CN110536744B - 用于给糊状产品充气并用于与其它产品相混合的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于给糊状产品充气的设备。该设备包括外壳(1)，该外壳具有用于待充气的糊状产品的入口(4)和用于充气产品的出口(5)。该设备至少包括第一组转子和定子(21)以及第二组转子和定子(22)。该设备还包括气体注射器(6)，该气体注射器用于在第一组转子和定子(21)的上游将气体注入待充气的糊状产品之中。该设备还包括中间混合室(7)，该中间混合室在第一组转子和定子与第二组转子和定子(21,22)之间设置在外壳中。次级产品引入装置突出到中间混合室(7)中，以便排入所述中间混合室(7)中。本发明还提供了一种用于给糊状产品充气的方法。

Description

用于给糊状产品充气并用于与其它产品相混合的设备
技术领域
本发明涉及一种用于给糊状产品充气的设备，以及一种用于给糊状产品充气的方法。应当以广义和非限制性的方式来理解“糊状”。糊状产品包括半液体产品、粘稠产品和半固体产品。例如，泡沫形式的基于乳制品(即，奶制食品)的慕斯(即，充气食物组合物)是本领域熟知的，该泡沫通过将空气或气体搅打到乳品基质中而获得。它们的充气质地深受消费者青睐。本发明涉及此类产品的充气，特别是针对食品与饲料行业的此类产品的充气。其也可应用于制药或化妆品行业。
背景技术
给液体产品和半液体产品充气的行业常用方法是基于机械充气的。可商购获得的机器在设计上有所不同，但它们的操作原理通常相似。此外，转子定子混合器的示例描述于EP 0210905 A2、GB 2105209 A和US 2017/101583A1中。
大多数可商购获得的机器的混合设备为转子-定子类型，转子-定子类型包括覆盖有金属栓的不锈钢转轴，该金属栓装配在外壳内，外壳内部也具有栓。组装该混合设备时，转轴上的栓与设备内的栓相互啮合，从而对产品流提供剪切力。在进入混合设备之前，将液相和气相合并。混合设备将大气泡机械分解成非常小的气泡而滞留在食物基质内。气泡大小是确定产品属性的重要因素。
此类机器描述于例如WO 91/07221A1、GB 888 264A和DE 31 27 684A1中。
WO 2013/068426 A1公开了一种用于给食物产品充气的装置，该装置包括混合头，该混合头具有至少一组转子和定子。每组转子和定子均包括在轴向上相对定向的互补型带齿轮缘。提供了一种入口罩，该入口罩具有：产品入口开口，其用于接纳待充气产品；和气体注射器，其布置在该开口上，并穿过入口罩使得气体注射器的头部位于入口罩与第一组转子和定子所限定的顶部空间中。该装置无法将若干组合物混合在一起并充气。
DE 102015205597 B3涉及一种用于生产第一泡沫食品团的装置，该食品团包含成块的或液体的第二食品团。该装置在一个末端处包括第一定子外壳和第一转子。第一定子外壳和第一转子具有径向取向的且轴向间隔开的搅打元件。第一转子在第一定子外壳中旋转。转子搅打元件与第一定子外壳的静态搅打元件啮合。第一转子与第一驱动轴耦接。该装置在其另一末端处包括第二定子外壳和第二转子，其与第一定子外壳和第一转子构造类似。用于进行搅打的第一转子的旋转速度可独立于用于进行混合的第二转子的旋转速度来设定。
DE 29709060 A1涉及一种用于构造转子/定子混合装置的构造套件，该转子/定子混合装置用于连续地分散与混合气体、流体、和/或呈流体相的固体。
WO 99/08782A1涉及一种用于制备包含气体的囊泡的流程，其中气体、液体和囊泡膜形成材料的混合物通过一个区域，在该区域中，该混合物承受由相对彼此以至少20m/s的速度而移动的表面所施加的剪切力。
可商购获得的系统的缺点包括对设备的通用性的限制，例如，针对不同流体的入口和/或所获气泡的尺寸等的通用性的限制。
可通过如下方式部分克服该缺陷：提供一种用于给糊状产品(例如，食物产品)充气的设备，该设备包括另外的入口，用于在上游组转子和定子与相邻的下游组转子和定子之间的某个位置处注入待与食物产品混合的次级产品。
然而，此类设备在食物产品(特别是次级产品)的均匀混合和充气方面具有限制。次级产品可为液体、半液体、气体或它们的任意组合。次级产品也可为或包括固体块。
根据现有技术的设备也无法为以下项的输出产品(例如，具有均匀分布的固体内含物诸如巧克力块的乳脂)提供所需特性：可能期望输入的所有不同类型的次级产品。
即使是技术最先进的设备也无法生产各种类型的充气式糊状产品，因为它们在搅打方面的通用性仍然有限。任何给定设备专门用于生产一种特定产品，而无法简单地适于生产各种不同的产品，例如，生产具有不同性质(气体量、气泡大小等)的充气式基质产品，该基质产品与不同种类的次级产品(气体、液体、半液体、固体块或它们的组合，其可以是引入到充气式基质产品中之后性质发生改变的产品)混合。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于给食物产品充气的设备和方法，该设备和方法克服了已知系统的一个或多个缺点，特别是关于将次级产品引入糊状产品中的缺点。
因此，本发明的一个方面提出了一种用于给糊状产品充气的设备，该设备包括：在纵向上延伸的外壳，所述外壳包括用于待充气的糊状产品的入口(4)、和用于充气产品的出口；以及位于外壳之内的至少第一组转子和定子和第二组转子和定子，其中每组转子和定子均具有在纵向上相对定向的互补型带齿轮缘，所述设备包括驱动轴，每组转子和定子中的转子耦接到所述驱动轴。所述设备还包括气体注射器，该气体注射器用于在第一组转子和定子的上游，将气体注入待充气的糊状产品中，其特征在于该设备还包括：中间混合室，该中间混合室在第一组转子和定子与第二组转子和定子之间设置在外壳中；和次级产品引入装置，该次级产品引入装置突出到中间混合室之中，以便排入所述中间混合室。
与现有系统相比，在与混合室的壁相距一定距离之处，向混合室内引入次级产品，这提供了将次级产品更好地分配或均质化到充气后的糊状产品中，并且在其到达一组转子和定子之前，增加了次级产品进入糊状产品的行进时间。
在一个实施方案中，次级产品引入装置包括流体注射器。在另一个实施方案中，次级产品引入装置形成次级糊状产品入口。
在一个实施方案中，中间混合室具有以轴旋转轴线为中心的筒形形状，并且其中次级产品引入装置在与轴的外表面相距一定距离处突出到中间混合室之中，该一定距离介于该轴的所述外表面与外壳壁之间的、沿着中间混合室(7)的半径的距离的10％和95％之间，并且优选地介于所述距离的20％和70％之间，并且更优选地介于所述距离的25％和50％之间。
在一个实施方案中，外壳包括在纵向上，沿着中间混合室的长度的内部环形台阶。优选地，中间混合室具有以轴旋转轴线为中心的筒形形状，其直径小于转子的直径。
在一个实施方案中，除了所述流体注射器之外，中间混合室为不含机械部件的容积。
在一个实施方案中，中间混合室的长度对应于至少一组转子和定子的长度。
在一个实施方案中，外壳在纵向上包括多个模块，所述多个模块包括：
·入口模块，该入口模块包括产品入口和气体注射器；
·至少一个中间外壳模块，该至少一个中间外壳模块被构造用于形成中间混合室，和
·出口模块，该出口模块包括产品出口开口。
优选地，每个中间外壳模块被布置成接纳一组、两组或三组转子和定子。
在一个实施方案中，每组转子和定子中的转子耦接到纵向驱动轴，并且每组转子和定子中的定子耦接到外壳。
在一个实施方案中，该设备包括第一轴和第二轴，该第一轴耦接到至少第一组转子和定子中的转子；该第二轴耦接到至少第二组转子和定子中的转子。
在一个实施方案中，第一轴和第二轴与设备的纵向轴线同轴。
在一个实施方案中，该设备被构造用于以不同旋转速度和/或在相反方向上驱动第一轴和第二轴。
在一个实施方案中，该设备包括独立驱动装置，该独立驱动装置分别旋转地驱动第一轴和第二轴。
在一个实施方案中，中间室形成于以下两者之间：耦接到第一轴的转子和定子对以及耦接到第二轴的转子和定子对。
在一个实施方案中，该设备包括次级产品引入装置，该次级产品引入装置用于将次级产品引入中间室之中，该中间室形成于以下两者之间：耦接到第一轴的转子和定子对以及耦接到第二轴上的转子和定子对。
在一个实施方案中，耦接到第一轴上的转子和定子对封装在第一外壳部件中，并且耦接到第二轴上的转子和定子对封装在第二外壳部件中。
在一个实施方案中，通过中间外壳部件，中间室形成于第一外壳部件与第二外壳部件之间。
在另一方面，本发明提出了一种用于给糊状产品充气的方法，该方法包括：使待充气的糊状产品流通经过根据本发明的设备；经由上游气体注射器，在相对于第一组转子和定子的上游位置处将气体注入糊状产品流之中；经由次级产品引入装置，将次级产品注入中间混合室之中。
在一个实施方案中，糊状产品为乳制品。
在一个实施方案中，经由上游气体注射器而引入糊状产品之中的气体选自空气、氮气、二氧化碳、一氧化二氮以及它们的组合。
在一个实施方案中，次级产品选自空气、氮气、二氧化碳、一氧化二氮、液体巧克力、液体焦糖、水果酱、调味酱以及它们的组合。
附图说明
-图1是根据本发明的一个实施方案的设备的示意性剖视图。
-图2是根据本发明的另一个实施方案的设备的示意性剖视图。
-图3是根据本发明的又一个实施方案的设备的示意性剖视图。
-图4是根据本发明的又一个实施方案的设备的示意性剖视图。
-图5和图6是可用于本发明的入口模块的示意性剖视图。
-图7和图8是可用于本发明的出口模块的示意性剖视图。
-图9至图13是可用于本发明的中间模块的示意性剖视图。
-图14和图15是可用于本发明的多个模块之间的组装接口的示例性实施方案。
具体实施方式
为了完全理解本发明及其优点，参考对本发明的以下详细说明。
应理解，本发明的各实施方案可以与本发明的其他实施方案组合，并且仅是制备和使用本发明的具体方式的示例，当以权利要求书和以下详细说明进行考虑时并不限制本发明的范围。
如本说明书中所用，词语“包括”、“包含”和类似词语不应理解为具有排他性或穷举性的含义。换句话讲，这些词语旨在表示“包括但不限于”的意思。
参考以下示例进一步描述本发明。应当理解，受权利要求书保护的本发明并非旨在以任何方式由这些示例限制。
图1是根据本发明的一个实施方案的用于给糊状产品充气的设备的示意性剖视图。
所示用于给糊状产品充气的设备包括外壳1，其中容纳有两组转子和定子21、22。在所示实施方案中，外壳1具有基本管状的形式。外壳1在纵向上延伸。
所述组转子和定子21、22沿着中心驱动轴3按顺序对齐，从而沿中心纵向轴线A在纵向上延伸。
每组转子和定子21、22均包括转子和对应的定子。转子耦接到驱动轴3，并且通过耦接到轴3的电机驱动器(未示出)，围绕驱动轴3的纵向轴线而旋转驱动。电机驱动器可直接或间接地耦接到驱动轴3。围绕驱动轴3的旋转轴线(对应于纵向轴线A)，旋转方向可以为顺时针或逆时针。驱动轴3的典型旋转速度可以在50RPM至1500RPM的范围内变化。
在所示实施方案中，定子耦接到外壳1的内壁，该内壁在本发明的所示实施方案中具有筒形形状。
转子具有一个或多个带齿轮缘，其与在轴向上相对定向的定子上的互补型带齿轮缘相配合。
在图1所示的实施方案中，用于给糊状产品充气的设备具有两组转子和定子21、22，即，第一组转子和定子21和第二组转子和定子22。相对于设备中产品流的总方向，从产品入口4到充气产品出口5，第一组转子和定子21在第二组转子和定子22的上游。
在此实施方案中，该设备具有产品入口4，该产品入口设置在入口罩或入口模块11中。产品入口4被构造用于接纳将通过产品进料管线(未示出)进行充气的糊状(例如，液体或半液体)产品流。在所示实施方案中，产品入口沿着纵向轴线A，位于入口罩中心。可以用泵(未示出)将液体或半液体产品注入设备之中，并穿过一系列组的转子和定子21、22。
气体注射器6定位在入口罩之中，用于在压力下将气体引入设备中。
一般来讲，气体可以在约0.5巴至约10巴范围内的压力下注入混合设备中。气体注射器的出口顶端61位于第一组转子和定子21的上游空间中。气体注入可以在第一组转子和定子21附近进行。
气体注射器6的位置对于将气体有效地掺入糊状产品流之中很重要，例如，用于在糊状产品流中产生规则且均匀的气泡而言很重要。
可以将气体注射器6定位成：其中心轴线平行于设备(和/或产品入口)的纵向轴线A，或相对于设备的所述纵向轴线A，以10°至约85°的角度倾斜。气体注射器6的中心轴线倾斜实现了：优化所注入气体在第一组转子和定子21的齿上的流动。气体注射器顶端的位置提供了对所施加的剪切力和切割力的良好控制，并且避免了在产品流中形成气泡。
在压力下经由气体注射器6而进入设备中的气体流到第一组转子和定子21的带齿轮缘上，并且直接经受由带齿组的转子和定子所提供的高剪切力和切割力。每组转子和定子21、22中的转子的旋转使产品流和气泡向外泵送而通过转子齿与定子齿之间的剪切间隙，从而产生局部高剪切条件。对在转子齿与定子齿之间的剪切间隙中的产品流施加高剪切力，这提供产品流的均质化、以及均匀充气的产品的生成，而气泡很小，产品流经该剪切间隙。
该设备还包括中间混合室7，该中间混合室在第一组转子和定子与第二组转子和定子之间设置在外壳之中。混合室7是外壳1内部的空容积(即，除了流体注射器之外不含机械部件的容积)，位于多组转子和定子之间。混合室7允许在一组转子和定子的下游、以及下一组转子和定子之前(下游)进行产品流的均质化。混合室7有助于充气产品的膨胀和稳定。混合室7可以是以下项所限定的空容积：上游组转子和定子的面、下游组转子和定子的面、位于所述上游组与下游组之间的外壳的一个或多个壁、以及位于所述上游组与下游组之间的驱动轴3的表面30。在图1所示的实施方案中，混合室7设置在第一组转子和定子21(作为上游组)与第二组转子和定子22(作为下游组)之间。
在本发明的所示实施方案中，该设备还包括次级产品引入装置，用于将次级产品引入混合室7之中，该引入装置包括流体注射器8。
如前所述，次级产品可为液体、半液体、气体或它们的任意组合。次级产品具体地可为液体或半液体组合物，其在注入食物产品之中(例如，冷却)后不久即凝固。例如，在设备中流动的糊状产品可保持在低温下。在高于糊状产品温度的温度下，次级产品可为熔融巧克力组合物或液体焦糖组合物。由于温度的差异，附加组合物在注入糊状产品之中后不久即冷却。这致使次级产品的粘度增加，或甚至致使次级产品凝固。
取决于次级产品的物理性质，流体注射器8可为例如气体注射器或次级糊状产品入口。次级产品引入装置可包括具有某直径的管以及开口，该开口在其端部具有足以方便地递送次级糊状产品的节段。
流体注射器8(或其它次级产品引入装置)被构造用于突出到混合室7之中，以排入所述混合室7。因此，可以在混合室7内，在与驱动轴3相距所需距离之处(取决于混合室7内的流体注射器8的突出度)，将次级产品引入糊状产品流之中。因此，可能期望将次级产品引入靠近驱动轴3之处，该驱动轴横穿混合室7，即尽可能靠近混合室7的中心。
次级产品引入装置可例如在中间混合室7之中延伸，以在与轴3的外表面30相距一段距离之处注入次级产品，该一定距离介于轴3的外表面30与外壳1的内壁111之间的、沿着中间混合室7的半径(前提是，混合室7为旋转表面所限定的形状，诸如筒体形状)的距离的10％和95％之间。该一定距离可根据糊状产品、次级产品、和设备构造进行适配。例如，次级产品引入装置可以在中间混合室7之中延伸，以在与轴3的外表面相距一定距离之处注入次级产品，该一定距离包括介于所述距离的20％和70％之间，或介于所述距离的25％和50％之间。
次级产品不直接从转子的带齿轮缘前面引入。因为次级产品是引入到设备里厚的充气糊状产品流之中，而不仅引入沿着外壳1的内壁111的产品流表面上，所以次级产品也可均匀混合到充气的糊状产品中。引入到所述充气糊状产品之中后，次级产品立即被充气糊状产品包围。如果次级产品在引入到糊状产品流之中后(部分或完全)凝固，或者更一般地讲，如果其物理特性在引入到糊状产品之中后发生变化，则由于将所述次级产品引入到厚的糊状产品流之中并且在其到达第二组转子和定子22之前所引入的次级产品的行进时间增加，这种特性改变得到强化。
外壳1包括用于充气产品的产品出口5，该充气产品包括所混合的次级产品。优选地，背压调节器(未示出)设置在产品出口5的产品流下游。在一些实施方案中，背压调节器为膜背压阀的形式，例如，双膜背压阀。然而，也可设想其它合适的背压调节器系统。有利的是，背压调节器实现了对混合室7中的压力的控制并确保产品稳定流经混合设备。
图2是根据本发明的另选实施方案的设备的示意性剖视图。图2的实施方案在以下方面不同于图1的实施方案：其包括三组转子和定子21、22、23和另一外壳构型。
在所示的示例性实施方案中，第三组转子和定子23设置在第一组转子和定子21的上游。所述组转子和定子21、22、23的数量、位置和参数(形状、尺寸和齿数)适配于糊状产品、所引入的次级产品、以及所期望的最终充气产品的所需特性。
关于设备的外壳1，图2(和如下文所释的图3)所示的变型实施方案基于模块化构造。图2中设备的外壳1包括入口模块11、中间外壳模块12、和出口模块13。
入口模块11包括产品入口4和气体注射器6。中间外壳模块12被构造用于在第一组转子和定子21与第二组转子和定子22之间形成中间混合室7。出口模块13包括产品出口5开口。在所示的实施方案中，该产品出口开口还包括孔，该孔用于驱动轴3以进入外壳1。
中间外壳模块12可被构造用于接纳一组、两组、或三组转子和定子。在图2的所示实施方案中，中间外壳模块12被构造用于接纳三组转子和定子。在其纵向上，外壳的中间模块可包括内部环形台阶121。这限定了这些组转子和定子在所述环形台阶121上游和下游的位置。在所示的实施方案中，在中间外壳模块12中，两组可定位在环形台阶121的上游，并且一组可定位在环形台阶121的下游。
环形台阶121还可有助于将相邻组转子和定子中的定子保持在适当的位置。环形台阶121还可增强外壳内的密封度，从而避免在该组转子和定子的周边形成产品流。为了提供该密封，可以将O型环放置在台阶121与相邻组转子和定子之间。
环形台阶的功能可通过间隔环9(在图1的实施方案中未示出，并且对应于图2和图3中的间隔环9)来获得，该间隔环具有适合于安装在外壳1内的直径、以及适于将相邻组转子和定子维持在纵向上并且将O型环接纳在间隔环与所述相邻组转子和定子之间的厚度。当用于在两组转子和定子之间形成中间室时，间隔环可包括诸如孔或纵向凹槽等特征结构，使流体注射器可以穿过该环。
出口模块13被构造用于接纳另一组转子和定子。然而，在所示的实施方案中，间隔环9用于代替一组转子和定子。此类间隔环9可用于代替任何一组转子和定子，用以将这些组转子和定子按机械方式固定在设备中。
在本发明的所示实施方案中，环形台阶121限定了设备的中间混合室7。更具体地，环形台阶121限定了中间混合室7的壁111。这致使中间混合室7具有以纵向轴线A为中心的筒形形状，其直径小于转子的直径。在所示的实施方案中，中间混合室7的长度基本上等于一组转子和定子的长度。然而，中间混合室7的长度可以更短或更长。
图3是根据本发明的又一个另选实施方案的设备的示意性剖视图。与图2所示的实施方案相比，外壳1包括两个中间外壳模块12'、12"。第一中间外壳模块12'容纳第三和第一组转子和定子23、21；第二中间外壳模块容纳第二、第四和第五组转子和定子22、24、25。如图2的实施方案一样，间隔环9设置在出口模块中。
图3所示的本发明实施方案包括两个中间混合室，即，位于第一和第二组转子和定子21、22之间的第一中间混合室7'、以及位于第四和第五组转子和定子24、25之间的第二中间混合室7"。第一流体注射器8'被构造用于将第一次级产品引入第一中间混合室7之中，并且第二流体注射器8"被构造用于将第二次级产品引入第二中间混合室7"之中。第一次级产品和第二次级产品可以是相同或不同的。它们可以是相同类型(气体、液体、半液体等)或不同类型。该设备可被构造用于同时或依次引入第一次级产品和第二次级产品。
更一般地，可使用各种构型组的转子和定子来形成根据本发明的各种实施方案的设备，该设备对应于所示的实施方案和其它可能的实施方案。
在本发明的每个实施方案中，每组转子和定子可包括两排或更多排转子和定子齿。每个转子和定子级上的转子和定子齿的排数可以随混合设备而变化。在一个具体实施方案中，所有转子和定子级的转子和定子都具有相同数目的齿。在各种实施方案中，至少一组转子和定子包括两排转子和定子齿、三排转子和定子齿、或四排转子和定子齿。
在一个特定组转子和定子之中的特定转子的多排齿之间，转子齿之间的数量、宽度和/或间距可以是不同的。在一个优选的实施方案中，对于特定转子，齿之间的间距基本相同。根据待充气的产品，在特定定子的多排齿之间，定子齿之间的数量、宽度和/或间距可以不同。在一个优选的实施方案中，对于相同的定子，齿之间的间距基本相同。特定组的转子和定子之中转子和定子的轴向相对的互补型齿可具有对应的齿的数量、宽度和间距。
在多个实施方案中，转子包括至少十个转子齿，这些齿围绕每个转子的圆周周向间隔开。
这些组的转子和定子的齿的构型、以及驱动轴3的旋转速度可以经适配，用以改变设备中沿着产品流动路径的剪切速率。比如，剪切速率与转子速度成比例地变化，与转子/定子间隙宽度成反比，并且与同一排的两齿之间的角距离成反比。转子/定子间隙宽度是转子齿排与相邻定子齿排之间的径向距离。
中空夹套(未示出)可设置在外壳1周围。夹套和外壳限定了用于循环冷却流体或加热流体的空间。夹套的使用实现了将待充气产品维持在期望温度下。在一些实施方案中，冷却流体在夹套中循环，以便产品在流经设备时保持冷却温度。冷却流体的循环实现了：防止摄入混合设备内的旋转速度所产生的热能。有利的是，这有助于维持产品的充气程度和稳定性。可设想任何冷却流体或加热流体。示例性冷却流体包括温度较低的空气或水。
冷却流体或加热流体的温度可根据待充气产品、以及所需的产品充气特性而进行适配。
图4是根据本发明的一个实施方案的用于给糊状产品充气的设备的示意性剖视图。
所示用于给糊状产品充气的设备包括外壳100，其中接纳了五组转子和定子，即，第一组转子和定子21、第二组转子和定子22、第三组转子和定子23、第四组转子和定子24、和第五组转子和定子25。在所示的实施方案中，外壳100在纵向上延伸。
在图4的所示实施方案中，所述组转子和定子21、22、23、24、25沿纵向轴线A按顺序对齐，纵向轴线A在设备的外壳100的纵向上延伸。从产品入口4到充气产品出口5，相对于设备中产品流的总方向，第一组转子和定子21在第二组转子和定子22的上游，第二组转子和定子在第三组转子和定子23的上游，以此类推。
每组转子和定子21、22、23、24、25均包括转子和对应的定子。
在所示实施方案中，定子耦接到外壳100的内壁，该内壁在本发明所示实施方案中具有筒形形状。
转子具有一个或多个带齿轮缘，其与在轴向上相对定向的定子上的互补型带齿轮缘相配合。每个转子耦接到驱动其旋转的驱动轴。在所示的示例性实施方案中，第一、第二和第三组转子和定子21、22、23耦接到(即，其转子耦接到)第一驱动轴31。第四和第五组转子和定子24、25耦接到第二驱动轴32。
由于这些组转子和定子21、22、23、24、25分布在两个轴之间，因此与具有相同数量的耦接到单个轴的组转子和定子的设备相比，每个轴的长度减少。这减小了对每个轴31、32施加的力，并且具体地限制了对轴的轴承(例如，轴进入外壳100之处)所施加的会折弯该轴的力矩。
在图4的所示实施方案中，第一轴31和第二轴32同轴并且与纵向轴线A对齐。
设备可能具有许多构型，这是因为两个轴可以对齐或不对齐。可提供具有大致“L”(具有两个垂直轴)或“U”(具有两个平行轴)型构型的装置。
优选地，该设备被构造用于以不同旋转速度和/或在相反方向上驱动第一轴和第二轴。这可通过各种机构或构型来获得。在本发明的一个实施方案中，第一驱动轴31的驱动与第二驱动轴32的驱动是独立的。为了实现这一点，第一驱动轴可以由第一驱动电机(直接地或通过传动机构)来旋转驱动，并且第二驱动轴可以由第二驱动电机(直接地或通过传动机构)来旋转驱动。第一驱动电机和第二驱动电机可单独地进行控制。在本发明的另一实施方案中，以不同速度和/或在相反方向上驱动第一轴31和第二轴32可通过不同传动系统来获得，该不同传动系统分别位于单个驱动电机与第一轴31和第二轴32之间。
可用于本发明的传动系统包括传动链或传动带、齿轮组件或齿轮系(带有或不带减速器)、以及可改变驱动电机的旋转速度或旋转方向的任何其它已知的传动系统。
这实现了为以下项提供针对设备中流动的糊状产品流的不同功能或效果：耦接到第一轴31的所述组转子和定子、和耦接到第二轴32的所述组转子和定子。例如，第一轴31可以以高旋转速度进行驱动，并且气体可以由所述第一轴31所驱动的转子而引入上游，以形成具有小气泡的高度充气的慕斯，而第二轴32轴可以以低旋转速度进行驱动，用以将固体内含物混入慕斯中，而不会将内含物弄碎，固体内含物在耦接到第一轴31的所述组转子和定子与耦接到第二轴32的所述组转子和定子之间引入或形成。通过在相反方向上驱动这些轴，可提高耦接到第二轴32的所述组转子和定子所获得的混合度。驱动轴31、32的典型旋转速度可以在50RPM至1500RPM的范围内变化。可选择高旋转速度，例如，用于利用气体来搅打糊状产品以形成具有小气泡的慕斯。可选择低旋转速度以(无论是否均匀地)混合次级产品(流体、半液体、或固体块)。按较低旋转速度进行混合不会改变将混合次级产品的基质产品的特性(例如，慕斯的质地不会改变)、或次级产品的特性(例如，实心块未碎成片)。
根据所需的效果，可结合转子(即，对应的驱动轴)的旋转速度来选择每组转子和定子的齿的尺寸。例如，小齿可用于在产品中形成小气泡(优选地，与高旋转速度结合)，并且大齿可用于不弄碎固体内含物(优先与低旋转速度结合)。
所述组转子和定子21、22、23、24、25的齿的构型、以及对应的驱动轴31、32的旋转速度可以经适配，用以改变设备中沿着产品流动路径的剪切速率。比如，剪切速率与转子速度成比例地变化，与转子/定子间隙宽度成反比，并且与同一排的两齿之间的角距离成反比。转子/定子间隙宽度是转子齿排与相邻定子齿排之间的径向距离。
在图4的所示实施方案中，该设备具有产品入口4，该产品入口设置在形成了外壳100的第一外壳部件41的入口模块中。产品入口4被构造用于接纳将通过产品进料管线(未示出)进行充气的糊状(例如，液体或半液体)产品流。可以用泵(未示出)将液体或半液体产品注入设备中并穿过一系列组的转子和定子21、22、23、24、25。
在图4的所示实施方案中，产品入口与纵向轴线A基本上成直角。在其它变型实施方案中，产品入口可相对于纵向轴线A而形成锐角。产品入口优选地布置在入口模块周边，这是因为第一轴31通过形成于外壳100一端上的孔，沿着纵向轴线A，进入入口模块。
产品入口可通向入口室42。除了位于第一组转子和定子21上游的入口模块中的气体注射器6之外，入口室42基本上由不含机械部件的容积组成。
气体注射器6定位在入口模块中，用于在压力下将气体引入到设备之中。气体注射器可以将气体(例如，空气、氮气、二氧化碳、一氧化二氮、或它们的组合)注入入口室之中。因此，气体注射器的出口顶端61位于入口室中。一般来讲，气体可以在约0.5巴至约10巴范围内的压力下注入混合设备中。
气体注射器6的位置对于将气体有效地掺入糊状产品流之中很重要，例如，用于在糊状产品流中产生规则且均匀的气泡而言很重要。气体注射器6可使用许多位置和取向。气体注射器6的位置和取向的选择可实现：优化所注入的气体在第一组转子和定子21的齿上的流动。气体注射器顶端的位置提供了对所施加的剪切力和切割力的良好控制，并且避免了在产品流中形成气泡。
在压力下经由气体注射器6进入设备的气体流到第一组转子和定子21的带齿轮缘上，并且经受带齿组的转子和定子所提供的高剪切力和切割力。每组转子和定子21、22中的转子的旋转使产品流和气泡向外泵送而通过转子齿与定子齿之间的剪切间隙，从而产生局部高剪切条件。对在转子齿与定子齿之间的剪切间隙中的产品流施加高剪切力，这可提供产品流的均质化、以及均匀充气的产品的生成，而气泡很小，流体流经该剪切间隙。
外壳100包括用于充气产品的产品出口5，该充气产品包含所混合的次级流体。产品出口设置在出口模块中，出口模块形成外壳100的第二外壳部件51。优选地，背压调节器(未示出)设置在产品出口5的产品流的下游。在一些实施方案中，背压调节器为膜背压阀的形式，例如，双膜背压阀。然而，可提供其它合适的背压调节器系统。有利的是，背压调节器实现了对混合室70中的压力的控制并确保产品稳定流经混合设备。
在图4的所示示例中，第一外壳部件41和第二外壳部件51具有类似的形状，除了第一外壳部件41所形成的入口模块适于接纳气体注射器6。在多个实施方案中，相同的模块可用作第一外壳部件41和第二外壳部件51。例如，入口模块可具有锥形孔，穿过其一个侧壁，可放置气体注射器，而对于出口模块，可以将螺钉塞置于锥形孔之中以将其密封。
在所示实施方案中，产品出口与纵向轴线A基本上成直角。在其它变型实施方案中，产品出口可相对于纵向轴线A形成锐角。产品出口5优选地布置在入口模块周边，这是因为第二轴32通过形成于外壳100一端上的孔，沿着纵向轴线A，进入出口模块。
产品出口可通向出口室52。出口室52基本上由不含机械部件的容积组成，该机械部件位于最后一组转子和定子21下游的出口模块中。
第一、第二和第三组转子和定子21、22、23和第一驱动轴31接纳在第一外壳部件41中。第四和第五组转子和定子24、25和第二驱动轴32接纳在第二外壳部件51中。第一外壳部件41和第二外壳部件51均适于接纳至多三组转子和定子。当只有一组或两组转子和定子设置在第一或第二外壳部件中时，可提供间隔环9来代替一组转子和定子。
间隔环9具有适合于安装在外壳100内的直径、以及适于将相邻组转子和定子维持在纵向上并且将O型环91接纳于间隔环与所述相邻组转子和定子(或外壳的壁)之间的厚度。
如在图4的所示示例中，间隔环9可用于在两组转子和定子之间形成自由室(例如，用以延长产品的行进时间，以提高与次级产品的混合度，以及/或者用以使湍流在一组转子和定子之后变得平滑)。
所示设备还包括中间外壳部件71，该中间外壳部件在第三组转子和定子与第四组转子和定子之间形成中间室70，或者换言之，在第一外壳部件41与第二外壳部件51之间形成中间室。中间室70允许在一组转子和定子的下游、以及下一组转子和定子之前(下游)进行产品流的均质化。中间室70可有助于充气产品的膨胀和稳定。
中间室70是外壳100内的空容积，即除了至少一个次级产品引入装置80(诸如，针对气体、流体、或半液体次级产品的次级产品注射器)之外，不含机械部件的容积。对于半液体产品或固体块，次级产品引入装置80可包括具有某直径的管、以及开口，该开口的一端具有足以方便地递送次级产品的节段。
如前所述，次级产品可为液体、半液体、气体、固体块或它们的任意组合。次级产品具体地可为液体或半液体组合物，其在注入食物产品之中(例如，冷却)后不久即凝固。例如，在设备中流动的糊状产品可保持在低温下。在比糊状产品的温度更高的温度下，次级流体可以是熔融的巧克力组合物或液体焦糖组合物。由于温度的差异，附加组合物在注入糊状产品之中后不久即冷却。这致使次级流体的粘度增加，或甚至致使次级流体凝固。
次级产品引入装置80被构造用于突出到中间室70之中，以排入所述中间室70中。因此，可以在中间室70内，将次级产品引入(充气的)糊状产品流之中。因此，可能期望将次级产品引入靠近纵向轴线A之处，即，尽可能靠近中间室70的中心。因为次级流体是深深地引入到设备里的充气糊状产品流之中，而不仅引入沿着外壳100的内壁111的产品流表面上，所以次级产品可均匀混合到充气的糊状产品中。如果次级产品在引入到糊状产品流之中后(部分或完全)凝固，或者更一般地讲，如果其物理特性在引入到糊状产品之中后发生变化，则由于将所述次级流体深深地引入到糊状产品流之中并且在其到达第四组转子和定子24之前所引入的次级流体的行进时间增加，这种特性改变得到强化。
在图4的所示实施方案中，该设备具有两个次级产品引入装置80。多个次级产品引入装置提供了次级产品在充气糊状产品中良好的初始分布。
中空夹套(未示出)可设置在外壳100周围。夹套和外壳限定了用于循环冷却流体或加热流体的空间。夹套的使用实现了将待充气产品维持在期望温度下。在一些实施方案中，冷却流体在夹套中循环，以便产品在流经设备时保持冷却温度。冷却流体的循环实现了：防止摄入混合设备内的旋转速度所产生的热能。有利的是，这有助于维持产品的充气程度和稳定性。可设想任何冷却流体或加热流体。示例性冷却流体包括温度较低的空气或水。冷却流体或加热流体的温度可根据待充气产品、以及所需的产品充气特性而进行适配。
多组转子和定子的各种构型以及外壳的各种构型可用于根据本发明的各种实施方案的设备中，如图1、图2、以及图3和图4所例举。在一些实施方案，O型环91可用于在设备若干部件之间提供密封。O型环91可用于提供多个模块，这些模块形成了具有密封件的外壳，以防止产品渗漏到设备之外。O型环91也可用于所述组转子和定子与(如下文所述的)外壳内部部件之间、以及轴3与所述组转子和定子之间。
在混合设备内的所述组转子和定子之间，转子/定子齿的数量、宽度、和/或间距可以不同。在多个实施方案中，每组转子和定子具有基本上相同的转子/定子齿的数量、宽度和/或间距。每组转子和定子的带齿轮缘的外径可基本上相同。每组转子和定子的带齿轮缘的内径可基本上相同。
在一些实施方案中，每组转子和定子是可拆除与可互换的，从而提供了灵活性。比如，因此，根据待充气的食物产品的特性、以及所需的充气效果，可按照需要，改变混合设备内每组转子和定子的转子-定子带齿轮缘的齿之间的不同数量、宽度和间距。
根据多个实施方案，组转子和定子可具有全部相同的直径或不同的直径。例如，所有组转子和定子直径相同的对齐构型实现了对沿着混合设备所施加的剪切力与切割力的控制，并且为设备提供了基本上恒定的产品流速。
相比之下，多组转子和定子的锥形和径向交错构型(其中每组具有比直接上游一组更大或更小的直径)在设备内产生多变的产品流速度。根据本发明的设备的优点是提供最终产品的“后期分化”。例如，可以将相同的食物基质作为糊状产品引入到针对若干最终产品的设备中。气体通过气体注射器1注入食物基质中。然后，通过流体注射器8(或其它次级产品引入装置(例如，次级产品引入装置80))将次级产品注入泡沫食物基质中。通过改变所引入的次级产品，可以很容易地改变最终产品。图5和图6是可用于本发明以形成根据本发明的设备的入口模块的示意性剖视图。
图5表示入口模块11。入口模块包括产品入口4和气体注射器6。入口模块11具有围绕轴线A的旋转固体的大致形状。
产品入口4被构造用于接纳通过产品进料管线进行充气的糊状(例如，液体或半液体)产品流。产品入口4提供有例如开孔130，以将产品进料管线密封地拧到所述产品入口4上。
在图5的实施方案中，产品入口沿着轴线A位于入口罩中心。这实现了在入口模块11(以及因此在包括入口模块11的混合设备)内提供较大的入口开口。可以按照与产品在设备里的流向相同的方向，将基质产品引入到设备中。较大的开口以及不改变产品流动方向将产生非常少的初始损失。然而，无法沿着主轴线A通过入口模块引入一个轴(用于设备中以驱动多组转子和定子中的转子，用于搅打或混合在所述设备中流动的产品)。在使用图5中的入口模块11的混合设备中，诸如，前文已经详述过的图1-图3中的设备，驱动轴必须通过设备的另一端部(即，通过出口模块)进入该设备(前提条件是，该设备沿轴线A具有纵向构型)。
图5中的入口模块11具有较小的长度(沿轴线A的尺寸)，并且可视作封盖。入口模块所形成的外壳部件140仅为气体注射器提供足够的内部自由空间，以在不离开入口模块外部形状的情况下突出到设备中。
气体注射器6的位置对于将气体有效地掺入糊状产品流之中很重要，例如，用于在糊状产品流中产生规则且均匀的气泡而言很重要。
气体注射器6可定位成其中心轴线平行于设备(和/或产品入口)的轴线A或相对于所述轴线A倾斜(如图5所示)10°至约85°的角度。气体注射器6的中心轴线的倾斜实现了优化所注入的气体在混合设备的第一组转子和定子的齿上的流动，该混合设备包括入口模块11。气体注射器顶端的位置提供了对所施加的剪切力和切割力的良好控制，并且避免了在产品流中形成气泡。
入口模块具有组件接口89，该组件接口被构造用于附接到任何中间模块的对应接口。“对应的”是指这些接口被构造用于附接在一起。它们可以相同。下文参考图14和图15更详细地描述了可用于本发明的组件接口的示例性实施方案。
图5中的入口模块1的组件接口由卡圈81组成，该卡圈与模块一体成型，并且垂直于轴线A而在该模块的接口面82周边延伸。卡圈81形成平坦环形接口，该平坦环形接口可以放置成与中间模块的接口(具有相同形状)接触并紧靠。任选的密封件(例如，O型环)可放置在接口面之间。
图6表示入口模块11'。像图5的入口模块，入口模块11"包括产品入口4和气体注射器6。
产品入口4被构造用于接纳通过产品进料管线进行充气的糊状(例如，液体或半液体)产品流。产品入口4提供有例如开孔130，以将产品进料管线密封地拧到所述产品入口4上。
入口模块11'具有围绕轴线A的旋转固体的大致形状，然而，在图6的实施方案中，产品入口位于入口模块的一侧上。更具体地讲，产品入口与轴线A基本上成直角。在其它变型实施方案中，产品入口可相对于轴线A形成锐角。产品入口优选地布置在入口模块周边，这是因为入口模块15的孔沿轴线A形成于入口模块11'的端部处。该孔适于将轴(以驱动多组转子和定子中的转子)引入入口模块11'中。
图6的示例性入口模块11'的外壳部件140被构造用于容纳至多三组转子和定子。在图6中，多组转子和定子可能的定位之处用虚线表示。
产品入口可通向入口室42。一般来讲，除了位于第一组转子和定子上游的入口模块中的气体注射器6，入口室42由不含机械部件的容积组成。
入口模块11'具有组件接口89，该组件接口被构造用于附接到任何中间模块的对应接口。所示实施方案的接口89与图5中的入口模块的接口相同。因此，图5中的入口模块11'的接口包括卡圈81，该卡圈在模块的接口面82形成平坦环形接口。图7和图8是可用于本发明的出口模块的示意性剖视图。
图7表示出口模块13的第一示例性实施方案。除了不包括气体注射器，出口模块13与图6中的入口模块11'基本上相同。气体注射器的入口模块11'所提供的孔可能不存在于出口模块13中(如图7所示)或可以例如通过密封螺钉来密封。
出口模块13包括产品出口5。产品出口5提供有例如开孔230，以将产品出口管线密封地拧到所述产品出口5上。
在所示的实施方案中，产品出口与纵向轴线A基本上成直角。在其它变型实施方案中，产品出口可相对于纵向轴线A形成锐角。产品出口5优选地布置在入口模块周边。这实现了沿轴线A，在出口模块13的一个端部处，提供出口模块250的孔。出口模块250的孔适于将轴(以驱动多组转子和定子中的转子)引入出口模块13中。
产品出口可通向出口室52。出口室52基本上由不含机械部件的容积组成，该机械部件位于最后一组转子和定子下游的出口模块中。
像图6中的入口模块11'，出口模块13被构造用于容纳至多三组转子和定子。在图7中，多组转子和定子可能的定位之处用虚线表示。
出口模块13具有组件接口89，该组件接口被构造用于附接到任何中间模块的对应接口。所示实施方案的接口89与图5或图6中的入口模块的接口相同。因此，图5中的出口模块13'的接口89包括卡圈81，该卡圈在模块的接口面82形成平坦环形接口。
图8表示出口模块13'的另一个实施方案。除了出口模块适于仅容纳一组转子和定子(在图8中用虚线表示之处)，图8的实施方案与图7的实施方案相同。
图9至图13是可用于本发明的中间模块的示意性剖视图。
本发明所用的中间模块可具有各种尺寸、形状和功能。
例如，中间模块可具有以下一种或若干种功能：搅打或混合在设备中流动的产品，提供例如用于增强产品的混合度或膨胀度(膨胀百分比)的自由空间，将可能是气体、液体、固体块或它们的任意组合的次级产品引入到产品中。使用一个或若干组转子和定子进行混合。搅打需要在一个(或若干个)搅打组转子和定子上游引入气体。
图5中的中间模块125的示例性实施方案包括三个可放置多组转子和定子的位置。第一位置P1和第二位置P2位于中间模块3的中间室7的一侧上。第三位置P3位于中间室7的另一侧上。沿着轴线A来考虑“侧边”的概念。
中间室为自由空间，其中次级产品可例如通过次级产品注射器8(例如，气体或液体注射器)引入，如图9的所示实施方案中的次级产品注射器，或通过其它引入装置引入。
台阶33设置在中间室7中。假若中间模块125为大致筒形形状，则台阶33可对应于模块内径的减小(沿着中间室)。台阶33有助于将置于第一、第二、第三位置P1、P2、P3上的所述组转子和定子(或其它部件)维持在纵向上(即，轴线A的方向上)。
中间模块125的两端具有组件接口89，该组件接口与入口模块和出口模块的前述接口相同。中间模块125的两端可安装到入口模块11、11'、出口模块13、13'和中间模块125-129中一者的对应接口上。这也实现了在两个方向上安装中间模块，即，选择中间模块两个端部中的一个端部作为上游，并且将另一个端部作为包括中间模块的混合设备的下游。下文以举例的方式描述的所有中间模块的情况也是如此，并且可由本领域技术人员通过所述示例而获得的中间模块的变型实施方案也是如此。
除了不为一组转子和定子(或其它兼容性部件)提供第三位置P3，图10的中间模块126与图9的中间模块125相同。
图11的中间模块127具有筒体的大致形状，其中可放置一组或两组转子和定子。可以放置多组转子和定子的可能位置用虚线表示。在包括中间模块127的混合设备中，可以将所述中间模块留空，用以例如在诸如多组转子和定子等装置之间提供自由室。中间模块127在其两端(沿着轴线A)具有接口89，这实现了将中间模块127的每一端部附接到入口模块、出口模块、或中间模块的对应接口。
图12的中间模块128(像图11的中间模块127)具有筒体的大致形状。然而，其内径比图11的中间模块127更小。图12的中间模块128可用于将连续多组转子和定子隔开，同时将所述组转子和定子维持在纵向(沿轴线A)上，以及/或者用于提供中间自由室。中间模块128在其两端(沿着轴线A)具有接口89，这实现了将中间模块6的每一端部附接到入口模块、出口模块、或中间模块的对应接口。
图13的中间模块129为图12的中间模块128的变型，其包括次级产品的引入装置。在所示的实施方案中，引入装置包括突出到中间模块129内部容积之中的两根管道800。管道800均具有螺纹(在中间模块129所形成的外壳部件外部)，用于连接次级产品管线。每根管道800终止于中间模块129中的大孔，在此实施方案中，其平行于轴线A。所示的次级产品引入装置尤其适于引入粘稠或半液体次级产品、以及/或者包含固体块或颗粒/粒子的次级产品。
在其它可选实施方案中，其它次级产品引入装置可设置在入口模块、出口模块、或中间模块中的任意模块之中。例如，中间模块125或入口模块11、11'可具有管道，该管道适于引入粘稠产品、或包含固体块的产品。中间模块129可具有次级气体或液体注射器。任何次级产品引入装置均可设置在中间模块127上、或出口模块13、13'中。
所述入口模块、出口模块和中间模块应视作非穷举示例性实施方案，这些实施方案实现了形成图1-4所示的混合设备。许多可选实施方案在本发明的范围内是可能的。
一些或全部所述模块、以及可以由所述模块进行改装或专门用于特定目的的其它模块形成了模块组(或“库”)，可选择该模块组之中的模块以形成所需设备，用于给糊状产品充气。
应当指出的是，接口89仅仅是附接兼容模块的可能接口的示例。图14示出了将两个模块经由其各自的接口89附接在一起的可能方法，即第一模块M1(其为入口模块、出口模块、或中间模块)和第二模块M2(其为入口模块、出口模块、或中间模块)。
夹具83可围绕接口89的卡圈81来使用，用以长按住卡圈。诸如O型环91等密封件可设置在模块之间，以避免产品渗漏。
图15示出了可使用其它类型的接口将两个模块附接在一起。第一模块M1'具有端部，该端部具有外螺纹84。第二模块M2'具有端部，该端部具有相同的外螺纹84。第一模块和第二模块通过螺纹环或螺母85连接，该螺纹环或螺母具有内部开孔，该内部开孔的方向基本上在该开孔的中间发生改变。
许多用于给糊状产品充气的设备可基于一组模块，按类似的方式形成。为了形成根据本发明的设备，该模块组必须具有：
-至少一个入口模块，该至少一个入口模块包括产品入口和气体注射器；
-至少一个中间模块；和
-至少一个出口模块，该至少一个出口模包括产品出口开口；
该模块组中的所有模块都具有相应的组件接口。这意味着每个模块可以组装到该模块组之中的任何其它模块上。实际上，该模块组之中具有三个以上可用模块是有利的，以便进行模块的选择。具体地讲，可提供具有不同功能(每个模块一个或若干个功能)的许多中间模块。
这提供了一种用于给糊状产品充气的模块化设备、以及当设备须专门用于给新的糊状产品充气时的行业灵活性(无论是否基于现有的商业产品)。用于给糊状产品充气的设备的模块化构造实现了轻松且相对快速地使设备设计适应待生产的产品。例如，如果糊状产品是食物产品，则该设备可适应于配方的改变。
模块，尤其是中间模块，可基于所需功能来选择：搅打或混合在设备中流动的产品，提供例如用于增强产品混合度的自由空间，将次级产品引入到产品之中，或任何其它功能。
本发明的混合设备可有利地用于在多种应用场景中(例如，食品或化妆品行业)给糊状产品充气。具体应用是用于给液体和半液体食品充气，比如，给乳制品、糖果、冰淇淋、或其它液体和半液体食品充气。所注入的液体或半液体次级产品的示例包括处于高温下的焦糖和巧克力，其中可注入此类附加的次级产品并通过充气产品进行冷却，以形成固体颗粒。然后下游组的转子和定子(例如，第二组)将粉碎或碾碎附加的组合物，例如，以在充气产品中形成具有微粒、颗粒或薄片的粒子。
在其它实施方案中，本发明提供了一种使用如上文所述的混合设备给液体或糊状产品(优选食品)充气的方法。

Claims (25)

1.一种用于给糊状产品充气的设备，
所述设备包括在纵向上延伸的外壳(1)，所述外壳(1)包括用于待充气的所述糊状产品的入口(4)以及用于充气产品的出口(5)，
和位于所述外壳(1)内的至少第一组转子和定子(21)以及第二组转子和定子(22)，其中每组转子和定子(21,22)具有在纵向上相对定向的互补型带齿轮缘，所述设备包括驱动轴(3)，每组转子和定子(21,22)中的所述转子耦接到所述驱动轴，
所述设备还包括气体注射器(6)，所述气体注射器用于在所述第一组转子和定子(21)的上游将气体注入待充气的所述糊状产品中，
其中所述设备还包括：中间混合室(7)，所述中间混合室在所述第一组转子和定子与所述第二组转子和定子(21,22)之间设置在所述外壳中；和次级产品引入装置，所述次级产品引入装置突出到所述中间混合室(7)中，以便排入所述中间混合室(7)中。
2.根据权利要求1所述的用于给糊状产品充气的设备，其中所述次级产品引入装置包括流体注射器(8)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的用于给糊状产品充气的设备，其中所述次级产品引入装置形成次级糊状产品入口。
4.根据权利要求1或2所述的用于给糊状产品充气的设备，其中所述中间混合室(7)具有以轴旋转轴线为中心的筒形形状，并且其中在与所述轴的外表面(30)相距一定距离之处，所述次级产品引入装置突出到所述中间混合室之中，所述一定距离介于所述轴的所述外表面(30)与所述外壳(1)的壁(111)之间的、沿着所述中间混合室(7)的半径的距离的10％和95％之间。
5.根据权利要求1或2所述的用于给糊状产品充气的设备，其中所述外壳(1)包括在纵向上沿着所述中间混合室(7)的长度的内部环形台阶(121)。
6.根据权利要求5所述的用于给糊状产品充气的设备，其中所述中间混合室(7)具有以轴旋转轴线为中心的筒形形状，所述筒形形状的直径小于转子的直径。
7.根据权利要求2所述的用于给糊状产品充气的设备，其中所述中间混合室(7)为除所述流体注射器之外不含机械部件的容积。
8.根据权利要求1或2所述的用于给糊状产品充气的设备，其中所述中间混合室(7)的长度对应于至少一组转子和定子的长度。
9.根据权利要求1或2所述的用于给糊状产品充气的设备，其中所述外壳(1)在所述纵向上包括多个模块，
所述多个模块包括：
·入口模块(11)，所述入口模块包括产品入口和气体注射器；
·至少一个中间外壳模块(12)，所述至少一个中间外壳模块被构造用于形成所述中间混合室(7)，和
·出口模块(13)，所述出口模块包括产品出口开口。
10.根据权利要求9所述的设备，其中每个中间外壳模块(12)被布置成接纳一组、两组或三组转子和定子。
11.根据权利要求1或2所述的设备，其中每组转子和定子中的所述转子耦接到所述驱动轴，并且每组转子和定子中的所述定子耦接到所述外壳。
12.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述设备包括第一轴(31)和第二轴(32)，所述第一轴耦接到至少第一组转子和定子(21)中的所述转子，所述第二轴耦接到至少第二组转子和定子中的所述转子。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述第一轴(31)和所述第二轴(32)与所述设备的纵向轴线(A)同轴。
14.根据权利要求12所述的设备，其中所述设备被构造用于以不同旋转速度和/或在相反方向上驱动所述第一轴(31)和所述第二轴(32)。
15.根据权利要求12所述的设备，其中所述设备包括独立驱动装置，所述独立驱动装置分别旋转地驱动所述第一轴(31)和所述第二轴(32)。
16.根据权利要求12所述的设备，其中中间室(70)形成于以下两者之间：耦接到所述第一轴(31)的转子和定子对以及耦接到所述第二轴(32)的转子和定子对。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述设备包括次级产品引入装置(80)，所述次级产品引入装置用于将次级产品引入到所述中间室(70)中，所述中间室形成于以下两者之间：耦接到所述第一轴(31)的转子和定子对以及耦接到所述第二轴(32)的转子和定子对。
18.根据权利要求17所述的设备，其中耦接到所述第一轴(31)的所述转子和定子对封装在第一外壳部件(41)中，并且耦接到所述第二轴(32)的所述转子和定子对封装在第二外壳部件(51)中。
19.根据权利要求18所述的设备，其中所述中间室(70)通过中间外壳部件(71)形成于所述第一外壳部件(41)与所述第二外壳部件(51)之间。
20.根据权利要求4所述的设备，其中在与所述轴的外表面(30)相距一定距离之处，所述次级产品引入装置突出到所述中间混合室之中，所述一定距离介于所述轴的所述外表面(30)与所述外壳(1)的壁(111)之间的、沿着所述中间混合室(7)的半径的距离的20％和70％之间。
21.根据权利要求4所述的设备，其中在与所述轴的外表面(30)相距一定距离之处，所述次级产品引入装置突出到所述中间混合室之中，所述一定距离介于所述轴的所述外表面(30)与所述外壳(1)的壁(111)之间的、沿着所述中间混合室(7)的半径的距离的25％和50％之间。
22.一种用于给糊状产品充气的方法，所述方法包括：使待充气的糊状产品通过根据前述权利要求中任一项所述的设备；经由上游气体注射器，在相对于所述第一组转子和定子的上游位置处将气体注入糊状产品流中；以及经由所述次级产品引入装置，将次级产品注入所述中间混合室中。
23.根据权利要求22所述的用于给糊状产品充气的方法，其中所述糊状产品为乳制品。
24.根据权利要求22或权利要求23所述的方法，其中经由所述上游气体注射器引入所述糊状产品中的所述气体选自空气、氮气、二氧化碳、一氧化二氮以及它们的组合。
25.根据权利要求22或23所述的方法，其中所述次级产品选自空气、氮气、二氧化碳、一氧化二氮、液体巧克力、液体焦糖、水果酱、调味酱以及它们的组合。
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