DE69002168T2 - Statische Druckabgabevorrichtung für verschäumte Produkte und deren Verwendungsverfahren. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Luftbeimischung zu verschäumbaren Fluiden und speziell auf eine neue und verbesserte Vorrichtung und Verfahren zum Druckverschäumen oder/und Emulgieren von Lebensmittelprodukten und Ausgeben derselben.
• Verschäumte, belüftete oder emulgierte Lebensmittelprodukte waren bekannt und wurden für einige Zeit benutzt genauso wie Verfahren und Einrichtungen zum Produzieren derselben. Verschäumte Sahne, z. B. für Haushalts- und kommerziellen Gebrauch, wurde früher hierzu durch mechanische Mixer und Schläger produziert, die manuell oder motorangetrieben sind. Zur Zeit wurden sie größtenteils durch wegwerfbare, Aerosoldosen und wiederfüllbare Druckverschäumer ersetzt.
• Ein wichtiger Gebrauch von Verschäumungsausrüstung ist es, verschäumte Lebensmittelprodukte wie z. B. verschäumte Sahne, künstliche verschäumte Sahne und Toppings zur Anwendung für Desserts wie z. B. Früchteeisbecher, Kuchen, Torten und ähnlichem zu produzieren, in Eisdielen, Restaurants, Hotels und kommerziellen Bäckereien, bei denen die Toppings steif und stabil bleiben müssen über relativ lange Zeitperioden und unter ungünstigen Bedingungen.
• Verschäumen durch Aufwallen, d. h. Verschäumen durch Benutzen von Druckausrüstung, ist ebenfalls bekannt. Beim Verschäumen durch Aufwallen wird ein flüssiges Lebensmittelprodukt, wie z. B. Sahne, in einen Druckbehälter eingeführt und ein Gas, wie z. B. Stickstoffoxid, wird alleine oder mit Kohlenstoffdioxid gemischt in der Sahne unter Druck aufgelöst oder dispergiert. Die Löslichkeit eines Gases in der Sahne ist im allgemeinen direkt proportional zu dem angewandten Druck. Nach Freigabe der unter Druck gesetzten Sahne an die Atmosphäre durch eine passende Düse, passiert das Gas aus der Lösung, aber die fetten Massen tendieren dazu als Schaum zurückzubleiben. Demgemäß wurde geschäumte Sahne beschrieben als eine Dispersion von Luft oder Gaszellen und geklumpten Fettmassen als benachbarte Phasen in Sahneseren in der Form eines mehr oder weniger steifen Schaumes.
• Der Verschäumungsprozeß umfaßt Ausgeben und Beimengen von kleinen Blasen eines Gases in ein verschäumbares Material, um eine Ausdehnung des Materiales zu verursachen. Die Ausdehnung wird im allgemeinen als "Over-run" bezeichnet. Demgemäß, wenn das verschäumte Produkt zweimal den Raum des ursprünglichen Materials einnimmt, wird gesagt, daß man 100% "Over-run" hat. Die Stabilität des verschäumten Produktes, insbesondere unter hohem "Over-run", ist in großem Maße abhängig von der Größe der Gasblasen und der Gleichförmigkeit in der Größe und Verteilung. Die Merkmale die im allgemeinen berücksichtigt werden beim Bewerten der Qualität von verschäumten Produkten, die von einem Druckbehälter ausgegeben werden, umfassen ihre Steifheit und Stabilität, "Over-run", Wasserhaltung und Formerscheinung. Derartige Qualitäten sind zu einem großen Teil abhängig von der Wirksamkeit des Druckverschäumens, um inniges Vermischen der verschäumbaren Flüssigkeit und des Treibmittels oder des treibenden Gases bereitzustellen. Andere Qualitäten, die in Betracht gezogen werden müssen, sind die Einfachheit des Prozeßes und der Vorrichtung zum Druckverschäumen und Ausgeben der verschäumten Produkte.
• Beispielhaft für den Stand der Technik derartiger Druckverschäumvorrichtungen und -verfahren sind die folgenden US-Patente:
• 1,899,236 2,375,833 3,713,841
• 2,342,972 3,209,554 4,220,258.
