DE102015117650B4

DE102015117650B4 - Device and method for heating and foaming a liquid, in particular a drink

Info

Publication number: DE102015117650B4
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: 2020-06-25
Anticipated expiration: 2035-10-17
Also published as: DE102015117650A1

Abstract

Vorrichtung zum Erhitzen und Aufschäumen einer Flüssigkeit, insbesondere eines Getränks, umfassend einen Dampferzeuger (1), eine Druckgasquelle (2) mit einem Kompressor (2a) und einem stromabwärts des Kompressors (2a) angeordneten Magnetventil (2b) sowie ein Fördermittel (3) zur Überführung eines Dampf-/Gasgemischs in die Flüssigkeit, wobei das Fördermittel (3) mit dem Dampferzeuger (1) sowie über eine Druckgasleitung (4) mit dem Ausgang der Druckgasquelle (2) in Verbindung steht und der Kompressor (2a) ein permanent komprimiertes Druckgas bereitstellt, aus dem durch periodisches Öffnen und Schließen des Magnetventils (2b) Druckpulse erzeugt und dem Fördermittel (3) zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckgasleitung (4) ein Drosselventil (14) mit festem oder regelbarem Strömungswiderstand angeordnet ist.Device for heating and foaming a liquid, in particular a beverage, comprising a steam generator (1), a compressed gas source (2) with a compressor (2a) and a solenoid valve (2b) arranged downstream of the compressor (2a), and a conveying means (3) for Transfer of a steam / gas mixture into the liquid, the conveying means (3) being connected to the steam generator (1) and via a compressed gas line (4) to the outlet of the compressed gas source (2) and the compressor (2a) being a permanently compressed compressed gas provides from which pressure pulses are generated by periodically opening and closing the solenoid valve (2b) and fed to the conveying means (3), characterized in that a throttle valve (14) with a fixed or adjustable flow resistance is arranged in the compressed gas line (4).

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 15. 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 foaming a liquid, in particular a drink, 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 15. The device and the method can in particular for Heating and frothing milk can be used, for example for the production of hot drinks containing milk, 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 foaming a beverage product, in particular milk, is known from the 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 a steam / air line connected to the steam generator for supplying a steam / air mixture from the steam generator into the beverage product. A shut-off element (in the form of a valve, for example) is provided on the air supply line and / or the steam / air line. The device enables improved foaming of the beverage product in that 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, as a result of which 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 flow of the steam / air mixture into the beverage product can be controlled and regulated.

Eine weitere Vorrichtung zum Erhitzen und Aufschäumen von Milch, insbesondere zum Zubereiten von Cappuccino in einer Kaffeemaschine, ist in der EP 1 501 398 B1 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 können. 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 milk, in particular for preparing cappuccino in a coffee machine, is in the EP 1 501 398 B1 described. This device comprises a steam-generating hot water heater, a conveyor 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 conveyor, a shut-off element, a compressed air source, one between the Compressed air source and the compressed air line connected to the conveying means for supplying compressed air into the conveying means, a temperature sensor which is connected to the end of the conveying means which can be immersed in the milk in order to detect the temperature of the milk in the vessel, and a control unit which is 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 shut-off element and the actuation of the compressed air source can be controlled independently of one another and in accordance with the desired temperature and / or the frothing of the milk. As a result, 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 be adjusted to a certain extent.

In der DE 60 2005 004 032 T2 sind ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erhitzen und Aufschäumen von Milch durch das Zusammenwirken des Fließens von Dampf, der durch einen Erhitzer ausgestoßen wird, sowie dem Fließen von Druckluft, welche durch eine Druckluftquelle erzeugt wird, offenbart. Das Fließen der Druckluft wird dabei durch Stöße gebildet, die eine bestimmte Dauer haben und in inaktiven Zeitspannen eingeschoben werden. Die von der Druckluftquelle mittels eines Kompressors erzeugten Druckluftstöße werden durch ein drosselelementefreies Rohr in ein Leitungsrohr mit einem offenen Ende, das in einen mit Milch gefüllten Behälter eingetaucht werden kann, eingeleitet.In the DE 60 2005 004 032 T2 discloses an apparatus and method for heating and frothing milk by the interaction of the flow of steam expelled by a heater and the flow of compressed air generated by a compressed air source. The flow of compressed air is formed by shocks that have a certain duration and are inserted in inactive periods. The compressed air blasts generated by the compressed air source by means of a compressor are introduced through a pipe without throttling elements into a conduit pipe with an open end which can be immersed in a container filled with milk.

