用于产生泡沫状的奶液/空气混合物的装置制造方法及图纸

本公开涉及一种用于产生泡沫状的奶液/空气混合物的装置(1)，所述装置具有：发泡单元(14)；输送管道(3)，与所述发泡单元(14)流体连接，用于从储存容器(4)中抽吸奶液以及用于将奶液供应到所述发泡单元(14)中；空气供应管道(8)，用于将空气混入奶液中；可控制的空气供应限制器(10)，设置在所述空气供应管道(8)中；传感器(12)，设置在所述空气供应管道(8)中，用于确定混入奶液中的空气量；以及能编程的控制单元(25)，所述控制单元用于使由所述传感器(12)确定的空气量与由所述控制单元(25)规定的设定值相适配。

【技术实现步骤摘要】
用于产生泡沫状的奶液/空气混合物的装置
本公开涉及一种根据方案1的前序部分所述的用于产生泡沫状的奶液/空气混合物的装置。所述装置具有：发泡单元；输送管道，该输送管道与所述发泡单元流体连接，用于从储存容器中抽吸奶液并将奶液供应到发泡单元中；空气供应管道，该空气供应管道用于将空气混入奶液中；以及可控制的空气供应限制器，该空气供应限制器设置在空气供应管道中。
技术介绍
生产用于制备基于咖啡的热饮或冷饮的泡沫状的奶液/空气混合物或奶沫，从现有技术中是已知的。这些基于咖啡的热饮或冷饮主要包括卡布奇诺、拿铁玛奇朵、牛奶咖啡和冰咖啡。在评判这些饮料的质量时，特别是泡沫状的奶液/空气混合物的稠度、柔滑度和稳定性是非常重要的。稠度、柔滑度和稳定性取决于所使用的奶种类的脂肪和蛋白质含量、发泡温度以及泡沫状的奶/空气混合物的空气含量。利用全脂奶能最好地实现柔滑的奶沫。低脂奶最适于制作具有高稳定性的奶沫。所使用奶种类的蛋白质含量越高，泡沫状的奶液/空气混合物就越稳定。低脂奶在冷的状态下会吸收大部分空气。高脂奶在较低至中等的温度下发泡效果非常好，由此可以产生特别精细和柔滑的奶沫。由DE102017123642A1已知一种用于调整泡沫状的奶液/空气混合物中的空气含量的装置，该装置通过泵的输送功率调整泡沫状的奶液/空气混合物中的奶含量并通过可控阀调整混入奶液中的空气体积。但在这种情况下，泡沫状的奶液/空气混合物中的空气含量取决于泵的输送功率并且不能动态地对其进行控制。
技术实现思路
因此，本公开的目的是提供一种用于产生泡沫状的奶液/空气混合物的装置和方法，所述装置和方法能够确定并动态地调整泡沫状的奶液/空气混合物的空气含量，以便能够改变泡沫状的奶液/空气混合物的稠度、柔滑度和稳定性。所述目的通过具有方案1的特征的装置来实现。所述装置有利的实施方式和优选设计方案能由从属权利要求获得。根据本公开的用于产生泡沫状的奶液/空气混合物或者说奶沫的装置包括：发泡单元；输送管道，该输送管道与所述发泡单元流体连接，用于从储存容器中抽吸奶液并将奶液供应到所述发泡单元中；空气供应管道，所述空气供应管道用于将空气混入奶液中；以及可控制的空气供应限制器，所述空气供应限制器设置在所述空气供应管道中。这里重要的是，根据本公开的装置具有传感器和能编程的控制单元，所述传感器设置在所述空气供应管道中并且用于确定混入奶液中的空气量，所述控制单元用于使由所述传感器确定的空气量与由所述控制单元预先设定的设定值相适配。所述发泡单元构造成通过输送管道从储存容器中输送或抽吸奶液，以向所抽吸的奶液中混入空气并使由此形成的奶液/空气混合物发泡。为此，所述发泡单元可以构造为一体件或者也可以构造为有多个部分。所述发泡单元与输送管道流体连接。所述传感器确定混入奶液中的空气量。奶液输送量(即单位时间或对于泡沫状的奶液/空气混合物的每次输出量所抽吸的奶液量)可以由发泡单元的输送功率得出。