CN108348099B - 离心泵送和发泡设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泵送和发泡设备(10),所述设备包括:混合单元(201),空气和可发泡流体在该混合单元中被传送并预混;以及发泡单元(203),所述空气和流体的混合物在该发泡单元中被发泡;所述设备(10)还包括能相对于所述发泡单元(203)旋转的处理元件(202),使得所述处理元件(202)的旋转通过离心力将空气和流体吸入所述混合单元(201)中,空气和流体在该混合单元中被传送并预混,所述处理元件(202)相对于所述发泡单元(203)的该同一旋转以一定水平的剪切应力驱动空气和流体的混合物,从而允许所述混合物被发泡。本发明还涉及包括设备(10)和流体容器(20)的包装件(100),并且还涉及能被连接到此类包装件(100)的机器(200)。本发明还涉及包括机器(200)和包装件(100)的系统(300)。
Description
技术领域
本发明涉及用于泵送和使流体发泡、优选地用于生产奶泡(任选地被加热)的离心设备。具体地讲,本发明涉及按需生产非常高质量的流体泡沫的泵送和发泡设备,该设备架构简单并且可容易地清洁。
背景技术
泡沫由两相组成:水相和气(空气)相。因此,流体泡沫是通过使许多气泡捕获于流体结构中而形成的物质:生产流体泡沫不仅涉及生成这些气泡,还涉及将这些气泡填充和保留到整个流体结构中以便提供稳定的泡沫。
理想的是,生产得自食物流体产品的具有微小稳定气泡的食物泡沫,以提供轻盈质地和不同的口感。在大部分食物泡沫中,蛋白质是帮助分散气相的形成和稳定、产生蛋白质稳定的泡沫的主要表面活性剂。蛋白将始终具有一定的应力,以克服诸如机械力和引力:蛋白质使抵抗这些应力所形成的发泡结构稳定的能力将确定泡沫稳定性,通常表示为50%的流体从泡沫中排出所需的时间,即泡沫体积减少50%所需的时间。
当使流体发泡时,期望按需生产具有优良质量的泡沫。另外,期望尽快并以可重复的方式提供这种优质泡沫,这意味着泡沫质量是受控的,且在不同流体之间可重复。
最常用的食物流体泡沫之一是奶泡。用于生产奶泡的设备是现有技术中众所周知的:通常,这些设备包括其中灌装乳的贮存器,贮存器还设有旋转部件,旋转部件通常是布置在贮存器下表面的搅拌器,通过搅拌乳使空气被捕获在液膜内,从而引起乳发泡。但是,在这些已知设备中生产奶泡需要时间、很多的操作并且每次生产泡沫后还需要清洁。另外,为了控制所得泡沫的品质,需要控制搅拌器的几何结构,有时这很难理解和以精确方式控制,使得方法的任何可重复性都太复杂而难以实现。
例如,现有技术中的文献EP 2478804 A1公开了一种通过气体加压的乳贮存器,加压的乳被引导至混合区,以用于与另一种气体进一步混合。随后在起泡布置中进行起泡并减小泡沫尺寸,起泡布置通常包括静态混合器和旋转搅拌器。然而,在这种系统中调节并控制发泡复杂而不精确,还需要复杂的构型。另外,这些系统在生产泡沫后需要清洁,这既麻烦又费时。
现有技术中已知的其他文献,如US 2013/0043274 A1,描述了包装解决方案,这些包装解决方案提供了特别适于食物流体产品(通常是饮料)的储存、定量给料和分配功能,包括容器、定量给料装置和阀门。定量给料装置包括转子,该转子具有被旋转驱动的至少一截断部分,并用作定量给料设备,将液体从定量给料入口取出,然后驱动至定量给料出口,从而将来自容器的液体输送到混合室中,液体在混合室中与稀释剂混合:当该稀释剂为气体(N2或CO2)时,在饮料的上层上形成泡沫顶。但是,这种系统的发泡方法不以可控且精确的方式生产,很难对其进行监控和调节,因此在不同发泡流体之间很难获得可重复的结果。
因此,提出了允许以受控且可调的方式生产发泡流体的其他解决方案。属于同一申请人的EP 12199185.5(其中公开了一种用于生产奶泡的设备)中提供了一种示例:在两个相对于彼此旋转的筒之间的间隙中将高剪切应力施加于乳-空气混合物,剪切应力导致形成乳和空气的乳液,随后一旦发生膨胀就会产生发泡效果。采用该解决方案,能够以受控的方式生产奶泡。然而,该设备相对复杂,并在生产奶泡后需要经常清洁,这耗时且对用户没有吸引力。