Die EP 2 904 952 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Erhitzen einer vorgegebenen Menge einer Flüssigkeit in einem Behälter mittels Dampf, welcher von einer Dampfquelle erzeugt und über eine Leitung in die Flüssigkeit angeleitet wird. In einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung kann über eine Druckluftleitung, die mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht, Druckluft über die Leitung, mit welcher der Dampf in die Flüssigkeit eingeleitet wird, ebenfalls in die Flüssigkeit eingeleitet werden. Dabei ist in der Druckluftleitung ein Ventil vorgesehen, mit dem die Druckluftleitung zur Erzeugung eines Dampf-/Druckluftgemischs geöffnet werden kann. Durch die Zufuhr von Druckluft kann die erhitzte Flüssigkeit, bei der es sich insbesondere um Milch handeln kann, aufgeschäumt werden.The EP 2 904 952 A1 describes a device for heating a predetermined amount of a liquid in a container by means of steam, which is generated by a steam source and is introduced into the liquid via a line. In one embodiment of the device, compressed air can also be introduced into the liquid via a line with which the steam is introduced into the liquid via a compressed air line which is connected to a compressed air source. In this case, a valve is provided in the compressed air line with which the compressed air line can be opened to generate a steam / compressed air mixture. By supplying compressed air, the heated liquid, which can be milk in particular, can be foamed.

Die DE 10 2009 033 506 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufschäumen eines flüssigen Lebensmittels, insbesondere Milch, wobei die Vorrichtung eine Aufschäumkammer, eine Zuleitung für das flüssige Lebensmittel, eine Dampfzuleitung und eine Luftzuleitung umfasst und in der Luftzuleitung ein steuerbares Luftventil angeordnet ist, welches von einer Steuereinheit zwischen einem im Wesentlichen geschlossenen und einem geöffneten Zustand umschaltbar ist. Der Luftdurchfluss des Luftventils ist dabei insbesondere durch Vorgabe einer Umschaltfrequenz zwischen dem geschlossenen und dem geöffneten Zustand und/oder durch Vorgabe eines Tastverhältnisses zwischen diesen beiden Zuständen umschaltbar. Durch Vorgabe des Tastverhältnisses ist dabei eine unterschiedliche Schaumkonsistenz der aufgeschäumten Flüssigkeit erzielbar. Die Luftzuführung in die Luftzuleitung erfolgt dabei vorzugsweise mittels des Venturi-Effekts oder alternativ mittels einer Pumpe.The DE 10 2009 033 506 A1 shows a device and a method for frothing a liquid food, in particular milk, the device comprising a frothing chamber, a feed line for the liquid food, a steam feed line and an air feed line and in the air feed line a controllable air valve being arranged by a control unit between a is essentially closed and an open state switchable. The air flow of the air valve can be switched in particular by specifying a switchover frequency between the closed and the open state and / or by specifying a duty cycle between these two states. By specifying the duty cycle, a different foam consistency of the foamed liquid can be achieved. The air is fed into the air supply line preferably by means of the Venturi effect or alternatively by means of a pump.

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-Verhältnisses 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.The known devices for heating and frothing beverages, in particular milk beverages, 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 possible to a limited extent. To generate a desired consistency with a predetermined ratio of the foam to the liquid of the foamed beverage, predetermined control programs are programmed into 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, whereupon an automated control of the Device is carried out according to the selected control program. 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, when it becomes apparent during the foaming process that the desired foam consistency cannot be achieved. In addition, the operator is bound to the preprogrammed control programs and cannot create an individual composition of the foamed liquid with regard 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.However, it is known that the foaming properties of milk depend not only on the foaming temperature but also very significantly on the properties of the milk used, e.g. on the fat content, on the pasteurization or thermal pretreatment (short-term, high or ultra-high heating), the pH value, the protein content and the storage time, such as in the dissertation by Katja Borcherding, University of Kiel, "Studies on characterization the macro and micro structure of milk foams ”(November 2004). There is therefore a need to improve the known devices for heating and frothing milk in such a way that liquid foams and in particular milk foams can be produced with an individually desired and different consistency and stability.

