，尤其是使得牛奶和蒸汽作为共同的牛奶和蒸汽流继续流动。
17.此外，优选地，可以这样设计所述引导，即，在混合室的处于蒸汽排出开口上游的区域中，牛奶流在蒸汽流的方向上流动、尤其是沿着蒸汽喷嘴的外表面流动。例如，如果蒸汽喷嘴的蒸汽排出开口和所述混合开口指向相同的方向，则这是可能的。
18.优选地，混合开口为此可环形地构造和/或相对于蒸汽喷嘴同心地布置。此外有利的是，混合开口处于蒸汽排出开口的上游。通过这些设计方案尤其可以实现，从蒸汽排出开口排出的蒸汽流被在蒸汽流的方向上流动的由牛奶或由牛奶和空气构成的罩流环形地包络，这导致牛奶特别均匀地输送到混合室中。
19.根据另一优选的设计方案，蒸汽喷嘴的外表面可以至少局部地限制进入位置，也就是说尤其限制所述混合开口。例如，如果混合开口围绕蒸汽喷嘴环形地布置，则这是可能的。
20.收缩部可以将处于混合室上游的抽吸室与混合室分开。这种抽吸室有利于在牛奶
流进入混合室之前进行取向。此外，抽吸室也可以用于将牛奶与空气混合成牛奶和空气流，然后该牛奶和空气流可以通过混合开口进入混合室中。
21.可以特别有利的是，收缩部通过具有恒定开口横截面的收缩区段构成。尤其是，收缩区段可以局部地、尤其是在收缩区段的整个长度上具有恒定的开口横截面。因此，可以建立混合室与牛奶线路相比更好的结构边界。因此，可以特别好地将牛奶混合到蒸汽中。
22.抽吸室也可以环形地包围蒸汽喷嘴，这尤其在使用环形的混合开口时是有利的。
23.尤其非常有利的是，抽吸室和/或蒸汽喷嘴具有用于使牛奶流偏转到蒸汽流方向的偏转面。这是因为利用这种偏转面可以使起初与蒸汽流成角度、尤其是直角延伸的牛奶流在蒸汽流的方向上取向。
24.借助一个或多个偏转面对牛奶流的偏转尤其可以设计成，使得牛奶流已经在蒸汽流的方向上通过混合开口，这导致特别柔和的牛奶输送。
25.为了能够更好地避免由牛奶线路内的滞留的牛奶引起的污物沉积，可以规定，牛奶流或牛奶空气流在进入位置上游的流动引导具有最多120度、尤其最多90度的最大方向改变。备选地或补充地可以规定，流动引导构造成无急转弯的。
26.根据一个特定的设计方案，对于均匀的输送速率进一步有利的是，进入位置和蒸汽排出开口之间的距离大于蒸汽排出开口的净直径和/或混合开口的净宽度和/或蒸汽喷嘴在蒸汽排出开口的部位上的外直径。通过这种设计方案，相应确保了牛奶流与蒸汽流合并而没有较大湍流(如牛奶流在通过混合开口时可能产生该较大湍流)，从而均匀地输送所产生的牛奶和蒸汽流。
27.如果要利用牛奶输送装置输送牛奶泡沫，则可以构造有在蒸汽流动方向上位于混合室下游的雾化室，尤其作为混合室的一部分。用于制造由牛奶和空气组成的气溶胶、即牛奶泡沫的所述雾化室优选可以借助于收缩部与混合室分开。此外，雾化室可以包括用于雾化牛奶的冲击体。该冲击体可以构造有平坦面，该平坦面垂直于蒸汽
‑
牛奶流取向。
28.为了能够产生尽可能微孔的牛奶泡沫，牛奶输送装置可以在混合室与雾化室之间构造有加速区段，以用于加速蒸汽
‑
牛奶混合物。
29.此外，对于牛奶流或牛奶
‑
蒸汽流的均匀输送速率重要的是，在没有较大湍流的情况下发生牛奶与蒸汽的混合。为此建议的是，混合室具有收集且合并蒸汽流和牛奶流的收集漏斗。该收集漏斗优选相对于蒸汽排出开口取向，尤其是这样取向，使得收集漏斗的旋转轴线与蒸汽排出方向重合。此外有利的是，蒸汽漏斗沿蒸汽流动方向收缩。蒸汽漏斗还可以通入所述加速区段中。
30.如上所述，牛奶输送方向尤其可以以牛奶发泡装置的形式构造或用作牛奶发泡装置。为此，由牛奶输送装置输送的、在进入位置上流入混合室中的牛奶流还在进入位置之前可以借助于可变的开口横截面进行设定，如下面还要更准确地解释的那样。
31.如果应输送牛奶泡沫，则牛奶输送装置或牛奶发泡装置可以具有空气供应部。该空气供应部可以如此设计，使得尤其是与牛奶流同时，空气流可以被引导通过可变的开口横截面。
32.因此，尤其牛奶和空气流可以在进入位置上被引导到混合室中。
33.换句话说，相应地，牛奶流可以具有空气份额，并且因此作为牛奶和空气流到达混合室中。因此，在混合室中尤其可以产生蒸汽
‑
牛奶
‑
空气混合物。然后，通过在所述雾化室
中的相应的湍流涡旋，可以由蒸汽
‑
牛奶
‑
空气混合物产生牛奶泡沫。