也有现有技术中众所周知的发泡设备,它们通过文丘里效应使用蒸汽发泡,例如EP 2695556 A1或EP 2636343 A1中所示的设备。文献EP 2695556 A1公开了一种用于制备热奶泡的设备,其具有抽吸装置,该抽吸装置包括具有蒸气和乳的混合室,使得该混合物通过利用文丘里效应被抽吸,从而提供奶泡。文档EP 2636343 A1中提供了另一种示例,其中描述了一种用于生产热奶泡的设备:这种设备采用收口喷嘴(特别是文丘里喷嘴)来获得对乳和蒸汽的抽吸作用,以便生产奶泡。然而,这些利用文丘里效应的已知系统并非以清洁的方式运行,乳与设备反复接触,这不仅增加了经常清洁的负担,还可成为产品污染的来源。另外,这些设备只允许生产热奶泡:当使用这种系统时,不能选择生产冷奶泡。除此之外,通过使用这些系统获得的泡沫质量无法令人满意。
因此,仍需要提供一种能够以可靠且可重复的方式在短时间内按需生产高质量泡沫并且能够非常容易地清洁的简单设备。本发明旨在提供解决这些需求的发泡设备。
发明内容
根据第一方面,本发明涉及一种泵送和发泡设备,其包括:混合单元,空气和可发泡流体在该混合单元中被传送并预混;以及发泡单元,空气和流体的混合物在该发泡单元中被发泡,该设备还包括能相对于发泡单元旋转的处理元件,使得处理元件的旋转通过离心力将空气和流体吸入混合单元中,空气和流体在该混合单元中被传送并预混,处理元件相对于发泡单元的该同一旋转以一定水平的剪切应力驱动空气和流体的混合物,从而允许混合物被发泡。
优选地,处理元件布置在混合单元与发泡单元之间,处理元件能相对于均为静态的混合单元和发泡单元旋转。
处理元件通常被布置成靠近发泡单元,从而限定优选地在0.2和0.6mm之间、更优选地在0.3和0.5mm之间的间隙。发泡单元优选地包括具有大致螺旋形状的圆盘腔室,以提高泵送性能。
根据本发明,处理元件优选地包括面向混合单元的图案化表面和面向发泡单元的大致平坦表面。处理元件的图案化表面通常被构造成具有菱形或螺旋浆形状,处理元件优选地被构造为圆盘或圆柱体。
通常,处理元件包括使处理元件的两侧连通的循环孔。
另外,本发明的设备通常包括加热设备,以允许在泡沫被递送之前加热泡沫。
根据本发明的泵送和发泡设备中的处理元件以在2000和10000rpm之间、优选地在4000和8000rpm之间的速度旋转。
通常,混合单元包括用于传送流体的路径,该路径被构造成具有一定长度,使得容器中的流体内容物可被排空,该流体从该容器被吸入设备中。
本发明的泵送和发泡设备优选地以使得混合单元、发泡单元和处理元件可彼此分离以被清洁的方式构造。
根据第二方面,本发明涉及一种包装件,该包装件包括如所述的泵送和发泡设备以及用于储存可发泡流体的流体容器。
仍然根据第三方面,本发明涉及一种机器,如所述的包装件能被连接到该机器以用于提供流体泡沫,该机器包括空气入口和用于带动泵送和发泡设备内的处理元件旋转的驱动装置。
通常,该机器还包括能够在由泵送和发泡设备递送泡沫之前加热泡沫的加热源。
该机器优选地还包括调节引入泵送和发泡设备中的流体和空气的混合物中的空气量的空气阀。
根据第四方面,本发明涉及一种用于按需提供流体泡沫的系统,该系统包括如前所述的机器和包装件。
附图说明
结合附图,在阅读本发明的非限制性实施方案的以下详细描述时,本发明的其他特征、优点和目的对于技术人员而言将变得显而易见,其中:
图1示出了本发明的离心泵送和发泡设备的优选实施方案的示意图。
图2a-b分别示出了如图1所示的本发明的离心泵送和发泡设备的闭合视图和打开视图。
图3a-b-c示出了如图1所示的本发明的离心泵送和发泡设备中的空气和流体入口的示意图。
图4a-b-c-d示出了如图1所示的本发明的离心泵送和发泡设备中的内部处理圆盘的不同可能实施方案的示意图。
图5示出了包括根据本发明的离心泵送和发泡设备的完整系统的功能示意图。
具体实施方式
本发明涉及用于泵送和使流体发泡、优选地用于生产奶泡的离心设备10,流体可任选地被加热。具体地讲,本发明涉及按需生产非常高质量的流体泡沫的泵送和发泡设备10,该设备具有简单架构并且可容易地清洁,这些将进一步详述。
