DE102015117650A1

DE102015117650A1 - Device for heating and foaming a liquid, in particular a beverage

Info

Publication number: DE102015117650A1
Application number: DE102015117650.5A
Authority: DE
Inventors: Gregoire Locher; Stephane Betrisey
Original assignee: EVERSYS HOLDING SA
Current assignee: Eversys SA Ch
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2017-04-20
Anticipated expiration: 2035-10-17
Also published as: DE102015117650B4

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Erhitzen und Aufschäumen einer Flüssigkeit, insbesondere eines Getränks, umfassend einen Dampferzeuger (1), eine Druckgasquelle (2) und ein mit dem Dampferzeuger (1) und der Druckgasquelle (2) in Verbindung stehendes Fördermittel (3) zur Überführung eines Dampf-/Gasgemischs in die Flüssigkeit, erzeugt die Druckgasquelle (2) Druckpulse (p) deren Pulsfrequenz (f) und/oder Pulsdauer (t0) und/oder Amplitude (p0) einstellbar ist. Die Druckgasquelle (2) umfasst einen Kompressor (2a), insbesondere einen Hubkolbenverdichter und ein Magnetventil (2b), insbesondere ein pulsweitenmoduliert angesteuertes Magnetventil, oder einen regelbaren Kompressor (2a), insbesondere einen regelbaren Hubkolbenverdichter oder einen regelbaren Membrankompressor. In a device for heating and frothing a liquid, in particular a beverage, comprising a steam generator (1), a compressed gas source (2) and a with the steam generator (1) and the compressed gas source (2) in connection standing conveying means (3) for transferring a Steam / gas mixture into the liquid, the compressed gas source (2) generates pressure pulses (p) whose pulse frequency (f) and / or pulse duration (t0) and / or amplitude (p0) is adjustable. The compressed gas source (2) comprises a compressor (2a), in particular a reciprocating compressor and a solenoid valve (2b), in particular a pulse-width-modulated controlled solenoid valve, or a controllable compressor (2a), in particular a controllable reciprocating compressor or a controllable diaphragm compressor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erhitzen und Aufschäumen einer Flüssigkeit, insbesondere eines Getränks, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erhitzen und Aufschäumen einer Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18. Die Vorrichtung und das Verfahren können insbesondere zum Erhitzen und Aufschäumen von Milch verwendet werden, beispielsweise für die Herstellung von milchhaltigen Heißgetränken, wie z.B. Cappuccino, Latte Macchiato, oder Kakaogetränken. The invention relates to a device for heating and frothing a liquid, in particular a beverage, according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for heating and foaming a liquid according to the preamble of claim 18. The device and the method can in particular for Heating and frothing of milk can be used, for example for the production of milk-containing hot drinks, such as Cappuccino, latte macchiato, or cocoa drinks.

Eine Vorrichtung zum Erhitzen und Aufschäumen eines Getränkeprodukts, insbesondere Milch, ist aus der DE 10 2011 077 776 A1 bekannt. Diese Vorrichtung umfasst einen Dampferzeuger, eine Druckluftquelle mit einer Luftzuleitung zum Zuleiten von Druckluft von der Druckluftquelle zum Dampferzeuger und eine mit dem Dampferzeuger verbundene Dampf-/Luftleitung zum Zuleiten eines Dampf-/Luftgemischs vom Dampferzeuger in das Getränkeprodukt. An der Luftzuleitung und/oder der Dampf-/Luftleitung ist (jeweils) ein Absperrelement, beispielsweise in Form eines Ventils, vorgesehen. Die Vorrichtung ermöglicht ein verbessertes Aufschäumen des Getränkeprodukts, indem die Druckluft direkt von der Druckluftquelle in den Dampferzeuger geführt wird. Dadurch wird bereits im Dampferzeuger ein erhitztes Dampf-/Luftgemisch bereitgestellt, wodurch eine Kondensation von Flüssigkeit in der Dampfleitung reduziert werden kann. Durch Öffnen und Schließen der Absperrelemente in der Luftzuleitung bzw. der Dampf-/Luftleitung kann der Luftstrom bzw. der Strom des Dampf-/Luftgemisches in das Getränkeprodukt gesteuert und geregelt werden. A device for heating and frothing a beverage product, in particular milk, is known from DE 10 2011 077 776 A1 known. This device comprises a steam generator, a compressed air source with an air supply line for supplying compressed air from the compressed air source to the steam generator and connected to the steam generator steam / air line for supplying a vapor / air mixture from the steam generator in the beverage product. At the air supply line and / or the steam / air line is (each) a shut-off, for example in the form of a valve provided. The device allows for improved foaming of the beverage product by the compressed air is fed directly from the compressed air source into the steam generator. As a result, a heated steam / air mixture is already provided in the steam generator, whereby a condensation of liquid in the steam line can be reduced. By opening and closing the shut-off elements in the air supply line or the steam / air line, the air flow or the current of the steam / air mixture can be controlled and regulated in the beverage product.

Eine weitere Vorrichtung zum Erhitzen und Aufschäumen von Milch, insbesondere zum Zubereiten von Cappuccino in einer Kaffeemaschine, ist in der EP 1 501 398 A1 beschrieben. Diese Vorrichtung umfasst einen dampferzeugenden Heißwasserbereiter, ein Fördermittel mit einem offenen Ende, welches in ein Milch enthaltendes Gefäß getaucht werden kann, eine Dampfleitung zum Zuführen von Dampf, welche zwischen dem Heißwasserbereiter und dem Fördermittel geschaltet ist, ein Absperrelement, eine Druckluftquelle, eine zwischen der Druckluftquelle und dem Fördermittel geschaltete Druckluftleitung zur Zuführung von Druckluft in das Fördermittel, einen Temperatursensor, der mit dem in die Milch eintauchbaren Ende des Fördermittels verbunden ist, um die Temperatur der Milch in dem Gefäß zu erfassen, sowie eine Steuereinheit, die mit dem Absperrelement, der Druckluftquelle und dem Temperatursensor gekoppelt und so programmiert ist, dass ein Öffnen und Schließen des Absperrelements und die Betätigung der Druckluftquelle unabhängig voneinander und entsprechend der gewünschten Temperatur und/oder der Aufschäumung der Milch gesteuert werden kann. Dadurch kann die Milch auf eine benötigte Temperatur erhitzt werden und mit einem vorgegebenen Schaum-/Flüssigkeits-Verhältnis aufgeschäumt werden. Das Schaum-/Flüssigkeits-Verhältnis der aufgeschäumten Milch kann dadurch in gewissem Umfang den Bedürfnissen angepasst werden. Another device for heating and frothing of milk, in particular for preparing cappuccino in a coffee machine, is in the EP 1 501 398 A1 described. This device comprises a steam-generating hot water heater, a delivery means with an open end which can be immersed in a milk-containing vessel, a steam line for supplying steam, which is connected between the hot water heater and the conveying means, a shut-off element, a compressed air source, one between the Compressed air source and the conveyor switched compressed air line for supplying compressed air into the conveyor, a temperature sensor which is connected to the submersible in the milk end of the conveyor to detect the temperature of the milk in the vessel, and a control unit connected to the shut-off element, the compressed air source and the temperature sensor is coupled and programmed so that opening and closing of the shutoff element and the operation of the compressed air source can be controlled independently of one another and according to the desired temperature and / or the foaming of the milk. Thereby, the milk can be heated to a required temperature and foamed with a predetermined foam / liquid ratio. The foam / liquid ratio of the frothed milk can thereby be adjusted to a certain extent to the needs.