34.利用所述可变的开口横截面(空气和牛奶作为牛奶和空气流可以流过该可变的开口横截面)，可以设定牛奶和空气流的流速。在此，可以保持空气与牛奶之间的比例，因为牛奶在流过开口横截面时夹带空气。由此，不再会(如之前在现有技术中经常观察到的那样)出现牛奶流的中断，这对于牛奶的连续输送速率是非常有利的。
35.此外，为了解决所述任务，根据本发明规定了独立方法权利要求的特征。尤其，为了解决该任务，根据本发明，在上述类型的用于输送牛奶的方法中建议，牛奶作为牛奶流沿着蒸汽流取向。
36.在根据本发明的方法中，如果使用根据本发明的牛奶输送装置，尤其是如上所述的或根据针对牛奶输送装置的权利要求中任一项所述的牛奶输送装置，则对于在非常低的流速下也产生尽可能均匀的牛奶输送而言是特别有利的。
37.因此，尤其作为牛奶流的取向的备选方案，优选地但补充地可以规定，将牛奶在如下的进入位置上引导到混合室中，该进入位置相对于蒸汽流的方向处于所述蒸汽喷嘴的蒸汽排出开口的上游。蒸汽流的纵向方向或流动方向在此优选可以通过蒸汽喷嘴的蒸汽排出开口来限定。
38.根据本发明的这种方法实现了之前参照根据本发明的装置所描述的所有优点，尤其是即使在牛奶的输送速率非常低的情况下也实现了对牛奶的均匀输送。
39.对于基于文丘里原理的有效且尽可能柔和的、也就是无干扰的牛奶输送特别有利的是，还在蒸汽流与牛奶在混合室中合并之前，牛奶流在蒸汽流的方向上取向。尤其是如前所述，该混合室可以连接到蒸汽喷嘴的蒸汽排出开口上。在此，“合并”可以理解为牛奶流与蒸汽流接触且合并成共同的牛奶
‑
蒸汽流的点，其中还不必发生牛奶与蒸汽的湍流混合；相反，湍流混合可以在下游雾化室中才进行。
40.借助于布置在蒸汽喷嘴的蒸汽排出开口上游的混合开口可以特别简单地实现牛奶流的这种引导。该混合开口可以如前所述地设计并且尤其在由蒸汽喷嘴排出的蒸汽流的方向上取向。通过上述措施，特别地可引导牛奶流，使得当蒸汽流(特别是通过所述混合开口)流入混合室时，牛奶流已经在蒸汽流的方向上流动。
41.例如如果将牛奶流借助于在处于混合室上游的抽吸室中的至少一个偏转面取向，则可以产生这样的牛奶流动。
42.此外，为了即使在低输送速率的情况下也有效地输送牛奶流，有利的是，牛奶流与蒸汽喷嘴同心地流入所述混合室中。
43.例如如果牛奶流在蒸汽喷嘴的蒸汽排出开口上游的区域中在蒸汽流的方向上沿着蒸汽喷嘴的外表面流动，则可以实现这一点。
44.为了获得结构上的优点，例如为了最佳地利用全自动咖啡机中的空间，可有利的是，牛奶流横向于蒸汽流的方向流入到前述的抽吸室中。然后，可以借助偏转面使牛奶流转向90
°
，以便使牛奶流与蒸汽流对齐。
45.为了进一步避免蒸汽喷嘴区域内的湍流流动，根据本发明可以规定，借助收集漏斗将牛奶流与蒸汽流在混合室中合并。在此，该收集漏斗优选地可旋转对称地构造和/或朝向蒸汽喷嘴的蒸汽排出开口取向。
46.此外，在所有前述实施方案中可以规定，牛奶流具有空气份额以形成蒸汽
‑
牛奶
‑
空气混合物。该空气份额可以以空气流的形式混合到牛奶流中，更确切地说，是还在这样产生的牛奶空气流到达混合室中以便在混合室中与蒸汽流混合成蒸汽
‑
牛奶
‑
空气混合物之前。
47.尤其是在要产生热牛奶泡沫时，特别有利的是，所述空气份额作为空气流与牛奶流一起作为牛奶和空气流，还在该牛奶和空气流到达混合室之前，被引导通过可变的开口横截面。这种方法的优点在于，不会再导致空气流的剧增，从而即使在低输送速率下，也可以始终保持空气与牛奶的所期望的比例，这已经借助于根据本发明的装置来阐述并且也再次借助于附图来阐述。
48.此外，其它的设计方案还包括另外的创新方面并且与此相关地涉及一种牛奶输送装置，该牛奶输送装置可以用作牛奶发泡装置，该牛奶输送装置具有蒸汽喷嘴和连接到蒸汽喷嘴上的用于由蒸汽、牛奶和空气制造牛奶泡沫的混合室，其中，进入混合室中的牛奶流借助于可变的开口横截面是可设定的。这种用于产生牛奶泡沫的牛奶输送装置或牛奶发泡装置尤其可以如前所述地设计。
49.另外的设计方案还涉及一种用于借助于尤其是如这里所述的牛奶输送装置或牛奶发泡装置制造牛奶泡沫的方法，其中，空气和牛奶在混合室中借助于蒸汽流发泡成牛奶泡沫，并且借助于可变的开口横截面设定进入混合室的牛奶流。该方法可以尤其包括上述用于输送牛奶的方法的方法步骤。
50.这种装置和方法同样是已知的，并且尤其用于全自动咖啡机中，以便全自动地制造用于咖啡饮料的牛奶泡沫。在此典型地，牛奶泡沫应当尽可能是微孔的。
