DE102016201342A1 - Device and steam lance for frothing and / or heating milk - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (35) zum Aufschäumen und/oder Erwärmen von Milch, aufweisend – einen Dampferzeuger (16), der über eine Verbindungsleitung (17) mit einer Dampflanze (1) verbunden ist, – eine Getränkezubereitungseinrichtung (36) zum Herstellen eines Heißgetränks, – eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung (37) zum Steuern und/oder Regeln der Dampferzeugung, und – eine Anschlusseinrichtung (38), die dazu eingerichtet ist, die Dampflanze (1) einfach lösbar mit der Verbindungsleitung (17) zu verbinden, wobei – eine Dampflanze (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10 vorgesehen ist.A device (35) for frothing and / or heating milk, comprising - a steam generator (16) which is connected to a steam lance (1) via a connecting line (17), - a beverage preparation device (36) for producing a hot beverage, - a Control and / or regulating device (37) for controlling and / or regulating the generation of steam, and - a connection device (38) which is adapted to the steam lance (1) easily releasably connected to the connecting line (17), wherein - a Steam lance (1) according to one of claims 2 to 10 is provided.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und eine Dampflanze zum Aufschäumen und/oder Erwärmen von Milch mit den Merkmalen der Oberbegriffe von Anspruch 1 und 10. The present invention relates to a device and a steam lance for frothing and / or heating milk with the features of the preambles of
Es sind allgemein Dampflanzen bekannt, die zum Aufschäumen bzw. zum Erhitzen von Milch verwendet werden können. Solche Dampflanzen sind mit einem Dampferzeuger verbunden, so dass die Dampflanze mit Dampf durchströmt werden kann. Wird die mit Dampf durchströmte Dampflanze mit ihrer Dampfaustrittsöffnung in Milch gehalten, so führt dies zu einem Aufschäumen und Erwärmen der Milch, so dass diese beispielsweise für die Zubereitung von Milchkaffee verwendet werde kann. There are generally known steam lances that can be used for frothing or for heating milk. Such steam lances are connected to a steam generator, so that the steam lance can be flowed through with steam. If the vapor lance through which steam flows, with its steam outlet opening in milk, this leads to foaming and heating of the milk, so that it can be used, for example, for the preparation of latte coffee.
Problematisch daran ist, dass nach dem Abschalten des Dampferzeugers im Inneren der Dampflanze bzw. in der Verbindungsleitung zwischen Dampferzeuger und Dampflanze ein Unterdruck entsteht, so dass ein Druckausgleich über die Dampfaustrittsöffnung der Dampflanze erfolgt. Infolge des Druckausgleichs strömt Umgebungsluft über die Dampfaustrittsöffnung in die Dampflanze, so dass dadurch auch Milchrückstände ins Innere der Dampflanze oder sogar bis in die Verbindungsleitung zwischen der Dampflanze und dem Dampfgenerator eintreten können. The problem with this is that after switching off the steam generator in the interior of the steam lance or in the connecting line between the steam generator and steam lance, a negative pressure is created, so that a pressure equalization takes place via the steam outlet opening of the steam lance. As a result of the pressure equalization ambient air flows through the steam outlet opening in the steam lance, so that even milk residues can enter into the interior of the steam lance or even into the connecting line between the steam lance and the steam generator.
Diese inneren Bereiche der Dampflanze sind schwer zugänglich und können nur mit unverhältnismäßig großem Aufwand gereinigt werden. Unterbleibt eine Reinigung, so können sich beispielsweise Bakterien ausbreiten, was es aus hygienischen Gründen zu vermeiden gilt. These inner areas of the steam lance are difficult to access and can only be cleaned with disproportionate effort. If there is no cleaning, bacteria can spread, for hygienic reasons.