Die bekannten Vorrichtungen zum Erhitzen und Aufschäumen von Getränken, insbesondere von Milchgetränken, ermöglichen zwar ein automatisches Erhitzen und Aufschäumen des Getränks unter Einhaltung einer vorgegebenen Getränketemperatur. Allerdings ist die Vorgabe bzw. Erzeugung einer gewünschten Konsistenz des aufgeschäumten Getränks und insbesondere eines vorgegebenen Schaum/Flüssigkeits-Verhältnis des erzeugten Schaums nur bedingt möglich. Zur Erzeugung einer gewünschten Konsistenz mit einem vorgegebenen Verhältnis des Schaums zur Flüssigkeit des aufgeschäumten Getränks sind in der Steuereinheit der bekannten Vorrichtungen vorgegebene Steuerprogramme einprogrammiert, so dass ein Bediener eine gewünschte Schaumtemperatur und -konsistenz durch Auswahl eines der Steuerprogramme vorgeben kann, woraufhin eine automatisierte Steuerung der Vorrichtung entsprechend dem ausgewählten Steuerprogramm erfolgt. Dies gewährleistet zwar einerseits einen vollautomatisierten Ablauf. Andererseits kann ein Bediener nicht mehr in den Ablauf eingreifen, was beispielsweise notwendig wird, wenn sich schon während des Aufschäumens zeigt, dass die gewünschte Schaumkonsistenz nicht erzielt werden kann. Darüber hinaus ist der Bediener an die vorprogrammierten Steuerprogramme gebunden und kann keine individuelle Zusammensetzung der aufgeschäumten Flüssigkeit in Bezug auf ihre Temperatur und Schaumkonsistenz sowie weitere Eigenschaften des Schaums erzeugen. Although the known devices for heating and frothing of drinks, especially milk drinks, allow automatic heating and frothing of the beverage while maintaining a predetermined beverage temperature. However, the specification or generation of a desired consistency of the foamed beverage and in particular a predetermined foam / liquid ratio of the foam produced is only conditionally possible. To generate a desired consistency with a predetermined ratio of the foam to the liquid of the foamed beverage predetermined control programs are programmed in the control unit of the known devices, so that an operator can specify a desired foam temperature and consistency by selecting one of the control programs, after which an automated control of Device according to the selected control program is done. On the one hand, this ensures a fully automated process. On the other hand, an operator can no longer intervene in the process, which is necessary, for example, if it already shows during the foaming that the desired foam consistency can not be achieved. In addition, the operator is bound to the preprogrammed control programs and can not produce an individualized composition of the frothed liquid with respect to its temperature and foam consistency as well as other properties of the foam.

Es ist jedoch bekannt, dass die Schaumbildungseigenschaften von Milch neben der Aufschäumtemperatur auch ganz wesentlich von den Eigenschaften der verwendeten Milch abhängen, wie z.B. vom Fettgehalt, von der der Pasteurisierung bzw. der thermischen Vorbehandlung (Kurzzeit-, Hoch- oder Ultrahocherhitzung), dem pH-Wert, dem Proteingehalt und der Lagerungszeit, wie bspw. in der Dissertation von Katja Borcherding, Universität Kiel, „Untersuchungen zur Charakterisierung der Makro- und Mikrostruktur von Milchschäumen“ (November 2004) beschrieben. Es ergibt sich daher ein Bedürfnis, die bekannten Vorrichtungen zum Erhitzen und Aufschäumen von Milch dahin gehend zu verbessern, dass sich Flüssigkeitsschäume und insbesondere Milchschäume mit einer individuell gewünschten und unterschiedlichen Konsistenz und Standhaftigkeit herstellen lassen. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erhitzen und Aufschäumen einer Flüssigkeit aufzuzeigen, mit denen der Bediener eine größere Flexibilität in Bezug auf die Eigenschaften des gebildeten Schaums wie z.B. seine Konsistenz, Cremigkeit, Porosität, Schaumdichte, und Schaumstabilität (Drainage) hat. However, it is known that the foaming properties of milk in addition to the foaming temperature also depend very much on the properties of the milk used, such as the fat content, the pasteurization or the thermal pretreatment (short-term, high or UHT), the pH Value, the protein content and the storage time, as described, for example, in the dissertation by Katja Borcherding, University of Kiel, "Investigations into the characterization of the macro- and microstructure of milk foams" (November 2004). There is therefore a need to improve the known devices for heating and frothing milk so that liquid foams and in particular milk foams can be produced with an individually desired and different consistency and rigidity. On this basis, the invention is based on the object, a device and to provide a method of heating and frothing a liquid which provides the operator with greater flexibility in terms of the properties of the resulting foam, such as its consistency, creaminess, porosity, foam density, and foam stability (drainage).

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. This object is achieved with a device having the features of claim 1 and a method having the features of claim 18. Preferred embodiments of the device and the method can be found in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erhitzen und Aufschäumen einer Flüssigkeit umfasst einen Dampferzeuger, eine Druckgasquelle und ein mit dem Dampferzeuger und der Druckgasquelle in Verbindung stehendes Fördermittel zur Überführung eines Dampf-/Gasgemischs in die Flüssigkeit. Zur Überführung des Dampfs von dem Dampferzeuger in das Fördermittel ist das Fördermittel zweckmäßig über eine Dampfleitung mit dem Dampferzeuger verbunden. Entsprechend ist das Fördermittel zweckmäßig über eine Druckgasleitung mit der Druckgasquelle verbunden, um das Fördermittel mit Druckgas zu beaufschlagen. Gemäß der Erfindung erzeugt die Druckgasquelle Druckpulse von komprimiertem Gas, welche periodisch über die Druckgasleitung in das Fördermittel eingeleitet werden. The device according to the invention for heating and foaming a liquid comprises a steam generator, a compressed gas source and a conveying means communicating with the steam generator and the compressed gas source for transferring a vapor / gas mixture into the liquid. To transfer the steam from the steam generator into the conveying means, the conveying means is expediently connected to the steam generator via a steam line. Accordingly, the conveyor is suitably connected via a compressed gas line to the compressed gas source in order to pressurize the conveyor with compressed gas. According to the invention, the compressed gas source generates pressure pulses of compressed gas, which are periodically introduced via the compressed gas line into the conveyor.