51.此外，全自动咖啡机的使用者常常也可以通过设定所述牛奶流(由所述牛奶流通过与空气混合来制造牛奶泡沫)来设定牛奶泡沫的温度，使得与待发泡的牛奶量成比例地，每时间单位或多或少热的蒸汽可以用于加热牛奶泡沫。在此典型地，牛奶流被设定得越小，即牛奶流被越强地节流，牛奶泡沫的温度升高。
52.然而，利用这种方案不能任意提高牛奶泡沫的温度。这是因为典型地可观察到，牛奶泡沫的微孔隙率随着温度的升高(即在牛奶流流速降低时)而降低，这是不希望的。因此，典型地仅可以将牛奶泡沫的微孔隙率维持在40
‑
50℃的温度。
53.另外常见的问题是，牛奶流在过低的流速(即牛奶流过小)下开始脉动，或者完全中断，这导致牛奶泡沫的不期望的停滞或不均匀流出。
54.为了避免上述缺点，建议的是，空气作为空气流通过可变的开口横截面被引导到混合室中。
55.可变的开口横截面在此可以用作节流阀，利用该节流阀，牛奶流的流速(如迄今为止通常的那样)以及空气流的流速都是可调节的。因此，与迄今为止已知的牛奶发泡装置不同的是，空气流因此不再独立于牛奶流，而是空气流的流速依赖于牛奶流的流速。在这种情况下，一旦通过减小可变的开口横截面而减小牛奶流，则空气流就自动地减小。
56.由此可以确保的是，空气流不会(如在已知的牛奶发泡装置中那样)占主导，并且牛奶流以空气流为代价突然减小或者甚至完全中断，这是因为空气混合比例过大。相应地，可以避免牛奶泡沫从牛奶发泡装置中脉动或不均匀地流出。
57.一种对此可能的备选方案是借助独立的空气流调节阀或类似物来主动地节流或调节空气流，并且更确切地说是在牛奶流减小或例如由牛奶发泡装置的使用者主动减少牛
奶流的情况下。
58.使用如前所述的可变的开口横截面具有的优点是，建议了一种特别简单的设计方案，利用该设计方案，一旦借助于可变的开口横截面改变了牛奶流，就可以在没有附加的主动调节部件(如可控阀等)的情况下自动地适配空气流。更准确地，通过使用这种可变的开口横截面，一旦减少牛奶流，空气流就可以自动减少。
59.其原因可以是，当空气与牛奶一起流过可变的开口横截面时，空气与牛奶形成共同的流体界面。因此，在诸如制造牛奶泡沫所需的流动情况下，牛奶流不可能完全中断。然而，在先前的解决方案中，设置用于空气和牛奶的分离通道，这些分离通道仅在混合室上游不远或在混合室中汇合，完全可能的是牛奶流完全中断，因为空气流占主导并且充满整个混合室。
60.结果，利用之前所述的可变的开口横截面，即使牛奶流被设定成非常小(例如为了获得相应高的牛奶泡沫温度)，也可以通过相应地强烈减小开口横截面来确保足够强烈地节流空气流。由此，即使在温度高于50℃时也可以利用根据本发明的牛奶发泡装置制造微孔的牛奶泡沫。如果牛奶流最小，则可以获得75℃的牛奶泡沫温度，即使在这些高温下也可以获得微孔的乳状的牛奶泡沫。
61.所述牛奶发泡装置的另一优点在于，在开始从牛奶发泡装置吸取牛奶泡沫时，即当牛奶流的流速从零逐渐升高时，可以观察到牛奶泡沫柔和排出并且例如不是突然的、部分爆炸性的排出(如这在先前已知的牛奶发泡装置中经常可观察到)。换句话说，根据本发明的牛奶发泡装置确保，牛奶泡沫即使在非常低的输送速率的情况下也均匀地、即以相同的输送速率从牛奶发泡装置中流出。
62.为此，牛奶发泡装置可以具有牛奶供应部和空气供应部，所述牛奶供应部和空气供应部这样设计，使得空气可以与牛奶一起、尤其是同时地作为牛奶和空气流过可变的开口横截面。因此，空气流和牛奶流可以形成牛奶和空气流。为此，空气流可以在可变的开口横截面上游例如在空气供应部通入牛奶供应部的通入部位上就与牛奶流合并。
63.此外，在可变的开口横截面的区域中，空气流可以至少部分地限制牛奶流。换句话说，空气流可以与牛奶流在可变的开口横截面的区域中形成共同的流体界面。空气流可以通过该界面将流体摩擦力传递到牛奶流，从而实现牛奶流和空气流之间的流体耦联。由于该耦联，空气流的增加/减少导致牛奶流的增加/减少，反之亦然。
64.因此，可变的开口横截面的尺寸可以恰好被确定为，使得可变的开口横截面的设定尤其是同时地不仅设定牛奶流和而且设定空气流。
65.通过这种设计方案尤其可以实现的是，空气和牛奶可以始终共同地、尤其是同时地流过可变的开口横截面。这可以优选地以这样的方式发生，即，可防止牛奶流的中断和/或脉动。因此，通过设定可变的开口横截面，空气流可以与牛奶流同步和/或同向地设定。如开始已经提到的，根据本发明的这种设定优选可以在放弃空气流的附加的主动调节情况下进行。这是因为由此能够在结构上简单地构造所述牛奶发泡装置并且由此成本低廉地制造所述牛奶发泡装置。