Wirksame Mechanismen zur Vermeidung der eingangs beschriebenen Rückkontamination sind aus dem Stand der Technik nicht bekannt, so dass das Problem bislang dadurch gelöst wurde, die Dampflanze in regelmäßigen Abständen vollständig auszuwechseln. In der Praxis muss dies nach jedem Betriebstag erfolgen, so dass sich eine hohe Anzahl an Wechselereignissen ergibt, die zu einem hohen Arbeitsaufwand führen. Effective mechanisms for avoiding the recontamination described above are not known from the prior art, so that the problem has been solved so far, to replace the steam lance at regular intervals completely. In practice, this must be done after each day of operation, resulting in a high number of change events, which lead to a high workload.
Weiter kann durch den täglichen Wechsel der Dampflanze nicht die Rückkontamination in die Verbindungsleitung verhindert werden. Dies kann im Extremfall dazu führen, dass sich beispielsweise säurebildende Bakterien verbreiten und durch die gebildete Säure Bauteile angegriffen werden können, so dass es zu einem Ausfall des Aufschäumers bzw. der Kaffeemaschine kommen kann. Furthermore, the daily change of the steam lance does not prevent the return contamination into the connecting line. In extreme cases, this can lead, for example, to the spread of acid-forming bacteria and the fact that the acid formed can attack components, so that failure of the frother or the coffee machine can occur.
Insgesamt können durch die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen die negativen Folgen durch eine Rückkontamination mit Milchresten nicht vollständig beseitigt werden, ohne dass eine weitgehende Zerlegung des Aufschäumers bzw. der Kaffeemaschine vorgenommen werden muss. Overall, the solutions known from the prior art, the negative consequences of a recontamination with milk residues can not be completely eliminated without a major decomposition of the frother or the coffee must be made.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Dampflanze bereitzustellen, mit der die Gefahr der Rückkontamination reduziert werden kann. It is an object of the invention to provide a steam lance, with which the risk of recontamination can be reduced.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. The object is solved by the features of the independent claims.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Aufschäumen und/oder Erwärmen von Milch vorgeschlagen, aufweisend einen Dampferzeuger, der über eine Verbindungsleitung mit einer Dampflanze verbunden ist, eine Getränkezubereitungseinrichtung zum Herstellen eines Heißgetränks, eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Dampferzeugung, und eine Anschlusseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Dampflanze einfach lösbar mit der Verbindungsleitung zu verbinden, wobei eine Dampflanze nach einem der Ansprüche 2 bis 10 vorgesehen ist. According to the basic idea of the invention, a device for frothing and / or heating milk is proposed, comprising a steam generator which is connected to a steam lance via a connecting line, a beverage preparation device for producing a hot beverage, a control and / or regulating device for controlling and / or or rules of steam generation, and a connection device adapted to easily releasably connect the steam lance to the connection line, wherein a steam lance according to one of
Vorzugsweise handelt es sich bei der Getränkezubereitungseinrichtung um eine Kaffee- und/oder Teemaschine. Die Dampferzeugung wird vorzugsweise durch die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung derart gesteuert bzw. geregelt, dass die Dampferzeugung des Dampferzeugers selbst gesteuert bzw. geregelt wird und/oder dass ein Ventil zwischen dem Dampferzeuger und der Anschlusseinrichtung vorgesehen ist, dessen Ventilstellung entsprechend steuer- bzw. regelbar ist. The beverage preparation device is preferably a coffee and / or tea machine. The steam generation is preferably controlled or regulated by the control and / or regulating device such that the steam generation of the steam generator itself is controlled and / or that a valve between the steam generator and the connection device is provided, the valve position corresponding control or is controllable.