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.Proceeding from this, the object of the invention is to provide a device and a method for heating and foaming a liquid, with which the operator has greater flexibility with regard to the properties of the foam formed, e.g. has 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 15 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.This object is achieved with a device with the features of claim 1 and a method with the features of claim 15. 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 pressurized gas source and a conveying means connected to the steam generator and the pressurized gas source for transferring a vapor / gas mixture into the liquid. In order 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 conveying means is expediently connected to the pressurized gas source via a pressurized gas line in order to apply pressurized gas to the conveying means. According to the invention, the compressed gas source generates pressure pulses of compressed gas, which are periodically introduced into the conveying means via the compressed gas line.

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 pressurized gas source, such as amplitude, pulse duration and repetition rate (pulse frequency), can expediently be changed and set 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 into the liquid via the conveying means, whereby the liquid is heated and foamed. The consistency of the foam produced, in particular the ratio of foam to liquid, as well as other parameters of the foam, such as 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 therefore can 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 even during the foaming process. 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. The consistency of the foam generated in the liquid is influenced by changing the pulse frequency of the pressure pulses. In this way it is possible, for example, to set the pulse frequency continuously between a minimum value and a maximum value, and thereby the consistency, using a rotary controller provided on the device select the foam produced within predetermined limits between fine and coarse. In this way, the device and the method according to the invention make it possible to produce a foam of any consistency, the foam consistency generated being able to be adapted even to a certain extent during the foaming process.

Erfindungsgemäß 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.According to the invention, 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 arranged in the compressed gas source downstream of the compressor. The compressor provides permanently compressed gas (compressed gas) 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 pressure pulses are periodically fed to the conveying means via the compressed gas line. For this purpose, the solenoid valve is expediently controlled by a control device. In particular, the solenoid valve can be controlled by the control device in a pulse-width-modulated manner in order 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 specified 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 conveying means results from the (predetermined and expediently adjustable) pressure, which is permanently generated in the compressed gas source by the compressor, and the pressure drop along the flow path until the compressed gas line is connected to the conveying means.

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 can be arranged in series in the pressurized gas source at its outlet, so that it opens or closes the flow path from the compressor to the pressurized gas line when opening and closing and thereby causes an increase or decrease in pressure in the pressurized gas line connected to the outlet of the pressurized gas source. In this case, the opening time of the solenoid valve defines the pulse duration of a pressure pulse. Alternatively, a line branch can be provided at the outlet of the compressed gas source, 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 is connected to the environment or separated from it, thereby causing a pressure drop or rise in the pressure gas line connected to the outlet of the compressed gas source. In this case, the closing time of the solenoid valve defines the pulse duration of a pressure pulse.

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 pressure pulses which are expediently periodically output from the compressed gas source is expediently in the range from 0.1 to 200 Hz and preferably between 1 and 50 Hz. In addition to the pulse frequency, the pulse duration and / or the amplitude of the pressure gas source generated is also preferred Adjustable pressure pulses. To set a desired pulse frequency, pulse duration and pulse amplitude, the device expediently has a suitable input device with push buttons or rotary controls, via which the desired parameters of the pressure pulses can be entered by an operator and set accordingly by the control device. A rotary controller is expediently provided, in particular for setting the pulse frequency, which can preferably be set continuously between a minimum position and a maximum position in order to be able to set the repetition rate (pulse frequency) of the pressure pulses between a minimum value and a maximum value (continuously). An operator can use this control dial to select a desired consistency for the foam, for example, at the start of the foaming process and set it using the control dial. The setting made can expediently be changed during the foaming process and in particular readjusted in order to produce a foam quality and consistency that is adapted to 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 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 it. As soon as the temperature sensor detects a product temperature specified by the operator (temperature of the liquid or 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 included in 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 getting into the compressed gas source, a check valve is expediently arranged in the compressed gas line, which only allows the passage of compressed gas from the compressed gas source into the conveying means, but prevents the throughflow 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 in der Druckgasleitung ein Drosselventil vorgesehen, 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 conveyor means at a given Compressor power depends on the flow resistance of the flow path leading from the compressor to the conveying means, a throttle valve is provided 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 offers an additional degree of freedom for setting the pressure of the gas discharged into the conveying medium.