Die Parameter der von der Druckgasquelle erzeugten Druckpulse, wie Amplitude, Pulsdauer und Wiederholrate (Pulsfrequenz), können dabei zweckmäßig verändert und von einem Bediener an der Vorrichtung, beispielsweise mittels Schalt- oder Drehknöpfen, eingestellt werden. Durch das Einleiten von Dampf und der Druckpulse von komprimiertem Gas wird in dem Fördermittel ein Dampf-/Gasgemisch erzeugt und über das Fördermittel in die Flüssigkeit geleitet, wodurch die Flüssigkeit erhitzt und aufgeschäumt wird. Die Konsistenz des dabei erzeugten Schaums, insbesondere das Verhältnis von Schaum zu Flüssigkeit, sowie weitere Parameter des Schaums wie z.B. seine Cremigkeit, Porosität, Schaumdichte und die Schaumstabilität (Drainage), sind dabei von den ausgewählten Parametern der Druckpulse des komprimierten Gases abhängig und können dadurch durch Auswählen geeigneter Parameter der Druckpulse beeinflusst werden. Ein Bediener kann deshalb durch Änderung der Parameter der Druckpulse vor und auch noch während des Aufschäumvorgangs die Eigenschaften des Schaums beeinflussen. So kann beispielsweise auch noch während des Aufschäumvorgangs die Wiederholrate (Pulsfrequenz) der periodisch in das Fördermittel eingeleiteten Druckpulse verändert werden. Durch eine Änderung der Pulsfrequenz der Druckpulse wird die Konsistenz des in der Flüssigkeit erzeugten Schaums beeinflusst. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, über einen an der Vorrichtung vorgesehenen Drehregler die Pulsfrequenz stufenlos zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert einzustellen und dadurch die Konsistenz des erzeugten Schaums in vorgegebenen Grenzen zwischen fein und grob auszuwählen. Auf diese Weise wird es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, einen Schaum beliebiger Konsistenz zu erzeugen, wobei auch noch während des Aufschäumvorgangs (in gewissem Umfang) die erzeugte Schaumkonsistenz angepasst werden kann. The parameters of the pressure pulses generated by the compressed gas source, such as amplitude, pulse duration and repetition rate (pulse frequency), can be suitably changed and adjusted by an operator on the device, for example by means of switching or rotary knobs. By introducing steam and the pressure pulses of compressed gas, a vapor / gas mixture is generated in the conveying means and passed through the conveyor into the liquid, whereby the liquid is heated and foamed. The consistency of the resulting foam, especially the foam to liquid ratio, as well as other parameters of the foam, e.g. its creaminess, porosity, foam density and foam stability (drainage) are dependent on the selected parameters of the pressure pulses of the compressed gas and can thereby be influenced by selecting suitable parameters of the pressure pulses. An operator can therefore influence the properties of the foam by changing the parameters of the pressure pulses before and also during the foaming process. Thus, for example, the repetition rate (pulse frequency) of the pressure pulses introduced periodically into the conveying means can also be changed during the foaming process. By changing the pulse rate of the pressure pulses, the consistency of the foam generated in the fluid is influenced. In this way, it is possible, for example, to adjust the pulse frequency steplessly between a minimum value and a maximum value by means of a rotary controller provided on the device and thereby to select the consistency of the generated foam within predetermined limits between fine and coarse. In this way it is possible with the device according to the invention and the method according to the invention to produce a foam of any consistency, wherein even during the foaming process (to some extent) the foam consistency produced can be adjusted.

In einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel umfasst die Druckgasquelle zur Erzeugung der Druckpulse einen Kompressor, beispielsweise einen Hubkolbenverdichter, sowie ein Magnetventil. Das Magnetventil ist in der Druckgasquelle stromabwärts des Kompressors angeordnet. Der Kompressor stellt dabei permanent komprimiertes Gas (Druckgas) bereit und beaufschlagt die Druckgasleitung mit diesem Druckgas. Das Magnetventil wird zur Erzeugung der Druckpulse periodisch geöffnet und geschlossen, so dass dem Fördermittel über die Druckgasleitung periodisch Druckpulse zugeleitet werden. Das Magnetventil wird hierfür zweckmäßig von einer Steuereinrichtung angesteuert. Insbesondere kann das Magnetventil von der Steuereinrichtung pulsweitenmoduliert angesteuert werden, um das Magnetventil periodisch mit einer vorgegebenen Wiederholrate (Pulsfrequenz) zu öffnen und zu schließen. Dabei ist es auch möglich, unterschiedliche Öffnungs- und Schließzeiten für das Magnetventil vorzugeben. Die vorgegebenen Öffnungs- oder Schließzeiten für das Magnetventil definieren dabei die Pulsdauer der Druckpulse. Die Amplitude der in das Fördermittel eingespeisten Druckpulse ergibt sich aus dem (vorgegebenen und zweckmäßig einstellbaren) Druck, der permanent in der Druckgasquelle von dem Kompressor erzeugt wird, und dem Druckabfall entlang des Strömungspfades bis zur Verbindung der Druckgasleitung mit dem Fördermittel. In an expedient embodiment, the compressed gas source for generating the pressure pulses comprises a compressor, for example a reciprocating compressor, and a solenoid valve. The solenoid valve is disposed in the compressed gas source downstream of the compressor. The compressor provides permanently compressed gas (compressed gas) ready and acts on the compressed gas line with this compressed gas. The solenoid valve is periodically opened and closed to generate the pressure pulses, so that the conveying means via the compressed gas line periodically pressure pulses are supplied. The solenoid valve is expediently controlled by a control device. In particular, the solenoid valve can be controlled pulse width modulated by the control device to periodically open and close the solenoid valve at a predetermined repetition rate (pulse frequency). It is also possible to specify different opening and closing times for the solenoid valve. The predetermined opening or closing times for the solenoid valve define the pulse duration of the pressure pulses. The amplitude of the pressure pulses fed into the conveyor results from the (predetermined and suitably adjustable) pressure, which is permanently generated in the compressed gas source of the compressor, and the pressure drop along the flow path to the connection of the compressed gas line with the conveyor.