• Während derartige bekannte Vorrichtungen begrenzte Verbesserungen in den beabsichtigten Bereichen bereitstellen, existiert immer noch ein großer Bedarf für ein neues und verbessertes statisches Verschäumverfahren und ein -gerät, was einfach im Aufbau, wirkungsvoll im Gebrauch und wirtschaftlich in der Herstellung ist. Ich habe gefunden, daß die grundlegende Luftbeimischtheorie, der Ausrüstungsentwurf und das Betriebsverfahren einige ernste Makel hat. Ich habe insbesondere gefunden, daß eine Verbesserung bei der Einführung des Treibgases in die verschäumbare Flüssigkeit gemacht werden kann. Ich habe gefunden, daß ein Bedarf für ein Verschäumgerät und -verfahren existiert, das einfach in der Konstruktion, wirkungsvoll im Gebrauch und wirtschaftlich in der Herstellung ist. Vorher wurde das Gas in die verschäumbare Flüssigkeit durch manuelles Hin- und Herbewegen (Schütteln) des Druckbehälters eingeführt. Ich habe gefunden, daß, wenn die Bediener die verschäumbare Flüssigkeit hin- und herbewegen, die Menge des in die Sahne eingeführten Gases variieren kann, da die Dauer und der Grad des Hin- und Herbewegens nicht gesteuert werden können, und demgemäß der Betrag von "Over-run" stark variieren kann. Außerdem, wenn der Behälter zu stark hin- und herbewegt wird, kann die Flüssigkeit in eine gel- oder butterartige Konsistenz in dem Behälter wechseln und wird ausgestoßen werden, wenn überhaupt, in dieser gel- oder butterartigen Konsistenz, was in großen Mengen von Sahneverschwendung bei den Vorrichtungen des Standes der Technik resultiert. Wichtiger, die Drucksysteme des Standes der Technik können gelöstes, unter Druck gesetztes Gas in der Sahne nicht für mehr als einen begrenzten Zeitbetrag halten. Wenn das Gas aus der Lösung entweicht und zurück zu dem Kopfraum läuft, werden die darauffolgenden Sahneportionen häufig weich und halbflüssig und sind unakzeptabel. Die Bediener versuchen dieses Problem zu berichtigen durch weiteres Schütteln des Behälters oder Wiederladen des Gefässes, was verursacht, daß die verbleibende Sahne butterartig und unbenutzbar wird.
• Außerdem offenbart DE-C 655876 ein Verfahren und eine Vorrichtung in Übereinstimmung mit den Abschnitten des Standes der Technik der unabhängigen Ansprüche 1, 4 und 7.
• Ein ähnliches Verfahren und eine Vorrichtung sind in DE-C 943582 und seinem Zusatz DE-B 1000 301 offenbart.
• Demgemäß ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung eine Verschäum- und Abgabevorrichtung bereitzustellen, die nicht hin- und herbewegt werden muß, und ein Verfahren zum Verschäumen einer verschäumbaren Flüssigkeit ohne Hin- und Herbewegen des Behälters, der die verschäumbare Flüssigkeit hält.
• Ein weiteres Ziel der vorliegenden Vorrichtung ist es eine unter Druck gesetzte Verschäum- und Abgabevorrichtung bereitzustellen, die neues und verbessertes statisches Verschäumen und Ausgeben gewährleistet.
• Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine statische Druckverschäum- und Abgabevorrichtung bereitzustellen, die verbesserte Säuberungs-, Hygiene-, und Wartungsmerkmale hat.
• Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, statisches Verschäumen für tragbare Abgabevorrichtungen bereitzustellen, bei dem der Bedarf nach Schütteln wegfällt, demgemäß die Sicherheit verbessernd, da die Bediener das Risiko des Fallenlassens der Abgabevorrichtung und ihr Zerbrechen vermeiden, während sie geschüttelt wird.
• Diese und andere Ziele der Erfindung werden sich teilweise hiernach zeigen und werden teilweise offensichtlich werden nach Betrachtung der Beschreibung mit Bezug auf die begleitende Zeichnung und die Ansprüche.