Unter einer einfach lösbaren Verbindung zwischen der Dampflanze und der Verbindungsleitung ist eine Verbindung zu verstehen, die händisch, d.h. ohne die Hinzunahme von Werkzeug, gelöst werden kann. So kann die Dampflanze ohne größeren Aufwand regelmäßig, beispielsweise täglich oder wöchentlich, gewechselt werden. Vorzugsweise ist unter einer einfach lösbaren Verbindung eine Verbindung zu verstehen, die durch geschultes Personal in weniger als einer Minute lösbar ist. By an easily detachable connection between the steam lance and the connection line is meant a connection which is manually, i. without the addition of tools, can be solved. Thus, the steam lance can be changed regularly, for example daily or weekly without much effort. Preferably, an easily detachable connection means a connection that can be released by trained personnel in less than a minute.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Dampflanze kann durch die Ventileinrichtung die Gefahr einer Rückkontamination mit Milch und damit auch mit entsprechenden Bakterien reduziert werden. By using the steam lance according to the invention, the risk of recontamination with milk and thus also with corresponding bacteria can be reduced by the valve device.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung wird eine Dampflanze zum Aufschäumen und/oder Erhitzen von Milch mit einem Strömungskanal, in dem im Betriebszustand ein Fluid entlang einer Betriebsströmungsrichtung strömt, vorgeschlagen, wobei die Dampflanze ein erstes Ende aufweist, über das die Dampflanze einfach wechselbar mit einer Anschlussvorrichtung gemäß Anspruch 1 verbindbar ist, wobei die Dampflanze eine Ventileinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Durchströmung des Fluids in Betriebsströmungsrichtung freizugeben und eine Durchströmung des Fluids entgegen der Betriebsströmungsrichtung zu blockieren. According to a further aspect of the invention, a steam lance for foaming and / or heating milk with a flow channel in which a fluid flows in the operating state along an operating flow direction is proposed, the steam lance having a first end via which the steam lance can be easily exchanged with a connection device according to
Unter der Betriebsströmungsrichtung ist im Sinne dieser Erfindung die Strömungsrichtung des Fluids während des Betriebs, also während des Aufschäum- bzw. Erwärmvorgangs zu verstehen. For the purposes of this invention, the direction of flow of the fluid during operation, that is to say during the foaming or heating process, is to be understood as the operating flow direction.
Die Ventileinrichtung befindet sich im Betriebszustand in einem ersten Schaltzustand, so dass der in einem Dampfgenerator erzeugte Dampf aus einer Dampfaustrittsöffnung der Dampflanze austreten kann und so ein Aufschäumen bzw. Erwärmen von Milch möglich ist. Sobald die Dampfzufuhr unterbrochen wird, nimmt die Ventileinrichtung einen zweiten Schaltzustand ein, so dass eine Rückströmung höchstens bis zu der Ventileinrichtung möglich ist. Vorzugsweise wird die Ventileinrichtung vollautomatisch gesteuert, so dass die zweite Schaltstellung unmittelbar nach dem Unterbrechen der Dampfzufuhr automatisch eingenommen wird. The valve device is in the operating state in a first switching state, so that the steam generated in a steam generator can escape from a steam outlet opening of the steam lance and so a foaming or heating of milk is possible. As soon as the steam supply is interrupted, the valve device assumes a second switching state, so that a return flow is possible at most up to the valve device. Preferably, the valve device is fully automatically controlled, so that the second switching position is taken automatically immediately after the interruption of the steam supply.
Durch die Anordnung der Ventileinrichtung innerhalb der Dampflanze kann sichergestellt werden, dass die Rückkontamination nicht bis in eine Verbindungsleitung, die den Dampfgenerator mit der Dampflanze verbindet, erfolgen kann. The arrangement of the valve device within the steam lance can ensure that the recontamination can not take place in a connecting line which connects the steam generator with the steam lance.
Ein weiterer Vorteil der Anordnung der Ventileinrichtung in der Dampflanze ist darin zu sehen, dass nicht nur die Rückkontamination ab der Ventileinrichtung, also in dem Bereich zwischen der Ventileinrichtung und dem Dampfgenerator, verhindert wird, sondern es auch zu einer Verringerung der Rückkontamination zwischen der Dampfaustrittsöffnung und der Ventileinrichtung kommt. Dieser Effekt wird dadurch erzielt, dass durch die Ventileinrichtung auch die Rückströmung des Dampfes im Bereich zwischen der Dampfaustrittsöffnung und der Ventileinrichtung gestört wird. Another advantage of the arrangement of the valve device in the steam lance is to be seen in that not only the return contamination from the valve means, ie in the area between the valve means and the steam generator is prevented, but also to a reduction of recontamination between the steam outlet and the valve device comes. This effect is achieved in that the valve device also disturbs the return flow of the vapor in the region between the steam outlet opening and the valve device.