通常,在本发明的设备10中处理的流体优选地为食品或饮料流体,优选地为可发泡流体,诸如乳,但可使用任何类型的可发泡流体,诸如奶油、酸奶、冰淇淋流体混合物、非乳制产品或混合物等。如图5的功能视图所示,泵送和发泡设备10被连接到流体容器20,流体从该流体容器进入设备10以进行发泡。设备10通常与容器20和加热设备30一起集成到包装件100中,可将该包装件制造成能够清洁的或一次性的。包装件100可被连接到机器200以便提供流体泡沫。
根据本发明的泵送和发泡设备10示于图1中:其包括混合单元201、内部处理圆盘202、发泡单元203和递送出口204;加热设备30也可为设备10的一部分,其布置在设备10的后部(如图1所示)处,或者其也可布置在设备旁边(未示出)。混合单元201包括空气入口205,空气从该入口进入并流经空气导管207。混合单元201还包括与流体导管208连通的流体入口206,流体流经流体导管并与来自空气导管207的空气预混。一旦流体和空气两者经过预混之后,都通过混合单元出口209传送到发泡单元203中。在发泡单元203中,流体和空气的混合物被发泡,然后在发泡之后其通过腔室出口302被传送并进入加热设备30中。可启动或不启动加热设备,由此将通过递送出口204提供热的或冷的流体泡沫。
我们谈论预混,因为当通过所谓的混合单元201中的空气导管207和流体导管208的汇合而汇聚在一起时,流体将气泡夹带在一起。然而,当气泡变得小得多并最终实现空气和流体更紧密和完全的混合时,才是该预混物发泡的时机。
本发明的内部处理圆盘202布置在混合单元201和发泡单元203之间,例如如图1或图2b中所示。圆盘202通过盘轴304来旋转,该盘轴连接到电机连接件305并且借助于电机220被带动旋转。如从附图、具体地图4a-d中可以看出的那样,圆盘202包括具有图案化表面的一个部分并且相反表面被制成大致平坦的。当圆盘旋转时,图案化表面有助于将来自容器20的流体、并且还有助于将来自空气入口210的空气泵送/抽吸到混合单元201中(分别通过流体入口206和空气入口205)。圆盘202的旋转实际上使其能够借助离心力抽吸流体和空气,并且其图案化表面对此有帮助。流体和空气的预混物被以离心方式从混合单元出口209夹带到圆盘202的图案化侧中,转向圆盘202的外径,然后流入发泡单元203中:在该发泡单元中,流体和空气的混合物以库埃特流的方式经过:库埃特流是指粘性流体在两个平行板之间的空间中的层流,使得一个板相对于另一个板移动;该流由作用于包括在两个板之间的流体上的剪切力驱动,从而通过高剪切能量对该流体提供发泡能量,使其乳化。根据本发明,流体和空气的预混物被形成于圆盘的大致平坦表面与圆盘腔室303之间的间隙中的剪切应力驱动。圆盘的表面部分(平坦部分)相对于为静态的该圆盘腔室旋转。提供给此间隙中的流体和空气的混合物的剪切应力使包括在流体结构内的气泡尺寸能够减小,从而可更有效地使这些气泡捕获于流体基质内,这大大增加了所得泡沫的稳定性。此外,圆盘腔室303的形状优选地为螺旋型,以便提高设备的泵送性能。
循环孔301中的至少一个或多个通常以切口的方式布置在圆盘202中,如图4b-c-d中任一个所示,以便改善流体从圆盘的图案化侧流入圆盘腔室303中的循环,从而避免朝向圆盘腔室303的底部表面抽吸圆盘202(这将增大摩擦,导致部件磨损和发泡质量不佳),同时提高泵送性能。
圆盘202的两侧(图案化侧和大致平坦侧)都参与流体和空气预混物的泵送和发泡两者。然而,圆盘的图案化侧专门设计成用于泵送,而大致平坦侧专门设计成用于发泡。事实上,当圆盘202旋转时,图案化侧通过由该旋转形成的离心力泵送/抽吸流体和空气的预混物:抽吸的流体和空气将通过离心作用朝向圆盘202的外部部分递送,从而形成预发泡并且进一步在圆盘的平坦侧与圆盘腔室303之间使预发泡转向以细密地发泡。此外,当旋转时,圆盘的大致平坦表面也参与空气和流体的预混物通过循环孔301并进入圆盘腔室303中的抽吸效应,因此也有助于泵送。
制备好泡沫之后,泡沫即通过腔室出口302离开圆盘腔室303并进入加热设备30中,泡沫在加热设备中可任选地被加热并且进一步地被递送通过递送出口204。事实上,生成的泡沫是冷的,并且然后可随后在流经加热设备30中的加热段时任选地被加热。若不启动加热设备,即使泡沫循环经过加热设备,其仍然递送冷泡沫;然而,若启用,泡沫循环将递送热泡沫。