• Die vorliegende Erfindung, wie in den unabhängigen Ansprüchen 1, 4 und 7 beansprucht, stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung für statisches Verschäumen und Abgeben eines verschäumbaren Lebensmittelproduktes bereit, das die obigen Ziele löst. Bevorzugte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt. Die Vorrichtung weist einen Behälter auf, der eine innere Kammer hat, die angepaßt ist ein Treibgas und eine gegebene Menge von verschäumbarer Flüssigkeit einzuschließen unter Treibgasdruck mittels eines Abdeckelementes, das an dem Behälter befestigt ist, und das die Kammer verschließt. Die Abdeckung ist versehen mit einem kombinierten durch sie hindurchgehenden Lade- und Abgabedurchgang. Eine kombinierte Lade- und Abgabedüse oder ein Zwei-Wege-Ventil, das sowohl die Einspeisung des Treibgases in die Kammer zum Laden als auch das Abgeben des Inhaltes steuert, ist außerhalb der Abdeckung angeordnet und verbunden mit einem Ende des Durchganges. Beispielhaft für die Düse oder das Ventil ist die Vorrichtung, die in dem US-Patent 3,064,696 beschrieben ist. Eine statische Einrichtung zum innigen Vermischen der verschäumbaren Flüssigkeit und des Treib- oder Ladegases ist innerhalb der Kammer angeordnet und weist ein verlängertes röhrenförmiges Glied auf, das ein Ende verbunden mit dem anderen Ende des Lade- und Abgabedurchganges in der Abdeckung hat und wobei das andere Ende sich zu einem Punkt erstreckt, der an den Boden der Kammer angrenzt, wobei der Behälter mit der verschäumenden Flüssigkeit und dem Treibgas geladen ist. Der untere Abschnitt des röhrenförmigen Gliedes ist in der verschäumbaren Flüssigkeit positioniert und der obere Abschnitt ist in dem Kopfraum über der Flüssigkeit positioniert. Eine Öffnung ist in dem röhrenförmigen Glied an einem Punkt in dem Kopfraum über dem Niveau der gegebenen Menge verschäumbarer Flüssigkeit angeordnet. Die Größe der Öffnung ist kritisch und ist so ausgewählt, um einer begrenzten Menge von Treibgas zu erlauben in das röhrenförmige Glied von dem Kopfraum des Behälters, wie hiernach diskutiert, einzutreten. Die statische Einrichtung weist weiterhin eine interne Mischeinrichtung auf, die vorzugsweise ein verlängertes Kernglied ist, das eine Vielzahl von halbsteifen Faserelementen hat, die sich im allgemeinen radial um das Kernglied erstrecken, und die in dem röhrenförmigen Glied angeordnet ist. Der Durchmesser der Mischeinrichtung ist vorzugsweise leicht größer als der Durchmesser des röhrenförmigen Gliedes, um die Faserelemente durch Reibung in dem röhrenförmigen Glied zu halten, wenn sie eingeführt sind. Die Fasern erstrecken sich vorzugsweise von einem Punkt unterhalb der Öffnung zu einem Punkt der an das obere Ende des röhrenförmigen Gliedes und den Durchgang des Abdeckungselementes anstößt.
• Das Verfahren zum Produzieren der verschäumbaren Lebensmittelprodukte weist auf Zuführen einer gegebenen Menge von verschäumbarer Flüssigkeit zu einem Druckbehälter, Einführen eines Treibgases zum unter Druck setzen der verschäumbaren Flüssigkeit, Veranlassen eines Teiles der verschäumbaren Flüssigkeit durch eine verlängerte Zone einer beschränkten Fläche zu fließen, in Eingriff bringen der Flüssigkeit mit einer Vielzahl von statischen Mischeinrichtungen, die in der beschränkten Zone angeordnet sind, während dem Einführen eines begrenzten Volumens von Treibgas zu der beschränkten Zone, Kontaktieren des Treibgases mit der verschäumbaren Flüssigkeit, um die Flüssigkeit hin- und her zu bewegen bzw. zu verrühren, und um ein inniges Durchmischen der Flüssigkeit und des Gases zu verursachen, Fortfahren des statischen Hin- und Herbewegens und Durchmischens, um ein verschäumtes Produkt zu produzieren, wenn es durch eine Abgabedüse durch Ausdehnung des Treibmittels oder Treibgases, das mit der Flüssigkeit vermischt wurde, durchläuft.