Das Magnetventil kann in der Druckgasquelle seriell an deren Ausgang angeordnet sein, so dass es beim Öffnen und Schließen den Strömungspfad von dem Kompressor zu der Druckgasleitung freigibt bzw. unterbricht und hierdurch einen Druckanstieg bzw. Druckabfall in der am Ausgang der Druckgasquelle angeschlossenen Druckgasleitung bewirkt. In diesem Fall definiert die Öffnungszeit des Magnetventils die Pulsdauer eines Druckpulses. Alternativ kann am Ausgang der Druckgasquelle eine Leitungsverzweigung vorgesehen sein, von der aus das Magnetventil in die Umgebung führt. In diesem Fall wird beim Öffnen und Schließen der Strömungspfad von dem Kompressor zu der Druckgasleitung mit der Umgebung verbunden bzw. von dieser getrennt und hierdurch ein Druckabfall bzw. Druckanstieg in der am Ausgang der Druckgasquelle angeschlossenen Druckgasleitung bewirkt. In diesem Fall definiert die Schließzeit des Magnetventils die Pulsdauer eines Druckpulses. The solenoid valve may be arranged in the compressed gas source in series at its output, so that it releases and interrupts the flow path from the compressor to the compressed gas line during opening and closing and thereby a pressure increase or pressure drop in the connected to the output of the compressed gas source Pressure gas line causes. In this case, the opening time of the solenoid valve defines the pulse duration of a pressure pulse. Alternatively it can be provided at the output of the compressed gas source, a branch line from which the solenoid valve leads into the environment. In this case, when opening and closing the flow path from the compressor to the compressed gas line connected to the environment or separated from it and thereby causes a pressure drop or pressure increase in the pressure gas line connected to the output of the compressed gas source. In this case, the closing time of the solenoid valve defines the pulse duration of a pressure pulse.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Druckgasquelle auch lediglich einen regelbaren Kompressor (ohne ein zusätzliches Magnetventil) enthalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der regelbare Kompressor, bei dem es sich beispielsweise um einen regelbaren Hubkolbenverdichter oder einen regelbaren Membrankompressor handeln kann, so von einer Steuereinrichtung angesteuert, dass der Kompressor bereits Druckpulse ausgibt, bevorzugt periodisch mit einer einstellbaren Pulsfrequenz. Zweckmäßig wird die Druckgasquelle hierfür pulsweitenmoduliert von der Steuereinrichtung angesteuert. Hierbei kann ebenfalls sowohl die Pulsfrequenz, als auch die Pulsdauer und/oder die Amplitude der Druckpulse durch die Steuereinrichtung vorgegeben und zweckmäßig von einem Bediener der Vorrichtung eingestellt werden. In an alternative embodiment, the compressed gas source may also only contain a controllable compressor (without an additional solenoid valve). In this embodiment, the controllable compressor, which may be, for example, a controllable reciprocating compressor or a controllable diaphragm compressor, so controlled by a control device that the compressor already outputs pressure pulses, preferably periodically with an adjustable pulse frequency. Suitably, the compressed gas source is controlled pulse width modulated for this purpose by the control device. In this case, both the pulse rate, as well as the pulse duration and / or the amplitude of the pressure pulses can likewise be predetermined by the control device and expediently set by an operator of the device.

Die Wiederholrate (Pulsfrequenz) der zweckmäßig periodisch von der Druckgasquelle ausgegebenen Druckpulse liegt zweckmäßig im Bereich von 0,1 bis 200 Hz und bevorzugt zwischen 1 und 50 Hz. Neben der Pulsfrequenz ist bevorzugt auch die Pulsdauer und/oder die Amplitude der von der Druckgasquelle erzeugten Druckpulse einstellbar. Zum Einstellen einer gewünschten Pulsfrequenz, Pulsdauer und Pulsamplitude weist die Vorrichtung zweckmäßig eine geeignete Eingabeeinrichtung mit Tastschaltern oder Drehreglern auf, über welche die gewünschten Parameter der Druckpulse von einem Bediener eingegeben und von der Steuereinrichtung entsprechend eingestellt werden können. Insbesondere für die Einstellung der Pulsfrequenz ist zweckmäßig ein Drehregler vorgesehen, der bevorzugt stufenlos zwischen einer Minimalstellung und einer Maximalstellung einstellbar ist, um die Wiederholrate (Pulsfrequenz) der Druckpulse zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert (stufenlos) einstellen zu können. Ein Bediener kann mit diesem Drehregler bspw. zu Beginn des Aufschäumvorgangs eine gewünschte Konsistenz für den Schaum auswählen und über den Drehregler einstellen. Die vorgenommene Einstellung kann dabei zweckmäßig noch während des Aufschäumvorgangs geändert und insbesondere nachgeregelt werden, um eine an die individuellen Bedürfnisse angepasste Schaumqualität und -konsistenz zu erzeugen. The repetition rate (pulse frequency) of the expediently periodically output by the pressure gas source pressure pulses is suitably in the range of 0.1 to 200 Hz and preferably between 1 and 50 Hz. In addition to the pulse frequency is preferably also the pulse duration and / or the amplitude generated by the compressed gas source Adjustable pressure pulses. To set a desired pulse rate, pulse duration and pulse amplitude, the device expediently has a suitable input device with pushbutton switches or rotary controls, via which the desired parameters of the pressure pulses can be input by an operator and set accordingly by the control device. In particular, for adjusting the pulse rate, a rotary knob is advantageously provided which is preferably infinitely adjustable between a minimum position and a maximum position in order to set the repetition rate (pulse frequency) of the pressure pulses between a minimum value and a maximum value (stepless). For example, at the beginning of the foaming process, an operator can select a desired consistency for the foam with this rotary control and set it via the rotary control. The adjustment made can be changed during the foaming process and, in particular, readjusted in order to produce a foam quality and consistency adapted to the individual needs.

Um eine gewünschte Temperatur der Flüssigkeit beim Aufschäumen einzuhalten, umfasst die Vorrichtung zweckmäßig einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur der Flüssigkeit bzw. des erzeugten Flüssigkeitsschaums. Der Temperatursensor ist dabei mit der Steuereinrichtung gekoppelt. Weiterhin ist zweckmäßig in der Dampfleitung ein Dampfventil vorgesehen, welches ebenfalls mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist und von dieser geöffnet und geschlossen werden kann. Sobald der Temperatursensor eine vom Bediener vorgegebene Produkttemperatur (Temperatur der Flüssigkeit bzw. des Flüssigkeitsschaums) erfasst, wird das Dampfventil in der Dampfleitung geschlossen und gleichzeitig die Einleitung der Druckpulse in das Fördermittel gestoppt. Hierfür wird das gegebenenfalls von der Druckgasquelle umfasste Magnetventil geschlossen und/oder der Kompressor der Druckgasquelle abgeschaltet. In order to maintain a desired temperature of the liquid during foaming, the device expediently comprises a temperature sensor for detecting the temperature of the liquid or of the liquid foam produced. The temperature sensor is coupled to the control device. Furthermore, a steam valve is expediently provided in the steam line, which is also coupled to the control device and can be opened and closed by this. As soon as the temperature sensor detects a product temperature specified by the operator (temperature of the liquid or of the liquid foam), the steam valve in the steam line is closed and at the same time the introduction of the pressure pulses into the conveying means is stopped. For this purpose, the solenoid valve, which may be encompassed by the compressed gas source, is closed and / or the compressor of the compressed gas source is switched off.

Um zu verhindern, dass Dampf oder Flüssigkeit in die Druckgasquelle gelangt, ist zweckmäßig in der Druckgasleitung ein Rückschlagventil angeordnet, welches lediglich den Durchtritt von Druckgas von der Druckgasquelle in das Fördermittel zulässt, jedoch das Durchströmen von Dampf in entgegengesetzter Richtung verhindert. In order to prevent steam or liquid from entering the compressed gas source, a check valve is expediently arranged in the compressed gas line, which only permits the passage of compressed gas from the compressed gas source into the conveying means, but prevents the passage of steam in the opposite direction.