内部处理圆盘202在设备10中以高速旋转,以便能够泵送/抽吸泡沫和空气两者并且能够使其发泡。该圆盘的典型旋转速度值在2000和10000rpm之间,优选地在4000和8000rpm之间。
即使在谈到圆盘时,本发明的设备10内部的可旋转处理元件可被制成具有圆柱体形状,以便提供增强的发泡性能。其它形状也是可以的。
通常,本发明的泵送和发泡设备10被制成一次性的或可易于清洁的。具体地讲,就此第二种选项而言,如图2a和图2b中所示,混合单元201和发泡单元203通常被制成相对于彼此是可移位的,使得其内侧可轻松触及并且处理圆盘202可与其余部分分离并被清洁。图2a和图2b中所示的布置显示了可旋转的轴向开口,不过任何其它开口诸如使用卡口或铰链也是可以的并且包含在本发明的范围之内。
对于本发明的混合单元201,存在不同的可能构型,如图3a-c中所示:较长的流体导管208将有助于以恒定流速排空流体容器20。优选地,构造空气导管207的通道的横截面在大约4和12mm2之间。用于流体导管208的通道的横截面在大约4和8mm2之间。
图3a和图3b示出了这样的实施方案:其中空气入口205的开口直接朝向设备10的外部,因此不可能调节空气。另一种可能(以及优选)的实施方案是将空气入口205连接到机器200(参见图5并且将在下文进一步解释),以便允许控制引入的空气。
如图4a-c所示,对于内部处理圆盘202的图案化表面,不同的可能布置和图案是可以的。如图4a所示构成螺旋桨型的圆盘将提供更好的泵送,但流体和空气的混合物因被夹带得太快而无法提供良好的混合物发泡。良好的泵送和发泡的最佳结果通过以下提供:表面中的一个具有菱形型形状(如图4b和图4c所示)并且相对表面被提供为大致平坦的(平坦有助于良好的发泡)。图案化表面中的循环孔301减小摩擦(避免圆盘腔室303的下表面中的圆盘的抽吸,如前所述)并改善流体和空气的混合物的循环,从而改善泵送性能。圆盘的平坦表面还具有定心销306,用于正确地将圆盘置于设备10中,以便保证圆盘每一侧上的预定义间隙,即在圆盘腔室303上相对于大致平坦表面的间隙(此间隙对于库埃特流和发泡性能非常重要),以及在圆盘的图案化侧上相对于混合单元201的下表面的间隙(此间隙与空气和流体需要的泵送/抽吸效果相关)。因此,这些定心销306将圆盘202正确地放置在混合单元201与圆盘腔室303之间的高度中。
通常,泵送和发泡设备10允许多次泵送和发泡操作,直至流体容器20中的流体已被排空,无论其被制成可清洁的还是一次性的。在所进行的不同发泡应用之间,泵送和发泡设备10和流体容器20优选保存在适当的保存区域内(通常在冰箱中),以保持流体处于适当的卫生条件中。
如图5所示,本发明的泵送和发泡设备10通常集成到包装件100中,其可被被制成可清洁的或一次性的。包装件100通常还集成了流体容器20。包装件被插入或连接到机器200和加热源230,该机器能够将空气提供到设备10、带动将泵送并使流体和空气的混合物发泡的圆盘202旋转,该加热源用于对所递送的泡沫提供任选的加热。机器200包括可任选地被连接到空气阀211的空气入口210,空气阀将调节混合物中融入的空气量。机器200还包括:驱动装置,通常为电机220,从而带动设备10内的内部处理圆盘202旋转;以及加热源230,其能够在需要时加热循环经过设备10中的加热设备30的泡沫。机器200和包装件100均配备能够按需提供泡沫的系统300。
任选地,机器200还可包括控制装置(未示出),控制装置将管理并控制泵送和发泡设备10中的发泡过程参数。作为替代,机器200也可以不包括控制装置36,这意味着用户随后将手动调节泵送和发泡设备10中发泡过程的部分或全部参数。
从流体获得的泡沫类型主要取决于用于发泡的流体类型。例如,当使乳发泡时,所获得的泡沫类型根据所用乳的类型(诸如生全脂乳、巴氏杀菌均化全脂乳、巴氏杀菌脱脂乳、UHT均质全脂乳、UHT脱脂乳等)而变化。对于给定类型的乳,不考虑在其制造过程中使用的加工条件,发泡性在很大程度上是由乳发泡的温度以及其脂肪和蛋白质含量决定的。