• Für ein besseres Verstehen der Natur und der gewünschten Ziele der Erfindung sollte sich auf die folgende detaillierte Beschreibung bezogen werden, die in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung genommen wurde, worin Bezugszeichen den entsprechenden Teil in den verschiedenen Ansichten kennzeichnen und worin:
• Figur 1 eine Seitenaufrißansicht ist, teilweise im Schnitt eines statischen Druckverschäumbehälters, der die Hauptsächlichkeiten der vorliegenden Erfindung anwendet;
• Figur 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht der statischen Verschäumvorrichtung ist, die die Hauptsächlichkeit der vorliegenden Erfindung anwendet, verbunden mit der Druckbehälterabdeckung von Figur 1;
• Figur 3 eine vergrößerte Ansicht von Elementen des Behälters, der in Figur 2 gezeigt ist, ist;
• und
• Figur 4 eine auseinandergezogene Ansicht der statischen Verschäumvorrichtung von Figur 2 ist.
• Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf Figur 1, ist dort ein statischer Druckverschäum- und Abgabebehälter veranschaulicht, im allgemeinen bezeichnet durch das Bezugszeichen 10, der die Hauptsächlichkeiten der vorliegenden Erfindung anwendet. Der Druckbehälter 10 weist eine Seitenwand 12, eine Bodenwand 14 und eine innere Kammer 16, auf die angepaßt ist, eine gegebene Menge von verschäumbarer Flüssigkeit 18 unter Druck eines Treibgases zu halten, das den Kopfraum 22 über der Flüssigkeit 18 ausfüllt. Eine Abdeckung 24 ist an dem außen mit einem Gewinde versehenen Hals des Behälters 10 befestigt durch aufeinanderpassende Scheibengewinde 28, die in dem Außenabschnitt 30 der Abdeckung 24 angeordnet sind. Eine O-Ringdichtung 32 ist zwischen der Mündung des Halses 26 und dem Inneren der Abdekkung 24 angeordnet, um Lecken von Fluiden zu verhindern. Die Abdeckung 24 ist mit einem kombinierten Lade- und Abgabedurchgang oder -leitung 34 versehen, dessen eines Ende mit der Kammer 16 und der statischen Einrichtung (später diskutiert) in Verbindung steht. Das andere Ende des Durchgangs 34 steht mit einem Zwei-Wege-Ventilsystem in Verbindung, das im allgemeinen durch das Bezugszeichen 38 bezeichnet ist, das in die Abdeckung geschraubt ist, wie in 40 gezeigt. Das Zwei- Wege-Ventilsystem 38 steuert sowohl die Einspeisung der Hochdruckladung oder des Treibgases 20 in die Kammer 16 des Behälters zum Laden des letzteren als auch die Ausgabe des unter Druck gesetzten Inhaltes der Kammer. Die Abdeckung ist ebenfalls vorzugsweise mit einem konventionellen Druckmeßinstrument 42 versehen, das in das obere Ende der Abdeckung 24 geschraubt ist, wie in 44 gezeigt, und das mit der Kammer 16 durch einen Durchgang 46 in Verbindung steht. Die Abdeckung ist weiterhin vorzugsweise mit einem konventionellen Sicherheitslüftungsventil 48 versehen, das in die Seite der Abdeckung geschraubt ist, wie bei 50 gezeigt, und das mit der Kammer 16 durch einen Durchgang 25 in Verbindung steht. Die direkte Kommunikation mit dem Durchgang 46 ist durch ein Membran 51 blockiert.
• Eine statische Einrichtung zum innigen Vermischen der verschäumbaren Flüssigkeit und des Treib- oder Ladegases ist in der Kammer 16 angeordnet und weist ein verlängertes röhrenförmges Glied 54 auf, vorzugsweise aus einem polymerischen Material wie z. B. Nylon oder Polypropylen gemacht, das ein oberes Ende 56 hat, das vorzugsweise fest in eine interne Bohrung 57 der Abdeckung angepaßt ist, wie bei 58 gezeigt, aber auch geschraubt sein kann. Auf diese Weise steht das obere Ende 56 mit dem Lade- und Abgabedurchgang 34 in der Abdeckung 24 in Verbindung. Die Länge des röhrenförmigen Gliedes 54 ist ausgewählt mit Bezug auf die Höhe des Behälters, so daß sich, wenn es an der Abdeckung angebracht ist, der untere Abschnitt 60 in die verschäumbare Flüssigkeit 18 erstreckt und benachbart an den Boden 14 an der Kammer 16 ist, während der obere Abschnitt 56 in dem Kopfraum 22 über der Flüssigkeit positioniert ist, wenn der Behälter beladen ist mit der verschäumbaren Flüssigkeit und dem Treibgas.