Weiter kann durch die erfindungsgemäße Ausführung des ersten Endes der Dampflanze ein regelmäßiges Wechseln der Dampflanze ohne größeren Aufwand ermöglicht werden. Further, the inventive design of the first end of the steam lance a regular change of the steam lance can be made possible without much effort.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Ventileinrichtung druckgesteuert ist. Vorzugsweise handelt es sich bei der Drucksteuerung um eine Steuerung in Abhängigkeit des Druckgradienten eines ersten Drucks, der in Betriebsströmungsrichtung vor der Ventileinrichtung anliegt, und eines zweiten Drucks, der in der Betriebsströmungsrichtung unmittelbar hinter der Ventileinrichtung anliegt. Die Ventileinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, eine freigegebene Schaltstellung einzunehmen, wenn der erste Druck den zweiten Druck um einen vordefinierten Differenzdruck überschreitet, wohingegen eine blockierte Schaltstellung eingenommen wird, wenn der erste Druck im Vergleich zu dem zweiten Druck diesen Differenzdruck unterschreitet. Durch eine druckgesteuerte Ventileinrichtung kann erreicht werden, dass die blockierte Schaltstellung nur dann eingenommen wird, wenn die Gefahr eines Rückströmens des Fluids und damit die Gefahr einer Rückkontamination besteht. Weiter kann durch die druckbasierte Steuerung der Ventileinrichtung die Schaltstellung ohne das händische Eingreifen eines Benutzers geändert werden. It is further proposed that the valve device is pressure-controlled. The pressure control is preferably a control as a function of the pressure gradient of a first pressure, which is present in the operating flow direction in front of the valve device, and a second pressure, which rests directly behind the valve device in the operating flow direction. The valve device is preferably configured to adopt a released switching position when the first pressure exceeds the second pressure by a predefined differential pressure, whereas a blocked switching position is assumed when the first pressure compared to the second pressure falls below this differential pressure. By a pressure-controlled valve device can be achieved that the blocked switching position is only taken if there is a risk of backflow of the fluid and thus the risk of recontamination. Further, by the pressure-based control of the valve means, the shift position can be changed without the manual intervention of a user.
Vorzugsweise ist die Ventileinrichtung im mittleren Drittel zwischen einem ersten und einem zweiten Ende der Dampflanze angeordnet. Die Erfindung hat erkannt, dass durch die Anordnung der Ventileinrichtung im mittleren Drittel der Dampflanze eine bestmögliche Vermeidung der Rückkontamination erreicht werden kann. Durch den so gegebenen Abstand zur Dampfaustrittsöffnung wird verhindert, dass die Ventileinrichtung selbst während des Betriebszustandes, also beispielsweise beim Aufschäumen von Milch, unmittelbar in Kontakt mit der Milch oder dem Milchschaum gerät. Gleichzeitig ist die Ventileinrichtung aber nahe genug an der Dampfaustrittsöffnung angeordnet, so dass ein relativ großer Teilabschnitt der Dampflanze kontaminationsfrei bleibt. Weiter vorzugsweise kann die Ventileinrichtung in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten Ende der Dampflanze angeordnet sein. Preferably, the valve means is disposed in the middle third between a first and a second end of the steam lance. The invention has recognized that the best possible prevention of recontamination can be achieved by the arrangement of the valve device in the middle third of the steam lance. By thus given distance to the steam outlet opening prevents the valve device itself during operation, so for example when frothing milk directly into contact with the milk or the milk foam device. At the same time, however, the valve device is arranged close enough to the steam outlet opening so that a relatively large section of the steam lance remains free of contamination. Further preferably, the valve device may be arranged in the middle between the first and the second end of the steam lance.