另一方面,流体泡沫的质量由泡沫性质决定,诸如:发泡后流体结构中形成的气泡的数量和尺寸;泡沫稳定性,其被定义为稳定的(即基本上保持其体积的)泡沫的量,通常表示为50%的流体从泡沫排出所需的时间(达到泡沫体积的50%减小量所需的时间);以及发泡水平,其被定义为进入设备10的流体体积相对于由递送出口204提供的泡沫体积的比率(也称为泡沫膨胀度,其被定义为在发泡作用下流体特定初始体积的体积增大)。
因此,对于给定类型的流体(即脂肪和蛋白质含量和流体制造期间的加工条件是固定值),将由在本发明的泵送和发泡设备10中进行的发泡过程(特别是通过如下详述的过程参数)来决定针对该流体所获得泡沫的性质(气泡的数量/大小、稳定性和膨胀度)。
-从流体容器20传入设备10中的流体流量,其取决于圆盘202及其图案的旋转速度、从流体容器20提供流体的流体导管208的直径。
-来自空气入口205的空气量,其取决于圆盘202的旋转速度以及空气导管207的大小。
在本发明的泵送和发泡设备10中进行的库埃特流效应中,发泡单元203中的流体和空气的混合物所经历的剪切应力在很大程度上取决于圆盘202的平坦表面与圆盘腔室303的内表面之间形成的间隙的宽度:此宽度的选择取决于将要发泡的流体容器20中的流体的类型,以这种方式选择通过剪切(库埃特流)获得最佳发泡效果。通常,间隙的宽度随着待发泡流体的粘性增大而增大:例如,乳需要的间隙将比液体酸奶小得多。通常,乳的间隙的宽度为约0.3mm和0.5mm,并且流体酸奶的宽度则较大。
泵送和发泡设备10还可包括编码,通常是条形码,其包含提供给机器200中的控制装置从而以最佳方式执行发泡过程的过程参数的信息。
本发明的设备能够按需提供高质量泡沫:其将递送微泡沫,这种微泡沫比目前市场上的泡沫质量更高,具有可调的泡沫质地和厚度,因此泡沫递送将具有快速而稳定的泡沫沉降。此外,本发明的设备紧凑,在机械方面需要的装配非常有限,对于用户而言易于使用,并且清洁,因为没有流体与机器接触。另外,由设备提供的泡沫可以是热的或冷的,并且将具有非常高的稳定性。还有,该设备使所得到的泡沫具有可重复性,从而基本上可由不同的饮料获得相同泡沫,这是由于该设备中实施的方法通过在有限且稳定的参数下运行而受到控制,由此使结果具有高可靠性。
概括地说,本发明的设备的一些主要优点为:
-递送超微泡沫
-通过操作空气入口以及任选的可调空气阀,可以调节泡沫密度
-架构简单(仅一个部件旋转,即内部处理圆盘)
-内嵌式系统,直接到杯
-可以使得实施方案为可非常易于清洁的或一次性的
虽然已参考本发明的优选实施方案描述了本发明,但本领域的技术人员可在不脱离所附权利要求所限定的本发明范围的情况下作出许多修改和变化。
Claims (17)
1.泵送和发泡设备(10),所述泵送和发泡设备包括混合单元(201),空气和可发泡流体在所述混合单元中被传送并预混;发泡单元(203),所述空气和流体的混合物在所述发泡单元中被发泡;以及通过其提供泡沫的递送出口(204);
所述设备(10)还包括能相对于所述发泡单元(203)旋转的处理元件,所述处理元件被布置成靠近所述发泡单元(203),从而限定一间隙,使得所述处理元件的旋转产生将空气和流体吸入所述混合单元(201)中的离心力,空气和流体在所述混合单元中被传送并预混,所述处理元件相对于所述发泡单元(203)的同一旋转在所形成的间隙中以剪切应力驱动所述空气和流体的混合物,从而允许所述混合物被发泡,
其特征在于,所述处理元件被布置在所述混合单元(201)与所述发泡单元(203)之间,所述处理元件包括面向所述混合单元(201)的图案化表面和面向所述发泡单元(203)的大致平坦表面,所述处理元件包括使所述处理元件的图案化侧和大致平坦侧连通的循环孔(301)。
2.根据权利要求1所述的泵送和发泡设备(10),其中所述处理元件能相对于均为静态的所述混合单元(201)和所述发泡单元(203)旋转。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的泵送和发泡设备(10),其中在所述处理元件和所述发泡单元(203)之间形成的间隙在0.2和0.6mm之间。