66.对于均匀制造微孔的牛奶泡沫特别有利的是，可变的开口横截面(沿流动方向)处于通入混合室中的用于空气和牛奶的混合开口的上游。这是因为空气与牛奶的混合由此已经可以还在进入实际混合室之前进行，在混合室中实际的发泡过程借助于蒸汽进行。因此
尤其上述牛奶和空气流可以通过混合开口被引导到混合室中。
67.通过如下方式可以进一步提高牛奶泡沫的质量，即，牛奶发泡装置在结构上被设计成，使得牛奶和空气流还在所述混合开口之前被引导通过处于混合室上游的抽吸室。为此，牛奶和空气流可以借助牛奶和空气输入管路被引导到混合室中。在此，牛奶和空气输入管路可以包括所述抽吸室。在抽吸室中，可发生牛奶和空气的预先混合。此外，在抽吸室中，牛奶和空气流可以与从牛奶发泡装置的蒸汽喷嘴排出的蒸汽流对齐，这将在下面更准确地解释。
68.从所有上述内容可以看出，根据这些设计方案可优选的是，还在牛奶和空气与蒸汽接触之前就将牛奶和空气混合。换句话说，在牛奶发泡装置中，牛奶与空气的合并可以处于所述蒸汽喷嘴上游。
69.牛奶发泡装置的所述蒸汽喷嘴可以优选尤其是成形成，使得可产生蒸汽流，蒸汽流基于文丘里效应引起负压。借助于该负压，牛奶和空气流能够优选在没有附加泵的辅助下被输送或能够被输送到混合室中。由此，整个牛奶发泡装置可以成本低廉地设计成没有单独的输送装置(例如附加泵)。
70.此外，牛奶发泡装置可以具有附加的减流器以限制空气流。这在从环境空气中获取空气流时是特别有意义的。
71.所述减流器可以非常简单地以孔板的形式实现，例如具有小于0.5mm的开口直径。在此优选的是，除了所述减流器外还设置唇形密封件以防止牛奶回流。唇形密封件可以理想地在空气流方向上处于该限流器的下游，以便防止牛奶流过该减流器。
72.在所有前述的设计方案中，原则上可优选的是，开口横截面至少能够分级式、然而优选能够连续地改变。这是因为在这种情况下，牛奶和空气流穿过可变的开口横截面的流量能够至少能够分级式、然而优选能够连续地设定。由此，能够根据个人需要而单独地非常精确地设定牛奶泡沫的温度。
73.根据一个优选的设计方案，开口横截面可以通过调节体围绕调节轴线的旋转而改变。为此优选地，可变的开口横截面可以借助于调节体上的具有可变深度的表面通道来实现。这种尤其可以引导牛奶流的表面通道可以优选设计在外周侧，即尤其在调节体的外周上。
74.此外，在这种设计方案中可以规定，借助于同样在调节体上构造的空气表面通道将空气引导至可变的开口横截面。在此，空气表面通道优选通入之前阐述的表面通道中。换句话说，空气表面通道和为牛奶流设置的表面通道因此可以在通入部位上汇合。在这种情况下，空气和牛奶因此在该通入部位之后共同流过所述表面通道。可变的开口横截面在此可以构造在通入部位上或者在通入部位下游构造在表面通道中。
75.此外，根据另一特别有利的设计方案可以规定，所述空气流不是像通常那样从环境空气获得，而是从可切断的空气供应获得。换句话说，由此牛奶发泡装置可以具有空气切断装置，利用该空气切断装置可以接通和切断空气流。
76.如果借助于所述空气切断装置来切断空气流，则在牛奶流还能够被输送到混合室中期间，空气不再能够到达混合室中。因此，在切断空气流时利用牛奶发泡装置可以输送纯的牛奶流。在此，可以借助蒸汽喷嘴加热不可能包含空气的该纯牛奶流。通过这种设计方案，利用根据本发明的牛奶发泡装置可以输送直至80℃的热牛奶流。
77.也有利的是，借助于所述切断装置能够接通和切断到所述混合室中的空气供应或者空气流。这尤其可以自动地通过相应的机器控制器来实现。例如切断装置可以被设计为可电控制的切断阀。由此，不必再设置单独的管路用于输送热牛奶，而是可以从根据本发明的牛奶发泡装置中输送牛奶泡沫和热牛奶。
78.为了避免上述缺点，此外可以规定，空气通过可变的开口横截面流入到混合室中。利用该方法可以实现已经参照牛奶发泡装置阐述的所有优点。
79.在其它设计方案中，之前所阐述的方法还可以具有其它有利的特征。
80.例如，空气可以形成空气流，该空气流与牛奶流一起作为牛奶和空气流、尤其是同时地流过可变的开口横截面。在此，牛奶和空气流尤其可以通过设定可变的开口横截面来设定或调节。此外，在可变的开口横截面的区域中，如之前已经阐述的那样，牛奶流可以至少部分地被空气流限制。