由于单位时间或者对于泡沫状的奶液/空气混合物每次输出量所抽吸的奶液量是已知的，因此控制单元可以根据所输送的奶液量和混入所输送的奶液量并由传感器确定的空气量计算出泡沫状的奶液/空气混合物中的空气含量。通过计算空气含量可以得出所述泡沫状的奶液/空气混合物的密度。这里，密度和空气含量与泡沫状的奶液/空气混合物的稠度、柔滑度和稳定性相关联。将所计算的空气含量与存储在控制单元中的空气含量设定值相比较。空气含量的设定值与混合到奶液中的空气量的设定值相关联。如果计算得到的空气含量与空气含量的设定值有偏差，则使由传感器确定的空气量与由控制单元预先设定的空气量设定值相适配。所述空气供应限制器具有空气入口和空气出口，所述空气入口和所述空气出口分别与空气供应管道流体连接。可以这样来控制所述空气供应限制器，使得可以减小或增大通过空气供应限制器的空气体积流量。本公开的另一个方面提出一种用于产生泡沫状的奶液/空气混合物的方法。所述方法能够利用上述的装置以及其接下来提及的有利的实施方式来执行，并且包括以下方法步骤：在方法步骤(a)中，通过输送管道从储存容器中抽吸奶液，并且将所抽吸的奶液导入发泡单元。在第二方法步骤(b)中，向奶液中混入空气。在另外的方法步骤(c)中，利用设置在空气供应管道中的传感器确定混入奶液中的空气量。在方法步骤(d)中，借助于控制单元使泡沫状的奶液/空气混合物中由传感器确定的空气量与由控制单元预先设定的空气量的设定值相适配。在方法步骤(e)中，利用发泡单元使奶液/空气混合物发泡。所述方法步骤(a)、(b)、(c)、(d)和/或(e)可以基本上并行或者同时地执行或者在时间上错开地执行。这个方法一方面使得可以确定混入奶液中的空气量，另一方面，在产生所述泡沫状的奶液/空气混合物期间，通过使所述空气量动态地与所述设定值相适配，可以最佳地调整泡沫状的奶液/空气混合物的稠度、柔滑度和稳定性。在根据本公开的装置的有利的第一实施方式中，发泡单元具有与输送管道流体连接的可控制的第一泵和设置在所述第一泵的压力侧的升压元件。在该有利的设计方案中，所述空气供应管道在所述第一泵的抽吸侧接入到所述输送管道上。由于可控制的第一泵通过输送管道抽吸奶液并将奶液供应给发泡单元，在第一泵的抽吸侧在输送管道和空气供应管道中形成负压。所述负压还会导致由第一泵从空气供应管道中抽吸空气并将空气混入流动通过输送管道的奶液。由于所述负压，在该有利的设计方案中，可以省去用于混入空气的单独的空气输送元件。这里，混入奶液中的空气量由所述可控制的空气供应限制器限制。由此形成的奶液/空气混合物在第一泵中被处理成泡沫状的奶液/空气混合物。设置在第一泵的压力侧的升压元件用作流阻并且由此提高反压力/背压，第一泵必须克服所述反压力工作，并且这里使得泡沫状的奶液/空气混合物在输送元件内部翻滚流动。在这种情况下，泡沫状的奶液/空气混合物的稠度、柔滑度和稳定性取决于第一泵克服由升压元件产生的反压力的输送功率。这里重要的是，所述升压元件的设计和确定尺寸应使得所述升压元件在第一泵的出口处产生足够高的反压力，可控制的第一泵必须克服所述反压力工作。在根据本公开的装置的第二设计方案中，所述发泡单元包括可控制的第二泵和设置在所述第二泵的压力侧的发泡腔，所述第二泵在抽吸侧与所述输送管道流体连接。所述第二泵为此构造成，通过输送管道从储存容器中输送或抽吸奶液并将所述奶液供应给发泡腔。所述发泡腔用于在奶液/空气混合物中产生泡沫。所述发泡腔为此与蒸汽供应管道流体连接，所述空气供应管道接入到所述蒸汽供应管道上。通过蒸汽供应管道向发泡腔供应热的水蒸汽。通过蒸汽供应管道将水蒸汽供应到发泡腔中导致在空气供应管道中形成负压，并且基于文丘里效应导致与此相关地从空气供应管道向蒸汽供应管道中抽吸空气，由此形成热的水蒸汽/空气混合物。