• Eine Öffnung 62 ist in dem röhrenförmigen Glied 54 angeordnet, so daß sie an einem Punkt in dem Kopfraum 22 positioniert ist über dem Niveau der gegebenen Menge verschäumbarer Flüssigkeit 18. Die Größe der Öffnung ist zwischen ungefähr 0,016 und 0,020 inches und ist kritisch. Sie ist so ausgewählt, um einer begrenzten Menge von Treibgas 20 zu erlauben in das röhrenförmige Glied von dem Kopfraum des Behälters einzutreten, wie hiernach diskutiert. Die Öffnung ist gebildet durch Formen eines Loches in das röhrenförmige Glied 54 und dann Abdichten der äußeren Begrenzung des Loches durch Erhitzen bis zu dem Erweichungspunkt des Kunststoffes, wodurch der Kunststoff sein Gedächnis verlieren wird und das Loch ständig offen bleiben wird. Vorzugsweise wird das Abdichten ausgeführt durch Stecken eines Drahtes in das Loch und Erhitzen des Drahtes zu, auf oder nahe dem Erweichungspunkt (aber unterhalb dem Verschmorpunkt) des Kunststoffes und dann Rückziehen des Drahtes nachdem das erweichte Material abgekühlt ist.
• Die statische Einrichtung weist ebenfalls ein verlängertes Kernglied 64 auf, das eine Vielzahl von halbsteifen Faserelementen 66 hat, die sich allgemein radial um das Kernglied erstrecken, und das gleitbar in dem röhrenförmigen Glied 54 angeordnet ist. Der Durchmesser der Fasern 66, die um das Kernglied 64 angeordnet sind, ist vorzugsweise leicht größer als der Durchmesser des röhrenförmigen Gliedes 54, so daß es durch Reibung in dem röhrenförmigen Glied gehalten wird, wenn es eingeführt ist. Die Fasern erstrecken sich vorzugsweise von einem Punkt an oder unterhalb der Öffnung 62 zu einem Punkt benachbart oder leicht unterhalb dem oberen Ende des röhrenförmigen Gliedes 54 und dem Durchgang 34 des Abdeckungselements. Das untere Ende des Kernes 64 ist mit einem Halteabschnitt 68 versehen, um das Einführen und Entfernen des Kerngliedes zu erleichtern. Es kann gewürdigt werden, daß das Kernglied in der Form einer verlängerten bürstenähnlichen Vorrichtung ist.
• Das Zwei-Wege-Ventilsystem 38 weist einen konventionellen flexiblen umflochtenen Schlauch 70 auf, der an einem Ende der Abdeckung durch einen konventionellen mit Schraubengewinde versehenen Schlauchverbinder 72 und an dem Ende zu einem konventionellen Zwei-Wege-Ventil 74 ebenfalls durch einen konventionellen mit Schraubengewinde versehenen Schlauchverbinder 76 angebracht ist. Das Zwei-Wege-Lade- und Abgabeventil 74 ist konventionell und weist eine Druckknopfventilanordnung 78 und eine Lade- und Abgabedüse 80 auf.
• Bei einem nicht beschränkenden Beispiel ist die statische Druckverschäum- und Abgabevorrichtung der vorliegenden Erfindung konstruiert unter Benutzung von einem Druckbehälter aus nicht rostendem Stahl, der ein Volumen von verschäumbarer Flüssigkeit von 2 bis 5 Quarts (Viertelgallonen) hat, und einer Abdeckung aus nicht rostendem Stahl. Die statische Verschäumvorrichtung ist aus Nylon geformt, das eine Länge von ungefähr 7,25 inches, einen äußeren Durchmesser (O.D.) von 0,500 inches und einen inneren Durchmesser (I.D.) von 0, 330 inches hat. Das Kernglied ist aus nicht rostendem Stahldraht mit spiralförmig gewundenen Nylonfasern gebildet. Der Öffnungsdurchmesser ist 0,018 inches.