81.通过设定可变的开口横截面，可以根据该方法不仅设定空气流，而且设定牛奶流。这尤其可以同时地和/或同向地进行，从而例如如果减少牛奶流，则自动减少空气流，和/或如果增加牛奶流，则自动增加空气流。
82.此外，这种设定优选可以在放弃附加地主动调节空气流的情况下进行。
83.此外可能的是，空气和牛奶始终共同地、尤其是同时地流过可变的开口横截面，优选没有牛奶流的中断和/或脉动。
84.蒸汽流优选可以借助于蒸汽喷嘴产生。在此，牛奶和空气仅由于由牛奶发泡装置的蒸汽喷嘴基于文丘里效应产生的负压、优选在没有泵辅助的情况下被输送到混合室中。这种输送优选可以通过共同的牛奶和空气输入管路来进行，所述牛奶和空气输入管路在用于空气和牛奶的混合开口中终止，所述混合开口本身通入到所述混合室中。
85.借助于蒸汽喷嘴，可以在混合室中产生负压，该负压将牛奶与空气一起从共同的牛奶和空气输入管路中抽吸。该共同的牛奶和空气输入管路优选可以包括在牛奶流动方向上处于混合室上游的抽吸室，还在牛奶和空气流通过混合开口进入混合室之前，在抽吸室中牛奶和空气流可以与蒸汽流对齐。
86.根据本方法的一种优选设计方案，通过减小开口横截面来减小牛奶和空气流，可以提高牛奶泡沫的温度。在此，蒸汽流尤其可以保持恒定或提高。此外，通过减小开口横截面，空气流和牛奶流都可以减小。
87.最后，空气流可以附加地借助于减流器减小。这尤其可以利用孔板形式的减流器(参见上面的说明)以及优选结合唇形密封件(参见上述)来进行，以防止牛奶回流。
88.开口横截面可以分级式、然而优选连续地改变，以便分级式、然而优选连续地设定牛奶和空气流。由此，可精细地调节牛奶泡沫的温度。
89.此外，如前所述，开口横截面可以通过调节体围绕调节轴线的旋转来改变。这优选地通过以下方式实现，即，通过调节体的旋转来改变在调节体上的表面通道的深度，该深度确定开口横截面。
90.现在借助实施例更详细描述本发明，但本发明不限于该实施例。其它实施例通过单个或多个权利要求的特征相互间和/或与实施例的单个或多个特征的组合得出。因此，尤其可以从下面对优选实施例的描述中结合一般性描述、权利要求以及附图获得本发明的构造方案。
附图说明
91.示出：
92.图1示出根据本发明的牛奶输送装置的透视图，
93.图2示出图1中的牛奶输送装置的纵剖面的透视图，
94.图3示出根据图2的纵剖面的俯视图，
95.图4示出图1中的牛奶输送装置的侧视图，
96.图5示出图1中的牛奶输送装置的俯视图，
97.图6示出沿着图5中示出的剖切线的图1的牛奶输送装置的局部竖直剖面的透视细节视图，
98.图7示出在根据图6的位置中调节体的水平剖面的从上方的俯视图，
99.图8示出在牛奶输送装置的调节体沿顺时针方向旋转90
°
之后的图6中的细节视图，
100.图9示出与图7类似的在根据图8的位置中的调节体的水平截面的从上方的俯视图，
101.图10示出图1中的牛奶输送装置的调节体在图1和图6中示出的0
°
位置中的透视细节视图，和
102.图11示出图1的牛奶输送装置的混合室的详细剖面图。
具体实施方式
103.图1示出整体用1表示的根据本发明的牛奶输送装置，牛奶输送装置被设置用于使用在全自动咖啡机上，利用该全自动咖啡机可以提供各种咖啡饮料，其中牛奶输送装置1将用于咖啡饮料的牛奶输送通过全自动咖啡机并且最后输送至杯中。
104.如在图2中可以看出的，牛奶输送装置1具有用于产生蒸汽流9的蒸汽喷嘴2以及混合室3，该混合室连接到蒸汽喷嘴2的蒸汽排出开口16上。在此，所输送的牛奶7作为牛奶流8沿着在图11中作为虚线示出的(并且设有附图标记8/14的)流动路径通过混合开口4引导到混合室3中。在此，混合开口4通入到混合室3中并且因此限定进入位置38。
105.如尤其是在图2和图11中可清楚看到的那样，进入位置38处于蒸汽排出开口16上游，更确切地说，参照蒸汽流9的方向(该方向在图中借助穿过蒸汽排出开口16延伸的直的箭头示出)。在此，这样确定向上游移位的尺寸，使得在图2中并且还更好地在图11中待测量的(在图中竖直的)在进入位置38和蒸汽排出开口16之间的距离大于蒸汽排出开口16的净直径47，大于混合开口4的净宽度43并且甚至大于蒸汽喷嘴2在蒸汽排出开口16部位上的外直径48。