Bevorzugt weist die Dampflanze ein erstes und ein zweites Grundelement auf, wobei die Ventileinrichtung zwischen dem ersten und zweiten Grundelement angeordnet ist. Es entsteht so ein im Wesentlichen dreiteiliger Aufbau der erfindungsgemäßen Dampflanze. Es kann so erreicht werden, dass die Dampflanze einfach demontierbar ist und die Ventileinrichtung einfach zugänglich ist. Es kann so bei Bedarf das zweite Grundelement, welches die Dampfaustrittsöffnung aufweist, zur Reinigung entfernt werden. Bei Bedarf kann so auch die Ventileinrichtung von dem ersten Grundelement, welches dem ersten Ende der Dampflanze zugeordnet ist, entfernt werden, so dass auch dies gereinigt werden kann. The steam lance preferably has a first and a second basic element, wherein the valve device is arranged between the first and second basic element. This results in a substantially three-part construction of the steam lance according to the invention. It can be achieved so that the steam lance is easy to disassemble and the valve device is easily accessible. If necessary, the second base element, which has the steam outlet opening, can be removed for cleaning. If required, the valve device can also be removed from the first base element, which is assigned to the first end of the steam lance, so that this too can be cleaned.
Es ist weiter bevorzugt, dass die Ventileinrichtung einen Ventilgrundkörper mit einer Längsachse, einer Einlassöffnung, die in Richtung der Längsachse ausgerichtet ist, und wenigstens einer Auslassöffnung, die in einem Winkel zwischen 45° und 135° zu der Längsachse ausgerichtet ist, aufweist, wobei die Auslassöffnung durch einen Stellkörper strömungstechnisch blockierbar ist. Vorzugsweise kann der Winkel auch zwischen 80° und 100° betragen, insbesondere vorzugsweise auch 90°. Der besondere Vorteil dieser Ausführung der Ventileinrichtung ist darin zu sehen, dass in Richtung der Dampfaustrittsöffnung durch die Ventileinrichtung eine Stirnfläche gebildet wird, so dass die eigentlichen Auslassöffnungen vor einer Kontamination geschützt sind. Sollte es trotz des Abstandes zwischen der Dampfaustrittsöffnung und der Ventileinrichtung zu einer Rückkontamination von Milch bzw. Milchschaum bis zu der Ventileinrichtung kommen, so erfolgt eine Kontamination der Ventileinrichtung lediglich an der exponierten Stirnfläche; die Auslassöffnungen bzw. der Stellkörper sind durch ihre gegenüber der Dampfaustrittsöffnung abgewandten Anordnung geschützt. Eine Rückkontamination bis in das Innere der Ventileinrichtung und darüber hinaus ist damit ausgeschlossen. It is further preferred that the valve means comprise a valve body having a longitudinal axis, an inlet opening aligned in the direction of the longitudinal axis, and at least one outlet opening oriented at an angle of between 45 ° and 135 ° to the longitudinal axis Outlet opening is fluidically blocked by a control body. Preferably, the angle can also be between 80 ° and 100 °, in particular preferably also 90 °. The particular advantage of this embodiment of the valve device is the fact that in the direction of Steam outlet opening through the valve means an end face is formed, so that the actual outlet openings are protected from contamination. Should it come despite the distance between the steam outlet opening and the valve device to a recontamination of milk or milk foam up to the valve means, so there is a contamination of the valve device only at the exposed end face; the outlet openings or the adjusting body are protected by their opposite the steam outlet opening facing away. A return contamination into the interior of the valve device and beyond is excluded.
Vorzugsweise weist der Ventilgrundkörper ein Sicherungselement zur Sicherung des Stellkörpers auf. Es kann damit verhindert werden, dass sich der gegenüber dem Ventilgrundkörper bewegbar gelagerte Stellkörper ungewünscht löst und somit die Funktionstüchtigkeit der Ventileinrichtung beeinträchtigt wird. Preferably, the valve body has a securing element for securing the actuating body. It can thus be prevented that the relative to the valve body movably mounted actuating body dissolves undesirable and thus the functioning of the valve device is impaired.