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:

1 eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einer Steuerung des von der Druckgasquelle abgegebenen Drucks durch ein Magnetventil,
2 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer Steuerung des von der Druckgasquelle abgegebenen Drucks durch ein Magnetventil und
3 den zeitlichen Verlauf des von der Druckgasquelle abgegebenen Drucks.

These and further features and advantages of the invention result from the exemplary embodiments described in more detail below with reference to the accompanying drawings. The drawings show:

1 1 shows a first embodiment of the invention with a control of the pressure emitted by the compressed gas source by means of a solenoid valve,
2nd a further embodiment of the invention with a control of the pressure emitted by the compressed gas source by means of a solenoid valve and
3rd the time course of the pressure emitted by the compressed gas source.

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 It can be seen that a first embodiment of a device according to the invention comprises a steam generator 1 , a steam line emanating from this 6 , a source of pressurized gas 2nd , a compressed gas line originating from this 4th , a grant 3rd in the form of a delivery pipe 3a and a nozzle located at the end thereof 3b for converting a steam-gas mixture into a liquid to be foamed 10 . With the liquid 10 that are in a container 11 is in particular a drink such as milk or a drink containing milk. For foaming the liquid 10 becomes the open end of the feed pipe 3a which with the nozzle 3b is equipped in the liquid 10 immersed. Via the steam pipe 6 becomes the grant 3rd in the steam generator 1 generated steam supplied and via the compressed gas line 4th becomes one in the pressurized gas source 2nd compressed gas in the funding 3rd initiated, so that there is a vapor-gas mixture, which over 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 pipe 6 and the compressed gas line 4th are at a line junction 12th , from which the delivery pipe 3a towards the nozzle 3b extends, connected to each other. The compressed gas source 2nd includes a compressor 2a and an electrically controllable switching valve in the form of a solenoid valve 2 B between the compressor 2a and that from the outlet of the compressed gas source 2nd to the line branch 12th leading compressed gas line 4th . The compressor 2a is via a gas supply line 13 Gas supplied at low pressure. The compressor 2a compresses the supplied gas and delivers it with increased pressure via the compressed gas line 4th from. The gas is expediently air, but it can also be other gases such as carbon dioxide (CO ₂ ) or nitrogen (N ₂ ) or gas mixtures. Preferably from the compressor 2a via the gas supply line 13 Air drawn in 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 4th are between the compressed gas source 2nd and the line branch 12th 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 4th the entry of steam from the steam line 6 or of liquid 10 from the container 11 into the compressed gas source 2nd . This is useful between the check valve 5 and the line branch 12th arranged throttle valve 14 ensures that by the compressor 2a in the section of the compressed gas line 4th between the compressor 2a and the throttle valve 14 a defined pressure is built up. The throttle valve 14 can have a fixed flow resistance in the simplest case. However, it can 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 pipe 6 is between the steam generator 1 and the line branch 12th an electrically controllable steam valve 7 arranged, which can also be designed in the form of a solenoid valve. The steam valve 7 , the solenoid valve 2 B and the compressor 2a are controlled by an electronic control device 9 , with which they are connected via corresponding control lines. The control device 9 contains a human-machine interface in the form of buttons, rotary knobs and a screen, which can also be touch-sensitive, for communicating with a user. The user can enter control instructions via the interface and read out the 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 open end of the conveyor immersed in the liquid 3rd and conveniently on the nozzle 3b is a temperature sensor 8th attached, which is the temperature of the liquid 10 recorded and via a measuring line to the control device 9 transmits. Are not shown in 1 another control line from the control device 9 to the steam generator also controlled by this 1 leads, as well as a control line that when using an adjustable throttle valve 14 from the control device 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.After the steam generator has been started up, the device according to the invention is operated 1 the steam valve 7 from the control device 9 moved to the open position and at the same time the pressurized gas source 2nd activated. The one from the steam generator 1 generated steam passes through the steam line 6 to the line branch 12th . There it mixes with the compressed air coming from the compressor 2a starting from that of the control device 9 controlled solenoid valve 2 B and the compressed gas line 4th through the check valve 5 and the throttle valve 14 through also to the line branch 12th reached. From there, the steam-air mixture flows through the delivery pipe 3a to the nozzle 3b where it is in the liquid 10 enters and foams them.