106.通过进入位置的这种大幅度的向上游移位或蒸汽喷嘴2的加长(分别与在先已知的装置相比)，实现了在图11中借助虚线示出的流动引导，在该流动引导中，牛奶7作为牛奶流8在蒸汽流9的方向51上(参见图11中的箭头)被引导到蒸汽流9上。在此，如图11中所示，牛奶流8已经在混合室3的处于蒸汽排出开口16上游的区域42中向着蒸汽流9的方向51流动。这尤其在区域42中的虚线上可见，在那里牛奶流8沿着蒸汽喷嘴2的外表面39流动。
107.更准确地，在图11中、但是更好地在图2中可见，蒸汽喷嘴2一同限制混合开口4并且因此一同限定进入位置38。这是因为所述混合开口4环形地设计并且同心于蒸汽喷嘴2布
置，如在图2透视图中或大约在图6和图8中可良好地看出的那样。
108.在此，进入位置38由收缩部40形成(参见图3)，该收缩部将抽吸室17与混合室3分开，该抽吸室在牛奶流8的流动方向上处于混合室3的上游。牛奶流8作为牛奶和空气流14流入到抽吸室17中。换句话说，牛奶流8因此包含空气份额，下面将更准确地解释其目的。
109.抽吸室17环形地包围蒸汽喷嘴2(参见图2和图6)并且构成同样环形地构成的偏转面46。借助该偏转面46，首先相对于蒸汽流9横向地流入抽吸室17中的牛奶流8被偏转，使得牛奶流8已经沿蒸汽流9的方向51穿过混合开口4，在图11中借助虚线可清楚地看出。
110.更准确地，牛奶流8已经在抽吸室17中环绕蒸汽喷嘴2环流并且随后作为罩流通过环形构造的混合开口4进入混合室3中。然后，牛奶流8作为罩流连续地接近蒸汽流9，并且以罩形式包络蒸汽流，直到牛奶流与蒸汽流合并成蒸汽
‑
牛奶流49(参见图11)。
111.更准确地，该合并借助收集漏斗44(参见图6和图11)进行，该收集漏斗构造在混合室3中并且收集和合并牛奶7和蒸汽5。在此，收集漏斗44在蒸汽流9的方向51上变窄，其中，收集漏斗正好相对于蒸汽排出开口16居中地取向(参见图11)。
112.通过另外的收缩部40，混合室3与下游的雾化室41分开，其中同时通过收缩部40构造了用于加速蒸汽
‑
牛奶流49的加速区段45(参见图11)。由此，蒸汽
‑
牛奶流49以高速度流动到随后的雾化室41中并且在那里撞击到布置在中央的冲击体31上，由此出现蒸汽
‑
牛奶流49的湍流涡旋并且由此出现从热蒸汽5到待加热的牛奶7上的热传递。
113.结果，前述装置1可以从牛奶排出开口28中输送具有高达80℃温度的牛奶(参见图3)，而不会出现牛奶流8的中断(即使输送速率非常小)。
114.如更下面还要进一步详细解释的那样，前面借助附图阐述的牛奶输送装置1也可以用作牛奶发泡装置50。在这种情况下，牛奶输送装置1将包含空气份额的牛奶流8输送到混合室3中。如果该牛奶和空气流14与蒸汽5在雾化室41中涡旋，则产生牛奶泡沫。
115.在这种情况下特别有利的是，牛奶输送装置1具有可变的开口横截面10，空气流14可以优选与牛奶流8同时被引导通过该开口横截面。因为如还将更准确地阐述的那样，由此即使在小的输送速率的情况下也可以确保牛奶流8不会中断，因为空气流14占主导。
116.根据本发明的另一方面，利用在附图中示出的牛奶输送装置1也可以输送牛奶泡沫。也就是说，牛奶输送装置1尤其可以用作牛奶发泡装置50，该牛奶发泡装置可以在所述全自动咖啡机中使用，以便提供包含牛奶泡沫的咖啡饮料，也就是例如卡布奇诺咖啡。
117.如在图2和图3中可清楚地看到的那样，牛奶发泡装置50为此具有蒸汽喷嘴2，利用该蒸汽喷嘴可产生蒸汽流9，该蒸汽流从蒸汽排出开口16排出并且流入处于蒸汽喷嘴2下游的混合室3中。为此目的，还设置有蒸汽供应接头32，蒸汽5从蒸汽供应接头到达蒸汽喷嘴2中。
118.借助于蒸汽流9，牛奶7和空气6都可以借助于文丘里效应输送到混合室3中，以便在那里使牛奶7和空气6发泡成稳定的牛奶泡沫13。为了在结构上简单地构造牛奶发泡装置50，在此省去附加的泵，从而仅基于利用蒸汽喷嘴2产生的负压将牛奶7和空气6作为牛奶和空气流14输送到混合室3中。
119.为了使牛奶7发泡，在混合室3中设置有冲击体31，在该冲击体上出现牛奶7和空气6的湍流涡旋，从而使得产生微孔的牛奶泡沫13，牛奶泡沫然后从在图2和图3中示出的排出模块29的牛奶泡沫排出开口28中流出。
120.在此，牛奶7经由牛奶供应接头26和连接到牛奶供应接头上的牛奶供应部12(在图1中可见牛奶供应部)被输送给牛奶发泡装置50，从而牛奶流8(参见图6)被引导到混合室3中。此外，也设置了相应的空气供应部11，利用该空气供应部将空气流15引导到所述混合室3中，其中从环境空气中获得空气流15，如根据图2和图3可看出的。
121.此外，牛奶发泡装置50具有调节体22，该调节体以能围绕调节轴线23旋转的方式被支承。利用调节体22可设定可变的开口横截面10，该开口横截面减小或设定牛奶流8的流速。如还要更准确地解释的那样，在此通过调节体22的旋转可以精确地且连续地设定牛奶流8的流速。
122.由于蒸汽喷嘴2基本产生恒定的蒸汽流9，因此可以借助调节体22来设定流出的牛奶泡沫13的温度。这是因为一旦牛奶流8的流速降低，在蒸汽流9的流速基本相同的情况下，牛奶泡沫13的温度相应地升高。这意味着，刚好在牛奶流8的流速最小时，才达到牛奶泡沫13的特别高的温度。
123.为了现在在这样的情况下防止牛奶流8中断并且仅空气6流入混合室3中，根据本发明，空气流15通过可变的开口横截面10被引导到混合室3中。
124.如根据图10的调节体22的详细视图所示，调节体22为此具有用于引导牛奶7或牛奶流8的第一表面通道24以及用于引导空气6或空气流15的空气表面通道25。这两个表面通道24、25分别在外周侧构造在调节体22的外周面中或外轮廓36中。在此，调节体22的外周面/外轮廓36是柱形地构造的，以便能够实现调节体22的旋转，如图10的细节视图所示。
125.借助根据图6和图8的详细视图可见，调节体22密封地支承在与调节体22对应地构造的调节体容纳部34中。在此，具有各个表面通道24、25的调节体容纳部34的内表面限定各个通流横截面，所述通流横截面共同确定牛奶流8或空气流15的流速。
126.如图10的细节视图所示，表面通道24的通道深度沿环周方向设计成可变的。在此，表面通道24的各个通道深度与调节体容纳部34一起确定了可变的开口横截面10，不仅空气流15而且牛奶流8被引导通过该开口横截面，如借助虚线或点线在图10的细节视图中可看出的那样。
127.为此目的，空气表面通道25通入表面通道24中，使得在图10中所示的通入部位37上，空气供应部11和牛奶供应部12恰好汇合，更确切地说在可变的开口横截面10上游。换句话说，因此空气6或空气流15借助于空气表面通道25被引导到通入部位37上并且从那里被引导到可变的开口横截面10。
128.因此，换句话说，一旦调节体22旋转，开口横截面10的横截面面积就改变。这种改变连续地发生，从而开口横截面10可以通过调节体22的旋转而连续地改变。因此，由此可以使得牛奶和空气流14流过可变的开口横截面10的流速能够连续地改变。
129.在图6和图7中示出的调节体22的0
°
位置中，可变的开口横截面10在此恰好通过通孔35确定，所述通孔通入调节体22内部的腔室30中(参见具有图3的图7)。因此，在调节体22的该位置中，空气流15和牛奶流8都通过用作可变的开口横截面10的流入开口33流入腔室30中并且从那里作为牛奶和空气流14通过流入开口33流到抽吸室17中并且从那里通过混合开口4流到混合室3中(参见图6和图8)。
130.相反，在图8和图9所示的调节体22的90
°
位置中，空气流15和牛奶流8在表面通道24中首先沿着调节体22的环周流动，然后通过图10中作为画有阴影线的面所示的可变的开
口横截面10，并且然后才通过通孔35流入腔室30中，以从该腔室进入抽吸室17并且最终进入混合室3中。因此，在该情况下，作为画有阴影线的面的在图10中示出的横截面面积恰好确定了牛奶和空气流14的流量，并且因此在本发明的意义上用作可变的开口横截面10。
131.在两种情况下(图6/图8)，空气6与牛奶7一起并且同时作为牛奶和空气流14穿过可变的开口横截面10，其中开头所述的空气流15和开头所述的牛奶流8构成牛奶和空气流14。
132.如根据图10的细节视图可容易地想到，两种流体、即牛奶7和空气6在此并排地流过可变的开口横截面10并且在此形成共同的流体界面，这两种流体通过该流体界面彼此相互作用。这导致在可变的开口横截面10的区域中空气流15至少部分地限制牛奶流8。其余的限制在此通过表面通道24的壁以及通过调节体容纳部34的内表面实现。
133.在此，通过表面通道24的可变的通道深度确定的可变的开口横截面10的尺寸恰好确定为，使得通过旋转调节体22对可变的开口横截面10的设定同时地并且尤其是同向地设定牛奶流8和空气流15。这意味着，在通过调节体22从图6中所示的0
°
位置到图8所示的90
°