Da der Druck des von der Druckgasleitung in das Fördermittel abgegebenen Gases bei gegebener Kompressorleistung vom Strömungswiderstand des von dem Kompressor zu dem Fördermittel führenden Strömungspfades abhängt, ist es zweckmäßig, in der Druckgasleitung ein Drosselventil vorzusehen um diesen Strömungswiderstand definiert einzustellen. Im einfachsten Fall kann ein Drosselventil mit festem Strömungswiderstand vorgesehen sein. Ein Drosselventil mit regelbarem Strömungswiderstand bietet einen zusätzlichen Freiheitsgrad zur Einstellung des Drucks des in das Fördermittel abgegebenen Gases. Since the pressure of the gas discharged from the compressed gas line into the conveying means for a given compressor performance depends on the flow resistance of the flow path leading from the compressor to the conveying means, it is expedient to provide a throttle valve in the compressed gas line in order to set this flow resistance in a defined manner. In the simplest case, a throttle valve with a fixed flow resistance can be provided. A throttle valve with adjustable flow resistance provides an additional degree of freedom for adjusting the pressure of the gas discharged into the conveyor.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Zeichnungen zeigen: These and other features and advantages of the invention will become apparent from the embodiments described in more detail below with reference to the accompanying drawings. The drawings show:

1 eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einer Steuerung des von der Druckgasquelle abgegebenen Drucks durch ein Magnetventil, 1 a first embodiment of the invention with a control of the pressure released from the source of pressurized gas by a solenoid valve,

2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einer Steuerung des von der Druckgasquelle abgegebenen Drucks durch einen Kompressor, 2 A second embodiment of the invention with a control of the pressure discharged from the compressed gas source pressure by a compressor,

3 eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit einer Steuerung des von der Druckgasquelle abgegebenen Drucks durch ein Magnetventil und 3 A third embodiment of the invention with a control of the output from the pressure gas source pressure through a solenoid valve and

4 den zeitlichen Verlauf des von der Druckgasquelle abgegebenen Drucks. 4 the time course of the votes of the pressure gas source pressure.

Wie aus 1 zu ersehen ist, umfasst eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Dampferzeuger 1, eine von diesem ausgehende Dampfleitung 6, eine Druckgasquelle 2, eine von dieser ausgehende Druckgasleitung 4, ein Fördermittel 3 in Form eines Förderrohres 3a und eine an dessen Ende angeordnete Düse 3b zur Überführung eines Dampf-Gas-Gemischs in eine aufzuschäumende Flüssigkeit 10. Bei der Flüssigkeit 10, die sich in einem Behälter 11 befindet, kann es sich insbesondere um ein Getränk wie Milch oder ein milchhaltiges Getränk handeln. Zum Aufschäumen der Flüssigkeit 10 wird das offene Ende des Förderrohres 3a, welches mit der Düse 3b ausgestattet ist, in die Flüssigkeit 10 eingetaucht. Über die Dampfleitung 6 wird dem Fördermittel 3 in dem Dampferzeuger 1 erzeugter Dampf zugeführt und über die Druckgasleitung 4 wird ein in der Druckgasquelle 2 komprimiertes Gas in das Fördermittel 3 eingeleitet, so dass dort ein Dampf-Gas-Gemisch entsteht, welches über das Förderrohr 3a in die Flüssigkeit 10 eingeleitet wird. How out 1 can be seen, a first embodiment of a device according to the invention comprises a steam generator 1 , one of this outgoing steam line 6 , a compressed gas source 2 , One of this outgoing compressed gas line 4 , one funding 3 in the form of a delivery pipe 3a and a nozzle disposed at the end thereof 3b for transferring a vapor-gas mixture into a liquid to be foamed 10 , At the liquid 10 that are in a container 11 In particular, it may be a beverage such as milk or a milk-based beverage. For foaming the liquid 10 becomes the open end of the conveyor pipe 3a , which with the nozzle 3b is equipped, in the liquid 10 immersed. About the steam line 6 becomes the grant 3 in the steam generator 1 supplied steam and via the compressed gas line 4 becomes one in the compressed gas source 2 compressed gas in the conveyor 3 introduced, so that there is a vapor-gas mixture, which via the delivery pipe 3a into the liquid 10 is initiated.

Die Dampfleitung 6 und die Druckgasleitung 4 sind an einer Leitungsverzweigung 12, von der aus sich das Förderrohr 3a in Richtung der Düse 3b erstreckt, miteinander verbunden. Die Druckgasquelle 2 umfasst einen Kompressor 2a und ein elektrisch steuerbares Schaltventil in Form eines Magnetventils 2b zwischen dem Kompressor 2a und der vom Ausgang der Druckgasquelle 2 zu der Leitungsverzweigung 12 führenden Druckgasleitung 4. Dem Kompressor 2a wird über eine Gaszufuhrleitung 13 Gas bei niedrigem Druck zugeführt. Der Kompressor 2a verdichtet das zugeführte Gas und gibt es mit erhöhtem Druck über die Druckgasleitung 4 ab. Bei dem Gas handelt es sich zweckmäßig um Luft, es kann sich jedoch auch um andere Gase wie Kohlendioxid (CO₂) oder Stickstoff (N₂) oder um Gasgemische handeln. Vorzugsweise wird von dem Kompressor 2a über die Gaszufuhrleitung 13 Luft aus der Umgebung angesaugt. The steam line 6 and the compressed gas line 4 are at a branch line 12 , from which the delivery pipe 3a in the direction of the nozzle 3b extends, interconnected. The compressed gas source 2 includes a compressor 2a and an electrically controllable switching valve in the form of a solenoid valve 2 B between the compressor 2a and the output of the compressed gas source 2 to the branch line 12 leading compressed gas line 4 , The compressor 2a is via a gas supply line 13 Supplied gas at low pressure. The compressor 2a compresses the supplied gas and gives it with increased pressure via the compressed gas line 4 from. The gas is expediently air, but it may also be other gases such as carbon dioxide (CO ₂ ) or nitrogen (N ₂ ) or gas mixtures. Preferably, the compressor is used 2a via the gas supply line 13 Air sucked from the environment.

In der Druckgasleitung 4 sind zwischen der Druckgasquelle 2 und der Leitungsverzweigung 12 ein Rückschlagventil 5 und ein Drosselventil 14 angeordnet. Das Rückschlagventil 5 verhindert im Fall eines Druckabfalls in der Druckgasleitung 4 den Eintritt von Dampf aus der Dampfleitung 6 oder von Flüssigkeit 10 aus dem Behälter 11 in die Druckgasquelle 2. Das zweckmäßig zwischen dem Rückschlagventil 5 und der Leitungsverzweigung 12 angeordnete Drosselventil 14 sorgt dafür, dass durch den Kompressor 2a in dem Abschnitt der Druckgasleitung 4 zwischen dem Kompressor 2a und dem Drosselventil 14 ein definierter Druck aufgebaut wird. Das Drosselventil 14 kann im einfachsten Fall einen festen Strömungswiderstand haben. Es kann jedoch auch regelbar ausgebildet sein, damit sein Stömungswiderstand auf einen gewünschten Wert eingestellt und bei Bedarf verändert werden kann. In the compressed gas line 4 are between the compressed gas source 2 and the branching 12 a check valve 5 and a throttle valve 14 arranged. The check valve 5 prevents in the event of a pressure drop in the compressed gas line 4 the entry of steam from the steam line 6 or of liquid 10 from the container 11 in the compressed gas source 2 , The appropriate between the check valve 5 and the branching 12 arranged throttle valve 14 ensures that through the compressor 2a in the section of the compressed gas line 4 between the compressor 2a and the throttle valve 14 a defined pressure is built up. The throttle valve 14 can in the simplest case have a fixed flow resistance. However, it may also be designed to be adjustable, so that its flow resistance can be set to a desired value and changed if necessary.

In der Dampfleitung 6 ist zwischen dem Dampferzeuger 1 und der Leitungsverzweigung 12 ein elektrisch steuerbares Dampfventil 7 angeordnet, welches ebenfalls in Form eines Magnetventils ausgebildet sein kann. Das Dampfventil 7, das Magnetventil 2b und der Kompressor 2a werden von einer elektronischen Steuereinrichtung 9, mit der sie über entsprechende Steuerleitungen verbunden sind, gesteuert. Die Steuereinrichtung 9 enthält eine Mensch-Maschine-Schnittstelle in Form von Tasten, Drehknöpfen und eines Bildschirms, der auch berührungsempfindlich sein kann, zur Kommunikation mit einem Benutzer. Der Benutzer kann über die Schnittstelle Steueranweisungen eingeben und angezeigte Betriebszustände und Fehlermeldungen auslesen. In the steam line 6 is between the steam generator 1 and the branching 12 an electrically controllable steam valve 7 arranged, which may also be formed in the form of a solenoid valve. The steam valve 7 , the solenoid valve 2 B and the compressor 2a be from an electronic control device 9 to which they are connected via corresponding control lines, controlled. The control device 9 includes a man-machine interface in the form of buttons, knobs, and a screen, which may also be touch-sensitive, for communicating with a user. The user can enter control commands via the interface and read out displayed operating states and error messages.

An dem in die Flüssigkeit eingetauchten offenen Ende des Fördermittels 3 und zweckmäßig an der Düse 3b ist ein Temperatursensor 8 angebracht, welcher die Temperatur der Flüssigkeit 10 erfasst und über eine Messleitung an die Steuereinrichtung 9 überträgt. Nicht dargestellt sind in 1 eine weitere Steuerleitung, die von der Steuereinrichtung 9 zu dem ebenfalls von dieser gesteuerten Dampferzeuger 1 führt, sowie eine Steuerleitung, die beim Einsatz eines regelbaren Drosselventils 14 von der Steuereinrichtung 9 zu dem Drosselventil 14 führt. At the immersed in the liquid open end of the conveyor 3 and appropriate at the nozzle 3b is a temperature sensor 8th attached, which is the temperature of the liquid 10 detected and via a measuring line to the control device 9 transfers. Not shown in 1 another control line, by the control device 9 to the also controlled by this steam generator 1 leads, as well as a control line, when using a controllable throttle valve 14 from the controller 9 to the throttle valve 14 leads.

Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nach Inbetriebnahme des Dampferzeugers 1 das Dampfventil 7 von der Steuereinrichtung 9 in die offene Stellung versetzt und gleichzeitig die Druckgasquelle 2 aktiviert. Der von dem Dampferzeuger 1 erzeugte Dampf gelangt durch die Dampfleitung 6 zu der Leitungsverzweigung 12. Dort vermischt er sich mit der Druckluft, welche von dem Kompressor 2a ausgehend durch das von der Steuereinrichtung 9 gesteuerte Magnetventil 2b und die Druckgasleitung 4 durch das Rückschlagventil 5 und das Drosselventil 14 hindurch ebenfalls zu der Leitungsverzweigung 12 gelangt. Von dieser strömt das Dampf-Luft-Gemisch dann durch das Förderrohr 3a zu der Düse 3b, wo es in die Flüssigkeit 10 eintritt und diese aufschäumt. For operation of the device according to the invention is after commissioning of the steam generator 1 the steam valve 7 from the controller 9 placed in the open position and at the same time the source of compressed gas 2 activated. The one from the steam generator 1 generated steam passes through the steam line 6 to the branch line 12 , There it mixes with the compressed air coming from the compressor 2a starting by that of the controller 9 controlled solenoid valve 2 B and the compressed gas line 4 through the check valve 5 and the throttle valve 14 through also to the branch line 12 arrives. From this, the steam-air mixture then flows through the delivery pipe 3a to the nozzle 3b where it is in the liquid 10 enters and this foams.

Hierbei wird das Magnetventil 2b von der Steuereinrichtung 9 vom gleichen Zeitpunkt ab, zu dem das Dampfventil 7 geöffnet wird, so angesteuert, dass es fortlaufend periodisch öffnet und schließt, so dass der Druck in der Druckgasleitung 4 einen zeitlich wechselnden Verlauf hat, wie er in 4 schematisch dargestellt ist. Es wird eine Folge von einzelnen Druckpulsen p abgegeben, die eine vorbestimmte Amplitude p0, Pulsdauer t0 und Frequenz f bzw. Periodendauer 1/f haben. Hierbei ist die Amplitude durch den von dem Kompressor 2a abgegebenen Druck und die Wirkung des Drosselventils 14 vorgegeben. Zur Einstellung einer gewünschten Amplitude p0 wird der Kompressor 2a durch die Steuereinrichtung 9 entsprechend den Eingaben des Benutzers angesteuert. Falls das Drosselventil 14 regelbar ist, bietet dieses einen weiteren Freiheitsgrad zu Einstellung der Amplitude p0. Here, the solenoid valve 2 B from the controller 9 from the same time as the steam valve 7 is opened, so controlled that it continuously periodically opens and closes, so that the pressure in the compressed gas line 4 has a temporally changing course, as he in 4 is shown schematically. A sequence of individual pressure pulses p is output, which have a predetermined amplitude p0, pulse duration t0 and frequency f or period duration 1 / f. Here, the amplitude is that of the compressor 2a discharged pressure and the action of the throttle valve 14 specified. To set a desired amplitude p0, the compressor 2a by the control device 9 controlled according to the user's input. If the throttle valve 14 is controllable, this offers a further degree of freedom to adjust the amplitude p0.