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 3 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 zur Einstellung der Amplitude p0.Here the solenoid valve 2 B from the control device 9 from the same time that the steam valve 7 is opened, controlled so that it periodically opens and closes continuously, so that the pressure in the compressed gas line 4th has a temporally changing course, as in 3rd is shown schematically. It becomes a sequence of individual pressure pulses p given that a predetermined amplitude p0 , Pulse duration t0 and frequency f or period duration 1 / f to have. Here the amplitude is due to that of the compressor 2a emitted pressure and the effect of the throttle valve 14 given. For setting a desired amplitude p0 becomes the compressor 2a by the control device 9 controlled according to the inputs of the user. If the throttle valve 14 is adjustable, this offers a further degree of freedom for setting 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 3 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 user's input by actuating the solenoid valve 2 B set, independently of each other, so that the duty cycle, ie the ratio of the pulse duration t0 for period duration 1 / f can be varied. A total of three parameters are thus available which can be varied independently of one another in order to optimize the result of the foaming process, these parameters expediently being able to be changed by the user depending on the current course of the foaming process even while the device is in operation. The representation in 3rd is schematic and idealized in that the real rise and fall rates of a pressure pulse p are limited and a pressure pulse p thus cannot 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 measurement signal of the temperature sensor 8th serves as a criterion for ending the foaming process. The liquid heats up when steam is added 10 . The foaming process is therefore ended when a predetermined temperature threshold is reached. In the case of milk as a liquid 10 this is advisable because, after a certain temperature, foaming no longer occurs due to a clotting of the milk proteins. In this case, the control device 9 both the solenoid valve 2 B , as well as the steam valve 7 closed at the same time as soon as by the temperature sensor 8th the predetermined temperature threshold is detected.

Ein weitere Ausführungsform der Erfindung, die in 2 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 Magnetventils 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 2 mit den gleichen Bezugszahlen wie in 1 gekennzeichnet sind.Another embodiment of the invention, which in 2nd is shown differs from the first embodiment in that the solenoid valve 2 B not serial at the outlet of the compressed gas source 2nd between the compressor 2a and the compressed gas line 4th is installed, but at the outlet of the compressed gas source 2nd between the compressor 2a and the compressed gas line 4th a line branch 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 to the surroundings. Otherwise there is no difference in the structure of the device from the first embodiment, which is why the elements of the device in FIG 2nd 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 weiteren 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 weiteren Ausführungsform von der Steuereinrichtung 9 umgekehrt angesteuert werden.While according to the first embodiment 1 closing the solenoid valve 2 B to a pressure drop in the compressed gas line 4th leads, the solenoid valve 2 B so during a pressure pulse p open and in the break between two pressure pulses p is closed, this is exactly the opposite in the further embodiment, since the line branching 2c through the open solenoid valve 2 B is directly connected to the environment, causing a pressure drop in the compressed gas line 4th has the consequence. The solenoid valve 2 B in the further embodiment must therefore by the control device 9 can 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. Zur Erzeugung von Druckpulsen p wird erfindungsgemäß auch hier ein steuerbares Magnetventil 2b eingesetzt.The invention is not limited to the exemplary embodiments shown here graphically. For example, as an alternative to ambient air, another gas, for example an inert gas such as nitrogen, can also be used if the oxidizing effect of the oxygen content of air would have an interfering effect on the foam formation or on the properties of the finished foam. Depending on the type of liquid to be foamed, carbon dioxide can also be considered as a gas. In such a case there is no need for a compressor 2a to be used because technical gases are stored in pressure vessels under high pressure. Instead, there is a pressure reducer for reducing the gas pressure from the value prevailing in the storage container to that in the compressed gas line 4th required value, ie to the desired amplitude p0 the pressure pulses p to provide. For generating pressure pulses p is also a controllable solenoid valve according to the invention 2 B used.

Weiterhin kann der zeitliche Verlauf der Druckpulse auch anders gewählt werden als in 3 gezeigt. So ist es beispielsweise möglich, die Druckpulse p nicht periodisch mit einer fest vorgegebenen Frequenz f sondern aperiodisch auszugeben. Weiterhin können 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 3 gezeigt, konstant sein, sondern kann während eines Aufschäumvorgangs geändert werden, bspw. durch eine Regelung des Drosselventils 14 mit regelbarem Strömungswiderstand.Furthermore, the time course of the pressure pulses can also be chosen differently than in 3rd shown. So it is possible, for example, the pressure pulses p not to be output periodically with a fixed frequency f but aperiodically. Furthermore, the pulse duration t0 and the time interval between the successive pressure pulses p can be chosen arbitrarily. Also the time course of the amplitude p0 does not have to, as in 3rd shown, be constant, but can be changed during a foaming process, for example by regulating the throttle valve 14 with adjustable flow resistance.

Claims

Device for heating and foaming a liquid, in particular a beverage, comprising a steam generator (1), a pressurized gas source (2) with a compressor (2a) and a magnetic valve (2b) arranged downstream of the compressor (2a), and a conveying means (3) for Transfer of a steam / gas mixture into the liquid, the conveying means (3) being connected to the steam generator (1) and via a compressed gas line (4) to the outlet of the compressed gas source (2) and the compressor (2a) being a permanently compressed compressed gas provides from which pressure pulses are generated by periodically opening and closing the solenoid valve (2b) and fed to the conveying means (3), characterized in that a throttle valve (14) with a fixed or adjustable flow resistance is arranged in the compressed gas line (4).

Device after Claim 1 , characterized in that the compressor (2a) is a reciprocating compressor.

Device after Claim 1 or 2nd , characterized in that the solenoid valve (2b) is controlled pulse width modulated.

Device after Claim 3 , characterized in that the solenoid valve (2b) is either arranged serially at the outlet of the compressed gas source (2) or leads into the environment from a line branch (2c) provided at the outlet of the compressed gas source (2).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the compressor (2a) of the compressed gas source (2) can be regulated.

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

Device after Claim 6 , characterized in that the pulse frequency (f) is in the range from 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 pressure pulses (p) generated by the compressed gas source (2) is adjustable.

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

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a check valve (5) is arranged in the compressed gas line (4).

Device according to one of the Claims 9 or 10 , characterized in that a steam valve (7) is arranged in the steam line (6).

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

Device according to one of the preceding claims, characterized by a temperature sensor (8) 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 foaming a liquid, in particular a drink, in which a vapor / gas mixture is introduced into the liquid using a conveying means (3), the conveying means (3) for generating the steam / gas mixture being steam from a steam generator (1 ) and compressed gas from a pressurized gas source (2), the pressurized gas source (2) using a compressor (2a), which provides a permanently compressed pressurized gas, and a periodically controllable solenoid valve (2b) generates pressure pulses (p) of the pressurized gas and this Introduces periodically into the conveying means (3) via a compressed gas line (4), characterized in that the pressure pulses (p) of the compressed gas generated by the compressed gas source (2) through a throttle valve (14) arranged in the compressed gas line (4) with a fixed or controllable one Flow resistance can be conducted.

Procedure according to Claim 15 , characterized in that the pressure pulses (p) generated by a compressed gas source (2) in an adjustable Pulse frequency (f) is output and introduced via the compressed gas line (4) into the conveyor (3) and from there into the liquid.

Procedure according to one of the Claims 15 or 16 , 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.

Procedure according to one of the Claims 15 to 17th , characterized in that the temperature of the liquid or of the liquid foam produced is recorded with a temperature sensor (8) and that the supply of steam and the introduction of the pressure pulses into the conveying means (3) are stopped at the same time as soon as the temperature sensor (8) has a specified maximum temperature recorded.