位置的旋转来减小可变的开口横截面10的情况下，牛奶流8的流速以及空气流15的流速都同时减小。因此，一旦牛奶流8减小(例如为了达到排出的牛奶泡沫13的高温)，空气流15就自动地被节流。
134.基于牛奶流8和通过共同的流体界面产生的空气流15之间的流体耦联，在此实际上不再可能出现牛奶流8中断。
135.尤其在图3纵剖面中(结合图3)可清楚地看到，混合开口4的可变的开口横截面10恰好相对于牛奶和空气流14的流动方向处于上游，空气6和牛奶7通过所述混合开口到达混合室3中。此外可以看出，牛奶和空气流14还在混合开口4上游被引导通过处于混合室3上游的抽吸室17。
136.因此，通孔35、腔室30、流入开口33、抽吸室17和混合开口4构成牛奶和空气输入管路21，该牛奶和空气输入管路将牛奶和空气流14从可变的开口横截面10出发引导到混合室3中。
137.如例如在图2、图3和图6中可看出的那样，空气6首先流过孔板19形式的减流器18并且然后流过唇形密封件20。虽然孔板19减小了空气流15的流速，但唇形密封件用于防止牛奶7可能朝向孔板19方向的回流。
138.在附图中未示出牛奶发泡装置50的另一可能的设计方案，在该设计方案中，通过可变的开口横截面10流入混合室3中的空气流15可以借助于以可电控制或手动控制的截止阀形式的空气切断装置接通或切断。如果空气切断装置被全自动咖啡机激活，则空气6不能再流入混合室3中，但此外，牛奶7可以通过可变的开口横截面10流入混合室3中。在这种情况下，牛奶发泡装置50恰好不通过排出模块29的在图3中示出的牛奶泡沫排出开口28输送牛奶泡沫13，而是输送被蒸汽5加热的牛奶7。在这种设计方案中，因此可以利用牛奶发泡装置50既输出牛奶泡沫13又输出热牛奶7。
139.总体上，根据第一方面，本发明提出了一种牛奶输送装置1，该牛奶输送装置基于文丘里效应借助于从蒸汽喷嘴2输出的蒸汽流9输送牛奶7，通过混合开口4的适当取向并且可选地借助于偏转面46，使得由蒸汽流9抽吸的牛奶流8与蒸汽流9切向地流动，以便即使在牛奶流8的流速非常小的情况下也仍能够确保尽可能无干扰地输送牛奶流8。为此目的，在
牛奶流8与蒸汽流9接触之前，牛奶流8在蒸汽流9的方向51上取向。
140.根据第二方面，本发明的目的还在于改善借助于牛奶输送装置1(为此将该牛奶输送装置用作牛奶发泡装置50)制造的牛奶泡沫13的质量。为此，牛奶输送装置1或牛奶发泡装置50具有混合室3，在该混合室中借助于蒸汽流9可以使空气6和牛奶7发泡成牛奶泡沫13。提出的是，通过以下方式来设定相应流入混合室3中的空气流15和牛奶流8的相应流速，即，空气6和牛奶7始终共同地通过可设定的可变的开口横截面10流入混合室3中，该开口横截面作为减流器或者作为用于空气流15和牛奶流8的节流阀起作用。
141.附图标记列表
142.1 牛奶输送装置
143.2 蒸汽喷嘴
144.3 混合室
145.4 混合开口
146.5 蒸汽
147.6 空气
148.7 牛奶
149.8 牛奶流
150.9 蒸汽流
151.10 可变的开口横截面
152.11 空气供应部
153.12 牛奶供应部
154.13 牛奶泡沫
155.14 牛奶和空气流
156.15 空气流
157.16 蒸汽排出开口
158.17 抽吸室
159.18 减流器(用于15)
160.19 孔板
161.20 唇形密封件
162.21 牛奶和空气输入管路
163.22 调节体
164.23 调节轴线
165.24 表面通道(用于7/8)
166.25 空气表面通道(用于6/15)
167.26 牛奶供应接头
168.27 牛奶和空气输入管路
169.28 牛奶排出开口/牛奶泡沫排出开口
170.29 排出模块
171.30 腔室
172.31 冲击体
173.32 蒸汽供应接头
174.33 流入开口
175.34 调节体容纳部
176.35 通孔
177.36 (22的)外轮廓
178.37 通入部位
179.38 进入位置(用于3中的7)
180.39 (2的)外表面
181.40 收缩部
182.41 雾化室
183.42 (3的)区域
184.43 (4的)净宽度
185.44 收集漏斗
186.45 加速区段
187.46 偏转面
188.47 (16的)净直径
189.48 (2的)外直径
190.49 蒸汽和牛奶流
191.50 牛奶发泡装置
192.51 蒸汽流的方向
193.52 收缩区段