• Beim Herstellen eines verschäumbaren Lebensmittelproduktes wird ein gegebenes Volumen von der schäumenden Flüssigsahne in die Kammer des Druckbehälters eingeführt und der Behälter wird danach mit einem Treibgas zu einem Druck von 200 bis 220 psi geladen. Kein Hin- und Herbewegen des Behälters ist nötig, um das Treibgas in der Sahne aufzulösen. Wenn der Bediener wünscht, die verschäumte Sahne abzugeben, wird der Abgabedruckknopf gepresst. An diesem Punkt veranlaßt der Treibgasdruck in der Kammer die verschäumbare Flüssigkeit die verschäumende Röhre hochzufließen oder sich durch Siphonwirkung hoch zu bewegen und in Kontakt mit den Fasern des Kerngliedes (Kernbürste). Zur gleichen Zeit tritt das Treibgas in die Öffnung in der verschäumenden Röhre ein und berührt die flüssige Sahne, wenn der Sahnepegel die Öffnung passiert, wie am besten in Figur 3 gezeigt. Das Ergebnis der Vor-, Hin- und Herbewegung der flüssigen Sahne durch die Fasern vor der Öffnung und die fortgesetzte Hin- und Herbewegung wenn die Sahne weiter ansteigt, zusammen mit der angewachsenen oder starken Hin- und Herbewegung, die durch die Einführung des Treibgases durch die Öffnung verursacht ist, verursacht ein inniges Durchmischen (wie durch das Bezugszeichen 82 in Figur 3 dargestellt) der Sahneflüssigkeit und des Gases. Die Sahne und das Gas fahren fort sich zu durchmischen, wenn das Mischungsniveau anwächst zu dem Abgabedurchgang, und produzieren ein verschäumtes Produkt, wenn sie durch die Abgabedüse durch die Ausdehnung des Treibgases, das mit der flüssigen Sahne vermischt ist, hindurchlaufen. Es kann geschätzt werden, daß das röhrenförmige Glied einen "Venturi-Effekt" zu dem Durchgang der verschäumbaren Flüssigkeit dadurch bewirkt, aufgrund der Beschränkung in dem Durchgang des röhrenförmigen Gliedes, aufgrund der Borsten und dem Kern.
• Wenn der Bediener wünscht den Druckbehälter wieder aufzufüllen, wird der verbleibende Kopfdruck einfach durch das Sicherheitsbelüftungsventil abgelassen. Die Abdeckung wird entfernt und frische verschäumbare Flüssigkeit wird zu der Kapazität der gegebenen Menge hinzugefügt. Die Abdeckung wird wieder angeordnet und der Behälter wird wieder geladen mit dem Treibgas. Mit Bezug auf die Hygiene ist es natürlich notwendig das Gerät auseinanderzunehmen und alle Teile zu säubern. Der Entwurf der statischen Einrichtung der vorliegenden Erfindung ist dermaßen, daß die Röhre und die Kernbürste einfach und schnell entfernt und gesäubert oder ersetzt werden können. Weiterhin, wegen der Natur der Kernbürste, dient sie dazu, das Säubern des röhrenförmigen Gliedes während dem Entfernungsprozeß zu unterstützen.
• Mit Bezug auf die Größe der röhrenförmigen Öffnung 62 kann gewürdigt werden, daß der Durchmesser der Öffnung variieren kann als eine Funktion des maximalen Treibgasdruckes. Es können jedoch, wenn es wünschenswert ist mehr Treibgas zu dem röhrenförmigen Glied zuzulassen, eher einige kleine Öffnungen angewandt werden als eine einzelne breitere Öffnung. Während der Durchfluß des Treibgases durch die Öffnung anfänglich einige Hilfe in Form eines Saugeffektes beim Anheben des Flüssigkeitsniveaus in dem röhrenförmigen Glied bereitstellt, sollte die Größe der Öffnung nicht so groß sein, um unvernünftig den Treibgasdruck zu reduzieren.
• Während die Erfindung beschrieben wurde mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele, wird es offensichtlich für einen Fachmann sein, daß Wechsel und Modifikationen gemacht werden können ohne von dem Anwendungsbereich der Erfindung, wie durch die Ansprüche definiert, abzuweichen. Demgemäß ist es beabsichtigt, daß alle Gegenstände, die in der obigen Beschreibung enthalten sind, oder in der begleitenden Zeichnung gezeigt sind, als veranschaulichend zu interpretieren sind und nicht in einem beschränkenden Sinne.