Weiter vorzugsweise weist der Ventilgrundkörper eine rotationssymmetrische Geometrie auf. Die Rotationsachse fällt dabei vorzugsweise mit der Längsachse der Ventileinrichtung bzw. des Ventilgrundkörpers zusammen, wobei die Längsachse der Ventileinrichtung vorzugsweise auch mit der Längsachse der Dampflanze zusammenfällt. Further preferably, the valve body has a rotationally symmetric geometry. The axis of rotation preferably coincides with the longitudinal axis of the valve device or of the valve base body, wherein the longitudinal axis of the valve device preferably also coincides with the longitudinal axis of the steam lance.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Stellkörper durch ein elastisches Schlauchelement gebildet ist. Durch das elastische Schlauchelement können die Austrittsöffnungen mit einer gewissen Vorspannkraft strömungstechnisch abgedichtet werden. Überschreitet der erste Druck im Vergleich zum zweiten Druck die vordefinierte Druckdifferenz, wird der Stellkörper von der Austrittsöffnung des Ventilgrundkörpers wegbewegt, so dass die Austrittsöffnung strömungstechnisch freigegeben wird. Wird die vordefinierte Druckdifferenz unterschritten, kommt es zu einer zuverlässigen Blockade der strömungstechnischen Verbindung zwischen dem ersten Grundelement und dem zweiten Grundelement. It is also proposed that the adjusting body is formed by an elastic hose member. By the elastic hose member, the outlet openings can be fluidly sealed with a certain biasing force. If the first pressure exceeds the predefined pressure difference in comparison with the second pressure, the actuating body is moved away from the outlet opening of the valve main body, so that the outlet opening is fluidically released. If the predefined pressure difference is undershot, there is a reliable blockage of the fluidic connection between the first base element and the second base element.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Stellkörper vorzugsweise wenigstens teilweise aus einem Elastomer, insbesondere vorzugsweise wenigstens teilweise aus Silikon, ist und/oder der Ventilgrundkörper vorzugsweise wenigstens teilweise aus Edelstahl. Weiter vorzugsweise können der Stellkörper und/oder der Ventilgrundkörper auch vollständig aus den genannten Materialien gefertigt sein. Diese Materialien haben sich als lebensmitteltauglich erwiesen und sind bei Bedarf einfach zu reinigen. It is further proposed that the adjusting body is preferably at least partially made of an elastomer, in particular preferably at least partially of silicone, and / or the valve body is preferably at least partially made of stainless steel. Further preferably, the adjusting body and / or the valve body can also be made entirely of the materials mentioned. These materials have proven to be food grade and are easy to clean when needed.
Zu dem Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung ist auch explizit eine Kaffeemaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hinzuzuzählen. To the disclosure content of this application is also explicitly add a coffee machine with the device according to the invention.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt: The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying figures. Showing:
Das erste Grundelement
Der Strömungskanal
Die erste Schaltstellung der Ventileinrichtung
Der erste Druckraum
Im Betriebszustand ist der Druck in dem ersten Druckraum
Sobald die Dampflanze nicht mehr in der Betriebsströmungsrichtung
Alternativ ist auch eine Steuerung der Schaltstellung über eine manuell betätigbare Schaltung möglich. Weiter vorzugsweise kann die Betätigung der Schaltstellung auch über eine Steuereinrichtung erfolgen. Alternatively, a control of the switching position via a manually operable circuit is possible. Further preferably, the actuation of the switching position can also be effected via a control device.
Ferner ist der zweite Druckraum
Der Ventilgrundkörper
Weiter weist der Ventilgrundkörper
Die Auslassöffnung
Vorzugsweise wird der Stellkörper
Damit sich der Stellkörper
Der elastische Stellkörper
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung
Der Ventilgrundkörper
Weiter wird durch das erste und zweite Grundelement
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |