DE2922531A1 - Centrifugal liquid homogeniser - with liquid speed reducing means facing reaction nozzles on rotor - Google Patents
Centrifugal liquid homogeniser - with liquid speed reducing means facing reaction nozzles on rotorInfo
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Abstract
Description
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Ausrüstung für die Lebensmittelindustrie und bezieht sich insbesondere auf einen zentrifugalen Flüssigkeitshomogenisator.The present invention relates to equipment for the food industry and particularly relates to a centrifugal liquid homogenizer.
Die Einrichtung ist zur Homogenisierung von Milch, Milcherzeugnissen. Ersatzmilch verschiedener Art und anderen ähnlichen Flüssigkeiten vorgesehen.The device is for the homogenization of milk, milk products. Replacement milk of various types and other similar liquids are provided.
Die Homogenisierung flüssiger Lebensmittel erfolgt zur Verbesserung ihrer Qualität durch Erzielung einer homogenen fein verteilten Struktur. Der Vorgang der Homogenisierung von Milch sichert eine Erhöhung der Dispersität von Milchfett, was es gestattet, ein Aufrahmen des Produktes während seiner Lagerzeit, eine Instabilisierung der Fettphase von Milch und deren Verderben durch Oxydation zu vermeiden.The homogenization of liquid food is done for improvement their quality by achieving a homogeneous, finely divided structure. The process the homogenization of milk ensures an increase in the dispersity of milk fat, which allows creaming of the product during its storage time, instabilization to avoid the fat phase of milk and its spoilage through oxidation.
ueber den Homogenisierungseffekt von Milch und Milcherzeugnissen wird nach dem Homogenisierungsgrad geurteilt, der nach verschiedenen Verfahren ermittelt und in Prozenten ausgedrUckt wird. Gemaß dem einen Verfahren wird der Homogenisierungsgrad durch Ermittlung des Verhältnisses des Fettgehalt es in Prozenten in der unteren Schicht einer in einer Pipette befindlichen Milchprobe nach deren Zentrifugierung zum Fettgehalt In Prozenten in der Ausgangsmilchprobe bestimmt. Der Homogenisierungsgrad hängt auch von der Art des Produktes ab, beispielsweise muß der Homogenisierungsgrad für Trinkmilch 65 bis 70 4'0, für in Sauermilchgetränke zu verarbeitende Milch 60 bis 70 Vo betragen, während für Ersatzmilch dieser Kennwert niedriger und auf einem Niveau von 45 bis 50 5o liegt. Die an die Homogenisatoren zur Zeit gestellte Hauptforderung ist die Erhöhung des Homogenisierungsgrades der Flüssigkeit bei einem relativ geringen Metall- und Elektroenergieaufwand.about the homogenizing effect of milk and milk products judged according to the degree of homogenization, which is determined using various methods and is expressed as a percentage. According to one method, the degree of homogenization by finding the ratio of the fat content there as a percentage in the lower Layer of a milk sample in a pipette after centrifugation Determined as a percentage of the fat content in the initial milk sample. The degree of homogenization also depends on the type of product, for example the degree of homogenization for drinking milk 65 to 70 4'0, for milk to be processed in sour milk beverages 60 to 70 Vo, while for substitute milk this value is lower and at one level from 45 to 50 5o. The main demand currently placed on the homogenizers is the increase in the degree of homogenization of the liquid at a relatively low level Metal and electrical energy consumption.
Es ist ein zentrifugaler Flüssigkeitshomogenisator (FR-PS 2 079 304) bekannt, der einen Rotor und einen Stator enthält, die in der Weise angeordnet sind, daß sich zwischen ihren Arbeitsflächen ein Spalt von 1 bis 2 mm zur Homogenisierung einer Flüssigkeit ausbildet. Der Rotor dieses Homogenisators liegt in einer mit einer zu homogenisierenden Flüssigkeit - mit Milch oder einem ähnlichen Produkt -gefüllten Kammer. Während der Arbeit des Homogenisators vermittelt der Rotor die Drehbewegung der Flüssigkeit und preßt sie in den Homogenisierungsbereich ein.It is a centrifugal liquid homogenizer (FR-PS 2 079 304) known which includes a rotor and a stator which are arranged in such a way that there is a gap of 1 to 2 mm between their working surfaces for homogenization a liquid forms. The rotor of this homogenizer is in a with a liquid to be homogenized - with milk or a similar product -filled chamber. During the work of the homogenizer, the rotor mediates the Rotational movement of the liquid and presses it into the homogenization area.
Der Homogenisierungsgrad der Flüssigkeit ist im Homogenisator der gegebenen Konstruktion unzureichend. Dies ist darauf zur'ckzuführen' daß im Homogenisator große Leistungsverluste durch die Läuferdrehung in der Flüssigkeit und durch deren Reibung an der Statoroberfläche auftreten.The degree of homogenization of the liquid is in the homogenizer given construction inadequate. This is due to the fact that in the homogenizer large power losses due to the rotor rotation in the liquid and due to it Friction occur on the stator surface.
Es ist ein zentrifugaler Flüssigkeitshomogenisator bekannt, der einen in einen Gehäuse auf einer Antriebswelle angeordneten Rotor mit einer koaxial verlaufenden Aufnahmekammer zylindrischer Fort e hä't, mit der mindestens zwei im Rotor ausgeführte Radialkanäle mit Austrittsdüsen verbunden sind (SU-PS 381 331).There is known a centrifugal liquid homogenizer which has one arranged in a housing on a drive shaft with a coaxially extending rotor The receiving chamber has a cylindrical fort, with at least two implemented in the rotor Radial channels are connected with outlet nozzles (SU-PS 381 331).
Der Homogenisierungsgrad für eine Flüssigkeit, speziell für Milch, beträgt im Homogenisator dieser Bauart 55 bis 60 5'c. Er ist von der Geschwindigkeit der Flüssigkeit am Austritt aus den Düsen abhängig, die ihrerseits von der Winkelgeschwindigkeit des Rotors und einem durch die Fliehkraft der in den Rotorkanälen befindlichen Flüssigkeit selbst erzeugten Flüssigkeitsdruck abhängt.The degree of homogenization for a liquid, especially for milk, in the homogenizer of this type is 55 to 60 5'c. It's from the speed of the liquid at the outlet from the nozzles, which in turn depends on the angular velocity of the rotor and one due to the centrifugal force of the liquid in the rotor ducts self generated fluid pressure depends.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen. zentrifugalen Flüssigkeitshomogenisator zu schaffen, dessen konstruktive Ausfuehrung es gestattet, den Homogenisiertzgsgrad für eine Flüssigkeit zu erhöhen.The invention has for its object to be a. centrifugal liquid homogenizer to create, the structural design of which allows the degree of homogenization for a liquid to increase.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im zentrifugalen Flüssigkeitshomogenisator, der einen in einem Gehäuse auf einer Antriebswelle angeordneten Rotor mit einer koaxial verlauSenden Aufnahmekammer zylindrischer Form enthält, mit der mindestens zwei im Rotor ausgeführte Radialkanäle mit Austrittsdüsen verbunden sind, gemäß der Erfindung ein Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der aus den Düsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen vorgesehen ist, das im Gehäuse derart angeordnet ist, daß dessen Arbeitsfläche in unmittelbarer Nähe von Austrittsöffr,ungen der Düsen liegt.The problem posed is achieved in that in the centrifugal liquid homogenizer, the one arranged in a housing on a drive shaft rotor with a contains coaxially extending receiving chamber of cylindrical shape, with the at least two radial channels executed in the rotor are connected to outlet nozzles, according to according to the invention a means for reducing the speed of the exiting from the nozzles Liquid jets is provided, which is arranged in the housing such that its The work surface is in the immediate vicinity of the outlet openings of the nozzles.
Es ist nützlich, daß das Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen in Form eines eine geriffelte Arbeitsfläche aufweisenden, im Gehäuse gleichachsig zum Rotor starr befestigten Ringes ausgeführt ist.It is useful that the means of slowing down the Liquid jets in the form of a corrugated work surface, im Housing is executed coaxially to the rotor rigidly attached ring.
Es ist vorteIlhaft, daß das Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen eine gleichachsig zur Antriebsweile im Gehäuse drehbar angeordnete Scheibe, eine auf der Scheibe starr befestigte Rinne und einen eine gitterförmig Oberfläche aufweisenden und in der Rinne starr befestigten Ring enthält.It is advantageous that the speed reduction means of the liquid jets rotatable coaxially to the drive shaft in the housing arranged disc, a channel rigidly attached to the disc and a one Contains lattice surface having and rigidly attached in the channel ring.
Zweckmäßig ist, daß das Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen in Form von am Rotor starr befestigten Flügeln entsprechend der Zahl der Austrittsdüsen ausgeführt ist.It is useful that the means for reducing the speed Liquid jets in the form of blades rigidly attached to the rotor accordingly the number of outlet nozzles.
Es ist nützlich, daß jeder Flügel eine krummlinige Arbeitsfläche aufweist und mit der konkaven Seite der Austrittsöffnung der Düse zugewandt ist.It is useful that each wing have a curvilinear working surface and with the concave side facing the outlet opening of the nozzle.
Im erfindungsgemäßen zentrifugalen Flüssigkeitshomogenisator sichert die Ausführung des Mittels zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen in Form eines eine geriffelte oder gitterförmige Arbeitsfläche aufweisenden, in einem Gehäuse koaxial mit dem Rotor unbeweglich befestigten Ringes oder in Form eines Ringes mit einer geriffelten oder gittertbrmigen Arbeitsfläche, der in einer Rinne starr befestigt ist, die ihrerseits auf einer gleichachsig zur Antriebswelle im Gehäuse drehbar angeordneten Scheibe starr befestigt ist, eine Erhöhung des Homogenisierungsgrades durchschnittlich um 5 bis 10 «0 gegenüber einem das genannte Mittel nicht enthaltenden Homogenisator, während die Ausführung des Mittels zur GeschwindigReitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen mit am Rotor starr befestigten und eine mit der konkaven Seite der Austrittsöffnung der Düse zugewandte krummlinige Arbeitsfläche aufweisenden Flügeln, deren Zahl gleich der der Austrittsdüsen ist, nicht nur eine Erhöhung des Homogenisierungsgrades durchschnittlich um 5 bis 10 %, sondern auch eine Senkung des 2nergieaufwandes für den Homogenisierungsvorgang um das ca. 1,5-bis 2-fache ermöglicht.Secures in the centrifugal liquid homogenizer according to the invention the execution of the means for reducing the speed of the liquid jets in the form of a corrugated or grid-shaped work surface, in a housing coaxial with the rotor immovably attached ring or in the form a ring with a corrugated or latticed work surface, which is in a Channel is rigidly attached, which in turn is on a coaxial with the drive shaft rotatably arranged in the housing disc is rigidly attached, an increase in the degree of homogenization on average by 5 to 10 «0 compared to one that does not contain the agent mentioned Homogenizer while performing the speed reduction means of the liquid jets with rigidly attached to the rotor and one with the concave one Side of the outlet opening of the nozzle facing having a curvilinear working surface Wings, the number of which is equal to that of the outlet nozzles, not just an increase in the Degree of homogenization on average by 5 to 10%, but also a reduction the energy expenditure for the homogenization process by approx. 1.5 to 2 times enables.
Die Erfindung sol nachstehend anhand deren konkreter Ausführungsformen unter ezugnanme auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 einen zentrifugalen Flüssigkeitshomogenisator (im Längsschnitt), Fig. 2 den Schnitt II-II in Fig. 1, Fig. 3 das gleiche wie in Fig. 1, wobei das Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen in Form eines in einer Rinne angeordneten Ringes (im Längsschnitt, abgebrochen) ausgeführt ist, Fig. 4 eine Ausführungsform eines zentrifugalen Flüssigkeitshomogenisators, wobei das Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen in Form von am Rotor angeordneten Flügeln (im Querschnitt) ausgeführt ist und Fig. 5 den Schnitt V-V nach Fig. IV.The invention is set out below on the basis of its specific embodiments are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows: Fig. 1 shows a centrifugal liquid homogenizer (in longitudinal section), FIG. 2 shows the section II-II in Fig. 1, Fig. 3 the same as in Fig. 1, the means for Deceleration of the liquid jets in the form of a ring arranged in a channel (in longitudinal section, aborted), FIG. 4 shows an embodiment of a centrifugal liquid homogenizer, wherein the means for reducing the velocity of the liquid jets is in the form is carried out by arranged on the rotor blades (in cross section) and Fig. 5 den Section V-V according to Fig. IV.
Der zentrifugale Flüssigkeitshomogenisator enthält einen in einem Gehäuse 1 (Fig. 1) auf einer Antriebswelle 2 angeordneten Rotor 3 mit einer koaxial verlaufenden Aufnahmekammer 4 zylindrischer Form. Mit der Kammer 4 sind in der geschilderten Ausführungsform zwei im Rotor 3 ausgeführte Radialkanäle 5 verbunden. Jeder Kanal 5 wird mit einer Austrittsdüse 6 abgeschlossen.The centrifugal liquid homogenizer contains one in one Housing 1 (Fig. 1) on a drive shaft 2 arranged rotor 3 with a coaxial extending receiving chamber 4 of cylindrical shape. With the chamber 4 are shown in the Embodiment two radial channels 5 implemented in the rotor 3 are connected. Any channel 5 is terminated with an outlet nozzle 6.
Die E<rmichtung enthält ein Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der aus den Düsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen, dessen Arbeitsfläche in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnungen der Düsen 6 liegt.The device contains a means for reducing the speed the jets of liquid emerging from the nozzles, the working surface of which is in the immediate vicinity Close to the outlet openings of the nozzles 6 is.
In der geschilderten zusfuhrungsform ist das Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen in Form eines eine geriffelte Arbeitsfläche aufweisenden Ringes 7 (Fig. 2) ausge>ihrt. Der Ring 7 ist an Halterungen 8 (Fig. 1) befestigt, die an einer Wand des Gehäuses 1 starr angeordnet sind.In the form of supply described is the means for reducing the speed of the liquid jets in the form of a corrugated working surface Ring 7 (Fig. 2). The ring 7 is attached to brackets 8 (Fig. 1), which are rigidly arranged on a wall of the housing 1.
Das Gehäuse ist mit einem Austrittsstutzen 9 zur Ableitung einer homogenisierten Flüssigkeit ausgeführt. Der Rotor 3 ist mit einer Nabe 10 ausgeführt, die auf der Welle 2 im Gehäuse 1 starr befestigt ist. Für die Zuführung einer zur Homogenisierung vorgesehenen Flüssigkeit enthält der Homogenisa-tor einen in Achsrichtung des Rotors 3 angeordneten Eintrittsstutzen 11, über den in einer durch einen Pfeil angedeuteten Richtung die Milch zuströmt. Das Ende des Stutzens 11 befindet sich in der Aufnahmekammer 4.The housing is provided with an outlet connection 9 for discharging a homogenized Running liquid. The rotor 3 is designed with a hub 10 on the Shaft 2 is rigidly attached in the housing 1. For feeding a to Homogenization The homogenizer contains a liquid provided in the axial direction of the rotor 3 arranged inlet nozzle 11, over which indicated by an arrow in a Direction of the milk flowing in. The end of the nozzle 11 is located in the receiving chamber 4th
Es ist eine Ausführungsform möglich, bei der das Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen einen eine gitterförmige Arbeitsfläche aufweisenden Ring 12 (Fig.An embodiment is possible in which the means for reducing the speed of the liquid jets a ring having a grid-shaped working surface 12 (Fig.
3) enthält. Der Ring 12 ist in einer Rinne 13 starr befestigt, die auf einer Scheibe 14 angeordnet ist. Die Scheibe 14 ist mit einer Nabe 15 ausgeführt, die mit Lagern 16 im Gehäuse 1 koaxial zwrii Rotor 3 angeordnet ist. Die Lager 16 sind im Gehäuse 1 mittels einer Hülse 17 befestigt. Auf der Nabe 15 ist eine Riemenscheibe 18 zum Antreiben der Scheibe 14 mit dem Ring 12 angeordnet.3) contains. The ring 12 is rigidly attached in a channel 13, which is arranged on a disk 14. The disc 14 is designed with a hub 15, which is arranged coaxially between the rotor 3 with bearings 16 in the housing 1. The camps 16 are fastened in the housing 1 by means of a sleeve 17. On the hub 15 is a pulley 18 for driving the disk 14 with the ring 12.
Es ist auch eine Aus-fü.hrungsform möglich, bei der das Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen Flügel 19 (9ig. 4) nach der Zahl der Austrittsdüsen 6 enthält. Die Flügel 19 sind am Rotor 3 starr befestigt.An embodiment is also possible in which the means for Speed reduction of the liquid jets wing 19 (9ig. 4) after the Number of outlet nozzles 6 contains. The blades 19 are rigidly attached to the rotor 3.
Jeder Flügel 19 (Fig. 5) hat eine krummlinige Arbeitsfläche und ist mit der konkaven Seite der Austrittsöffnung der Düse 6 zugewandt Der Lentritugale Flüssigkeitshomogenisator arbeitet, am Beispiel der Homogen sierung von Milch beschrieben, wie folgt.Each wing 19 (Fig. 5) has a curvilinear working surface and is with the concave side of the outlet opening of the nozzle 6 facing Der Lentritugale Liquid homogenizer works, described using the example of the homogenization of milk, as follows.
Die Milch strömt über den Stutzen 11 (Fig. 1) in die Aufnahmekammer 4 ein. Unter der Wirkung der Fliehkraft kommt die Milch in die Radialkanäle 5 und dann über diese zu den Düsen 6. In den Düsen 6 erreicht der Milchdruck wegen der Fliehkraft einen Maximalwert. Die Milch wird durch die Düsen 6 durchgedrückt und schießt aus diesen mit einer großen Geschwindigkeit heraus. Hierbei schlägt sie gegen die geriffelte Arbeitsfläche des Ringes 7 und wird über den Stutzen 9 aus dem Homogenisator abgeführt.The milk flows through the nozzle 11 (FIG. 1) into the receiving chamber 4 a. Under the effect of centrifugal force, the milk comes into the radial channels 5 and then via this to the nozzles 6. In the nozzles 6, the milk pressure reaches because of the Centrifugal force a maximum value. The milk is pressed through the nozzles 6 and shoots out these out at a great rate. Here it strikes against the fluted Working surface of the ring 7 and is discharged from the homogenizer via the nozzle 9.
Die Kraft, mit der der Milchstrahl gegen den Ring schlägt, trägt zur Erhöhung und Stabilität des Homogenisierungsgrades bei.The force with which the milk jet hits the ring contributes to the Increase and stability of the degree of homogenization.
Zur Erhöhung des Hcmogenisierungsgrades wird der in der Rinne 13 befestigte drehbare Ring 12 (Fig. 3) benutzt.In order to increase the degree of homogenization, the one fixed in the channel 13 is attached rotatable ring 12 (Fig. 3) used.
Der Ring 12 wird von der Riemenscheibe 18 über die Nabe 15 und die Scheibe 14 in Drehung versetzt. Während der Arbeit des- Homogenlsators wird der Ring 12 von der Milch überflutet. In diesem Fall tritt eine heftigere Bremsung des aus der Düse 6 herausschießenden Strahls ein.The ring 12 is from the pulley 18 via the hub 15 and the Disc 14 set in rotation. While the homogenizer is working, the Ring 12 flooded with milk. In this case, the braking of the out of the nozzle 6 jet.
Nachstehend soll eine Tabelle mit den Rechenergebnissen für den Homogenisierungsgrad bei einem zentrifugalen Homogenisator mit unterschiedlicher Ausführung des Mittels zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen aufgeführt werden.Below is a table with the calculation results for the degree of homogenization in the case of a centrifugal homogenizer with different versions of the agent to reduce the speed of the liquid jets.
Tabelle Kennwert Zentrif;galer Homoge- Zentrifugaler Homogenisanisator ohne Mittel tor mit einem Mittel zur zur Geschwindigkeits- Geschwindigkeitsvermindevormirdew ng der rung der Flüssigkeitsstrah-Flüssigkeitsstrahlen len gitterförmige geriffelte Arbeitsfläche Arbeitschlädes Mittels che des Mittels Leistung, l/h 5000 5000 5000 Homogenisierungs- 60 75 71 bis 72 grad, % Falls das Mittel zur Geschwindigkeitsverminderung der Flüssigkeitsstrahlen in Form der Flügel 19 (Fig. 4) ausgeführt ist, strömt die Flüssigkeit über den Stutzen 11 (Fig. 1) in die Kammer 4 ein und kommt dann über die Radialkanäle 5 zu den Düsen 6 durch. Aus den letzteren schießt die Flüssigkeit mit einer großen Geschwindigkeit heraus und schlägt gegen die den Düsen gegenüberliegenden Flügel 19. Nachdem die Flüssigkeit von den Flügeln 19 abgelaufen ist, strömt sie in das Gehäuse 1 ein und wird im Selbstablauf über den Austrittstutzen 9 abgeleitet. Table characteristic value centrif; galer homogeneous centrifugal homogenizer without center gate with a means for speed reduction ng the generation of the liquid jet liquid jets len grid-shaped corrugated Working area work room mean area of means performance, l / h 5000 5000 5000 Homogenization 60 75 71 to 72 degrees,% If the means to Speed reduction of the liquid jets in the form of the blades 19 (Fig. 4), the liquid flows through the nozzle 11 (Fig. 1) into the chamber 4 and then comes through the radial channels 5 to the nozzles 6. From the latter the liquid shoots out at great speed and strikes against it the wings opposite the nozzles 19. After the liquid from the wings 19 has expired, it flows into the housing 1 and is over in the course of its own accord the outlet nozzle 9 derived.
Die Schlagarbeit des Flüssigkeitsstrahls wird gänzlich für die Rotordrehung verbraucht, was es gestattet, die Leistung des Elektromotors um das ca. 1,5- bis 2-fache herabzusetzen.The impact work of the liquid jet is entirely for the rotation of the rotor consumed, which allows the power of the electric motor to about 1.5 to Reduce 2 times.
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Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| SU2622368 | 1978-06-01 |
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| DE2922531C2 DE2922531C2 (en) | 1984-09-20 |
Family
ID=20767483
Family Applications (1)
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| DE2922531A Expired DE2922531C2 (en) | 1978-06-01 | 1979-06-01 | Centrifugal homogenizer for milk and the like |
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| Country | Link |
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| SE (1) | SE7904794L (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3000883A1 (en) * | 1979-02-07 | 1980-08-14 | Ube Industries | METHOD AND DEVICE FOR DISTRIBUTING A LIQUID IN ANOTHER LIQUID |
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| FR2079304A1 (en) * | 1970-02-06 | 1971-11-12 | Skandinavisk Handelskomp | Milk homogeniser apparatus |
| SU381331A1 (en) * | 1971-01-07 | 1973-05-22 | Всесоюзный научно исследовательский инстнтут молочной промышленности | HOMOGENIZER FOR LIQUID |
-
1979
- 1979-05-31 SE SE7904794A patent/SE7904794L/en not_active Application Discontinuation
- 1979-06-01 DE DE2922531A patent/DE2922531C2/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2922531C2 (en) | 1984-09-20 |
| SE7904794L (en) | 1979-12-02 |
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