4.根据权利要求1或2所述的泵送和发泡设备(10),其中所述发泡单元(203)包括具有大致螺旋形状的圆盘腔室(303)以用于提高泵送性能。
5.根据权利要求1或2所述的泵送和发泡设备(10),其中所述处理元件的所述图案化表面被构造成具有菱形或螺旋桨形状。
6.根据权利要求1或2所述的泵送和发泡设备(10),其中所述处理元件被构造为圆盘。
7.根据权利要求1或2所述的泵送和发泡设备(10),其中所述处理元件被构造为圆柱体。
8.根据权利要求1或2所述的泵送和发泡设备(10),所述泵送和发泡设备还包括加热设备(30)以允许在泡沫被递送之前加热所述泡沫。
9.根据权利要求1或2所述的泵送和发泡设备(10),其中所述处理元件以在2000和10000rpm之间的速度旋转。
10.根据权利要求1或2所述的泵送和发泡设备(10),其中所述混合单元(201)包括用于传送所述流体的路径,所述路径被构造成具有一定长度使得容器中的流体内容物能够被排空,所述流体从所述容器被吸入所述设备中。
11.根据权利要求1或2所述的泵送和发泡设备(10),所述泵送和发泡设备以使得所述混合单元(201)、所述发泡单元(203)和所述处理元件能够被彼此分离以被清洁的方式构造。
12.根据权利要求3所述的泵送和发泡设备(10),其中所述间隙在0.3和0.5mm之间。
13.根据权利要求9所述的泵送和发泡设备(10),其中所述处理元件以在4000和8000rpm之间的速度旋转。
14.包装件(100),所述包装件包括根据权利要求1-13中任一项所述的泵送和发泡设备(10)以及用于储存所述可发泡流体的流体容器(20)。
15.用于按需提供流体泡沫的系统(300),所述系统包括机器(200)和根据权利要求14所述的包装件(100),所述包装件(100)能被连接到所述机器以用于提供流体泡沫,所述机器包括空气入口(210)和用于带动所述泵送和发泡设备(10)内的所述处理元件旋转的驱动装置。
16.根据权利要求15所述的系统(300),其中,所述机器还包括能够在所述泡沫被所述泵送和发泡设备(10)递送之前加热所述泡沫的加热源(230)。
17.根据权利要求15或16所述的系统(300),其中,所述机器还包括调节引入所述泵送和发泡设备(10)中的所述流体和空气的混合物中的空气量的空气阀(211)。
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WO2024153505A1 (en) * | 2023-01-16 | 2024-07-25 | Société des Produits Nestlé S.A. | Mixing device for beverage preparation |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6095676A (en) * | 1998-12-30 | 2000-08-01 | Kuan; Huo Feng Hsia | Dairy product whipping apparatus |
DE102013224786B3 (de) * | 2013-12-03 | 2015-03-12 | Wmf Ag | Milchaufschäumvorrichtung mit dynamischer Mischeinheit und Getränkebereiter enthaltend dieselbe |
Family Cites Families (14)
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---|---|---|---|---|
US4231666A (en) | 1978-03-10 | 1980-11-04 | E. T. Oakes Limited | Mixing apparatus |
DE19719784C1 (de) * | 1997-05-10 | 1998-07-16 | Battista Ianchello | Schäumvorrichtung |
