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Dokumentenidentifikation DE19717054C5 19.04.2007
Titel Wasserbehälter mit Filterpatrone
Anmelder Schrott, Harald, 88131 Lindau, DE
Erfinder Zucholl, Klaus,Dr., 68199 Mannheim, DE
Vertreter Patentanwälte Eisele, Dr. Otten, Dr. Roth & Dr. Dobler, 88212 Ravensburg
DE-Anmeldedatum 23.04.1997
DE-Aktenzeichen 19717054
Offenlegungstag 05.11.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 29.07.1999
Date of publication of amended patent 19.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.04.2007
IPC-Hauptklasse B01D 27/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Wasserbehälter mit Filterpatrone zum Einsatz in Getränkemaschinen, insbesondere in kleinen Kaffeeautomaten. Durch einfache Modifikation von Wasserbehältern gängiger Kaffeemaschinen können diese mit Filterpatronen zur Verbesserung der Wasserqualität nachgerüstet werden.

Handelsübliche Espressomaschinen mit einem Wassertank, in den eine austauschbare Filterpatrone eingesetzt wird, zeigen bereits eine Filterpatrone, bei der Wasser aus dem Vorratstank über eine Saugpumpe der Espressomaschine angesaugt wird. Der Wassereintritt in die Filterpatrone ist im unteren Bereich der Filterpatrone vorgesehen, woraus sich ein Strömungsverlauf im Aufstrom durch ein Filterbett mit einer anschließenden Fallleitung zum Boden des Wassertanks ergibt.

Mit der Druckschrift US 1,579,158 ist weiterhin ein Trinkwasserspender mit einem Einfüllbehälter beschrieben, in dem ein im Aufstrom durchströmbarer Filtereinsatz vorgesehen ist.

Die DE 196 08 372 beschreibt eine Aufstrom-Filterpatrone zum Einsatz in mittels Schwerkraft betriebenen Trinkwasserfiltergeräten. Diese Filterpatrone weist ein von oben zu füllendes Fallrohr auf, das im unteren Bereich der Filterpatrone in den Bereich des Filtermaterials ausmündet. Im oberen Bereich des Filtermaterials wird das gefilterte Wasser in einem weiteren Fallrohr gesammelt und zu einem Ablauf am Boden geführt. Diese Filterpatrone mit oberer Einfüllöffnung ist nicht zum Einsatz in Wasserbehältern von Getränkemaschinen verwendbar, da kein Wasserzufluss zur Entnahme von Wasser aus dem Wasserbehälter vorhanden ist.

Kommerziell einsetzbare Getränkemaschinen benutzen auswechselbare Filterpatronen, die in den Verfahrensweg der Getränkezubereitung und außerhalb des Wassertanks angeordnet sind. Eine hierfür geeignete Vorrichtung beschreibt GB 1159078-B. Nachteilig bei diesen ist jedoch der hohe Aufwand zum Auswechseln der Patrone, insbesondere das Lösen und Herstellen der hydraulischen Verbindungen mit Leckagegefahr sowie der hohe Platzbedarf durch die Gehäuse- und Anschlusstechnik. Durch die Vielzahl von Dicht- und Schraubverbindungen und Gehäusespalten besteht hier eine erhöhte Verkeimungsgefahr. Daneben sind in DE 35 22 966.7 Filterpatronen für Wasserfilterkannen beschrieben. Diese Kannen bestehen in der Regel aus einem Rohwassertank mit einer im unteren Bereich befindlichen Aufnahme für die Filterpatrone, der Filterpatrone selbst sowie dem Reinwassertank. Diese Vorrichtungen sind jedoch durch den getrennten Wasseraufbereitungsschritt unpraktisch, das Filterbett kann austrocknen und durch den Abstrombetrieb besteht die Gefahr der Bettverdichtung und Kanalbildung im Filterbett. Die Filterpatronen sind weiterhin nicht direkt im Wassertank von Kaffeemaschinen einsetzbar. Auch sind Kaffeemaschinen bekannt, die im Boden des Wasserbehälters eine Vertiefung zur Aufnahme einer Filterpatrone aufweisen. Diese Filterpatronen arbeiten jedoch ebenfalls im Abstrom mit den geschilderten Problemen. Aufgrund der gewünschten geringen Bauhöhe von Kaffeemaschinen haben diese gewöhnlich ein Verhältnis von Höhe zu Durchmesser kleiner 3:1. Zur besseren Kapazitätsausnutzung von Filterpatronen ist man jedoch bestrebt, ein möglichst großes Höhen-Durchmesserverhältnis zu erreichen, typischerweise 5:1 bis 10:1.