Die Pulsdauer t0 und die Pulsfrequenz f werden von der Steuereinrichtung 9 entsprechend den Eingaben des Benutzers durch eine Ansteuerung des Magnetventils 2b eingestellt, und zwar unabhängig voneinander, so dass auch der Tastgrad, d.h. das Verhältnis der Pulsdauer t0 zur Periodendauer 1/f variiert werden kann. Insgesamt stehen somit drei Parameter zur Verfügung, die unabhängig voneinander variiert werden können, um das Ergebnis des Aufschäumvorgangs zu optimieren, wobei diese Parameter zweckmäßig auch noch während des laufenden Betriebs der Vorrichtung in Abhängigkeit vom aktuellen Verlauf des Aufschäumvorgangs durch den Benutzer verändert werden können. Die Darstellung in 4 ist insofern schematisch und idealisiert, als die realen Anstiegs- und Abfallraten eines Druckpulses p begrenzt sind und ein Druckpuls p somit nicht streng rechteckförmig sein kann. The pulse duration t0 and the pulse frequency f are determined by the control device 9 according to the inputs of the user by a control of the solenoid valve 2 B set, and independently of each other, so that the duty cycle, ie the ratio of the pulse duration t0 to the period 1 / f can be varied. Overall, there are thus three parameters available that can be varied independently of one another in order to optimize the result of the foaming process, these parameters also being able to be changed during operation of the device as a function of the current course of the foaming process by the user. The representation in 4 is schematic and idealized insofar as the real rise and fall rates of a pressure pulse p are limited and thus a pressure pulse p can not be strictly rectangular.

Das Messsignal des Temperatursensors 8 dient als Kriterium für die Beendigung des Aufschäumvorgangs. Durch die Zufuhr von Dampf erwärmt sich die Flüssigkeit 10. Daher wird bei Erreichen einer vorbestimmten Temperaturschwelle der Aufschäumvorgang beendet. Im Fall von Milch als Flüssigkeit 10 ist dies deshalb zweckmäßig, weil ab einer bestimmten Temperatur wegen einer Gerinnung der Milcheiweiße keine weitere Schaumbildung mehr erfolgt. In diesem Fall werden durch die Steuereinrichtung 9 sowohl das Magnetventil 2b, als auch das Dampfventil 7 gleichzeitig geschlossen, sobald von dem Temperatursensor 8 die vorgegebene Temperaturschwelle erfasst wird. The measuring signal of the temperature sensor 8th serves as a criterion for completing the frothing process. The supply of steam heats the liquid 10 , Therefore, the foaming process is terminated when a predetermined temperature threshold is reached. In the case of milk as a liquid 10 This is useful because at a certain temperature due to coagulation of milk proteins no further foaming occurs. In this case, by the control device 9 both the solenoid valve 2 B , as well as the steam valve 7 closed simultaneously as soon as from the temperature sensor 8th the predetermined temperature threshold is detected.

Ein zweite Ausführungsform der Erfindung, die in 2 dargestellt ist, unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Druckgasquelle 2 kein Magnetventil zwischen dem Kompressor 2a und der Druckgasleitung 4 aufweist. Die in 4 gezeigte Signalform des Drucks in der Druckgasleitung 4 wird bei dieser Ausführungsform allein durch den Kompressor 2a im Zusammenwirken mit dem Drosselventil 14 erzeugt. Hierzu ist der Kompressor 2a als regelbarer Hubkolbenverdichter oder regelbarer Membrankompressor ausgebildet. Über die Steuerleitung von der Steuereinrichtung 9 wird dem Kompressor 2a bei dieser Ausführungsform nicht nur die Amplitude p0 des abzugebenden Drucks, sondern auch die Pulsdauer t0 und die Frequenz f vorgegeben, d.h. der Kompressor 2a allein erzeugt bereits ein Drucksignal der in 4 gezeigten Form, so dass sich der Einsatz eines Magnetventils zur Erzeugung dieser Druckpulse erübrigt. Ansonsten besteht kein Unterschied zu der ersten Ausführungsform, weshalb die Elemente der Vorrichtung in 2 mit den gleichen Bezugszahlen wie in 1 gekennzeichnet sind. A second embodiment of the invention, which in 2 is different from the first embodiment in that the compressed gas source 2 no solenoid valve between the compressor 2a and the compressed gas line 4 having. In the 4 shown waveform of the pressure in the compressed gas line 4 is in this embodiment alone by the compressor 2a in cooperation with the throttle valve 14 generated. This is the compressor 2a designed as a controllable reciprocating compressor or variable diaphragm compressor. Via the control line from the control device 9 gets the compressor 2a In this embodiment, not only the amplitude p0 of the pressure to be delivered, but also the pulse duration t0 and the frequency f are predetermined, ie the compressor 2a Already already generates a pressure signal in 4 shown, so that the use of a solenoid valve to generate these pressure pulses is unnecessary. Otherwise, there is no difference to the first embodiment, which is why the elements of the device in 2 with the same reference numbers as in 1 Marked are.

Ein dritte Ausführungsform der Erfindung, die in 3 dargestellt ist, unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Magnetventil 2b nicht seriell am Ausgang der Druckgasquelle 2 zwischen dem Kompressor 2a und der Druckgasleitung 4 eingebaut ist, sondern am Ausgang der Druckgasquelle 2 zwischen dem Kompressor 2a und der Druckgasleitung 4 eine Leitungsverzweigung 2c vorgesehen ist, mit welcher ein Anschluss des Magnetventil 2b verbunden ist. Der andere Anschluss des Magnetventils 2b führt in die Umgebung. Ansonsten besteht im Aufbau der Vorrichtung kein Unterschied zu der ersten Ausführungsform, weshalb die Elemente der Vorrichtung in 3 mit den gleichen Bezugszahlen wie in 1 gekennzeichnet sind. A third embodiment of the invention, which in 3 is different from the first embodiment in that the solenoid valve 2 B not serially at the outlet of the compressed gas source 2 between the compressor 2a and the compressed gas line 4 is installed, but at the output of the compressed gas source 2 between the compressor 2a and the compressed gas line 4 a branch line 2c is provided, with which a connection of the solenoid valve 2 B connected is. The other connection of the solenoid valve 2 B leads into the environment. Otherwise, there is no difference in the structure of the device to the first embodiment, which is why the elements of the device in 3 with the same reference numbers as in 1 Marked are.

Während bei der ersten Ausführungsform nach 1 ein Schließen des Magnetventils 2b zu einem Druckabfall in der Druckgasleitung 4 führt, das Magnetventil 2b also während eines Druckpulses p offen und in der Pause zwischen zwei Druckpulsen p geschlossen ist, ist dies bei der dritten Ausführungsform genau umgekehrt, da die Leitungsverzweigung 2c durch das offene Magnetventil 2b unmittelbar mit der Umgebung verbunden wird, was einen Druckabfall in der Druckgasleitung 4 zur Folge hat. Das Magnetventil 2b muss also bei der dritten Ausführungsform von der Steuereinrichtung 9 umgekehrt angesteuert werden. While in the first embodiment according to 1 a closing of the solenoid valve 2 B to a pressure drop in the compressed gas line 4 leads, the solenoid valve 2 B Thus, during a pressure pulse p open and closed in the pause between two pressure pulses p, this is exactly the reverse in the third embodiment, since the line branch 2c through the open solenoid valve 2 B is directly connected to the environment, causing a pressure drop in the compressed gas line 4 entails. The solenoid valve 2 B So must in the third embodiment of the control device 9 be controlled in reverse.