EP1519670B1 (en) * | 2002-07-09 | 2007-02-28 | The Coca-Cola Company | System and method for producing foamed and steamed milk for hot beverages |
BRPI0812449B1 (pt) | 2007-06-05 | 2018-09-25 | Nestec Sa | cápsula para a preparação de alimento líquido por meio de centrifugação |
DE202007008813U1 (de) * | 2007-06-21 | 2007-11-29 | Mahlich, Gotthard | Getränkezubereitungsgerät |
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EP2383553A1 (en) | 2010-04-30 | 2011-11-02 | Nestec S.A. | Package for storing and dosing a fluid |
EP2478804A1 (en) | 2011-01-21 | 2012-07-25 | Nestec S.A. | Milk frothing with pressurized gas |
DE102011084901A1 (de) * | 2011-10-20 | 2013-04-25 | Franke Kaffeemaschinen Ag | Vorrichtung zur Ausgabe von Milch und Verfahren zum Erwärmen von Milch |
ES2496450T3 (es) | 2012-03-06 | 2014-09-19 | Delica Ag | Dispositivo y procedimiento para producir espuma de leche y/o leche caliente |
JP6169163B2 (ja) * | 2012-04-04 | 2017-07-26 | ネステク ソシエテ アノニム | 飲料を泡立たせる為の混合装置 |
DE102012214103A1 (de) | 2012-08-08 | 2014-03-06 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Vorrichtung zum Bereiten von erwärmter Milch oder Milchschaum |
AU2013366723B2 (en) * | 2012-12-21 | 2019-02-28 | Société des Produits Nestlé S.A. | Device for producing milk foam |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6095676A (en) * | 1998-12-30 | 2000-08-01 | Kuan; Huo Feng Hsia | Dairy product whipping apparatus |
DE102013224786B3 (de) * | 2013-12-03 | 2015-03-12 | Wmf Ag | Milchaufschäumvorrichtung mit dynamischer Mischeinheit und Getränkebereiter enthaltend dieselbe |
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---|---|
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CN108348099A (zh) | 2018-07-31 |
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