Claims (9)

1. Statische Verschäumvorrichtung zum Durchmischen einer verschäumbaren Flüssigkeit und eines Treibgases unter Druck, die aufweist:

einen Druckbehälter (10), der ein Oberteil, einen Boden (14) und eine innere Kammer (16) hat;

eine Vorrichtung zum Einführen eines Treibgases in den Druckbehälter (10) und eine Abgabeeinrichtung (38) zum Durchgeben eines verschäumten Produktes, das eine Mischung einer verschäumbaren Flüssigkeit und eines Treibgases von dem Behälter aufweist, wobei jede der Einrichtungen zu dem oberen Ende des Behälters (10) benachbart ist;

eine statische Einrichtung (54, 64, 66), die innerhalb des Behälters (10) angeordnet ist zum Durchmischen der verschäumbaren Flüssigkeit und des Treibgases, die aufweist:

ein verlängertes röhrenförmiges Glied (54), das ein Ende (56) hat, das mit der Einrichtung (38) zum Abgeben eines verschäumten Produktes verbunden ist, und wobei das andere Ende sich zu einem Punkt erstreckt, der zu dem Boden (14) des Behälters (10) benachbart ist;

eine verlängerte interne Mischeinrichtung (64, 66), die in dem röhrenförmigen Glied (54) benachbart zu dem Oberteil des Behälters angeordnet ist;

wobei die Abgabeeinrichtung (38) ein Abgabeventil (74) für ein verschäumtes Produkt aufweist, das außerhalb des Behälters (10) angeordnet ist, und das in Fluidflußverbindung mit der statischen Einrichtung (54, 64, 66) ist;

eine Öffnung (62), die in dem röhrenförmigen Glied (54) benachbart zu der internen Mischeinrichtung (64, 66) angeordnet ist, um einer begrenzten Menge von Treibgas zu erlauben, in das röhrenförmige Glied einzutreten von der inneren Kammer (16), wobei die Öffnung (62) in dem oberen Abschnitt des verlängerten röhrenförmigen Gliedes (54) angeordnet ist und in Verbindung mit dem geladenen Treibmittel ist, wobei, wenn das Abgabeventil (74) offen ist, die unter Druck gesetzte verschäumbare Flüssigkeit veranlaßt wird durch das röhrenförmige Glied (54) und die interne Mischeinrichtung (64, 66) und hinter die Öffnung (62) zu fließen, wo es durchmischt wird mit einem Durchfluß von dem Treibgas durch die Öffnung (62), um dadurch die verschäumbare Flüssigkeit zu verrühren und zu durchmischen, wobei das Verrühren und Durchmischen sich durch das röhrenförmige Glied (54) fortsetzt, um eine innige Mischung von Gas und verschäumbarer Flüssigkeit zu produzieren;

dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die verlängerte interne Mischeinrichtung (64, 66) ein verlängertes Kernglied (64) ist, das eine Vielzahl von Faserelementen (66) hat, die sich allgemein radial davon erstrecken; und (b) das verlängerte Kernglied (64) mit seinen Faserelementen (66) entfernbar ist von dem röhrenförmigen Glied (54) über das untere Ende des röhrenförmigen Gliedes.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin die Einrichtung zum Einführen und die Abgabeeinrichtung (38), die an das Oberteil des Behälters anstößt, ein einzelnes Zwei-Wege-Ventil (74) ist

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin das röhrenförmige Glied (54) gebildet ist aus einem Kunststoffmaterial und der äußere Umfang der Öffnung (62) gehärtet ist, wobei das Härten durchgeführt wird durch Erhitzen, wobei das Gedächnis des Kunststoffes um die Öffnung (62) verloren wird, so daß sie nicht verschließen wird.

4. Druckvorrichtung zum statischen Verschäumen und Abgeben eines verschäumbaren Produktes, das geeignet für Lebensmittelprodukte ist, die aufweist:

einen Behälterkörper (10), der eine innere Kammer (16) hat, die angepaßt ist, Treibgas und eine gegebene Menge von verschäumbarer Flüssigkeit zu umschließen;

ein Abdeckelement (24), das an dem Behälterkörper (10) angebracht ist, und das die Kammer (16) verschließt, wobei das Abdeckelement einen kombinierten Lade- und Abgabedurchgang hierdurch hindurch hat;

ein kombiniertes Lade- und Abgabeventil (74), das an der Außenseite der Abdeckung (24) angebracht ist, und das verbunden ist mit einem Ende des Durchganges (34), und das normalerweise den Durchgang (34) abschließt;

eine interne statische Einrichtung (54, 64, 66) zum innigen Vermischen der verschäumbaren Flüssigkeit und dem Treibgas, wobei die innere statische Einrichtung (54, 64, 66) aufweist:

ein verlängertes röhrenförmiges Glied (54), das ein Ende (56) hat, das mit dem anderen Ende des kombinierten Lade- und Abgabedurchgangs (34) in der Abdeckung (24) verbunden ist, und wobei das andere Ende sich zu einem Punkt erstreckt, der zu dem Boden der Kammer (16) benachbart ist, wobei, wenn die Kammer (16) eine gegebene Menge von verschäumbarer Flüssigkeit unter Treibgasdruck enthält, der untere Abschnitt des röhrenförmigen Gliedes (54) in der verschäumbaren Flüssigkeit positioniert ist, und der obere Abschnitt in dem Treibgas positioniert ist;