Die erfindungsgemäße Filterpatrone vermeidet die bekannten Nachteile: Durch Betrieb der Filterpatrone im Aufstromverfahren werden Bettverdichtungen mit erhöhtem Fließwiderstand und Kanalbildung vermieden. Weiterhin bleibt die Filterpatrone im Einsatz dauerhaft mit Wasser gefüllt. Die Filterpatrone wird mittels eines Adapters in Wasserbehälter gängiger Getränkevollautomaten eingesetzt. Durch Anordnung der Ansaugöffnung im unteren Patronenteil kann die Kapazität des Wasserbehälters der Geräte voll genutzt werden. Weiterhin steht hierdurch die gesamte Bauhöhe des Wasserbehälters zur Verfügung, wodurch ein vorteilhaftes Höhen-/Durchmesserverhältnis der Filterpatrone erreicht werden kann. Da die Filterpatrone direkt in den Tank eingesetzt wird, erübrigt sich eine aufwendige Gehäusetechnik, die Gefahr einer Leckage besteht nicht. Die Patrone ist in der Regel für den Benutzer sichtbar, so dass hierauf direkt ablesbare Markierungen zur Einsatzkontrolle angebracht werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

1 zeigt schematisch den Aufbau einer Ausführungsform der Erfindung:

Die Filterpatrone (1), besteht aus einem äußeren Rohr (12), einem inneren Rohr (3), einem unteren Filtersieb (5), einem oberen Filtersieb (4) sowie einem Verschlussdeckel (2). Die Filterpatrone ist mit einem geeigneten Filtermaterial (8), z. B. Aktivkohle und Ionenaustauschern gefüllt.

Die Filterpatrone ist im unteren Bereich (13) passend zur Aufnahme (11) eines Wasserbehälters (10) ausgeformt und dichtet mittels Dichtelement (6) gegen die Aufnahme (11) ab. Die Ausgestaltung des Anschlussbereichs der Filterpatrone ist abhängig vom eingesetzten Behältertyp. Das Dichtelement (6) kann sich zum Beispiel auch an der Aufnahme (11) befinden, der Patronenbereich (13) ist in diesem Fall glatt durchgängig gestaltet. Um nicht für jeden gängigen Behältertyp eine eigene Filterpatrone auszugestalten, wird ein hier nicht gezeichneter Adapter eingesetzt.

Im Betriebsfall wird der Wasserbehälter (10) bis zur Markierung (17) gefüllt. Der Behälter wird in die Getränkemaschine eingesetzt, wobei das Ventil (14) durch einen hier nicht gezeigten Dorn in der Getränkemaschine durch Druck auf die Kugel (15) geöffnet wird. Eine ebenfalls nicht gezeigte Pumpe der Getränkemaschine saugt das Wasser im Bedarfsfall über das Ventil (14) zur weiteren Verwendung ab. Aufgrund der tief angeordneten Wassereintrittsöffnung des unteren Filtersiebs (5) kann der Wasserbehälter durch die Pumpe völlig entleert werden. Die Wasseraufbereitung erfolgt vorteilhafterweise im Aufstrom, so dass eine Bettverdichtung sowie Kanalbildung vermieden wird. Durch das in der Spitze der Patrone angeordnete obere Filtersieb (4) wird die Patrone automatisch entlüftet. Die Filtersiebe (4) bzw. (5) können z. B. als einfache Schlitzsiebe oder aus porösem Siltermaterial ausgeführt sein. Der Deckel (3) ist hier zur Zentrierung des Rohrs (3) konusförmig profiliert. Die Rohre (12), (3) sowie das Filtersieb (5) können vorteilhaft spritztechnisch an einem Stück hergestellt werden. Getränkemaschinen mit abnehmbarem Wasserbehälter enthalten in der Aufnahme (11) normalerweise ein mechanisch öffenbares Rückschlagventil (14), ebenso kann dieses jedoch auch in der Filterpatrone (1) angebracht sein. Ebenso kann der Wassertank auch fest mit der Getränkemaschine verbunden sein. Der Wasserbehälter kann weiterhin Einrichtungen zur Füllstandsüberwachung (16) enthalten.

2 zeigt im Ausschnitt eine Filterpatrone ähnlich 1, jedoch ist hier im Kopfteil der Patrone ein Wasserzähler (20), gebildet aus dem Flügelrad (21), der Achse (28), einem Untersetzungsgetriebe bestehend aus den Zahnrädern (22, 23, 23', 24) sowie dem Anzeigeelement (26), hier in Form eines Zeigers, eingebaut. Anhand der Skala (27) kann der Benutzer die Restkapazität der Filterpatrone ablesen. Selbstverständlich sind hier auch andere Anzeigeformen wie Scheiben oder digital anzeigende Zähler oder andere Getriebearten möglich. Der Deckel (2) der Filterpatrone ist hier aus einem durchsichtigem Material wie Polycarbonat hergestellt.


Anspruch[de]
Wasserbehälter mit Filterpatrone, wobei die Filterpatrone im Inneren des Wasserbehälters auswechselbar angeordnet ist, wobei die Wassereintrittsöffnung der Filterpatrone unten angeordnet ist und wobei ein Durchgang für das Wasser durch die Filterpatrone im Aufstrom und eine absteigende Leitung zur Führung des Wassers zum unten befindlichen Entnahmeanschluss des Wasserbehälters vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein einsetzbarer Adapter vorgesehen ist, um nicht für jeden gängigen Behältertyp eine eigene Filterpatrone auszugestalten. Wasserbehälter mit Filterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die absteigende Leitung innerhalb der Filterpatrone angeordnet ist. Wasserbehälter mit Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Patrone ein von außen ablesbarer Wasserzähler angebracht ist. Wasserbehälter mit Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserbehälter am Entnahmeanschluss ein mechanisch öffenbares Rückschlagventil enthält. Wasserbehälter mit Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpatrone ein mechanisch öffenbares Rückschlagventil enthält. Wasserbehälter mit Filterpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Höhen- zu Durchmesserverhältnis der Filterpatrone mindestens 2 : 1 beträgt.






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