Die Erfindung ist nicht auf die hier zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann bspw. alternativ zu Umgebungsluft auch ein anderes Gas, beispielsweise ein inertes Gas wie Stickstoff, verwendet werden, falls die oxidierende Wirkung des Sauerstoffgehalts von Luft einen Störeffekt für die Schaumbildung oder für die Eigenschaften des fertigen Schaums darstellen würde. Je nach Art der aufzuschäumenden Flüssigkeit kommt auch Kohlendioxid als Gas in Betracht. In einem solchen Fall entfällt die Notwendigkeit, einen Kompressor 2a einzusetzen, da technische Gase in Druckbehältern unter hohem Druck bevorratet werden. Stattdessen ist dann ein Druckminderer zur Reduzierung des Gasdrucks von dem im Vorratsbehälter herrschenden Wert auf den in der Druckgasleitung 4 benötigten Wert, d.h. auf die gewünschte Amplitude p0 der Druckpulse p, vorzusehen. Folglich ist zur Erzeugung von Druckpulsen p der Einsatz eines steuerbaren Magnetventils 2b wie bei der ersten und dritten Ausführungsform nach 1 bzw. 3 erforderlich, um die Druckpulse zu erzeugen. The invention is not limited to the exemplary embodiments illustrated here. Thus, for example, as an alternative to ambient air, another gas, for example an inert gas such as nitrogen, can be used if the oxidizing effect of the oxygen content of air would be a disruptive effect for the foaming or for the properties of the finished foam. Depending on the type of liquid to be foamed, carbon dioxide is also considered as gas. In such a case eliminates the need for a compressor 2a use, as technical gases are stored in pressure vessels under high pressure. Instead, then a pressure reducer to reduce the gas pressure from the value prevailing in the reservoir to the value in the compressed gas line 4 required value, ie to the desired amplitude p0 of the pressure pulses p. Consequently, to generate pressure pulses p is the use of a controllable solenoid valve 2 B as in the first and third embodiments 1 respectively. 3 required to generate the pressure pulses.

Weiterhin kann der zeitliche Verlauf der Druckpulse auch anders gewählt werden als in 4 gezeigt. So ist es beispielsweise möglich, die Druckpulse p nicht periodisch mit einer fest vorgegebenen Frequenz f sondern aperiodisch auszugeben. Weiterhin kann die Pulsdauer t0 und der zeitliche Abstand der aufeinanderfolgenden Druckpulse p beliebig gewählt werden. Auch der zeitliche Verlauf der Amplitude p0 muss nicht, wie in 4 gezeigt, konstant sein, sondern kann während eines Aufschäumvorgangs geändert werden, bspw. durch eine Regelung des Drosselventils 14 mit regelbarem Strömungswiderstand. Furthermore, the time profile of the pressure pulses can also be chosen differently than in 4 shown. For example, it is possible to output the pressure pulses p not aperiodically at a fixed frequency f but aperiodically. Furthermore, the pulse duration t0 and the time interval of the successive pressure pulses p can be selected as desired. The temporal course of the amplitude p0 does not have to, as in 4 shown, constant but can be changed during a foaming process, for example by regulating the throttle valve 14 with adjustable flow resistance.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011077776 A1 [0002]
EP 1501398 A1 [0003]

Claims

Device for heating and frothing a liquid, in particular a beverage, comprising a steam generator ( 1 ), a compressed gas source ( 2 ) and one with the steam generator ( 1 ) and the compressed gas source ( 2 ) related funding ( 3 ) for transferring a vapor / gas mixture into the liquid, characterized in that the compressed gas source ( 2 ) Generates pressure pulses (p).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the compressed gas source ( 2 ) a compressor ( 2a ), in particular a reciprocating compressor.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the compressed gas source ( 2 ) a solenoid valve ( 2 B ), in particular a pulse-width-modulated controlled solenoid valve.

Device according to claim 3, characterized in that the solenoid valve ( 2 B ) either serially at the outlet of the compressed gas source ( 2 ) or from one at the outlet of the compressed gas source ( 2 ) branching ( 2c ) leads out into the area.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the compressed gas source ( 2 ) a controllable compressor ( 2a ), in particular a controllable reciprocating compressor or a controllable diaphragm compressor.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the compressed gas source ( 2 ) is controlled pulse width modulated.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the compressed gas source ( 2 ) outputs the pressure pulses (p) in an adjustable pulse frequency (f).

Apparatus according to claim 7, characterized in that the pulse frequency (f) in the range of 0.1 to 200 Hz and in particular between 1 and 50 Hz.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pulse frequency (f) and / or the pulse duration (t0) and / or the amplitude (p0) of the compressed gas source ( 2 ) pressure pulses (p) is adjustable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the conveying means ( 3 ) via a compressed gas line ( 4 ) with the output of the compressed gas source ( 2 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the conveying means ( 3 ) via a steam line ( 6 ) with the steam generator ( 1 ).

Apparatus according to claim 10, characterized in that in the compressed gas line ( 4 ) a check valve ( 5 ) is arranged.

Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that in the compressed gas line ( 4 ) a throttle valve ( 14 ) is arranged with fixed or adjustable flow resistance.

Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that in the steam line ( 6 ) a steam valve ( 7 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a control device ( 9 ), which with the steam generator ( 1 ) and / or the steam valve ( 7 ) and / or the compressed gas source ( 2 ) is coupled.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a temperature sensor ( 8th ) for detecting the temperature of the liquid or the liquid foam produced.

Use of a device according to one of the preceding claims for the production of milk foam.

Method for heating and frothing a liquid, in particular a beverage, in which a liquid ( 3 ) a vapor / gas mixture is introduced into the liquid, wherein the conveying means ( 3 ) is supplied to the production of the vapor / gas mixture steam and compressed gas, characterized in that pressure pulses (p) of compressed gas periodically in the conveyor ( 3 ) be initiated.

A method according to claim 18, characterized in that the from a compressed gas source ( 2 ) generated pressure pulses (p) in an adjustable pulse frequency (f) and via a compressed gas line ( 4 ) into the funding ( 3 ) and are introduced from there into the liquid.

Method according to one of claims 18 or 19, characterized in that the pulse frequency (f) and / or the pulse duration (t0) and / or the amplitude (p0) of the pressure pulses (p) is adjustable.

Method according to one of claims 18 to 20, characterized in that the Temperature of the liquid or of the liquid foam produced with a temperature sensor ( 8th ) and that the supply of steam and the introduction of the pressure pulses into the conveyor ( 3 ) is stopped simultaneously as soon as the temperature sensor ( 8th ) detects a predetermined maximum temperature.