eine Öffnung (62), die in dem oberen Abschnitt des verlängerten röhrenförmigen Gliedes (54) angeordnet ist, und die in Verbindung mit dem Treibgas ist, wobei die Größe der Öffnung (62) erlaubt, daß eine beschränkte Menge von Treibgas in das röhrenförmige Glied (54) eintritt;

ein verlängertes Kernglied (64), das in dem röhrenförmigen Glied (54) angeordnet ist, wobei, wenn das Abgabeventil (74) offen ist, die unter Druck gesetzte Flüssigkeit dazu veranlaßt wird, in dem röhrenförmigen Glied (54) hochzufließen hinter die Öffnung (62), wo es durchmischt wird mit einem Fluß von Treibgas durch die Öffnung (62), um sich dadurch zu verrühren und mit der verschäumbaren Flüssigkeit zu durchmischen, wobei das Verrühren und Durchmischen fortsetzt ein Produkt zu erzeugen zum Abgeben aus dem Ventil (74) und durch eine Düse (80);

dadurch gekennzeichnet, daß

das verlängerte Kernglied (64), eine Vielzahl von Faserelementen (66) hat, die sich allgemein radial um das Kernglied (64) erstrecken und durch das die unter Druck gesetzte Flüssigkeit veranlaßt wird zu fließen, wobei das verlängerte Kernglied (64) entfernbar von dem röhrenförmigen Glied (54) über das untere Ende des röhrenförmigen Gliedes ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, worin die Einrichtung, die zu dem Oberteil des Behälters benachbart ist, ein einzelnes Zwei- Wege-Ventil ist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, worin das röhrenförmige Glied (54) aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, und worin der äußere Umfang der Öffnung (62) gehärtet ist, wobei das Härten durch Erhitzen durchgeführt wird, wodurch das Gedächnis des Kunststoffes um die Öffnung verloren ist, so daß sie nicht verschließen wird.

7. Verfahren zum Benutzen einer Vorrichtung zum Erzeugen verschäumter Produkte, geeignet für Lebensmittelprodukte, das aufweist:

Einspeisen einer gegebenen Menge von verschäumbarer Flüssigkeit zu einem Druckbehälter, Einführen eines Treibgases in den Druckbehälter zum unter Druck setzen der verschäumbaren Flüssigkeit und zum Formen eines unter Druck setzenden Kopfes,

Veranlassen eines Teiles der verschäumbaren Flüssigkeit durch eine verlängerte Zone einer beschränkten Fläche durch den Druck des Treibgases zu fließen, wobei die beschränkte Fläche sich von einem oberen Ende in dem Druckbehälter zu einem Punkt, der zu dem Boden des Druckbehälters benachbart ist, erstreckt,

in Eingriff bringen des Teiles der verschäumbaren Flüssigkeit mit einer statischen Einrichtung zum Verrühren, die in der verlängerten Zone angeordnet ist, während ein begrenztes Volumen des Treibgases von dem unter Druck setzenden Kopf in die verschäumbare Flüssigkeit durch eine Öffnung eingeführt wird, die in die beschränkte Zone eintritt;

wobei die statische Einrichtung zum Verrühren ein verlängertes Kernglied ist, bei dem das statischen Verrühren in der verlängerten Zone auftritt;

in Berührung bringen des Treibgases, das durch die Öffnung fließt, mit der verschäumbaren Flüssigkeit, um die Flüssigkeit zu verrühren und ein inniges Durchmischen der Flüssigkeit und des Gases zu veranlassen;

Ausdehnen der Mischung des Treibgases und der Flüssigkeit, wenn sie durch eine Abgabedüse gelaufen ist, um ein verschäumtes Produkt zu erzeugen;

gekennzeichnet.

durch Benutzung des verlängerten Kerngliedes, das eine Vielzahl von Faserelementen hat, die sich allgemein radial um das Kernglied erstrecken;

und indem das Verfahren aufweist:

beim Auseinanderbauen der Vorrichtung zum Reinigen aller Teile, Herausziehen des Kerngliedes aus der verlängerten Zone über das Ende, das in einem zusammengebauten Zustand der Teile an dem Punkt ist, der zu dem Boden des Druckbehälters benachbart ist, dadurch die Vielzahl von Faserelemente veranlassend die verlängerte Zone zu reinigen

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, worin der Flüssigkeitspegel unterhalb der Öffnung ist.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das Volumen des Gases, das durch die Öffnung eintritt, klein ist, bezüglich dem Volumen der Flüssigkeit, die in die verlängerte Zone der beschränkten Fläche eintritt.