由此，不需要单独的空气输送元件将空气混入热的水蒸汽中。热的水蒸汽/空气混合物通过蒸汽供应管道供应给发泡腔并与供应给发泡腔的奶液混合。由此在发泡腔中形成热的泡沫状的奶液/空气混合物。在第一泵和/或第二泵的抽吸侧，可以在输送管道中设置第一止回阀，以便在产生泡沫状的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于产生泡沫状的奶液/空气混合物的装置，所述装置(1)具有：发泡单元(14)；输送管道(3)，所述输送管道(3)与所述发泡单元(14)流体连接，用于从储存容器(4)中抽吸奶液并将奶液供应到所述发泡单元(14)中；空气供应管道(8)，所述空气供应管道(8)用于将空气混入奶液中；以及可控制的空气供应限制器(10)，所述空气供应限制器(10)设置在所述空气供应管道(8)中，其特征在于，/n所述装置(1)具有传感器(12)和能编程的控制单元(25)，所述传感器(12)设置在所述空气供应管道(8)中并且用于确定混入奶液中的空气量，所述控制单元(25)用于使由所述传感器(12)确定的空气量与由所述控制单元(25)预先设定的设定值相适配。/n

【技术特征摘要】
20190710 DE 102019118680.31.用于产生泡沫状的奶液/空气混合物的装置，所述装置(1)具有：发泡单元(14)；输送管道(3)，所述输送管道(3)与所述发泡单元(14)流体连接，用于从储存容器(4)中抽吸奶液并将奶液供应到所述发泡单元(14)中；空气供应管道(8)，所述空气供应管道(8)用于将空气混入奶液中；以及可控制的空气供应限制器(10)，所述空气供应限制器(10)设置在所述空气供应管道(8)中，其特征在于，
所述装置(1)具有传感器(12)和能编程的控制单元(25)，所述传感器(12)设置在所述空气供应管道(8)中并且用于确定混入奶液中的空气量，所述控制单元(25)用于使由所述传感器(12)确定的空气量与由所述控制单元(25)预先设定的设定值相适配。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发泡单元具有与所述输送管道(3)流体连接的可控制的第一泵(2)和设置在所述第一泵(2)的压力侧的升压元件(13)，所述空气供应管道(8)在所述第一泵(2)的抽吸侧接入到所述输送管道(3)上。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发泡单元(14)包括可控制的第二泵(27)和设置在所述第二泵(27)的压力侧的发泡腔(28)，所述第二泵(27)在抽吸侧与所述输送管道(3)流体连接，所述发泡腔(28)与蒸汽供应管道(231)流体连接，所述空气供应管道(8)接入到所述蒸汽供应管道(231)上。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器(12)为体积流量传感器，该体积流量传感器沿空气供应方向设置在空气供应限制器(10)的上游或者设置在所述空气供应限制器(10)与所述发泡单元(14)之间。


5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述体积流量传感器(12)具有加热元件(1233)、沿空气流动方向设置在所述加热元件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·P·霍克，
申请(专利权)人：弗兰卡凯菲马斯池因股份公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH